专利名称：胎面为弹性体组合物的轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及胎面由至少两种合成弹性体基料的橡胶共混物构成的充气橡胶轮胎，所述至少两种合成弹性体基料由(i)rg在大约-70～-100℃范围的特定异戊二烯/丁二烯共聚物橡胶，和(ii)Tg在大约-5～-30℃范围的二烯基弹性体以及少量天然顺—1，4-聚异戊二烯橡胶组成。
所述两种Tg分开或隔开至少40℃的合成弹性体基料的选择是胎面橡胶共混物的一个重要特征。
所述Tg在-5到-30℃范围的弹性体的代表性实例是3，4-聚异戊二烯弹性体、苯乙烯/异戊二烯共聚物弹性体和高乙烯基聚丁二烯弹性体。
一方面，可以用由碳黑或碳黑和硅石的组合伴以偶联剂组成的增强填充剂来增强胎面橡胶共混物。
充气橡胶轮胎通常都制成胎面一般由弹性体共混物构成的。
人们常常希望能够根据轮胎的使用用途将胎面的复合材料设计成能提供最佳牵引力、胎面磨损和/或滚动阻力性能的轮胎。
本发明主要致力于载人车辆轮胎，人们希望这样的轮胎胎面具有在道路上良好的牵引力、投入使用后良好的胎面磨损性能和为节省车辆燃料而较低的滚动阻力。
人们已充分认识到，如果想要特别增强上述三项轮胎胎面性能之一，则常常另两个性能的一个或多个会有所降低，否则只好作罢。在轮胎胎面中使用单一成分的弹性体被认为很难或不易达到上述三项性能的适当平衡，因此通常为此目的而使用弹性体共混物。
已经在各种轮胎胎面组合物中使用了各种基于二烯的弹性体，包括异戊二烯和丁二烯的均聚物及其相互间的共聚物及其与乙烯基芳族材料例如苯乙烯的共聚物。例如顺-1，4-聚异戊二烯、3，4-聚异戊二烯顺-1，4-聚丁二烯，苯乙烯/丁二烯共聚物和异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体已经以各种组合用于轮胎胎面组合物中。
异戊二烯/丁二烯弹性体被用于或建议用于各种轮胎胎面橡胶组合物中。例如可参见美国专利5,294,663。可以制备玻璃化转变温度范围很宽(例如大约-10℃到大约-100℃)的异戊二烯/丁二烯弹性体这取决于微结构。一般来说，共聚物中乙烯基或1，2-单元越多和/或34-聚异戊二烯含量越高，则共聚物的Tg越高。
如果希望降低轮胎的滚动阻力和改善胎面磨损，人们会认为具有很低Tg(例如在大约-70到大约-100℃的范围)的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体比Tg在较高温度范围的异戊二烯/丁二烯弹性体更为有利。然而，这样的共聚物弹性体与具有大约-30℃到大约-50℃的较高范围Tg的类似共聚物弹性体相比便在轮胎胎面的牵引力性能上稍差一些。这样的具有相当低Tg温度范围的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体有时在本文中称为“低Tg IBR”。
有人以前提出将这样的Tg在大约-75℃到大约-90℃的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体用于由这样的弹性体、顺-1，4-聚异戊二烯天然橡胶和可选的苯乙烯/丁二烯共聚物橡胶组成的轮胎胎面组合物中。
此处，人们认为顺-1，4-聚异戊二烯天然橡胶一般Tg为大约-65℃而含有大约5到大约30％苯乙烯的苯乙烯/丁二烯共聚物弹性体的Tg预期在大约-40到大约-70℃的范围，这主要取决手苯乙烯含量。
因此，上述低Tg IBR、天然橡胶和苯乙烯/丁二烯弹性体具有基本相当的Tg，总体上在大约-40到大约-90℃的范围。人们认为这三种橡胶基本上是相容的，原因是尽管有Tg的多样性，混合的橡胶共混物却表现出单一的Tg或相对较宽的Tg。
尽管迄今为止人们已经提供或提出了各种由包括上述弹性体在内的各种弹性体组成的橡胶胎面的轮胎，但人们仍希望提供具有新的弹性体共混物橡胶胎面的轮胎。
本文所指的玻璃化转变温度即Tg代表相应的未硫化、未混合状态的弹性体的玻璃化转变温度。Tg可用差示扫描量热计以每分钟1℃的升温速率适当地测定。
