WO2018015673A1 - High strength rubber composition - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to rubber compositions, a method of making such compositions, uses of compounds in these compositions, a rubber composite and a tire.
- High rigidity can be obtained using a so-called concentrated vulcanization system, that is to say comprising, in particular, relatively high levels of sulfur and vulcanization accelerator.
- the storage of the raw composition containing a concentrated vulcanization system is likely to cause a decrease in the delay phase of the composition during its vulcanization, that is to say the time before the start of vulcanization.
- the composition may begin to cook prematurely in some shaping tools and the vulcanization kinetics may be varied and the vulcanization yield may be degraded.
- Such a concentrated vulcanization system also penalizes cooked aging. Indeed, there is a degradation of the mechanical properties of the cooked composition, in particular at the limits, for example of elongation at break.
- a high rigidity can be obtained by incorporating certain reinforcing resins as disclosed in WO 02/10269.
- the increase in rigidity is obtained by incorporating reinforcing resins based on an acceptor / methylene donor system.
- the terms "methylene acceptor” and “methylene donor” are well known to those skilled in the art and widely used to design compounds capable of reacting together to generate by condensation a three-dimensional reinforcing resin which is superimposed and interpenetrated with the reinforcing filler / elastomer network on the one hand and with the elastomer / sulfur network on the other hand (if the crosslinking agent is sulfur).
- the methylene acceptor is associated with a curing agent, capable of crosslinking or hardening, also commonly called methylene donor. Examples of such acceptor and methylene donor are described in WO 02/10269.
- methylene donors conventionally used in tire rubber compositions are hexamethylenetetramine (abbreviated to HMT), or hexamethoxymethylmelamine (abbreviated to HMMM or H3M), or hexaethoxymethylmelamine.
- HMT hexamethylenetetramine
- HMMM hexamethoxymethylmelamine
- H3M hexaethoxymethylmelamine
- Methylene acceptors conventionally used in tire rubber compositions are precondensed phenolic resins.
- the object of the invention is to provide a stiffened rubber composition by means of compounds with a low environmental impact.
- the subject of the invention is a rubber composition
- a rubber composition comprising at least one resin based on:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- Ar represents an aromatic nucleus, optionally substituted
- each Ri, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- the Applicants discovered during their research that the compound of the composition according to the invention avoids the production of formaldehyde unlike conventional methylene donors.
- the Applicants have discovered during their research that a compound could, with an aromatic polyphenol, form an alternative resin to the reinforcing resins based on an acceptor / methylene donor system.
- the combination of the compound and the aromatic polyphenol according to the invention makes it possible to obtain rubber compositions having a stiffness at low deformation equivalent to, or even greater than, conventional rubber compositions which comprise HMT methylene donors or H3M and with respect to the rubber compositions lacking a reinforcing resin.
- the aromatic compounds and polyphenols according to the invention also make it possible to avoid early crosslinking of the resin.
- a problem related to the use of certain reinforcing resins in particular that based on the aromatic polyphenol and the aldehyde corresponding to the compound (the aldehyde of formula A), is their ability to crosslink early.
- the composition is shaped, for example by calendering, for example in the form of a sheet, a plate or extruded, for example to form a rubber profile.
- these reinforcing resins crosslink and stiffen the composition, which can hinder the shaping of the rubber composition.
- the resin formed from the compound and the aromatic polyphenol forms less rapidly than from the corresponding aromatic aldehyde and polyphenol.
- This reaction rate can be determined by measuring the evolution of the rheometric torque as a function of time.
- This development describes the stiffening of the composition, in particular as a result of the crosslinking of the resin. Comparing the evolution of the rheometric pairs of a first composition comprising the aromatic polyphenol and the compound and a second composition comprising the aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde, we see that the compound allows to delay the crosslinking of the resin relative to the direct reaction between the aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde.
- the inventors at the origin of the invention hypothesize that the compound is a precursor of the aldehyde (which would be the aldehyde of formula A) and that this compound makes it possible to avoid early crosslinking of the resin because of a reaction that would generate the aldehyde from the compound.
- the reagents of formulas B and C act as temporary protective reagents allowing, according to the hypothesis of the inventors, the formation of each aldehyde function under predetermined reaction conditions and therefore the formation of the corresponding aldehyde (in other words regeneration of the aldehyde of formula A).
- the predetermined reaction conditions in which this formation is possible depend on several parameters such as the pressure, the temperature or the chemical species present in the reaction medium.
- reaction conditions are a function of the reactants of formulas B and C and are easily determinable, even known to those skilled in the art.
- reaction conditions are heating the rubber composition to a temperature greater than or equal to 80 ° C, preferably 100 ° C and more preferably 120 ° C.
- the reagents of formulas B and C are such that the reaction between the aromatic polyphenol and the compound allows the crosslinking of the resin.
- the reagents of formulas B and C are such that the reaction between the aromatic polyphenol and the compound makes it possible to crosslink the resin under the same reaction conditions, preferably the same reaction temperature conditions, as a phenol-aldehyde resin. based on the same aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde (i.e. the aldehyde of formula A).
- the temperature is greater than or equal to 120 ° C., preferably greater than or equal to 140 ° C.
- the aromatic compounds and polyphenols according to the invention also make it possible to maintain the rigidity of the composition at elevated temperatures, in particular for temperatures up to 150 ° C.
- the resin formed from the compound and the aromatic polyphenol has an improved temperature resistance compared to a resin formed from the aldehyde of formula A and the aromatic polyphenol. This temperature resistance can be determined by measuring the evolution of the rheometric torque as a function of time as described above. Polyphenol aromatic and the compound provide an extremely high torque value demonstrating excellent rigidity maintenance with the increase in temperature.
- the inventors at the origin of the invention hypothesize that the compound is a precursor of the aldehyde of formula A. As already explained above, this makes it possible to avoid immediate crosslinking of the resin due to a reaction that would generate, off-line, the aldehyde function from the compound. Indeed, the reagents of formulas B and C would act as temporary protective reagents allowing, according to the hypothesis of the inventors, the formation of each aldehyde function under predetermined reaction conditions (in other words the regeneration of the aldehyde of formula AT).
- resin-based it is of course understood to include a resin comprising the mixture and / or the product of the reaction between the different basic constituents used for the final condensation of this resin, preferably only the product of the reaction between the different basic constituents used for this resin, some of which may be intended to react or likely to react with one another or with their near chemical environment, at least in part, during the different phases of the process for manufacturing the composition, the composites or the tire, in particular during a cooking step.
- the basic constituents are the reactants intended to react together during the final condensation of the resin and are not reagents intended to react together to form these basic constituents.
- the basic constituents thus comprise at least one compound and at least one aromatic polyphenol.
- the base components may comprise other additional additional components of the compound and the aromatic polyphenol.
- the base components consist of at least one compound and at least one aromatic polyphenol.
- these other additional constituents are free of formaldehyde and / or devoid of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine.
- HMT hexamethoxymethylmelamine
- H3M hexaethoxymethylmelamine
- lauryloxymethylpyridinium chloride ethoxymethylpyridinium chloride
- formaldehyde trioxane hexamethoxymethylmelamine polymers formaldehyde trioxane hexamethoxymethylmelamine polymers
- rhexakis (methoxymethyl) melamine N, N ', N " trimethyl / N, N ', N "- trimethylolmelamine, hexamethylolmelamine, N-methylolmelamine, ⁇ , ⁇ '-dimethylolmelamine, N, N ', N''- tris (methoxymethyl) melamine, N, N', N '' - tributyl-N, N
- these further additional components are free of formaldehyde and lack the methylene donors described in this paragraph.
- these other additional constituents are free of formaldehyde and / or devoid of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine, hexaethoxymethylmelamine, hexamethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride, ethoxymethylpyridinium chloride, hexamethoxymethylmelamine trioxane and N-substituted oxymethylmelamines having the general formula:
- Q represents an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms
- F 2 , F 3 , F 4 and F 5 are chosen, independently of each other, from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms, by the group -CH20Q and their condensation products. More preferably, these other additional components are free of formaldehyde and lack the methylene donors described in this paragraph.
- these other additional constituents are free of formaldehyde and / or free of methylene donor. More preferably, these other additional components are free of formaldehyde and free of methylene donors.
- the total mass ratio of the formaldehyde or methylene donor (s) belonging to the groups described above by the total weight of the compound (s) according to the invention in the basic constituents is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
- free from formaldehyde and devoid of methylene donor it is meant that the total mass ratio of formaldehyde and methylene donor (s) belonging to the groups described above in total weight of the compound (s) according to the invention in the base constituents is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
- aromatic polyphenol the aromatic ring bearing at least two hydroxyl functional groups in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functional groups being substituted is a benzene ring.
- the rubber composition therefore comprises at least one (that is to say one or more) crosslinked reinforcing resin, the reinforcing resin being constituted by the resin; this resin being based on at least one (that is to say one or more) compound and at least one (that is to say one or more) aromatic polyphenol, constituents which will be described in detail hereinafter -after.
- the subject of the invention is also a rubber composition comprising at least one resin based on:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- Z-i represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
- Z 2 represents a divalent radical of following formula:
- each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- the compound is defined here by its structure and not by its method of production.
- the structures of the compound which acts as precursor of the aldehyde are those of the products obtained by reaction between the reactants of formulas A and B and / or C.
- the subject of the invention is also a rubber composition
- a rubber composition comprising:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and at least one compound derived from the reaction between a reagent of formula A:
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- the subject of the invention is also a rubber composition
- a rubber composition comprising:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- Zi represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
- Z 2 represents a divalent radical of following formula
- each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- Another object of the invention is a method of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- At least one elastomer is also mixed with the composition.
- Another object of the invention is a method for manufacturing a raw rubber composition comprising a mixing step:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- Z-i represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
- Z 2 represents a divalent radical of following formula:
- each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- At least one elastomer is also mixed with the composition.
- Another object of the invention is a method of manufacturing a rubber composition in the cooked state, comprising:
- a step of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- each radical R1, R2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, - Then, a shaping step of the rubber composition in the green state,
- a step of crosslinking for example by vulcanization or baking, of the rubber composition during which a resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked.
- At least one elastomer is also mixed with the composition.
- Another object of the invention is a method of manufacturing a baked rubber composition, comprising:
- a step of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- Zi represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
- Z 2 represents a divalent radical of following formula:
- each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, then a shaping step of the rubber composition in the green state,
- a step of crosslinking for example by vulcanization or baking, of the rubber composition during which a resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked.
- a step of forming the aldehyde from the compound or precursor of the aldehyde by forming, on the aromatic ring Ar, at least one aldehyde function, and
- Yet another object of the invention is a rubber composition obtainable by a process as described above.
- the subject of the invention is also the use of a compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, for the manufacture of a resin for reinforcing a rubber composition, the reinforcing resin being base of at least one aromatic polyphenol and at least one compound.
- the invention also relates to the use of a compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, in a rubber composition comprising a resin based on at least one aromatic polyphenol and at least one the compound for generating a delay phase during the crosslinking of the resin.
- the invention also relates to a rubber composite reinforced with at least one reinforcement element embedded in a rubber composition as described above.
- Another object of the invention is a tire comprising a rubber composition as described above or a rubber composite as described hereinabove. above.
- rubber composition is meant that the composition comprises at least one elastomer or a rubber (both terms being synonymous) and at least one other component.
- a rubber composition therefore comprises an elastomer or rubber matrix in which at least the other component is dispersed.
- a rubber composition is in a plastic state in the green (non-crosslinked) state and in a baked (crosslinked) elastic state but in no case in a liquid state.
- a rubber composition should not be confused with an elastomer latex which is a composition in a liquid state comprising a liquid solvent, usually water, and at least one elastomer or rubber dispersed in the liquid solvent so as to form an emulsion.
- the rubber composition is not an aqueous adhesive composition.
- any range of values designated by the expression “between a and b” represents the range of values from more than a to less than b (i.e., terminals a and b excluded ) while any range of values designated by the expression “from a to b” means the range of values from the terminal "a" to the terminal "b” that is to say including the strict limits " a "and” b ".
- the carbon products mentioned in the description may be of fossil origin or biobased. In the latter case, they can be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass.
- Reaction product between reagents A and B and / or C - Compound of the rubber composition may be of fossil origin or biobased. In the latter case, they can be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass.
- the composition comprises one or more compound (s) of formula I and / or II obtained by the reaction between the reactants of formula A and B and / or C.
- the aldehyde generated from the compound is very advantageous. Indeed, the Applicants have discovered during their research that such an aldehyde having an aromatic ring bearing an aldehyde function makes it possible to avoid the production of formaldehyde, unlike conventional methylene donors. Indeed, the combination of phenolic resin conventionally used as a methylene acceptor with HMT or ⁇ 3 ⁇ as a methylene donor in the state of the art, produces formaldehyde during the crosslinking of the rubber composition . However, it is desirable to reduce or even eventually eliminate the formaldehyde of the compositions of because of the environmental impact of these compounds and recent regulatory developments, including European regulations, on this type of compound.
- Ar is a six-membered aromatic ring.
- a benzene ring comprises six members, each member being a carbon atom.
- the aromatic ring Ar comprises, as a link, carbon atoms and optionally one or more heteroatoms, in particular nitrogen, oxygen and sulfur atoms, optionally oxidized in the form of N-oxide or S-form. oxide.
- the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted.
- the aromatic ring carries a single group consisting of the -CHO function.
- the aldehyde generated from the compound is benzaldehyde.
- the aromatic ring Ar is di-substituted.
- the reagent A has, for example, the following formula Aa:
- the compound is therefore preferably selected from the group consisting of these compounds of formulas Nia, IVa, Va and mixtures thereof.
- the two substituents of the aromatic ring Ar are in the para position with respect to each other.
- position relative to each other it will be understood that the functions referred to are the opposite of each other, that is to say in positions 1 and 4 of the aromatic nucleus with 6 members.
- para position with respect to a function is a position opposite to the function on the 6-membered aromatic ring carrying the function.
- Ar is a benzene aromatic ring.
- Ar is a five-membered aromatic ring.
- a furan ring comprises five members, four members being each constituted by a carbon atom and the remaining member being an oxygen atom.
- the aromatic ring Ar comprises, as a link, carbon atoms and optionally one or more heteroatoms, in particular nitrogen, oxygen and sulfur atoms, optionally oxidized in the form of N-oxide or S- oxide.
- the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted.
- the aromatic ring carries a single group consisting of the -CHO function.
- the reagent of formula A has the following formula:
- X is N, S or O, preferably X is O.
- the aromatic ring Ar thus has the following formula:
- X is N, S or O, preferably X is O.
- X comprises N.
- X represents NH or NR 4 with R 4 representing a radical chosen from the group consisting of radicals monovalent alkylene, arylene arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene.
- X comprises S.
- the reagent A has, for example, the following formula Aa ':
- the compound is therefore preferably selected from the group consisting of these compounds of formulas IIIb, IVb, Vb and mixtures thereof.
- the reagent of formula A has the following formula Ac:
- X is N, S or O, preferably X is O.
- the aromatic ring Ar therefore preferably has the following formula:
- the reagent of formula A has the following formula Ad:
- X is N, S or O, preferably X is O.
- the two substituents of the aromatic ring Ar are thus even more preferably in position 2 and 5 with respect to each other.
- the reagent of formula A is selected from the group consisting of 1,4-benzenedicarboxaldehyde, furfuraldehyde, 2,5-furanedicarboxaldehyde and mixtures of these reagents.
- the composition is free of formaldehyde and / or free of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine (HMT), hexamethoxymethylmelamine (H3M), hexaethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride , ethoxymethylpyridinium chloride, formaldehyde trioxane hexamethoxymethylmelamine polymers, rhexakis (methoxymethyl) melamine, N, N ', N "-trimethyl / -N, N', N" -trimethylolmelamine, hexamethylolmelamine, N-methylolmelamine, ⁇ , ⁇ '-dimethylolmelamine, ⁇ , ⁇ ', ⁇ "- tris (methoxymethyl) melamine, N, N', N" -tributyl-N, N ', N "-trimethylolmelamine,
- the composition is free of formaldehyde and / or free of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine, hexaethoxymethylmelamine, hexamethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride, ethoxymethylpyridinium chloride, trioxan hexamethoxymethylmelamine and N-substituted oxymethylmelamines having the general formula:
- Q represents an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms
- F 2 , F 3 , F 4 and F 5 are chosen, independently of each other, from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms, by the group -CH20Q and their condensation products. More preferably, the composition is free of formaldehyde and free of the methylene donors described in this paragraph.
- the composition is free of formaldehyde and / or free of methylene donor. More preferably, the composition is free of formaldehyde and free of methylene donors.
- the total mass ratio of formaldehyde or methylene donor (s) belonging to the groups described above in total weight of the compound (s) according to the invention in the composition is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
- free from formaldehyde and devoid of methylene donor is meant that the total mass ratio of formaldehyde and methylene donor (s) belonging to the groups described above in total weight of the compound (s) according to the invention in the composition is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
- the radical R 1 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent radical.
- reagent B can therefore be a primary amine (alklyl and aryl radicals), a primary diamine (AL-NH 2 radicals, AR-NH 2 ) or a diamine comprising a primary amine function and a secondary amine function. .
- the reagent C can therefore be a secondary amine (alklyl radicals and aryl), a secondary diamine (radicals AL-NR 2 H and AR-NR 2 H) or a diamine comprising a primary amine function and a secondary amine function.
- the radical R represents a monovalent radical selected from the group consisting of the radicals G-NH 2 with G is a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR is a monovalent aryl radical, U-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical.
- a primary or secondary diamine makes it possible, during the regeneration of the aldehyde from the compound, to generate a diamine in the rubber composition which can be used as a reactive molecule with respect to other molecules present in the composition, for example vis-à-vis the molecules involved in the vulcanization reaction to accelerate the start of vulcanization.
- the monovalent alkyl radical AL is a linear alkyl radical comprising a number of carbon atoms ranging from 1 to 15, preferably from 2 to 12 and more preferably from 2 to 8.
- radical Ri has the following formula:
- R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- R 3 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of the alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene radicals, preferably from the group consisting of the alkylene and arylene radicals.
- the reagent B or C may be a primary amide (reagent B) or secondary amide (reagent C).
- radical R 1 is chosen from the group consisting of the radicals of the following formulas:
- R 3 ' represents a divalent radical selected from the group consisting of alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene, alkenylene radicals.
- the divalent alkylene radical R 3 ' is a linear alkylene radical comprising a number of carbon atoms ranging from 1 to 15, preferably from 2 to 12, and more preferably from 2 to 8.
- the reagent B or C may be a primary di-amide (reagent B) or secondary (reagent C) or a diamide comprising a primary amide and a secondary amide.
- radical R 1 has the following formula:
- R 3 is NH 2 .
- the reagent B is urea.
- the radical R 2 is a monovalent radical selected from the group consisting of alkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl and alkenyl.
- each radical R 1, R 2 is devoid of reactive function with respect to an aromatic polyphenol.
- reactive function is meant here a function that would react under reaction conditions necessary for the regeneration of the aldehyde of formula A and in the reaction conditions necessary for the crosslinking of the resin.
- each radical R 1, R 2 is, for example, devoid of aldehyde and hydroxymethyl function.
- Aromatic polyphenol of the rubber composition [0103] Aromatic polyphenol of the rubber composition
- the aromatic polyphenol may be a single molecule comprising one or more aromatic nuclei, at least one of these aromatic nuclei, or even each aromatic nucleus carrying at least two hydroxyl functional groups in the meta position, one of which relative to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted.
- a simple molecule does not include a repetitive pattern.
- the aromatic polyphenol may be, in another embodiment, a pre-condensed resin based on:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being substituted;
- At least one compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function for example an aromatic aldehyde bearing at least one aldehyde function, comprising at least one aromatic nucleus but alternatively a non-aromatic aldehyde, for example formaldehyde and / or at least one compound capable of reacting with said aromatic polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functional groups carried by an aromatic nucleus.
- Such a pre-condensed resin based on aromatic polyphenol is in accordance with the invention and comprises, in contrast to the simple molecule described above, a repeating unit.
- the repeating unit comprises at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functional groups in the meta position relative to one another.
- the aromatic polyphenol is a mixture of an aromatic polyphenol forming a single molecule and a pre-condensed resin based on aromatic polyphenol.
- aromatic polyphenol In the particular embodiments which follow, the aromatic ring (s) of the aromatic polyphenol is described.
- aromatic polyphenol is described in its simple molecule form. This aromatic polyphenol may then be condensed and will partly define the repeating unit. The characteristics of the pre-condensed resin are described in more detail below.
- the aromatic ring of the aromatic polyphenol carries three hydroxyl functional groups in the meta position relative to one another.
- the two ortho positions of each hydroxyl function of the aromatic polyphenol are unsubstituted.
- the two carbon atoms located on both sides (in the ortho position) of the carbon atom bearing the -O-H group carry a single hydrogen atom.
- the remainder of the aromatic ring of the aromatic polyphenol is unsubstituted.
- other carbon atoms of the rest of the aromatic ring (those other than the carbon atoms bearing -O-H groups) carry a single hydrogen atom.
- the aromatic polyphenol comprises a plurality of aromatic nuclei, at least two of which are each carrying at least two hydroxyl functional groups in the meta position with respect to each other, the two positions ortho of at least one of the hydroxyl functions of at least one aromatic ring being unsubstituted.
- At least one of the aromatic rings of the aromatic polyphenol carries three hydroxyl functions in the meta position with respect to one another.
- the two ortho positions of each hydroxyl function of at least one aromatic ring are unsubstituted.
- each hydroxyl function of each aromatic ring are unsubstituted.
- the remainder of each of the aromatic rings is unsubstituted.
- the other carbon atoms of the remainder of each aromatic ring (those other than the carbon atoms carrying the hydroxyl functions or bearing the group linking the aromatic rings between them) carry a single hydrogen atom.
- each aromatic ring of the aromatic polyphenol is a benzene ring.
- aromatic polyphenol comprising a single aromatic nucleus
- aromatic polyphenol comprises several aromatic rings
- at least two of these aromatic nuclei are chosen from those of general formulas:
- aromatic polyphenol 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, having the following formula:
- aromatic polyphenol 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl benzophenone, of the following formula:
- each compound 13 and 14 is an aromatic polyphenol comprising two aromatic rings (of formulas 12-c) each of which carries at least two (in this case two) -OH groups in the meta-l position. one with respect to the other.
- the aromatic polyphenol is chosen from the group consisting of resorcinol, phloroglucinol, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, and mixtures of these compounds, preferably the aromatic polyphenol is phloroglucinol.
- the aromatic polyphenol is chosen from the group consisting of resorcinol 10, phloroglucinol 11, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide 13, 2,2 4,4'-Tetrahydroxybenzophenone 14 and mixtures of these aromatic polyphenols.
- the aromatic polyphenol is phloroglucinol 11.
- the aromatic polyphenol comprises a precondensed resin based on aromatic polyphenol as described in any one of these embodiments.
- This pre-condensed resin is advantageously based on: at least one aromatic polyphenol as defined above, and preferentially chosen from the group consisting of resorcinol, phloroglucinol, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, 2,2', 4,4 tetrahydroxybenzophenone, and mixtures thereof; and
- At least one compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function and / or at least one compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functions carried by an aromatic ring.
- the compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function and / or the compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functions carried by an aromatic ring may be a compound of formula A as defined above a compound of formula Ar- (CHO) 2 , wherein Ar is as defined above for the compound of formula A, or any other aldehyde.
- said compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function and / or said compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functional groups carried by an aromatic nucleus is chosen from the group consisting of an aromatic compound comprising a an aromatic ring carrying at least two functions, one of these functions being a hydroxymethyl function, the other being an aldehyde function or a hydroxymethyl function, formaldehyde, benzaldehyde, furfuraldehyde, 2,5-furanedicarboxaldehyde, 1,4-benzenedicarboxaldehyde, 1,3-benzenedicarboxaldehyde,
- 1,2-benzenedicarboxaldehyde and mixtures thereof are advantageously, when the compound is an aromatic compound comprising an aromatic ring bearing at least two functions, one of these functions being a hydroxymethyl function, the other being an aldehyde function or a hydroxymethyl function, this compound is chosen from the group consisting of 5- (hydroxymethyl) -furfural, 2,5-di (hydroxymethyl) furan and mixtures of these compounds.
- the repeating unit meets the characteristics of the aromatic polyphenol defined above with the exception that at least one of the carbon atoms of the aromatic ring, which was unsubstituted, is connected to another pattern.
- this pre-condensed resin is free of free formaldehyde. Indeed, even in the case where the pre-condensed resin is based on an aromatic polyphenol as described above and formaldehyde, formaldehyde having already reacted with the aromatic polyphenol, the pre-condensed resin is free of free formaldehyde capable of being able to react with the aromatic polyphenol according to the invention in a subsequent step.
- the aromatic polyphenol may also comprise a mixture of an aromatic polyphenol free molecule and a pre-condensed aromatic polyphenol resin, as described above.
- the aromatic polyphenol may also comprise a mixture of phloroglucinol and a pre-condensed phloroglucinol resin.
- a quantity of compound ranging from 0.1 to 25 phr will be used.
- a quantity of aromatic polyphenol derivative ranging from 0.1 to 25 phr will be used.
- the rubber composition has, in the fired state, a secant modulus at 10% elongation MA10 measured according to ASTM D 412 of 1998 (specimen C ) greater than or equal to 10 MPa, preferably 20 MPa, preferably 30 MPa, more preferably 40 MPa and even more preferably 60 MPa.
- the rubber composition comprises a diene elastomer.
- elastomer or rubber (both terms being synonymous) of the "diene” type, is generally meant an elastomer derived at least in part (ie a homopolymer or a copolymer) from monomers dienes (monomers carrying two double bonds carbon-carbon, conjugated or not).
- the diene elastomer of the rubber composition is chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, copolymers of isoprene and mixtures of these elastomers.
- Such copolymers are more preferably selected from the group consisting of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-copolymers butadiene-styrene (SBIR) and mixtures of such copolymers.
