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FR3160977A1 - Polymer composition comprising a mixture of thermoplastic elastomers. - Google Patents

Polymer composition comprising a mixture of thermoplastic elastomers.

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Publication number
FR3160977A1
FR3160977A1 FR2403499A FR2403499A FR3160977A1 FR 3160977 A1 FR3160977 A1 FR 3160977A1 FR 2403499 A FR2403499 A FR 2403499A FR 2403499 A FR2403499 A FR 2403499A FR 3160977 A1 FR3160977 A1 FR 3160977A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
block
thermoplastic
elastomer
mass
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2403499A
Other languages
French (fr)
Inventor
Nicolas WAECKERLE
Louis DEBERTRAND
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority to FR2403499A priority Critical patent/FR3160977A1/en
Priority to PCT/EP2025/059094 priority patent/WO2025210131A1/en
Publication of FR3160977A1 publication Critical patent/FR3160977A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016Compositions of the tread
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L53/02Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers of vinyl-aromatic monomers and conjugated dienes

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Abstract

L’invention concerne une composition polymère comprenant un premier élastomère thermoplastique et un deuxième élastomère thermoplastique, lequel premier thermoplastique est un élastomère thermoplastique à blocs TPE11 de formule A-B-A, dans lequel A est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B est un bloc élastomère diénique comprenant plus de 95% en masse des unités diéniques par rapport à la masse du bloc élastomère diénique, ou un élastomère thermoplastique à blocs TPE12 de formule A’-B’-A’, dans lequel A’ est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B’ est un bloc élastomère copolymère statistique comprenant des unités diéniques et des unités vinylaromatiques, ou encore un mélange des deux élastomères thermoplastiques à blocs TPE11 et TPE12, lequel deuxième élastomère thermoplastique comprend au moins un bloc élastomère polyéther et au moins un bloc thermoplastique, bloc TP, lequel bloc TP présente une température de fusion, Tf, comprise dans un domaine allant de 130°C à 180°C. L’invention concerne également un pneumatique comprenant une telle une composition dans tout ou partie de sa bande de roulement.The invention relates to a polymer composition comprising a first thermoplastic elastomer and a second thermoplastic elastomer, which first thermoplastic is a thermoplastic elastomer with TPE11 blocks of formula A-B-A, in which A is a thermoplastic block comprising predominantly by mole α-methylstyrene units and B is a diene elastomer block comprising more than 95% by mass of the diene units relative to the mass of the diene elastomer block, or a thermoplastic elastomer with TPE12 blocks of formula A’-B’-A’, in which A’ is a thermoplastic block comprising predominantly by mole α-methylstyrene units and B’ is a random copolymer elastomer block comprising diene units and vinylaromatic units, or a mixture of the two thermoplastic elastomers with TPE11 and TPE12 blocks, which second thermoplastic elastomer comprises at least one block polyether elastomer and at least one thermoplastic block, TP block, which TP block has a melting temperature, Tf, in a range from 130°C to 180°C. The invention also relates to a tire comprising such a composition in all or part of its tread.

Description

Composition polymère comprenant un mélange d’élastomères thermoplastiques.Polymer composition comprising a mixture of thermoplastic elastomers.

La présente invention concerne une composition polymère comprenant des élastomères thermoplastiques.The present invention relates to a polymer composition comprising thermoplastic elastomers.

Dans le domaine des pneumatiques pour véhicules automobiles, la Demanderesse a par le passé développé des compositions de caoutchouc comprenant au moins un élastomère thermoplastique. Ces pneumatiques présentent un très bon compromis de performances en adhérence et en résistance au roulement, ainsi qu’un bon comportement routier.In the field of tires for motor vehicles, the Applicant has in the past developed rubber compositions comprising at least one thermoplastic elastomer. These tires offer a very good compromise between grip and rolling resistance performance, as well as good road handling.

Les élastomères thermoplastiques (ou TPE) sont des élastomères d’un grand intérêt dans de nombreux domaines du fait de leurs propriétés combinées, liées d’une part au bloc souple élastomère et d’autre part au bloc rigide thermoplastique. Par ailleurs, l’association des blocs rigides thermoplastiques entre eux confère au matériau un comportement d’un élastomère réticulé. En effet, les nodules rigides, formés par des zones d’associations de blocs thermoplastiques entre eux, jouent le rôle de nœuds de réticulation. Le matériau est donc rigide et ne s’écoule pas. En revanche, lorsque la température est élevée au-dessus de la température de transition vitreuse ou de la température de fusion des blocs rigides, le polymère va pouvoir s’écouler, permettant la mise en forme du matériau. Ce dernier retrouve sa rigidité lorsque la température revient au niveau de la température de fonctionnement, inférieure à la Tg des blocs thermoplastiques. Cette particularité des TPE implique un potentiel d’application très large.Thermoplastic elastomers (or TPEs) are elastomers of great interest in many fields due to their combined properties, linked on the one hand to the flexible elastomer block and on the other hand to the rigid thermoplastic block. Furthermore, the association of the rigid thermoplastic blocks between them gives the material the behavior of a crosslinked elastomer. Indeed, the rigid nodules, formed by zones of association of thermoplastic blocks between them, act as crosslinking nodes. The material is therefore rigid and does not flow. On the other hand, when the temperature is raised above the glass transition temperature or the melting temperature of the rigid blocks, the polymer will be able to flow, allowing the material to be shaped. The latter regains its rigidity when the temperature returns to the operating temperature, lower than the Tg of the thermoplastic blocks. This particularity of TPEs implies a very broad application potential.

Parmi les élastomères thermoplastiques les plus répandus, on trouve les copolymères à blocs styréniques, dits TPE styréniques. La température de transition vitreuse (Tg) de blocs polystyrène est aux alentours de 80°C à 100°C selon la taille des blocs polystyrène. Pour certaines applications, la valeur de la Tg des blocs polystyrène est insuffisante. En effet, cette valeur ne permet pas d’envisager l’utilisation de ces TPE pour la fabrication de certains objets soumis notamment à des conditions d’utilisation spécifiques où les températures dépassent les 100°C.Among the most widespread thermoplastic elastomers are styrenic block copolymers, known as styrenic TPEs. The glass transition temperature (Tg) of polystyrene blocks is around 80°C to 100°C depending on the size of the polystyrene blocks. For certain applications, the Tg value of polystyrene blocks is insufficient. Indeed, this value does not allow the use of these TPEs to be considered for the manufacture of certain objects subject in particular to specific conditions of use where temperatures exceed 100°C.

Comme autres TPE styréniques ont été proposés les copolymères ayant des blocs poly(α-méthylstyrène) à la place des blocs polystyrène parce qu’ils ont l’avantage de présenter une haute tenue thermique attribuée à la Tg élevée d’environ 150-170°C des blocs rigides poly(α-méthylstyrène). Ces élastomères thermoplastiques sont largement décrits dans l’état de l’art, dans la littérature académique ou encore dans la documentation brevet comme dans le document WO2007112232A2 ou le document FR2243214.As other styrenic TPEs, copolymers having poly(α-methylstyrene) blocks instead of polystyrene blocks have been proposed because they have the advantage of exhibiting high thermal resistance attributed to the high Tg of approximately 150-170°C of the rigid poly(α-methylstyrene) blocks. These thermoplastic elastomers are widely described in the state of the art, in academic literature or in patent documentation such as in document WO2007112232A2 or document FR2243214.

La Demanderesse a précédemment développé des compositions pour pneumatiques, notamment pour bande de roulement pour pneu, comprenant un élastomère thermoplastique, comme dans le document WO2012152686 ou plus récemment, dans le document WO2023202915A1 décrivant une matrice TPE comprenant un TPE tribloc ayant un bloc élastomère diénique et deux blocs thermoplastiques comprenant des unités α-méthylstyrène.The Applicant has previously developed compositions for tires, in particular for tire treads, comprising a thermoplastic elastomer, as in document WO2012152686 or more recently, in document WO2023202915A1 describing a TPE matrix comprising a triblock TPE having a diene elastomer block and two thermoplastic blocks comprising α-methylstyrene units.

Un objectif constant des manufacturiers de pneumatiques est d’améliorer les propriétés de la bande de roulement qui doit obéir à un grand nombre d’exigences techniques, notamment celle d’avoir un très bon niveau de comportement routier sur véhicule automobile. Pour améliorer le comportement routier, on le sait, un certain niveau de rigidité de la bande de roulement est recherché.A constant objective of tire manufacturers is to improve the properties of the tread, which must meet a large number of technical requirements, including that of having a very good level of road behavior on a motor vehicle. To improve road behavior, as we know, a certain level of tread rigidity is sought.

Il est donc souhaitable qu’une composition de TPE comprenant des blocs rigides à base d’α-méthylstyrène, présente une bonne rigidité, notamment dans la fabrication de pneumatiques. A cette même fin, l’amélioration de la processabilité et de la mise en forme d’une telle composition de TPE est constamment recherchée.It is therefore desirable that a TPE composition comprising rigid blocks based on α-methylstyrene, has good rigidity, particularly in the manufacture of tires. To this same end, the improvement of the processability and the shaping of such a TPE composition is constantly sought.

Il est généralement connu que l’utilisation des plastifiants en combinaison avec des TPE, notamment des TPE comprenant des blocs à base d’α-méthylstyrène, permet d’en améliorer la processabilité et la mise en forme, comme indiqué dans le document WO2012152686 ou encore dans le document WO2015/113966. Toutefois, il est également admis que l’utilisation des plastifiants dans une composition de TPE permet d’en réduire la rigidité.It is generally known that the use of plasticizers in combination with TPEs, in particular TPEs comprising α-methylstyrene-based blocks, makes it possible to improve their processability and formability, as indicated in document WO2012152686 or in document WO2015/113966. However, it is also accepted that the use of plasticizers in a TPE composition makes it possible to reduce its rigidity.

Un objectif de la présente invention est celui d’améliorer la processabilité d’une composition de caoutchouc de TPE à blocs thermoplastiques comprenant des unités α-méthylstyrène, tout en améliorant ou du moins conservant la rigidité de la composition.An objective of the present invention is to improve the processability of a thermoplastic block TPE rubber composition comprising α-methylstyrene units, while improving or at least retaining the rigidity of the composition.

Cet objectif est atteint en ce que les Inventeurs ont découvert lors de leurs recherches, d’une manière surprenante, qu’une composition de caoutchouc spécifique comprenant un premier TPE à blocs, comprenant un bloc souple diénique et des blocs rigides thermoplastiques comprenant des unités α-méthylstyrène, et un deuxième TPE à blocs comprenant au moins un bloc élastomère polyéther et au moins un bloc thermoplastique TP, lequel bloc thermoplastique TP présente une température de fusion, Tf, comprise dans un domaine allant de 130°C à 180°C, présentait une processabilité améliorée, sans que cela ne soit au détriment de la rigidité de la composition.This objective is achieved in that the inventors discovered during their research, in a surprising manner, that a specific rubber composition comprising a first block TPE, comprising a flexible diene block and rigid thermoplastic blocks comprising α-methylstyrene units, and a second block TPE comprising at least one polyether elastomer block and at least one thermoplastic TP block, which thermoplastic TP block has a melting temperature, Tf, in a range from 130°C to 180°C, exhibited improved processability, without this being to the detriment of the rigidity of the composition.

Ces améliorations significatives de propriétés permettent d’atteindre un très bon niveau de compromis entre processabilité d’une composition de TPE et comportement routier des pneumatiques comportant une bande de roulement à base d’une telle composition de TPE.These significant improvements in properties make it possible to achieve a very good level of compromise between the processability of a TPE composition and the road behavior of tires with a tread based on such a TPE composition.

Ainsi, un premier objet de l’invention est une composition polymère comprenant un premier élastomère thermoplastique et un deuxième élastomère thermoplastique,

  • lequel premier thermoplastique est
Thus, a first object of the invention is a polymer composition comprising a first thermoplastic elastomer and a second thermoplastic elastomer,
  • which first thermoplastic is

un élastomère thermoplastique à blocs TPE11 de formule A-B-A, dans lequel A est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B est un bloc élastomère diénique comprenant plus de 95% en masse des unités diéniques par rapport à la masse du bloc élastomère diénique, oua thermoplastic elastomer with TPE11 blocks of formula A-B-A, in which A is a thermoplastic block comprising predominantly by mole α-methylstyrene units and B is a diene elastomer block comprising more than 95% by mass of the diene units relative to the mass of the diene elastomer block, or

un élastomère thermoplastique à blocs TPE12 de formule A’-B’-A’, dans lequel A’ est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B’ est un bloc élastomère copolymère statistique comprenant des unités diéniques et des unités vinylaromatiques, ou encorea thermoplastic elastomer with TPE12 blocks of formula A’-B’-A’, in which A’ is a thermoplastic block comprising predominantly in moles α-methylstyrene units and B’ is a random copolymer elastomer block comprising diene units and vinylaromatic units, or

un mélange des deux élastomères thermoplastiques à blocs TPE11 et TPE12,

  • lequel deuxième élastomère thermoplastique comprend au moins un bloc élastomère polyéther et au moins un bloc thermoplastique, bloc TP, lequel bloc TP présente une température de fusion, Tf, comprise dans un domaine allant de 130°C à 190°C.
a blend of the two thermoplastic block elastomers TPE11 and TPE12,
  • which second thermoplastic elastomer comprises at least one polyether elastomer block and at least one thermoplastic block, TP block, which TP block has a melting temperature, Tf, within a range from 130°C to 190°C.

L’invention a également pour objet, des produits finis ou semi-finis comprenant une composition polymère conforme à l’invention et destinés à la fabrication de pneumatiques, en particulier, une bande de roulement d’un pneumatique comprenant une telle composition.The invention also relates to finished or semi-finished products comprising a polymer composition in accordance with the invention and intended for the manufacture of tires, in particular, a tread of a tire comprising such a composition.

L’invention a encore pour objet, un pneumatique comprenant une composition polymère conforme à l’invention dans tout ou partie de sa bande de roulement.The invention also relates to a tire comprising a polymer composition in accordance with the invention in all or part of its tread.

L’invention, décrite plus en détail ci-après, a pour objet au moins l’une des réalisations énumérées aux points suivants :The invention, described in more detail below, relates to at least one of the embodiments listed in the following points:

1. composition polymère comprenant un premier élastomère thermoplastique et un deuxième élastomère thermoplastique,

  • lequel premier thermoplastique est
1. polymer composition comprising a first thermoplastic elastomer and a second thermoplastic elastomer,
  • which first thermoplastic is

un élastomère thermoplastique à blocs TPE11 de formule A-B-A, dans lequel A est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B est un bloc élastomère diénique comprenant plus de 95% en masse des unités diéniques par rapport à la masse du bloc élastomère diénique, oua thermoplastic elastomer with TPE11 blocks of formula A-B-A, in which A is a thermoplastic block comprising predominantly by mole α-methylstyrene units and B is a diene elastomer block comprising more than 95% by mass of the diene units relative to the mass of the diene elastomer block, or

un élastomère thermoplastique à blocs TPE12 de formule A’-B’-A’, dans lequel A’ est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B’ est un bloc élastomère copolymère statistique comprenant des unités diéniques et des unités vinylaromatiques, ou encorea thermoplastic elastomer with TPE12 blocks of formula A’-B’-A’, in which A’ is a thermoplastic block comprising predominantly in moles α-methylstyrene units and B’ is a random copolymer elastomer block comprising diene units and vinylaromatic units, or

un mélange des deux élastomères thermoplastiques à blocs TPE11 et TPE12,

  • lequel deuxième élastomère thermoplastique comprend au moins un bloc élastomère polyéther et au moins un bloc thermoplastique, bloc TP, lequel bloc TP présente une température de fusion, Tf, comprise dans un domaine allant de 130°C à 190°C.
a blend of the two thermoplastic block elastomers TPE11 and TPE12,
  • which second thermoplastic elastomer comprises at least one polyether elastomer block and at least one thermoplastic block, TP block, which TP block has a melting temperature, Tf, within a range from 130°C to 190°C.

2. Composition selon la réalisation 1, dans laquelle les blocs thermoplastiques A et A’ comprennent indépendamment l’un de l’autre plus de 95 % en mole d’unités α-méthylstyrène.2. Composition according to embodiment 1, in which the thermoplastic blocks A and A’ comprise, independently of one another, more than 95 mol% of α-methylstyrene units.

3. Composition selon la réalisation 1 ou 2 dans laquelle les blocs thermoplastiques A et A’ comprennent indépendamment l’un de l’autre des unités styrène.3. Composition according to embodiment 1 or 2 in which the thermoplastic blocks A and A’ comprise, independently of one another, styrene units.

