充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎。具体而言，本发明涉及具有包含可硫化橡胶组合物的胎面的充气轮胎。

背景技术

非常期望轮胎具有良好的抗湿滑性、低滚动阻力和良好的磨损特性。传统上很难在不牺牲轮胎的抗湿滑性和牵引特性的情况下改善其磨损特性。这些性质在很大程度上取决于用于制造轮胎的橡胶的动态粘弹性。

为了降低滚动阻力和改善轮胎的胎面磨损特性，传统上将具有高回弹性的橡胶用于制造轮胎胎面橡胶胶料。另一方面，为了提高轮胎的抗湿滑性，通常在轮胎的胎面中使用经历大的能量损失的橡胶。为了平衡这两种粘弹性方面不一致的性质，通常在轮胎胎面中使用各种类型的合成橡胶和天然橡胶的混合物。

有时期望轮胎具有促进在雪地表面上的牵引的胎面。可以提出各种用于轮胎胎面的橡胶组合物。在这里，当预期胎面用于低温冬季环境（特别是用于车辆雪地驾驶）时，挑战是降低此类胎面橡胶组合物的固化刚度，如具有较低的-20℃下的储能模量G'所指示的那样。

据认为，对于提供此类轮胎胎面橡胶组合物，既保持它们的湿牵引，又同时促进低温（例如冬季）性能，提出了重大的挑战。

发明内容

本发明涉及具有包含可硫化橡胶组合物的胎面的充气轮胎，基于100重量份的弹性体（phr），所述可硫化橡胶组合物包含：

（A）大约20至大约100 phr的具有-85℃至-50℃的玻璃化转变温度（Tg）的溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶；

（B）0至大约40 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯；

（C）0至大约30 phr的具有-110℃至-90℃的Tg的顺式-1,4-聚丁二烯；

（D）0至50 phr的操作油；

（E）20至80 phr的具有至少30℃的Tg的烃类树脂；和

（F）90至150 phr的二氧化硅。

本发明进一步涉及制造轮胎的方法。

本发明公开了以下实施方案：

方案1. 具有包含可硫化橡胶组合物的胎面的充气轮胎，基于100重量份的弹性体（phr），所述可硫化橡胶组合物包含：

（A）大约20至大约100 phr的具有-85℃至-50℃的玻璃化转变温度（Tg）的溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶；

（B）0至大约40 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯；

（C）0至大约30 phr的具有-110℃至-90℃的Tg的顺式-1,4-聚丁二烯；

（D）0至50 phr的操作油；

（E）20至80 phr的具有至少30℃的Tg的烃类树脂；和

（F）90至150 phr的二氧化硅。

方案2. 方案1的充气轮胎，其中所述烃类树脂选自苯乙烯/α-甲基苯乙烯共聚物树脂、C5/C9共聚物树脂、二环戊二烯树脂和芳族二环戊二烯树脂。

方案3. 方案1的充气轮胎，其中所述树脂是芳族改性的二环戊二烯树脂。

方案4. 方案1的充气轮胎，其中所述树脂是苯乙烯/α-甲基苯乙烯共聚物树脂。

方案5. 方案1的充气轮胎，其中所述树脂是基于DCPD的树脂，其包含大约5摩尔%至大约90摩尔%的衍生自DCPD的单元。

方案6. 方案1的充气轮胎，其中所述树脂是基于DCPD的树脂，其包含1摩尔%至20摩尔%的芳族氢。

方案7. 方案1的充气轮胎，其中所述树脂是C5/C9树脂，其包含50-90%（按重量计）的戊间二烯、0-5%的异戊二烯、10-30%的戊烯、2-5%的环状化合物、4-10%的苯乙烯类、和4-10%的茚类。

方案8. 方案1的充气轮胎，其中所述树脂是C5/C9树脂，其包含3摩尔%至15摩尔%的芳族氢含量。

方案9. 方案1的充气轮胎，其中所述溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶用烷氧基硅烷基团和至少一种选自伯胺和硫醇的官能团来官能化。

方案10. 方案1的充气轮胎，其中所述油选自芳族油、石蜡油、环烷油、MES、TDAE、重质环烷油和植物油。

方案11. 方案1的充气轮胎，其中所述溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶用烷氧基硅烷基团和伯胺基团官能化，并由式（1）或（2）来表示：

