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WO2015091929A1 - Pneumatique pour vehicules destines a porter de lourdes charges - Google Patents

Pneumatique pour vehicules destines a porter de lourdes charges Download PDF

Info

Publication number
WO2015091929A1
WO2015091929A1 PCT/EP2014/078696 EP2014078696W WO2015091929A1 WO 2015091929 A1 WO2015091929 A1 WO 2015091929A1 EP 2014078696 W EP2014078696 W EP 2014078696W WO 2015091929 A1 WO2015091929 A1 WO 2015091929A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
styrene
elastomer
tire
diene
tire according
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/078696
Other languages
English (en)
Inventor
Christophe Chouvel
José-Carlos ARAUJO DA SILVA
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale Des Etablissements Michelin, Michelin Recherche Et Technique S.A. filed Critical Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority to AU2014368468A priority Critical patent/AU2014368468B2/en
Priority to CA2933303A priority patent/CA2933303A1/fr
Publication of WO2015091929A1 publication Critical patent/WO2015091929A1/fr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes
    • C08L53/025—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes modified
    • 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

Definitions

  • the field of the present invention is that of tires for vehicles intended to carry heavy loads, in particular buses, trucks, agricultural vehicles, civil engineering vehicles.
  • treads which have, in relation to the tread thicknesses of the tires for light vehicles, in particular for passenger cars or vans, large thicknesses of rubber material.
  • the wearing part of the tread of a truck has a thickness of at least 15 mm, that of a civil engineering vehicle at least 30 mm, or up to 120 mm.
  • a tread undergoes mechanical stresses and aggression resulting from direct contact with the ground.
  • the mechanical stresses and the aggressions suffered by the tire are amplified under the effect of the weight carried by the tire. This has the consequence that the crack initiators which are created in the tread under the effect of these stresses and these attacks, tend to spread more on the surface or inside the tread.
  • the crack propagation resistance of a tread of a tire for a civil engineering vehicle, an agricultural vehicle or a heavy-duty construction vehicle is crucial to minimizing the impact of tread damage.
  • the Applicants have discovered that the combined use of a majority of carbon black as a reinforcing filler, a polybutadiene or a butadiene copolymer and a certain level of a specific thermoplastic elastomer in a strip of rolling makes it possible to improve the crack propagation resistance of the tread of a vehicle tire intended to carry heavy loads without substantially deteriorating other tread performance, such as wear and resistance to the tread. rolling.
  • a first object of the invention is a tire for vehicles intended to carry heavy loads whose tread comprises a composition based on at least:
  • an elastomer matrix comprising a first diene elastomer and a styrenic thermoplastic elastomer
  • thermoplastic styrene elastomer represents at most 50% by weight of the elastomer matrix, and comprises at least one styrenic rigid segment and at least one diene flexible segment, the at least one diene flexible segment comprises at least 20% by weight of conjugated diene units, the conjugated diene units being wholly or partly hydrogenated,
  • the first diene elastomer represents at least 50% by weight of the elastomer matrix and is selected from the group consisting of polybutadienes, butadiene copolymers and their mixtures,
  • a reinforcing filler which comprises a carbon black which represents more than 50% by weight of the reinforcing filler
  • the invention also relates to a method for preparing the tire according to the invention.
  • the cracking rate was measured on specimens of rubber compositions, using a 381 type "Elastomer Test System" of the MTS company, as explained hereinafter.
  • the tensile test piece consists of a parallelepiped shaped rubber plate, for example having a thickness of between 1 and 2 mm, a length of between 130 and 170 mm and a width of between 10 and 15 mm, the two lateral edges being each covered lengthwise by a cylindrical rubber bead (diameter 5 mm) ) allowing anchoring in the jaws of the traction machine.
  • the test pieces thus prepared are tested in the new state. The test was conducted in air at a temperature of 20 ° C.
  • composition-based in the present description a composition comprising the mixture and / or the reaction product in situ of the various constituents used, some of these basic constituents (for example the elastomer, the filler or other additive conventionally used in a rubber composition intended for the manufacture of tire) being capable of, or intended to react with one another, at least in part, during the different phases of manufacture of the composition intended for the manufacture of a tire .
  • the elastomer matrix of the rubber composition has the essential feature of comprising a first diene elastomer selected from the group consisting of polybutadienes (B), butadiene copolymers and mixtures thereof.
  • Suitable polybutadienes are in particular those having a content of 1,2 units of between 4% and 80% by weight of the mass of polybutadiene or those having a 1,4-cis bond content of at least 90% by mass of the mass. polybutadiene.
  • Particularly suitable butadiene copolymers are copolymers of butadiene and styrene (SB).
  • the copolymers can be prepared in emulsion (ESBR) or in solution (SSBR).
  • butadiene-styrene copolymers and in particular those having a glass transition temperature Tg, measured according to ASTM D3418, between 0 ° C. and -90 ° C. and more particularly between -10 ° C. and -80 ° C., a styrene content of between 5% and 60% by weight and more particularly between 5% and 40%, a content (mol%) in -1,2 bonds of the butadiene part of between 4% and 75% of the butadiene part; a content (mol%) of trans-1,4 bonds of between 10% and 80% of the butadiene part.
  • Tg glass transition temperature measured according to ASTM D3418
  • the first diene elastomer may be modified with a modifying agent such as, for example, a coupling agent, starring agent or functionalization agent.
  • a modifying agent such as, for example, a coupling agent, starring agent or functionalization agent.
  • modifying agent mention may be made of compounds comprising a C-Sn bond, or those comprising an amine, silanol or alkoxysilane function.
  • Such elastomers are for example described in patents EP 0 778 311 B1, EP 0 890 607 B1 and EP 0 692 492 B1, EP 1 000 970 B1, EP 1 457 501 B1 or patent applications WO 2009/000750, WO 2009/133068.
  • the first diene elastomer is a polybutadiene, preferably having a 1,4-cis bond ratio greater than or equal to 90% by weight of the polybutadiene mass.
  • This preferred embodiment of the invention may be combined with any one of the embodiments of the invention.
  • the first diene elastomer represents at least 50% by weight of the elastomer matrix.
  • a mixture consisting of 40% by weight of the thermoplastic styrene elastomer, 55% by weight of the first diene elastomer and 5% by weight of a second diene elastomer, the percentages being calculated on the basis of the total mass of the elastomeric matrix.
  • a second diene elastomer or indistinctly rubber
  • one or more elastomers consisting of at least a part (Le., A homopolymer or a copolymer) of monomeric diene units (monomers carrying two double carbon bonds) must be understood in known manner. carbon, conjugated or not), the second diene elastomer being different from the first diene elastomer and not being a thermoplastic styrene elastomer.
  • the first diene elastomer and the styrenic thermoplastic elastomer constitute the elastomer matrix, which means that the The elastomeric matrix contains no other elastomers than the first diene elastomer and the thermoplastic styrene elastomer.
  • the styrenic thermoplastic elastomer comprises at least one styrenic rigid segment and at least one diene flexible segment comprising at least 20% by weight of conjugated diene units, the conjugated diene units being wholly or partly hydrogenated.
  • the rigid and flexible segments can be arranged linearly, star or connected.
  • a flexible segment refers to an elastomeric type polymer block
  • a rigid segment refers to a thermoplastic type polymer block
  • the styrenic thermoplastic elastomer is a diblock.
  • the diblock comprises a single rigid styrenic segment connected to a single diene flexible segment.
  • the styrenic thermoplastic elastomer comprises at least two rigid styrenic segments.
  • generally at least two chain ends of the styrenic thermoplastic elastomer are each provided with a styrenic rigid segment and the styrenic rigid segments are connected by the one or more flexible diene segments.
  • the styrenic thermoplastic elastomer is preferably a triblock. The triblock then consists of two rigid styrenic segments and a flexible diene segment.
  • the denomination of "the at least one rigid segment” designates the rigid segment present in the styrenic thermoplastic elastomer.
  • the name "the at least one rigid segment” designates the rigid segments present in the thermoplastic styrene elastomer.
  • the name of "the at least one flexible segment” designates the flexible segment present in the thermoplastic styrene elastomer.
  • the denomination of "the at least one flexible segment” designates the flexible segments present in the thermoplastic styrene elastomer.
  • the at least one styrenic rigid segment is the homopolymer of a styrenic monomer or the block or random copolymer of several styrenic monomers or else the copolymer of one or more styrenic monomers and of another non-styrenic monomer such as 1,3-diene.
  • styrene monomer is to be understood in the present description styrene or substituted styrene.
  • substituted styrenes which may be mentioned are methylstyrenes (for example ⁇ -methylstyrene, m-methylstyrene or p-methylstyrene, alpha-methylstyrene, alpha-2-dimethylstyrene, alpha-4-dimethylstyrene or diphenylethylene), para-tert-butylstyrene, chlorostyrenes (e.g., ⁇ -chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, 2,4-dichlorostyrene, 2,6-dichlorostyrene or 2,4,6-dichlorostyrene).