- the rubber compositions may contain a single diene elastomer or a mixture of several diene elastomers, the diene elastomer or elastomers that may be used in combination with any type of synthetic elastomer other than diene, or even with polymers other than elastomers. for example thermoplastic polymers.
- the rubber composition comprises a reinforcing filler.
- a reinforcing filler it is possible to use any type of reinforcing filler known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for manufacturing tires, for example an organic filler such as carbon black, a filler reinforcing inorganic such as silica, or a blend of these two types of filler, including a blend of carbon black and silica.
- carbon blacks are suitable all carbon blacks conventionally used in tires (so-called pneumatic grade black). For example, mention will be made more particularly of reinforcing carbon blacks of the 100, 200 or 300 series (ASTM grades).
- the carbon blacks could for example already be incorporated into the isoprene elastomer in the form of a masterbatch (see for example applications WO 97/36724). or WO 99/16600).
- organic fillers other than carbon blacks
- any inorganic or mineral filler (whatever its color and origin (natural or synthetic), also called “white” charge, charge “clear” or “non-black filler” as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, with no other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition for manufacturing
- it can replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black of pneumatic grade, such a charge is generally characterized, in a known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) at its area.
- reinforcing inorganic filler is present indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other suitable densified form.
- reinforcing inorganic filler also refers to mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular highly dispersible siliceous and / or aluminous fillers as described below.
- reinforcing inorganic fillers are particularly suitable inorganic fillers of the siliceous type, in particular silica (SiO 2 ), or of the aluminous type, in particular alumina (Al 2 O 3 ).
- the silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or pyrogenic silica having a BET surface and a CTAB specific surface area both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / g.
- HDS highly dispersible precipitated silicas
- the content of total reinforcing filler is in a range from 5 to 120 phr, more preferably from 5 to 100 phr and even more preferably from 5 to 100 phr. at 90 pce.
- the carbon black may advantageously be the only reinforcing filler or the majority reinforcing filler. Of course, it is possible to use a single carbon black or a blend of several carbon blacks of different ASTM grades.
- the carbon black may also be used in blending with other reinforcing fillers and in particular reinforcing inorganic fillers as described above, and in particular silica.
- an inorganic filler for example silica
- its content is within a range from 0 to 70 phr, preferably from 0 to 70 phr. 50 phr, in particular also from 5 to 70 phr, and even more preferably this proportion varies from 5 to 50 phr, particularly from 5 to 40 phr.
- the rubber composition comprises various additives.
- the rubber compositions may also comprise all or part of the usual additives normally used in elastomer compositions intended for the manufacture of tires, for example plasticizers or extension oils, which are of aromatic nature. or non-aromatic, pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents or even adhesion promoters.
- the rubber composition comprises a crosslinking system, more preferably a vulcanization system.
- the vulcanization system comprises a sulfur donor agent, for example sulfur.
- the vulcanization system comprises vulcanization activators such as zinc oxide and stearic acid.
- the vulcanization system comprises a vulcanization accelerator and / or a vulcanization retarder.
- Sulfur or sulfur donor agent is used at a preferred level within a range of 0.5 to 10 phr, more preferably in a range of 0.5 to 8.0 phr. All accelerators, retarders and vulcanization activators are used at a preferential rate within a range of 0.5 to 15 phr. The vulcanization activator (s) is or are used at a preferential rate within a range of 0.5 and 12 phr.
- the crosslinking system itself is preferably based on sulfur and a primary vulcanization accelerator, in particular a sulfenamide type accelerator.
- a primary vulcanization accelerator in particular a sulfenamide type accelerator.
- various known secondary accelerators or vulcanization activators such as zinc oxide, stearic acid, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), etc.
- accelerator any compound capable of acting as a vulcanization accelerator for diene elastomers in the presence of sulfur, especially thiazole accelerators and their derivatives, thiuram type accelerators, and zinc dithiocarbamate type.
- accelerators are more preferably selected from the group consisting of 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated "MBTS”), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated “CBS”), ⁇ , ⁇ -dicyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated “DCBS”), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (abbreviated “TBBS”), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenimide (abbreviated “TBSI”), zinc dibenzyldithiocarbamate (in abbreviated “ZBEC”) and mixtures of these compounds.
- MBTS 2-mercaptobenzothiazyl disulfide
- CBS N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide
- DCBS N-cyclohe
- the rubber composition is in the fired state, that is to say vulcanized.
- the composition is in a green, i.e., unvulcanized state with the crosslinked resin subsequently added to the unvulcanized composition.
- the composition comprises a residue obtained from the Z- ⁇ and / or Z 2 radical.
- each Z- ⁇ radical and / or Z 2 Prior to curing the resin, and as assumed by the inventors at the origin of the invention, after formation of the aldehyde function, each Z- ⁇ radical and / or Z 2 can achieve a residue generated in- if you. Some residues remain definitively in the composition and, if necessary, can be used for some of their properties. In other embodiments, the generated residue remains only temporarily in the composition either because it comes out spontaneously under the conditions of manufacture of the composition, for example in the form of gas, especially in the case where the residue is volatile, or because it implements an optional step of extracting this residue in the method of manufacturing the composition.
- the resin having not yet crosslinked the rubber composition comprises:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functional groups in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- Ar represents an aromatic nucleus, optionally substituted
- each Ri, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- the compound resulting from the reaction between the reagents A and B and / or C is chosen from the following formulas:
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted, Z represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
- Z 2 represents a divalent radical of following formula
- each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- the composition is in the green state, that is to say unvulcanized.
- the rubber composition may be used in the tire in the form of a layer.
- layer is meant any three-dimensional element, of any shape and thickness, in particular sheet, strip or other element of any cross section, for example rectangular or triangular.
- the rubber composite is reinforced with at least one reinforcement element embedded in the rubber composition according to the invention.
- This rubber composite may be prepared according to a process comprising at least the following steps:
- a first step combining at least one reinforcing element with a rubber composition (or elastomer, both terms being synonymous) to form a reinforced rubber composite of the reinforcing element;
- crosslinking by baking, for example by vulcanization, preferably under pressure, the composite thus formed.
- reinforcing elements mention may be made of textile, metal or hybrid textile-metal reinforcing elements.
- any material other than metallic material capable of being transformed into yarn, fiber by any process of transformation appropriate.
- a polymer spinning process such as, for example, melt spinning, solution spinning or gel spinning.
- This textile material may consist of a yarn or fiber or also of a fabric made from yarn or fibers, for example a woven fabric with warp yarns and weft yarns, or a fabric crossed with crossed threads.
- this textile material of the invention is chosen from the group consisting of monofilaments (or single son), multifilament fibers, assemblies of such son or fibers, and mixtures of such materials. It is more particularly a monofilament, a multifilament fiber or a twist.
- wire or fiber is generally meant any elongate element of great length relative to its cross section, whatever the shape of the latter, for example circular, oblong, rectangular or square, or even flat, this wire can be rectilinear as non-rectilinear, for example twisted or corrugated.
- the largest dimension of its cross section is preferably less than 5 mm, more preferably less than 3 mm.
- This wire or this fiber may take any known form, it may be for example an elementary monofilament of large diameter (for example and preferably equal to or greater than 50 ⁇ ), a multifilament fiber (constituted of a plurality of elementary filaments of small diameter, typically less than 30 ⁇ ), of a twisted or cabled textile formed of several textile fibers or monofilaments twisted or cabled together, or of an assembly, a group, a row of yarns or fibers such as for example a band or strip comprising several of these monofilaments, fibers, twisted or cabled grouped together, for example aligned in a main direction, rectilinear or not.
- the textile materials may be organic or polymeric material, such as inorganic material.
- inorganic materials mention will be made of glass and carbon.
- the invention is preferably implemented with materials of polymeric material, thermoplastic type as non-thermoplastic.
- polymeric materials of the non-thermoplastic type include aramid (aromatic polyamide) and cellulose, natural as artificial, such as cotton, rayon, linen, hemp.
- polymeric materials of the thermoplastic type mention will preferably be made of aliphatic polyamides and polyesters.
- aliphatic polyamides that may be mentioned in particular are polyamides 4-6, 6, 6-6, 11 or 12.
- polyesters that may be mentioned for example PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PBT (polybutylene) terephthalate), PBN (polybutylene naphthalate), PPT (polypropylene terephthalate), PPN (polypropylene naphthalate).
- metallic is meant by definition one or more wire elements constituted mainly (that is to say for more than 50% of its mass) or integrally (for 100% of its mass) of a metallic material.
- the metallic material is steel, more preferably carbonaceous perlitic (or ferrito-pearlitic) steel advantageously comprising between 0.4% and 1.2% by weight of carbon.
- the metal reinforcing element can be a monofilament, a cable comprising several metal monofilaments or a multi-strand cable comprising several cables then called strands.
- the metal monofilaments or the strands are assembled by twisting or wiring. It is recalled that there are two possible techniques of assembly:
- the metal monofilaments or the strands undergo both a collective twist and an individual twist around their own axis, which generates a couple of untwist on each of the monofilaments or strands;
- the metal monofilaments or the strands undergo only a collective torsion and do not undergo individual torsion around their own axis.
- the reinforcing element comprises several monofilaments and is of the type gummed in situ, that is to say that the reinforcing element is gummed from the inside, during its manufacture even by a rubber filling.
- Such wired elements metal are known to those skilled in the art.
- the composition of the filling rubber may or may not be identical to the rubber composition in which the reinforcing element is embedded.
- Such tires are for example those intended to equip tourism-type motor vehicles, SUV ("Sport Utility Vehicles”), two wheels (including bicycles, motorcycles), aircraft, such as industrial vehicles chosen from vans, " Heavy goods vehicles "- that is to say metro, buses, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles such as agricultural or civil engineering vehicles -, other transport vehicles or Handling.
- SUV Sport Utility Vehicles
- two wheels including bicycles, motorcycles
- aircraft such as industrial vehicles chosen from vans, " Heavy goods vehicles "- that is to say metro, buses, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles such as agricultural or civil engineering vehicles -, other transport vehicles or Handling.
- FIG. 1 shows very schematically (without respecting a specific scale) a radial section of a tire according to the invention for a heavy vehicle type vehicle.
- This tire 1 comprises a top 2 reinforced by a crown reinforcement or belt 6, two sidewalls 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a rod 5.
- the top 2 is surmounted by a strip of bearing not shown in this schematic figure.
- a carcass reinforcement 7 is wound around the two rods 5 in each bead 4, the upturn 8 of this armature 7 being for example disposed towards the outside of the tire 1 which is shown here mounted on its rim 9.
- the carcass reinforcement 7 is in known manner constituted of at least one sheet reinforced by so-called "radial” cables, for example metallic, that is to say that these cables are arranged substantially parallel to each other and extend from a bead to the other so as to form an angle of between 80 ° and 90 ° with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is located midway between the two beads 4 and passes through the middle of the crown frame 6).
- radial cables for example metallic
- This tire 1 of the invention has for example the characteristic that at least one crown reinforcement 6 and / or its carcass reinforcement 7 comprises a rubber composition or a composite according to the invention.
- the invention relates to the objects previously described, namely the rubber composite and the tire, both in the green state (before firing or vulcanization) and in the fired state (after firing or vulcanization).
- the reaction between the reagent of formula A and the reagent of formula B and / or C is carried out in a polar solvent.
- the solvent is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, ether and water and more preferably the solvent is water.
- Water is particularly advantageous because, on the one hand, it is non-reactive with respect to reagents A, B and C and makes it possible to solubilize these reagents and, on the other hand, makes it possible to easily extract the compound according to the invention which there is no or very little soluble.
- water in which the compound is not or very slightly soluble it precipitates and can not be hydrolyzed to give the reactants A, B and / or C starting.
- the reaction is carried out with a molar excess of reagent B and / or C relative to reagent A.
- Molar excess means that once the reaction is carried out, it remains at least 10% the initial molar amount of reagent B and / or C in the reaction medium.
- the compound in order to wash the compound, is washed with water, preferably with water having a temperature greater than room temperature.
- a sufficiently high temperature will be used to promote the solubilization of any excess of reagent B and / or C and other impurities, for example at a temperature above 50 ° C.
- the rubber composition may 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 at high temperature, up to a maximum temperature of between 110 ° C. and 190 ° C., preferably between 130 ° C. and 180 ° C.,
- the method comprises the following steps:
- the non-productive phase is conducted in a single thermomechanical step during which is introduced, in a suitable mixer such as a conventional internal mixer, in a first step all the basic constituents necessary (diene elastomer, reinforcing filler, etc.), then in a second step, for example after one to two minutes of mixing, the other additives, any optional charge recovery or implementation agents, with the exception of of the crosslinking system, the aromatic polyphenol and the compound.
- the total mixing time in this non-productive phase is preferably between 1 and 15 minutes.
- composition thus obtained in the green state can then be shaped, for example calendered, for example in the form of a sheet, a plate especially for a characterization in the laboratory, or extruded, for example to form a rubber profile used for the manufacture of a tire.
- a crosslinking step is carried out, for example by a crosslinking step of the composition, the composite or the blank during which the resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked.
- the crosslinking step here of vulcanization, is carried out at a temperature greater than or equal to 120 ° C., preferably greater than or equal to 140 ° C.
- the composition is obtained in the cooked state.
- the method comprises the following steps:
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- the radical R 1 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical,
- the radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical
- the reinforcing resin being based on at least one aromatic polyphenol and at least the compound.
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- the radical R 1 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical, the radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical;
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical or NH 2 ,
- radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical
- the reinforcing resin being based on at least one aromatic polyphenol and at least one compound.
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical or NH 2 ,
- radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical
- the rigidity of the rubber composition is greatly increased with respect to a rubber composition devoid of reinforcing resin
- the rigidity of the rubber composition according to the invention is maintained at high temperatures, in particular for temperatures up to 150 ° C.
- the resin of the composition using the compound is free of formaldehyde and does not generate during its formation.
- T0, T1 and 11 to 13 were prepared as indicated above and are summarized in Table 1 attached below.
- compositions T0, T1 and 11 to 13 have a common part in their formulations (expressed in phr, parts by weight per hundred parts of elastomer): 100 phr of natural rubber, 75 phr of N326 carbon black, 1.5 phr of N-1,3-dimethylbutyl-N-phenyl-para phenylenediamine, 1.5 phr of stearic acid, 5 phr of ZnO, 1 phr of N-tertiarybutyl-2-benzothiazole sulfonamide and 7 phr of insoluble sulfur 20H.
- composition T0 does not include any reinforcing resin added to this common part.
- the composition T1 comprises a phenol-aldehyde resin based on phloroglucinol and 1,4-benzene-dicarboxaldehyde.
- the composition T1 comprises 14 phr of phloroglucinol and 14 phr of 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
- each composition 11 to 13 comprises an aromatic polyphenol and a compound forming a precursor of an aromatic aldehyde, indicated in Table 1 in molar proportions 1 (aromatic polyphenol) / 1 (compound) for compositions 11 and 12 and 2 (aromatic polyphenol) / 1 (compound) for composition 13, and with in each composition 11 to 13, 14 phr aromatic polyphenol.
- compositions T0 and T1 are not in accordance with the invention contrary to the compositions 11 to 13 which are in accordance with the invention.
- each rubber composition 11 to 13 according to the invention comprises:
- At least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- Ar represents an aromatic nucleus, optionally substituted
- each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- each rubber composition 11 to 13 according to the invention comprises a resin based on: at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- the compound resulting from the reaction between the reactants of formulas A and B and / or C is chosen from the group consisting of the compounds of the following formulas:
- Ar represents an aromatic ring, optionally substituted
- Z 1 represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
- Z 2 represents a divalent radical of following formula
- each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- the aromatic polyphenol of each rubber composition 11 to 13 is selected from the group consisting of resorcinol, phloroglucinol, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, 2,2', 4,4 -Tetrahydroxybenzophenone, and mixtures of these compounds, preferably the aromatic polyphenol is phloroglucinol.
- Each aromatic polyphenol of each composition 11 to 13 according to the invention comprises a single aromatic ring, here benzene, bearing three, and only three, -OH groups in the meta position relative to each other. The remainder of the aromatic ring of the aromatic polyphenol is unsubstituted. In particular, the two ortho positions of each -OH group are unsubstituted.
- the aromatic polyphenol of compositions 11 to 13 is phloroglucinol.
- the compound C1 of the compound has a general formula Nia:
- Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene, and wherein 7.sub.1 is selected from the radicals of the following formulas:
- R1 has the following formula:
- R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- R 3 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of the alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene radicals, preferably from the group consisting of the alkylene and arylene radicals.
- R 3 represents the benzyl radical.
- the compound C1 of the composition 11 is therefore a mixture of two compounds C1a and C1b having the following formulas:
- the compound C1 of the composition 11 is therefore derived from the reaction using a reagent of formula Aa below:
- Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene ring bearing two -CHO functions.
- the two functions -CHO are in positions para one with respect to the other.
- the reagent of formula Aa is 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
- the other reagent reacting with the reagent of formula Aa is a reagent of formula B:
- R1 has the following formula:
- R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
- R 3 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of the alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene radicals, preferably from the group consisting of the alkylene and arylene radicals.
- R 3 represents the benzyl radical.
- the reagent of formula B is benzamide.
- Compound C1 is prepared from 1,4-benzenedicarboxaldehyde (CAS 23-27-8) and benzamide (CAS 55-21-O) in a polar solvent.
- benzamide CAS 55-21-O
- 20 g of benzamide are dissolved in 250 ml of water.
- 11 g of 1,4-benzenedicarboxaldehyde are then added.
- the mixture is mixed at 100 ° C. for 4 hours with stirring until the compound C1 is precipitated.
- the reaction mixture is then filtered and washed 5 times consecutively with 100 mL of boiling water to remove the benzamide residues and
- the final product is finally recovered and dried in an oven for 48 hours at 70.degree.
- 20 g of compound C1 are obtained in the form of a beige powder.
- the compound C2 is derived from the reaction using a reagent of formula Aa below:
- Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene ring bearing two -CHO functions.
- the two functions -CHO are in positions para one with respect to the other.
- the reagent of formula Aa is 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
- the other reagent reacting with the reagent of formula Aa is a reagent of formula B:
- R1 has the following formula:
- R3 is NH 2 .
- the reagent of formula B is urea.
- Compound C2 is prepared in a manner analogous to compound C1 from 1,4-benzenedicarboxaldehyde (CAS 23-27-8) and urea (CAS 57-13-6).
- the compound C3 is derived from the active ingredient of formula Aa below:
- Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene ring bearing two -CHO functions.
- the two functions -CHO are in positions para one with respect to the other.
- the reagent of formula Aa is 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
- the other reagent reacting with the reagent of formula Aa is a reagent of formula B:
- R 1 represents a monovalent radical selected from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical.
- R 1 represents an AL-NH 2 radical with AL representing a monovalent alkyl radical, in this case a hexyl radical. :
- the reagent of formula B3 is hexane-1,6-diamine.
- the reinforcing filler was incorporated in an elastomer, by thermomechanically kneading the whole, until a maximum temperature of between 110 ° C. and 190 ° C. was reached. Then the whole was cooled to a temperature below 110 ° C. Then, in a second step, the crosslinking system, the aromatic polyphenol and the aldehyde or compound were incorporated. At the end of this second step, the mixture was heated to 150 ° C until the maximum rheometric torque was obtained in order to vulcanize the composition and crosslink the resin. Then, a characterization of the rigidity at 23 ° C. of the composition was carried out during a tensile test. Characterization of the delay phase and of the stiffness at high temperature - maximum rheometric torque
- the measurements are carried out at 150 ° C. with an oscillating chamber rheometer according to DIN 53529 - Part 3 (June 1983).
- the evolution of the rheometric torque as a function of time describes the evolution of the stiffening of the composition as a result of the vulcanization and crosslinking of the resin.
- From the evolution of the rheometric torque we determine the presence of a delay phase when the increase in the rheometric torque over 5 minutes of the tested composition is less than the increase in the rheometric torque over 5 minutes of a control composition comprising the same aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde, here the T1 composition.
- the presence of such a delay phase is indicated in Table 1.
- FIGS. 2 to 4 show each curve representing the evolution of the rheometric torque respectively of the compositions 11 to 13 as well as those representing the evolution of the rheometric torque of the compositions T0 and T1.
- Each composition according to the invention 11 to 13 has a retardation phase and a rigidity which, although slightly lower than that of the composition T1 in certain examples described, is largely sufficient to allow a reinforcement of the rubber composition.
- this rigidity can be increased by modifying other parameters such as the levels of aromatic polyphenol and compounds used.
- composition according to the invention 11 to 13 also has excellent stiffness performance at elevated temperatures and significantly improved compared to control compositions T0 and T1.
- each composition 11 to 13 does not produce formaldehyde during its cooking, for example by crosslinking or vulcanization.
- retardation phase and the rigidity at 23 ° C. can be chosen as functions of the application by varying the nature of R 1 and therefore the reagent of formula B to protect the aldehyde function (s).
- the resin is based on one or more compounds and one or more aromatic polyphenols according to the invention and, in addition to these constituents, based on of one or more additional aldehydes and / or one or more additional aromatic polyphenols not in accordance with the invention.
- Phloroglucinol from Alfa Aesar, 99% pure
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Abstract
The disclosed rubber composition comprises at least one resin that is based on: - an aromatic polyphenol containing at least one aromatic ring carrying at least two hydroxyl functions in the meta position relative to one another, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted; and - a compound obtained by reacting a reagent of formula A with a reagent of formula B and/or C; and mixtures of said compounds wherein: - Ar represents an optionally substituted aromatic ring; - each group R1, R2 independently represents a monovalent hydrocarbon group or a substituted monovalent hydrocarbon group.
Description
Composition de caoutchouc à haute rigidité High stiffness rubber composition
[001] L'invention concerne des compositions de caoutchouc, un procédé de fabrication de ces compositions, des utilisations de composés dans ces compositions, un composite de caoutchouc et un pneumatique. The invention relates to rubber compositions, a method of making such compositions, uses of compounds in these compositions, a rubber composite and a tire.
[002] Il est connu d'utiliser dans certaines parties des pneumatiques, des compositions de caoutchouc présentant une forte rigidité lors de faibles déformations du pneumatique. La résistance aux faibles déformations est une des propriétés que doit présenter un pneumatique pour répondre aux sollicitations auxquelles il est soumis. It is known to use in certain tire parts, rubber compositions having a high rigidity at low tire deformations. Resistance to small deformations is one of the properties that must present a tire to respond to the stresses to which it is subjected.
[003] Une forte rigidité peut être obtenue en utilisant un système de vulcanisation dit concentré, c'est-à-dire comprenant notamment des taux de soufre et d'accélérateur de vulcanisation relativement élevés. [003] High rigidity can be obtained using a so-called concentrated vulcanization system, that is to say comprising, in particular, relatively high levels of sulfur and vulcanization accelerator.
[004] Toutefois, un tel système de vulcanisation concentré pénalise le vieillissement à cru de la composition. Ainsi, lorsque la composition est sous forme de produit semi-fini, par exemple de bande de gomme, le soufre peut migrer en surface du produit semi-fini. Ce phénomène, appelé effleurissement, entraine une pénalisation du collant à cru du produit semi-fini lors de son stockage prolongé, avec pour conséquence une dégradation de l'adhésion entre les produits semi-finis lors de la fabrication du pneumatique. [004] However, such a concentrated vulcanization system penalizes the raw aging of the composition. Thus, when the composition is in the form of a semi-finished product, for example a rubber band, the sulfur can migrate to the surface of the semi-finished product. This phenomenon, called touching, leads to a penalization of the raw tack of the semi-finished product during its prolonged storage, with consequent degradation of the adhesion between the semi-finished products during the manufacture of the tire.
[005] Par ailleurs, le stockage de la composition crue contenant un système de vulcanisation concentré est susceptible d'entraîner une diminution de la phase retard de la composition lors de sa vulcanisation, c'est-à-dire le temps précédant le début de la vulcanisation. En conséquence, la composition peut commencer à cuire prématurément dans certains outils de mise en forme et la cinétique de vulcanisation est susceptible d'être modifiée et le rendement de vulcanisation d'être dégradé. Furthermore, the storage of the raw composition containing a concentrated vulcanization system is likely to cause a decrease in the delay phase of the composition during its vulcanization, that is to say the time before the start of vulcanization. As a result, the composition may begin to cook prematurely in some shaping tools and the vulcanization kinetics may be varied and the vulcanization yield may be degraded.
[006] Un tel système de vulcanisation concentré pénalise également le vieillissement à cuit. En effet, on observe une dégradation des propriétés mécaniques de la composition cuite, notamment aux limites, par exemple de l'allongement à rupture. [006] Such a concentrated vulcanization system also penalizes cooked aging. Indeed, there is a degradation of the mechanical properties of the cooked composition, in particular at the limits, for example of elongation at break.
[007] Une forte rigidité peut autrement être obtenue en augmentant le taux de charge renforçante. [007] High rigidity can otherwise be obtained by increasing the rate of reinforcing filler.
[008] Toutefois, de manière connue, l'augmentation de la rigidité d'une composition de caoutchouc en augmentant le taux de charge peut pénaliser les propriétés d'hystérèse et donc de résistance au roulement des pneumatiques. Or, on cherche toujours à baisser la résistance au roulement des pneumatiques pour diminuer la consommation en carburant et ainsi préserver l'environnement. [008] However, in a known manner, increasing the rigidity of a rubber composition by increasing the loading rate can penalize the hysteresis properties and therefore the rolling resistance of the tires. However, we always try to lower the rolling resistance of tires to reduce fuel consumption and thus preserve the environment.
[009] Enfin, une rigidité élevée peut être obtenue en incorporant certaines résines renforçantes comme divulgué dans WO 02/10269.