根据本发明，提供了一种具有橡胶胎面的充气橡胶轮胎，其中基于100重量份胎面橡胶计，所述胎面橡胶包含(A)大约10-50或者大约10-40phr天然顺-1，4-聚异戊二烯橡胶和(B)大约50-90或者大约60-90phr基本合成橡胶，所述基本合成橡胶包含(i)大约30-80、优选大约40-60phr Tg在大约-70℃到大约-100℃的范围并且异戊二烯含量在大约5-70％范围的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体和(ii)大约5-30、优选大约10-20phr至少一种其它基于二烯的Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的弹性体，其中所述异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体的Tg至少比所述其它基于二烯的弹性体的Tg低40℃。
因此，在本发明的实践中轮胎胎面的弹性体组合物的主要成分是上述由两种所述合成弹性体组成的合成橡胶基料，其中之一要求是具有明确分开的Tg(要求至少分开40℃)的低Tg异戊二烯/丁二烯弹性体并要求弹性体组合物中有少量天然橡胶。
所述其它基于丁二烯的弹性体(ii)是3，4-含量在大约40-70％范围且Tg在大约-10℃到大约-20℃范围的3，4-聚异戊二烯弹性体；含有大约5-35％苯乙烯且Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的苯乙烯/异戊二烯共聚物弹性体。；1，2-乙烯基含量在大约60-80％范围且Tg在大约-20℃到大约-30℃范围的高乙烯基聚丁二烯弹性体；和Tg在大约-10℃到大约-30℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物。
在本发明的实践中，优选的其它合成弹性体(ii)是3，4-聚异戊二烯、高乙烯基聚丁二烯和苯乙烯/异戊二烯共聚物弹性体。
在保持上述基本合成弹性体组合物的同时，本文预见胎面橡胶组合物可含有大约5-30％、或者大约5-20phr至少再一种基于二烯的合成弹性体，只要所述基本合成弹性体在橡胶组合物中是主要成分或占橡胶组合物中全部弹性体的至少50phr(50％(重量))便可。附加的弹性体不受上述Tg分开40℃的限制。
上述基于合成二烯的附加的弹性体可以是例如异戊二烯与丁二烯的聚合物和共聚物，但不是上述Tg在大约-70℃到大约-100℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物，因为这样的弹性体是以附加的弹性体的形式出现的，和异戊二烯和/或丁二烯与选自苯乙烯和α—甲基苯乙烯的芳族乙烯基化合物的共聚物。
所述附加的合成弹性体的代表性的实例有顺-1，4-聚丁二烯、乙烯基含量在大约30-50％范围的中乙烯基聚丁二烯，Tg在大约-30℃到-50℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物，Tg在大约-5℃到-30℃范围且异戊二烯含量在大约75-90％范围的苯乙烯/异戊二烯共聚物弹性体，环氧当量在大约10-50％的环氧天然橡胶弹性体，丙烯腈含量在大约5-50％范围的羧化的丙烯腈/丁二烯共聚物弹性体，Tg在大约-85℃到-95℃范围的顺-1，4-聚丁二烯弹性体和通过有机溶液聚合或水乳液聚合制得的Tg在大约-15℃到-35℃范围且苯乙烯含量在大约10-50％的苯乙烯/丁二烯共聚物和苯乙烯/异戊二烯/丁二烯三元共聚物。
在实践中，用于胎面组合物的弹性体(包括另一种弹性体和附加的弹性体)最好不含异丁烯的聚合物和共聚物(包括其囟素修饰物)。
在本发明的实践中，附加的合成弹性体优选顺-1，4-聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物。
因此，本发明还提供具有橡胶胎面的充气轮胎，其中基于100重量份胎面橡胶计，所述胎面橡胶包含(A)大约10-40或者大约15-25phr顺-1，4-聚异戊二烯天然橡胶，(B)大约50-85或者大约75-85phr所述基本合成弹性体，所述基本合成弹性体包含(i)大约30-80phr所述Tg在大约-70℃到大约-100℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体和(ii)大约10-30phr至少一种其它基于二烯的Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的合成弹性体，其中所述异戊二烯/丁二烯弹性体的Tg至少比所述其它基于二烯的合成弹性体的Tg低40℃和(℃)大约5-30/或大约10-20phr至少一种附加的基于二烯的合成弹性体。