  • methylstyrenes for example ⁇ -methylstyrene, m-methylstyrene or p-methylstyrene, alpha-methylstyrene, alpha-2-dimethylstyrene, alpha-4-di
  • bromostyrenes e.g., bromostyrene, m-bromostyrene, p-bromostyrene, 2,4-dibromostyrene, 2,6-dibromostyrene or 2,4,6-tribromostyrene
  • fluorostyrenes for example ⁇ -fluorostyrene, m-fluorostyrene, p-fluorostyrene, 2,4-difluorostyrene, 2,6-difluorostyrene or 2,4,6-trifluorostyrene
  • para-hydroxy-styrene para-hydroxy-styrene.
  • the at least one styrenic rigid segment has a glass transition temperature greater than 80 ° C.
  • the at least one styrenic rigid segment is polystyrene.
  • the at least one diene flexible segment comprises at least 20% by weight of conjugated diene monomer units (also referred to as conjugated diene units).
  • the at least one diene flexible segment can be the homopolymer of a conjugated diene or the random or block copolymer of several conjugated dienes or the copolymer of one or more conjugated dienes and at least one other non-diene monomer such as than a styrenic monomer.
  • the proportion of conjugated diene units which form the diene flexible segment is preferably at least 50%, more preferably at least 60%, even more preferably at least 70% by weight of the weight of the diene flexible segment.
  • it is at least 80% by weight of the mass of the diene flexible segment.
  • the at least one diene flexible segment may be a polybutadiene, a polyisoprene or a copolymer of 1,3-butadiene and isoprene.
  • the copolymer of 1,3-butadiene and isoprene may be of a block or random nature.
  • Suitable thermoplastic styrene elastomers are diblock copolymers such as styrene / butadiene (SB), styrene / isoprene (SI), styrene / butadiene / isoprene (SBI) block copolymers or the mixture of these copolymers.
  • SB styrene / butadiene
  • SI styrene / isoprene
  • SI styrene / butadiene / isoprene
  • Styrene / butadiene / styrene (SBS), styrene / isoprene / styrene (SIS) block copolymers are particularly suitable as styrenic thermoplastic elastomers.
  • the diene soft block is a random or block copolymer.
  • Particularly suitable is a styrene / butadiene / isoprene / styrene block copolymer (SBIS).
  • a fraction of the conjugated diene units of the at least one diene flexible segment is hydrogenated.
  • a styrenic thermoplastic elastomer whose double bonds of a fraction of the conjugated diene units of the diene soft segment will have been reduced to a single bond by a process other than hydrogenation.
  • reductions with aluminum hydride or with diimine, for example.
  • all of the conjugated diene units of the at least one diene flexible segment is hydrogenated. It will be understood by those skilled in the art that it may equivalently use a styrenic thermoplastic elastomer whose double bonds of all of the conjugated diene units of the diene flexible segment will have been reduced in a single bond by a process other than hydrogenation.
  • thermoplastic elastomer copolymers styrene / ethylene / butylene (SEB), styrene / ethylene / propylene (SEP), styrene / ethylene / ethylene / propylene (SEEP) or mixtures of these copolymers are suitable as thermoplastic elastomer .
  • the hydrogenated flexible diene block is a random or block copolymer.
  • the styrene / ethylene / butylene / styrene (SEBS), styrene / ethylene / propylene / styrene (SEPS), styrene / ethylene / ethylene / propylene / styrene block copolymers (SEEPS) are also suitable as thermoplastic elastomer ) or mixtures of these copolymers.
  • the hydrogenated flexible diene block is a random or block copolymer. Any of the embodiments of the invention applies to the first variant of the invention or to the second variant of the invention.
  • Styrene thermoplastic elastomers are also suitable mixtures of a triblock copolymer mentioned above and a diblock copolymer mentioned above.
  • the triblock copolymer may contain a minority weight fraction of diblock copolymer consisting of a rigid styrenic segment and a diene flexible segment, the rigid block and the flexible block being respectively of the same chemical nature, in particular of the same microstructure, as the rigid and flexible blocks of the triblock.
  • the presence of diblock copolymer in the triblock copolymer generally results from the synthesis process of the triblock copolymer which can lead to the formation of a secondary product. as the diblock copolymer. Most often the percentage of diblock copolymer in the triblock copolymer does not exceed 40% by weight of triblock copolymer.
  • the mass ratio of the at least one styrenic rigid segment is between 5 and 40% of the mass of the thermoplastic styrene elastomer.
  • the thermoplastic nature of the styrenic thermoplastic elastomer is likely to decrease significantly while above the maximum recommended, the elasticity of the composition can be affected.
  • the mass ratio of the at least one styrenic rigid segment in the styrenic thermoplastic elastomer is preferably in a range from 10 to 35%, more preferably from 10 to 20% of the mass of the thermoplastic elastomer. styrene.
  • the number-average molar mass (denoted Mn) of the styrenic thermoplastic elastomer is preferably between 50,000 and 500,000 g / mol, more preferably between 60,000 and 450,000 g / mol, more preferably between 80,000 and 300,000 g / mol.
  • Mn number-average molar mass
  • the molar mass is determined in a known manner by steric exclusion chromatography (SEC).
  • SEC steric exclusion chromatography
  • the sample is first solubilized in tetrahydrofuran at a concentration of about 1 g / l; then the solution is filtered on 0.45 ⁇ porosity filter before injection.
  • the equipment used is a chromatographic chain "WATERS alliance”.
  • the elution solvent is tetrahydrofuran, the flow rate 0.7 ml / min, the system temperature 35 ° C and the analysis time 90 min.
  • a set of four WATERS columns in series, of trade names "STYRAGEL"("HMW7","HMW6E" and two "HT6E" is used.
  • the injected volume of the solution of the polymer sample is 100 ⁇ .
  • the detector is a differential refractometer "WATERS 2410" and its associated software for the exploitation of chromatographic data is the “WATERS MILLENIUM” system.
  • the calculated average molecular weights relate to a calibration curve made with polystyrene standards.
  • the styrenic thermoplastic elastomer is present in a mass proportion of at most 50% of the mass of the elastomer matrix of the rubber composition of the tread. Above the indicated maximum value, there is no more benefit on the crack propagation resistance of the rubber composition forming the tread of a tire intended to carry heavy loads.
  • the content of the thermoplastic styrene elastomer varies in a range from 5 to 50%, more preferably from 10 to 45%, more preferably 20 to 45% by weight of the mass of the elastomer matrix.
  • it varies from 25 to 45% by weight of the mass of the elastomer matrix.
  • the styrenic thermoplastic elastomer has a glass transition temperature below -20 ° C. This glass transition temperature is generally attributed to the glass temperature of the diene flexible segment of the styrenic thermoplastic elastomer. The glass transition temperature is measured by means of a Differential Scanning Calorimeter according to ASTM D3418 (1999). According to this particular embodiment of the invention, the styrenic thermoplastic elastomer has a Tg preferably less than -30 ° C, more preferably less than -40 ° C, even more preferably less than -50 ° C.
  • the reinforcing filler may be any type of so-called reinforcing filler, known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for the manufacture of tires, for example an organic filler such as carbon black, a reinforcing inorganic filler such as silica which is associated in a known manner a coupling agent, or a mixture of these two types of charges.
  • an organic filler such as carbon black
  • a reinforcing inorganic filler such as silica which is associated in a known manner a coupling agent, or a mixture of these two types of charges.
  • a reinforcing filler typically consists of nanoparticles whose average size (in mass) is less than one micrometer, generally less than 500 nm, most often between 20 and 200 nm, in particular and more preferably between 20 and 150 nm.
  • the reinforcing filler comprises a carbon black which represents more than 50% by weight of the reinforcing filler.
  • Carbon black means one or more carbon blacks. Carbon black is then considered as the majority reinforcing filler.
  • the carbon black has a BET surface area preferably of at least 90 m 2 / g, more preferably at least 100 m 2 / g.
  • the blacks conventionally used in tires or their belts are suitable. bearing (so-called pneumatic grade blacks).
  • pneumatic grade blacks more particularly include reinforcing carbon blacks of the series 100, 200, 300 (ASTM grade), such as blacks N115, N134, N234, N375.
  • the carbon blacks can be used in the isolated state, as commercially available, or in any other form, for example as a carrier for some of the rubber additives used.
  • the carbon blacks could for example already be incorporated into an isoprene elastomer in the form of a masterbatch (see for example WO 97/36724 or WO 99/16600).
  • BET specific surface area of carbon blacks is measured according to standard D6556-10 [multipoint method (at least 5 points) - gas: nitrogen - relative pressure range P / PO: 0.1 to 0.3].
  • the reinforcing filler also comprises a reinforcing inorganic filler.