[010] Classiquement l'augmentation de la rigidité est obtenue en incorporant 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 designer des composés aptes à réagir ensemble pour générer par condensation une résine renforçante tridimensionnelle qui vient se superposer et 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). A l'accepteur de méthylène est associé un agent durcisseur, apte à le réticuler ou le durcir, encore appelé communément donneur de méthylène. Des exemples de tels accepteur et donneur de méthylène sont décrits dans WO 02/10269. Finally, a high rigidity can be obtained by incorporating certain reinforcing resins as disclosed in WO 02/10269. [010] Conventionally, the increase in rigidity is obtained by incorporating reinforcing resins based on an acceptor / methylene donor system. The terms "methylene acceptor" and "methylene donor" are well known to those skilled in the art and widely used to design compounds capable of reacting together to generate by condensation a three-dimensional reinforcing resin which is superimposed and interpenetrated with the reinforcing filler / elastomer network on the one hand and with the elastomer / sulfur network on the other hand (if the crosslinking agent is sulfur). The methylene acceptor is associated with a curing agent, capable of crosslinking or hardening, also commonly called methylene donor. Examples of such acceptor and methylene donor are described in WO 02/10269.
[011] Les donneurs de méthylène classiquement utilisés dans les compositions de caoutchouc pour pneumatiques sont l'hexa-méthylènetétramine (en abrégé HMT), ou l'hexamethoxyméthylmélamine (en abrégé HMMM ou H3M), ou l'hexaethoxyméthylmélamine. [011] The methylene donors conventionally used in tire rubber compositions are hexamethylenetetramine (abbreviated to HMT), or hexamethoxymethylmelamine (abbreviated to HMMM or H3M), or hexaethoxymethylmelamine.
[012] Les accepteurs de méthylène classiquement utilisés dans les compositions de caoutchouc pour pneumatiques sont des résines phénoliques précondensées. [012] Methylene acceptors conventionally used in tire rubber compositions are precondensed phenolic resins.
[013] Toutefois, la combinaison de résine phénolique classiquement utilisée en tant qu'accepteur de méthylène avec ΙΉΜΤ ou ΙΉ3Μ en tant que donneur de méthylène, produit du formaldéhyde au cours de la vulcanisation de la composition de caoutchouc. Or, il est souhaitable de diminuer, voire de supprimer à terme le formaldéhyde des compositions de caoutchouc en raison de l'impact environnemental de ces composés et de l'évolution récente de la réglementation, notamment la réglementation européenne, sur ce type de composé. [013] However, the combination of phenolic resin conventionally used as a methylene acceptor with ΙΉΜΤ or ΙΉ3Μ as a methylene donor, produces formaldehyde during the vulcanization of the rubber composition. However, it is desirable to reduce or even eventually eliminate formaldehyde rubber compositions because of the environmental impact of these compounds and recent regulatory developments, including European regulations, on this type of compound.
[014] L'invention a pour but de fournir une composition de caoutchouc rigidifiée au moyen de composés à faible impact environnemental. The object of the invention is to provide a stiffened rubber composition by means of compounds with a low environmental impact.
[015] A cet effet, l'invention a pour objet une composition de caoutchouc comprenant au moins une résine à base: [015] For this purpose, the subject of the invention is a rubber composition comprising at least one resin based on:
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- d'au moins un composé issu de re un réactif de formule A :
at least one compound derived from a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C :
H and a reagent of formula B and / or C: H
H2N R-ι R2 N R-i H 2 N R-ι R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
- Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic nucleus, optionally substituted,
- chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each Ri, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[016] De manière inattendue, les Demanderesses ont découvert lors de leurs recherches que le composé de la composition selon l'invention permet d'éviter la production de formaldéhyde contrairement aux donneurs de méthylène classiques. Les Demanderesses ont découvert lors de leurs recherches qu'un composé pouvait, avec un polyphénol aromatique, former une résine alternative aux résines renforçantes à base d'un système accepteur/donneur de méthylène. [016] Unexpectedly, the Applicants discovered during their research that the compound of the composition according to the invention avoids the production of formaldehyde unlike conventional methylene donors. The Applicants have discovered during their research that a compound could, with an aromatic polyphenol, form an alternative resin to the reinforcing resins based on an acceptor / methylene donor system.
[017] En outre, la combinaison du composé et du polyphénol aromatique selon l'invention permet d'obtenir des compositions de caoutchouc présentant une rigidité à basse déformation équivalente voire supérieure par rapport aux compositions de caoutchouc classiques qui comprennent des donneurs de méthylène HMT ou H3M et par rapport aux compositions de caoutchouc dépourvues de résine renforçante. [017] In addition, the combination of the compound and the aromatic polyphenol according to the invention makes it possible to obtain rubber compositions having a stiffness at low deformation equivalent to, or even greater than, conventional rubber compositions which comprise HMT methylene donors or H3M and with respect to the rubber compositions lacking a reinforcing resin.
[018] De plus, les composés et les polyphénols aromatiques selon l'invention permettent également d'éviter une réticulation précoce de la résine. En effet, un problème lié à l'utilisation de certaines résines renforçantes, notamment celle à base du polyphénol aromatique et de l'aldéhyde correspondant au composé (l'aldéhyde de formule A), est leur capacité à réticuler de façon précoce. En effet, après l'étape de fabrication de la composition comprenant les constituants de ces résines renforçantes, la composition est mise en forme par exemple par calandrage, par exemple sous la forme d'une feuille, d'une plaque, ou encore extrudée, par exemple pour former un profilé de caoutchouc. Or, en raison de leur capacité à réticuler rapidement, ces résines renforçantes réticulent et rigidifient la composition, ce qui peut gêner la mise en forme de la composition de caoutchouc. Grâce à l'invention, la résine formée à partir du composé et du polyphénol aromatique se forme moins rapidement qu'à partir de l'aldéhyde et du polyphénol aromatique correspondants. Cette vitesse de réaction peut être déterminée en mesurant l'évolution du couple rhéométrique en fonction du temps. Cette évolution décrit la rigidification de la composition par suite notamment de la réticulation de la résine. De la comparaison de l'évolution des couples rhéométriques d'une première composition comprenant le polyphénol aromatique et le composé et d'une deuxième composition comprenant le polyphénol aromatique et
l'aldéhyde correspondants, on voit que le composé permet de retarder la réticulation de la résine par rapport à la réaction directe entre le polyphénol aromatique et l'aldéhyde correspondant. [018] In addition, the aromatic compounds and polyphenols according to the invention also make it possible to avoid early crosslinking of the resin. Indeed, a problem related to the use of certain reinforcing resins, in particular that based on the aromatic polyphenol and the aldehyde corresponding to the compound (the aldehyde of formula A), is their ability to crosslink early. Indeed, after the step of manufacturing the composition comprising the constituents of these reinforcing resins, the composition is shaped, for example by calendering, for example in the form of a sheet, a plate or extruded, for example to form a rubber profile. However, because of their ability to rapidly crosslink, these reinforcing resins crosslink and stiffen the composition, which can hinder the shaping of the rubber composition. By virtue of the invention, the resin formed from the compound and the aromatic polyphenol forms less rapidly than from the corresponding aromatic aldehyde and polyphenol. This reaction rate can be determined by measuring the evolution of the rheometric torque as a function of time. This development describes the stiffening of the composition, in particular as a result of the crosslinking of the resin. Comparing the evolution of the rheometric pairs of a first composition comprising the aromatic polyphenol and the compound and a second composition comprising the aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde, we see that the compound allows to delay the crosslinking of the resin relative to the direct reaction between the aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde.
[019] Les inventeurs à l'origine de l'invention émettent l'hypothèse que le composé est un précurseur de l'aldéhyde (qui serait l'aldéhyde de formule A) et que ce composé permet d'éviter une réticulation précoce de la résine en raison d'une réaction qui générerait l'aldéhyde à partir du composé. En effet, les réactifs de formules B et C agiraient comme des réactifs protecteurs temporaires permettant, selon l'hypothèse des inventeurs, la formation de chaque fonction aldéhyde dans des conditions réactionnelles prédéterminées et donc la formation de l'aldéhyde correspondant (en d'autres termes la régénération de l'aldéhyde de formule A). Les conditions réactionnelles prédéterminées dans lesquelles cette formation est possible dépendent de plusieurs paramètres tels que la pression, la température ou encore les espèces chimiques présentes dans le milieu réactionnel. Ces conditions réactionnelles sont fonction des réactifs de formules B et C et sont facilement déterminables, voire connues de l'homme du métier. Par exemple, de telles conditions réactionnelles sont le chauffage de la composition de caoutchouc à une température supérieure ou égale à 80°C, de préférence à 100°C et plus préférentiellement à 120°C. The inventors at the origin of the invention hypothesize that the compound is a precursor of the aldehyde (which would be the aldehyde of formula A) and that this compound makes it possible to avoid early crosslinking of the resin because of a reaction that would generate the aldehyde from the compound. Indeed, the reagents of formulas B and C act as temporary protective reagents allowing, according to the hypothesis of the inventors, the formation of each aldehyde function under predetermined reaction conditions and therefore the formation of the corresponding aldehyde (in other words regeneration of the aldehyde of formula A). The predetermined reaction conditions in which this formation is possible depend on several parameters such as the pressure, the temperature or the chemical species present in the reaction medium. These reaction conditions are a function of the reactants of formulas B and C and are easily determinable, even known to those skilled in the art. For example, such reaction conditions are heating the rubber composition to a temperature greater than or equal to 80 ° C, preferably 100 ° C and more preferably 120 ° C.
[020] Ainsi, en suivant cette hypothèse, on parlera dans ce qui suit indifféremment de résine ou de résine phénol-aldéhyde pour identifier la résine à base du polyphénol et du composé issu de la réaction des réactifs A avec B et/ou C. [020] Thus, by following this hypothesis, we will discuss in the following indifferently resin or phenol-aldehyde resin to identify the polyphenol-based resin and the compound resulting from the reaction of reagents A with B and / or C.
[021] Les réactifs de formules B et C sont tels que la réaction entre le polyphénol aromatique et le composé permet la réticulation de la résine. De préférence, les réactifs de formules B et C sont tels que la réaction entre le polyphénol aromatique et le composé permet la réticulation de la résine dans les mêmes conditions réactionnelles, de préférence les mêmes conditions réactionnelles de température, qu'une résine phénol-aldéhyde à base du même polyphénol aromatique et de l'aldéhyde correspondant (c'est-à-dire l'aldéhyde de formule A). De façon classique, la température est supérieure ou égale à 120°C, de préférence supérieure ou égale à 140°C. [021] The reagents of formulas B and C are such that the reaction between the aromatic polyphenol and the compound allows the crosslinking of the resin. Preferably, the reagents of formulas B and C are such that the reaction between the aromatic polyphenol and the compound makes it possible to crosslink the resin under the same reaction conditions, preferably the same reaction temperature conditions, as a phenol-aldehyde resin. based on the same aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde (i.e. the aldehyde of formula A). In a conventional manner, the temperature is greater than or equal to 120 ° C., preferably greater than or equal to 140 ° C.
[022] De plus, les composés et les polyphénols aromatiques selon l'invention permettent également d'obtenir un maintien de la rigidité de la composition à des températures élevées, en particulier pour des températures allant jusqu'à 150°C, En effet, la résine formée à partir du composé et du polyphénol aromatique présente une tenue à la température améliorée par rapport à une résine formée à partir de l'aldéhyde de formule A et du polyphénol aromatique. Cette tenue en température peut être déterminée en mesurant l'évolution du couple rhéométrique en fonction du temps telle que décrite ci-dessus. Le polyphénol
aromatique et le composé permettent d'obtenir une valeur de couple extrêmement élevée démontrant un excellent maintien de rigidité avec l'augmentation de la température. In addition, the aromatic compounds and polyphenols according to the invention also make it possible to maintain the rigidity of the composition at elevated temperatures, in particular for temperatures up to 150 ° C. In fact, the resin formed from the compound and the aromatic polyphenol has an improved temperature resistance compared to a resin formed from the aldehyde of formula A and the aromatic polyphenol. This temperature resistance can be determined by measuring the evolution of the rheometric torque as a function of time as described above. Polyphenol aromatic and the compound provide an extremely high torque value demonstrating excellent rigidity maintenance with the increase in temperature.
[023] Comme déjà expliqué ci-dessus, les inventeurs à l'origine de l'invention émettent l'hypothèse que le composé est un précurseur de l'aldéhyde de formule A. Comme déjà expliqué ci-dessus, cela permet d'éviter une réticulation immédiate de la résine en raison d'une réaction qui générerait, en différé, la fonction aldéhyde à partir du composé. En effet, les réactifs de formules B et C agiraient comme des réactifs protecteurs temporaires permettant, selon l'hypothèse des inventeurs, la formation de chaque fonction aldéhyde dans des conditions réactionnelles prédéterminées (en d'autres termes la régénération de l'aldéhyde de formule A). Le temps mis pour régénérer l'aldéhyde de formule A, même en étant très court, par exemple de l'ordre de la minute, permettrait une meilleure dispersion du composé et du polyphénol aromatique dans le mélange réactionnel ce qui permettrait d'obtenir une résine présentant une réticulation plus homogène et donc une meilleure tenue en température de la résine. [023] As already explained above, the inventors at the origin of the invention hypothesize that the compound is a precursor of the aldehyde of formula A. As already explained above, this makes it possible to avoid immediate crosslinking of the resin due to a reaction that would generate, off-line, the aldehyde function from the compound. Indeed, the reagents of formulas B and C would act as temporary protective reagents allowing, according to the hypothesis of the inventors, the formation of each aldehyde function under predetermined reaction conditions (in other words the regeneration of the aldehyde of formula AT). The time taken to regenerate the aldehyde of formula A, even if it is very short, for example of the order of one minute, would allow a better dispersion of the compound and the aromatic polyphenol in the reaction mixture, which would make it possible to obtain a resin. having a more homogeneous crosslinking and therefore a better temperature resistance of the resin.
[024] Par l'expression « résine à base de », il faut bien entendu comprendre une résine comportant le mélange et/ou le produit de la réaction entre les différents constituants de base utilisés pour la condensation finale de cette résine, de préférence uniquement le produit de la réaction entre les différents constituants de base utilisés pour cette résine, certains d'entre eux pouvant être destinés à réagir ou susceptibles de réagir entre eux ou avec leur environnement chimique proche, au moins en partie, lors des différentes phases du procédé de fabrication de la composition, des composites ou du pneumatique, en particulier au cours d'une étape de cuisson. Ainsi les constituants de base sont les réactifs destinés à réagir ensemble lors de la condensation finale de la résine et ne sont pas des réactifs destinés à réagir ensemble pour former ces constituants de base. By the term "resin-based", it is of course understood to include a resin comprising the mixture and / or the product of the reaction between the different basic constituents used for the final condensation of this resin, preferably only the product of the reaction between the different basic constituents used for this resin, some of which may be intended to react or likely to react with one another or with their near chemical environment, at least in part, during the different phases of the process for manufacturing the composition, the composites or the tire, in particular during a cooking step. Thus, the basic constituents are the reactants intended to react together during the final condensation of the resin and are not reagents intended to react together to form these basic constituents.
[025] Conformément à l'invention, les constituants de base comprennent donc au moins un composé et au moins un polyphénol aromatique. Dans un mode de réalisation, les constituants de base peuvent comprendre d'autres constituants additionnels différents du composé et du polyphénol aromatique. Dans un autre mode de réalisation, les constituants de base sont constitués d'au moins un composé et d'au moins un polyphénol aromatique. [025] According to the invention, the basic constituents thus comprise at least one compound and at least one aromatic polyphenol. In one embodiment, the base components may comprise other additional additional components of the compound and the aromatic polyphenol. In another embodiment, the base components consist of at least one compound and at least one aromatic polyphenol.
[026] De préférence, dans le mode de réalisation où les constituants de base comprennent d'autres constituants additionnels, ces autres constituants additionnels sont dépourvus de formaldéhyde et/ou dépourvus de donneur de méthylène choisi dans le groupe constitué par l'hexa-méthylènetétramine (HMT), l'hexamethoxyméthylmélamine (H3M), l'hexaethoxyméthylmélamine, le chlorure de lauryloxyméthylpyridinium, le chlorure d'éthoxyméthylpyridinium, des polymères d'hexaméthoxyméthylmélamine de trioxanne de formaldéhyde, rhexakis(méthoxyméthyl)mélamine, la N,N',N"-triméthyl/-N,N',N"-
triméthylolmélamine, l'hexaméthylolmélamine, la N-méthylolmélamine, la Ν,Ν'- diméthylolmélamine, la N,N',N''-tris(méthoxyméthyl)mélamine, la N,N',N''-tributyl-N,N',N"- triméthylolmélamine. Plus avantageusement, ces autres constituants additionnels sont dépourvus de formaldéhyde et dépourvus des donneurs de méthylène décrits dans ce paragraphe. [026] Preferably, in the embodiment where the basic constituents comprise other additional constituents, these other additional constituents are free of formaldehyde and / or devoid of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine. (HMT), hexamethoxymethylmelamine (H3M), hexaethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride, ethoxymethylpyridinium chloride, formaldehyde trioxane hexamethoxymethylmelamine polymers, rhexakis (methoxymethyl) melamine, N, N ', N " trimethyl / N, N ', N "- trimethylolmelamine, hexamethylolmelamine, N-methylolmelamine, Ν, Ν'-dimethylolmelamine, N, N ', N''- tris (methoxymethyl) melamine, N, N', N '' - tributyl-N, N These further additional components are free of formaldehyde and lack the methylene donors described in this paragraph.
[027] Plus préférentiellement, dans le mode de réalisation où les constituants de base comprennent d'autres constituants additionnels, ces autres constituants additionnels sont dépourvus de formaldéhyde et/ou dépourvus de donneur de méthylène choisi dans le groupe constitué par l'hexaméthylènetétramine, l'hexaéthoxyméthylmélamine, l'hexaméthoxyméthylmélamine, le chlorure de lauryloxyméthylpyridinium, le chlorure d'éthoxyméthylpyridinium, l'hexaméthoxyméthylmélamine de trioxanne et les oxyméthylmélamines N-substituées répondant à la formule générale: [027] More preferentially, in the embodiment where the basic constituents comprise other additional constituents, these other additional constituents are free of formaldehyde and / or devoid of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine, hexaethoxymethylmelamine, hexamethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride, ethoxymethylpyridinium chloride, hexamethoxymethylmelamine trioxane and N-substituted oxymethylmelamines having the general formula:
dans laquelle Q représente un groupe alkyle contenant de 1 à 8 atomes de carbone; F2, F3, F4 et F5 sont choisis, indépendamment l'un de l'autre, parmi le groupe constitué par un atome d'hydrogène, par un groupe alkyle contenant de 1 à 8 atomes de carbone, par le groupe -CH20Q et leurs produits de condensation. Plus avantageusement, ces autres constituants additionnels sont dépourvus de formaldéhyde et dépourvus des donneurs de méthylène décrits dans ce paragraphe. wherein Q represents an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms; F 2 , F 3 , F 4 and F 5 are chosen, independently of each other, from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms, by the group -CH20Q and their condensation products. More preferably, these other additional components are free of formaldehyde and lack the methylene donors described in this paragraph.
[028] Encore plus préférentiellement, dans le mode de réalisation où les constituants de base comprennent d'autres constituants additionnels, ces autres constituants additionnels sont dépourvus de formaldéhyde et/ou dépourvus de donneur de méthylène. Plus avantageusement, ces autres constituants additionnels sont dépourvus de formaldéhyde et dépourvus des donneurs de méthylène. [028] Still more preferably, in the embodiment where the basic constituents comprise other additional constituents, these other additional constituents are free of formaldehyde and / or free of methylene donor. More preferably, these other additional components are free of formaldehyde and free of methylene donors.
[029] Par dépourvu de formaldéhyde ou dépourvu de donneur de méthylène, on entend que le taux massique total du formaldéhyde ou du ou des donneurs de méthylène appartenant aux groupes décrits ci-dessus en poids total du ou des composés selon
l'invention dans les constituants de base est inférieur ou égal à 10%, de préférence à 5%, plus préférentiellement à 2% et encore plus préférentiellement à 1 %. [029] By lacking formaldehyde or without a methylene donor, it is meant that the total mass ratio of the formaldehyde or methylene donor (s) belonging to the groups described above by the total weight of the compound (s) according to the invention in the basic constituents is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
[030] Par dépourvu de formaldéhyde et dépourvu de donneur de méthylène, on entend que le taux massique total du formaldéhyde et du ou des donneurs de méthylène appartenant aux groupes décrits ci-dessus en poids total du ou des composés selon l'invention dans les constituants de base est inférieur ou égal à 10%, de préférence à 5%, plus préférentiellement à 2% et encore plus préférentiellement à 1 %. By "free from formaldehyde and devoid of methylene donor, it is meant that the total mass ratio of formaldehyde and methylene donor (s) belonging to the groups described above in total weight of the compound (s) according to the invention in the base constituents is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
[031] Conformément à la désignation « polyphénol aromatique », le noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées est un noyau benzénique. According to the designation "aromatic polyphenol", the aromatic ring bearing at least two hydroxyl functional groups in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functional groups being substituted is a benzene ring.
[032] Par "position méta l'un par rapport à l'autre", on entendra que les fonctions hydroxyles sont portées par des carbones du noyau aromatique séparés l'un de l'autre par un unique autre carbone du noyau aromatique. By "meta position relative to each other", it will be understood that the hydroxyl functions are carried by carbons of the aromatic ring separated from each other by a single other carbon of the aromatic ring.
[033] Par "en position ortho d'un groupe", on entendra la position occupée par le carbone du noyau aromatique immédiatement adjacent au carbone du noyau aromatique portant le groupe. By "in the ortho position of a group" is meant the position occupied by the carbon of the aromatic ring immediately adjacent to the carbon of the aromatic ring bearing the group.
[034] La composition de caoutchouc comprend donc au moins une (c'est-à-dire une ou plusieurs) résine renforçante réticulée, cette résine renforçante étant constituée par la résine; cette résine étant à base d'au moins un (c'est-à-dire un ou plusieurs) composé et au moins un (c'est-à-dire un ou plusieurs) polyphénol aromatique, constituants qui vont être décrits en détail ci-après. [034] The rubber composition therefore comprises at least one (that is to say one or more) crosslinked reinforcing resin, the reinforcing resin being constituted by the resin; this resin being based on at least one (that is to say one or more) compound and at least one (that is to say one or more) aromatic polyphenol, constituents which will be described in detail hereinafter -after.
[035] L'invention a également pour objet une composition de caoutchouc comprenant au moins une résine à base: [035] The subject of the invention is also a rubber composition comprising at least one resin based on:
- d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of compounds of the following formulas:
(i) (il)
et les mélanges de ces composés, (i) (he) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes : Z-i represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante : Z 2 represents a divalent radical of following formula:
dans lesquelles chaque radical R-i, R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[036] A la différence de ce qui précède, on définit ici le composé par sa structure et pas par son procédé d'obtention. Les structures du composé qui joue le rôle de précurseur de l'aldéhyde sont celles des produits obtenus par réaction entre les réactifs de formules A et B et/ou C. [036] Unlike the above, the compound is defined here by its structure and not by its method of production. The structures of the compound which acts as precursor of the aldehyde are those of the products obtained by reaction between the reactants of formulas A and B and / or C.
[037] L'invention a également pour objet une composition de caoutchouc comprenant : [037] The subject of the invention is also a rubber composition comprising:
au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et
au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and at least one compound derived from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-i R2 N R-i H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[038] L'invention a également pour objet une composition de caoutchouc comprenant : [038] The subject of the invention is also a rubber composition comprising:
au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes :
Zi represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante Z 2 represents a divalent radical of following formula
dans lesquelles chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[039] Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru comprenant une étape de mélangeage : Another object of the invention is a method of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
d'au moins un composé issu ntre un réactif de formule A :
et un réactif de formule B et/ou C at least one compound derived from a reagent of formula A: and a reagent of formula B and / or C
H2N R-, H 2 N R-,
(B) (C)
et les mélanges de ces composés, (B) (C) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[040] De préférence, durant l'étape de mélangeage, on mélange également au moins un élastomère à la composition. [040] Preferably, during the mixing step, at least one elastomer is also mixed with the composition.
[041] Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru comprenant une étape de mélangeage : [041] Another object of the invention is a method for manufacturing a raw rubber composition comprising a mixing step:
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes : Z-i represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante : Z 2 represents a divalent radical of following formula:
dans lesquelles chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[042] De préférence, durant l'étape de mélangeage, on mélange également au moins un élastomère à la composition. [042] Preferably, during the mixing step, at least one elastomer is also mixed with the composition.
[043] Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cuit, comprenant : [043] Another object of the invention is a method of manufacturing a rubber composition in the cooked state, comprising:
- une étape de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru comprenant une étape de mélangeage : a step of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
o d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
o d'au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
at least one compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-, R2 N R-i H 2 N R-, R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R1 , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué,
- puis, une étape de mise en forme de la composition de caoutchouc à l'état cru, each radical R1, R2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, - Then, a shaping step of the rubber composition in the green state,
- puis, une étape de réticulation, par exemple par vulcanisation ou cuisson, de la composition de caoutchouc durant laquelle on réticule une résine à base du polyphénol aromatique et du composé. then, a step of crosslinking, for example by vulcanization or baking, of the rubber composition during which a resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked.
[044] De préférence, durant l'étape de mélangeage, on mélange également au moins un élastomère à la composition. [044] Preferably, during the mixing step, at least one elastomer is also mixed with the composition.
[045] Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cuit, comprenant : Another object of the invention is a method of manufacturing a baked rubber composition, comprising:
- une étape de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru comprenant une étape de mélangeage : a step of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
o d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
o d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of the compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes :
Zi represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante : Z 2 represents a divalent radical of following formula:
dans lesquelles chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué, - puis, une étape de mise en forme de la composition de caoutchouc à l'état cru, in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, then a shaping step of the rubber composition in the green state,
- puis, une étape de réticulation, par exemple par vulcanisation ou cuisson, de la composition de caoutchouc durant laquelle on réticule une résine à base du polyphénol aromatique et du composé. then, a step of crosslinking, for example by vulcanization or baking, of the rubber composition during which a resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked.