尽管轮胎胎面橡胶通常是用粒状碳黑增强填充剂来增强的，但对于某些轮胎应用而言也可以将硅石与碳黑一起用于轮胎胎面，其中与碳黑的用量相比硅石的用量可以占增强填充剂的少部分或者等量或者占硅石/碳黑增强填充剂的大部分。
因此，本发明还提供具有橡胶胎面的充气轮胎，所述胎面橡胶由上述橡胶共混物组成，它含有大约30-100或者大约35-60phr碳黑和硅石填充剂，其中所述填充剂的组成为(i)大约10-50％(重量)或者大约10-30％(重量)硅石或(ii)大约50-90％(重量)或者大约55-90％(重量)硅石；其中使用具有对所述硅石为活性的部分和对至少一种所述弹性体的碳—碳双键为活性的部分的硅石偶联剂。
使用大约30-60phr上述填充剂的轮胎胎面可用来例如增进轮胎的低滚动阻力，而使用大约60-100phr上述填充剂的轮胎胎面可用来例如增进轮胎的良好的牵引力平衡和操作，尽管在上述范围内使用填充剂可能有所重叠并且不总是能够具有突出的效果。各种填充剂含量的许多用途对于本领域的技术人员来说是已知的。
使用这样的含有50-90％硅石的填充剂的轮胎胎面可以用于例如高性能轮胎应用，因为它预期能够改善牵引力平衡、操作、胎面磨损和滚动阻力，而使用这样的含有大约10-30％硅石的填充剂的轮胎胎面可以用于例如希望有滚动阻力的轮胎。
我们认为，Tg相对较低的异戊二烯/丁二烯共聚物橡胶的使用是重要的，尤其是作为以所需的与所述3，4-聚异戊二烯弹性体结合的形式的上述基本合成弹性体，而且它脱离了在轮胎胎面组合物中使用Tg在大约-40℃到大约-50℃范围的相当高的Tg的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体，因为我们认为非常低的Tg的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体能够增进改善的或降低的轮胎滚动阻力从而节省车辆的燃料。
然而，我们认为在轮胎胎面橡胶中使用Tg相对低的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体而不使用Tg高得多的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体通常有牺牲胎面牵引力的缺点。然而，其在货车轮胎胎面橡胶组合物中的使用可能不这么糟糕，因为弹性体的选择对于牵引力的增进对于携带比客车的重得多的负载的货车没有什么作用。
因此，我们认为本发明的一个重要方面和贡献是在轮胎胎面橡胶组合物中使用了低Tg异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体并结合Tg相对较高的3，4-聚异戊二烯来增进轮胎的相对较低的滚动阻力。
3，4-聚异戊二烯的引入是考虑到增进牵引力，而所述低Tg异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体与类似的高Tg共聚物弹性体相比却损害了牵引力。
一方面，重要的是相应的合成弹性体的Tg是明确分离的，即它们之间至少差40℃。
我们认为在这种情况下，所述低Tg异戊二烯/丁二烯弹性体与其它弹性体是比较不相容的，因为混合的橡胶组合物预期会呈现至少两个Tg。这一点被认为是重要的，因为对于混合的橡胶而言，我们认为与表现出单一Tg或相对较宽Tg范围而没有明确的两个Tg的类似的橡胶组合物相比，异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体的相对较低的Tg峰将说明低滚动阻力的增进，而3，4-聚异戊二烯弹性体的相对较高的Tg将说明较高的牵引力的增进。
预期用于本发明的低Tg异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体的微结构被认为含有非常少的1，2-丁二烯(乙烯基)和3，4—异戊二烯。例如，对于预期用于本发明的异戊二烯含量为30％且Tg为大约-83℃的所述共聚物而言，应含有大约62％的1，4-丁二烯、8％的1，2-丁二烯、28％的1，4-异戊二烯和2％的3，4-异戊二烯。