  • "Reinforcing inorganic filler” means any inorganic or mineral filler, irrespective of its color and origin (natural or synthetic), also called “white” filler, “clear” filler or even “non-black” filler. as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, without any other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition intended for the manufacture of pneumatic tires, in other words able to replace, in its function reinforcement, a conventional carbon black of pneumatic grade; such a filler is generally characterized, in known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) on its surface.
  • Suitable reinforcing inorganic fillers are in particular mineral fillers of the siliceous type, preferentially silica (SiO 2 ).
  • the silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or fumed silica having a BET surface and a CTAB specific surface both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / g, especially between 60 and 300 m 2 / g.
  • Silica "Ultrasil VN3" sold by the company Evonik can be cited as an example of silica that is useful for the purposes of the invention.
  • HDS highly dispersible precipitated silicas
  • reinforcing inorganic filler also refers to mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular of highly dispersible silicas as described above.
  • the BET surface area is determined in a known manner by gas adsorption using the method of Brunauer-Emmett-Teller described in "The Journal of the American Chemical Society” Flight . 60, page 309, February 1938, specifically according to the French standard NF ISO 9277 of December 1996 (multipoint volumetric method (5 points) - gas: nitrogen - degassing: time at 160 ° C - relative pressure range p / po: 0.05 at 0.17).
  • the CTAB specific surface is the external surface determined according to the French standard NF T 45-007 of November 1987 (method B).
  • a coupling agent is used in a well-known manner, in particular an at least bifunctional silane (or bonding agent) intended to ensure a sufficient connection, of a chemical and / or physical nature.
  • an at least bifunctional silane or bonding agent
  • organosilanes or at least bifunctional polyorganosiloxanes are used.
  • polysulfide silanes called “symmetrical” or “asymmetrical” silanes according to their particular structure, are used, as described for example in the applications WO03 / 002648 (or US 2005/016651) and WO03 / 002649 (or US 2005/016650).
  • polysulphide silanes having the general formula (V) are not suitable for limiting the definition below.
  • x is an integer of 2 to 8 (preferably 2 to 5);
  • the symbols A which are identical or different, represent a divalent hydrocarbon group (preferably an alkylene Ci-Ci 8 or an arylene group C 6 -C 2, more particularly alkylene Ci-Ci 0, in particular -C C 4 , especially propylene);
  • the radicals one, substituted or unsubstituted, identical or different represent an alkyl group Ci-8 cycloalkyl, C 5 -C 8 aryl or C 6 -C 8 (preferably alkyl, -C C 6 , cyclohexyl or phenyl, especially C 1 -C 4 alkyl groups, more particularly methyl and / or ethyl).
  • radicals R 2 substituted or unsubstituted, identical or different, represent an alkoxy group or Ci-Ci 8 cycloalkoxy, C 5 -C 8 (preferably a group selected from alkoxyls -C 8 cycloalkoxyl and C 5 -C 8, even more preferably a group selected from alkoxyls -C 4, especially methoxyl and ethoxyl).
  • silane polysulfides are more particularly the bis (mono, trisulfide or tetrasulfide) of bis (alkoxyl (Ci-C 4) alkyl (Ci-C 4) silyl-alkyl (C 4 -C )), such as polysulfides of bis (3-trimethoxysilylpropyl) or bis (3-triethoxysilylpropyl).
  • TESPT bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide
  • TESPD bis (triethoxysilylpropyl) disulfide
  • the content of coupling agent is advantageously less than 20 phr, it being understood that it is generally desirable to use as little as possible.
  • the level of coupling agent is from 0.5% to 15% by weight relative to the amount of inorganic filler. Its level is preferably between 0.5 and 12 phr, more preferably in a range from 3 to 10 phr. This level is easily adjusted by those skilled in the art according to the level of inorganic filler used in the composition.
  • the rubber composition in accordance with the invention may also contain, in addition to the coupling agents, coupling activators, inorganic charge-covering agents or, more generally, processing aid agents which can be used in a known manner, by improving the dispersion of the filler in the rubber matrix and lowering the viscosity of the compositions, to improve their ability to implement in the green state, these agents being for example hydrolysable silanes such as alkylalkoxysilanes (especially alkyltriethoxysilanes), polyols, polyethers (for example polyethylene glycols), primary, secondary or tertiary amines (for example trialkanolamines), hydroxylated or hydrolyzable POSs, for example ⁇ , ⁇ -dihydroxy - polyorganosiloxanes (especially ⁇ , ⁇ -dihydroxy-polydimethylsiloxanes), fatty acids such as stearic acid.
  • hydrolysable silanes such as alkylalkoxys
  • the silica may be used at levels ranging from 2 phr to 35 phr, preferably from 3 to 25 phr, and in particular from 5 to 20 phr.
  • the rubber composition contains from 0 to less than 2 phr of a coupling agent, more preferably from 0 to less than 1 phr of a coupling agent, even more preferably it does not contain a coupling agent.
  • the silica is not considered as a reinforcing filler and the rubber composition preferably contains a coating agent which is preferably a polyethylene glycol.
  • the level of reinforcing filler is preferably comprised in a range from 10 to 90 phr. Below 10 phr, the reinforcement of the rubber composition may be insufficient to provide an adequate level of cohesion or wear resistance of the rubber component of the tire comprising this composition. Beyond 90 phr, there is a risk of increasing the hysteresis of the rubber composition and therefore a risk of heating of the tread and the tire.
  • the level of total reinforcing filler is more preferably 25 phr to 70 phr, more preferably 35 to 60 phr.
  • the rubber composition may also comprise all or part of the usual additives usually used in elastomer compositions, for example plasticizers, pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, antioxidants, anti-fatigue, a crosslinking system, vulcanization accelerators or retarders, vulcanization activators.
  • the crosslinking system is preferably based on sulfur, but it may also be based on sulfur donors, peroxide, bismaleimides or their mixtures.
  • the rubber composition can be manufactured in suitable mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art: a first phase of work or thermomechanical mixing (so-called “non-productive” phase) at high temperature, up to at a maximum temperature of between 130 ° C. and 200 ° C., followed by a second mechanical working phase (so-called “productive” phase) to a lower temperature, typically less than 110 ° C., for example between 40 ° C. ° C and 100 ° C, finishing phase during which is incorporated the crosslinking system.
  • the method for preparing the tire according to the invention comprises for example the following steps:
  • the tire for vehicles intended to carry heavy loads according to the invention is preferably a tire off the road, pneumatic for vehicles rolling on non-bituminous soils such as vehicles civil engineering, construction heavy-duty vehicles, or agricultural vehicles.
  • the tire is preferably a tire for a civil engineering vehicle regardless of the embodiment of the invention.
  • the invention relates to the tires previously described both in the green state (that is to say, before firing) and in the fired state (that is to say, after crosslinking or vulcanization).
  • compositions T1, A and B are described in Table I, that of the compositions T2 and C in Table II.
  • compositions A to C are in accordance with the invention in that the elastomer matrix comprises a polybutadiene or a butadiene copolymer and at most 50% by weight of a thermoplastic styrene elastomer according to the invention and that the reinforcing filler contains more than 50% by mass of a carbon black.
  • a and B differ from each other in the nature of the thermoplastic styrene elastomer.
  • C differs from A and B in that it contains an SB instead of a BR as a first diene elastomer.
  • composition Tl devoid of styrenic thermoplastic elastomer is the control composition of compositions A and B; the composition T2 devoid of styrenic thermoplastic elastomer is the control composition of C.
  • compositions T1, T2, A, B and C are prepared according to the method described above.
  • the compositions thus obtained are then calendered, either in the form of plates (with a thickness ranging from 2 to 3 mm) or thin rubber sheets, for the measurement of their physical or mechanical properties, or in the form of directly usable profiles, after cutting and / or assembly to the desired dimensions, as a tire tread.
  • the invention makes it possible to significantly improve the service life of tires carrying heavy loads, especially those traveling off the road, such as tires fitted to heavy goods vehicles, in particular agricultural vehicles, civil engineering vehicles and vehicles. construction heavy trucks, since these tires become much less sensitive to crack propagation at their tread.

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Abstract

La présente invention concerne un pneumatique pour véhicules destinés à porter de lourdes charges dont la bande de roulement comprend une composition à base d'au moins une matrice élastomère comprenant un premier élastomère diénique et un élastomère thermoplastique styrénique, lequel élastomère thermoplastique styrénique représente au plus 50% en masse de la matrice élastomère, et comprend au moins un segment rigide styrénique et au moins un segment souple diénique, lequel l'au moins un segment souple diénique comprend au moins 20% en masse d'unités diéniques conjuguées, les unités diéniques conjuguées pouvant être tout ou en partie hydrogénées, lequel premier élastomère diénique représente au moins 50% en masse de la matrice élastomère et est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, les copolymères de butadiène et leurs mélanges, ladite composition étant également à base d'au moins une charge renforçante qui comprend un noir de carbone qui représente plus de 50% en masse de la charge renforçante, et un système de réticulation. Un tel pneumatique présente une résistance à la propagation de fissure améliorée.