[046] Comme expliqué précédemment, les inventeurs émettent l'hypothèse selon laquelle durant l'étape de réticulation de la composition de caoutchouc, on réalise, préalablement à la réticulation de la résine : [046] As previously explained, the inventors theorize that during the crosslinking step of the rubber composition, prior to crosslinking the resin,
- une étape de formation de l'aldéhyde à partir du composé ou précurseur de l'aldéhyde par formation, sur le noyau aromatique Ar, d'au moins une fonction aldéhyde, et a step of forming the aldehyde from the compound or precursor of the aldehyde by forming, on the aromatic ring Ar, at least one aldehyde function, and
- une étape de réticulation d'une résine phénol-aldéhyde à partir du polyphénol aromatique et de l'aldéhyde. a step of crosslinking a phenol-aldehyde resin from the aromatic polyphenol and the aldehyde.
[047] Encore un autre objet de l'invention est une composition de caoutchouc susceptible d'être obtenue par un procédé tel que décrit ci-dessus. [047] Yet another object of the invention is a rubber composition obtainable by a process as described above.
[048] L'invention a encore pour objet l'utilisation d'un composé issu de la réaction entre un
réactif de formule A :
[048] The subject of the invention is also the use of a compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-| R2 N R-i H 2 N R- | R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué, pour la fabrication d'une résine de renforcement d'une composition de caoutchouc, la résine de renforcement étant à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, for the manufacture of a resin for reinforcing a rubber composition, the reinforcing resin being base of at least one aromatic polyphenol and at least one compound.
[049] L'invention porte également sur l'utilisation d'un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
[049] The invention also relates to the use of a compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-| R2 N R-i H 2 N R- | R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué, dans une composition de caoutchouc comprenant une résine à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé pour générer une phase retard lors de la réticulation de la résine. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, in a rubber composition comprising a resin based on at least one aromatic polyphenol and at least one the compound for generating a delay phase during the crosslinking of the resin.
[050] L'invention a aussi pour objet un composite de caoutchouc renforcé d'au moins un élément de renfort noyé dans une composition de caoutchouc telle que décrite ci-dessus. The invention also relates to a rubber composite reinforced with at least one reinforcement element embedded in a rubber composition as described above.
[051] Un autre objet de l'invention est un pneumatique comprenant une composition de caoutchouc telle que décrite ci-dessus ou un composite de caoutchouc tel que décrit ci-
dessus. [051] Another object of the invention is a tire comprising a rubber composition as described above or a rubber composite as described hereinabove. above.
[052] Par composition de caoutchouc, on entend que la composition comprend au moins un élastomère ou un caoutchouc (les deux termes étant synonymes) et au moins un autre composant. Une composition de caoutchouc comprend donc une matrice d'élastomère ou de caoutchouc dans laquelle est dispersé au moins l'autre composant. Une composition de caoutchouc est dans un état plastique à l'état cru (non-réticulé) et dans un état élastique à l'état cuit (réticulé) mais en aucun cas dans un état liquide. Une composition de caoutchouc ne doit pas être confondue avec un latex d'élastomère qui est une composition dans un état liquide comprenant un solvant liquide, généralement de l'eau, et au moins un élastomère ou un caoutchouc dispersé dans le solvant liquide de façon à former une émulsion. Ainsi, la composition de caoutchouc n'est pas une composition adhésive aqueuse. [052] By rubber composition is meant that the composition comprises at least one elastomer or a rubber (both terms being synonymous) and at least one other component. A rubber composition therefore comprises an elastomer or rubber matrix in which at least the other component is dispersed. A rubber composition is in a plastic state in the green (non-crosslinked) state and in a baked (crosslinked) elastic state but in no case in a liquid state. A rubber composition should not be confused with an elastomer latex which is a composition in a liquid state comprising a liquid solvent, usually water, and at least one elastomer or rubber dispersed in the liquid solvent so as to form an emulsion. Thus, the rubber composition is not an aqueous adhesive composition.
[053] Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des pourcentages en poids. Le sigle « pce » signifie parties en poids pour cent parties d'élastomère. [053] In the present description, unless expressly indicated otherwise, all the percentages (%) indicated are percentages by weight. The acronym "pce" means parts by weight per hundred parts of elastomer.
[054] D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « entre a et b » représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de la borne « a » jusqu'à la borne « b » c'est-à-dire incluant les bornes strictes « a » et « b ». [054] On the other hand, any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e., terminals a and b excluded ) while any range of values designated by the expression "from a to b" means the range of values from the terminal "a" to the terminal "b" that is to say including the strict limits " a "and" b ".
[055] Dans le cadre de l'invention, les produits carbonés mentionnés dans la description, peuvent être d'origine fossile ou biosourcés. Dans ce dernier cas, ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus de la biomasse ou obtenus à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse. [056] Produit de réaction entre les réactifs A et B et/ou C - Composé de la composition de caoutchouc [055] In the context of the invention, the carbon products mentioned in the description may be of fossil origin or biobased. In the latter case, they can be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass. [056] Reaction product between reagents A and B and / or C - Compound of the rubber composition
[057] Conformément à l'invention, la composition comprend un ou plusieurs composé(s) de formule I et/ou II obtenus par la réaction entre les réactifs de formule A et B et/ou C. [057] According to the invention, the composition comprises one or more compound (s) of formula I and / or II obtained by the reaction between the reactants of formula A and B and / or C.
[058] L'aldéhyde généré à partir du composé est très avantageux. En effet, les Demanderesses ont découvert lors de leurs recherches qu'un tel aldéhyde présentant un noyau aromatique portant une fonction aldéhyde permet d'éviter la production de formaldéhyde contrairement aux donneurs de méthylène classiques. En effet, la combinaison de résine phénolique classiquement utilisée en tant qu'accepteur de méthylène avec l'HMT ou ΙΉ3Μ en tant que donneur de méthylène dans l'état de la technique, produit du formaldéhyde au cours de la réticulation de la composition de caoutchouc. Or, il est souhaitable de diminuer, voire de supprimer à terme le formaldéhyde des compositions de
caoutchouc en raison de l'impact environnemental de ces composés et de l'évolution récente de la réglementation, notamment la réglementation européenne, sur ce type de composé. [058] The aldehyde generated from the compound is very advantageous. Indeed, the Applicants have discovered during their research that such an aldehyde having an aromatic ring bearing an aldehyde function makes it possible to avoid the production of formaldehyde, unlike conventional methylene donors. Indeed, the combination of phenolic resin conventionally used as a methylene acceptor with HMT or ΙΉ3Μ as a methylene donor in the state of the art, produces formaldehyde during the crosslinking of the rubber composition . However, it is desirable to reduce or even eventually eliminate the formaldehyde of the compositions of because of the environmental impact of these compounds and recent regulatory developments, including European regulations, on this type of compound.
[059] Dans un mode de réalisation, Ar est un noyau aromatique à six chaînons. [059] In one embodiment, Ar is a six-membered aromatic ring.
[060] Par "chaînon" d'un noyau, on entendra un atome constitutif du squelette du noyau. Ainsi, par exemple, un noyau benzénique comprend six chaînons, chaque chaînon étant constitué par un atome de carbone. Ainsi le noyau aromatique Ar comprend, en tant que chaînon, des atomes de carbone et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes, en particulier des atomes d'azote, d'oxygène, de soufre, éventuellement oxydés sous forme de N-oxyde ou de S-oxyde. By "link" of a nucleus, one will hear a constituent atom of the skeleton of the nucleus. Thus, for example, a benzene ring comprises six members, each member being a carbon atom. Thus, the aromatic ring Ar comprises, as a link, carbon atoms and optionally one or more heteroatoms, in particular nitrogen, oxygen and sulfur atoms, optionally oxidized in the form of N-oxide or S-form. oxide.
[061] Dans une première variante de ce mode de réalisation de noyau aromatique à six chaînons, le reste du noyau aromatique Ar est non substitué. En d'autres termes, le noyau aromatique porte un seul et unique groupe constitué de la fonction -CHO. Par exemple, dans cette première variante, lorsque le noyau aromatique à six chaînons est un noyau benzénique, l'aldéhyde généré à partir du composé est le benzaldéhyde. [061] In a first variant of this six-membered aromatic ring embodiment, the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted. In other words, the aromatic ring carries a single group consisting of the -CHO function. For example, in this first variant, when the six-membered aromatic ring is a benzene ring, the aldehyde generated from the compound is benzaldehyde.
[062] Dans une deuxième variante de ce mode de réalisation de noyau aromatique à six chaînons, le noyau aromatique Ar est di-substitué. [062] In a second variant of this six-membered aromatic ring embodiment, the aromatic ring Ar is di-substituted.
[063] De préférence, dans certains modes de réalisation de cette deuxième variante, le réactif A présente, par exemple, la formule Aa suivante:
[063] Preferably, in certain embodiments of this second variant, the reagent A has, for example, the following formula Aa:
(Aa) (Aa)
[064] Un tel réactif préférentiel de formule Aa permet d'obtenir les composés de formules suivantes : [064] Such a preferred reagent of formula Aa makes it possible to obtain the compounds of the following formulas:
(Nia) (IVa) (Va) (Nia) (IVa) (Va)
[065] Le composé est donc préférentiellement choisi dans le groupe constitué par ces composés de formules Nia, IVa, Va et leurs mélanges. [065] The compound is therefore preferably selected from the group consisting of these compounds of formulas Nia, IVa, Va and mixtures thereof.
[066] Avantageusement, les deux substituants du noyau aromatique Ar sont en position para l'un par rapport à l'autre. Par "position para l'une par rapport à l'autre", on entendra que les fonctions visées sont à l'opposées l'une de l'autre, c'est-à-dire en positions 1 et 4 du
noyau aromatique à 6 chaînons. De façon analogue, "la position para" par rapport à une fonction est une position opposée à la fonction sur le noyau aromatique à 6 chaînons portant la fonction. [066] Advantageously, the two substituents of the aromatic ring Ar are in the para position with respect to each other. By "position relative to each other" it will be understood that the functions referred to are the opposite of each other, that is to say in positions 1 and 4 of the aromatic nucleus with 6 members. Similarly, the "para position" with respect to a function is a position opposite to the function on the 6-membered aromatic ring carrying the function.
[067] Préférentiellement, Ar est un noyau aromatique benzénique. [067] Preferably, Ar is a benzene aromatic ring.
[068] Dans un autre mode de réalisation, Ar est un noyau aromatique à cinq chaînons. [068] In another embodiment, Ar is a five-membered aromatic ring.
[069] De façon analogue à la définition donnée ci-dessus, par "chaînon" d'un noyau, on entendra un atome constitutif du squelette du noyau. Ainsi, par exemple, un noyau furanique comprend cinq chaînons, quatre chaînons étant chacun constitué par un atome de carbone et le chaînon restant étant constitué par un atome d'oxygène. Ainsi le noyau aromatique Ar comprend, en tant que chaînon, des atomes de carbone et éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes, en particulier des atomes d'azote, d'oxygène, de soufre, éventuellement oxydé sous forme de N-oxyde ou de S-oxyde. [069] In a similar way to the definition given above, by "link" of a nucleus, we will hear a constituent atom of the skeleton of the nucleus. Thus, for example, a furan ring comprises five members, four members being each constituted by a carbon atom and the remaining member being an oxygen atom. Thus, the aromatic ring Ar comprises, as a link, carbon atoms and optionally one or more heteroatoms, in particular nitrogen, oxygen and sulfur atoms, optionally oxidized in the form of N-oxide or S- oxide.
[070] Dans une première variante de ce mode de réalisation de noyau aromatique à cinq chaînons, le reste du noyau aromatique Ar est non substitué. En d'autres termes, le noyau aromatique porte un seul et unique groupe constitué de la fonction -CHO. [070] In a first variant of this embodiment of the five-membered aromatic ring, the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted. In other words, the aromatic ring carries a single group consisting of the -CHO function.
[071] De préférence, dans cette première variante, le réactif de formule A présente la formule suivante :
[071] Preferably, in this first variant, the reagent of formula A has the following formula:
(Ab) (Ab)
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
[072] Dans cette première variante, le noyau aromatique Ar présente donc la formule suivante :
[072] In this first variant, the aromatic ring Ar thus has the following formula:
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
[073] Dans une variante du réactif de formule A, le réactif de formule A ou aldéhyde utilisé est alors le furfuraldéhyde de formule Ab1 :
[073] In a variant of the reagent of formula A, the reagent of formula A or aldehyde used is then furfuraldehyde of formula Ab1:
[074] Dans un autre mode de réalisation, X comprend N. Avantageusement, X représente NH ou NR4 avec R4 représentant un radical choisi dans le groupe constitué par les radicaux
monovalents alkylène, arylène arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène et alcénylène. [074] In another embodiment, X comprises N. Advantageously, X represents NH or NR 4 with R 4 representing a radical chosen from the group consisting of radicals monovalent alkylene, arylene arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene.
[075] Dans un autre mode de réalisation, X comprend S. Avantageusement, X représente S, SR5, SR5R5', S=0 ou 0=S=0 avec R5, R5' représentant, indépendamment l'un de l'autre, un radical choisi dans le groupe constitué par les radicaux monovalents alkylène, arylène arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène et alcénylène. [075] In another embodiment, X comprises S. Advantageously, X represents S, SR 5 , SR 5 R 5 ', S = O or O = S = O with R 5 , R 5 ' representing, independently, one on the other, a radical selected from the group consisting of monovalent alkylene, arylene arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene radicals.
[076] Dans une deuxième variante de ce mode de réalisation de noyau aromatique à cinq chaînons, le reste du noyau aromatique Ar est di-substitué. [076] In a second variant of this five-membered aromatic ring embodiment, the remainder of the aromatic ring Ar is di-substituted.
[077] De préférence, dans certains modes de réalisation de cette deuxième variante, le réactif A présente, par exemple, la formule Aa' suivante :
[077] Preferably, in certain embodiments of this second variant, the reagent A has, for example, the following formula Aa ':
(Aa') (Aa ')
[078] Un tel réactif préférentiel de formule Aa' permet d'obtenir les composés de formules suivantes : [078] Such a preferred reagent of formula Aa 'makes it possible to obtain the compounds of the following formulas:
(lllb) (IVb) (Vb) (IIIb) (IVb) (Vb)
[079] Le composé est donc préférentiellement choisi dans le groupe constitué par ces composés de formules lllb, IVb, Vb et leurs mélanges. [079] The compound is therefore preferably selected from the group consisting of these compounds of formulas IIIb, IVb, Vb and mixtures thereof.
[080] De préférence, dans cette deuxième variante, le réactif de formule A présente la formule Ac suivante:
[080] Preferably, in this second variant, the reagent of formula A has the following formula Ac:
(Ac) (Ac)
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
[081] Dans cette deuxième variante, le noyau aromatique Ar présente donc préférentiellement la formule suivante : [081] In this second variant, the aromatic ring Ar therefore preferably has the following formula:
dans laquelle X comprend N, S ou O, d te priéférence X représente O.
[082] Encore plus préférentiellement, le réactif de formule A présente la formule Ad suivante: wherein X is N, S or O, preferably X is O. [082] Still more preferably, the reagent of formula A has the following formula Ad:
(Ad) (Ad)
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
[083] Dans cette deuxième variante, les deux substituants du noyau aromatique Ar sont donc encore plus préférentiellement en position 2 et 5 l'un par rapport à l'autre. [083] In this second variant, the two substituents of the aromatic ring Ar are thus even more preferably in position 2 and 5 with respect to each other.
[084] Lorsque X représente O, le réactif de formule Ad est le 2,5-furanedicarboxaldéhyde. [084] When X is O, the reagent of formula Ad is 2,5-furanedicarboxaldehyde.
[085] Ainsi, plus préférentiellement, le réactif de formule A est choisi dans le groupe constitué par le 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde, le furfuraldéhyde, le 2,5- furanedicarboxaldéhyde et les mélanges de ces réactifs. [085] Thus, more preferably, the reagent of formula A is selected from the group consisting of 1,4-benzenedicarboxaldehyde, furfuraldehyde, 2,5-furanedicarboxaldehyde and mixtures of these reagents.
[086] De préférence, la composition est dépourvue de formaldéhyde et/ou dépourvue de donneur de méthylène choisi dans le groupe constitué par l'hexa-méthylènetétramine (HMT), l'hexamethoxyméthylmélamine (H3M), l'hexaethoxyméthylmélamine, le chlorure de lauryloxyméthylpyridinium, le chlorure d'éthoxyméthylpyridinium, des polymères d'hexaméthoxyméthylmélamine de trioxanne de formaldéhyde, rhexakis(méthoxyméthyl)mélamine, la N,N',N"-triméthyl/-N,N',N"-triméthylolmélamine, l'hexaméthylolmélamine, la N-méthylolmélamine, la Ν,Ν'-diméthylolmélamine, la Ν,Ν',Ν"- tris(méthoxyméthyl)mélamine, la N,N',N"-tributyl-N,N',N"-triméthylolmélamine. Plus avantageusement, la composition est dépourvue de formaldéhyde et dépourvue des donneurs de méthylène décrits dans ce paragraphe. [086] Preferably, the composition is free of formaldehyde and / or free of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine (HMT), hexamethoxymethylmelamine (H3M), hexaethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride , ethoxymethylpyridinium chloride, formaldehyde trioxane hexamethoxymethylmelamine polymers, rhexakis (methoxymethyl) melamine, N, N ', N "-trimethyl / -N, N', N" -trimethylolmelamine, hexamethylolmelamine, N-methylolmelamine, Ν, Ν'-dimethylolmelamine, Ν, Ν ', Ν "- tris (methoxymethyl) melamine, N, N', N" -tributyl-N, N ', N "-trimethylolmelamine More advantageously the composition is free of formaldehyde and devoid of the methylene donors described in this paragraph.
[087] Plus préférentiellement, la composition est dépourvue de formaldéhyde et/ou dépourvue de donneur de méthylène choisi dans le groupe constitué par l'hexaméthylènetétramine, l'hexaéthoxyméthylmélamine, l'hexaméthoxyméthylmélamine, le chlorure de lauryloxyméthylpyridinium, le chlorure d'éthoxyméthylpyridinium, l'hexaméthoxyméthylmélamine de trioxanne et les oxyméthylmélamines N-substituées répondant à la formule générale:
[087] More preferably, the composition is free of formaldehyde and / or free of a methylene donor selected from the group consisting of hexamethylenetetramine, hexaethoxymethylmelamine, hexamethoxymethylmelamine, lauryloxymethylpyridinium chloride, ethoxymethylpyridinium chloride, trioxan hexamethoxymethylmelamine and N-substituted oxymethylmelamines having the general formula:
dans laquelle Q représente un groupe alkyle contenant de 1 à 8 atomes de carbone; F2, F3, F4 et F5 sont choisis, indépendamment l'un de l'autre, parmi le groupe constitué par un atome d'hydrogène, par un groupe alkyle contenant de 1 à 8 atomes de carbone, par le groupe -CH20Q et leurs produits de condensation. Plus avantageusement, la composition est dépourvue de formaldéhyde et dépourvue des donneurs de méthylène décrits dans ce paragraphe. wherein Q represents an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms; F 2 , F 3 , F 4 and F 5 are chosen, independently of each other, from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group containing from 1 to 8 carbon atoms, by the group -CH20Q and their condensation products. More preferably, the composition is free of formaldehyde and free of the methylene donors described in this paragraph.
[088] Encore plus préférentiellement, la composition est dépourvue de formaldéhyde et/ou dépourvue de donneur de méthylène. Plus avantageusement, la composition est dépourvue de formaldéhyde et dépourvue des donneurs de méthylène. [088] Still more preferably, the composition is free of formaldehyde and / or free of methylene donor. More preferably, the composition is free of formaldehyde and free of methylene donors.
[089] Par dépourvue de formaldéhyde ou dépourvue de donneur de méthylène, on entend que le taux massique total du formaldéhyde ou du ou des donneurs de méthylène appartenant aux groupes décrits ci-dessus en poids total du ou des composés selon l'invention dans la composition est inférieur ou égal à 10%, de préférence à 5%, plus préférentiellement à 2% et encore plus préférentiellement à 1 %. [089] By depriving formaldehyde or without a methylene donor, it is meant that the total mass ratio of formaldehyde or methylene donor (s) belonging to the groups described above in total weight of the compound (s) according to the invention in the composition is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
[090] Par dépourvue de formaldéhyde et dépourvue de donneur de méthylène, on entend que le taux massique total du formaldéhyde et du ou des donneurs de méthylène appartenant aux groupes décrits ci-dessus en poids total du ou des composés selon l'invention dans la composition est inférieur ou égal à 10%, de préférence à 5%, plus préférentiellement à 2% et encore plus préférentiellement à 1 %. By "free from formaldehyde and devoid of methylene donor" is meant that the total mass ratio of formaldehyde and methylene donor (s) belonging to the groups described above in total weight of the compound (s) according to the invention in the composition is less than or equal to 10%, preferably 5%, more preferably 2% and even more preferably 1%.
[091] Dans un mode de réalisation, le radical Ri représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkyl, aryl, AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, AR-NH2 avec AR représentant un radical monovalent aryl, AL-NR2H avec AL représentant un radical monovalent alkyl et AR-NR2H avec AR représentant un radical monovalent aryl. Dans ce mode de réalisation, le réactif B peut donc être une amine primaire (radicaux alklyl et aryl), une diamine primaire (radicaux AL-NH2, AR-NH2) ou une diamine comprenant une fonction amine primaire et une fonction amine secondaire. Dans ce mode de réalisation, le réactif C peut donc être une amine secondaire (radicaux alklyl et
aryl), une diamine secondaire (radicaux AL-NR2H et AR-NR2H) ou une diamine comprenant une fonction aminé primaire et une fonction aminé secondaire. [091] In one embodiment, the radical R 1 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent radical. aryl, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical. In this embodiment, reagent B can therefore be a primary amine (alklyl and aryl radicals), a primary diamine (AL-NH 2 radicals, AR-NH 2 ) or a diamine comprising a primary amine function and a secondary amine function. . In this embodiment, the reagent C can therefore be a secondary amine (alklyl radicals and aryl), a secondary diamine (radicals AL-NR 2 H and AR-NR 2 H) or a diamine comprising a primary amine function and a secondary amine function.
[092] De préférence, le radical Ri représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, AR-NH2 avec AR représentant un radical monovalent aryl, AL-NR2H avec AL représentant un radical monovalent alkyl et AR-NR2H avec AR représentant un radical monovalent aryl. L'utilisation d'une diamine primaire ou secondaire permet, lors de la régénération de l'aldéhyde à partir du composé, de générer une diamine dans la composition de caoutchouc qui peut être utilisée en tant que molécule réactive vis-à-vis d'autres molécules présentes dans la composition, par exemple vis-à-vis des molécules impliquées dans la réaction de vulcanisation afin d'accélérer le démarrage de la vulcanisation. [092] Preferably, the radical R represents a monovalent radical selected from the group consisting of the radicals G-NH 2 with G is a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR is a monovalent aryl radical, U-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical. The use of a primary or secondary diamine makes it possible, during the regeneration of the aldehyde from the compound, to generate a diamine in the rubber composition which can be used as a reactive molecule with respect to other molecules present in the composition, for example vis-à-vis the molecules involved in the vulcanization reaction to accelerate the start of vulcanization.
[093] Plus préférentiellement, le radical monovalent alkyl AL est un radical alkyl linéaire comprenant un nombre d'atomes de carbone allant de 1 à 15, de préférence de 2 à 12 et plus préférentiellement de 2 à 8. [093] More preferentially, the monovalent alkyl radical AL is a linear alkyl radical comprising a number of carbon atoms ranging from 1 to 15, preferably from 2 to 12 and more preferably from 2 to 8.
[094] Dans un autre mode de réalisation, le radical Ri présente la formule suivante : [094] In another embodiment, the radical Ri has the following formula:
dans laquelle R3 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[095] Dans une première variante, R3 représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkylène, arylène, arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène, alcénylène, de préférence dans le groupe constitué par les radicaux alkylène et arylène. Dans cette variante, le réactif B ou C peut donc être un amide primaire (réactif B) ou secondaire (réactif C). [095] In a first variant, R 3 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of the alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene radicals, preferably from the group consisting of the alkylene and arylene radicals. In this variant, the reagent B or C may be a primary amide (reagent B) or secondary amide (reagent C).
[096] Dans une deuxième variante, le radical Ri est choisi dans le groupe constitué par les radicaux de formules suivantes : [096] In a second variant, the radical R 1 is chosen from the group consisting of the radicals of the following formulas:
dans laquelle R3' représente un radical divalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkylène, arylène, arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène, alcénylène. wherein R 3 'represents a divalent radical selected from the group consisting of alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene, alkenylene radicals.
[097] Plus préférentiellement, le radical divalent alkylène R3' est un radical alkylène linéaire comprenant un nombre d'atomes de carbone allant de 1 à 15, de préférence de 2 à 12 et
plus préférentiellement de 2 à 8. [097] More preferentially, the divalent alkylene radical R 3 'is a linear alkylene radical comprising a number of carbon atoms ranging from 1 to 15, preferably from 2 to 12, and more preferably from 2 to 8.
[098] Dans cette variante, le réactif B ou C peut donc être un di-amide primaire (réactif B) ou secondaire (réactif C) ou un diamide comprenant un amide primaire et un amide secondaire. In this variant, the reagent B or C may be a primary di-amide (reagent B) or secondary (reagent C) or a diamide comprising a primary amide and a secondary amide.
[099] Dans encore un autre mode de réalisation, le radical Ri présente la formule suivante : [099] In yet another embodiment, the radical R 1 has the following formula:
dans laquelle R3 représente NH2. in which R 3 is NH 2 .
[0100] Dans cet autre mode de réalisation, le réactif B est l'urée. In this other embodiment, the reagent B is urea.
[0101] Avantageusement, le radical R2 représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl et alcényl. [0101] Advantageously, the radical R 2 is a monovalent radical selected from the group consisting of alkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl and alkenyl.
[0102] Avantageusement, chaque radical R-i , R2 est dépourvu de fonction réactive vis-à-vis d'un polyphénol aromatique. Par fonction réactive, on entend ici une fonction qui réagirait dans des conditions réactionnelles nécessaires à la régénération de l'aldéhyde de formule A et dans des conditions réactionnelles nécessaires à la réticulation de la résine. Très préférentiellement, chaque radical R-i , R2 est donc, par exemple, dépourvu de fonction aldéhyde et hydroxyméthyle. Advantageously, each radical R 1, R 2 is devoid of reactive function with respect to an aromatic polyphenol. By reactive function is meant here a function that would react under reaction conditions necessary for the regeneration of the aldehyde of formula A and in the reaction conditions necessary for the crosslinking of the resin. Very preferably, each radical R 1, R 2 is, for example, devoid of aldehyde and hydroxymethyl function.