其中P是共轭二烯烃或共轭二烯烃和芳族乙烯基化合物的(共)聚合物链，R

其中P、R

方案12. 方案1的充气轮胎，其中所述溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶用烷氧基硅烷基团和伯胺基团官能化，其包含活性聚合物链与下式的终止剂的反应产物：

其中R与氮（N）原子的组合是受保护的胺基团，其在适当的后处理后产生伯胺，R

方案13. 方案1的充气轮胎，其中所述溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶用烷氧基硅烷基团和硫醇官能化，并包含活性阴离子聚合物与下式所代表的硅烷-硫化物改性剂的反应产物：

其中Si是硅；S是硫；O是氧；x是选自1、2和3的整数；y是选自0、1和2的整数；x+y=3；R

方案14. 方案1的充气轮胎，其中所述苯乙烯-丁二烯橡胶的量为70至90 phr。

方案15. 方案1的充气轮胎，其中所述天然橡胶或合成聚异戊二烯的量为15至30phr。

方案16. 方案1的充气轮胎，其中所述聚丁二烯的量为5至15 phr。

方案17. 方案1的充气轮胎，其中所述油的量为1至20 phr。

方案18. 方案1的充气轮胎，其中所述树脂的量为55至80 phr。

方案19. 可硫化橡胶组合物，其包含：

（A）大约20至大约100 phr的具有-85℃至-50℃的玻璃化转变温度（Tg）的溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶；

（B）0至大约40 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯；

（C）0至大约30 phr的具有-110℃至-90℃的Tg的顺式-1,4-聚丁二烯；

（D）0至50 phr的操作油；

（E）20至80 phr的具有至少30℃的Tg的烃类树脂；和

（F）90至150 phr的二氧化硅。

方案20. 方案18的可硫化橡胶组合物，其为选自鞋子、鞋底、传动带、软管、减振器、空气弹簧、传送带和履带的产品的组件的形式。

具体实施方式

公开了具有包含可硫化橡胶组合物的胎面的充气轮胎，基于100重量份的弹性体（phr），所述可硫化橡胶组合物包含：

（A）大约20至大约100 phr的具有-85℃至-50℃的玻璃化转变温度（Tg）的溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶；

（B）0至大约40 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯；

（C）0至大约30 phr的具有-110℃至-90℃的Tg的顺式-1,4-聚丁二烯；

（D）0至50 phr的操作油；

（E）20至80 phr的具有至少30℃的Tg的烃类树脂；和

（F）90至150 phr的二氧化硅。

进一步公开了制造轮胎的方法。

该橡胶组合物包含20至100 phr、或者70至90 phr的具有-85℃至-50℃的玻璃化转变温度（Tg）的苯乙烯-丁二烯橡胶。该苯乙烯-丁二烯橡胶可以用各种官能团官能化，或该苯乙烯-丁二烯橡胶可以是未官能化的。在一个实施方案中，该苯乙烯-丁二烯橡胶用烷氧基硅烷基团和伯胺基团与硫醇基团中的至少一种官能化。在一个实施方案中，该苯乙烯-丁二烯橡胶通过共聚合苯乙烯和丁二烯获得，且其特征在于该苯乙烯-丁二烯橡胶具有键合到聚合物链上的伯氨基基团和/或硫醇基团和烷氧基甲硅烷基基团。在一个实施方案中，该烷氧基甲硅烷基基团是乙氧基甲硅烷基基团。在一个实施方案中，该苯乙烯-丁二烯橡胶未官能化。

伯氨基基团和/或硫醇基团可以键合到聚合引发末端、聚合终止末端、苯乙烯-丁二烯橡胶的主链和侧链中的任一者上，只要其键合到苯乙烯-丁二烯橡胶链上。但是，伯氨基基团和/或硫醇基团优选引入到聚合引发末端或聚合终止末端，因为抑制了在聚合物末端的能量消失，由此改善了滞后损失特性。

此外，键合到(共)聚合物橡胶的聚合物链上的烷氧基甲硅烷基基团的含量优选为0.5至200 mmol/kg苯乙烯-丁二烯橡胶。该含量更优选为1至100 mmol/kg苯乙烯-丁二烯橡胶，特别优选为2至50 mmol/kg苯乙烯-丁二烯橡胶。