Description

Pneumatique pour véhicules destinés à porter de lourdes charges
Le domaine de la présente invention est celui des pneumatiques pour les véhicules destinés à porter de lourdes charges, en particulier les bus, les camions, les véhicules agricoles, les véhicules de génie civil.
Ces pneumatiques sont pourvus de bandes de roulement qui présentent, par rapport aux épaisseurs des bandes de roulement des pneumatiques pour véhicules légers, en particulier pour véhicules tourisme ou camionnette, de grandes épaisseurs de matériau caoutchoutique. Typiquement la partie usante de la bande de roulement d'un poids lourd a 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, une bande de roulement subit des sollicitations mécaniques et des agressions résultant du contact direct avec le sol. 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 le pneumatique. Ceci a pour conséquence que les amorces de fissure qui se créent dans la bande de roulement sous l'effet de ces sollicitations et de ces agressions, ont tendance à se propager davantage en surface ou à l'intérieur de la bande de roulement. La propagation de fissures dans la bande de roulement peut entraîner un endommagement de la bande de roulement et donc réduire la durée de vie de la bande de roulement ou du pneumatique. Un pneumatique roulant sur un sol caillouteux est très exposé aux amorces de fissure. La nature même agressive du sol caillouteux exacerbe non seulement ce type d'agression sur la bande de roulement, mais aussi ses conséquences sur la bande de roulement. Ceci est particulièrement vrai pour les pneumatiques équipant les véhicules de génie civil qui évoluent généralement dans des mines. Ceci est également vrai pour les pneus qui sont montés sur les véhicules agricoles en raison du sol caillouteux des terres arables. Les pneumatiques qui équipent des véhicules poids-lourds de chantiers qui circulent autant sur des sols caillouteux que sur des sols bitumineux, connaissent aussi ces mêmes agressions. En raison des deux facteurs aggravants que sont le poids porté par le pneumatique et la nature agressive du sol de roulage, la résistance à la propagation de fissure d'une bande de roulement d'un pneumatique pour un véhicule de génie civil, un véhicule agricole ou un véhicule poids-lourd de chantier s'avère cruciale pour minimiser l'impact des agressions subies par la bande de roulement.
Il est donc important de disposer de pneumatiques pour des véhicules portant de lourdes charges, dont la bande de roulement présente une résistance à la propagation de fissure suffisamment forte pour minimiser l'effet d'une amorce de fissure sur la durée de vie de la bande de roulement. Pour résoudre ce problème, les manufacturiers de pneumatique utilisent par exemple du caoutchouc naturel dans les bandes de roulement en raison des propriétés de résistance à la propagation de fissure du caoutchouc naturel comme mentionné dans « Table 3.7 Comparison of elastomers properties » p. 162-163, Rubber Technology Handbook Hofmann, Hanser publishers (1989).
Les Demanderesses ont découvert que l'utilisation combinée d'un noir de carbone en quantité majoritaire en tant que charge renforçante, d'un polybutadiène ou d'un copolymère de butadiène et d'un certain taux d'un élastomère thermoplastique spécifique dans une bande de roulement permet d'améliorer la résistance à la propagation de fissure de la bande de roulement d'un pneumatique pour véhicule destiné à porter de lourdes charges sans détérioration substantielle des autres performances de la bande de roulement que sont l'usure et la résistance au roulement.
Ainsi un premier objet de l'invention est un pneumatique pour véhicules destinés à porter de lourdes charges dont la bande de roulement comprend une composition à base d'au moins :
- une matrice élastomère comprenant un premier élastomère diénique et un élastomère thermoplastique styrénique,
o lequel élastomère thermoplastique styrénique représente au plus 50% en masse de la matrice élastomère, et comprend au moins un segment rigide styrénique et au moins un segment souple diénique, lequel l'au moins un segment souple diénique comprend au moins 20% en masse d'unités diéniques conjuguées, les unités diéniques conjuguées pouvant être tout ou en partie hydrogénées,
o lequel premier élastomère diénique représente au moins 50% en masse de la matrice élastomère et est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, les copolymères de butadiène et leurs mélanges,
- une charge renforçante qui comprend un noir de carbone qui représente plus de 50% en masse de la charge renforçante,
un système de réticulation.
L'invention a aussi pour objet un procédé pour préparer le pneumatique conforme à l'invention.
I. MESURES ET TESTS UTILISES
Résistance à la propagation de fissure :
La vitesse de fissuration a été mesurée sur des éprouvettes de compositions de caoutchouc, à l'aide d'une machine de fatigue cyclique (« Elastomer Test System ») du type 381, de la société MTS, comme expliqué ci-après.
La résistance à la fissuration est mesurée à l'aide de tractions répétées sur une éprouvette initialement accommodée (après un premier cycle de traction), puis entaillée. L'éprouvette de traction est constituée par une plaque de caoutchouc de forme parallélépipédique, par exemple d'épaisseur comprise entre 1 et 2 mm, de longueur entre 130 et 170 mm et de largeur entre 10 et 15 mm, les deux bords latéraux étant chacun recouverts dans le sens de la longueur d'un bourrelet de caoutchouc cylindrique (diamètre 5 mm) permettant l'ancrage dans les mors de la machine de traction. Les éprouvettes ainsi préparées sont testées à l'état neuf. Le test a été conduit à l'air, à une température de 20°C. Après accommodation, 3 entailles très fines de longueur comprise entre 15 et 20 mm sont réalisées à l'aide d'une lame de rasoir, à mi-largeur et alignées dans le sens de la longueur de l'éprouvette, une à chaque extrémité et une au centre de cette dernière, avant le démarrage du test. A chaque cycle de traction, le taux de déformation de l'éprouvette est ajusté automatiquement de manière à maintenir constant le taux de restitution d'énergie (quantité d'énergie libérée lors de la progression de la fissure), à une valeur inférieure ou égale à environ 500 J/m2. La vitesse de propagation de fissure est mesurée en nanomètre par cycle. La résistance à la propagation de fissure sera exprimée en unités relatives (u.r.) en divisant la vitesse de propagation du témoin par celle du mélange, les vitesses étant mesurées au même taux de restitution d'énergie. Une valeur supérieure à celle du témoin, arbitrairement fixée à 100, indique un résultat amélioré c'est-à-dire une résistance supérieure à la propagation de fissures.
Il- DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en masse. L'abréviation "pce" signifie parties en poids pour cent parties d'élastomères présents dans la matrice élastomère, la matrice élastomère désignant la totalité des élastomères présents dans la composition de caoutchouc. D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression "entre a et b" représente le domaine de valeurs supérieur à "a" et inférieur à "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). Par l'expression composition "à base de", il faut entendre dans la présente description une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants utilisés, certains de ces constituants de base (par exemple l'élastomère, la charge ou autre additif classiquement utilisé dans une composition de caoutchouc destinée à la fabrication de pneumatique) étant susceptibles de, ou destinés à réagir entre eux, au moins en partie, lors des différentes phases de fabrication de la composition destinée à la fabrication de pneumatique.
La matrice élastomère de la composition de caoutchouc a pour caractéristique essentielle de comprendre un premier élastomère diénique choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (B ), les copolymères du butadiène et leurs mélanges. Comme polybutadiènes conviennent notamment ceux ayant un teneur en unités 1,2 comprises entre 4% et 80% en masse de la masse du polybutadiène ou ceux ayant une teneur en liaison 1,4- cis d'au moins 90% en masse de la masse du polybutadiène. Comme copolymères du butadiène conviennent notamment les copolymères du butadiène et du styrène (SB ). Les copolymères peuvent être préparés en émulsion (ESBR) ou en solution (SSBR). On peut citer 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 - 90°C et plus particulièrement entre - 10°C et - 80°C, une teneur en styrène comprise entre 5% et 60% en poids et plus particulièrement entre 5% et 40%, une teneur (% molaire) en liaisons -1,2 de la partie butadiénique comprise entre 4% et 75% de la partie butadiénique, une teneur (% molaire) en liaisons trans-1,4 comprise entre 10% et 80% de la partie butadiénique.
Le premier élastomère diénique, qu'il soit un polybutadiène ou un copolymère du butadiène, peut être modifié par un agent de modification comme par exemple un agent de couplage, d'étoilage ou de fonctionnalisation. On peut citer comme agent de modification les composés comprenant une liaison C-Sn, ou ceux comprenant une fonction aminé, silanol ou alcoxysilane. De tels élastomères sont par exemple décrits dans les brevets EP 0 778 311 Bl, EP 0 890 607 Bl et EP 0 692 492 Bl, EP 1 000 970 Bl, EP 1 457 501 Bl ou les demandes de brevet WO 2009/000750, WO 2009/133068.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le premier élastomère diénique est un polybutadiène, de préférence présentant un taux de liaison 1,4-cis supérieur ou égale à 90% en masse de la masse de polybutadiène. Ce mode de réalisation préférentiel de l'invention peut être combiné à l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention.