[0103] Polyphénol aromatique de la composition de caoutchouc [0103] Aromatic polyphenol of the rubber composition
[0104] Conformément à l'invention le polyphénol aromatique peut être une molécule simple comprenant un ou plusieurs noyaux aromatiques, au moins un de ces noyaux aromatiques, voire chaque noyau aromatique étant porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées. Une telle molécule simple ne comprend pas de motif répétitif. According to the invention, the aromatic polyphenol may be a single molecule comprising one or more aromatic nuclei, at least one of these aromatic nuclei, or even each aromatic nucleus carrying at least two hydroxyl functional groups in the meta position, one of which relative to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted. Such a simple molecule does not include a repetitive pattern.
[0105] Conformément à l'invention, le polyphénol aromatique peut être, dans un autre mode de réalisation, une résine pré-condensée à base : According to the invention, the aromatic polyphenol may be, in another embodiment, a pre-condensed resin based on:
- d'au moins un polyphénol aromatique, comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées ; et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being substituted; and
- d'au moins un composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins une fonction aldéhyde, par exemple un aldéhyde aromatique porteur d'au moins une fonction aldéhyde, comprenant au moins un noyau aromatique mais alternativement un
aldéhyde non aromatique, par exemple le formaldéhyde et/ou au moins un composé susceptible de réagir avec ledit polyphénol aromatique comprenant au moins deux fonctions hydroxyméthyle portées par un noyau aromatique. at least one compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function, for example an aromatic aldehyde bearing at least one aldehyde function, comprising at least one aromatic nucleus but alternatively a non-aromatic aldehyde, for example formaldehyde and / or at least one compound capable of reacting with said aromatic polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functional groups carried by an aromatic nucleus.
[0106] Une telle résine pré-condensée à base de polyphénol aromatique est conforme à l'invention et comprend, contrairement à la molécule simple décrite ci-dessus, un motif répétitif. En l'espèce, le motif répétitif comprend au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre. Such a pre-condensed resin based on aromatic polyphenol is in accordance with the invention and comprises, in contrast to the simple molecule described above, a repeating unit. In this case, the repeating unit comprises at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functional groups in the meta position relative to one another.
[0107] Dans un autre mode de réalisation, le polyphénol aromatique est un mélange d'un polyphénol aromatique formant une molécule simple et d'une résine pré-condensée à base de polyphénol aromatique. In another embodiment, the aromatic polyphenol is a mixture of an aromatic polyphenol forming a single molecule and a pre-condensed resin based on aromatic polyphenol.
[0108] Dans les modes de réalisation particuliers qui suivent, on décrit le ou les noyaux aromatiques du polyphénol aromatique. Par souci de clarté, on y décrit le « polyphénol aromatique » sous sa forme de molécule simple. Ce polyphénol aromatique pourra ensuite être condensé et définira en partie le motif répétitif. Les caractéristiques de la résine pré- condensée sont décrites plus en détail par la suite. In the particular embodiments which follow, the aromatic ring (s) of the aromatic polyphenol is described. For the sake of clarity, the term "aromatic polyphenol" is described in its simple molecule form. This aromatic polyphenol may then be condensed and will partly define the repeating unit. The characteristics of the pre-condensed resin are described in more detail below.
[0109] Dans un mode de réalisation préféré, le noyau aromatique du polyphénol aromatique est porteur de trois fonctions hydroxyle en position méta les unes par rapport aux autres. In a preferred embodiment, the aromatic ring of the aromatic polyphenol carries three hydroxyl functional groups in the meta position relative to one another.
[0110] De préférence, les deux positions ortho de chaque fonction hydroxyle du polyphénol aromatique sont non substituées. On entend par là que les deux atomes de carbone situés de part et d'autre (en position ortho) de l'atome de carbone porteur du groupe -O-H sont porteurs d'un simple atome d'hydrogène. [0110] Preferably, the two ortho positions of each hydroxyl function of the aromatic polyphenol are unsubstituted. By this is meant that the two carbon atoms located on both sides (in the ortho position) of the carbon atom bearing the -O-H group carry a single hydrogen atom.
[0111] Encore plus préférentiellement, le reste du noyau aromatique du polyphénol aromatique est non substitué. On entend par là que les autres atomes de carbone du reste du noyau aromatique (ceux autres que les atomes de carbone porteurs des groupes -O-H) sont porteurs d'un simple atome d'hydrogène. Even more preferably, the remainder of the aromatic ring of the aromatic polyphenol is unsubstituted. By this is meant that other carbon atoms of the rest of the aromatic ring (those other than the carbon atoms bearing -O-H groups) carry a single hydrogen atom.
[0112] Dans un mode de réalisation, le polyphénol aromatique comprend plusieurs noyaux aromatiques, au moins deux d'entre eux étant chacun porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle d'au moins un noyau aromatique étant non substituées. In one embodiment, the aromatic polyphenol comprises a plurality of aromatic nuclei, at least two of which are each carrying at least two hydroxyl functional groups in the meta position with respect to each other, the two positions ortho of at least one of the hydroxyl functions of at least one aromatic ring being unsubstituted.
[0113] Dans un mode de réalisation préféré, au moins un des noyaux aromatiques du polyphénol aromatique est porteur de trois fonctions hydroxyle en position méta les unes par rapport aux autres. In a preferred embodiment, at least one of the aromatic rings of the aromatic polyphenol carries three hydroxyl functions in the meta position with respect to one another.
[0114] De préférence, les deux positions ortho de chaque fonction hydroxyle d'au moins un noyau aromatique sont non substituées. Preferably, the two ortho positions of each hydroxyl function of at least one aromatic ring are unsubstituted.
[0115] Encore plus préférentiellement, les deux positions ortho de chaque fonction hydroxyle de chaque noyau aromatique sont non substituées.
[0116] Encore plus préférentiellement, le reste de chacun des noyaux aromatiques est non substitué. On entend par là que les autres atomes de carbone du reste de chaque noyau aromatique (ceux autres que les atomes de carbone porteurs des fonctions hydroxyle ou porteurs du groupe liant entre eux les noyaux aromatiques) sont porteurs d'un simple atome d'hydrogène. Even more preferentially, the two ortho positions of each hydroxyl function of each aromatic ring are unsubstituted. Even more preferably, the remainder of each of the aromatic rings is unsubstituted. By this is meant that the other carbon atoms of the remainder of each aromatic ring (those other than the carbon atoms carrying the hydroxyl functions or bearing the group linking the aromatic rings between them) carry a single hydrogen atom.
[0117] Avantageusement, chaque noyau aromatique du polyphénol aromatique est un noyau benzénique. Advantageously, each aromatic ring of the aromatic polyphenol is a benzene ring.
[0118] A titre d'exemple de polyphénol aromatique comportant un seul noyau aromatique, on peut citer en particulier, le résorcinol et le phloroglucinol, de formules respectives 10 et 11 : As an example of an aromatic polyphenol comprising a single aromatic nucleus, mention may be made in particular of resorcinol and phloroglucinol, of formulas 10 and 11, respectively:
(10) (11 ) (10) (11)
[0119] A titres d'exemples, dans le cas où le polyphénol aromatique comporte plusieurs noyaux aromatiques, au moins deux de ces noyaux aromatiques, identiques ou différents, sont choisis armi ceux de formules générales : As examples, in the case where the aromatic polyphenol comprises several aromatic rings, at least two of these aromatic nuclei, identical or different, are chosen from those of general formulas:
(12-b) (12-c) (12-d) dans lesquelles les symboles T-i , T2, identiques ou différents s'ils sont plusieurs sur le même noyau aromatique, représentent un atome (par exemple carbone, soufre ou oxygène) ou un groupe de liaison par définition au moins divalent, qui relie au moins ces deux noyaux aromatiques au reste du polyphénol aromatique. (12-b) (12-c) (12-d) in which the symbols Ti, T 2 , which are identical or different if they are several on the same aromatic ring, represent an atom (for example carbon, sulfur or oxygen) or an at least divalent linking group, which connects at least these two aromatic rings to the rest of the aromatic polyphenol.
[0120] Un autre exemple de polyphénol aromatique est le 2,2',4,4'-tétrahydroxydiphényl sulfide, ayant la formule suivante :
Another example of an aromatic polyphenol is 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, having the following formula:
[0121] Un autre exemple de polyphénol aromatique est la 2,2',4,4'-tétrahydroxydiphényl benzophénone, de formule suivante : Another example of an aromatic polyphenol is 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl benzophenone, of the following formula:
(14) (14)
[0122] On note que chaque composé 13 et 14 est un polyphénol aromatique comportant deux noyaux aromatiques (de formules 12-c) dont chacun est porteur d'au moins deux (en l'occurrence de deux) groupes -O-H en position méta l'un par rapport à l'autre. It is noted that each compound 13 and 14 is an aromatic polyphenol comprising two aromatic rings (of formulas 12-c) each of which carries at least two (in this case two) -OH groups in the meta-l position. one with respect to the other.
[0123] On note que dans le cas d'un polyphénol aromatique comportant au moins un noyau aromatique conforme à la formule 12-b, les deux positions ortho de chaque groupe -O-H d'au moins un noyau aromatique sont non substituées. Dans le cas d'un polyphénol aromatique comportant plusieurs noyaux aromatiques conformes à la formule 12-b, les deux positions ortho de chaque groupe -O-H de chaque noyau aromatique sont non substituées. Note that in the case of an aromatic polyphenol having at least one aromatic ring according to formula 12-b, the two ortho positions of each -O-H group of at least one aromatic ring are unsubstituted. In the case of an aromatic polyphenol having a plurality of aromatic rings according to formula 12-b, the two ortho positions of each -O-H group of each aromatic ring are unsubstituted.
[0124] Avantageusement, le polyphénol aromatique est choisi dans le groupe constitué par le résorcinol, le phloroglucinol, le 2,2',4,4'-tétrahydroxydiphényl sulfide, la 2,2',4,4'- tétrahydroxybenzophénone, et les mélanges de ces composés, de préférence le polyphénol aromatique est le le phloroglucinol. Advantageously, the aromatic polyphenol is chosen from the group consisting of resorcinol, phloroglucinol, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, 2,2', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, and mixtures of these compounds, preferably the aromatic polyphenol is phloroglucinol.
[0125] Selon un mode de réalisation de l'invention, le polyphénol aromatique est choisi dans le groupe constitué par le résorcinol 10, le phloroglucinol 11 , le 2,2',4,4'-tétrahydroxydiphényl sulfide 13, la 2,2',4,4'-tétrahydroxybenzophenone 14 et les mélanges de ces polyphénols aromatiques. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le polyphénol aromatique est le phloroglucinol 11. According to one embodiment of the invention, the aromatic polyphenol is chosen from the group consisting of resorcinol 10, phloroglucinol 11, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide 13, 2,2 4,4'-Tetrahydroxybenzophenone 14 and mixtures of these aromatic polyphenols. In a particularly advantageous embodiment, the aromatic polyphenol is phloroglucinol 11.
[0126] Dans un mode de réalisation, le polyphénol aromatique comprend une résine précondensée à base du polyphénol aromatique tel que décrit dans l'un quelconque de ces modes de réalisations. In one embodiment, the aromatic polyphenol comprises a precondensed resin based on aromatic polyphenol as described in any one of these embodiments.
[0127] Cette résine pré-condensée est avantageusement à base :
- d'au moins un polyphénol aromatique tel que défini précédemment, et préférentiellement choisi dans le groupe constitué par le résorcinol, le phloroglucinol , le 2,2',4,4'-tétrahydroxydiphényl sulfide , la 2,2',4,4'-tétrahydroxybenzophenone , et leurs mélanges ; et This pre-condensed resin is advantageously based on: at least one aromatic polyphenol as defined above, and preferentially chosen from the group consisting of resorcinol, phloroglucinol, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, 2,2', 4,4 tetrahydroxybenzophenone, and mixtures thereof; and
- d'au moins un composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins une fonction aldéhyde et/ou au moins un composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins deux fonctions hydroxyméthyle portées par un noyau aromatique. - At least one compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function and / or at least one compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functions carried by an aromatic ring.
[0128] Le composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins une fonction aldéhyde et/ou le composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins deux fonctions hydroxyméthyle portées par un noyau aromatique peut être un composé de formule A tel que défini précédemment, un composé de formule Ar-(CHO)2, où Ar est tel que défini précédemment pour le composé de formule A, ou tout autre aldéhyde. Avantageusement, ledit composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins une fonction aldéhyde et/ou ledit composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins deux fonctions hydroxyméthyle portées par un noyau aromatique est choisi dans le groupe constitué par un composé aromatique comprenant un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions, l'une de ces fonctions étant une fonction hydroxyméthyle, l'autre étant une fonction aldéhyde ou une fonction hydroxyméthyle, le formaldéhyde, le benzaldéhyde, le furfuraldéhyde, le 2,5-furanedicarboxaldéhyde, le 1 ,4-benzènedicarboxaldéhyde, le 1 ,3-benzènedicarboxaldéhyde, leThe compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function and / or the compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functions carried by an aromatic ring may be a compound of formula A as defined above a compound of formula Ar- (CHO) 2 , wherein Ar is as defined above for the compound of formula A, or any other aldehyde. Advantageously, said compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function and / or said compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functional groups carried by an aromatic nucleus is chosen from the group consisting of an aromatic compound comprising a an aromatic ring carrying at least two functions, one of these functions being a hydroxymethyl function, the other being an aldehyde function or a hydroxymethyl function, formaldehyde, benzaldehyde, furfuraldehyde, 2,5-furanedicarboxaldehyde, 1,4-benzenedicarboxaldehyde, 1,3-benzenedicarboxaldehyde,
1 ,2-benzènedicarboxaldéhyde et les mélanges de ces composés. Très avantageusement, lorsque le composé est un composé aromatique comprenant un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions, l'une de ces fonctions étant une fonction hydroxyméthyle, l'autre étant une fonction aldéhyde ou une fonction hydroxyméthyle, ce composé est choisi dans le groupe constitué par le 5-(hydroxyméthyl)-furfural, le 2,5-di(hydroxyméthyle)furane et les mélanges de ces composés. 1,2-benzenedicarboxaldehyde and mixtures thereof. Very advantageously, when the compound is an aromatic compound comprising an aromatic ring bearing at least two functions, one of these functions being a hydroxymethyl function, the other being an aldehyde function or a hydroxymethyl function, this compound is chosen from the group consisting of 5- (hydroxymethyl) -furfural, 2,5-di (hydroxymethyl) furan and mixtures of these compounds.
[0129] Ainsi, dans la résine pré-condensée à base de polyphénol aromatique, le motif répétitif répond aux caractéristiques du polyphénol aromatique définies précédemment à l'exception qu'au moins un des atomes de carbone du noyau aromatique, qui était non substitué, est relié à un autre motif. Thus, in the pre-condensed resin based on aromatic polyphenol, the repeating unit meets the characteristics of the aromatic polyphenol defined above with the exception that at least one of the carbon atoms of the aromatic ring, which was unsubstituted, is connected to another pattern.
[0130] Quel que soit le composé autre que le polyphénol aromatique à la base de la résine pré-condensée, cette résine pré-condensée est dépourvue de formaldéhyde libre. En effet, même dans le cas où la résine pré-condensée est à base d'un polyphénol aromatique tel que décrit précédemment et de formaldéhyde, le formaldéhyde ayant déjà réagi avec le polyphénol aromatique, la résine pré-condensée est dépourvue de formaldéhyde libre
susceptible de pouvoir réagir avec le polyphénol aromatique conforme à l'invention dans une étape ultérieure. Whatever the compound other than the aromatic polyphenol at the base of the pre-condensed resin, this pre-condensed resin is free of free formaldehyde. Indeed, even in the case where the pre-condensed resin is based on an aromatic polyphenol as described above and formaldehyde, formaldehyde having already reacted with the aromatic polyphenol, the pre-condensed resin is free of free formaldehyde capable of being able to react with the aromatic polyphenol according to the invention in a subsequent step.
[0131] Le polyphénol aromatique peut également comprendre un mélange d'une molécule libre de polyphénol aromatique et d'une résine pré-condensée à base de polyphénol aromatique, telle que décrite précédemment. En particulier, le polyphénol aromatique peut également comprendre un mélange de phloroglucinol et d'une résine pré-condensée à base de phloroglucinol. The aromatic polyphenol may also comprise a mixture of an aromatic polyphenol free molecule and a pre-condensed aromatic polyphenol resin, as described above. In particular, the aromatic polyphenol may also comprise a mixture of phloroglucinol and a pre-condensed phloroglucinol resin.
[0132] Compositions de caoutchouc selon l'invention [0132] Rubber compositions according to the invention
[0133] En fonction de l'utilisation de la composition, on utilisera une quantité de composé allant de 0,1 à 25 pce. De même, on utilisera une quantité de dérivé de polyphénol aromatique allant de 0,1 à 25 pce. Depending on the use of the composition, a quantity of compound ranging from 0.1 to 25 phr will be used. Likewise, a quantity of aromatic polyphenol derivative ranging from 0.1 to 25 phr will be used.
[0134] Selon l'utilisation que l'on fait de la composition, la composition de caoutchouc présente, à l'état cuit, un module sécant à 10% d'allongement MA10 mesuré selon la norme ASTM D 412 de 1998 (éprouvette C) supérieur ou égal à 10 MPa, de préférence à 20 MPa, préférentiellement à 30 MPa, plus préférentiellement à 40 MPa et encore plus préférentiellement à 60 MPa. According to the use that is made of the composition, the rubber composition has, in the fired state, a secant modulus at 10% elongation MA10 measured according to ASTM D 412 of 1998 (specimen C ) greater than or equal to 10 MPa, preferably 20 MPa, preferably 30 MPa, more preferably 40 MPa and even more preferably 60 MPa.
[0135] De préférence, la composition de caoutchouc comprend un élastomère diénique. [0135] Preferably, the rubber composition comprises a diene elastomer.
[0136] Par élastomère ou caoutchouc (les deux termes étant synonymes) du type "diénique", on entend de manière générale un élastomère issu au moins en partie (i.e. un homopolymère ou un copolymère) de monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non). By elastomer or rubber (both terms being synonymous) of the "diene" type, is generally meant an elastomer derived at least in part (ie a homopolymer or a copolymer) from monomers dienes (monomers carrying two double bonds carbon-carbon, conjugated or not).
[0137] De manière particulièrement préférentielle, l'élastomère diénique de la composition de caoutchouc est choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), les polyisoprènes de synthèse (IR), le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. De tels copolymères sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de butadiène- styrène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène- styrène (SIR), les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de tels copolymères. In a particularly preferred manner, the diene elastomer of the rubber composition is chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, copolymers of isoprene and mixtures of these elastomers. Such copolymers are more preferably selected from the group consisting of butadiene-styrene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-copolymers butadiene-styrene (SBIR) and mixtures of such copolymers.
[0138] Les compositions de caoutchouc peuvent contenir un seul élastomère diénique ou un mélange de plusieurs élastomères diéniques, le ou les élastomères diéniques pouvant être utilisés en association avec tout type d'élastomère synthétique autre que diénique, voire avec des polymères autres que des élastomères, par exemple des polymères thermoplastiques. The rubber compositions may contain a single diene elastomer or a mixture of several diene elastomers, the diene elastomer or elastomers that may be used in combination with any type of synthetic elastomer other than diene, or even with polymers other than elastomers. for example thermoplastic polymers.
[0139] De préférence, la composition de caoutchouc comprend une charge renforçante.
[0140] Lorsqu'une charge renforçante est utilisée, on peut utiliser tout type de charge 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, ou encore un coupage de ces deux types de charge, notamment un coupage de noir de carbone et de silice. [0139] Preferably, the rubber composition comprises a reinforcing filler. When a reinforcing filler is used, it is possible to use any type of reinforcing filler known for its ability to reinforce a rubber composition that can be used for manufacturing tires, for example an organic filler such as carbon black, a filler reinforcing inorganic such as silica, or a blend of these two types of filler, including a blend of carbon black and silica.
[0141] Comme noirs de carbone conviennent tous les noirs de carbone conventionnellement utilisés dans les pneumatiques (noirs dits de grade pneumatique). Par exemple, on citera plus particulièrement les noirs de carbone renforçants des séries 100, 200 ou 300 (grades ASTM). As carbon blacks are suitable all carbon blacks conventionally used in tires (so-called pneumatic grade black). For example, mention will be made more particularly of reinforcing carbon blacks of the 100, 200 or 300 series (ASTM grades).
[0142] Dans le cas d'une utilisation de noirs de carbone avec un élastomère isoprénique, les noirs de carbone pourraient être par exemple déjà incorporés à l'élastomère isoprénique sous la forme d'un masterbatch (voir par exemple demandes WO 97/36724 ou WO 99/16600). In the case of using carbon blacks with an isoprene elastomer, the carbon blacks could for example already be incorporated into the isoprene elastomer in the form of a masterbatch (see for example applications WO 97/36724). or WO 99/16600).
[0143] Comme exemples de charges organiques autres que des noirs de carbone, on peut citer les charges organiques de polyvinylaromatique fonctionnalisé telles que décrites dans les demandes WO-A-2006/069792 et WO-A-2006/069793. As examples of organic fillers other than carbon blacks, mention may be made of the organic functionalized polyvinylaromatic fillers as described in applications WO-A-2006/069792 and WO-A-2006/069793.
[0144] Par "charge inorganique renforçante", doit être entendu dans la présente demande, par définition, toute charge inorganique ou minérale (quelles que soient sa couleur et son origine (naturelle ou de synthèse), encore appelée charge "blanche", charge "claire" voire "charge non noire" ("non-black filler") 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 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. By "reinforcing inorganic filler" is meant in the present application, by definition, any inorganic or mineral filler (whatever its color and origin (natural or synthetic), also called "white" charge, charge "clear" or "non-black filler" as opposed to carbon black, capable of reinforcing on its own, with no other means than an intermediate coupling agent, a rubber composition for manufacturing In other words, it can replace, in its reinforcing function, a conventional carbon black of pneumatic grade, such a charge is generally characterized, in a known manner, by the presence of hydroxyl groups (-OH) at its area.
[0145] L'état physique sous lequel se présente la charge inorganique renforçante est indifférent, que ce soit sous forme de poudre, de micro-perles, de granules, de billes ou toute autre forme densifiée appropriée. Bien entendu on entend également par charge inorganique renforçante des mélanges de différentes charges inorganiques renforçantes, en particulier de charges siliceuses et/ou alumineuses hautement dispersibles telles que décrites ci-après. The physical state in which the reinforcing inorganic filler is present is indifferent, whether in the form of powder, microbeads, granules, beads or any other suitable densified form. Of course, the term "reinforcing inorganic filler" also refers to mixtures of different reinforcing inorganic fillers, in particular highly dispersible siliceous and / or aluminous fillers as described below.
[0146] Comme charges inorganiques renforçantes conviennent notamment des charges minérales du type siliceuse, en particulier de la silice (Si02), ou du type alumineuse, en particulier de l'alumine (Al203). La silice utilisée peut être toute silice renforçante connue de l'homme du métier, notamment toute silice précipitée ou pyrogenée présentant une surface BET ainsi qu'une surface spécifique CTAB toutes deux inférieures à 450 m2/g, de
préférence de 30 à 400 m2/g. A titres de silices précipitées hautement dispersibles (dites "HDS"), on citera par exemple les silices "Ultrasil" 7000 et "Ultrasil" 7005 de la société Evonik, les silices "Zeosil" 1165MP, 1135MP et 1115MP de la société Rhodia, la silice "Hi-Sil" EZ150G de la société PPG, les silices "Zeopol" 8715, 8745 et 8755 de la Société Huber, les silices à haute surface spécifique telles que décrites dans la demande WO 03/16837. As reinforcing inorganic fillers are particularly suitable inorganic fillers of the siliceous type, in particular silica (SiO 2 ), or of the aluminous type, in particular alumina (Al 2 O 3 ). The silica used may be any reinforcing silica known to those skilled in the art, in particular any precipitated or pyrogenic silica having a BET surface and a CTAB specific surface area both less than 450 m 2 / g, preferably from 30 to 400 m 2 / g. As highly dispersible precipitated silicas (called "HDS"), mention may be made, for example, of the "Ultrasil" 7000 and "Ultrasil" silicones 7005 from the Evonik company, the "Zeosil" 1165MP, 1135MP and 1115MP silicas from the Rhodia company, the "Hi-Sil" silica EZ150G from the PPG company, the "Zeopol" 8715, 8745 and 8755 silicas from the Huber Company, the high surface area silicas as described in the application WO 03/16837.
[0147] Enfin, 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, dès lors que cette charge renforçante serait recouverte d'une couche inorganique telle que de la silice, ou bien comporterait à sa surface des sites fonctionnels, notamment hydroxyle, nécessitant l'utilisation d'un agent de couplage pour établir la liaison entre la charge et l'élastomère. Finally, a person skilled in the art will understand that, as an equivalent load of the reinforcing inorganic filler described in this paragraph, a reinforcing filler of another nature, in particular organic, could be used provided that this reinforcing filler would be covered with an inorganic layer such as silica, or would comprise on its surface functional sites, especially hydroxyl, requiring the use of a coupling agent to establish the bond between the filler and the elastomer.
[0148] De préférence, le taux de charge renforçante totale (noir de carbone et/ou charge inorganique renforçante telle que silice) est compris dans un domaine de 5 à 120 pce, plus préférentiellement de 5 à 100 pce et encore plus préférentiellement de 5 à 90 pce. Preferably, the content of total reinforcing filler (carbon black and / or reinforcing inorganic filler such as silica) is in a range from 5 to 120 phr, more preferably from 5 to 100 phr and even more preferably from 5 to 100 phr. at 90 pce.