4. Composition selon l’une quelconque des réalisations 1 à 2 dans laquelle les blocs thermoplastiques A et A’ sont indépendamment l’un de l’autre des homopolymères d’α-méthylstyrène.4. Composition according to any one of embodiments 1 to 2 in which the thermoplastic blocks A and A’ are, independently of one another, homopolymers of α-methylstyrene.

5. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle les blocs thermoplastiques A représentent au moins 10 % en masse par rapport à la masse de l’élastomère thermoplastique à blocs TPE11, de préférence de 10 à 45% en masse, de préférence encore de 10% à 40% en masse , et indépendamment les blocs thermoplastiques A’ représentent au moins 10% en masse par rapport à la masse de l’élastomère thermoplastique à blocs TPE12, de préférence de 10 à 45% en masse et de préférence encore de 10% à 40% en masse.5. Composition according to any one of the preceding embodiments in which the thermoplastic blocks A represent at least 10% by mass relative to the mass of the thermoplastic elastomer with TPE11 blocks, preferably from 10 to 45% by mass, more preferably from 10% to 40% by mass, and independently the thermoplastic blocks A' represent at least 10% by mass relative to the mass of the thermoplastic elastomer with TPE12 blocks, preferably from 10 to 45% by mass and more preferably from 10% to 40% by mass.

6. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle le bloc élastomère B comprend de 0 à moins de 5% en masse d’unités d’un ou plusieurs monomères vinylaromatiques.6. Composition according to any one of the preceding embodiments in which the elastomer block B comprises from 0 to less than 5% by mass of units of one or more vinylaromatic monomers.

7. Composition selon la réalisation 6 dans laquelle les unités de monomères vinylaromatiques du bloc B, sont choisis parmi les unités styrène, les unités α-méthylstyrène et leur mélange.7. Composition according to embodiment 6 in which the vinylaromatic monomer units of block B are chosen from styrene units, α-methylstyrene units and their mixture.

8. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle le bloc élastomère B comprend majoritairement des unités de 1,3-butadiène, de préférence le bloc B est un bloc polybutadiène (BR).8. Composition according to any one of the preceding embodiments in which the elastomer block B mainly comprises 1,3-butadiene units, preferably the block B is a polybutadiene block (BR).

9. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle le bloc élastomère B’ comprend plus de 5% en masse à moins de 45% en masse, de préférence plus de 10% en masse à moins de 40% en masse d’unités vinylaromatiques, par rapport à la masse du bloc B’, les unités vinylaromatiques étant de préférence des unités de styrène.9. Composition according to any one of the preceding embodiments in which the elastomer block B' comprises more than 5% by mass to less than 45% by mass, preferably more than 10% by mass to less than 40% by mass of vinylaromatic units, relative to the mass of the block B', the vinylaromatic units preferably being styrene units.

10. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle le bloc élastomère B’ comprend des unités de 1,3-butadiène et des unités de styrène.10. Composition according to any one of the preceding embodiments in which the elastomer block B’ comprises 1,3-butadiene units and styrene units.

11. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle le bloc élastomère B' est un copolymère statistique de 1,3-butadiène et de styrène.11. Composition according to any one of the preceding embodiments in which the elastomer block B' is a random copolymer of 1,3-butadiene and styrene.

12. Composition selon l'une quelconque des réalisations précédentes, dans laquelle le ou les blocs thermoplastiques du deuxième élastomère thermoplastique sont choisis dans le groupe constitué par les polyamides, de préférence le ou les blocs thermoplastiques du deuxième élastomère thermoplastique sont choisis dans le groupe constitué par les polyamides de type PA6, PA11 PA12, PA4.12, PA4.14, PA4.18, PA6.10, PA6.12, PA6.14, PA6.18, PA9.12, PA10.10, PA10.12, PA10.14, PA10.18 et leurs mélanges, de préférence les blocs polymaides sont choisis dans le groupe constitué par les polyamides de type PA6, PA11, PA12 et leurs mélanges.12. Composition according to any one of the preceding embodiments, in which the thermoplastic block(s) of the second thermoplastic elastomer are chosen from the group consisting of polyamides, preferably the thermoplastic block(s) of the second thermoplastic elastomer are chosen from the group consisting of polyamides of type PA6, PA11, PA12, PA4.12, PA4.14, PA4.18, PA6.10, PA6.12, PA6.14, PA6.18, PA9.12, PA10.10, PA10.12, PA10.14, PA10.18 and mixtures thereof, preferably the polyamide blocks are chosen from the group consisting of polyamides of type PA6, PA11, PA12 and mixtures thereof.

13. Composition selon l'une quelconque des réalisations précédentes, dans laquelle la fraction massique du bloc thermoplastique (TP) dans le deuxième élastomère thermoplastique est comprise dans un domaine allant de 15% à 60%, de préférence de 20% à 50%.13. Composition according to any one of the preceding embodiments, in which the mass fraction of the thermoplastic block (TP) in the second thermoplastic elastomer is within a range from 15% to 60%, preferably from 20% to 50%.

14. Composition selon l'une quelconque des réalisations précédentes, dans laquelle le ou les blocs élastomères polyéther du deuxième élastomère thermoplastique sont choisis dans le groupe constitué par les polytétraméthylènes glycol (PTMG), les polyéthylènes glycols (PEG), le polypropylène éther glycol (PPG), le polyhexaméthylène éther glycol, le polytriméthylènéther glycol (PO3G), le poly(3- alkyltétrahydrofurane), et leurs mélanges, de préférence dans le groupe constitué par les polytétraméthylènes glycol (PTMG), les polyéthylènes glycols (PEG) et leurs mélanges.14. Composition according to any one of the preceding embodiments, in which the polyether elastomer block(s) of the second thermoplastic elastomer are chosen from the group consisting of polytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol (PEG), polypropylene ether glycol (PPG), polyhexamethylene ether glycol, polytrimethylene ether glycol (PO3G), poly(3-alkyltetrahydrofuran), and mixtures thereof, preferably from the group consisting of polytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol (PEG) and mixtures thereof.

15. Composition selon l'une quelconque des réalisations précédentes, dans laquelle le deuxième élastomère thermoplastique est choisi dans le groupe constitué par les copolymères à blocs polyéther et polyamides (PEBA).15. Composition according to any one of the preceding embodiments, in which the second thermoplastic elastomer is chosen from the group consisting of polyether and polyamide block copolymers (PEBA).

16. Composition selon l'une quelconque des réalisations précédentes, dans laquelle le bloc thermoplastique (TP) du deuxième élastomère thermoplastique présente une Tf comprise dans un domaine allant de préférence de 130°C à 180°C.16. Composition according to any one of the preceding embodiments, in which the thermoplastic (TP) block of the second thermoplastic elastomer has a Tf comprised in a range preferably from 130°C to 180°C.

17. Composition selon l'une quelconque des réalisations précédentes, dans laquelle le taux du premier élastomère thermoplastique dans la composition est compris dans un domaine allant de 50 à 96 pce, de préférence de 60 à 80 pce.17. Composition according to any one of the preceding embodiments, in which the rate of the first thermoplastic elastomer in the composition is within a range from 50 to 96 pce, preferably from 60 to 80 pce.

18. Composition selon l'une quelconque des réalisations précédentes, dans laquelle le taux du deuxième élastomère thermoplastique dans la composition est compris dans un domaine allant de 4 à 50 pce.18. Composition according to any one of the preceding embodiments, in which the rate of the second thermoplastic elastomer in the composition is within a range from 4 to 50 pce.

19. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes, laquelle composition comprend en outre un homopolymère d’α-méthylstyrène dans une proportion massique allant de 5 à 45% en masse par rapport à la masse totale de la composition.19. Composition according to any one of the preceding embodiments, which composition further comprises an α-methylstyrene homopolymer in a mass proportion ranging from 5 to 45% by mass relative to the total mass of the composition.

20. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes comprenant au moins un composant choisi parmi les élastomères non thermoplastiques, les charges renforçantes choisies parmi les noirs de carbone et les autres charges renforçantes, organiques et inorganiques de type siliceux notamment la silice, ainsi que les mélanges de ces charges, les agents de couplage élastomère/charge, les charges non renforçantes, les agents de mise en œuvre, les stabilisants, les plastifiants, les pigments, les anti-oxydants, les agents anti-fatigue, les cires anti-ozonantes, les promoteurs d’adhésion, les résines renforçantes, les systèmes de réticulation à base de soufre et/ou de peroxyde et/ou de bismaléimides, les activateurs de réticulation comprenant du monoxyde de zinc et de l’acide stéarique, les dérivés guanidiques, les huiles d’extension, les agents de recouvrement de la silice.20. Composition according to any one of the preceding embodiments comprising at least one component chosen from non-thermoplastic elastomers, reinforcing fillers chosen from carbon blacks and other reinforcing fillers, organic and inorganic of siliceous type, in particular silica, as well as mixtures of these fillers, elastomer/filler coupling agents, non-reinforcing fillers, processing agents, stabilizers, plasticizers, pigments, antioxidants, anti-fatigue agents, anti-ozonating waxes, adhesion promoters, reinforcing resins, crosslinking systems based on sulfur and/or peroxide and/or bismaleimides, crosslinking activators comprising zinc monoxide and stearic acid, guanidine derivatives, extending oils, silica covering agents.

21. Produit fini ou semi-fini destiné à la fabrication de pneumatiques comprenant une composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes.21. Finished or semi-finished product intended for the manufacture of tires comprising a composition according to any of the preceding embodiments.

22. Pneumatique comportant une bande de roulement, lequel pneumatique comprend une composition selon l’une quelconque des réalisations 1 à 20 dans tout ou partie de sa bande de roulement.22. A tire comprising a tread, which tire comprises a composition according to any one of embodiments 1 to 20 in all or part of its tread.

DéfinitionsDefinitions

Dans la présente, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des pourcentages (%) en masse.In this document, unless expressly stated otherwise, all percentages (%) indicated are percentages (%) by mass.

D’autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l’expression "entre a et b" représente le domaine à l’intérieur des limites a et b (c’est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l’expression "de a à b" signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu’à b (c’est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).On the other hand, any range of values designated by the expression "between a and b" represents the domain within the limits a and b (i.e., excluding the limits a and b), while any range of values designated by the expression "from a to b" means the domain of values from a to b (i.e., including the strict limits a and b).

Dans la présente description, on entend par « partie pour cent d’élastomère » ou « pce », la partie en masse d’un constituant pour 100 parties en masse du ou des élastomères, c’est-à-dire de la masse totale du ou des élastomères, qu’ils soient thermoplastiques ou non thermoplastiques, de la composition. Ainsi, un constituant à 60 pce signifiera par exemple 60 g de ce constituant pour 100 g d’élastomère.In this description, the term "part per cent of elastomer" or "pce" means the part by mass of a constituent per 100 parts by mass of the elastomer(s), i.e. of the total mass of the elastomer(s), whether thermoplastic or non-thermoplastic, of the composition. Thus, a constituent at 60 pce will mean, for example, 60 g of this constituent per 100 g of elastomer.

Par poly(α-méthylstyrène) on entend communément un homopolymère d’α-méthylstyrène.Poly(α-methylstyrene) is commonly understood to mean a homopolymer of α-methylstyrene.

Dans la présente description, on entend par « unités X » (ou « motifs X ») ou unités du monomère X d’un polymère les unités monomères qui résultent de la polymérisation du monomère X. Ainsi, des "unités α-méthylstyrène" sont les unités résultant de la polymérisation du monomère α-méthylstyrène.In the present description, the term "units X" (or "units X") or units of the monomer X of a polymer means the monomer units which result from the polymerization of the monomer X. Thus, "α-methylstyrene units" are the units resulting from the polymerization of the monomer α-methylstyrene.

Les composés comprenant du carbone, 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. De la même manière, les composés mentionnés peuvent également provenir du recyclage de matériaux déjà utilisés, c’est-à-dire qu’ils peuvent être, partiellement ou totalement, issus d’un procédé de recyclage, ou encore obtenus à partir de matières premières elles-mêmes issues d’un procédé de recyclage. Sont concernés notamment les monomères, les polymères, etc.The carbon-containing compounds mentioned in the description may be of fossil or bio-sourced origin. In the latter case, they may be, partially or totally, derived from biomass or obtained from renewable raw materials derived from biomass. Similarly, the compounds mentioned may also come from the recycling of materials already in use, i.e. they may be, partially or totally, derived from a recycling process, or obtained from raw materials themselves derived from a recycling process. This includes, in particular, monomers, polymers, etc.

Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention

La composition polymère selon l’invention comprend un premier élastomère thermoplastique et un deuxième élastomère thermoplastique. The polymer composition according to the invention comprises a first thermoplastic elastomer and a second thermoplastic elastomer.

Le premier élastomère thermoplastique (TPE1)The first thermoplastic elastomer (TPE1)

Le premier TPE utile aux besoins de l’invention est choisi parmi : un élastomère thermoplastique tribloc (TPE11), de formule A-B-A avec deux segments rigides thermoplastiques A comprenant des unités α-méthylstyrène reliés par un segment souple B constitué d’un élastomère diénique, un élastomère thermoplastique tribloc (TPE12) de formule A’-B’-A’ avec deux segments rigides thermoplastiques A’ comprenant des unités α-méthylstyrène reliés par un segment souple B’ constitué d’un élastomère copolymère statistique comprenant des unités diéniques et des unités vinylaromatiques, et un mélange de TPE11 et de TPE12.The first TPE useful for the purposes of the invention is chosen from: a triblock thermoplastic elastomer (TPE11), of formula A-B-A with two rigid thermoplastic segments A comprising α-methylstyrene units linked by a flexible segment B consisting of a diene elastomer, a triblock thermoplastic elastomer (TPE12) of formula A’-B’-A’ with two rigid thermoplastic segments A’ comprising α-methylstyrene units linked by a flexible segment B’ consisting of a random copolymer elastomer comprising diene units and vinylaromatic units, and a mixture of TPE11 and TPE12.

La masse molaire moyenne en nombre (notée Mn) du premier TPE de l’invention est préférentiellement comprise entre 60 000 et 800 000 g/mol, plus préférentiellement comprise entre 80 000 et 600 000 g/mol. En dessous des minima indiqués, la cohésion entre les chaînes du TPE, risque d’être affectée ; d’autre part, une augmentation de la température d’usage risque d’affecter les propriétés mécaniques, notamment les propriétés à la rupture. Par ailleurs, une masse Mn trop élevée peut être pénalisante pour la mise en œuvre. Ainsi, on a constaté qu’une valeur comprise dans un domaine de 80 000 à 400 000 g/mol était particulièrement bien adaptée, notamment à une utilisation du TPE dans une composition pour pneumatique. Une Mn comprise dans un domaine de 100 000 à 300 000 g/mol est davantage préférée.The number-average molar mass (denoted Mn) of the first TPE of the invention is preferably between 60,000 and 800,000 g/mol, more preferably between 80,000 and 600,000 g/mol. Below the indicated minima, the cohesion between the chains of the TPE risks being affected; on the other hand, an increase in the operating temperature risks affecting the mechanical properties, in particular the properties at break. Furthermore, an excessively high Mn mass can be detrimental to processing. Thus, it has been found that a value in a range of 80,000 to 400,000 g/mol is particularly well suited, in particular to use of the TPE in a tire composition. An Mn in a range of 100,000 to 300,000 g/mol is more preferred.

Pour les TPE, la masse molaire moyenne en nombre (Mn) de l’élastomère TPE est déterminée par chromatographie d’exclusion stérique (SEC) de manière connue de l’homme du métier en utilisant une courbe d’étalonnage réalisée à partir de polybutadiènes étalons.For TPEs, the number-average molar mass (Mn) of the TPE elastomer is determined by size exclusion chromatography (SEC) in a manner known to those skilled in the art using a calibration curve produced from standard polybutadienes.

La valeur de l’indice de polymolécularité Ip (rappel : Ip = Mw/Mn avec Mw masse molaire moyenne en poids et Mn masse molaire moyenne en nombre) du TPE est de préférence inférieure à 3, de manière plus préférentielle inférieure à 2, de manière encore plus préférentielle inférieure à 1,5.The value of the polymolecularity index Ip (reminder: Ip = Mw/Mn with Mw average molar mass by weight and Mn average molar mass by number) of the TPE is preferably less than 3, more preferably less than 2, even more preferably less than 1.5.

De manière connue, les TPE présentent deux pics de température de transition vitreuse (Tg), la température la plus basse, étant relative à la partie élastomère du TPE, et la température la plus haute, étant relative à la partie thermoplastique du TPE.As is known, TPEs exhibit two glass transition temperature (Tg) peaks, the lower temperature being relative to the elastomer part of the TPE, and the higher temperature being relative to the thermoplastic part of the TPE.