本发明的用作基本弹性体组合物的低Tg异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体的微结构最好包括大约1-10％的3，4-结构(基于其聚异戊二烯含量计)、大约2-10％的乙烯基1，2-结构(基于其聚丁二烯含量计)并且其中所述3，4-异戊二烯和乙烯基的总含量在大约3-12％的范围。
具有上述Tg的3，4-聚异戊二烯弹性体的使用被认为对增进轮胎胎面的牵引力和操作是重要的。3，4-聚异戊二烯弹性体可以容易地制备，例如可参见美国专利5,087,668。
顺-1，4-聚异戊二烯天然橡胶的加入对于改善胎面橡胶组合物的抗撕裂性和橡胶组合物的加工如将各成分混合在一起是重要的。
橡胶混料应用常用的硅藻土颜料是沉淀的硅藻土颜料(本文称为硅石)。
所用的硅藻土颜料可以是沉淀的硅石例如通过可溶性硅酸盐例如硅酸钠的酸化得到的硅石。
硅石的用氮气测定的BET表面积可以在例如大约50-300、或大约120-200m2/g的范围。在Journal of the American Chemical Soci-ety，vol.60，p.304(1990)中描述了一种测定表面积的BET方法。
所述硅石的对苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值也可在大约100-400的范围，通常在大约150-300的范围。
所述硅石的平均最大粒径可以在例如大约0.01-0.05μm(用电子显微镜测定)的范围，尽管硅石粒径可以更小。
在本发明中可以考虑使用各种市售硅石，例如(仅为举例而非限定)PPG Industries的Hi-Sil商标的牌号为210、243等的市售硅石；可得自Rhone-Poulenc的牌号为Z1165MP和Z165GR的硅石，和可得自Degussa AG的牌号为VN2和VN3等的硅石。
当在橡胶轮胎胎面使用定量的硅石增强时，通常硅石与偶联剂或有时称为增强剂一起使用。
常常使用既能够与硅石表面反应又能够与橡胶弹性体分子反应的化合物，其使用方式应使得硅石对于橡胶具有增强效果，其中许多化合物是本领域的技术人员一般都知道的偶联剂。这样的偶联剂可以例如与硅石颗粒预混合或预反应，或者在橡胶/硅石加工或混合阶段加到橡胶混合物中。如果在橡胶/硅石混合或加工阶段分别将偶联剂和硅石加到橡胶混合物中，可以认为偶联剂随后与硅石原位结合了。
特别是，这样的偶联剂可以由例如硅烷组成，所述硅烷具有能够与硅石表面反应的构成部分(硅烷部分)以及能够与橡胶特别是含有碳—碳双键即不饱和的硫硫化橡胶反应的构成部分。这样，偶联剂随后起硅石与橡胶之间的连接桥梁的作用，从而，增强了硅石的橡胶增强作用。
一方面，偶联剂硅烷明显可能通过水解与硅石表面形成键，而偶联剂的橡胶反应性成分与橡胶本身结合。
许多偶联剂都可用来结合硅石和橡胶，例如含有聚硫醚成分或结构的偶联剂如四硫化二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)。
本领域的技术人员容易理解，胎面橡胶组合物将与常规的混合成分包括上述增强填充剂如碳黑包括例如N110，N299和N351碳黑硅石混合，特别是与硅石偶联剂似及抗降解剂、加工油、硬脂酸或硬脂酸锌、氧化锌、给硫化合物和硫化促进剂混合。
上述橡胶的混料对于本领域的技术人员是公知的。抗降解剂通常是胺型或酚型，而硬脂酸通常被认为是一种橡胶混合成分，可以指出，该成分本身通常就是以有机酸的混合物的形式获得和使用的，所述混合物主要包含硬脂酸与至少油酸、亚麻酸和棕榈酸和/或棕榈炔酸之一。该混合物可含有少量(低于大约6％(重量))肉豆蔻酸、花生酸和/或花生四烯酸。这样的材料或混合物在橡胶混料领域中通常称为硬脂酸。
当这样的添加剂的用量的范围在通常的一般的橡胶混料量范围时，它们便不再被认为是本发明的一部分。例如，一方面，某些成分可以归类于加工助剂。这样的加工助剂可以是例如加工油如链烷族、萘族和芳族加工油，一般用量在大约2-10phr；蜡如微晶蜡和石蜡，通常用量在大约1-5phr常常在大约1-3phr范围；和树脂，通常作为粘合剂例如合成碳氢化合物和天然树脂，一般用量在大约1-5phr常常在在大约1-3phr范围。硫化剂可以被分类为硫与橡胶化合物的硫硫化促进剂(通常简称为促进剂)或硫给予体/促进剂的组合。在硫和促进剂硫化剂中，硫的用量在大约0.5-5phr范围、通常在大约0.5-3phr范围；而促进剂(常常是亚磺酰胺型)的用量在大约0.5-3phr、常常在大约1-2phr范围。“phr”一词是指橡胶组合物中每100重量份橡胶指定成分的重量份数。该词常用于橡胶混料领域。