烷氧基甲硅烷基基团可以键合到聚合引发末端、聚合终止末端、(共)聚合物的主链和侧链中的任一者上，只要其键合到(共)聚合物链上。但是，烷氧基甲硅烷基基团优选引入到聚合引发末端或聚合终止末端，因为从(共)聚合物末端抑制了能量消失，由此能够改善滞后损失特性。

该苯乙烯-丁二烯橡胶可以通过以下方法制备：使用有机碱金属和/或有机碱土金属作为引发剂通过阴离子聚合在烃类溶剂中聚合苯乙烯和丁二烯，添加具有用保护基团保护的伯氨基基团和/或用保护基团保护的硫醇基团以及烷氧基甲硅烷基基团的终止剂化合物，以使其在聚合基本完成时与活性聚合物链末端反应，并随后例如通过水解或其它合适的程序进行解封。在一个实施方案中，可以如U.S. 7,342,070中公开的那样制备苯乙烯-丁二烯橡胶。在另一实施方案中，可以如WO 2007/047943中公开的那样制备苯乙烯-丁二烯橡胶。

在一个实施方案中，并如U.S. 7,342,070中教导的那样，该苯乙烯-丁二烯橡胶具有式（I）或（II）

其中P是共轭二烯烃或共轭二烯烃与芳族乙烯基化合物的(共)聚合物链，R

其中P、R

具有受保护的伯氨基基团和烷氧基甲硅烷基基团的终止剂化合物可以是本领域中已知的各种化合物中的任一种。在一个实施方案中，具有受保护的伯氨基基团和烷氧基甲硅烷基基团的化合物可以包括例如N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、1-三甲基甲硅烷基-2,2-二甲氧基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基三甲氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基三乙氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三甲氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三乙氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基甲基二乙氧基硅烷等等，且优选的是1-三甲基甲硅烷基-2,2-二甲氧基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二乙氧基硅烷。在一个实施方案中，具有受保护的伯氨基基团和烷氧基甲硅烷基基团的化合物是N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基三乙氧基硅烷。

在一个实施方案中，具有受保护的伯氨基基团和烷氧基甲硅烷基基团的化合物可以是式III的任何化合物

其中R与氮（N）原子的组合是受保护的胺基团，其在适当的后处理后产生伯胺，R

在一个实施方案中，该橡胶组合物包含大约40至大约60 phr的用烷氧基硅烷基团和伯胺基团或硫醇基团官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶。

合适的用烷氧基硅烷基团和伯胺基团官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶是市售的，如来自Japan Synthetic Rubber（JSR）的HPR 340。

在一个实施方案中，该溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶如WO 2007/047943中所公开并用烷氧基硅烷基团和硫醇官能化，并且包含活性阴离子聚合物与式IV所代表的硅烷-硫化物改性剂的反应产物

其中Si是硅；S是硫；O是氧；x是选自1、2和3的整数；y是选自0、1和2的整数；x+y=3；R

该溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶具有-85℃至-50℃的玻璃化转变温度。当在本文中提及时，提及弹性体或弹性体组合物的玻璃化转变温度或Tg代表处于其未固化状态或在弹性体组合物的情况下可能处于固化状态的相应的弹性体或弹性体组合物的（一个或多个）玻璃化转变温度。Tg可以合适地通过差示扫描量热计（DSC）在10℃/分钟的升温速率下例如根据ASTM D7426或等同方案作为峰值中点来测定。

合适的用烷氧基硅烷基团和硫醇基官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶是市售的，如来自Trinseo的Sprintan SLR 3402。

该橡胶组合物的另一组分是大约0至大约40 phr、或者10至30 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯。在一个实施方案中，该橡胶组合物包含15至25 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯。在一个实施方案中，该橡胶组合物包含5至15 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯。

该橡胶组合物的另一组分是大约0至大约30 phr、或者0至20 phr的顺式-1,4-聚丁二烯。

该橡胶组合物可以包含0至50 phr、或者1至10 phr、或者1至5 phr的操作油。操作油可以作为通常用于填充弹性体的填充油包含在该橡胶组合物中。操作油还可以通过在橡胶混炼过程中直接添加油来包含在该橡胶组合物中。所用的操作油可以既包括存在于弹性体中的填充油，又包括混炼过程中添加的操作油。合适的操作油包括本领域中已知的各种油类，包括芳族油、石蜡油、环烷油以及低PCA油，如MES、TDAE，以及重质环烷油，植物油如向日葵油、大豆油和红花油，以及选自油酸烷基酯、硬脂酸烷基酯、亚油酸烷基酯和棕榈酸烷基酯的脂肪酸单酯。