L’élastomère thermoplastique tribloc TPE11The triblock thermoplastic elastomer TPE11 ,, de formule A-B-Aof A-B-A formula

L’élastomère thermoplastique tribloc noté TPE11 utile pour la mise en œuvre de la présente invention est de formule A-B-A, dans laquelle A est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B est un bloc élastomère diénique comprenant plus de 95% en masse des unités diéniques par rapport à la masse du bloc élastomère diénique.The triblock thermoplastic elastomer noted TPE11 useful for implementing the present invention is of formula A-B-A, in which A is a thermoplastic block comprising predominantly by mole of α-methylstyrene units and B is a diene elastomer block comprising more than 95% by mass of the diene units relative to the mass of the diene elastomer block.

Le bloc élastomère diénique «B» ou bloc BThe diene elastomer block “B” or B block

Le bloc B du premier TPE pour les besoins de l’invention, est un élastomère diénique. Par élastomère diénique, on entend 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). Le bloc B possède généralement une Tg inférieure à 0°C et très préférentiellement inférieure à -10°C. Une valeur de Tg supérieure à ces valeurs peut diminuer les performances de la composition lors d’une utilisation à très basse température. De manière préférentielle également, la Tg du bloc élastomère du TPE est supérieure à -100°C. Le bloc B a pour caractéristique essentielle de contenir majoritairement en masse des unités diéniques. Autrement dit, les unités diéniques du bloc B représentent la fraction pondérale la plus élevée des unités constitutives du bloc B.The B block of the first TPE, for the purposes of the invention, is a diene elastomer. By diene elastomer is meant an elastomer derived at least in part (i.e., a homopolymer or a copolymer) from diene monomers (monomers bearing two carbon-carbon double bonds, conjugated or not). The B block generally has a Tg of less than 0°C and very preferably less than -10°C. A Tg value higher than these values can reduce the performance of the composition when used at very low temperatures. Also preferably, the Tg of the elastomer block of the TPE is greater than -100°C. The B block has the essential characteristic of containing predominantly by mass diene units. In other words, the diene units of the B block represent the highest weight fraction of the constituent units of the B block.

De préférence, le bloc B est tout homopolymère obtenu par polymérisation d’un monomère diène conjugué ayant 4 à 15 atomes de carbone, ou un copolymère obtenu par copolymérisation d’un ou plusieurs diènes conjugués ayant 4 à 15 atomes de carbone entre eux ou éventuellement par copolymérisation avec un ou plusieurs monomères vinylaromatiques ayant de 8 à 20 atomes de carbone.Preferably, block B is any homopolymer obtained by polymerization of a conjugated diene monomer having 4 to 15 carbon atoms, or a copolymer obtained by copolymerization of one or more conjugated dienes having 4 to 15 carbon atoms between them or optionally by copolymerization with one or more vinylaromatic monomers having from 8 to 20 carbon atoms.

A titre de diènes conjugués, utilisables conformément à l’invention conviennent notamment les 1,3-diènes tels que le 1,3-butadiène, le 2-méthyl-1,3-butadiène (isoprène), les 2,3-di(alkyl en C1-C5)-1,3-butadiènes tels que par exemple le 2,3-diméthyl-1,3-butadiène, le 2,3-diéthyl-1,3-butadiène, le 2-méthyl-3-éthyl-1,3-butadiène, le 2-méthyl-3-isopropyl-1,3-butadiène, le phenyl-1,3-butadiène, le 1,3-pentadiène.Suitable conjugated dienes which can be used in accordance with the invention are in particular 1,3-dienes such as 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-di(C 1 -C 5 alkyl)-1,3-butadienes such as, for example, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2,3-diethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-isopropyl-1,3-butadiene, phenyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene.

De manière plus préférentielle, le bloc B comprend des unités de monomère 1,3-diène ayant 4 à 12 atomes de carbone. De manière encore plus préférentielle, le bloc B comprend des unités de 1,3-butadiène.More preferably, block B comprises 1,3-diene monomer units having 4 to 12 carbon atoms. Even more preferably, block B comprises 1,3-butadiene units.

Le bloc B est de préférence un polybutadiène (BR) ou un copolymère de 1,3-butadiène, en particulier un copolymère de 1,3-butadiène et d’un monomère vinylaromatique.Block B is preferably a polybutadiene (BR) or a copolymer of 1,3-butadiene, in particular a copolymer of 1,3-butadiene and a vinyl aromatic monomer.

A titre de monomères vinylaromatiques conviennent notamment le styrène, l’α-méthylstyrène, l’ortho- méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial "vinyle-toluène", le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène et le vinylnaphtalène. Le monomère vinylaromatique est préférentiellement le styrène ou l’α-méthylstyrène, plus préférentiellement l’α-méthylstyrène.Suitable vinylaromatic monomers include styrene, α-methylstyrene, ortho-meta-, para-methylstyrene, the commercial mixture "vinyl-toluene", para-tert-butylstyrene, methoxystyrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene and vinylnaphthalene. The vinylaromatic monomer is preferably styrene or α-methylstyrene, more preferably α-methylstyrene.

Selon un mode de réalisation particulièrement préférentiel de l’invention, le bloc élastomère B comprend majoritairement en masse des unités de 1,3-butadiène, de préférence le bloc B est un bloc polybutadiène.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the elastomer block B comprises mainly 1,3-butadiene units by mass, preferably the block B is a polybutadiene block.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le bloc élastomère B comprend de 0 à moins de 5% en masse d’unités d’un ou plusieurs monomères vinylaromatiques. Selon ce mode de réalisation préférentiel de l’invention, les unités d’un monomère vinylaromatique du bloc élastomère B sont avantageusement choisies parmi le styrène et l’α-méthylstyrène, plus avantageusement l’α-méthylstyrène. According to one embodiment of the invention, the elastomer block B comprises from 0 to less than 5% by mass of units of one or more vinylaromatic monomers. According to this preferred embodiment of the invention, the units of a vinylaromatic monomer of the elastomer block B are advantageously chosen from styrene and α-methylstyrene, more advantageously α-methylstyrene.

De préférence, le bloc élastomère B présente, une masse molaire moyenne en nombre (« Mn ») d’au moins 25 000 g/mol, de préférence d’au moins 35 000 g/mol et d’au plus 350 000 g/mol, de préférence d’au plus 250 000 g/mol, de manière à conférer aux élastomères thermoplastiques de bonnes propriétés élastomères et une tenue mécanique satisfaisante. La masse molaire moyenne en nombre du bloc élastomère B de l’élastomère thermoplastique peut être déterminée par chromatographie d’exclusion stérique de manière connue de l’homme du métier en utilisant une courbe d’étalons polybutadiène. Preferably, the elastomer block B has a number-average molar mass ("Mn") of at least 25,000 g/mol, preferably at least 35,000 g/mol and at most 350,000 g/mol, preferably at most 250,000 g/mol, so as to give the thermoplastic elastomers good elastomeric properties and satisfactory mechanical strength. The number-average molar mass of the elastomer block B of the thermoplastic elastomer can be determined by size exclusion chromatography in a manner known to those skilled in the art using a polybutadiene standard curve .

Le bloc thermoplastique «A» ou bloc AThe thermoplastic block “A” or block A

Le premier élastomère thermoplastique utile aux besoins de l’invention comprend deux blocs thermoplastiques, ou rigides, terminaux comprenant des unités α-méthylstyrène.The first thermoplastic elastomer useful for the purposes of the invention comprises two terminal thermoplastic, or rigid, blocks comprising α-methylstyrene units.

De préférence, les blocs thermoplastiques A présentent chacun une masse molaire moyenne en nombre (« Mn ») d’au moins 5 000 g/mol, de préférence au moins 7 000 g/mol, et d’au plus 100 000 g/mol, de préférence d’au plus 50 000 g/mol. La masse molaire moyenne en nombre des blocs thermoplastiques A peut être déterminée par chromatographie d’exclusion stérique de manière connue de l’homme du métier et exprimée ici relativement à des étalons polystyrène.Preferably, the thermoplastic blocks A each have a number-average molar mass ("Mn") of at least 5,000 g/mol, preferably at least 7,000 g/mol, and at most 100,000 g/mol, preferably at most 50,000 g/mol. The number-average molar mass of the thermoplastic blocks A can be determined by size exclusion chromatography in a manner known to those skilled in the art and expressed here relative to polystyrene standards.

Selon l’invention, les blocs thermoplastiques A comprennent majoritairement en mole des unités d’α-méthylstyrène afin de procurer une bonne tenue thermique à l’élastomère thermoplastique, ainsi qu’à la composition conforme à l’invention. Autrement dit, les unités d’α-méthylstyrène du bloc A représentent la fraction molaire la plus élevée des unités constitutives du bloc A. Le bloc thermoplastique A comprend de préférence plus de 95 % en mole d’unités α-méthylstyrène, pourcentage exprimé par rapport à l’ensemble des unités monomères constitutives du bloc A.According to the invention, the thermoplastic blocks A comprise predominantly in moles α-methylstyrene units in order to provide good thermal resistance to the thermoplastic elastomer, as well as to the composition in accordance with the invention. In other words, the α-methylstyrene units of the block A represent the highest molar fraction of the constituent units of the block A. The thermoplastic block A preferably comprises more than 95% in moles of α-methylstyrene units, a percentage expressed relative to all the constituent monomer units of the block A.

Lorsque les blocs thermoplastiques A comprennent en outre des unités issues d’au moins un autre monomère, celui-ci peut être vinylaromatique, de préférence il est le styrène. Ces unités issues d’un autre monomère peuvent également être un diène conjugué.When the thermoplastic blocks A also comprise units derived from at least one other monomer, this may be vinylaromatic, preferably it is styrene. These units derived from another monomer may also be a conjugated diene.

Selon un mode de réalisation particulièrement préférentiel de l’invention, les blocs thermoplastiques A sont essentiellement constitués d’unités α-méthylstyrène, c’est-à-dire que les blocs thermoplastiques A ne comprennent pas d’unités d’un monomère autre que l’α-méthylstyrène. Ainsi, on observe une meilleure tenue thermique à plus haute température de l’élastomère thermoplastique, ainsi que de la composition le contenant. Pour cette raison, les blocs thermoplastiques A présentent une Tg qui est de préférence supérieure ou égale à 100°C, de manière plus préférentielle d’au moins 120°C, et de manière encore plus préférentielle d’au plus 200°C, avantageusement variant de 100°C à 200°C, de préférence de 120°C à 180°C.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the thermoplastic blocks A are essentially composed of α-methylstyrene units, that is to say that the thermoplastic blocks A do not comprise units of a monomer other than α-methylstyrene. Thus, better thermal resistance at higher temperatures of the thermoplastic elastomer is observed, as well as of the composition containing it. For this reason, the thermoplastic blocks A have a Tg which is preferably greater than or equal to 100°C, more preferably at least 120°C, and even more preferably at most 200°C, advantageously varying from 100°C to 200°C, preferably from 120°C to 180°C.

Le taux minimum de blocs thermoplastiques A dans le premier élastomère plastique peut varier en fonction des conditions d’utilisation de la composition conforme à l’invention et est ajusté par l’homme du métier. De préférence, les deux blocs thermoplastiques A représentent au moins 10% en masse par rapport à la masse du premier élastomère thermoplastique, de préférence de 10% à 45 % en masse, plus préférentiellement de 10% à 40% en masse.The minimum content of thermoplastic blocks A in the first plastic elastomer may vary depending on the conditions of use of the composition in accordance with the invention and is adjusted by a person skilled in the art. Preferably, the two thermoplastic blocks A represent at least 10% by mass relative to the mass of the first thermoplastic elastomer, preferably from 10% to 45% by mass, more preferably from 10% to 40% by mass.

Dans le cadre de l’invention, la composition polymère peut comprendre un ou plusieurs premiers élastomères thermoplastiques TPE11 de formule A-B-A. Dans le cas où il y en a plusieurs, ils se différencient par leur macrostructure ou leur microstructure.In the context of the invention, the polymer composition may comprise one or more first thermoplastic elastomers TPE11 of formula A-B-A. In the case where there are several, they are differentiated by their macrostructure or their microstructure.

Avantageusement, le TPE11 est un élastomère thermoplastique tribloc de formule A-B-A dans laquelle les blocs A représentent chacun un bloc thermoplastique poly(α-méthylstyrène) et le bloc B est un bloc élastomère diénique, le bloc B étant en particulier un homopolymère d’un 1,3-diène ou un copolymère d’un 1,3-diène, le 1,3-diène étant tel que défini plus haut, le 1,3-diène est de préférence le 1,3-butadiène.Advantageously, TPE11 is a triblock thermoplastic elastomer of formula A-B-A in which the A blocks each represent a poly(α-methylstyrene) thermoplastic block and the B block is a diene elastomer block, the B block being in particular a homopolymer of a 1,3-diene or a copolymer of a 1,3-diene, the 1,3-diene being as defined above, the 1,3-diene is preferably 1,3-butadiene.

L’élastomère thermoplastique tribloc TPE12The triblock thermoplastic elastomer TPE12 ,, de formule A’-B’-A’of formula A’-B’-A’

L’élastomère thermoplastique tribloc noté TPE12 utile pour la mise en œuvre de la présente invention est de formule A’-B’-A’, dans laquelle A’ est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B’ est un bloc élastomère copolymère statistique comprenant des unités diéniques et des unités vinylaromatiques, en particulier un bloc élastomère copolymère (1,3-diène-co-monomère vinylaromatique) statistique.The triblock thermoplastic elastomer noted TPE12 useful for implementing the present invention is of formula A’-B’-A’, in which A’ is a thermoplastic block comprising predominantly in moles α-methylstyrene units and B’ is a random copolymer elastomer block comprising diene units and vinylaromatic units, in particular a random copolymer elastomer block (1,3-diene-co-vinylaromatic monomer).

Le bloc élastomère diénique «B’» ou bloc B’The diene elastomer block “B’” or B’ block

Le bloc B’ du deuxième TPE pour les besoins de l’invention, peut être tout copolymère statistique comprenant des unités diéniques et des unités vinylaromatiques, notamment des unités de styrène, connu de l’homme du métier. Il possède généralement une Tg inférieure à 0°C et très préférentiellement inférieure à -10°C. Une valeur de Tg supérieure à ces valeurs peut diminuer les performances de la composition conforme à l’invention lors d’une utilisation à très basse température. De manière préférentielle également, la Tg du bloc B’ est supérieure à -100°C.The B’ block of the second TPE for the purposes of the invention may be any random copolymer comprising diene units and vinylaromatic units, in particular styrene units, known to those skilled in the art. It generally has a Tg of less than 0°C and very preferably less than -10°C. A Tg value higher than these values may reduce the performance of the composition in accordance with the invention when used at very low temperatures. Also preferably, the Tg of the B’ block is greater than -100°C.

Par élastomère copolymère statistique formé d’unités diéniques et d’unités styréniques (ou bloc élastomère « B’ ») on entend un élastomère copolymère statistique issu au moins en partie de monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non) et au moins en partie de monomères vinylaromatiques, monomères de formule ArCH=CH2ou Ar-CMe=CH2, le symbole Ar représentant un groupement aromatique.By statistical copolymer elastomer formed from diene units and styrenic units (or elastomer block "B'") is meant a statistical copolymer elastomer derived at least in part from diene monomers (monomers carrying two carbon-carbon double bonds, conjugated or not) and at least in part from vinylaromatic monomers, monomers of formula ArCH=CH 2 or Ar-CMe=CH 2 , the symbol Ar representing an aromatic group.

De préférence, le bloc B’ est un élastomère obtenu par copolymérisation statistique d’un ou plusieurs diènes conjugués ayant 4 à 15 atomes de carbone avec un ou plusieurs monomères vinylaromatiques ayant de 8 à 20 atomes de carbone.Preferably, block B' is an elastomer obtained by random copolymerization of one or more conjugated dienes having 4 to 15 carbon atoms with one or more vinylaromatic monomers having 8 to 20 carbon atoms.

A titre de diènes conjugués, utilisables conformément à l’invention conviennent notamment les 1,3-diènes tels que le 1,3-butadiène, le 2-méthyl-1,3-butadiène (isoprène), les 2,3-di(alkyl en C1-C5)-1,3-butadiènes tels que le 2,3-diméthyl-1,3-butadiène, le 2,3-diéthyl-1,3-butadiène, le 2-méthyl-3-éthyl-1,3-butadiène, le 2-méthyl-3-isopropyl-1,3-butadiène, le phenyl-1,3-butadiène et le 1,3-pentadiène.Suitable conjugated dienes which can be used in accordance with the invention are in particular 1,3-dienes such as 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene), 2,3-di(C 1 -C 5 alkyl)-1,3-butadienes such as 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2,3-diethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-ethyl-1,3-butadiene, 2-methyl-3-isopropyl-1,3-butadiene, phenyl-1,3-butadiene and 1,3-pentadiene.