混合之后，可将橡胶混料可制成轮胎胎面并在加热和加压的条件下用本领域的技术人员熟知的方法硫化。
本发明制备的轮胎可用本领域的技术人员已知的方法进行常规的成型和硫化。
通过参考下述实施例可更好地理解本发明，在实施例中，除非另有说明，份数和百分数是以重量计的。
实施例I
按表I所示配方制备二烯橡胶组合物作为实验A，B，C和D。实验A用作对照例，而实验B，C和D使用各种低Tg异戊二烯/丁二烯共聚物和3，4-聚异戊二烯。
使用了常规量和优选量的链烷烃橡胶加工油、抗降解剂(对甲苯二胺型)、粘合剂树脂、脂肪酸、氧化锌、胶溶剂、硫和亚磺酰胺型促进剂。
1.一种用钕催化剂制得的异戊二烯/丁二烯共聚物橡胶，其特征在于据称异戊二烯含量大约为70％，Tg为大约-79℃，其中在100℃下其门尼粘度(ML 1＋4)为76。
2.一种用钕催化剂制得的异戊二烯/丁二烯共聚物橡胶，其特征在于据称异戊二烯含量大约为50％，Tg为大约-90℃，其中在100℃下其门尼粘度(ML 1＋4)为82。
3.一种用钕催化剂制得的异戊二烯/丁二烯共聚物橡胶，其特征在于据称异戊二烯含量大约为30％，Tg为大约-98℃，其中在100℃下其门尼粘度(ML 1＋4)为82。
4.一种用有机溶液聚合制得的苯乙烯/丁二烯共聚物橡胶，据称苯乙烯含量为大约18％，乙烯基含量为大约10％，Tg为大约-78℃，门尼粘度(ML 1＋4)为85。
5.含有50％的3，4-异戊二烯单元、Tg为-16℃的弹性体。
6.得自PPG Industries的Hi-Sil 210。
7.得自Degussa的X50S，它是一种四硫化二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)与碳黑的复合材料。
实施例II将制得的橡胶组合物于大约150℃硫化大约18分钟，所得硫化橡胶试样的物理性能(这里报导的是圆整数)的评估示于表2。试样A，B，C和D对应于实施例I的实验试样A，B，C和D。
上述橡胶复合材料的物理性能的观察表明或者暗示，通过结合使用低Tg异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体和天然橡胶和3，4-聚异戊二烯橡胶能够明显地改善轮胎的滚动阻力和胎面磨损，这可从较低的DIN磨蚀(体积损失)值和较高的回弹值看出。观察到这些性能随着异戊二烯/丁二烯共聚物中丁二烯含量的增加而得到提高。
实施例III如表3所示，按照类似于实验A和D的方法分别制备具有实施例I实验X和Y的橡胶组合物的橡胶胎面的、尺寸为P195/70R14的轮胎。实验X是对照例。对轮胎进行试验，其结果相对于对照轮胎(实验X)归一化为100，并示于表4。
使用了常规量和优选量的链烷烃橡胶加工油、抗降解剂、蜡、脂肪酸(硬脂酸)、氧化锌、胶溶剂、硫和亚磺酰胺型和二硫化秋兰姆型促进剂。
1.用有机锂催化剂制得的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体，它含有30％异戊二烯(其中28％是1，4-结构；2％是3，4-结构)，和70％丁二烯(其中62％是1，4-结构；8％是1，2-结构)，据称Tg为-83℃，门尼粘度(ML 1＋4)在100℃时为大约88。
2.用有机溶液聚合制备的苯乙烯/丁二烯共聚物，它含有12％苯乙烯，Tg为-45℃，门尼粘度(ML 1＋4)在100℃时为大约90。
3.含有50％的3，4-异戊二烯单元的弹性体，Tg为-16℃。
4.得自PPG Industries的Hi-Sil 210。
5.Degussa X50S。
这里提供的对照例轮胎的值归一化为100。这里列出的实验轮胎的值是这样确定的将实验轮胎平均值与对照轮胎值之比乘以100。报导的值越高则轮胎的性能越好。
滚动阻力是通过将轮胎装在金属轮环上吹胀，使用67英寸直径的鼓在负载下用电机运转。测定是在38psi的吹胀压力和908磅负载的情况下进行的。轮胎的金属轮环使用6英寸的。滚动阻力值越高则表明滚动阻力降低即得到改善，这可使得车辆更省燃料。
湿牵引力的评估可通过轮胎工业可接受的牵引力试验进行。报导值越低意味着牵引力越小。然而，通常希望较高的值，我们认为实验Y轮胎胎面与对照实验X轮胎胎面报导值的差别相对来说是不明显的。