[0149] Le noir de carbone peut avantageusement constituer la seule charge renforçante ou la charge renforçante majoritaire. Bien entendu on peut utiliser un seul noir de carbone ou un coupage de plusieurs noirs de carbone de grades ASTM différents. Le noir de carbone peut être également utilisé en coupage avec d'autres charges renforçantes et en particulier des charges inorganiques renforçantes telles que décrites précédemment, et en particulier de la silice. The carbon black may advantageously be the only reinforcing filler or the majority reinforcing filler. Of course, it is possible to use a single carbon black or a blend of several carbon blacks of different ASTM grades. The carbon black may also be used in blending with other reinforcing fillers and in particular reinforcing inorganic fillers as described above, and in particular silica.
[0150] Lorsqu'une charge inorganique (par exemple de la silice) est utilisée dans la composition de caoutchouc, seule ou en coupage avec du noir de carbone, son taux est compris dans un domaine de 0 à 70 pce, préférentiellement de 0 à 50 pce, en particulier également de 5 à 70 pce, et encore plus préférentiellement cette proportion varie de 5 à 50 pce, particulièrement de 5 à 40 pce. When an inorganic filler (for example silica) is used in the rubber composition, alone or in combination with carbon black, its content is within a range from 0 to 70 phr, preferably from 0 to 70 phr. 50 phr, in particular also from 5 to 70 phr, and even more preferably this proportion varies from 5 to 50 phr, particularly from 5 to 40 phr.
[0151] De préférence, la composition de caoutchouc comprend des additifs divers. [0151] Preferably, the rubber composition comprises various additives.
[0152] Les compositions de caoutchouc peuvent comporter également tout ou partie des additifs usuels habituellement utilisés dans les compositions d'élastomères destinées à la fabrication de pneumatiques, comme par exemple des plastifiants ou des huiles d'extension, que ces derniers soient de nature aromatique ou non-aromatique, des pigments, des agents de protection tels que cires anti-ozone, anti-ozonants chimiques, anti-oxydants, des agents anti-fatigue ou bien encore des promoteurs d'adhésion. The rubber compositions may also comprise all or part of the usual additives normally used in elastomer compositions intended for the manufacture of tires, for example plasticizers or extension oils, which are of aromatic nature. or non-aromatic, pigments, protective agents such as anti-ozone waxes, chemical antiozonants, anti-oxidants, anti-fatigue agents or even adhesion promoters.
[0153] De préférence, la composition de caoutchouc comprend un système de réticulation, plus préférentiellement de vulcanisation. [0153] Preferably, the rubber composition comprises a crosslinking system, more preferably a vulcanization system.
[0154] Le système de vulcanisation, comprend un agent donneur de soufre, par exemple du soufre.
[0155] De préférence, le système de vulcanisation comprend des activateurs de vulcanisation tels que l'oxyde de zinc et l'acide stéarique. The vulcanization system comprises a sulfur donor agent, for example sulfur. [0155] Preferably, the vulcanization system comprises vulcanization activators such as zinc oxide and stearic acid.
[0156] De préférence, le système de vulcanisation comprend un accélérateur de vulcanisation et/ou un retardateur de vulcanisation. [0156] Preferably, the vulcanization system comprises a vulcanization accelerator and / or a vulcanization retarder.
[0157] Le soufre ou agent donneur de soufre est utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine de 0,5 à 10 pce, plus préférentiellement compris dans un domaine de 0,5 à 8,0 pce. L'ensemble des accélérateurs, retardateurs et activateurs de vulcanisation est utilisé à un taux préférentiel compris dans un domaine de 0,5 à 15 pce. Le ou les activateurs de vulcanisation est ou sont utilisés à un taux préférentiel compris dans un domaine de 0,5 et 12 pce. Sulfur or sulfur donor agent is used at a preferred level within a range of 0.5 to 10 phr, more preferably in a range of 0.5 to 8.0 phr. All accelerators, retarders and vulcanization activators are used at a preferential rate within a range of 0.5 to 15 phr. The vulcanization activator (s) is or are used at a preferential rate within a range of 0.5 and 12 phr.
[0158] Le système de réticulation proprement dit est préférentiellement à base de soufre et d'un accélérateur primaire de vulcanisation, en particulier d'un accélérateur du type sulfénamide. A ce système de vulcanisation viennent s'ajouter, divers accélérateurs secondaires ou activateurs de vulcanisation connus tels qu'oxyde de zinc, acide stéarique, dérivés guanidiques (en particulier diphenylguanidine), etc. The crosslinking system itself is preferably based on sulfur and a primary vulcanization accelerator, in particular a sulfenamide type accelerator. To this vulcanization system are added, various known secondary accelerators or vulcanization activators such as zinc oxide, stearic acid, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), etc.
[0159] On peut utiliser comme accélérateur (primaire ou secondaire) tout composé susceptible d'agir comme accélérateur de vulcanisation des élastomères diéniques en présence de soufre, notamment des accélérateurs du type thiazole ainsi que leurs dérivés, des accélérateurs de type thiurame, et de type dithiocarbamate de zinc. Ces accélérateurs sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par le disulfure de 2- mercaptobenzothiazyle (en abrégé "MBTS"), N-cyclohexyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "CBS"), Ν,Ν-dicyclohexyl- 2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "DCBS"), N-ter- butyl-2-benzothiazyle sulfénamide (en abrégé "TBBS"), N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénimide (en abrégé "TBSI"), dibenzyldithiocarbamate de zinc (en abrégé "ZBEC") et les mélanges de ces composés. De préférence, on utilise un accélérateur primaire du type sulfénamide. It is possible to use as accelerator (primary or secondary) any compound capable of acting as a vulcanization accelerator for diene elastomers in the presence of sulfur, especially thiazole accelerators and their derivatives, thiuram type accelerators, and zinc dithiocarbamate type. These accelerators are more preferably selected from the group consisting of 2-mercaptobenzothiazyl disulfide (abbreviated "MBTS"), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated "CBS"), Ν, Ν-dicyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (abbreviated "DCBS"), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (abbreviated "TBBS"), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenimide (abbreviated "TBSI"), zinc dibenzyldithiocarbamate (in abbreviated "ZBEC") and mixtures of these compounds. Preferably, a primary accelerator of the sulfenamide type is used.
[0160] Dans un mode de réalisation, la composition de caoutchouc se trouve à l'état cuit, c'est-à-dire vulcanisée. Dans d'autres modes de réalisation, la composition se trouve à l'état cru, c'est-à-dire non vulcanisée, la résine réticulée ayant été ajoutée ultérieurement à la composition non vulcanisée. In one embodiment, the rubber composition is in the fired state, that is to say vulcanized. In other embodiments, the composition is in a green, i.e., unvulcanized state with the crosslinked resin subsequently added to the unvulcanized composition.
[0161] Dans certains modes de réalisation, la composition comprend un résidu obtenu à partir du radical Z-ι et/ou Z2. Préalablement à la réticulation de la résine, et comme supposé par les inventeurs à l'origine de l'invention, après formation de la fonction aldéhyde, chaque radical Z-ι et/ou Z2 peut permettre d'obtenir un résidu généré in-situ. Certains résidus restent définitivement dans la composition et, le cas échéant, peuvent être utilisés pour certaines de leurs propriétés.
[0162] Dans d'autres modes de réalisation, le résidu généré ne reste que temporairement dans la composition soit parce qu'il en sort spontanément dans les conditions de fabrication de la composition, par exemple sous la forme de gaz, notamment dans le cas où le résidu est volatil, soit parce qu'on met en œuvre une étape optionnelle d'extraction de ce résidu dans le procédé de fabrication de la composition. In some embodiments, the composition comprises a residue obtained from the Z-ι and / or Z 2 radical. Prior to curing the resin, and as assumed by the inventors at the origin of the invention, after formation of the aldehyde function, each Z-ι radical and / or Z 2 can achieve a residue generated in- if you. Some residues remain definitively in the composition and, if necessary, can be used for some of their properties. In other embodiments, the generated residue remains only temporarily in the composition either because it comes out spontaneously under the conditions of manufacture of the composition, for example in the form of gas, especially in the case where the residue is volatile, or because it implements an optional step of extracting this residue in the method of manufacturing the composition.
[0163] Dans un mode de réalisation, la résine n'ayant pas encore réticulé, la composition de caoutchouc comprend : In one embodiment, the resin having not yet crosslinked, the rubber composition comprises:
- au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functional groups in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
at least one compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-| R2 N R-i H 2 N R- | R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
- Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic nucleus, optionally substituted,
- chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each Ri, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[0164] Dans ce mode de réalisation, le composé issu de la réaction entre les réactifs A et B et/ou C est choisi dans le gro e formules suivantes : In this embodiment, the compound resulting from the reaction between the reagents A and B and / or C is chosen from the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué,
Z représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes : Ar represents an aromatic ring, optionally substituted, Z represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante Z 2 represents a divalent radical of following formula
dans lesquelles chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[0165] De préférence, dans ce mode de réalisation, la composition est à l'état cru, c'est-à- dire non vulcanisée. [0165] Preferably, in this embodiment, the composition is in the green state, that is to say unvulcanized.
[0166] De préférence, la composition de caoutchouc peut être utilisée dans le pneumatique sous la forme d'une couche. Par couche, on entend tout élément tridimensionnel, de forme et d'épaisseur quelconques, notamment en feuille, bande ou autre élément de section droite quelconque, par exemple rectangulaire ou triangulaire. Preferably, the rubber composition may be used in the tire in the form of a layer. By layer is meant any three-dimensional element, of any shape and thickness, in particular sheet, strip or other element of any cross section, for example rectangular or triangular.
[0167] Bien entendu, toutes les caractéristiques relatives au polyphénol aromatique et au composé de la composition comprenant la résine s'appliquent également à la composition comprenant le polyphénol aromatique et le composé non réticulés à l'état de résine.
[0168] Composite de caoutchouc selon l'invention Of course, all the characteristics relating to the aromatic polyphenol and to the compound of the composition comprising the resin also apply to the composition comprising the aromatic polyphenol and the non-crosslinked compound in the resin state. [0168] Rubber composite according to the invention
[0169] Le composite de caoutchouc est renforcé d'au moins un élément de renfort noyé dans la composition de caoutchouc selon l'invention. The rubber composite is reinforced with at least one reinforcement element embedded in the rubber composition according to the invention.
[0170] Ce composite de caoutchouc peut être préparé selon un procédé comportant au moins les étapes suivantes : This rubber composite may be prepared according to a process comprising at least the following steps:
au cours d'une première étape, combiner au moins un élément de renfort avec une composition de caoutchouc (ou élastomère, les deux termes sont synonymes) pour former un composite de caoutchouc renforcé de l'élément de renfort; in a first step, combining at least one reinforcing element with a rubber composition (or elastomer, both terms being synonymous) to form a reinforced rubber composite of the reinforcing element;
puis, au cours d'une deuxième étape, réticuler par cuisson, par exemple par vulcanisation, de préférence sous pression, le composite ainsi formé. then, during a second step, crosslinking by baking, for example by vulcanization, preferably under pressure, the composite thus formed.
[0171] Parmi les éléments de renforts, on pourra citer les éléments de renfort textiles, métalliques ou hybrides textile-métal. Among the reinforcing elements, mention may be made of textile, metal or hybrid textile-metal reinforcing elements.
[0172] Par textile, on entend, de manière bien connue de l'homme du métier, tout matériau en matière autre que métallique, qu'elle soit naturelle comme synthétique, susceptible d'être transformée en fil, fibre par tout procédé de transformation approprié. On peut citer par exemple, sans que les exemples ci-après soient limitatifs, un procédé de filage de polymère tel que par exemple filage au fondu, filage en solution ou filage de gel. By textile means, in a manner well known to those skilled in the art, any material other than metallic material, whether natural as synthetic, capable of being transformed into yarn, fiber by any process of transformation appropriate. For example, without the following examples being limiting, there may be mentioned a polymer spinning process such as, for example, melt spinning, solution spinning or gel spinning.
[0173] Ce matériau textile peut consister en un fil ou fibre ou également en un tissu réalisé à partir de fils ou fibres, par exemple d'un tissu tramé avec fils de chaîne et fils de trame, ou encore d'un tissu croisé avec fils croisés. This textile material may consist of a yarn or fiber or also of a fabric made from yarn or fibers, for example a woven fabric with warp yarns and weft yarns, or a fabric crossed with crossed threads.
[0174] De préférence, ce matériau textile de l'invention est choisi dans le groupe constitué par les monofilaments (ou fils unitaires), les fibres multifilamentaires, les assemblages de tels fils ou fibres, et les mélanges de tels matériaux. Il s'agit plus particulièrement d'un monofilament, d'une fibre multifilamentaire ou d'un retors. Preferably, this textile material of the invention is chosen from the group consisting of monofilaments (or single son), multifilament fibers, assemblies of such son or fibers, and mixtures of such materials. It is more particularly a monofilament, a multifilament fiber or a twist.
[0175] Par fil ou fibre, on entend de manière générale tout élément longiligne de grande longueur relativement à sa section transversale, quelle que soit la forme de cette dernière, par exemple circulaire, oblongue, rectangulaire ou carrée, ou même plate, ce fil pouvant être rectiligne comme non rectiligne, par exemple torsadé, ou ondulé. La plus grande dimension de sa section transversale est préférentiellement inférieure à 5 mm, plus préférentiellement inférieur à 3 mm. By wire or fiber is generally meant any elongate element of great length relative to its cross section, whatever the shape of the latter, for example circular, oblong, rectangular or square, or even flat, this wire can be rectilinear as non-rectilinear, for example twisted or corrugated. The largest dimension of its cross section is preferably less than 5 mm, more preferably less than 3 mm.
[0176] Ce fil ou cette fibre peut prendre tout forme connue, il peut s'agir par exemple d'un monofilament élémentaire de diamètre important (par exemple et de préférence égal ou supérieur à 50 μηη), d'une fibre multifilamentaire (constituée d'une pluralité de filaments élémentaires de faible diamètre, typiquement inférieur à 30 μηη), d'un retors ou câblé textile formé de plusieurs fibres ou monofilaments textiles retordus ou câblés ensemble, ou encore d'un assemblage, un groupe, une rangée de fils ou fibres tels que par exemple une bande
ou bandelette comportant plusieurs de ces monofilaments, fibres, retors ou câblés regroupés ensemble, par exemple alignés selon une direction principale, rectiligne ou pas. This wire or this fiber may take any known form, it may be for example an elementary monofilament of large diameter (for example and preferably equal to or greater than 50 μηη), a multifilament fiber (constituted of a plurality of elementary filaments of small diameter, typically less than 30 μηη), of a twisted or cabled textile formed of several textile fibers or monofilaments twisted or cabled together, or of an assembly, a group, a row of yarns or fibers such as for example a band or strip comprising several of these monofilaments, fibers, twisted or cabled grouped together, for example aligned in a main direction, rectilinear or not.
[0177] Les matériaux textiles peuvent être en matière organique ou polymérique, comme en matière inorganique. The textile materials may be organic or polymeric material, such as inorganic material.
[0178] A titre d'exemples de matières inorganiques, on citera le verre, le carbone. As examples of inorganic materials, mention will be made of glass and carbon.
[0179] L'invention est préférentiellement mise en œuvre avec des matériaux en matière polymérique, du type thermoplastique comme non thermoplastique. The invention is preferably implemented with materials of polymeric material, thermoplastic type as non-thermoplastic.
[0180] A titre d'exemples de matières polymériques du type non thermoplastique, on citera par exemple l'aramide (polyamide aromatique) et la cellulose, naturelle comme artificielle, telle que le coton, la rayonne, le lin, le chanvre. Examples of polymeric materials of the non-thermoplastic type include aramid (aromatic polyamide) and cellulose, natural as artificial, such as cotton, rayon, linen, hemp.
[0181] A titre d'exemples de matières polymériques du type thermoplastiques, on citera préférentiellement les polyamides aliphatiques et les polyesters. Parmi les polyamides aliphatiques, on peut citer notamment les polyamides 4-6, 6, 6-6, 11 ou 12. Parmi les polyesters, on peut citer par exemple les PET (polyéthylène téréphthalate), PEN (polyéthylène naphthalate), PBT (polybutylène téréphthalate), PBN (polybutylène naphthalate), PPT (polypropylène téréphthalate), PPN (polypropylène naphthalate). As examples of polymeric materials of the thermoplastic type, mention will preferably be made of aliphatic polyamides and polyesters. Among the aliphatic polyamides that may be mentioned in particular are polyamides 4-6, 6, 6-6, 11 or 12. Among the polyesters that may be mentioned for example PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PBT (polybutylene) terephthalate), PBN (polybutylene naphthalate), PPT (polypropylene terephthalate), PPN (polypropylene naphthalate).
[0182] Par métallique, on entend par définition un ou des éléments filaires constitués majoritairement (c'est-à-dire pour plus de 50% de sa masse) ou intégralement (pour 100% de sa masse) d'un matériau métallique. De préférence, le matériau métallique est l'acier, plus préférentiellement en acier perlitique (ou ferrito-perlitique) au carbone comprenant avantageusement entre 0,4% et 1 ,2% en masse de carbone. By "metallic" is meant by definition one or more wire elements constituted mainly (that is to say for more than 50% of its mass) or integrally (for 100% of its mass) of a metallic material. Preferably, the metallic material is steel, more preferably carbonaceous perlitic (or ferrito-pearlitic) steel advantageously comprising between 0.4% and 1.2% by weight of carbon.
[0183] L'élément de renfort métallique peut être un monofilament, un câble comprenant plusieurs monofilaments métalliques ou un câble multi-torons comprenant plusieurs câbles alors appelés torons. The metal reinforcing element can be a monofilament, a cable comprising several metal monofilaments or a multi-strand cable comprising several cables then called strands.
[0184] Dans le cas préféré où l'élément de renfort comprend plusieurs monofilaments métalliques ou plusieurs torons, les monofilaments métalliques ou les torons sont assemblés par retordage ou par câblage. On rappelle qu'il existe deux techniques possibles d'assemblage: In the preferred case where the reinforcing element comprises several metal monofilaments or several strands, the metal monofilaments or the strands are assembled by twisting or wiring. It is recalled that there are two possible techniques of assembly:
soit par retordage : les monofilaments métalliques ou les torons subissent à la fois une torsion collective et une torsion individuelle autour de leur propre axe, ce qui génère un couple de détorsion sur chacun des monofilaments ou torons ; either by twisting: the metal monofilaments or the strands undergo both a collective twist and an individual twist around their own axis, which generates a couple of untwist on each of the monofilaments or strands;
soit par câblage: les monofilaments métalliques ou les torons ne subissent qu'une torsion collective et ne subissent pas de torsion individuelle autour de leur propre axe. either by cabling: the metal monofilaments or the strands undergo only a collective torsion and do not undergo individual torsion around their own axis.
[0185] De façon optionnelle, l'élément de renfort comprend plusieurs monofilaments et est du type gommé in situ, c'est-à-dire que l'élément de renfort est gommé de l'intérieur, pendant sa fabrication même par une gomme de remplissage. De tels éléments filaires
métalliques sont connus de l'homme du métier. La composition de la gomme de remplissage peut être identique ou non à la composition de caoutchouc dans laquelle l'élément de renfort est noyé. Γ01861 Pneumatique selon l'invention [0185] Optionally, the reinforcing element comprises several monofilaments and is of the type gummed in situ, that is to say that the reinforcing element is gummed from the inside, during its manufacture even by a rubber filling. Such wired elements metal are known to those skilled in the art. The composition of the filling rubber may or may not be identical to the rubber composition in which the reinforcing element is embedded. Γ01861 Pneumatic tire according to the invention
[0187] De tels pneumatiques sont par exemple ceux destinés à équiper des véhicules à moteur de type tourisme, SUV ("Sport Utility Vehicles"), deux roues (notamment vélos, motos), avions, comme des véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd" - c'est-à-dire métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route tels qu'engins agricoles ou de génie civil -, autres véhicules de transport ou de manutention. Such tires are for example those intended to equip tourism-type motor vehicles, SUV ("Sport Utility Vehicles"), two wheels (including bicycles, motorcycles), aircraft, such as industrial vehicles chosen from vans, " Heavy goods vehicles "- that is to say metro, buses, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles such as agricultural or civil engineering vehicles -, other transport vehicles or Handling.
[0188] A titre d'exemple, la figure 1 annexée représente de manière très schématique (sans respect d'une échelle spécifique), une coupe radiale d'un pneumatique conforme à l'invention pour véhicule du type poids lourd. By way of example, the appended FIG. 1 shows very schematically (without respecting a specific scale) a radial section of a tire according to the invention for a heavy vehicle type vehicle.
[0189] Ce pneumatique 1 comporte un sommet 2 renforcé par une armature de sommet ou ceinture 6, deux flancs 3 et deux bourrelets 4, chacun de ces bourrelets 4 étant renforcé avec une tringle 5. Le sommet 2 est surmonté d'une bande de roulement non représentée sur cette figure schématique. Une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 5 dans chaque bourrelet 4, le retournement 8 de cette armature 7 étant par exemple disposé vers l'extérieur du pneumatique 1 qui est ici représenté monté sur sa jante 9. L'armature de carcasse 7 est de manière connue en soi constituée d'au moins une nappe renforcée par des câbles dits "radiaux", par exemple métalliques, c'est-à-dire que ces câbles sont disposés pratiquement parallèles les uns aux autres et s'étendent d'un bourrelet à l'autre de manière à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 4 et passe par le milieu de l'armature de sommet 6). This tire 1 comprises a top 2 reinforced by a crown reinforcement or belt 6, two sidewalls 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a rod 5. The top 2 is surmounted by a strip of bearing not shown in this schematic figure. A carcass reinforcement 7 is wound around the two rods 5 in each bead 4, the upturn 8 of this armature 7 being for example disposed towards the outside of the tire 1 which is shown here mounted on its rim 9. The carcass reinforcement 7 is in known manner constituted of at least one sheet reinforced by so-called "radial" cables, for example metallic, that is to say that these cables are arranged substantially parallel to each other and extend from a bead to the other so as to form an angle of between 80 ° and 90 ° with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is located midway between the two beads 4 and passes through the middle of the crown frame 6).
[0190] Ce pneumatique 1 de l'invention a par exemple pour caractéristique qu'au moins une armature de sommet 6 et/ou son armature de carcasse 7 comporte une composition de caoutchouc ou un composite selon l'invention. Bien entendu, l'invention concerne les objets précédemment décrits, à savoir le composite en caoutchouc et le pneumatique, tant à l'état cru (avant cuisson ou vulcanisation) qu'à l'état cuit (après cuisson ou vulcanisation). This tire 1 of the invention has for example the characteristic that at least one crown reinforcement 6 and / or its carcass reinforcement 7 comprises a rubber composition or a composite according to the invention. Of course, the invention relates to the objects previously described, namely the rubber composite and the tire, both in the green state (before firing or vulcanization) and in the fired state (after firing or vulcanization).
[0191] Procédé de fabrication du composé selon l'invention [0191] Process for producing the compound according to the invention
[0192] La réaction entre le réactif de formule A et le réactif de formule B et/ou C est réalisée dans un solvant polaire. De préférence, le solvant est choisi dans le groupe constitué par le tétrahydrofurane, l'éther et l'eau et plus préférentiellement le solvant est l'eau. L'eau est
particulièrement avantageuse car d'une part, elle est non-réactive vis-à-vis des réactifs A, B et C et permet de solubiliser ces réactifs et, d'autre part, permet d'extraire facilement le composé selon l'invention qui n'y est pas ou très peu soluble. En outre, en réalisant la réaction dans l'eau dans laquelle le composé n'est pas ou très peu soluble, il y précipite et ne peut donc être hydrolysé pour redonner les réactifs A, B et/ou C de départ. The reaction between the reagent of formula A and the reagent of formula B and / or C is carried out in a polar solvent. Preferably, the solvent is selected from the group consisting of tetrahydrofuran, ether and water and more preferably the solvent is water. Water is particularly advantageous because, on the one hand, it is non-reactive with respect to reagents A, B and C and makes it possible to solubilize these reagents and, on the other hand, makes it possible to easily extract the compound according to the invention which there is no or very little soluble. In addition, by carrying out the reaction in water in which the compound is not or very slightly soluble, it precipitates and can not be hydrolyzed to give the reactants A, B and / or C starting.
[0193] Dans un mode de réalisation, on réalise la réaction avec un excès molaire de réactif B et/ou C par rapport au réactif A. Par excès molaire, on entend qu'une fois la réaction réalisée, il reste au moins 10% de la quantité molaire initiale du réactif B et/ou C dans le milieu réactionnel. In one embodiment, the reaction is carried out with a molar excess of reagent B and / or C relative to reagent A. Molar excess means that once the reaction is carried out, it remains at least 10% the initial molar amount of reagent B and / or C in the reaction medium.
[0194] Dans un mode de réalisation dans lequel le composé précipite dans le milieu réactionnel, afin de laver le composé, on lave le composé avec de l'eau, de préférence avec de l'eau présentant une température supérieure à la température ambiante. On utilisera une température suffisamment élevée pour favoriser la solubilisation de l'excès éventuel du réactif B et/ou C et des autres impuretés, par exemple à une température supérieure à 50°C. In one embodiment in which the compound precipitates in the reaction medium, in order to wash the compound, the compound is washed with water, preferably with water having a temperature greater than room temperature. A sufficiently high temperature will be used to promote the solubilization of any excess of reagent B and / or C and other impurities, for example at a temperature above 50 ° C.
[0195] Procédé de fabrication de la composition selon l'invention [0195] Process for manufacturing the composition according to the invention
[0196] Le procédé de fabrication décrit précédemment et ci-après permet de fabriquer la composition selon l'invention. The manufacturing method described above and hereinafter makes it possible to manufacture the composition according to the invention.
[0197] 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 : The rubber composition may be manufactured in suitable mixers, using two successive preparation phases well known to those skilled in the art:
une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (phase dite "non- productive") à haute température, jusqu'à une température maximale comprise entre 110°C et 190°C, de préférence entre 130°C et 180°C, a first phase of work or thermomechanical mixing (so-called "nonproductive" phase) at high temperature, up to a maximum temperature of between 110 ° C. and 190 ° C., preferably between 130 ° C. and 180 ° 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. followed by a second phase of mechanical work (so-called "productive" phase) to a lower temperature, typically below 110 ° C, for example between 40 ° C and 100 ° C, finishing phase during which is incorporated the crosslinking system.