De préférence, le bloc B’ comprend des unités de 1,3-diène ayant 4 à 12 atomes de carbone, plus particulièrement, le bloc B’ comprend des unités de 1,3-butadiène.Preferably, the B' block comprises 1,3-diene units having 4 to 12 carbon atoms, more particularly, the B' block comprises 1,3-butadiene units.

A titre de monomères vinylaromatiques conviennent notamment le styrène, l’α-méthylstyrène, l’ortho- méta-, para-méthylstyrène, le mélange commercial "vinyle-toluène", le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène et le vinylnaphtalène.Suitable vinyl aromatic monomers include styrene, α-methylstyrene, ortho-meta-, para-methylstyrene, the commercial mixture "vinyl-toluene", para-tert-butylstyrene, methoxystyrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene and vinylnaphthalene.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le bloc élastomère B’ comprend des unités du styrène ou de l’α-méthylstyrène ou à la fois des unités du styrène et des unités de l’α-méthylstyrène, de préférence des unités du styrène.According to one embodiment of the invention, the elastomer block B' comprises styrene or α-methylstyrene units or both styrene units and α-methylstyrene units, preferably styrene units.

Le bloc B’ est de préférence un copolymère statistique comprenant des unités de 1,3-butadiène et des unités de styrène. De manière plus préférentielle, le bloc B’ est un copolymère statistique de 1,3-butadiène et de styrène.The B’ block is preferably a random copolymer comprising 1,3-butadiene units and styrene units. More preferably, the B’ block is a random copolymer of 1,3-butadiene and styrene.

Selon un mode de réalisation de l’invention, le bloc élastomère B’ comprend avantageusement plus de 5% en masse à moins de 45% en masse, de préférence plus de 10% en masse à moins de 40% en masse de styrène par rapport à la masse du bloc B’.According to one embodiment of the invention, the elastomer block B' advantageously comprises more than 5% by mass to less than 45% by mass, preferably more than 10% by mass to less than 40% by mass of styrene relative to the mass of the block B'.

De préférence pour l’invention, le bloc B’ présente une masse molaire moyenne en nombre (« Mn ») d’au moins 45 000 g/mol, de préférence d’au moins 65 000 g/mol et d’au plus 700 000 g/mol, de préférence d’au plus 500 000 g/mol, de manière à conférer au deuxième élastomère thermoplastique de bonnes propriétés élastomériques et une tenue mécanique satisfaisante, ainsi qu’à la composition conforme à l’invention. La masse molaire moyenne en nombre du bloc B’ peut être déterminée par chromatographie d’exclusion stérique de manière connue de l’homme du métier en utilisant une courbe d’étalonnage réalisée à partir d’étalons polystyrène.Preferably for the invention, the block B' has a number-average molar mass ("Mn") of at least 45,000 g/mol, preferably at least 65,000 g/mol and at most 700,000 g/mol, preferably at most 500,000 g/mol, so as to give the second thermoplastic elastomer good elastomeric properties and satisfactory mechanical strength, as well as the composition in accordance with the invention. The number-average molar mass of the block B' can be determined by size exclusion chromatography in a manner known to those skilled in the art using a calibration curve produced from polystyrene standards.

Le bloc thermoplastique «A’» ou bloc A’The thermoplastic block “A’” or A’ block

L’élastomère thermoplastique tribloc TPE12 de formule A’-B’-A’ selon l’invention comprend deux blocs thermoplastiques, ou rigides, terminaux, bloc A’ comprenant des unités α-méthylstyrène.The triblock thermoplastic elastomer TPE12 of formula A’-B’-A’ according to the invention comprises two terminal thermoplastic, or rigid, blocks, block A’ comprising α-methylstyrene units.

De préférence, les blocs thermoplastiques A’ présentent chacun une masse molaire moyenne en nombre (« Mn ») d’au moins 5 000 g/mol, de préférence au moins 7 000 g/mol, et d’au plus 100 000 g/mol, de préférence d’au plus 50 000 g/mol. La masse molaire moyenne en nombre des blocs A’ peut être déterminée par chromatographie d’exclusion stérique de manière connue de l’homme du métier et exprimée ici relativement à des étalons polystyrène.Preferably, the thermoplastic blocks A' each have a number-average molar mass ("Mn") of at least 5,000 g/mol, preferably at least 7,000 g/mol, and at most 100,000 g/mol, preferably at most 50,000 g/mol. The number-average molar mass of the blocks A' can be determined by size exclusion chromatography in a manner known to those skilled in the art and expressed here relative to polystyrene standards.

Selon l’invention, les blocs thermoplastiques A’ comprennent majoritairement en mole des unités d’α-méthylstyrène afin de procurer une bonne tenue thermique à l’élastomère thermoplastique, ainsi qu’à la composition conforme à l’invention. Chaque bloc thermoplastique A’ comprend de préférence plus de 95 % en mole d’unités α-méthylstyrène.According to the invention, the thermoplastic blocks A’ comprise predominantly by mole of α-methylstyrene units in order to provide good thermal resistance to the thermoplastic elastomer, as well as to the composition in accordance with the invention. Each thermoplastic block A’ preferably comprises more than 95% by mole of α-methylstyrene units.

Lorsque les blocs thermoplastiques A’ comprennent en outre des unités d’au moins un autre monomère, celui-ci peut être vinylaromatique, de préférence il est le styrène. Ces unités d’un autre monomère peuvent également être un diène conjugué.When the thermoplastic blocks A’ further comprise units of at least one other monomer, this may be vinylaromatic, preferably it is styrene. These units of another monomer may also be a conjugated diene.

Selon un mode de réalisation particulièrement préférentiel de l’invention, les blocs thermoplastiques A’ sont essentiellement constitués d’unités α-méthylstyrène, c’est-à-dire que les blocs thermoplastiques A’ ne comprennent pas d’unités d’un monomère autre que l’α-méthylstyrène. Ainsi, on observe une meilleure tenue thermique à plus haute température de l’élastomère thermoplastique, ainsi que de la composition conforme à l’invention. Pour cette raison les blocs thermoplastiques A’ présentent une Tg qui est de préférence supérieure ou égale à 100°C, de manière plus préférentielle d’au moins 120°C, et de manière encore plus préférentielle d’au plus 200°C, avantageusement variant de 100°C à 200°C, de préférence de 120°C à 180°C.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the thermoplastic blocks A' are essentially composed of α-methylstyrene units, that is to say that the thermoplastic blocks A' do not comprise units of a monomer other than α-methylstyrene. Thus, better thermal resistance at higher temperatures of the thermoplastic elastomer is observed, as well as of the composition in accordance with the invention. For this reason, the thermoplastic blocks A' have a Tg which is preferably greater than or equal to 100°C, more preferably at least 120°C, and even more preferably at most 200°C, advantageously varying from 100°C to 200°C, preferably from 120°C to 180°C.

Le taux minimum de blocs thermoplastiques A’ dans le deuxième élastomère thermoplastique peut varier en fonction des conditions d’utilisation de la composition conforme à l’invention et est ajusté par l’homme du métier. De préférence, les blocs thermoplastiques A’ représentent au moins 10% en masse par rapport à la masse de l’élastomère thermoplastique, de préférence de 10% à 45 % en masse, plus préférentiellement de 10% à 40% en masse.The minimum content of thermoplastic blocks A’ in the second thermoplastic elastomer may vary depending on the conditions of use of the composition in accordance with the invention and is adjusted by a person skilled in the art. Preferably, the thermoplastic blocks A’ represent at least 10% by mass relative to the mass of the thermoplastic elastomer, preferably from 10% to 45% by mass, more preferably from 10% to 40% by mass.

Avantageusement, le deuxième TPE est un élastomère thermoplastique tribloc de formule A’-B’-A’ dans laquelle les blocs A’ représentent chacun un bloc thermoplastique poly(α-méthylstyrène), le bloc B’ est un bloc élastomère copolymère statistique d’un 1,3-diène et d’un monomère vinylaromatique, le 1,3-diène étant tel que défini plus haut, de préférence le 1,3-butadiène et le monomère vinylaromatique étant tels que défini plus haut, de préférence le styrène.Advantageously, the second TPE is a triblock thermoplastic elastomer of formula A'-B'-A' in which the blocks A' each represent a poly(α-methylstyrene) thermoplastic block, the block B' is a random copolymer elastomer block of a 1,3-diene and a vinylaromatic monomer, the 1,3-diene being as defined above, preferably 1,3-butadiene and the vinylaromatic monomer being as defined above, preferably styrene.

Dans le cadre de l’invention, la composition polymère peut comprendre un ou plusieurs deuxièmes élastomères thermoplastiques A’-B’-A’. Dans le cas où il y en a plusieurs, ils se différencient par leur macrostructure ou leur microstructure.In the context of the invention, the polymer composition may comprise one or more second thermoplastic elastomers A’-B’-A’. In the case where there are several, they differ by their macrostructure or their microstructure.

Le premier élastomère thermoplastique de la composition polymère conforme à l’invention est le TPE11 selon une première variante de l’invention, est le TPE12 selon une deuxième variante de l’invention et un mélange des deux élastomères thermoplastiques TPE11 et TPE12 selon une troisième variante de l’invention.The first thermoplastic elastomer of the polymer composition in accordance with the invention is TPE11 according to a first variant of the invention, is TPE12 according to a second variant of the invention and a mixture of the two thermoplastic elastomers TPE11 and TPE12 according to a third variant of the invention.

Quantité du premier élastomère thermoplastique (TPE1)Quantity of first thermoplastic elastomer (TPE1)

Dans la composition polymère selon l’invention, le taux du premier élastomère thermoplastique (TPE1), que ce TPE1 soit le TPE11 ou le TPE12 ou un mélange des deux, est de préférence compris dans un domaine allant de 50 à 96 pce, de préférence de 60 à 80 pce, de préférence de 60 à 70 pce.In the polymer composition according to the invention, the content of the first thermoplastic elastomer (TPE1), whether this TPE1 is TPE11 or TPE12 or a mixture of the two, is preferably within a range from 50 to 96 pce, preferably from 60 to 80 pce, preferably from 60 to 70 pce.

Quand le TPE1 est un mélange de TPE11 et de TPE12, le pourcentage massique du TPE11 par rapport à la masse totale de TPE11 et de TPE12 est de 50 à 90.When TPE1 is a mixture of TPE11 and TPE12, the mass percentage of TPE11 relative to the total mass of TPE11 and TPE12 is 50 to 90.

Selon un mode de réalisation particulier, la composition comprend en outre un ou plusieurs homopolymères thermoplastiques poly(α-méthylstyrène).According to a particular embodiment, the composition further comprises one or more thermoplastic poly(α-methylstyrene) homopolymers.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la composition comprend un homopolymère d’α-méthylstyrène (poly(α-méthylstyrène)) dans une proportion massique allant de 5 à 45% en masse par rapport à la masse totale de la composition.According to a particular embodiment of the invention, the composition comprises a homopolymer of α-methylstyrene (poly(α-methylstyrene)) in a mass proportion ranging from 5 to 45% by mass relative to the total mass of the composition.

Le deuxième élastomère thermoplastiqueThe second thermoplastic elastomer

Selon l’invention, la composition polymère comprend au moins un deuxième élastomère thermoplastique (TPE2) comprenant au moins un bloc élastomère polyéther et au moins un bloc thermoplastique (TP), lequel bloc thermoplastique présente une température de fusion (Tf) comprise dans un domaine allant de 130°C à 190°C.According to the invention, the polymer composition comprises at least one second thermoplastic elastomer (TPE2) comprising at least one polyether elastomer block and at least one thermoplastic block (TP), which thermoplastic block has a melting temperature (Tf) within a range from 130°C to 190°C.

Pour les besoins de l’invention, le deuxième élastomère thermoplastique (TPE2) est un copolymère à blocs comprenant au moins un bloc élastomère de type polyéther et au moins un bloc thermoplastique (TP). Cet élastomère est aussi noté TPE à blocs polyéther et TP ou TPE2 dans la présente.For the purposes of the invention, the second thermoplastic elastomer (TPE2) is a block copolymer comprising at least one polyether-type elastomer block and at least one thermoplastic (TP) block. This elastomer is also referred to as TPE with polyether blocks and TP or TPE2 herein.

Pour les besoins de l’invention, la température de fusion (Tf) du bloc TP du TPE2 est comprise dans un domaine allant de 130°C à 190°C. Avantageusement, la Tf du TPE2 est comprise dans un domaine allant de 130°C à 180°C.For the purposes of the invention, the melting temperature (Tf) of the TP block of TPE2 is within a range from 130°C to 190°C. Advantageously, the Tf of TPE2 is within a range from 130°C to 180°C.

Structure duStructure of the deuxième élastomère thermoplastique (TPE2)second thermoplastic elastomer (TPE2)

La masse molaire moyenne en nombre (notée Mn) du TPE2 est de préférence comprise entre 20 000 et 200 000 g/mol, de préférence encore comprise entre 25 000 et 150 000 g/mol. Ainsi, on a constaté qu'une valeur comprise dans un domaine de 30 000 à 120 000de 35 000 à 100 000 était particulièrement bien adaptée, notamment à une utilisation du deuxième TPE selon l’invention.The number-average molar mass (denoted Mn) of TPE2 is preferably between 20,000 and 200,000 g/mol, more preferably between 25,000 and 150,000 g/mol. Thus, it has been found that a value in a range of 30,000 to 120,000, or 35,000 to 100,000, is particularly well suited, in particular to use of the second TPE according to the invention.

La masse molaire moyenne en nombre (Mn) du deuxième élastomère TPE est déterminée de manière connue de l’homme du métier, par chromatographie d’exclusion stérique (SEC) en utilisant une courbe d’étalonnage réalisée à partir de polystyrènes étalons.The number-average molar mass (Mn) of the second TPE elastomer is determined in a manner known to those skilled in the art, by size exclusion chromatography (SEC) using a calibration curve produced from standard polystyrenes.

Le deuxième TPE peut se présenter sous une forme linéaire. Par exemple, le deuxième TPE peut être un copolymère tribloc : bloc polyéther / bloc TP / bloc polyéther, c’est-à-dire un bloc thermoplastique central et de deux blocs élastomères terminaux, à chacune des deux extrémités du bloc élastomère. Également, le TPE2 peut être un copolymère multibloc qui peut être un enchaînement linéaire de blocs élastomères polyéther – blocs thermoplastiques TP.The second TPE can be in a linear form. For example, the second TPE can be a triblock copolymer: polyether block / TP block / polyether block, i.e. a central thermoplastic block and two terminal elastomer blocks, at each of the two ends of the elastomer block. Also, TPE2 can be a multiblock copolymer which can be a linear chain of polyether elastomer blocks – TP thermoplastic blocks.

Alternativement, le TPE2 utile pour les besoins de l’invention peut se présenter sous une forme étoilée à au moins trois branches. Par exemple, le TPE2 peut alors se composer d’un bloc élastomère polyéther étoilé à au moins trois branches et d'un bloc thermoplastique TP, situé à l’extrémité de chacune des branches du bloc élastomère polyéther. Le nombre de branches de l’élastomère central peut varier, par exemple de 3 à 12, et de préférence de 3 à 6.Alternatively, the TPE2 useful for the purposes of the invention may be in a star-shaped form with at least three branches. For example, the TPE2 may then be composed of a star-shaped polyether elastomer block with at least three branches and a thermoplastic TP block, located at the end of each of the branches of the polyether elastomer block. The number of branches of the central elastomer may vary, for example from 3 to 12, and preferably from 3 to 6.

Alternativement, le TPE2 peut se présenter sous une forme branchée ou dendrimère. Le TPE2 peut alors se composer d'un bloc élastomère polyéther branché ou dendrimère et d'un bloc thermoplastique TP, situé à l’extrémité des branches du bloc élastomère dendrimère.Alternatively, TPE2 can be in a branched or dendrimeric form. TPE2 can then be composed of a branched polyether elastomer block or dendrimer and a thermoplastic TP block, located at the end of the branches of the dendrimer elastomer block.

De préférence, le TPE2 se présente sous une forme linéaire et multibloc.Preferably, the TPE2 is in a linear and multi-block form.

La fraction massique des blocs élastomères polyéther dans le TPE2 est de préférence comprise dans un domaine allant de 10% à 90 %, de préférence encore de 25% à 60 % et de préférence encore de 30% à 50%.The mass fraction of polyether elastomer blocks in TPE2 is preferably in a range from 10% to 90%, more preferably from 25% to 60% and more preferably from 30% to 50%.

La fraction massique de blocs TP dans le TPE2 est de préférence comprise dans un domaine allant de 10% à 90 %, de préférence de 40% à 75 %, de préférence encore de 50% à 70%.The mass fraction of TP blocks in TPE2 is preferably in a range from 10% to 90%, preferably from 40% to 75%, more preferably from 50% to 70%.