Le premier élastomère diénique représente au moins 50% en masse de la matrice élastomère. Selon ce mode de réalisation convient par exemple comme matrice élastomère un mélange constitué de 40% en masse de l'élastomère thermoplastique styrénique, de 55% en masse du premier élastomère diénique et de 5% en masse d'un second élastomère diénique, les pourcentages étant calculés sur la base de la masse totale de la matrice élastomère.
Par second élastomère (ou indistinctement caoutchouc) diénique, doit être compris de manière connue un (ou plusieurs) élastomère constitué au moins en partie (Le., un homopolymère ou un copolymère) d'unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone- carbone, conjuguées ou non), le second élastomère diénique étant différent du premier élastomère diénique et n'étant pas un élastomère thermoplastique styrénique.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, seuls le premier élastomère diénique et l'élastomère thermoplastique styrénique constituent la matrice élastomère, ce qui signifie que la matrice élastomère ne contient pas d'autres élastomères que le premier élastomère diénique et l'élastomère thermoplastique styrénique.
L'élastomère thermoplastique styrénique comprend au moins un segment rigide styrénique et au moins un segment souple diénique comprenant au moins 20% en masse d'unités diéniques conjuguées, les unités diéniques conjuguées pouvant être tout ou en partie hydrogénées. Les segments rigide et souple peuvent être disposés linéairement, en étoile ou branchés.
Un segment souple se réfère à un bloc polymère de type élastomère, un segment rigide se réfère à un bloc polymère de type thermoplastique.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élastomère thermoplastique styrénique est un dibloc. Le dibloc comporte un seul segment rigide styrénique relié à un seul segment souple diénique. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'élastomère thermoplastique styrénique comprend au moins deux segments rigides styréniques. Selon ce mode de réalisation préférentiel de l'invention, généralement au moins deux extrémités de chaînes de l'élastomère thermoplastique styrénique sont pourvues chacune d'un segment rigide styrénique et les segments rigides styréniques sont reliés par le ou les segments souples diéniques. Selon ce mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'élastomère thermoplastique styrénique est de préférence un tribloc. Le tribloc est alors constitué de deux segments rigides styréniques et d'un segment souple diénique.
Dans le cas où l'élastomère thermoplastique styrénique est un dibloc, la dénomination de « l'au moins un segment rigide » désigne le segment rigide présent dans l'élastomère thermoplastique styrénique. Dans les cas différents d'un dibloc, par exemple dans le cas d'un tribloc, la dénomination de « l'au moins un segment rigide » désigne les segments rigides présents dans l'élastomère thermoplastique styrénique. Dans le cas où l'élastomère thermoplastique styrénique est un dibloc ou un tribloc, la dénomination de « l'au moins un segment souple » désigne le segment souple présent dans l'élastomère thermoplastique styrénique. Dans les cas où l'élastomère thermoplastique styrénique n'est ni un dibloc, ni un tribloc, la dénomination de « l'au moins un segment souple » désigne les segments souples présents dans l'élastomère thermoplastique styrénique.
L'au moins un segment rigide styrénique est l'homopolymère d'un monomère styrénique ou le copolymère bloc ou statistique de plusieurs monomères styréniques ou encore le copolymère d'un ou plusieurs monomères styréniques et d'un autre monomère non styrénique tel qu'un 1,3-diène. Par monomère styrénique doit être entendu dans la présente description le styrène ou un styrène substitué. Parmi les styrènes substitués peuvent être cités par exemple les méthylstyrènes (par exemple Γο-méthylstyrène, le m-méthylstyrène ou le p-méthylstyrène, l'alpha-méthylstyrène, l'alpha-2-diméthylstyrène, l'alpha-4-diméthylstyrène ou le diphényléthylène), le para-tertio- butylstyrène, les chlorostyrènes (par exemple Γο-chlorostyrène, le m-chlorostyrène, le p- chlorostyrène, le 2,4-dichlorostyrène, le 2,6-dichlorostyrène ou le 2,4,6-trichlorostyrène), les bromostyrènes (par exemple Γο-bromostyrène, le m-bromostyrène, le p-bromostyrène, le 2,4- dibromostyrène, le 2,6-dibromostyrène ou les 2,4,6-tribromostyrène), les fluorostyrènes (par exemple Γο-fluorostyrène, le m-fluorostyrène, le p-fluorostyrène, le 2,4-difluorostyrène, le 2,6- difluorostyrène ou les 2,4,6-trifluorostyrène) ou encore le para-hydroxy-styrène.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'au moins un segment rigide styrénique présente une température de transition vitreuse supérieure à 80°C. De préférence, l'au moins un segment rigide styrénique est un polystyrène.
L'au moins un segment souple diénique comprend au moins 20% en masse d'unités monomères diènes conjuguées (appelées aussi unités diéniques conjuguées). L'au moins un segment souple diénique peut être l'homopolymère d'un diène conjugué ou le copolymère statistique ou bloc de plusieurs diènes conjugués ou encore le copolymère d'un ou plusieurs diènes conjugués et d'au moins un autre monomère non diénique tel qu'un monomère styrénique.
Le taux d'unités diéniques conjuguées qui forment le segment souple diénique est préférentiellement d'au moins 50%, plus préférentiellement d'au moins 60%, encore plus préférentiellement d'au moins 70% en masse de la masse du segment souple diénique. Avantageusement il est d'au moins 80% en masse de la masse du segment souple diénique. Ces taux qu'ils soient préférentiels ou non s'appliquent à l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention.
A titre d'unités diéniques conjuguées conviennent particulièrement les unités 1,3-butadiène et les unités isoprène. L'au moins un segment souple diénique peut être un polybutadiène, un polyisoprène ou un copolymère de 1,3-butadiène et d'isoprène. Le copolymère de 1,3-butadiène et d'isoprène peut être de nature bloc ou statistique.
Comme élastomère thermoplastique styrénique conviennent les copolymères diblocs tels que les copolymères blocs styrène/ butadiène (SB), styrène/ isoprène (SI), styrène/ butadiène/ isoprène (SBI) ou le mélange de ces copolymères. Dans cette désignation le bloc souple diénique est un copolymère statistique ou bloc.
Comme élastomère thermoplastique styrénique conviennent particulièrement les copolymères tels que les copolymères blocs styrène/ butadiène/ styrène (SBS), styrène/ isoprène/ styrène (SIS), styrène/ butadiène/ isoprène/ styrène (SBIS) ou le mélange de ces copolymères. Dans cette désignation le bloc souple diénique est un copolymère statistique ou bloc. Convient tout particulièrement un copolymère bloc styrène/ butadiène/ isoprène/ styrène (SBIS). Selon une première variante de l'invention, une fraction des unités diéniques conjuguées de l'au moins un segment souple diénique est hydrogénée. L'homme du métier comprendra qu'il peut utiliser de manière équivalente un élastomère thermoplastique styrénique dont les doubles liaisons d'une fraction des unités diéniques conjuguées du segment souple diénique auront été réduites en liaison simple par un procédé autre qu'une hydrogénation. Parmi les procédés qui permettent de réduire les liaisons doubles des unités diéniques en liaison simple, on peut citer les réductions avec un hydrure d'aluminium ou avec la diimine par exemple.
Selon une deuxième variante de l'invention, la totalité des unités diéniques conjuguées de l'au moins un segment souple diénique est hydrogénée. L'homme du métier comprendra qu'il peut utiliser de manière équivalente un élastomère thermoplastique styrénique dont les doubles liaisons de la totalité des unités diéniques conjuguées du segment souple diénique auront été réduites en liaison simple par un procédé autre qu'une hydrogénation.
Selon cette deuxième variante de l'invention, conviennent comme élastomère thermoplastique les copolymères blocs styrène/ éthylène/ butylène (SEB), styrène/ éthylène/ propylène (SEP), styrène/ éthylène/ éthylène/ propylène (SEEP) ou les mélanges de ces copolymères. Dans cette désignation le bloc souple diénique hydrogéné est un copolymère statistique ou bloc.
Selon cette deuxième variante de l'invention, conviennent aussi comme élastomère thermoplastique les copolymères blocs styrène/ éthylène/ butylène/ styrène (SEBS), styrène/ éthylène/ propylène/ styrène (SEPS), styrène/ éthylène/ éthylène/ propylène/ styrène (SEEPS) ou les mélanges de ces copolymères. Dans cette désignation le bloc souple diénique hydrogéné est un copolymère statistique ou bloc. L'un quelconque des modes de réalisation de l'invention s'applique à la première variante de l'invention ou à la deuxième variante de l'invention.