轮胎磨损可这样测定将轮胎装在金属轮环上将得到的轮子组件装在车辆上，车辆跑至少大约20000英里，测定胎面花纹的深度。将所得值外拓以测定胎面磨损情况。
尽管为说明本发明展示了某些代表性的实施方案和细节，但对于本领域的技术人员来说显然可以在不背离本发明精神和范围的情况下进行各种改变和改良。
权利要求
1.一种具有橡胶胎面的充气橡胶轮胎，其中基于100重量份胎面橡胶计，所述胎面橡胶包含(A)大约10-50phr天然顺-1，4-聚异戊二烯橡胶和(B)大约50-90phr基本合成橡胶，所述基本合成橡胶包含(i)大约30-80phr Tg在大约-70℃到大约-100℃的范围并且异戊二烯含量在大约5-70％范围的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体和(ii)大约5-30phr至少一种其它基于二烯的Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的弹性体，其中所述异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体的Tg至少比所述其它基于二烯的弹性体的Tg低40℃。
2.权利要求1的轮胎胎面，其中所述其它弹性体(ii)是至少一种选自3，4-含量在大约40-70％范围且Tg在大约-10℃到大约-20℃范围的3，4-聚异戊二烯弹性体；含有大约5-30％苯乙烯且Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的苯乙烯/异戊二烯共聚物弹性体；1，2-乙烯基含量在大约60-80％范围且Tg在大约-20℃到大约-30℃范围的高乙烯基聚丁二烯弹性体；和Tg在大约-10℃到大约-30℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物，其中在胎面组合物中所用的所述弹性体不包括异丁烯聚合物和共聚物。
3.权利要求1的充气轮胎，其中基于100重量份胎面橡胶计，所述胎面橡胶包含(A)大约15-25phr顺-1，4-聚异戊二烯天然橡胶和(B)大约50-85phr所述基本合成弹性体，所述基本合成弹性体包含(i)大约30-80phr Tg在大约-70℃到大约-100℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体和(ii)大约5-30phr至少一种其它基于二烯的Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的合成弹性体，其中所述异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体的Tg至少比所述其它基于二烯的合成弹性体的Tg低40℃，和(C)大约5-30phr至少一种附加的基于二烯的合成弹性体。
4.权利要求3的轮胎胎面，其中所述其它弹性体(ii)是至少一种选自3，4-含量在大约40-70％范围且Tg在大约-10℃到大约-20℃范围的3，4-聚异戊二烯弹性体；含有大约5-30％苯乙烯且Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的苯乙烯/异戊二烯共聚物弹性体；1，2-乙烯基含量在大约60-80％范围且Tg在大约-20℃到大约-30℃范围的高乙烯基聚丁二烯弹性体；和Tg在大约-10℃到大约-30℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物，其中在胎面组合物中所用的所述弹性体不包括异丁烯聚合物和共聚物。
5.权利要求3的轮胎，在所述胎面中所述附加的弹性体(C)是至少一种选自异戊二烯与丁二烯的聚合物和共聚物的弹性体，但不是上述Tg在大约-70℃到大约-100℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物，异戊二烯和丁二烯与选自苯乙烯和α—甲基苯乙烯的芳族乙烯基化合物的共聚物，其中在胎面组合物中所用的所述弹性体不包括异丁烯聚合物和共聚物。