合适的低PCA油包括具有通过IP346方法测定的小于3重量%的多环芳烃含量的那些。IP346方法的程序可以在由英国石油学会出版的Standard Methods for Analysis &Testing of Petroleum and Related Products and British Standard 2000 Parts,2003, 第62版中找到。

合适的TDAE油可以作为Tudalen SX500获自Klaus Dahleke KG，作为VivaTec 400和VivaTec 500获自H&R Group，以及作为Enerthene 1849获自BP，和作为Extensoil 1996获自Repsol。所述油可以作为单独的油获得，或以填充弹性体形式与弹性体一起获得。

合适的植物油包括例如大豆油、向日葵油和芥花油，其为含有一定不饱和度的酯的形式。

该橡胶组合物包含20至80 phr、或者55至80 phr的具有大于30℃的Tg的烃类树脂。

代表性的烃类树脂包括香豆酮-茚树脂、石油树脂、C5树脂、C9树脂、C5/C9树脂、DCPD树脂和改性DCPD树脂、萜烯树脂、α-甲基苯乙烯树脂及其混合物和/或改性和/或氢化。

香豆酮-茚树脂是以具有10至160℃的熔点（如通过环球法测得）的许多形式市售的。优选地，该熔点为30至100℃。香豆酮-茚树脂是公知的。各种分析表明，此类树脂大部分是聚茚；但是，通常含有衍生自甲基茚、香豆酮、甲基香豆酮、苯乙烯和甲基苯乙烯的无规聚合单元。

石油树脂是市售的，具有10℃至120℃的软化点。优选地，软化点为30至100℃。合适的石油树脂包括芳族类型和非芳族类型。几种类型的石油树脂是可用的。一些树脂具有低不饱和度和高芳烃含量，而一些是高度不饱和的，另一些根本不含芳族结构。该树脂的差异很大程度上是由于衍生出树脂的原料中的烯烃。此类树脂中的常规衍生物包括二环戊二烯、环戊二烯、它们的二聚物和二烯烃如异戊二烯和戊间二烯。还包括这些单体彼此或与芳族化合物如苯乙烯和α-甲基苯乙烯的共聚物。

在一个实施方案中，该树脂是芳族改性的聚二环戊二烯。

萜烯树脂在商业上由聚合α、β或任何蒎烯异构体的混合物及其改性来生产。该树脂通常以10℃至135℃的各种熔点供应。

在一个实施方案中，该树脂衍生自苯乙烯和α-甲基苯乙烯。据认为，在一个方面，其玻璃化转变温度（Tg）特性与其分子量（Mn）和分子量分布（Mw/Mn）组合，提供了树脂在橡胶组合物中的适当相容性，相容性程度与橡胶组合物的性质直接相关。

由于观察到的胎面橡胶组合物的粘弹性质，如下文中一般性描述的不同温度/频率/应变下的复模量和储能模量、损耗模量、tanδ和损耗柔量，在含有苯乙烯-丁二烯弹性体的存在的橡胶共混物的情况下存在苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂在本文中被认为是有益的。

复模量和储能模量、损耗模量、tanδ和损耗柔量的性质应理解为本领域技术人员通常公知的。它们在下文中进行了概述。

树脂的分子量分布可视化为树脂的重均分子量（Mw）与数均分子量（Mn）值之比，并在本文中被认为在大约1.5/1至大约2.5/1的范围内，这被认为是相对狭窄的范围。由于与聚合物基质的选择性相容性，并且由于预期在宽温度范围内在潮湿和干燥的条件下使用轮胎，这据信是有利的。

共聚物树脂的玻璃化转变温度Tg在本文中被认为在大约20℃至大约100℃、或者大约30℃至大约80℃的范围内，在某种程度上取决于所制备的轮胎的预期用途和用于轮胎胎面的聚合物共混物的性质。适于树脂的TG的测量是根据ASTM D6604的DSC或等效方案。

苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂在本文中被认为是苯乙烯和α-甲基苯乙烯的相对短链共聚物，苯乙烯/α-甲基苯乙烯摩尔比为大约0.40至大约1.50。在一方面，这种树脂可以合适地例如通过苯乙烯和α-甲基苯乙烯在烃类溶剂中的阳离子共聚合来制备。