Comme élastomère thermoplastique styrénique conviennent aussi les mélanges d'un copolymère tribloc ci-dessus cité et d'un copolymère dibloc ci-dessus cité. En effet le copolymère tribloc peut contenir une fraction minoritaire pondérale de copolymère dibloc constitué d'un segment rigide styrénique et d'un segment souple diénique, le bloc rigide et le bloc souple étant respectivement de même nature chimique, en particulier de même microstructure, que les blocs rigide et souple du tribloc. La présence de copolymère dibloc dans le copolymère tribloc résulte généralement du procédé de synthèse du copolymère tribloc qui peut conduire à la formation de produit secondaire comme le copolymère dibloc. Le plus souvent le pourcentage de copolymère dibloc dans le copolymère tribloc n'excède pas 40% en masse de copolymère tribloc.
Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le taux massique de l'au moins un segment rigide styrénique est compris entre 5 et 40% de la masse de l'élastomère thermoplastique styrénique. En dessous du minimum indiqué, le caractère thermoplastique de l'élastomère thermoplastique styrénique risque de diminuer de manière sensible tandis qu'au-dessus du maximum préconisé, l'élasticité de la composition peut être affectée. Pour ces raisons, le taux massique de l'au moins un segment rigide styrénique dans l'élastomère thermoplastique styrénique est préférentiellement compris dans un domaine allant de 10 à 35%, plus préférentiellement de 10 à 20% de la masse de l'élastomère thermoplastique styrénique. Ces taux qu'ils soient préférentiels ou non s'appliquent à l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention, tout particulièrement lorsque le polystyrène forme l'au moins un segment rigide styrénique de l'élastomère thermoplastique styrénique.
La masse molaire moyenne en nombre (notée Mn) de l'élastomère thermoplastique styrénique est préférentiellement comprise entre 50 000 et 500 000 g/mol, plus préférentiellement comprise entre 60 000 et 450 000 g/mol, encore plus préférentiellement comprise entre 80 000 et 300 000 g/mol. Avantageusement elle est comprise entre 100 000 et 200 000 g/mol. Ces plages préférentielles de valeurs de masse molaire moyenne en nombre s'appliquent quel que soit le mode de réalisation de l'invention.
La masse molaire est déterminée de manière connue, par chromatographie d'exclusion stérique (SEC). L'échantillon est préalablement solubilisé dans du tétrahydrofuranne à une concentration d'environ 1 g/1 ; puis la solution est filtrée sur filtre de porosité 0,45 μιτι avant injection. L'appareillage utilisé est une chaîne chromatographique "WATERS alliance". Le solvant d'élution est le tétrahydrofuranne, le débit de 0,7 ml/min, la température du système de 35°C et la durée d'analyse de 90 min. On utilise un jeu de quatre colonnes WATERS en série, de dénominations commerciales "STYRAGEL" ("HMW7", "HMW6E" et deux "HT6E"). Le volume injecté de la solution de l'échantillon de polymère est de 100 μΙ. Le détecteur est un réfractomètre différentiel "WATERS 2410" et son logiciel associé d'exploitation des données chromatographiques est le système "WATERS MILLENIUM". Les masses molaires moyennes en nombre calculées sont relatives à une courbe d'étalonnage réalisée avec des étalons de polystyrène. L'élastomère thermoplastique styrénique est présent dans une proportion massique d'au plus 50% de la masse de la matrice élastomère de la composition de caoutchouc de la bande de roulement. Au-dessus de la valeur maximum indiquée, il n'y a plus de bénéfice sur la résistance à la propagation de fissure de la composition de caoutchouc formant la bande de roulement d'un pneumatique destiné à porter de lourdes charges. Le taux de l'élastomère thermoplastique styrénique varie dans un domaine allant préférentiellement de 5 à 50%, plus préférentiellement de 10 à 45%, encore plus préférentiellement de 20 à 45% en masse de la masse de la matrice d'élastomère. Avantageusement il varie de 25 à 45% en masse de la masse de la matrice élastomère. Lorsque l'élastomère thermoplastique styrénique est un mélange d'élastomères thermoplastiques styréniques insaturés conformes à l'invention, les taux indiqués s'appliquent au mélange et non à chacun des élastomères thermoplastiques styréniques. Ces taux qu'ils soient préférentiels ou non s'appliquent à l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'élastomère thermoplastique styrénique présente une température de transition vitreuse inférieure à -20°C. Cette température de transition vitreuse est généralement attribuée à la température vitreuse du segment souple diénique de l'élastomère thermoplastique styrénique. La température de transition vitreuse est mesurée au moyen d'un calorimètre différentiel ("Differential Scanning Calorimeter") selon la norme ASTM D3418 (1999). Selon ce mode de réalisation particulier de l'invention, l'élastomère thermoplastique styrénique présente une Tg préférentiellement inférieure à -30°C, plus préférentiellement inférieure à -40°C, encore plus préférentiellement inférieure à -50°C.
La charge renforçante peut être tout type de charge dite renforçante, connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques, par exemple une charge organique telle que du noir de carbone, une charge inorganique renforçante telle que de la silice à laquelle est associé de manière connue un agent de couplage, ou encore un mélange de ces deux types de charges.
Une charge renforçante consiste typiquement en des nanoparticules dont la taille moyenne (en masse) est inférieure au micromètre, généralement inférieure à 500 nm, le plus souvent comprise entre 20 et 200 nm, en particulier et plus préférentiellement comprise entre 20 et 150 nm.
Selon la présente invention, la charge renforçante comprend un noir de carbone qui représente plus de 50% en masse de la charge renforçante. Par un noir de carbone, on entend un ou plusieurs noirs de carbone. On considère alors le noir de carbone comme la charge renforçante majoritaire.
Le noir de carbone présente une surface spécifique BET de préférence d'au moins 90 m2/g, de manière plus préférentielle d'au moins 100 m2/g- A ce titre conviennent les noirs conventionnellement utilisés dans les pneumatiques ou leurs bandes de roulement (noirs dits de grade pneumatique). Parmi ces derniers, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200, 300 (grade ASTM), comme par exemple les noirs N115, N134, N234, N375. Les noirs de carbone peuvent être utilisés à l'état isolé, tels que disponibles commercialement, ou sous tout autre forme, par exemple comme support de certains des additifs de caoutchouterie utilisés. Les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à un élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600). La surface spécifique BET des noirs de carbone est mesurée selon la norme D6556-10 [méthode multipoints (au minimum 5 points) - gaz : azote - domaine de pression relative P/PO : 0.1 à 0.3].
Selon un mode de réalisation de l'invention, la charge renforçante comprend aussi une charge inorganique renforçante. Par "charge inorganique renforçante", doit être entendu ici toute charge inorganique ou minérale, quelles que soient sa couleur et son origine (naturelle ou de synthèse), encore appelée charge "blanche", charge "claire" ou même charge "non-noire" par opposition au noir de carbone, capable de renforcer à elle seule, sans autre moyen qu'un agent de couplage intermédiaire, une composition de caoutchouc destinée à la fabrication de bandages pneumatiques, en d'autres termes apte à remplacer, dans sa fonction de renforcement, un noir de carbone conventionnel de grade pneumatique ; une telle charge se caractérise généralement, de manière connue, par la présence de groupes hydroxyle (-OH) à sa surface.
Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceuse, préférentiellement la silice (Si02). 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, notamment entre 60 et 300 m2/g- On peut citer comme exemple de silice utile pour les besoins de l'invention la silice « Ultrasil VN3 » commercialisée par la société Evonik. A titres de silices précipitées hautement dispersibles (dites "HDS"), on citera par exemple les silices « Ultrasil » 7000 et « Ultrasil » 7005 de la société Degussa, les silices « Zeosil » 1165MP, 1135MP et 1115MP de la société hodia, 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 03/016387.
L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de microperles, de granulés, ou encore de billes. Bien entendu on entend également par charge inorganique renforçante des mélanges de différentes charges inorganiques renforçantes, en particulier de silices hautement dispersibles telles que décrites ci- dessus.
L'homme du métier comprendra qu'à titre de charge équivalente de la charge inorganique renforçante décrite dans le présent paragraphe, pourrait être utilisée une charge renforçante d'une autre nature, notamment organique telle que du noir de carbone, dès lors que cette charge renforçante serait recouverte d'une couche inorganique telle que silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyles, nécessitant l'utilisation d'un agent de couplage pour établir la liaison entre la charge et l'élastomère. A titre d'exemple, on peut citer par exemple des noirs de carbone pour pneumatiques tels que décrits par exemple dans les documents brevet WO 96/37547, WO 99/28380. Dans le présent exposé, en ce qui concerne la silice, la surface spécifique BET est déterminée de manière connue par adsorption de gaz à l'aide de la méthode de Brunauer-Emmett-Teller décrite dans "The Journal of the American Chemical Society" Vol. 60, page 309, février 1938, plus précisément selon la norme française NF ISO 9277 de décembre 1996 (méthode volumétrique multipoints (5 points) - gaz: azote - dégazage: lheure à 160°C - domaine de pression relative p/po : 0.05 à 0.17). La surface spécifique CTAB est la surface externe déterminée selon la norme française NF T 45-007 de novembre 1987 (méthode B).