6.权利要求5的轮胎，在所述胎面中所述附加的合成弹性体(C)是至少一种选自顺-1，4-聚丁二烯、乙烯基含量在大约30-50％范围的中乙烯基聚丁二烯，Tg在大约-30℃到-50℃范围的异戊二烯/丁二烯共聚物，Tg在大约-5℃到-30℃范围且异戊二烯含量在大约75-90％范围的苯乙烯/异戊二烯共聚物弹性体，环氧当量在大约10-50％的环氧化天然橡胶弹性体，丙烯腈含量在大约5-50％范围的羧化的丙烯腈/丁二烯共聚物弹性体，顺-1，4-聚丁二烯弹性体和通过有机溶液聚合或水乳液聚合制得的Tg在大约-15℃到-35℃范围且苯乙烯含量在大约10-50％的苯乙烯/丁二烯共聚物和苯乙烯/异戊二烯/丁二烯三元共聚物。
7.权利要求5的轮胎，其中所述附加的弹性体(C)是至少一种选自1，4-聚丁二烯、苯乙烯/丁二烯共聚物和异戊二烯/丁二烯共聚物的弹性体。
8.权利要求1的充气轮胎，它含有总量为大约30-100份的碳黑和硅石增强填充剂，其中所述填充剂包含不超过大约90％(重量)的硅石，并且其中使用具有对所述硅石为活性的部分和对一种或多种所述弹性体的碳—碳双键为活性的部分的硅石偶联剂。
9.权利要求8的轮胎，其中硅石偶联剂是四硫化二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)。
10.权利要求8的轮胎，其中硅石在所述增强填充剂中的量为大约10-45％。
11.权利要求8的轮胎，其中硅石在所述增强填充剂中的量为大约10-30％。
12.权利要求8的轮胎，其中硅石在所述增强填充剂中的量为大约55-90％。
13.权利要求3的充气轮胎，它含有总量为大约30-100份的碳黑和硅石增强填充剂，其中所述填充剂包含不超过大约90％(重量)的硅石，并且其中使用具有对所述硅石为活性的部分和对至少一种所述弹性体的碳—碳双键为活性的部分的硅石偶联剂。
14.权利要求3的轮胎，其中硅石偶联剂是四硫化二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)。
15权利要求13的轮胎，其中硅石在所述增强填充剂中的量为大约10-45％。
16.权利要求13的轮胎，其中硅石在所述增强填充剂中的量为大约10-30％。
17.权利要求13的轮胎，其中硅石在所述增强填充剂中的量为大约55-90％。
18.权利要求1的轮胎，其中基本弹性体组合物中的异戊二烯/丁二烯共聚物的微结构组成为大约1-10％的3，4—结构(基于其聚异戊二烯含量计)，大约2-10％的乙烯基1，2-结构(基于其聚丁二烯含量计)，其中所述3，4-异戊二烯和乙烯基的总含量在大约3-12范围，其中在胎面组合物中所用的所述弹性体不包括异丁烯聚合物和共聚物。
19.权利要求3的轮胎，其中基本弹性体组合物中的异戊二烯/丁二烯共聚物的微结构组成为大约1-10％的3，4—结构(基于其聚异戊二烯含量计)，大约2-10％的乙烯基1，2-结构(基于其聚丁二烯含量计)，其中所述3，4-异戊二烯和乙烯基的总含量在大约3-12范围，其中在胎面组合物中所用的所述弹性体不包括异丁烯聚合物和共聚物。
20.权利要求13的轮胎，其中基本弹性体组合物中的异戊二烯/丁二烯共聚物的微结构组成为大约1-10％的3，4—结构(基于其聚异戊二烯含量计)，大约2-10％的乙烯基1，2-结构(基于其聚丁二烯含量计)，其中所述3，4-异戊二烯和乙烯基的总含量在大约3-12范围，其中在胎面组合物中所用的所述弹性体不包括异丁烯聚合物和共聚物。
全文摘要
本发明公开了一种具有橡胶胎面的充气橡胶轮胎，其中基于100重量份胎面橡胶计，所述胎面橡胶包含(A)大约10-50phr天然顺-1，4-聚异戊二烯橡胶和(B)大约50-90phr基本合成橡胶，所述基本合成橡胶包含(i)大约30-80phr Tg在大约-70℃到大约-100℃的范围并且异戊二烯含量在大约5-70％范围的异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体和(ii)大约5-30phr至少一种其它基于二烯的Tg在大约-5℃到大约-30℃范围的弹性体，其中所述异戊二烯/丁二烯共聚物弹性体的Tg至少比所述其它基于二烯的弹性体的Tg低40℃。
文档编号C08L21/00GK1127188SQ95115669
公开日1996年7月24日 申请日期1995年9月29日 优先权日1994年9月30日
发明者D·J·赞齐格, P·H·桑斯特龙, J·J·A·弗思, R·R·迪罗西, G·M·霍扎普 申请人:固特异轮胎和橡胶公司