[0198] Dans un mode de réalisation, le procédé comporte les étapes suivantes : In one embodiment, the method comprises the following steps:
- incorporer à un élastomère, au cours d'une première étape, une charge renforçante, en malaxant thermomécaniquement le tout, jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 1 10°C et 190°C ; - Incorporating into an elastomer, during a first step, a reinforcing filler, thermomechanically kneading the whole, until a maximum temperature between 1 10 ° C and 190 ° C;
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 1 10°C ; - cool the assembly to a temperature below 1 10 ° C;
- incorporer ensuite, au cours d'une seconde étape, un système de réticulation, le polyphénol aromatique et le composé; - Then incorporate, in a second step, a crosslinking system, the aromatic polyphenol and the compound;
- malaxer le tout à une température inférieure à 1 10°C.
[0199] A titre d'exemple, la phase non-productive est conduite en une seule étape thermomécanique au cours de laquelle on introduit, dans un mélangeur approprié tel qu'un mélangeur interne usuel, dans un premier temps tous les constituants de base nécessaires (élastomère diénique, charge renforçante,...), puis dans un deuxième temps, par exemple après une à deux minutes de malaxage, les autres additifs, éventuels agents de recouvrement de la charge ou de mise en œuvre complémentaires, à l'exception du système de réticulation, du polyphénol aromatique et du composé. La durée totale du malaxage, dans cette phase non-productive, est de préférence comprise entre 1 et 15 min. - mix at a temperature below 1 10 ° C. For example, the non-productive phase is conducted in a single thermomechanical step during which is introduced, in a suitable mixer such as a conventional internal mixer, in a first step all the basic constituents necessary (diene elastomer, reinforcing filler, etc.), then in a second step, for example after one to two minutes of mixing, the other additives, any optional charge recovery or implementation agents, with the exception of of the crosslinking system, the aromatic polyphenol and the compound. The total mixing time in this non-productive phase is preferably between 1 and 15 minutes.
[0200] Apres refroidissement du mélange ainsi obtenu, on incorpore alors dans un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres, maintenu à basse température (par exemple entre 40°C et 100°C), le système de réticulation, le composé et le polyphénol aromatique. L'ensemble est alors mélangé (phase productive) pendant quelques minutes, par exemple entre 2 et 15 min. After cooling the mixture thus obtained, it is then incorporated in an external mixer such as a roll mill, maintained at low temperature (for example between 40 ° C. and 100 ° C.), the crosslinking system, the compound and aromatic polyphenol. The whole is then mixed (productive phase) for a few minutes, for example between 2 and 15 min.
[0201] La composition ainsi obtenue à l'état cru peut ensuite être mise en forme, par exemple calandrée, par exemple sous la forme d'une feuille, d'une plaque notamment pour une caractérisation au laboratoire, ou encore extrudée, par exemple pour former un profilé de caoutchouc utilisé pour la fabrication d'un pneumatique. The composition thus obtained in the green state can then be shaped, for example calendered, for example in the form of a sheet, a plate especially for a characterization in the laboratory, or extruded, for example to form a rubber profile used for the manufacture of a tire.
[0202] Puis, après une éventuelle étape d'assemblage entre elles de plusieurs compositions mises en forme de nappes ou de bandes sous la forme d'un composite ou d'une ébauche crue de pneumatique, on procède à une étape de réticulation, par exemple une étape de réticulation de la composition, du composite ou de l'ébauche durant laquelle on réticule la résine à base du polyphénol aromatique et du composé. On réalise l'étape de réticulation, ici de vulcanisation, à une température supérieure ou égale à 120°C, de préférence supérieure ou égale à 140°C. On obtient la composition à l'état cuit. Then, after a possible step of assembling together several compositions shaped webs or strips in the form of a composite or an uncured tire blank, a crosslinking step is carried out, for example by a crosslinking step of the composition, the composite or the blank during which the resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked. The crosslinking step, here of vulcanization, is carried out at a temperature greater than or equal to 120 ° C., preferably greater than or equal to 140 ° C. The composition is obtained in the cooked state.
[0203] Dans un autre mode de réalisation, le procédé comporte les étapes suivantes : [0203] In another embodiment, the method comprises the following steps:
- incorporer à un élastomère, au cours d'une première étape, une charge renforçante, le polyphénol aromatique et le composé, en malaxant thermomécaniquement le tout, jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 110°C et 190°C ; - Incorporating into an elastomer, during a first step, a reinforcing filler, the aromatic polyphenol and the compound, thermomechanically kneading the whole, until a maximum temperature of between 110 ° C and 190 ° C;
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 110°C ; - cool all at a temperature below 110 ° C;
- incorporer ensuite, au cours d'une seconde étape, un système de réticulation; - Then incorporate, in a second step, a crosslinking system;
- malaxer le tout à une température inférieure à 110°C. - mix at a temperature below 110 ° C.
[0204] Utilisation des composés [0204] Use of the compounds
[0205] Dans un mode de réalisation particulier, l'utilisation du composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
In a particular embodiment, the use of the compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-i R2 N R-i H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
le radical Ri représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkyl, aryl, AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, AR-NH2 avec AR représentant un radical monovalent aryl, AL-NR2H avec AL représentant un radical monovalent alkyl et AR-NR2H avec AR représentant un radical monovalent aryl, the radical R 1 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical,
le radical R2 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué ; the radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical;
permet la fabrication d'une résine de renforcement d'une composition de caoutchouc, la résine de renforcement étant à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé. allows the manufacture of a reinforcing resin of a rubber composition, the reinforcing resin being based on at least one aromatic polyphenol and at least the compound.
[0206] Dans un autre mode de réalisation indépendant ou en combinaison avec le mode de réalisation précédent, l'utilisation du composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
In another embodiment independent of or in combination with the preceding embodiment, the use of the compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-i R2 N R-i H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
le radical Ri représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkyl, aryl, AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, AR-NH2 avec AR représentant un radical monovalent aryl, AL-NR2H avec AL représentant un radical monovalent alkyl et AR-NR2H avec AR représentant un radical monovalent aryl,
le radical R2 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué ; the radical R 1 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical, the radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical;
permet, dans une composition de caoutchouc comprenant une résine à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé, de générer une phase retard lors de la réticulation de la résine. allows, in a rubber composition comprising a resin based on at least one aromatic polyphenol and at least the compound, to generate a delay phase during the crosslinking of the resin.
[0207] Dans encore un autre mode de réalisation, l'utilisation du composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
In yet another embodiment, the use of the compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-i R2 N R-i H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
le radical Ri présente la formule suivante : the radical Ri has the following formula:
dans laquelle R3 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué ou NH2, in which R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical or NH 2 ,
le radical R2 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué the radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical
permet la fabrication d'une résine de renforcement d'une composition de caoutchouc, la résine de renforcement étant à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé.. allows the manufacture of a reinforcing resin of a rubber composition, the reinforcing resin being based on at least one aromatic polyphenol and at least one compound.
[0208] Dans un autre mode de réalisation indépendant ou en combinaison avec le mode de réalisation précédent, l'utilisation du composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
In another embodiment independent of or in combination with the preceding embodiment, the use of the compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C :
H2N R-i R2 N R-i and a reagent of formula B and / or C: H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
le radical Ri présente la formule suivante : the radical Ri has the following formula:
dans laquelle R3 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué ou NH2, in which R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical or NH 2 ,
le radical R2 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué the radical R 2 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical
permet, dans une composition de caoutchouc comprenant une résine à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé, de générer une phase retard lors de la réticulation de la résine. allows, in a rubber composition comprising a resin based on at least one aromatic polyphenol and at least the compound, to generate a delay phase during the crosslinking of the resin.
[0209] L'invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière des exemples de réalisation qui suivent. The invention as well as its advantages will be readily understood in the light of the following exemplary embodiments.
[0210] Exemples de réalisation de l'invention et essais comparatifs [0210] Examples of embodiment of the invention and comparative tests
[0211] Ces essais démontrent que : [0211] These tests demonstrate that:
- la rigidité de la composition de caoutchouc est largement augmentée par rapport à une composition de caoutchouc dépourvue de résine renforçante ; the rigidity of the rubber composition is greatly increased with respect to a rubber composition devoid of reinforcing resin;
- la rigidité de la composition de caoutchouc selon l'invention est maintenue aux températures élevées, en particulier pour des températures allant jusqu'à 150°C. the rigidity of the rubber composition according to the invention is maintained at high temperatures, in particular for temperatures up to 150 ° C.
- il existe une phase retard lors de la réticulation de la résine de la composition selon l'invention permettant d'éviter la réticulation précoce de la résine par rapport à une résine phénol-aldéhyde réticulée directement à partir du polyphénol aromatique et de l'aldéhyde correspondant (l'aldéhyde de formule A); there is a delay phase during the crosslinking of the resin of the composition according to the invention making it possible to avoid early crosslinking of the resin with respect to a phenol-aldehyde resin crosslinked directly from the aromatic polyphenol and the aldehyde corresponding (the aldehyde of formula A);
- la résine de la composition utilisant le composé est dépourvue de formaldéhyde et n'en génère pas lors de sa formation. - The resin of the composition using the compound is free of formaldehyde and does not generate during its formation.
[0212] Pour cela, plusieurs compositions de caoutchouc, notées ci-après T0, T1 et 11 à 13 ont été préparées comme indiqué précédemment et sont rassemblées dans le tableau 1 annexé ci-après. For this, several rubber compositions, hereinafter noted T0, T1 and 11 to 13 were prepared as indicated above and are summarized in Table 1 attached below.
[0213] Toutes les compositions T0, T1 et 11 à 13 ont une partie commune dans leurs
formulations (exprimées en pce, parties en poids pour cent parties d'élastomère): 100 pce de caoutchouc naturel, 75 pce de noir de carbone N326, 1 ,5 pce de N-1 , 3-diméthylbutyl-N- phényl-para-phénylènediamine, 1 ,5 pce d'acide stéarique, 5 pce de ZnO, 1 pce de N- tertiarybutyl-2-benzothiazole sulfamide et 7 pce de soufre insoluble 20H. All compositions T0, T1 and 11 to 13 have a common part in their formulations (expressed in phr, parts by weight per hundred parts of elastomer): 100 phr of natural rubber, 75 phr of N326 carbon black, 1.5 phr of N-1,3-dimethylbutyl-N-phenyl-para phenylenediamine, 1.5 phr of stearic acid, 5 phr of ZnO, 1 phr of N-tertiarybutyl-2-benzothiazole sulfonamide and 7 phr of insoluble sulfur 20H.
[0214] La composition T0 ne comprend aucune résine renforçante ajoutée à cette partie commune. The composition T0 does not include any reinforcing resin added to this common part.
[0215] En plus de la partie commune, la composition T1 comprend une résine phénol- aldéhyde à base de phloroglucinol et de 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde. La composition T1 comprend 14 pce de phloroglucinol et 14 pce de 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde. In addition to the common part, the composition T1 comprises a phenol-aldehyde resin based on phloroglucinol and 1,4-benzene-dicarboxaldehyde. The composition T1 comprises 14 phr of phloroglucinol and 14 phr of 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
[0216] En plus de la partie commune, chaque composition 11 à 13 comprend un polyphénol aromatique et un composé formant un précurseur d'un aldéhyde aromatique, indiqués dans le tableau 1 dans des proportions molaires 1 (polyphénol aromatique) / 1 (composé) pour les compositions 11 et 12 et 2 (polyphénol aromatique) / 1 (composé) pour la composition 13, et avec dans chaque composition 11 à 13, 14 pce du polyphénol aromatique. In addition to the common part, each composition 11 to 13 comprises an aromatic polyphenol and a compound forming a precursor of an aromatic aldehyde, indicated in Table 1 in molar proportions 1 (aromatic polyphenol) / 1 (compound) for compositions 11 and 12 and 2 (aromatic polyphenol) / 1 (compound) for composition 13, and with in each composition 11 to 13, 14 phr aromatic polyphenol.
[0217] Les compositions T0 et T1 ne sont pas conformes à l'invention contrairement aux compositions 11 à 13 qui sont conformes à l'invention. The compositions T0 and T1 are not in accordance with the invention contrary to the compositions 11 to 13 which are in accordance with the invention.
[0218] A l'état cru, chaque composition de caoutchouc 11 à 13 selon l'invention comprend: In the raw state, each rubber composition 11 to 13 according to the invention comprises:
au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
at least one compound derived from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-| R2 N R-i H 2 N R- | R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
- Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic nucleus, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[0219] A l'état cuit, chaque composition de caoutchouc 11 à 13 selon l'invention comprend une résine à base :
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et In the fired state, each rubber composition 11 to 13 according to the invention comprises a resin based on: at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
- d'au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
at least one compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-i R2 N R-i H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[0220] Comme expliqué précédemment, le composé issu de la réaction entre les réactifs de formules A et B et/ou C est choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : As explained above, the compound resulting from the reaction between the reactants of formulas A and B and / or C is chosen from the group consisting of the compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
- Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes :
Z 1 represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante Z 2 represents a divalent radical of following formula
dans lesquelles chaque radical R-i, R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
[0221] Polyphénol aromatique des compositions 11 à 13 [0221] Aromatic polyphenol of compositions 11 to 13
[0222] Le polyphénol aromatique de chaque composition de caoutchouc 11 à 13 est choisi dans le groupe constitué par le résorcinol, le phloroglucinol, le 2,2',4,4'-tétrahydroxydiphényl sulfide, la 2,2',4,4'-tétrahydroxybenzophénone, et les mélanges de ces composés, de préférence le polyphénol aromatique est le phloroglucinol. Chaque polyphénol aromatique de chaque composition 11 à 13 selon l'invention comprend un unique noyau aromatique, ici benzénique, porteur de trois, et seulement trois, groupes -O-H en position méta l'un par rapport à l'autre. Le reste du noyau aromatique du polyphénol aromatique est non substitué. En particulier, les deux positions ortho de chaque groupe -O-H sont non substituées. Le polyphénol aromatique des compositions 11 à 13 est le phloroglucinol.
[0223] Composé C1 précurseur de l'aldéhyde de la composition 11 The aromatic polyphenol of each rubber composition 11 to 13 is selected from the group consisting of resorcinol, phloroglucinol, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, 2,2', 4,4 -Tetrahydroxybenzophenone, and mixtures of these compounds, preferably the aromatic polyphenol is phloroglucinol. Each aromatic polyphenol of each composition 11 to 13 according to the invention comprises a single aromatic ring, here benzene, bearing three, and only three, -OH groups in the meta position relative to each other. The remainder of the aromatic ring of the aromatic polyphenol is unsubstituted. In particular, the two ortho positions of each -OH group are unsubstituted. The aromatic polyphenol of compositions 11 to 13 is phloroglucinol. Compound C1 precursor of the aldehyde of the composition 11
[0224] Le composé C1 de la compositi une formule générale Nia:
The compound C1 of the compound has a general formula Nia:
et est tel que Ar est un noyau aromatique à six chaînons di-substitué, en l'espèce un benzénique, et dans lequel 7.^ est choisi parmi les radicaux de formules suivantes : and is such that Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene, and wherein 7.sub.1 is selected from the radicals of the following formulas:
dans laquelle R3 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. En l'espèce, R3 représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkylène, arylène, arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène, alcénylène, de préférence dans le groupe constitué par les radicaux alkylène et arylène. Ici, le R3 représente le radical benzyl. in which R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical. In this case, R 3 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of the alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene radicals, preferably from the group consisting of the alkylene and arylene radicals. Here, R 3 represents the benzyl radical.
[0225] Le composé C1 de la composition 11 est donc un mélange de deux composés C1 a et C1 b présentant les formules suivantes : The compound C1 of the composition 11 is therefore a mixture of two compounds C1a and C1b having the following formulas:
[0226] Le composé C1 de la composition 11 est donc issu de la réaction utilisant un réactif de formule Aa suivante:
The compound C1 of the composition 11 is therefore derived from the reaction using a reagent of formula Aa below:
dans lequel Ar est un noyau aromatique à six chaînons di-substitué, en l'espèce un noyau benzenique portant deux fonctions -CHO. Ici les deux fonctions -CHO sont en positions para l'un par rapport à l'autre. Le réactif de formule Aa est le 1 ,4-benzène- dicarboxaldéhyde. wherein Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene ring bearing two -CHO functions. Here the two functions -CHO are in positions para one with respect to the other. The reagent of formula Aa is 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
[0227] L'autre réactif réagissant avec le réactif de formule Aa est un réactif de formule B : The other reagent reacting with the reagent of formula Aa is a reagent of formula B:
H2N R-i H 2 N Ri
dans lequel Ri présente la formule suivante : in which R1 has the following formula:
dans laquelle R3 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. En l'espèce, R3 représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkylène, arylène, arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène, alcénylène, de préférence dans le groupe constitué par les radicaux alkylène et arylène. Ici, le R3 représente le radical benzyl. Le réactif de formule B est le benzamide. in which R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical. In this case, R 3 represents a monovalent radical chosen from the group consisting of the alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene and alkenylene radicals, preferably from the group consisting of the alkylene and arylene radicals. Here, R 3 represents the benzyl radical. The reagent of formula B is benzamide.
[0228] Le composé C1 est préparé à partir du 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde (CAS 23-27- 8) et de benzamide (CAS 55-21 -0) dans un solvant polaire. Ainsi, par exemple, on dissout 20 g de benzamide dans 250 mL d'eau. Puis, on ajoute ensuite 11 g de 1 ,4-benzène- dicarboxaldéhyde. On mélange le tout à 100°C pendant 4 heures sous agitation jusqu'à précipitation du composé C1. Puis, on filtre le mélange réactionnel et on le lave 5 fois consécutivement avec 100 mL d'eau bouillante afin de retirer les résidus de benzamide et
de 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde Le produit final est finalement récupéré puis séché dans une étuve pendant 48H à 70°C. On obtient 20 g du composé C1 sous la forme d'une poudre beige. [0229] Composé C2 précurseur de l'aldéhyde de la composition 12 Compound C1 is prepared from 1,4-benzenedicarboxaldehyde (CAS 23-27-8) and benzamide (CAS 55-21-O) in a polar solvent. Thus, for example, 20 g of benzamide are dissolved in 250 ml of water. 11 g of 1,4-benzenedicarboxaldehyde are then added. The mixture is mixed at 100 ° C. for 4 hours with stirring until the compound C1 is precipitated. The reaction mixture is then filtered and washed 5 times consecutively with 100 mL of boiling water to remove the benzamide residues and The final product is finally recovered and dried in an oven for 48 hours at 70.degree. 20 g of compound C1 are obtained in the form of a beige powder. Compound C2 precursor of the aldehyde of the composition 12
[0230] Le composé C2 est issu de la réaction utilisant un réactif de formule Aa suivante:
The compound C2 is derived from the reaction using a reagent of formula Aa below:
dans lequel Ar est un noyau aromatique à six chaînons di-substitué, en l'espèce un noyau benzenique portant deux fonctions -CHO. Ici les deux fonctions -CHO sont en positions para l'un par rapport à l'autre. Le réactif de formule Aa est le 1 ,4-benzène- dicarboxaldéhyde. wherein Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene ring bearing two -CHO functions. Here the two functions -CHO are in positions para one with respect to the other. The reagent of formula Aa is 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
[0231] L'autre réactif réagissant avec le réactif de formule Aa est un réactif de formule B : The other reagent reacting with the reagent of formula Aa is a reagent of formula B:
H2N R-i H 2 N R
dans lequel Ri présente la formule suivante : in which R1 has the following formula:
dans laquelle R3 représente NH2. Le réactif de formule B est l'urée. wherein R3 is NH 2 . The reagent of formula B is urea.
[0232] Du fait de la présence de deux groupes -NH2 sur le réactif de formule B, les produits de la réaction sont nombreux. Parmi eux, on peut citer les produits de réaction principaux de formules suivantes Due to the presence of two -NH 2 groups on the reagent of formula B, the products of the reaction are numerous. Among them are the main reaction products of the following formulas
2b
[0233] On peut également citer des produits de réactions minoritaires parmi lesquels on trouve le produit de réaction de formule C2c suivante : 2b It may also be mentioned products of minority reactions among which we find the reaction product of formula C2c below:
[0234] Le composé C2 est préparé d'une façon analogue au composé C1 à partir à partir de 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde (CAS 23-27-8) et d'urée (CAS 57-13-6). Compound C2 is prepared in a manner analogous to compound C1 from 1,4-benzenedicarboxaldehyde (CAS 23-27-8) and urea (CAS 57-13-6).
[0235] Composé C3 précurseur de l'aldéhyde de la composition 13 [0235] Compound C3 precursor of the aldehyde of the composition 13
[0236] Le composé C3 est issu de actif de formule Aa suivante:
The compound C3 is derived from the active ingredient of formula Aa below:
dans lequel Ar est un noyau aromatique à six chaînons di-substitué, en l'espèce un noyau benzenique portant deux fonctions -CHO. Ici les deux fonctions -CHO sont en positions para l'un par rapport à l'autre. Le réactif de formule Aa est le 1 ,4-benzène- dicarboxaldéhyde. wherein Ar is a di-substituted six-membered aromatic ring, in this case a benzene ring bearing two -CHO functions. Here the two functions -CHO are in positions para one with respect to the other. The reagent of formula Aa is 1,4-benzenedicarboxaldehyde.
[0237] L'autre réactif réagissant avec le réactif de formule Aa est un réactif de formule B : The other reagent reacting with the reagent of formula Aa is a reagent of formula B:
H2N R-i H 2 N Ri
dans lequel Ri représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkyl, aryl, AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, AR-NH2 avec AR représentant un radical monovalent aryl, AL-NR2H avec AL représentant un radical monovalent alkyl et AR-NR2H avec AR représentant un radical monovalent aryl. En l'espèce, R1 représente un radical AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, en l'espèce un radical hexyl. :
in which R 1 represents a monovalent radical selected from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical. In this case, R 1 represents an AL-NH 2 radical with AL representing a monovalent alkyl radical, in this case a hexyl radical. :
B3 B3
[0238] Le réactif de formule B3 est la hexane-1 ,6-diamine. The reagent of formula B3 is hexane-1,6-diamine.
[0239] Du fait de la présence de deux groupes -NH2 sur le réactif de formule B3, les produits de la réaction sont nombreux. Parmi eux, on peut citer les produits de réaction principaux de formules suivantes C3a, C3b :
Due to the presence of two -NH 2 groups on the reagent of formula B3, the products of the reaction are numerous. Among them, mention may be made of the main reaction products of the following formulas C3a, C3b:
[0240] On peut également citer des produits de réactions minoritaires parmi lesquels on trou
[0240] It is also possible to mention products of minority reactions, of which one has a hole
C3c C3c
[0241] Le composé C3 est préparé d'une façon analogue au composé C1 à partir à partir de 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde (CAS 23-27-8) et d'hexane-1 ,6-diamine (CAS 124-09-4). [0242] Essais comparatifs Compound C3 is prepared in a manner analogous to compound C1 from 1,4-benzenedicarboxaldehyde (CAS 23-27-8) and hexane-1,6-diamine (CAS 124-). 09-4). [0242] Comparative tests
[0243] Dans une première étape, on a incorporé à un élastomère la charge renforçante, en malaxant thermomécaniquement le tout, jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 110°C et 190°C. Puis on a refroidit l'ensemble à une température inférieure à 1 10°C. Ensuite, on a incorporé, au cours d'une seconde étape, le système de réticulation, le polyphénol aromatique et l'aldéhyde ou le composé. A l'issue de cette seconde étape, on a chauffé le mélange à 150°C jusqu'à l'obtention du couple rhéométrique maximum afin de vulcaniser la composition et réticuler la résine. Puis, on a réalisé une caractérisation de la rigidité à 23°C de la composition lors d'un essai en traction. [0244] Caractérisation de la phase retard et de la rigidité à haute température - Couple rhéométrique maximum In a first step, the reinforcing filler was incorporated in an elastomer, by thermomechanically kneading the whole, until a maximum temperature of between 110 ° C. and 190 ° C. was reached. Then the whole was cooled to a temperature below 110 ° C. Then, in a second step, the crosslinking system, the aromatic polyphenol and the aldehyde or compound were incorporated. At the end of this second step, the mixture was heated to 150 ° C until the maximum rheometric torque was obtained in order to vulcanize the composition and crosslink the resin. Then, a characterization of the rigidity at 23 ° C. of the composition was carried out during a tensile test. Characterization of the delay phase and of the stiffness at high temperature - maximum rheometric torque
[0245] Les mesures sont effectuées à 150°C avec un rhéomètre à chambre oscillante, selon la norme DIN 53529 - partie 3 (juin 1983). L'évolution du couple rhéométrique en fonction du temps décrit l'évolution de la rigidification de la composition par suite de la vulcanisation et de la réticulation de la résine. De l'évolution du couple rhéométrique, on détermine la
présence d'une phase retard lorsque l'augmentation du couple rhéométrique sur 5 minutes de la composition testée est inférieure à l'augmentation du couple rhéométrique sur 5 minutes d'une composition témoin comprenant le même polyphénol aromatique et l'aldéhyde correspondant, ici la composition T1. La présence d'une telle phase retard est indiquée dans le tableau 1 . On a représenté sur les figures 2 à 4 chaque courbe représentant l'évolution du couple rhéométrique respectivement des compositions 11 à 13 ainsi que celles représentant l'évolution du couple rhéométrique des compositions T0 et T1. The measurements are carried out at 150 ° C. with an oscillating chamber rheometer according to DIN 53529 - Part 3 (June 1983). The evolution of the rheometric torque as a function of time describes the evolution of the stiffening of the composition as a result of the vulcanization and crosslinking of the resin. From the evolution of the rheometric torque, we determine the presence of a delay phase when the increase in the rheometric torque over 5 minutes of the tested composition is less than the increase in the rheometric torque over 5 minutes of a control composition comprising the same aromatic polyphenol and the corresponding aldehyde, here the T1 composition. The presence of such a delay phase is indicated in Table 1. FIGS. 2 to 4 show each curve representing the evolution of the rheometric torque respectively of the compositions 11 to 13 as well as those representing the evolution of the rheometric torque of the compositions T0 and T1.