Pour coupler la charge inorganique renforçante à l'élastomère diénique, on utilise de manière bien connue un agent de couplage, notamment un silane, (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. On utilise en particulier des organosilanes ou des polyorganosiloxanes au moins bifonctionnels. On utilise notamment des silanes polysulfurés, dits "symétriques" ou "asymétriques" selon leur structure particulière, tels que décrits par exemple dans les demandes WO03/002648 (ou US 2005/016651) et WO03/002649 (ou US 2005/016650).
Conviennent en particulier, sans que la définition ci-après soit limitative, des silanes polysulfurés répondant à la formule générale (V)
Z - A - Sx - A - Z (V)
dans laquelle :
- x est un entier de 2 à 8 (de préférence de 2 à 5) ;
- les symboles A, identiques ou différents, représentent un radical hydrocarboné divalent (de préférence un groupement alkylène en Ci-Ci8 ou un groupement arylène en C6-Ci2, plus particulièrement un alkylène en Ci-Ci0, notamment en Ci-C4, en particulier le propylène) ;
- les symboles Z, identiques ou différents, répondent à l'une des trois formules ci-après:
Figure imgf000012_0001
dans lesquelles:
- les radicaux 1, substitués ou non substitués, identiques ou différents entre eux, représentent un groupe alkyle en Ci-Ci8, cycloalkyle en C5-Ci8 ou aryle en C6-Ci8 (de préférence des groupes alkyle en Ci-C6, cyclohexyle ou phényle, notamment des groupes alkyle en C1-C4, plus particulièrement le méthyle et/ou l'éthyle).
- les radicaux R2, substitués ou non substitués, identiques ou différents entre eux, représentent un groupe alkoxyle en Ci-Ci8 ou cycloalkoxyle en C5-Ci8 (de préférence un groupe choisi parmi alkoxyles en Ci-C8 et cycloalkoxyles en C5-C8, plus préférentiellement encore un groupe choisi parmi alkoxyles en Ci-C4, en particulier méthoxyle et éthoxyle).
Dans le cas d'un mélange d'alkoxysilanes polysulfurés répondant à la formule (I) ci-dessus, notamment des mélanges usuels disponibles commercialement, la valeur moyenne des "x" est un nombre fractionnaire de préférence compris entre 2 et 5, plus préférentiellement proche de 4. Mais l'invention peut être aussi avantageusement mise en œuvre par exemple avec des alkoxysilanes disulfurés (x = 2). A titre d'exemples de silanes polysulfurés, on citera plus particulièrement les polysulfurés (notamment disulfurés, trisulfures ou tétrasulfures) de bis-(alkoxyl(Ci-C4)-alkyl(Ci-C4)silyl-alkyl(Ci- C4)), comme par exemple les polysulfurés de bis(3-triméthoxysilylpropyl) ou de bis(3- triéthoxysilylpropyl). Parmi ces composés, on utilise en particulier le tétrasulfure de bis(3- triéthoxysilylpropyl), en abrégé TESPT, de formule
Figure imgf000013_0001
ou le disulfure de bis- (triéthoxysilylpropyle), en abrégé TESPD, de formule [(C2H50)3Si(CH2)3S]2.
A titre d'agent de couplage autre qu'alkoxysilane polysulfuré, on citera notamment des POSS (polyorganosiloxanes) bifonctionnels ou encore des polysulfurés d'hydroxysilane tels que décrits dans les demandes de brevets WO 02/30939 (ou US 6,774,255), WO 02/31041 (ou US 2004/051210) ou encore des silanes ou POSS porteurs de groupements fonctionnels azo- dicarbonyle, tels que décrits par exemple dans les demandes de brevets WO 2006/125532, WO 2006/125533, WO 2006/125534.
La teneur en agent de couplage est avantageusement inférieure à 20 pce, étant entendu qu'il est en général souhaitable d'en utiliser le moins possible. Typiquement le taux d'agent de couplage représente de 0,5% à 15% en poids par rapport à la quantité de charge inorganique. Son taux est préférentiellement compris entre 0,5 et 12 pce, plus préférentiellement compris dans un domaine allant de 3 à 10 pce. Ce taux est aisément ajusté par l'homme du métier selon le taux de charge inorganique utilisé dans la composition.
La composition de caoutchouc conforme à l'invention peut également contenir, en complément des agents de couplage, des activateurs de couplage, des agents de recouvrement des charges inorganiques ou plus généralement des agents d'aide à la mise en œuvre susceptibles de manière connue, grâce à une amélioration de la dispersion de la charge dans la matrice de caoutchouc et à un abaissement de la viscosité des compositions, d'améliorer leur faculté de mise en œuvre à l'état cru, ces agents étant par exemple des silanes hydrolysables tels que des alkylalkoxysilanes (notamment des alkyltriéthoxysilanes), des polyols, des polyéthers (par exemple des polyéthylèneglycols), des aminés primaires, secondaires ou tertiaires (par exemple des trialcanol- amines), des POS hydroxylés ou hydrolysables, par exemple des α,ω -dihydroxy- polyorganosiloxanes (notamment des α,ω-dihydroxy-polydiméthylsiloxanes), des acides gras comme par exemple l'acide stéarique.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la silice peut être utilisée à des taux allant de 2 pce à 35 pce, de préférence de 3 à 25 pce, et notamment de 5 à 20 pce. Selon ce mode de réalisation, de préférence la composition de caoutchouc contient de 0 à moins de 2 pce d'un agent de couplage, de manière plus préférentielle de 0 à moins de 1 pce d'un agent de couplage, de manière encore plus préférentielle elle ne contient pas d'agent de couplage. Dans le cas où la composition de caoutchouc ne contient pas d'agent de couplage, la silice n'est pas considérée comme une charge renforçante et la composition de caoutchouc contient de préférence un agent de recouvrement qui est préférentiellement un polyéthylène glycol. Ce mode de réalisation particulier de l'invention, sous ses formes préférentielles ou non, peut être combiné avec l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention. Le taux de charge renforçante est compris préférentiellement dans un domaine allant de 10 à 90 pce. En deçà de 10 pce, le renforcement de la composition de caoutchouc peut être insuffisant pour apporter un niveau de cohésion ou de résistance à l'usure adéquats du composant caoutchouteux du pneumatique comprenant cette composition. Au-delà de 90 pce, il existe un risque d'augmentation de l'hystérèse de la composition de caoutchouc et donc un risque d'échauffement de la bande de roulement et du pneumatique. Le taux de charge renforçante totale est plus préférentiellement de 25 pce à 70 pce, encore plus préférentiellement de 35 à 60 pce. Ces taux de charge renforçante, qu'ils soient préférentiels ou non, s'appliquent à l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention. La composition de caoutchouc peut comporter également tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions d'élastomères comme par exemple des plastifiants, des pigments, des agents de protection tels que cires anti-ozone, anti-ozonants chimiques, antioxydants, des agents anti-fatigue, un système de réticulation, des accélérateurs ou retardateurs de vulcanisation, des activateurs de vulcanisation. Selon l'un quelconque mode de réalisation de l'invention, le système de réticulation est de préférence à base de soufre, mais il peut être également à base de donneurs de soufre, de peroxyde, de bismaléimides ou de leurs mélanges.
La composition de caoutchouc peut être fabriquée dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives bien connues de l'homme du métier : une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (phase dite « non-productive ») à haute température, jusqu'à une température maximale comprise entre 130°C et 200°C, suivie d'une seconde phase de travail mécanique (phase dite « productive ») jusqu'à une plus basse température, typiquement inférieure à 110°C, par exemple entre 40°C et 100°C, phase de finition au cours de laquelle est incorporé le système de réticulation. Le procédé pour préparer le pneumatique conforme à l'invention comprend par exemple les étapes suivantes :
- ajouter au cours d'une première étape dite non productive au premier élastomère diénique, l'élastomère thermoplastique styrénique, la charge renforçante en malaxant thermomécaniquement jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 130 et 200°C,
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 70°C,
- incorporer ensuite le système de réticulation,
- malaxer le tout jusqu'à une température maximale inférieure à 90°C pour obtenir un mélange,
- puis calandrer ou extruder le mélange obtenu pour former une bande de roulement.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, le pneumatique pour véhicules destinés à porter de lourdes charges conforme à l'invention est de préférence un pneumatique hors la route, pneumatique pour des véhicules roulant sur des sols non bitumineux tels que les véhicules de génie civil, les véhicules poids lourds de chantier, ou les véhicules agricoles. Le pneumatique est de préférence un pneumatique pour véhicule de génie civil quel que soit le mode de réalisation de l'invention.
L'invention concerne les pneumatiques précédemment décrits tant à l'état cru (c'est à dire, avant cuisson) qu'à l'état cuit (c'est à dire, après réticulation ou vulcanisation).