Les blocs élastomèresElastomer blocks du deuxième élastomère thermoplastique (TPE2)of the second thermoplastic elastomer (TPE2)

Les blocs élastomères du deuxième TPE pour les besoins de l’invention, peuvent être tous les élastomères de type polyéther connus de l’homme de l’art.The elastomer blocks of the second TPE for the purposes of the invention can be any polyether type elastomer known to those skilled in the art.

Ces blocs polyéther possèdent de préférence une Tg (température de transition vitreuse) mesurée par analyse calorimétrique différentielle, DSC, selon une méthode définie plus loin.These polyether blocks preferably have a Tg (glass transition temperature) measured by differential scanning calorimetry, DSC, according to a method defined later.

Au sens de la présente invention, les blocs polyéther peuvent être composés d’unités de monomères choisis parmi les alcools ou éther cycliques, de préférence les alcools ou éthers cycliques aliphatiques, tels que l’éthanol ou le tétrahydrofurane. Parmi les polyéthers, on choisira de préférence ceux du groupe constitué par le polytétraméthylène glycol (PTMG), le polyéthylène glycol (PEG), le polypropylène éther glycol (PPG), le polyhexaméthylène éther glycol, le polytriméthylènéther glycol (PO3G), le poly(3-alkyltétrahydrofurane), et leurs mélanges. De préférence encore, le polyéther est choisi dans le groupe constitué par le polytétraméthylène glycol (PTMG), le polyéthylène glycol (PEG) et leurs mélanges.For the purposes of the present invention, the polyether blocks may be composed of monomer units chosen from cyclic alcohols or ethers, preferably aliphatic cyclic alcohols or ethers, such as ethanol or tetrahydrofuran. Among the polyethers, those from the group consisting of polytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol (PEG), polypropylene ether glycol (PPG), polyhexamethylene ether glycol, polytrimethylene ether glycol (PO3G), poly(3-alkyltetrahydrofuran), and mixtures thereof will preferably be chosen. More preferably, the polyether is chosen from the group consisting of polytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol (PEG) and mixtures thereof.

Avantageusement, les blocs élastomères du deuxième TPE présentent au total, une masse molaire moyenne en nombre ("Mn") allant de 100 g/mol à 6 000g/mol, de préférence de 200 g/mol à 3000 g/mol et 200 à 1100 de manière à conférer au deuxième TPE de bonnes propriétés élastomères et une tenue mécanique suffisante et compatible avec l’utilisation de la composition selon l’invention.Advantageously, the elastomer blocks of the second TPE have, in total, a number-average molar mass ("Mn") ranging from 100 g/mol to 6,000 g/mol, preferably from 200 g/mol to 3,000 g/mol and 200 to 1,100 so as to give the second TPE good elastomer properties and sufficient mechanical strength compatible with the use of the composition according to the invention.

Le bloc élastomère polyéther peut également être constitué de plusieurs blocs élastomères polyéther tels que définis ci-dessus qui se différencient l’un de l’autre par leur composition.The polyether elastomer block can also be made up of several polyether elastomer blocks as defined above which differ from each other by their composition.

Les blocs thermoplastiques du TPE2The thermoplastic blocks of TPE2

Les blocs thermoplastiques du deuxième TPE sont de préférence des blocs choisis parmi les blocs polyamides. De préférence encore, les blocs thermoplastiques du TPE2 sont choisis dans le groupe constitué par les polyamides de type PA6, PA11 PA12, PA4.12, PA4.14, PA4.18, PA6.10, PA6.12, PA6.14, PA6.18, PA9.12, PA10.10, PA10.12, PA10.14, PA10.18 et leurs mélanges, de préférence les blocs thermoplastiques du TPE2 sont choisis dans le groupe constitué par les polyamides de type PA6, PA11, PA12 et leurs mélanges.The thermoplastic blocks of the second TPE are preferably blocks chosen from polyamide blocks. More preferably, the thermoplastic blocks of TPE2 are chosen from the group consisting of polyamides of type PA6, PA11, PA12, PA4.12, PA4.14, PA4.18, PA6.10, PA6.12, PA6.14, PA6.18, PA9.12, PA10.10, PA10.12, PA10.14, PA10.18 and their mixtures, preferably the thermoplastic blocks of TPE2 are chosen from the group consisting of polyamides of type PA6, PA11, PA12 and their mixtures.

Les TPE à blocs polyéther et TP particuliers dans lesquels les blocs thermoplastiques TP sont des polyamides sont usuellement notés TPE-A ou TPA (copolyamide thermoplastique) ou encore PEBA (copolyéther bloc amide), et ils sont particulièrement préférés pour les besoins de l’invention.The particular polyether block TPEs and TPs in which the thermoplastic TP blocks are polyamides are usually denoted TPE-A or TPA (thermoplastic copolyamide) or PEBA (copolyether block amide), and they are particularly preferred for the purposes of the invention.

Selon l'invention, les blocs thermoplastiques du TPE2 présentent au total, une masse molaire moyenne en nombre (« Mn ») allant de 300 g/mol à 15 000 g/mol, 600 à 5000g/mol de manière à conférer au TPE2 de bonnes propriétés élastomères et une tenue mécanique suffisante et compatible avec l’utilisation de la composition selon l’invention.According to the invention, the thermoplastic blocks of TPE2 have, in total, a number-average molar mass (“Mn”) ranging from 300 g/mol to 15,000 g/mol, 600 to 5000 g/mol so as to give the TPE2 good elastomeric properties and sufficient mechanical strength compatible with the use of the composition according to the invention.

Le bloc thermoplastique peut également être constitué de plusieurs blocs thermoplastiques tels que définis ci-dessus.The thermoplastic block may also consist of several thermoplastic blocks as defined above.

Exemples de TPE2Examples of TPE2

A titre d’exemples de TPE2 commercialement disponibles, on peut citer les élastomères PEBA de type « PEBAX », commercialisés par la société Arkema, par exemple sous la dénomination « PEBAX 4033 », « PEBAX 6333 », « PEBAX 2533 », « PEBAX 7233 », « 35R53 », « 40R53 », « 55R53 » ou encore les « VESTAMID E » commercialisés par EVONIK, par exemple sous la dénomination « VESTAMID E55 » ou « VESTAMID E62 », ou à tout autre PEBA d’autres fournisseurs.Examples of commercially available TPE2 include PEBA elastomers of the “PEBAX” type, marketed by Arkema, for example under the names “PEBAX 4033”, “PEBAX 6333”, “PEBAX 2533”, “PEBAX 7233”, “35R53”, “40R53”, “55R53” or even “VESTAMID E” marketed by EVONIK, for example under the names “VESTAMID E55” or “VESTAMID E62”, or any other PEBA from other suppliers.

Quantité de TPE2Quantity of TPE2

Dans le cadre de l’invention, la composition polymère peut comprendre un ou plusieurs deuxièmes élastomères thermoplastiques TPE2. Dans le cas où il y en a plusieurs, ils se différencient par leur macrostructure ou leur microstructure.In the context of the invention, the polymer composition may comprise one or more second thermoplastic elastomers TPE2. In the case where there are several, they are differentiated by their macrostructure or their microstructure.

Dans la composition polymère selon l’invention, le taux de l’élastomère TPE2 à blocs polyéther et TP est de préférence compris dans un domaine allant de 4 à 90 pce, de préférence de 25 à 70 pce, de préférence de 30 à 45 pce.In the polymer composition according to the invention, the content of the TPE2 elastomer with polyether and TP blocks is preferably within a range from 4 to 90 phr, preferably from 25 to 70 phr, preferably from 30 to 45 phr.

Selon un mode de réalisation particulier, la composition comprend en outre un ou plusieurs homopolymères thermoplastiques poly(α-méthylstyrène).According to a particular embodiment, the composition further comprises one or more thermoplastic poly(α-methylstyrene) homopolymers.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la composition comprend un homopolymère d’α-méthylstyrène (poly(α-méthylstyrène)) dans une proportion massique allant de 5 à 45% en masse par rapport à la masse totale de la composition.According to a particular embodiment of the invention, the composition comprises a homopolymer of α-methylstyrene (poly(α-methylstyrene)) in a mass proportion ranging from 5 to 45% by mass relative to the total mass of the composition.

Résine hydrocarbonée plastifiantePlasticizing hydrocarbon resin

Selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, la composition comprend en outre une résine hydrocarbonée plastifiante, éventuellement hydrogénée, présentant une Tg (température de transition vitreuse) supérieure ou égale à 40°C, présentant un taux de proton aromatique inférieur ou égal à 30 et une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 600 g/mol.According to a preferred embodiment of the present invention, the composition further comprises a plasticizing hydrocarbon resin, optionally hydrogenated, having a Tg (glass transition temperature) greater than or equal to 40°C, having an aromatic proton level less than or equal to 30 and a number-average molar mass (Mn) greater than or equal to 600 g/mol.

De manière connue de l'homme du métier, la dénomination « résine » est réservée dans la présente demande, par définition, à un composé qui est d'une part solide à température ambiante (23°C) (par opposition à un composé plastifiant liquide tel qu'une huile), d'autre part compatible (c’est-à-dire miscible au taux utilisé, typiquement supérieur ou égal à 5 pce) avec les élastomères thermoplastiques auxquels il est mélangé.In a manner known to those skilled in the art, the term “resin” is reserved in the present application, by definition, for a compound which is on the one hand solid at room temperature (23°C) (as opposed to a liquid plasticizing compound such as an oil), and on the other hand compatible (i.e. miscible at the rate used, typically greater than or equal to 5 pce) with the thermoplastic elastomers with which it is mixed.

Une telle résine hydrocarbonée plastifiante est par exemple choisie parmi les résines d'homopolymère ou copolymère de cyclopentadiène (en abrégé CPD), les résines d'homopolymère ou copolymère de dicyclopentadiène (en abrégé DCPD), les résines d'homopolymère ou copolymère de terpène, les résines d'homopolymère ou copolymère de coupe C5, les résines d'homopolymère ou copolymère de coupe C9 et les mélanges de ces résines. Parmi les résines de copolymères ci-dessus, on peut citer plus particulièrement celles choisies dans le groupe constitué par les résines de copolymère (D)CPD/ vinylaromatique, les résines de copolymère (D)CPD/ terpène, les résines de copolymère terpène phénol, les résines de copolymère (D)CPD/ coupe C5, les résines de copolymère (D)CPD/ coupe C9, les résines de copolymère terpène/ vinylaromatique, les résines de copolymère coupe C5/ vinylaromatique, et les mélanges de ces résines.Such a plasticizing hydrocarbon resin is for example chosen from cyclopentadiene homopolymer or copolymer resins (abbreviated CPD), dicyclopentadiene homopolymer or copolymer resins (abbreviated DCPD), terpene homopolymer or copolymer resins, C5-cut homopolymer or copolymer resins, C9-cut homopolymer or copolymer resins and mixtures of these resins. Among the above copolymer resins, mention may be made more particularly of those chosen from the group consisting of (D)CPD/vinylaromatic copolymer resins, (D)CPD/terpene copolymer resins, terpene phenol copolymer resins, (D)CPD/C5 cut copolymer resins, (D)CPD/C9 cut copolymer resins, terpene/vinylaromatic copolymer resins, C5 cut/vinylaromatic copolymer resins, and mixtures of these resins.

Le terme "terpène" regroupe ici de manière connue les monomères α-pinène, beta-pinène et limonène. A titre de monomère vinylaromatique conviennent par exemple le styrène, l'α-méthylstyrène, l'ortho-méthylstyrène, le méta-méthylstyrène, le para-méthylstyrène, le vinyle-toluène, le para-tertiobutylstyrène, les méthoxystyrènes, les chlorostyrènes, les hydroxystyrènes, le vinylmésitylène, le divinylbenzène, le vinylnaphtalène, tout monomère vinylaromatique issu d'une coupe C9 (ou plus généralement d'une coupe C8 à C10).The term "terpene" herein includes, in a known manner, the monomers α-pinene, beta-pinene and limonene. Suitable vinylaromatic monomers are, for example, styrene, α-methylstyrene, ortho-methylstyrene, meta-methylstyrene, para-methylstyrene, vinyl-toluene, para-tert-butylstyrene, methoxystyrenes, chlorostyrenes, hydroxystyrenes, vinylmesitylene, divinylbenzene, vinylnaphthalene, any vinylaromatic monomer derived from a C9 cut (or more generally from a C8 to C10 cut).

Plus particulièrement, on peut citer les résines choisies dans le groupe constitué par les résines d'homopolymère ou copolymère de terpène, les résines de copolymère coupe C5/ coupe C9, et les mélanges de ces résines.More particularly, mention may be made of resins chosen from the group consisting of terpene homopolymer or copolymer resins, C5 cut/C9 cut copolymer resins, and mixtures of these resins.

La résine hydrocarbonée plastifiante utile aux besoins de l'invention peut être éventuellement hydrogénée.The plasticizing hydrocarbon resin useful for the purposes of the invention may optionally be hydrogenated.

La résine hydrocarbonée plastifiante, éventuellement hydrogénée, selon l'invention présente une masse molaire moyenne en nombre (Mn) supérieure ou égale à 600 g/mol. De préférence, la résine hydrocarbonée plastifiante, éventuellement hydrogénée, a une masse moléculaire moyenne en nombre Mn compris dans un domaine allant de 600 à 1500 g/mol.The plasticizing hydrocarbon resin, optionally hydrogenated, according to the invention has a number-average molar mass (Mn) greater than or equal to 600 g/mol. Preferably, the plasticizing hydrocarbon resin, optionally hydrogenated, has a number-average molecular mass Mn in a range from 600 to 1500 g/mol.

De préférence, la résine hydrocarbonée plastifiante, éventuellement hydrogénée, a un indice de polymolécularité Ip inférieur ou égal à 2, de préférence inférieur ou égal 1,8, de préférence inférieure à 1,7.Preferably, the plasticizing hydrocarbon resin, optionally hydrogenated, has a polymolecularity index Ip less than or equal to 2, preferably less than or equal to 1.8, preferably less than 1.7.

Selon des modes de réalisation, la résine hydrocarbonée plastifiante selon l'invention, éventuellement hydrogénée, présente une Tg comprise dans un domaine allant de 30°C à 150 °C, ainsi qu'une masse molaire moyenne en nombre Mn compris dans un domaine allant de 600 à 1500 g/mol et un taux de protons aromatiques compris dans un domaine allant de 0 à 30%.According to embodiments, the plasticizing hydrocarbon resin according to the invention, optionally hydrogenated, has a Tg in a range from 30°C to 150°C, as well as a number-average molar mass Mn in a range from 600 to 1500 g/mol and an aromatic proton content in a range from 0 to 30%.

Selon des modes de réalisation, le taux de résine hydrocarbonée plastifiante, éventuellement hydrogénée, est compris dans un domaine allant de 5 pce à 70 pce, préférentiellement de 5 à 55 pce.According to embodiments, the level of plasticizing hydrocarbon resin, optionally hydrogenated, is within a range from 5 pce to 70 pce, preferably from 5 to 55 pce.

Les résines hydrocarbonées plastifiantes, éventuellement hydrogénées, pouvant être utilisées selon l'invention sont disponibles commercialement sous les références « A125 » et « S135 » commercialisées par DRT, sous la référence NevChem 140 commercialisée par Neville Chemical, sous les références PICCOTAC 8090 et PICCOTAC 9095 commercialisées par EASTMANN, sous la référence Sylvatraxx 6720 commercialisée par KRATON.The plasticizing hydrocarbon resins, optionally hydrogenated, which can be used according to the invention are commercially available under the references “A125” and “S135” marketed by DRT, under the reference NevChem 140 marketed by Neville Chemical, under the references PICCOTAC 8090 and PICCOTAC 9095 marketed by EASTMANN, under the reference Sylvatraxx 6720 marketed by KRATON.

Le tableau ci-après récapitule les caractéristiques des résines commerciales utile aux besoins de l'invention citées ci-dessus. Nom de la résine fournisseur Nature Tg Résine (°C) %H aromatique Mn (g/mol) A125 DRT Terpène (alpha-pinène) 84 1 810 NevChem 140 Neville Chemical C5/C9 86 16 830 PICCOTAC 8090 EASTMANN C5/C9 44 8 850 PICCOTAC 9095 EASTMANN C5 42 2 1071 S135 DRT Terpène (beta-pinène) 85 0 1245 Sylvatraxx 6720 KRATON Terpène / phénol 67 27 881 The table below summarizes the characteristics of the commercial resins useful for the purposes of the invention cited above. Resin name supplier Nature Resin Tg (°C) %H aromatic Mn (g/mol) A125 DRT Terpene (alpha-pinene) 84 1 810 NevChem 140 Neville Chemical C5/C9 86 16 830 PICCOTAC 8090 EASTMANN C5/C9 44 8 850 PICCOTAC 9095 EASTMANN C5 42 2 1071 S135 DRT Terpene (beta-pinene) 85 0 1245 Sylvatraxx 6720 KRATON Terpene / Phenol 67 27 881

SynthèseSynthesis

Les élastomères thermoplastiques utiles aux besoins de l’invention peuvent être fabriqués de manière connue selon divers modes de synthèse décrits dans l’art antérieur.The thermoplastic elastomers useful for the purposes of the invention can be manufactured in a known manner according to various synthesis methods described in the prior art.