[0246] Plus le couple rhéométrique maximum Cmax est élevé, plus la composition présente une rigidité pouvant être maintenue à haute température. The higher the maximum rheometric torque Cmax, the more the composition has a rigidity that can be maintained at high temperature.
[0247] Caractérisation de la rigidité à 23°C - Essai de traction Characterization of rigidity at 23 ° C. - Traction test
[0248] Ces essais permettent de déterminer les contraintes d'élasticité et les propriétés à la rupture. Sauf indication différente, ils sont effectués conformément à la norme ASTM D 412 de 1998 (éprouvette C). On mesure en seconde élongation (i.e. après un cycle d'accommodation) les modules sécants dits "nominaux" (ou contraintes apparentes, en MPa) à 10% d'allongement (noté "MA10"). Toutes ces mesures de traction sont effectuées dans les conditions normales de température et d'hygrométrie, selon la norme ASTM D 1349 de 1999 et reportées dans le tableau 1. [0249] Tout d'abord, les résultats du tableau 1 montrent que l'utilisation d'un polyphénol aromatique et d'un aldéhyde dans la composition témoin T1 permet d'obtenir une rigidité à 23°C bien plus élevée que celle d'une composition dépourvue de résine renforçante (T0). Toutefois, la composition T1 ne présente pas de phase retard de sorte que la résine phénol- aldéhyde de la composition T1 réticule de façon précoce. These tests make it possible to determine the elasticity stresses and the properties at break. Unless otherwise indicated, they are made in accordance with ASTM D 412 of 1998 (Test C). In second elongation (i.e. after an accommodation cycle), the so-called "nominal" secant moduli (or apparent stresses, in MPa) are measured at 10% elongation (denoted "MA10"). All these tensile measurements are carried out under the normal conditions of temperature and hygrometry, according to the standard ASTM D 1349 of 1999 and reported in Table 1. [0249] First, the results of Table 1 show that the use of an aromatic polyphenol and an aldehyde in the control composition T1 makes it possible to obtain a rigidity at 23 ° C. which is much higher than that of a composition without a reinforcing resin (T0). However, the T1 composition does not exhibit a retardation phase so that the phenol-aldehyde resin of the T1 composition cross-links early.
[0250] Chaque composition selon l'invention 11 à 13 présente une phase retard et une rigidité qui, bien que légèrement inférieure à celle de la composition T1 dans certains exemples décrits, est largement suffisante pour permettre un renforcement de la composition de caoutchouc. En outre, cette rigidité peut être augmentée en modifiant d'autres paramètres comme les taux de polyphénol aromatique et de composés utilisés. Each composition according to the invention 11 to 13 has a retardation phase and a rigidity which, although slightly lower than that of the composition T1 in certain examples described, is largely sufficient to allow a reinforcement of the rubber composition. In addition, this rigidity can be increased by modifying other parameters such as the levels of aromatic polyphenol and compounds used.
[0251] Chaque composition selon l'invention 11 à 13 présente en outre une excellente tenue de la rigidité aux températures élevées et significativement améliorée par rapport aux compositions témoins T0 et T1. Each composition according to the invention 11 to 13 also has excellent stiffness performance at elevated temperatures and significantly improved compared to control compositions T0 and T1.
[0252] De plus, chaque composition 11 à 13 ne produit pas de formaldéhyde au cours de sa cuisson, par exemple par réticulation ou vulcanisation. In addition, each composition 11 to 13 does not produce formaldehyde during its cooking, for example by crosslinking or vulcanization.
[0253] On notera également que la phase retard et la rigidité à 23°C peuvent être choisies en fonctions de l'application en faisant varier la nature de Ri et donc le réactif de formule B
permettant de protéger la ou les fonctions aldéhydes. It will also be noted that the retardation phase and the rigidity at 23 ° C. can be chosen as functions of the application by varying the nature of R 1 and therefore the reagent of formula B to protect the aldehyde function (s).
[0254] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. The invention is not limited to the embodiments described above.
[0255] Dans d'autres modes de réalisation, on pourra ainsi envisager que la résine soit à base d'un ou plusieurs composé et d'un ou plusieurs polyphénols aromatiques conformément à l'invention et, en plus de ces constituants, à base d'un ou plusieurs aldéhydes additionnels et/ou un ou plusieurs polyphénols aromatiques additionnels non conformes à l'invention.
In other embodiments, it can thus be envisaged that the resin is based on one or more compounds and one or more aromatic polyphenols according to the invention and, in addition to these constituents, based on of one or more additional aldehydes and / or one or more additional aromatic polyphenols not in accordance with the invention.
Tableau 1 Table 1
Composition Polyphénol aromatique Aldéhyde Phase MA10 1 MPa) Cmax retard (dN.m)Composition Polyphenol aromatic Aldehyde Phase MA10 1 MPa) Cmax retardation (dN.m)
TO / I l 14, 4 25TO / I 14, 4, 25
T1 Phloroglucinol (1 ) 1 ,4-benzènedicarboxaldéhyde (2) Non 53, 1 58T1 Phloroglucinol (1) 1,4-Benzenedicarboxaldehyde (2) No 53, 1 58
Composition Polyphénol aromatique Composé Phase MA10 ( MPa) Cmax retard (dN.m)Composition Polyphenol Aromatic Compound Phase MA10 (MPa) Cmax retard (dN.m)
11 Phloroglucinol (1 ) Composé C1 Oui 49, 4 6411 Phloroglucinol (1) Compound C1 Yes 49, 4 64
12 Phloroglucinol (1 ) Composé C2 Oui 47, 7 6512 Phloroglucinol (1) Compound C2 Yes 47, 7 65
13 Phloroglucinol (1 ) Composé C3 Oui 51 , 8 75 13 Phloroglucinol (1) Compound C3 Yes 51, 8 75
(1 ) Phloroglucinol (de la société Alfa Aesar ; de pureté 99%) ; (1) Phloroglucinol (from Alfa Aesar, 99% pure);
(2) 1 ,4-benzènedicarboxaldéhyde (de la société ABCR ; de pureté 98%).
(2) 1,4-benzenedicarboxaldehyde (from ABCR, 98% purity).
Claims
1 . Composition de caoutchouc, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins une résine à base: 1. Rubber composition, characterized in that it comprises at least one resin based on:
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
d'au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
at least one compound derived from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-| R2 N R-i H 2 N R- | R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
2. Composition de caoutchouc selon la revendication 1 , dans laquelle Ar est un noyau aromatique à six chaînons. The rubber composition of claim 1, wherein Ar is a six-membered aromatic ring.
3. Composition de caoutchouc selon la revendication 2, dans laquelle le reste du noyau aromatique Ar est non substitué. The rubber composition according to claim 2, wherein the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted.
4. Composition de caoutchouc selon la revendication 2, dans laquelle le noyau aromatique Ar est di-substitué. The rubber composition of claim 2, wherein the Ar aromatic ring is di-substituted.
5. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le réactif A présente la formule Aa suivante :
5. The rubber composition according to the preceding claim, wherein the reagent A has the following formula Aa:
(Aa) (Aa)
6. Composition de caoutchouc selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle les deux substituants du noyau aromatique Ar sont en position para l'un par rapport à l'autre. The rubber composition according to claim 4 or 5, wherein the two substituents of the aromatic ring Ar are in the para position with respect to each other.
7. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans laquelle Ar est un noyau aromatique benzénique.
The rubber composition according to any one of claims 2 to 6, wherein Ar is a benzene aromatic ring.
8. Composition de caoutchouc selon la revendication 1 , dans laquelle Ar est un noyau aromatique à cinq chaînons. The rubber composition of claim 1, wherein Ar is a five-membered aromatic ring.
9. Composition de caoutchouc selon la revendication 8, dans laquelle le reste du noyau aromatique Ar est non substitué. The rubber composition of claim 8 wherein the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted.
10. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le réactif de formule A présente la formule suivante :
10. A rubber composition according to the preceding claim, wherein the reagent of formula A has the following formula:
(Ab) (Ab)
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
1 1 . Composition de caoutchouc selon la revendication 8, dans laquelle le noyau aromatique Ar est di-substitué. 1 1. The rubber composition of claim 8 wherein the aromatic ring Ar is di-substituted.
12. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le réactif A présente la formule Ac suivante: 12. A rubber composition according to the preceding claim, wherein the reagent A has the following Ac formula:
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
13. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le réactif A présente la formule Ad suivante: 13. The rubber composition according to the preceding claim, wherein the reagent A has the following formula Ad:
(Ad) (Ad)
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
14. Composition de caoutchouc selon la revendication 1 , dans laquelle le réactif de formule A est choisi dans le groupe constitué par le 1 ,4-benzène-dicarboxaldéhyde, le furfuraldéhyde, le 2,5-furanedicarboxaldéhyde et les mélanges de ces réactifs. The rubber composition according to claim 1, wherein the reagent of formula A is selected from the group consisting of 1,4-benzenedicarboxaldehyde, furfuraldehyde, 2,5-furanedicarboxaldehyde and mixtures of these reagents.
15. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle le radical Ri représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkyl, aryl, AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, AR-NH2 avec AR représentant un radical monovalent aryl, AL-NR2H avec AL représentant un radical monovalent alkyl et AR-NR2H avec AR représentant un radical
monovalent aryl, de préférence dans le groupe constitué par les radicaux AL-NH2 avec AL représentant un radical monovalent alkyl, AR-NH2 avec AR représentant un radical monovalent aryl, AL-NR2H avec AL représentant un radical monovalent alkyl et AR-NR2H avec AR représentant un radical monovalent aryl. A rubber composition according to any one of claims 1 to 14, wherein the radical R 1 represents a monovalent radical selected from the group consisting of alkyl, aryl, AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR -NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR-NR 2 H with AR representing a radical monovalent aryl, preferably in the group consisting of AL-NH 2 radicals with AL representing a monovalent alkyl radical, AR-NH 2 with AR representing a monovalent aryl radical, AL-NR 2 H with AL representing a monovalent alkyl radical and AR -NR 2 H with AR representing a monovalent aryl radical.
16. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle le radical Ri présente la formule suivante : 16. A rubber composition according to any one of claims 1 to 14, wherein the radical Ri has the following formula:
dans laquelle R3 représente un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which R 3 represents a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
17. Composition de caoutchouc selon la revendication 16, dans laquelle R3 représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkylène, arylène, arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène, alcénylène, de préférence dans le groupe constitué par les radicaux alkylène et arylène. The rubber composition according to claim 16, wherein R 3 represents a monovalent radical selected from the group consisting of alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene, alkenylene, preferably from the group consisting of alkylene and arylene radicals. .
18. Composition de caoutchouc selon la revendication 16, dans laquelle le radical Ri est choisi dans le groupe constitué par les radicaux de formules suivantes : 18. The rubber composition according to claim 16, wherein the radical R 1 is selected from the group consisting of the radicals of the following formulas:
dans laquelle R3' représente un radical divalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkylène, arylène, arylalkylène, alkylarylène, cycloalkylène, alcénylène. wherein R 3 'represents a divalent radical selected from the group consisting of alkylene, arylene, arylalkylene, alkylarylene, cycloalkylene, alkenylene radicals.
19. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle le radical Ri présente la formule suivante : The rubber composition according to any one of claims 1 to 14, wherein the radical R 1 has the following formula:
dans laquelle R3 représente NH2. in which R 3 is NH 2 .
20. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le radical R2 représente un radical monovalent choisi dans le groupe constitué par les radicaux alkyle, aryle, arylalkyle, alkylaryle, cycloalkyle et alcényle. 20. A rubber composition according to any one of the preceding claims, wherein the radical R 2 represents a monovalent radical selected from the group consisting of alkyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, cycloalkyl and alkenyl radicals.
21 . Composition de caoutchouc, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins une résine à base:
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et 21. Rubber composition, characterized in that it comprises at least one resin based on: at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes : Z-i represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante : Z 2 represents a divalent radical of following formula:
dans lesquelles chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
22. Composition de caoutchouc selon la revendication 21 , dans laquelle Ar est un noyau aromatique à six chaînons. 22. The rubber composition of claim 21, wherein Ar is a six-membered aromatic ring.
23. Composition de caoutchouc selon la revendication 22, dans laquelle le reste du noyau aromatique Ar est non substitué. 23. The rubber composition of claim 22 wherein the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted.
24. Composition de caoutchouc selon la revendication 22, dans laquelle le noyau aromatique Ar est di-substitué. 24. The rubber composition according to claim 22, wherein the aromatic ring Ar is di-substituted.
25. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le composé est choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes: 25. A rubber composition according to the preceding claim, wherein the compound is selected from the group consisting of the compounds of the following formulas:
(Nia) (IVa) (Va) (Nia) (IVa) (Va)
et leurs mélanges. and their mixtures.
26. Composition de caoutchouc selon la revendication 24 ou 25, dans laquelle les deux substituants du noyau aromatique Ar sont en position para l'un par rapport à l'autre. 26. A rubber composition according to claim 24 or 25, wherein the two substituents of the aromatic ring Ar are in the para position with respect to each other.
27. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 22 à 26, dans laquelle Ar est un noyau aromatique benzénique. 27. The rubber composition according to any one of claims 22 to 26, wherein Ar is a benzene aromatic ring.
28. Composition de caoutchouc selon la revendication 21 , dans laquelle Ar est un noyau aromatique à cinq chaînons. 28. The rubber composition of claim 21, wherein Ar is a five-membered aromatic ring.
29. Composition de caoutchouc selon la revendication 28, dans laquelle le reste du noyau aromatique Ar est non substitué. 29. The rubber composition of claim 28 wherein the remainder of the aromatic ring Ar is unsubstituted.
30. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le noyau aromatique Ar présente la formule
30. A rubber composition according to the preceding claim, wherein the aromatic ring Ar has the formula
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
31 . Composition de caoutchouc selon la revendication 28, dans laquelle le noyau aromatique Ar est di-substitué.
31. The rubber composition of claim 28, wherein the aromatic ring Ar is di-substituted.
32. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le composé est choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes: 32. A rubber composition according to the preceding claim, wherein the compound is selected from the group consisting of compounds of the following formulas:
(Illb) (IVb) (Vb) (IIIb) (IVb) (Vb)
et leurs mélanges. and their mixtures.
33. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle le noyau aromatique Ar présente la formule
33. The rubber composition according to the preceding claim, wherein the aromatic ring Ar has the formula
dans laquelle X comprend N, S ou O, de préférence X représente O. wherein X is N, S or O, preferably X is O.
34. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle les deux substituants du noyau aromatique Ar sont en position 2 et 5 l'un par rapport à l'autre. 34. A rubber composition according to the preceding claim, wherein the two substituents of the aromatic ring Ar are in position 2 and 5 with respect to each other.
35. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le noyau aromatique du polyphénol aromatique est porteur de trois fonctions hydroxyle en position méta les unes par rapport aux autres. 35. A rubber composition according to any one of the preceding claims, wherein the aromatic ring of the aromatic polyphenol carries three hydroxyl functions in the meta position relative to one another.
36. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les deux positions ortho de chaque fonction hydroxyle sont non substituées. 36. A rubber composition according to any one of the preceding claims, wherein the two ortho positions of each hydroxyl function are unsubstituted.
37. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le reste du noyau aromatique du polyphénol aromatique est non substitué. 37. A rubber composition according to any one of the preceding claims, wherein the remainder of the aromatic ring of the aromatic polyphenol is unsubstituted.
38. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le polyphénol aromatique comprend plusieurs noyaux aromatiques, au moins deux d'entre eux étant chacun porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle d'au moins un noyau aromatique étant non substituées. 38. A rubber composition according to any one of the preceding claims, wherein the aromatic polyphenol comprises a plurality of aromatic rings, at least two of which are each carrying at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to the other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions of at least one aromatic ring being unsubstituted.
39. Composition de caoutchouc selon la revendication précédente, dans laquelle au moins un des noyaux aromatiques du polyphénol aromatique est porteur de trois fonctions hydroxyle en position méta les unes par rapport aux autres.
39. A rubber composition according to the preceding claim, wherein at least one of the aromatic rings of the aromatic polyphenol carries three hydroxyl functional groups in the meta position relative to one another.
40. Composition de caoutchouc selon la revendication 38 ou 39, dans laquelle les deux positions ortho de chaque fonction hydroxyle d'au moins un noyau aromatique sont non substituées. 40. The rubber composition of claim 38 or 39, wherein the two ortho positions of each hydroxyl function of at least one aromatic ring are unsubstituted.
41 . Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 38 à 40, dans laquelle les deux positions ortho de chaque fonction hydroxyle de chaque noyau aromatique sont non substituées. 41. A rubber composition according to any one of claims 38 to 40, wherein the two ortho positions of each hydroxyl function of each aromatic ring are unsubstituted.
42. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque noyau aromatique du polyphénol aromatique est un noyau benzénique. 42. A rubber composition according to any one of the preceding claims, wherein each aromatic ring of the aromatic polyphenol is a benzene ring.
43. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 1 à 42, dans laquelle le polyphénol aromatique est choisi dans le groupe constitué par le résorcinol, le phloroglucinol, le 2,2',4,4'-tétrahydroxydiphényl sulfide, la 2,2',4,4'- tétrahydroxybenzophénone, et les mélanges de ces composés, de préférence le polyphénol aromatique est le phloroglucinol. The rubber composition according to any one of claims 1 to 42, wherein the aromatic polyphenol is selected from the group consisting of resorcinol, phloroglucinol, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxydiphenyl sulfide, , 2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, and mixtures of these compounds, preferably the aromatic polyphenol is phloroglucinol.
44. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 1 à 42, dans laquelle le polyphénol aromatique est une résine pré-condensée à base : 44. The rubber composition according to any one of claims 1 to 42, wherein the aromatic polyphenol is a pre-condensed resin based on:
- d'au moins un polyphénol comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functional groups being unsubstituted, and
- d'au moins un composé susceptible de réagir avec le polyphénol comprenant au moins une fonction aldéhyde et/ou d'au moins un composé susceptible de réagir avec ledit polyphénol aromatique comprenant au moins deux fonctions hydroxyméthyle portées par un noyau aromatique. - At least one compound capable of reacting with the polyphenol comprising at least one aldehyde function and / or at least one compound capable of reacting with said aromatic polyphenol comprising at least two hydroxymethyl functions carried by an aromatic ring.
45. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un élastomère diénique choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes, les polyisoprènes de synthèse, le caoutchouc naturel, les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. A rubber composition according to any one of the preceding claims comprising a diene elastomer selected from the group consisting of polybutadienes, synthetic polyisoprenes, natural rubber, butadiene copolymers, isoprene copolymers and these elastomers.
46. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes, à l'état cuit. 46. A rubber composition according to any one of the preceding claims in the fired state.
47. Composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant un résidu obtenu à partir du radical et/ou Z2. 47. A rubber composition according to any one of the preceding claims comprising a residue obtained from the radical and / or Z 2 .
48. Composition de caoutchouc, caractérisée en ce qu'elle comprend : 48. A rubber composition, characterized in that it comprises:
au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
(A) at least one compound derived from the reaction between a reagent of formula A: (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-i R2 N R-i H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
49. Composition de caoutchouc, caractérisée en ce qu'elle comprend : 49. A rubber composition, characterized in that it comprises:
au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes :
Z2 représente un radical divalent de formule suivante Zi represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas: Z 2 represents a divalent radical of following formula
dans lesquelles chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
50. Composition de caoutchouc selon la revendication 48 ou 49, à l'état cru. 50. A rubber composition according to claim 48 or 49 in the green state.
51 . Procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mélangeage : 51. Process for the manufacture of a rubber composition in the green state, characterized in that it comprises a mixing step:
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
d'au moins un composé issu ntre un réactif de formule A :
at least one compound derived from a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C :
H2N R-i R2 N R-i and a reagent of formula B and / or C: H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i, R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
52. Procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de mélangeage : 52. Process for manufacturing a rubber composition in the green state, characterized in that it comprises a mixing step:
d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted, and
d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes :
Zi represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas:
Z2 représente un radical divalent de formule suivante : Z 2 represents a divalent radical of following formula:
dans lesquelles chaque radical R-i , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué. in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical.
53. Procédé selon la revendication 51 ou 52, comprenant les étapes suivantes : The method of claim 51 or 52, comprising the steps of:
- incorporer à un élastomère, au cours d'une première étape, une charge renforçante, en malaxant thermomécaniquement le tout, jusqu'à atteindre une température maximale comprise entre 1 10°C et 190°C ; - Incorporating into an elastomer, during a first step, a reinforcing filler, thermomechanically kneading the whole, until a maximum temperature between 1 10 ° C and 190 ° C;
- refroidir l'ensemble à une température inférieure à 1 10°C ; - cool the assembly to a temperature below 1 10 ° C;
- incorporer ensuite, au cours d'une seconde étape, un système de réticulation, le polyphénol aromatique et le composé; - Then incorporate, in a second step, a crosslinking system, the aromatic polyphenol and the compound;
- malaxer le tout à une température inférieure à 1 10°C. - mix at a temperature below 1 10 ° C.
54. Procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cuit, caractérisé en ce qu'il comprend : 54. Process for producing a rubber composition in the cooked state, characterized in that it comprises:
- une étape de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru comprenant une étape de mélangeage : a step of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
o d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
o d'au moins un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
at least one compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C
H2N R-i R2 N R-i and a reagent of formula B and / or C H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
et les mélanges de ces composés, and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R1 , R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué, each radical R1, R2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical,
- puis, une étape de mise en forme de la composition de caoutchouc à l'état cru, - Then, a shaping step of the rubber composition in the green state,
- puis, une étape de réticulation de la composition de caoutchouc durant laquelle on réticule une résine à base du polyphénol aromatique et du composé. then, a step of crosslinking the rubber composition during which a resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked.
55. Procédé de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cuit, caractérisé en ce qu'il comprend : 55. A method of manufacturing a rubber composition in the cooked state, characterized in that it comprises:
- une étape de fabrication d'une composition de caoutchouc à l'état cru comprenant une étape de mélangeage : a step of manufacturing a rubber composition in the green state comprising a mixing step:
o d'au moins un polyphénol aromatique comprenant au moins un noyau aromatique porteur d'au moins deux fonctions hydroxyle en position méta l'une par rapport à l'autre, les deux positions ortho d'au moins une des fonctions hydroxyle étant non substituées, et at least one aromatic polyphenol comprising at least one aromatic ring bearing at least two hydroxyl functions in the meta position with respect to each other, the two ortho positions of at least one of the hydroxyl functions being unsubstituted , and
o d'au moins un composé choisi dans le groupe constitué par les composés de formules suivantes : at least one compound selected from the group consisting of the compounds of the following formulas:
(i) (il) et les mélanges de ces composés, (i) (II) and mixtures of these compounds,
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
Z-i représente un radical monovalent choisi parmi les radicaux de formules suivantes :
Z2 représente un radical divalent de formule suivante : Zi represents a monovalent radical chosen from the radicals of the following formulas: Z 2 represents a divalent radical of following formula:
dans lesquelles chaque radical R-i, R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué,in which each radical R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical,
- puis, une étape de mise en forme de la composition de caoutchouc à l'état cru, - Then, a shaping step of the rubber composition in the green state,
- puis, une étape de réticulation de la composition de caoutchouc durant laquelle on réticule une résine à base du polyphénol aromatique et du composé. then, a step of crosslinking the rubber composition during which a resin based on the aromatic polyphenol and the compound is crosslinked.
56. Composition de caoutchouc, caractérisée en ce qu'elle est susceptible d'être obtenue par un procédé selon l'une des revendications 51 à 55. 56. A rubber composition, characterized in that it is obtainable by a method according to one of claims 51 to 55.
57. Utilisation d'un compos ion entre un réactif de formule A :
57. Use of a composition between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H2N R-| R2 N R-i H 2 N R- | R 2 N Ri
(B) (C)
dans lesquelles : (B) (C) in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i, R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué, pour la fabrication d'une résine de renforcement d'une composition de caoutchouc, la résine de renforcement étant à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, for the manufacture of a resin for reinforcing a rubber composition, the reinforcing resin being base of at least one aromatic polyphenol and at least one compound.
58. Utilisation d'un composé issu de la réaction entre un réactif de formule A :
58. Use of a compound resulting from the reaction between a reagent of formula A:
(A) (AT)
et un réactif de formule B et/ou C : and a reagent of formula B and / or C:
H H
H2N R-i R2 N R-i H 2 N Ri R 2 N Ri
(B) (C) (B) (C)
dans lesquelles : in which :
Ar représente un noyau aromatique, éventuellement substitué, Ar represents an aromatic ring, optionally substituted,
chaque radical R-i, R2 représente, indépendamment l'un de l'autre, un radical monovalent hydrocarboné ou un radical monovalent hydrocarboné substitué, dans une composition de caoutchouc comprenant une résine à base d'au moins un polyphénol aromatique et d'au moins le composé pour générer une phase retard lors de la réticulation de la résine. each R 1, R 2 represents, independently of one another, a monovalent hydrocarbon radical or a substituted monovalent hydrocarbon radical, in a rubber composition comprising a resin based on at least one aromatic polyphenol and at least one the compound for generating a delay phase during the crosslinking of the resin.
59. Composite de caoutchouc renforcé d'au moins un élément de renfort noyé dans une composition de caoutchouc, caractérisé en ce que la composition de caoutchouc est selon l'une quelconque des revendications 1 à 50 ou selon la revendication 56. 59. A rubber composite reinforced with at least one reinforcement element embedded in a rubber composition, characterized in that the rubber composition is according to any one of claims 1 to 50 or claim 56.
60. Pneumatique (1 ), caractérisé en ce qu'il comprend une composition de caoutchouc selon l'une quelconque des revendications 1 à 50 ou selon la revendication 57 ou un composite de caoutchouc selon la revendication précédente.
60. Pneumatic tire (1), characterized in that it comprises a rubber composition according to any one of claims 1 to 50 or according to claim 57 or a rubber composite according to the preceding claim.
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