Les caractéristiques précitées de la présente invention, ainsi que d'autres, seront mieux comprises à la lecture de la description suivante de plusieurs exemples de réalisation de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif.
III. EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION
La formulation des compositions Tl, A et B est décrite dans le tableau I, celle des compositions T2 et C dans le tableau II.
Les compositions A à C sont conformes à l'invention en ce que la matrice élastomère comprend un polybutadiène ou un copolymère de butadiène et au plus 50% en masse d'un élastomère thermoplastique styrénique conforme à l'invention et en ce que la charge renforçante contient plus de 50% en masse d'un noir de carbone. A et B différent entre elles par la nature de l'élastomère thermoplastique styrénique. C diffère de A et B en ce qu'elle contient un SB au lieu d'un BR en tant qu'un premier élastomère diénique.
La composition Tl dépourvue d'élastomère thermoplastique styrénique est la composition témoin des compositions A et B ; la composition T2 dépourvue d'élastomère thermoplastique styrénique est la composition témoin de C.
Les compositions Tl, T2, A, B et C sont préparées conformément au procédé décrit précédemment. Les compositions ainsi obtenues sont ensuite calandrées, soit sous forme de plaques (d'une épaisseur allant de 2 à 3 mm) ou fines feuilles de caoutchouc, pour la mesure de leurs propriétés physiques ou mécaniques, soit sous la forme de profilés directement utilisables, après découpage et/ou assemblage aux dimensions souhaitées, comme bande de roulement de pneumatique.
Les résultats sont consignés dans le tableau III pour A et B et le témoin Tl, dans le tableau IV pour C et le témoin T2.
Les résultats qui figurent dans le tableau III et IV montrent une très forte amélioration de la résistance à la propagation de fissure pour A, B et C comparativement à leur témoin respectif. L'amélioration est remarquable lorsque le premier élastomère diénique est un polybutadiène, et d'autant plus remarquable que l'élastomère thermoplastique styrénique est un SBIS.
L'invention permet d'améliorer significativement la durée de vie de pneumatiques portant de lourdes charges, notamment circulant hors la route, tels que des pneumatiques équipant des véhicules de poids lourds, en particulier des véhicules agricoles, des véhicules de génie civil et des véhicules poids-lourds de chantier, puisque ces pneumatiques deviennent beaucoup moins sensibles à la propagation de fissure au niveau de leur bande de roulement.
Tableau I
Figure imgf000017_0001
(1) BR comportant 4,3% de 1-2 ; 2,7% de trans 1,4 ; 93% de cis 1,4 (Tg -106°C)
(2) SBS « D1101 » commercialisé par Kraton
(3) SBIS « D1170 » commercialisé par Kraton
(4) « Ultrasil VN3 » commercialisé par Evonik
(5) N115
(6) polyéthylène glycol de Mn 6000-20000 g/mol de Sasol Mari
(7) N-cyclohexyl-2-benzothiazol-sulfénamide, « Santocure CBS », commercialisé par Flexsys
Tableau II
Figure imgf000018_0001
(1) SBR avec 25% de styrène (% en masse relatif à la masse de SBR) et 40% de motifs butadiène 1,2 (% en masse de la partie butadiénique)
(2) SBS « D1101 » commercialisé par Kraton
(3) « Ultrasil VN3 » commercialisé par Evonik
(4) « Zeosil 1165 MP » de Rhodia (type HDS)
(5) TESPT « Si69 » de la société de Evonik
(6) diphénylguanidine « Perkacit » DPG de la société Flexsys
(7) N115
(8) polyéthylène glycol de Mn 6000-20000 g/mol de Sasol Mari
(9) N-cyclohexyl-2-benzothiazol-sulfénamide, « Santocure CBS », commercialisé par Flexsys
Tableau III
Figure imgf000019_0001
Tableau IV
Figure imgf000019_0002

Claims

Revendications
Pneumatique pour véhicules destinés à porter de lourdes charges dont la bande de roulement comprend une composition à base d'au moins :
une matrice élastomère comprenant un premier élastomère diénique et un élastomère thermoplastique styrénique,
o lequel élastomère thermoplastique styrénique représente au plus 50% en masse de la matrice élastomère, et comprend au moins un segment rigide styrénique et au moins un segment souple diénique, lequel l'au moins un segment souple diénique comprend au moins 20% en masse d'unités diéniques conjuguées, les unités diéniques conjuguées pouvant être tout ou en partie hydrogénées,
o lequel premier élastomère diénique représente au moins 50% en masse de la matrice élastomère et est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, les copolymères de butadiène et leurs mélanges,
une charge renforçante qui comprend un noir de carbone qui représente plus de 50% en masse de la charge renforçante,
un système de réticulation.
Pneumatique selon la revendication 1 dans lequel la matrice élastomère consiste en un mélange du premier élastomère diénique et de l'élastomère thermoplastique styrénique.
Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 dans lequel le taux d'élastomère thermoplastique styrénique représente de 5 à 50% en masse, préférentiellement de 10 à 45% en masse, plus préférentiellement de 20 à 45% en masse, encore plus préférentiellement de 25 à 45% en masse de la matrice élastomère.
Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel l'au moins un segment rigide styrénique présente une température de transition vitreuse supérieure à 80°C.
Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel l'au moins un segment rigide styrénique est un polystyrène.
Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel les unités diéniques conjuguées de l'au moins un segment souple diénique sont des unités 1,3-butadiène ou des unités isoprène.
Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique est un dibloc comportant un seul segment rigide styrénique relié à un seul segment souple diénique.
8. Pneumatique selon la revendication 7 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique est un copolymère bloc styrène/ butadiène (SB), styrène/ isoprène (SI), styrène/ butadiène/ isoprène (SBI) ou le mélange de ces copolymères. 9. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique comprend au moins deux segments rigides styréniques.
10. Pneumatique selon la revendication 9 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique est un tribloc constitué de deux segments rigides styréniques et d'un segment souple diénique.
11. Pneumatique selon la revendication 10 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique est un copolymère bloc styrène/ butadiène/ styrène (SBS), styrène/ isoprène/ styrène (SIS), styrène/ butadiène/ isoprène/ styrène (SBIS) ou le mélange de ces copolymères. 12. Pneumatique selon la revendication 11 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique est un copolymère bloc styrène/ butadiène/ isoprène/ styrène (SBIS).
13. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel une fraction des unités diéniques conjuguées de l'au moins un segment souple diénique est hydrogénée.
14. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel la totalité des unités diéniques conjuguées de l'au moins un segment souple diénique est hydrogénée.
15. Pneumatique selon les revendications 7 et 14 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique est un copolymère bloc styrène/ éthylène/ butylène (SEB), styrène/ éthylène/ propylène (SEP), styrène/ éthylène/ éthylène/ propylène (SEEP) ou leur mélange.
16. Pneumatique selon les revendications 10 et 14 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique est un copolymère bloc styrène/ éthylène/ butylène/ styrène (SEBS), styrène/ éthylène/ propylène/ styrène (SEPS), styrène/ éthylène/ éthylène/ propylène/ styrène (SEEPS) ou leur mélange.
17. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique présente une température de transition vitreuse inférieure à -20°C, préférentiellement inférieure à -30°C.
18. Pneumatique selon la revendication 17 dans lequel l'élastomère thermoplastique styrénique présente une température de transition vitreuse inférieure à -40°C, préférentiellement inférieure à -50°C.
19. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 18 dans lequel le noir de carbone présente une surface spécifique BET d'au moins 90 m2/g, préférentiellement d'au moins 100 m2/g. 20. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 dans lequel la composition comprend entre 2 et 35 pce d'une silice.
21. Pneumatique selon la revendication 20 dans lequel la composition de caoutchouc contient de 0 à moins de 2 pce d'un agent de couplage, de préférence de 0 à moins de 1 pce d'un agent de couplage.
22. Pneumatique selon la revendication 21 dans lequel le taux d'agent de couplage est égal à 0 pce. 23. Pneumatique selon la revendication 22 dans lequel la composition de caoutchouc contient un agent de recouvrement, de préférence un polyéthylène glycol.
24. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 23 dans lequel le pneumatique est un pneumatique hors la route.
25. Pneumatique selon la revendication 24 dans lequel le pneumatique est un pneumatique pour véhicule de génie civil.
26. Procédé pour fabriquer le pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 qui comprend les étapes suivantes :
- ajouter au cours d'une première étape dite non productive au premier élastomère diénique, l'élastomère thermoplastique styrénique, la charge renforçante en malaxant thermomécaniquement jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 130 et 200°C,
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 70°C,
- incorporer ensuite le système de réticulation,
- malaxer le tout jusqu'à une température maximale inférieure à 90°C pour obtenir un mélange,
- puis calandrer ou extruder le mélange obtenu pour former une bande de roulement.
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