Un premier mode de synthèse consiste par exemple à polymériser par voie anionique l’α-méthylstyrène afin de former concomitamment les deux blocs thermoplastiques en présence de polydiényldilithium à titre d’amorceur de polymérisation. Par exemple, WO8505116A1 et EP0014947A1 décrivent de telles méthodes qui comprennent la copolymérisation styrène et d’α-méthylstyrène pour générer les blocs thermoplastiques. On obtient ainsi un copolymère tribloc de type poly(α-méthylstyrène-co-styrène)-b-polydiène-b-poly(α-méthylstyrène-co-styrène). Des modes de synthèse analogues peuvent être envisagés pour fabriquer des polymères tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-polydiène-poly(α-méthylstyrène) en utilisant un polydiényllithium à titre d’amorceur de polymérisation. Un tel procédé est par exemple décrit dans FR3045615.A first method of synthesis consists, for example, in anionically polymerizing α-methylstyrene in order to concomitantly form the two thermoplastic blocks in the presence of polydienyldilithium as a polymerization initiator. For example, WO8505116A1 and EP0014947A1 describe such methods which comprise the copolymerization of styrene and α-methylstyrene to generate the thermoplastic blocks. A triblock copolymer of the poly(α-methylstyrene-co-styrene)-b-polydiene-b-poly(α-methylstyrene-co-styrene) type is thus obtained. Similar methods of synthesis can be envisaged for manufacturing poly(α-methylstyrene)-b-polydiene-poly(α-methylstyrene) triblock polymers using polydienyllithium as a polymerization initiator. Such a method is for example described in FR3045615.

Un deuxième mode de synthèse consiste à polymériser par voie anionique l’α-méthylstyrène dans un premier temps. Puis, dans un deuxième temps, on polymérise le monomère diène sur les chaînes poly(α-méthylstyrène) vivantes obtenues. On obtient ainsi un polymère dibloc poly(α-méthylstyrène)-b-polydiène dont l’extrémité diényle est vivante. Pour obtenir un élastomère thermoplastique tribloc, on ajoute à ce stade un agent de couplage pour coupler les blocs diényles des chaînes. Cette étape est réalisée de manière connue en soi. Les agents de couplage contiennent généralement un atome de silicium ou d’étain, substitué par deux groupements réactifs vis-à-vis de l’extrémité carbanion des chaînes polymères vivantes. A titre d’exemple d’agent de couplage, on peut citer les di-halogénoétain et les di-halogénosilane, notamment le dichlorure de dibutyl étain ou le diméthyldichlorosilane, ou encore les dialcoxysilanes. Le polymère issu de l’étape de couplage est un tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-polydiène-b-poly(α-méthylstyrène).A second method of synthesis consists of anionically polymerizing α-methylstyrene in a first step. Then, in a second step, the diene monomer is polymerized on the living poly(α-methylstyrene) chains obtained. This gives a poly(α-methylstyrene)-b-polydiene diblock polymer whose dienyl end is living. To obtain a triblock thermoplastic elastomer, a coupling agent is added at this stage to couple the dienyl blocks of the chains. This step is carried out in a manner known per se. Coupling agents generally contain a silicon or tin atom, substituted by two groups reactive with respect to the carbanion end of the living polymer chains. Examples of coupling agents include dihalotin and dihalosilane, including dibutyltin dichloride or dimethyldichlorosilane, or dialkoxysilanes. The polymer resulting from the coupling step is a poly(α-methylstyrene)-b-polydiene-b-poly(α-methylstyrene) triblock.

Des procédés pour mettre en œuvre le deuxième mode de synthèse sont décrits par exemple, dans US4302559A. La synthèse du copolymère à blocs comprend une première étape de polymérisation de l’α-méthylstyrène à basse température en présence d’un premier agent polaire, dit activateur polaire, pour former le bloc poly(α-méthylstyrène). Dans une deuxième étape, il est réalisé un premier ajout d’une petite quantité de diène conjugué pour ajouter en extrémité de chaîne du bloc poly(α-méthylstyrène) un bloc polydiényle vivant de quelques unités et éviter ainsi la dépolymérisation de l’α-méthylstyrène, suivi d’un deuxième ajout de diène conjugué en présence d’un autre agent polaire, dit activateur polaire, pour permettre la formation du deuxième bloc par polymérisation subséquente du diène conjugué tout en insérant l’α-méthylstyrène résiduel de manière statistique dans la chaîne polymère. Pour obtenir le copolymère tribloc, le polymère issu de la dernière étape de polymérisation est couplé à l’aide d’un agent de couplage. Le bloc élastomère diénique central du copolymère tribloc est selon ce mode de synthèse un copolymère statistique poly(butadiène-co-α-méthylstyrène).Methods for implementing the second mode of synthesis are described, for example, in US4302559A. The synthesis of the block copolymer comprises a first step of polymerization of α-methylstyrene at low temperature in the presence of a first polar agent, called a polar activator, to form the poly(α-methylstyrene) block. In a second step, a first addition of a small amount of conjugated diene is carried out to add a living polydienyl block of a few units to the chain end of the poly(α-methylstyrene) block and thus avoid depolymerization of the α-methylstyrene, followed by a second addition of conjugated diene in the presence of another polar agent, called a polar activator, to allow the formation of the second block by subsequent polymerization of the conjugated diene while inserting the residual α-methylstyrene in a random manner into the polymer chain. To obtain the triblock copolymer, the polymer from the last polymerization step is coupled using a coupling agent. The central diene elastomer block of the triblock copolymer is, according to this synthesis method, a poly(butadiene-co-α-methylstyrene) statistical copolymer.

D’autres procédés mettant en œuvre ce deuxième mode de synthèse d’un copolymère tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-polydiène-b-poly(α-méthylstyrène) sont décrits comme permettant d’obtenir un bloc élastomère diénique central exempt d’α-méthylstyrène. Par exemple, dans le document FR2243214, le procédé consiste, dans une première étape, à homopolymériser l’α-méthylstyrène en milieu concentré à des températures entre 0°C et 40°C. A l’issue de cette étape, le diène conjugué et le solvant nécessaires à la synthèse du bloc poly(diène conjugué) sont ajoutés. A l’issue de cette dernière étape de polymérisation, le polymère obtenu est couplé à l’aide d’un agent de couplage. Plus récemment, WO2020070406A1 décrit un autre procédé permettant la synthèse d’un copolymère tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-polydiène-b-poly(α-méthylstyrène) dont le bloc élastomère diénique central est également exempt d’α-méthylstyrène.Other processes implementing this second method of synthesizing a poly(α-methylstyrene)-b-polydiene-b-poly(α-methylstyrene) triblock copolymer are described as making it possible to obtain a central diene elastomer block free of α-methylstyrene. For example, in document FR2243214, the process consists, in a first step, of homopolymerizing α-methylstyrene in a concentrated medium at temperatures between 0°C and 40°C. At the end of this step, the conjugated diene and the solvent necessary for the synthesis of the poly(conjugated diene) block are added. At the end of this last polymerization step, the polymer obtained is coupled using a coupling agent. More recently, WO2020070406A1 describes another process for the synthesis of a poly(α-methylstyrene)-b-polydiene-b-poly(α-methylstyrene) triblock copolymer whose central diene elastomer block is also free of α-methylstyrene.

L’homme du métier comprendra qu’en fonction du mode et des conditions de synthèse de l’élastomère thermoplastique, le produit obtenu peut être constitué, outre du tribloc A-B-A, (ou tribloc A’-B’-A’) d’autres populations de macromolécules telles que des polymères thermoplastiques ayant la microstructure du bloc A (ou A’), des élastomères diéniques ayant la microstructure du bloc B (ou B’) ou des polymères diblocs de formule A-B (ou A’-B’), les blocs A, A’, B et B’ étant tels que définis dans la présente demande. Ainsi dans le cadre de l’invention, l’homme du métier comprendra que le produit de la synthèse peut comprendre l’ensemble de ces populations lorsque l’élastomère tribloc n’est pas isolé à l’issue de sa synthèse. Le produit issu de la synthèse du tribloc A-B-A et du tribloc A’-B’-A’ peut comprendre au plus 20% en masse d’un polymère dibloc de formule A-B et d’un polymère dibloc de formule A’-B’ respectivement. De la même manière, le produit issu de la synthèse peut comprendre un polymère thermoplastique ayant la microstructure du bloc A dans le cas de synthèse du tribloc A-B-A (ou A’ dans le cas de synthèse du tribloc A’-B’-A’).The person skilled in the art will understand that depending on the method and conditions of synthesis of the thermoplastic elastomer, the product obtained may consist, in addition to the A-B-A triblock (or A'-B'-A' triblock), of other populations of macromolecules such as thermoplastic polymers having the microstructure of the A (or A') block, diene elastomers having the microstructure of the B (or B') block or diblock polymers of formula A-B (or A'-B'), the blocks A, A', B and B' being as defined in the present application. Thus, within the scope of the invention, the person skilled in the art will understand that the product of the synthesis may comprise all of these populations when the triblock elastomer is not isolated at the end of its synthesis. The product resulting from the synthesis of the A-B-A triblock and the A’-B’-A’ triblock may comprise at most 20% by mass of a diblock polymer of formula A-B and a diblock polymer of formula A’-B’ respectively. In the same way, the product resulting from the synthesis may comprise a thermoplastic polymer having the microstructure of the A block in the case of the A-B-A triblock synthesis (or A’ in the case of the A’-B’-A’ triblock synthesis).

La polymérisation peut être effectuée selon un procédé en continu ou un procédé en discontinu (batch processing). Polymerization can be carried out using a continuous process or a batch processing process.

La composition polymère selon l'invention, peut comprendre en outre au moins un composant choisi parmi les élastomères non thermoplastiques, les charges renforçantes choisies parmi les noirs de carbone et les autres charges renforçantes, organiques et inorganiques de type siliceux notamment la silice, ainsi que les mélanges de ces charges, les agents de couplage élastomère/charge, les charges non renforçantes, les agents de mise en œuvre, les stabilisants, les plastifiants, les pigments, les anti-oxydants, les agents anti-fatigue, les cires anti-ozonantes, les promoteurs d’adhésion, les résines renforçantes, les systèmes de réticulation à base de soufre et/ou de peroxyde et/ou de bismaléimides, les activateurs de réticulation comprenant du monoxyde de zinc et de l’acide stéarique, les dérivés guanidiques, les huiles d’extension, les agents de recouvrement de la silice.The polymer composition according to the invention may further comprise at least one component chosen from non-thermoplastic elastomers, reinforcing fillers chosen from carbon blacks and other reinforcing fillers, organic and inorganic of siliceous type, in particular silica, as well as mixtures of these fillers, elastomer/filler coupling agents, non-reinforcing fillers, processing agents, stabilizers, plasticizers, pigments, antioxidants, anti-fatigue agents, anti-ozonating waxes, adhesion promoters, reinforcing resins, crosslinking systems based on sulfur and/or peroxide and/or bismaleimides, crosslinking activators comprising zinc monoxide and stearic acid, guanidine derivatives, extension oils, silica covering agents.

La présente invention a en outre comme objet un produit fini ou semi-fini destiné à la fabrication de pneumatiques comprenant une composition polymère selon l’invention.The present invention also relates to a finished or semi-finished product intended for the manufacture of tires comprising a polymer composition according to the invention.

Un autre objet de l’invention est un pneumatique comportant une bande de roulement, lequel pneumatique comprend une composition polymère selon la présente invention dans tout ou partie de sa bande de roulement.Another subject of the invention is a tire comprising a tread, which tire comprises a polymer composition according to the present invention in all or part of its tread.

EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTIONEXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION I Tests et mesures:I Tests and measurements: A – Mesure de la Mn des TPEA – Measurement of the Mn of TPEs

La macrostructure (Mw, Mn, Ip) des TPE est déterminée par chromatographie d’exclusion stérique (SEC) sur la base des normes ISO 16014 (Determination of average molecular mass and molecular mass distribution of polymers using size exclusion chromatography), ASTM D5296 (Molecular Weight Averages and molecular weight distribution of polystyrene by High performance size exclusion chromatography), et DIN 55672 (chromatographie d’exclusion stérique).The macrostructure (Mw, Mn, Ip) of TPEs is determined by size exclusion chromatography (SEC) based on ISO 16014 ( Determination of average molecular mass and molecular mass distribution of polymers using size exclusion chromatography ), ASTM D5296 ( Molecular Weight Averages and molecular weight distribution of polystyrene by High performance size exclusion chromatography ), and DIN 55672 (size exclusion chromatography) standards.

Pour ces mesures, l’échantillon TPE est préalablement solubilisé dans du tétrahydrofurane stabilisé à une concentration de 1 g/L ; puis la solution est filtrée avec des filtres PTFE de porosité 0,45 μm avant injection. L’appareillage utilisé est une chaîne chromatographique « WATERS alliance ». Le solvant d’élution est le tétrahydrofurane, le débit de 1 mL/min, la température du système de 35°C et la durée d’analyse de 40 min. On utilise un jeu colonnes « Polypore » constituées d’un gel polystyrène divinylbenzène à porosité maîtrisée (jeu de trois colonnes AGILENT). Le volume injecté de la solution de l’échantillon de polymère est de 100 μL. Le détecteur est un réfractomètre différentiel « WATERS 2410 » thermostaté également à 35°C et son logiciel associé d’exploitation des données chromatographiques est le système « WATERS ALLIANCE ».For these measurements, the TPE sample is first solubilized in stabilized tetrahydrofuran at a concentration of 1 g/L; then the solution is filtered with PTFE filters with a porosity of 0.45 μm before injection. The equipment used is a “WATERS alliance” chromatographic chain. The elution solvent is tetrahydrofuran, the flow rate is 1 mL/min, the system temperature is 35°C and the analysis time is 40 min. A set of “Polypore” columns made of a polystyrene divinylbenzene gel with controlled porosity is used (set of three AGILENT columns). The injected volume of the polymer sample solution is 100 μL. The detector is a “WATERS 2410” differential refractometer also thermostated at 35°C and its associated software for processing chromatographic data is the “WATERS ALLIANCE” system.

Les chaînes polymères sont séparées selon la taille qu’elles occupent quand elles sont solubilisées dans le solvant : plus elles occupent un volume important, moins les pores des colonnes leur sont accessibles et plus leur temps d’élution est faible.Polymer chains are separated according to the size they occupy when solubilized in the solvent: the larger the volume they occupy, the less accessible the pores of the columns are to them and the shorter their elution time.

Les masses molaires moyennes en nombre calculées sont relatives à une courbe d’étalonnage réalisée à partir de polystyrènes étalons commerciaux "PSS-pskit1h-3" dans le cas des polymères thermoplastiques comprenant des unités α-méthylstyrène seuls.The calculated number-average molar masses are relative to a calibration curve produced from commercial standard polystyrenes "PSS-pskit1h-3" in the case of thermoplastic polymers comprising α-methylstyrene units alone.

Les masses molaires moyennes en nombre calculées sont relatives à une courbe d’étalonnage réalisée à partir de polybutadiènes étalons commerciaux "PSS-bdfkit" dans le cas de produits comprenant des élastomères thermoplastiques dibloc et/ou tribloc contenant des unités butadiènes.The calculated number-average molar masses are relative to a calibration curve produced from commercial standard polybutadienes "PSS-bdfkit" in the case of products comprising diblock and/or triblock thermoplastic elastomers containing butadiene units.

Dans le cas des produits issus de la synthèse des élastomères thermoplastiques à blocs (bloc thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène—b—polydiène—b— bloc thermoplastique comprenant des unités α-méthylstyrène) contenant moins de 10% en masse de polymère thermoplastique comprenant des unités poly(α-méthylstyrène), la répartition des différentes espèces du produit est réalisée à partir de l‘intégration du signal RI des chromatogrammes SEC. La proportion massique de chaque espèce est rapportée à l’intégrale de l’ensemble des signaux RI du chromatogramme.In the case of products resulting from the synthesis of thermoplastic block elastomers (thermoplastic block comprising α-methylstyrene units—b—polydiene—b—thermoplastic block comprising α-methylstyrene units) containing less than 10% by mass of thermoplastic polymer comprising poly(α-methylstyrene) units, the distribution of the different species of the product is carried out from the integration of the RI signal of the SEC chromatograms. The mass proportion of each species is related to the integral of all the RI signals of the chromatogram.

Dans le cas des produits contenant plus de 10% en masse de polymère thermoplastique comprenant des unités poly(α-méthylstyrène), la répartition des différentes espèces du produit est réalisée à partir de l‘intégration du signal RI des chromatogrammes SEC en modulant la réponse RI par la valeur de l’incrément spécifique de l’indice de réfraction dn/dc de chaque espèce ou en réalisant une droite d’étalonnage par ajout dosé de polymère thermoplastique comprenant des unités poly(α-méthylstyrène), de manière connue de l’homme de l’art.In the case of products containing more than 10% by mass of thermoplastic polymer comprising poly(α-methylstyrene) units, the distribution of the different species of the product is carried out from the integration of the RI signal of the SEC chromatograms by modulating the RI response by the value of the specific increment of the refractive index dn/dc of each species or by producing a calibration line by metered addition of thermoplastic polymer comprising poly(α-methylstyrene) units, in a manner known to those skilled in the art.

BB – Analyse calorimétrique différentielle (DSC) des TPE– Differential scanning calorimetry (DSC) of TPEs

La caractérisation des Tg du bloc élastomère et des blocs thermoplastiques des premiers et deuxième élastomères thermoplastiques TPE1 et TPE2 est réalisée par une mesure DSC (appareil DSC1 de chez Mettler Toledo). L’appareil est en fonctionnement sous atmosphère Hélium. Un prélèvement de 10 à 20 mg d’élastomère thermoplastique est déposé dans un creuset utilisé classiquement par l’homme de l’art pour réaliser des mesures de Tg.The characterization of the Tg of the elastomer block and the thermoplastic blocks of the first and second thermoplastic elastomers TPE1 and TPE2 is carried out by DSC measurement (DSC1 device from Mettler Toledo). The device is operated under a helium atmosphere. A sample of 10 to 20 mg of thermoplastic elastomer is placed in a crucible conventionally used by those skilled in the art to carry out Tg measurements.

L’échantillon est d’abord placé en isotherme à +25°C pendant 2 minutes puis refroidi à -150°C à une vitesse de 50°C par minute. Un isotherme est alors appliqué à -150°C pendant 10 minutes. Une première chauffe commence alors de -150°C à +10°C à la vitesse de 20°C par minute et se poursuit de 10°C à 250°C à la vitesse de 50°C par minute. L’échantillon subit alors une trempe pour atteindre -150°C à la vitesse maximum autorisée par l’appareil. L’échantillon est alors maintenu en isotherme à - 150°C pendant 15 minutes. La deuxième chauffe commence alors de -150°C à +10°C à la vitesse de 20°C par minute (plage de mesure de la Tg de la partie élastomère du TPE) et se poursuit de +10°C à +250°C à la vitesse de 50°C par minute (plage de mesure de la Tg des blocs thermoplastiques). Dans cette mesure seule la deuxième chauffe est exploitée.The sample is first placed in an isothermal state at +25°C for 2 minutes and then cooled to -150°C at a rate of 50°C per minute. An isothermal state is then applied at -150°C for 10 minutes. An initial heating then begins from -150°C to +10°C at a rate of 20°C per minute and continues from 10°C to 250°C at a rate of 50°C per minute. The sample is then quenched to reach -150°C at the maximum rate allowed by the device. The sample is then kept in an isothermal state at -150°C for 15 minutes. The second heating then begins from -150°C to +10°C at a speed of 20°C per minute (Tg measurement range of the elastomer part of the TPE) and continues from +10°C to +250°C at a speed of 50°C per minute (Tg measurement range of the thermoplastic blocks). In this measurement only the second heating is used.

C –Résonnance magnétique nucléaire du proton (RMNC – Proton Nuclear Magnetic Resonance (NMR 11 H)H)

Les déterminations des taux des différentes unités monomères au sein des élastomères thermoplastiques sont réalisées par une analyse RMN. Les spectres sont acquis sur un spectromètre 500MHz BRUKER équipé d’une sonde "Broad Band" BBIz-grad 5mm. L’expérience RMN1H quantitative, utilise une séquence simple d’impulsion 30° et un délai de répétition de 5 secondes entre chaque acquisition. Les échantillons sont solubilisés dans le CDCl3. Les zones d’intégration considérées pour la quantification sont les zones de signatures spectrales des unités monomères connues de l’homme de l’art.The determinations of the levels of the different monomer units within thermoplastic elastomers are carried out by NMR analysis. The spectra are acquired on a 500MHz BRUKER spectrometer equipped with a "Broad Band" BBIz-grad 5mm probe. The quantitative 1 H NMR experiment uses a simple 30° pulse sequence and a repetition delay of 5 seconds between each acquisition. The samples are solubilized in CDCl 3 . The integration zones considered for quantification are the spectral signature zones of the monomer units known to those skilled in the art.

D-D- Mesure de la viscosité RPA (RPA viscosity measurement ( Rubber Process AnalyzerRubber Process Analyzer ))

La méthode de mesure de G’ et de G’’ utilise un appareil de rhéologie à disque oscillant de type RPA, tel que le dispositif 2000LV (Rhéomètre à disque oscillant) fourni par la Société Alpha Technologies®, équipé du capteur de viscosité standard 200 in. lbs (22,6 dNm). La machine RPA permet de solliciter en torsion un échantillon de matériau enfermé dans une chambre (ou enceinte) à parois biconiques.The method for measuring G’ and G’’ uses an RPA type oscillating disc rheology apparatus, such as the 2000LV device (Oscillating Disc Rheometer) supplied by Alpha Technologies®, equipped with the standard 200 in. lbs (22.6 dNm) viscosity sensor. The RPA machine allows torsional stress to be applied to a material sample enclosed in a chamber (or enclosure) with biconical walls.

Pour réaliser la mesure de G’(T) (module élastique de cisaillement), on dépose un échantillon de matériau d’environ 30 mm de diamètre et de masse d’environ 5 g dans l’enceinte ou la chambre du RPA (un volume total de 5 cm3est considéré comme optimal ; la quantité est suffisante lorsqu’une petite quantité d’échantillon s’échappe de chaque côté de l’enceinte et qu’elle est visible à la fin du test). A la fin de cette opération, l’échantillon est parfaitement moulé dans l’enceinte fermée du RPA.To measure G'(T) (elastic shear modulus), a sample of material about 30 mm in diameter and weighing about 5 g is placed in the RPA enclosure or chamber (a total volume of 5 cm3 is considered optimal; the quantity is sufficient when a small amount of sample escapes from each side of the enclosure and is visible at the end of the test). At the end of this operation, the sample is perfectly molded in the closed RPA enclosure.

On réalise une opération de mise en forme, en appliquant à l’échantillon enfermé dans l’enceinte du RPA une température de 180°C pendant un temps de 40 minutes avec une déformation de 2, 8 % crête-crête à 1 ,7 Hz.A shaping operation is carried out by applying a temperature of 180°C to the sample enclosed in the RPA enclosure for a period of 40 minutes with a deformation of 2.8% peak-peak at 1.7 Hz.

A la fin de cette opération, l'échantillon est parfaitement moulé dans l'enceinte fermée du RPA. L'échantillon est ensuite refroidi à 40°C directement dans l’enceinte du RPA. Il est alors possible de débuter la mesure de la valeur de G’ à 5 % de déformation crête-crête et 10 Hz dans une gamme de température variant de 40 à 200°C (rampe : 3 °C/min).At the end of this operation, the sample is perfectly molded in the closed enclosure of the RPA. The sample is then cooled to 40°C directly in the RPA enclosure. It is then possible to start measuring the value of G’ at 5% peak-peak strain and 10 Hz in a temperature range varying from 40 to 200°C (ramp: 3°C/min).

On obtient une courbe de variation de G’ en fonction de la température, sur laquelle on peut extraire le module G’ de la composition à 190°C.We obtain a curve of variation of G’ as a function of temperature, from which we can extract the G’ modulus of the composition at 190°C.

Les étapes de mise en forme et de mesure de G’ sont faites sans intervention, par programmation de la machine RPA.The shaping and measuring steps of G’ are done without intervention, by programming the RPA machine.

On rappelle que, de manière bien connue de l’homme du métier, la valeur de la viscosité RPA à 190°C est représentative de la processabilité du matériau : plus la viscosité à 190°C est faible, plus le matériau est facile à mettre en forme.It is recalled that, as is well known to those skilled in the art, the value of the RPA viscosity at 190°C is representative of the processability of the material: the lower the viscosity at 190°C, the easier the material is to shape.

E- Mesure du module complexe de cisaillement dynamiqueE- Measurement of the complex dynamic shear modulus

Propriétés dynamiques (après formage): Essai de tractionDynamic properties (after forming): Tensile test

Les propriétés dynamiques G*(10%) à 23°C sont mesurées sur un viscoanalyseur (Metravib VA4000), selon la norme ASTM D 5992-96. On enregistre la réponse d’un échantillon de composition réticulée (éprouvette cylindrique de 4 mm d’épaisseur et de 400 mm² de section), soumis à une sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10Hz, dans les conditions définies de température par exemple à 23°C selon la norme ASTM D 1349-99, ou selon les cas à une température différente. On effectue un balayage en amplitude de déformation de 0,1 à 50% (cycle aller), puis de 50% à 1% (cycle retour). Les résultats exploités concernent le module complexe de cisaillement dynamique G*. Pour le cycle retour, on indique la valeur du module complexe de cisaillement dynamique G*(10%) à 10% de déformation, à 23°C.The dynamic properties G*(10%) at 23°C are measured on a viscoanalyzer (Metravib VA4000), according to the ASTM D 5992-96 standard. The response of a crosslinked composition sample (cylindrical specimen 4 mm thick and 400 mm² in cross-section) is recorded, subjected to sinusoidal stress in alternating simple shear, at a frequency of 10 Hz, under the defined temperature conditions, for example at 23°C according to the ASTM D 1349-99 standard, or depending on the case at a different temperature. A strain amplitude sweep is carried out from 0.1 to 50% (forward cycle), then from 50% to 1% (return cycle). The results used concern the complex dynamic shear modulus G*. For the return cycle, the value of the complex dynamic shear modulus G*(10%) at 10% deformation, at 23°C, is indicated.

On rappelle que, de manière bien connue de l’homme du métier, la valeur de G* 10% à 23°C est représentative de la rigidité du matériau : plus G* 10% à 23°C est faible, plus la rigidité est réduite.It is recalled that, as is well known to those skilled in the art, the value of G* 10% at 23°C is representative of the rigidity of the material: the lower G* 10% at 23°C, the lower the rigidity.

II. Synthèse des polymères et préparation des compositions polymériquesII. Synthesis of polymers and preparation of polymer compositions

Dans les essais qui suivent on adoptera la dénomination suivante:In the following tests we will adopt the following denomination:

poly(α-méthylstyrène) = PAMS
copolymère à bloc de polyéther et de polyamide (copoly(éther-b-amide))= PEBA
poly(α-methylstyrene) = PAMS
polyether-polyamide block copolymer (copoly(ether-b-amide)) = PEBA

A- Le premier élastomère thermoplastique TPE1A- The first thermoplastic elastomer TPE1

A-1 Synthèse d’unA-1 Synthesis of a polymère tribloctriblock polymer poly(α-méthylstyrène)poly(α-methylstyrene) -b-polybutadiène-b-poly(α-méthylstyrène)-b-polybutadiene-b-poly(α-methylstyrene) ou TPE1or TPE1 11

Dans un réacteur de 80 L muni d’une double enveloppe, on introduit successivement sous balayage constant d’azote 2,0 L de cyclohexane, 0,106 L de tétrahydrofurane et 5 kg d’α-méthylstyrène. Tous les produits ont été préalablement purifiés et/ou séchés.In an 80 L reactor equipped with a double jacket, 2.0 L of cyclohexane, 0.106 L of tetrahydrofuran and 5 kg of α-methylstyrene were successively introduced under constant nitrogen scavenging. All products were previously purified and/or dried.

Après que la température a été amenée à 17°C, on introduit dans le réacteur 0,125 mol de sec-butylithium sous forme de solution dans le cyclohexane à 0,13 mol/L. Le rapport molaire activateur (également appelé agent polaire), en l’espèce le tétrahydrofurane / amorceur, en l’espèce le sec-butyllithium est de 2,3.After the temperature has been brought to 17°C, 0.125 mol of sec-butyllithium is introduced into the reactor in the form of a solution in cyclohexane at 0.13 mol/L. The molar ratio of activator (also called polar agent), in this case tetrahydrofuran / initiator, in this case sec-butyllithium, is 2.3.

Au bout de 33 minutes de polymérisation à 17°C, la conversion de l’AMS mesurée est de 32%, on introduit 0,675 kg de 1,3-butadiène, ensuite on dilue le mélange réactionnel avec 23 L de cyclohexane. On introduit ensuite 3,9 kg de 1,3-butadiène et on monte la température à 40°C. La température est maintenue à une température maximale de 42°C. La polymérisation dure 102 minutes. La conversion du 1,3-butadiène mesurée est de 92%. Après la polymérisation, on ajoute sous agitation constante 0,06 mole de diméthyldichlorosilane. Le milieu réactionnel est maintenu à 40°C pendant 30 minutes.After 33 minutes of polymerization at 17°C, the measured AMS conversion is 32%, 0.675 kg of 1,3-butadiene is introduced, then the reaction mixture is diluted with 23 L of cyclohexane. 3.9 kg of 1,3-butadiene is then introduced and the temperature is raised to 40°C. The temperature is maintained at a maximum temperature of 42°C. The polymerization lasts 102 minutes. The measured conversion of 1,3-butadiene is 92%. After the polymerization, 0.06 mole of dimethyldichlorosilane is added with constant stirring. The reaction medium is maintained at 40°C for 30 minutes.

A l’issue de cette étape de couplage un polymère tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-polybutadiène-b-poly(α-méthylstyrène) est synthétisé. On ajoute ensuite 0,2 pce d’un antioxydant, l’Irganox 1520L® (de chez BASF). On sépare le polymère antioxydé du solvant par une opération d’entraînement à la vapeur d’eau (ou stripping à la vapeur d’eau), ensuite on sèche le polymère dans une étuve sous vide et sous balayage d’azote à 60°C.At the end of this coupling step, a poly(α-methylstyrene)-b-polybutadiene-b-poly(α-methylstyrene) triblock polymer is synthesized. 0.2 pce of an antioxidant, Irganox 1520L® (from BASF), is then added. The antioxidized polymer is separated from the solvent by steam stripping, and the polymer is then dried in a vacuum oven under nitrogen sparging at 60°C.

La Tg DSC du bloc souple polybutadiène -49°C (ΔT, largeur de transition vitreuse, étant égale à 9°C)The DSC Tg of the flexible polybutadiene block -49°C (ΔT, glass transition width, being equal to 9°C)

AHAS -- 22 - Synthèse d’un- Synthesis of a secondsecond polymère tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-poly(butadiène-co-styrène)-b-poly(α-méthylstyrène) (ou TPEtriblock polymer poly(α-methylstyrene)-b-poly(butadiene-co-styrene)-b-poly(α-methylstyrene) (or TPE 11 2)2)

Dans un réacteur de 80 L muni d’une double enveloppe, on introduit successivement sous balayage constant d’azote 2,6 L de cyclohexane, 0,028 L de tétrahydrofurane et 2 kg d’alphaméthylstyrène. Tous les produits ont été préalablement purifiés et/ou séchés.In an 80 L reactor equipped with a double jacket, 2.6 L of cyclohexane, 0.028 L of tetrahydrofuran and 2 kg of alphamethylstyrene were successively introduced under constant nitrogen flow. All products were previously purified and/or dried.

Après que la température a été amenée à 17°C, on introduit dans le réacteur 0,15 mol de sec-butylithium sous forme de solution dans le cyclohexane à 0,16 mol/L. Le rapport molaire activateur (tétrahydrofurane) sur amorceur (sec-butyllithium) est de 2,3.After the temperature has been brought to 17°C, 0.15 mol of sec-butyllithium is introduced into the reactor in the form of a solution in cyclohexane at 0.16 mol/L. The molar ratio of activator (tetrahydrofuran) to initiator (sec-butyllithium) is 2.3.

Au bout de 40 minutes de polymérisation, la conversion mesurée est de 34%, on introduit 0,567 kg de 1,3-butadiène et 0,24 kg de styrène, après quoi on dilue le mélange réactionnel avec 43,6 L de cyclohexane. On introduit ensuite 3,8 kg de 1,3-butadiène et 1,6 kg de styrène et on monte la température à 40°C. La température est maintenue à une température maximale de 42°C. La polymérisation dure 85 minutes. La conversion mesurée est de 68%.After 40 minutes of polymerization, the measured conversion is 34%, 0.567 kg of 1,3-butadiene and 0.24 kg of styrene are introduced, after which the reaction mixture is diluted with 43.6 L of cyclohexane. Then 3.8 kg of 1,3-butadiene and 1.6 kg of styrene are introduced and the temperature is raised to 40°C. The temperature is maintained at a maximum temperature of 42°C. The polymerization lasts 85 minutes. The measured conversion is 68%.

Après la polymérisation, on ajoute sous agitation constante 0,072 mole de diméthyldichlorosilane. Le milieu réactionnel est maintenu à 40 °C pendant 30 minutes.After polymerization, 0.072 moles of dimethyldichlorosilane are added with constant stirring. The reaction medium is maintained at 40°C for 30 minutes.

A l’issue de cette étape de couplage, un polymère tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-butadiène-styrène-b-poly(α-méthylstyrène) est synthétisé. On ajoute 0,2 pce d’un anti-oxydant, l’Irganox 1520L® (de chez BASF). On sépare le polymère antioxydé du solvant par une opération de stripping à la vapeur d'eau, ensuite on sèche le polymère dans une étuve sous vide et sous balayage d’azote à 60°C.At the end of this coupling step, a poly(α-methylstyrene)-b-butadiene-styrene-b-poly(α-methylstyrene) triblock polymer is synthesized. 0.2 pce of an antioxidant, Irganox 1520L® (from BASF), is added. The antioxidized polymer is separated from the solvent by steam stripping, then the polymer is dried in a vacuum oven under nitrogen sparging at 60°C.

La Tg DSC du bloc souple poly(butadiène-co-styrène) -48°C (ΔT, largeur de transition vitreuse, étant égale à 9°C).The DSC Tg of the flexible poly(butadiene-co-styrene) block -48°C (ΔT, glass transition width, being equal to 9°C).

B- Le deuxième élastomère thermoplastique TPE2B- The second thermoplastic elastomer TPE2

Les deuxièmes élastomères thermoplastiques TPE2-1 et TPE2-2 utilisés dans les tests proviennent de chez Arkema sous les noms commerciaux PEBAX 2533® et PEBAX 7233® qui sont des élastomères à blocs souples en polyéther et des blocs thermoplastiques rigides en polyamides.The second thermoplastic elastomers TPE2-1 and TPE2-2 used in the tests come from Arkema under the trade names PEBAX 2533® and PEBAX 7233® which are elastomers with soft polyether blocks and rigid thermoplastic polyamide blocks.

Les caractéristiques des «PEBAX» commerciaux sont données sur le site HAL thèses (Christopher CLOSA, HAL Id: tel-03794048).The characteristics of commercial “PEBAX” are given on the HAL theses website (Christopher CLOSA, HAL Id: tel-03794048).

C- La résine hydrocarbonée plastifianteC- Plasticizing hydrocarbon resin

Les résines utilisées dans les tests sont choisies parmi les résines de dénominations commerciales A125 et S135 commercialisées par DRT, NevChem 140 commercialisée par Neville Chemical, PICCOTAC 8090 et PICCOTAC 9095 commercialisées par Eastmann, Sylvatraxx 6720 commercialisée par Kraton, et Novarez TK100 commercialisée par Rain Carbon.The resins used in the tests were chosen from the resins with the trade names A125 and S135 marketed by DRT, NevChem 140 marketed by Neville Chemical, PICCOTAC 8090 and PICCOTAC 9095 marketed by Eastmann, Sylvatraxx 6720 marketed by Kraton, and Novarez TK100 marketed by Rain Carbon.

D– Préparation des Compositions PolymèresD– Preparation of Polymer Compositions

Introduire les TPE1 et TPE2 dans un mélangeur interne de volume égale à 85 cm3porté à une température de 120°C, le mélangeage se fait à une vitesse de palette comprise dans un domaine allant de 80 à 120 tr/min. Le mélange est porté à une température au-dessus de la température de fusion pendant au moins quatre minutes.Introduce TPE1 and TPE2 into an internal mixer with a volume equal to 85 cm3 heated to a temperature of 120°C, mixing is carried out at a paddle speed in the range of 80 to 120 rpm. The mixture is heated to a temperature above the melting temperature for at least four minutes.

Le tableau 1 récapitule les composants des compositions polymériques, leurs caractéristiques et taux respectifs.Table 1 summarizes the components of the polymer compositions, their characteristics and respective rates.

[Table 1]: Mn (Kg/mol) Tg (°C)/ Tf (°C) M1 M2 M3 M4 M5 TPE1 100 70 70 96 96 TPE11 253,5 -49 70 49 49 67 67 TPE12 154,4 -48 30 21 21 29 29 TPE2-1* 35 -75/139 30 4 TPE2-2** 50 -60/174 30 4 Résine
PICCOTAC 8090
0,850 44 22,3 22,3 22,3 22,3 22,3
[Table 1]: Mn (Kg/mol) Tg (°C)/ Tf (°C) M1 M2 M3 M4 M5 TPE1 100 70 70 96 96 TPE11 253.5 -49 70 49 49 67 67 TPE12 154.4 -48 30 21 21 29 29 TPE2-1* 35 -75/139 30 4 TPE2-2** 50 -60/174 30 4 Resin
PICCOTAC 8090
0.850 44 22.3 22.3 22.3 22.3 22.3

TPE11 : polymère tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-polybutadiène-b-poly(α-méthylstyrène)
TPE12 : polymère tribloc poly(α-méthylstyrène)-b-poly(butadiène-co-styrène)-b-poly(α-méthylstyrène)
Résine : PICCOTAC 8090 commercialisée par Eastmann.
TPE11: poly(α-methylstyrene)-b-polybutadiene-b-poly(α-methylstyrene) triblock polymer
TPE12: triblock polymer poly(α-methylstyrene)-b-poly(butadiene-co-styrene)-b-poly(α-methylstyrene)
Resin: PICCOTAC 8090 marketed by Eastmann.

* Elastomère thermoplastique TPE 2-1 « PEBAX 2533 SA 01 » de la société Arkema (Tf = 134°C)
** Elastomère thermoplastique TPE 2-2 « PEBAX 7233 SA 01 » de la société Arkema (Tf = 174°C)
* Thermoplastic elastomer TPE 2-1 “PEBAX 2533 SA 01” from Arkema (Tf = 134°C)
** Thermoplastic elastomer TPE 2-2 “PEBAX 7233 SA 01” from Arkema (Tf = 174°C)

Les tableau 2 et 3 montrent les caractéristiques et microstructures des TPE utilisés dans les exemples.Tables 2 and 3 show the characteristics and microstructures of the TPEs used in the examples.

Nom échantillonSample name Mn bloc PAMSMn PAMS block
Calibration PSPS Calibration
Répartition d'espèces PAMS/dibloc/triblocPAMS/dibloc/tribloc species distribution
(calibration PB)(PB calibration)
Mp PAMSMp PAMS % mass PAMS% mass PAMS % mass dibloc% mass dibloc % mass tribloc% mass triblock TPE11TPE11 1400014000 83008300 2.62.6 11.411.4 8686 TPE12TPE12 1240012400 82008200 3.63.6 7.97.9 88.588.5

AMS = α-méthylstyrène
PAMS = poly(α-méthylstyrène)
% STY = pourcentage massique d’unités Styrènes
% PB 1,2 = pourcentage massique d’unités butadiènes sous la forme d’unité 1,2-
% PB 1,4 = pourcentage massique d’unités butadiènes sous la forme d’unité 1,4
% AMS = pourcentage massique d’unités α-méthylstyrène
Mp = masse au pic
% mass = pourcentage massique.
AMS = α-methylstyrene
PAMS = poly(α-methylstyrene)
% STY = mass percentage of Styrene units
% PB 1,2 = mass percentage of butadiene units in the form of 1,2- unit
% PB 1.4 = mass percentage of butadiene units in the form of 1.4 unit
% AMS = mass percentage of α-methylstyrene units
Mp = peak mass
% mass = mass percentage.

Nom échantillonSample name Mn bloc PMn block P olyétherolether (g/mol)(g/mol) Mn bloc TPMn TP block
(g/mol)(g/mol)
%% PP olyétherolether %TP%TP
TPE2-1*TPE2-1* 20002000 600600 7777 2323 TPE2-2**TPE2-2** 15001500 10001000 4343 5757

* Elastomère thermoplastique TPE 2-1 « PEBAX 2533 SA 01 » de la société Arkema (Tf = 134°C)
** Elastomère thermoplastique TPE 2-2 « PEBAX 7233 SA 01 » de la société Arkema (Tf = 174°C)
* Thermoplastic elastomer TPE 2-1 “PEBAX 2533 SA 01” from Arkema (Tf = 134°C)
** Thermoplastic elastomer TPE 2-2 “PEBAX 7233 SA 01” from Arkema (Tf = 174°C)

Les caractéristiques de ces «PEBAX» commerciaux sont données sur le site HAL theses (Christopher CLOSA, HAL Id: tel-03794048).The characteristics of these commercial “PEBAX” are given on the HAL theses site (Christopher CLOSA, HAL Id: tel-03794048).

D – Résultats des Mesures effectuéesD – Results of the measurements taken

Le tableau 4 montre les résultats des mesures faites sur les différentes compositions polymériques, M1 à M5.Table 4 shows the results of the measurements made on the different polymer compositions, M1 to M5.

M1M1 M2M2 M3M3 M4M4 M5M5 Visco RPA à 190°CVisco RPA at 190°C 100100 5252 7272 7272 8787 G*10% ret à 23°CG*10% ret at 23°C 100100 194194 262262 107107 116116

Les résultats sont présentés en base 100 par rapport au témoin M1. Comparées à la composition M1 qui comprend le TPE1 uniquement, les compositions M2 à M5 selon l’invention présentent une plus faible viscosité et une rigidité similaire à plus élevée.The results are presented on a basis of 100 relative to the control M1. Compared to the composition M1 which comprises TPE1 only, the compositions M2 to M5 according to the invention have a lower viscosity and a similar to higher rigidity.

Claims (16)

Composition polymère comprenant un premier élastomère thermoplastique et un deuxième élastomère thermoplastique,
lequel premier thermoplastique est
un élastomère thermoplastique à blocs TPE11 de formule A-B-A, dans lequel A est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B est un bloc élastomère diénique comprenant plus de 95% en masse des unités diéniques par rapport à la masse du bloc élastomère diénique, ou
un élastomère thermoplastique à blocs TPE12 de formule A’-B’-A’, dans lequel A’ est un bloc thermoplastique comprenant majoritairement en mole des unités α-méthylstyrène et B’ est un bloc élastomère copolymère statistique comprenant des unités diéniques et des unités vinylaromatiques, ou encore
un mélange des deux élastomères thermoplastiques à blocs TPE11 et TPE12,
lequel deuxième élastomère thermoplastique comprend au moins un bloc élastomère polyéther et au moins un bloc thermoplastique, bloc TP, lequel bloc TP présente une température de fusion, Tf, comprise dans un domaine allant de 130°C à 190°C.
Polymer composition comprising a first thermoplastic elastomer and a second thermoplastic elastomer,
which first thermoplastic is
a thermoplastic elastomer with TPE11 blocks of formula ABA, in which A is a thermoplastic block comprising predominantly by mole α-methylstyrene units and B is a diene elastomer block comprising more than 95% by mass of the diene units relative to the mass of the diene elastomer block, or
a thermoplastic elastomer with TPE12 blocks of formula A'-B'-A', in which A' is a thermoplastic block comprising predominantly in moles α-methylstyrene units and B' is a random copolymer elastomer block comprising diene units and vinylaromatic units, or
a blend of the two thermoplastic block elastomers TPE11 and TPE12,
which second thermoplastic elastomer comprises at least one polyether elastomer block and at least one thermoplastic block, TP block, which TP block has a melting temperature, Tf, within a range from 130°C to 190°C.
Composition selon la revendication 1, dans laquelle les blocs thermoplastiques A et A’ comprennent plus de 95 % en mole d’unités α-méthylstyrène.Composition according to claim 1, in which the thermoplastic blocks A and A’ comprise more than 95 mol% of α-methylstyrene units. Composition selon la revendication 1 ou 2 dans laquelle les blocs thermoplastiques A et A’ sont des homopolymères d’α-méthylstyrène.Composition according to claim 1 or 2 in which the thermoplastic blocks A and A’ are homopolymers of α-methylstyrene. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle les blocs thermoplastiques A et A’, indépendamment l’un de l’autre, représentent au moins 10 % en masse respectivement par rapport à la masse de TPE11 et à la masse de TPE12, de préférence de 10 à 45% en masse respectivement par rapport à la masse de TPE11 et à la masse de TPE12, de préférence encore de 10% à 40% en masse respectivement par rapport à la masse de TPE11 et à la masse de TPE12.Composition according to any one of the preceding claims in which the thermoplastic blocks A and A', independently of one another, represent at least 10% by mass respectively relative to the mass of TPE11 and to the mass of TPE12, preferably from 10 to 45% by mass respectively relative to the mass of TPE11 and to the mass of TPE12, more preferably from 10% to 40% by mass respectively relative to the mass of TPE11 and to the mass of TPE12. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le bloc élastomère B comprend de 0 à moins de 5% en masse d’unités d’un ou plusieurs monomères vinylaromatiques.Composition according to any one of the preceding claims in which the elastomer block B comprises from 0 to less than 5% by mass of units of one or more vinylaromatic monomers. Composition selon la revendication 5 dans laquelle les unités d’un ou plusieurs monomères vinylaromatiques du bloc B sont choisis parmi les unités styrènes, les unités α-méthylstyrène et leur mélange.Composition according to claim 5 in which the units of one or more vinylaromatic monomers of block B are chosen from styrene units, α-methylstyrene units and their mixture. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le bloc élastomère B est un bloc polybutadiène (BR).Composition according to any one of the preceding claims in which the elastomer block B is a polybutadiene block (BR). Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le bloc élastomère B’, comprend plus de 5% en masse à moins de 45% en masse, de préférence plus de 10% en masse à moins de 40% en masse d’unités vinylaromatiques, par rapport à la masse du bloc B’.Composition according to any one of the preceding claims in which the elastomer block B' comprises more than 5% by mass to less than 45% by mass, preferably more than 10% by mass to less than 40% by mass of vinylaromatic units, relative to the mass of the block B'. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle les unités vinylaromatiques du bloc B’ sont des unités styrènes.Composition according to any one of the preceding claims in which the vinylaromatic units of block B' are styrene units. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle le bloc élastomère B’, comprend des unités de 1,3-butadiène et des unités de styrène.Composition according to any one of the preceding embodiments in which the elastomer block B' comprises 1,3-butadiene units and styrene units. Composition selon l’une quelconque des réalisations précédentes dans laquelle le bloc élastomère B' est un copolymère statistique de 1,3-butadiène et de styrène.Composition according to any one of the preceding embodiments in which the elastomer block B' is a random copolymer of 1,3-butadiene and styrene. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le ou les blocs thermoplastiques du deuxième élastomère thermoplastique sont choisis dans le groupe constitué par les polyamides.Composition according to any one of the preceding claims, in which the thermoplastic block(s) of the second thermoplastic elastomer are chosen from the group consisting of polyamides. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la fraction massique du bloc thermoplastique (TP) dans le deuxième élastomère thermoplastique est comprise dans un domaine allant de 15% à 60%, de préférence de 20% à 50%.Composition according to any one of the preceding claims, in which the mass fraction of the thermoplastic block (TP) in the second thermoplastic elastomer is within a range from 15% to 60%, preferably from 20% to 50%. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième élastomère thermoplastique est choisi dans le groupe constitué par les copolymères à blocs composés de blocs polyéthers et de blocs polyamides (PEBA).Composition according to any one of the preceding claims, in which the second thermoplastic elastomer is chosen from the group consisting of block copolymers composed of polyether blocks and polyamide blocks (PEBA). Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le taux du premier élastomère thermoplastique dans la composition est compris dans un domaine allant de 50 à 96 pce, de préférence de 60 à 80 pce et le taux du deuxième élastomère thermoplastique dans la composition est compris dans un domaine allant de 4 à 50 pce.Composition according to any one of the preceding claims, in which the level of the first thermoplastic elastomer in the composition is within a range of 50 to 96 phr, preferably 60 to 80 phr and the level of the second thermoplastic elastomer in the composition is within a range of 4 to 50 phr. Pneumatique comportant une bande de roulement, lequel pneumatique comprend une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 15 dans tout ou partie de sa bande de roulement.A tire comprising a tread, which tire comprises a composition according to any one of claims 1 to 15 in all or part of its tread.
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