因此，预期的苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂可以例如通过其化学结构，即其苯乙烯和α-甲基苯乙烯含量和软化点，以及（在需要的情况下）通过其玻璃化转变温度、分子量和分子量分布来表征。

在一个实施方案中，苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂由大约40%至大约70%的衍生自苯乙烯的单元和相应地大约60%至大约30%的衍生自α-甲基苯乙烯的单元组成。在一个实施方案中，苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂具有大约80℃至大约145℃的根据ASTM No. E-28的软化点。

合适的苯乙烯/α-甲基苯乙烯树脂可以作为Resin 2336购自Eastman，或作为Sylvares SA85购自Arizona Chemical。

在一个实施方案中，该树脂是包含C5和C9烃级分的C5/C9烃类树脂，其中该树脂具有大于30℃的玻璃化转变温度。适于树脂的Tg的测量是根据ASTM D6604的DSC或等效方案。该烃类树脂具有如通过ASTM E28测定的0℃至160℃的软化点，该软化点有时可以被称为环球软化点。

合适的C5/C9树脂可以既包括芳族组分，又包括非芳族组分。C5/C9树脂中的差异很大程度上是由于衍生出烃组分的原料中的烯烃。C5/C9树脂可以含有“脂族”烃组分，其具有由C4-C6级分形成的烃链，所述C4-C6级分含有可变量的戊间二烯、异戊二烯、单烯烃和不可聚合的链烷烃化合物。此类C5/C9树脂基于戊烯、丁烷、异戊二烯、戊间二烯，并含有降低量的环戊二烯或二环戊二烯。C5/C9树脂还可以含有具有聚合链的“芳族”烃结构，所述聚合链由芳族单元如苯乙烯、二甲苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和茚形成。

根据本发明，用于橡胶混炼的C5/C9树脂包括烯烃如戊间二烯、异戊二烯、戊烯和环状化合物组分。C5/C9树脂还可以含有芳族烯烃，如苯乙烯类组分和茚类组分。

戊间二烯通常是C5二烯烃的馏分或合成混合物，其包括但不限于顺式-1,3-戊二烯、反式-1,3-戊二烯和混合1,3-戊二烯。通常，戊间二烯不包括支链C5二烯烃，如异戊二烯。在一个实施方案中，C5/C9树脂具有40%至90%、或50%至90%、或更优选60%至90%（按重量计）的戊间二烯。在一个特别优选的实施方案中，C5/C9树脂具有70%至90%的戊间二烯。

在一个实施方案中，C5/C9树脂基本上不含异戊二烯。在另一实施方案中，C5/C9树脂含有至多15%的异戊二烯、或小于10%的异戊二烯。在又另一实施方案中，C5/C9树脂含有小于5%的异戊二烯。

在一个实施方案中，C5/C9树脂基本上不含戊烯。在另一实施方案中，C5/C9树脂含有至多40%的戊烯、或小于30%的戊烯、或小于25%的戊烯。在又另一实施方案中，C5/C9树脂含有至多10%的戊烯。

环状化合物通常是C5和C6环状烯烃、二烯烃及其二聚物的馏分或合成混合物。环状化合物包括但不限于环戊烯、环戊二烯、二环戊二烯、环己烯、1,3-环己二烯和1,4-环己二烯。优选的环状化合物是环戊二烯。二环戊二烯可以是桥式或挂式。环状化合物可以被取代或不被取代。优选的取代的环状化合物包括被C1至C40直链、支链或环状烷基基团取代、优选被一个或多个甲基基团取代的环戊二烯和二环戊二烯。在一个实施方案中，C5/C9树脂可以包含至多60%的环状化合物或至多50%的环状化合物。典型的下限包含至少大约0.1%或至少大约0.5%，或包含大约1.0%的环状化合物。在至少一个实施方案中，C5/C9树脂可以包含至多20%的环状化合物或更优选至多30%的环状化合物。在一个特别优选的实施方案中，C5/C9树脂包含大约1.0%至大约15%的环状化合物、或大约5%至大约15%的环状化合物。

可以在C5/C9树脂中的优选的芳族化合物包括苯乙烯、茚、苯乙烯的衍生物和茚的衍生物中的一种或多种。特别优选的芳族烯烃包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、茚和甲基茚，以及乙烯基甲苯。芳族烯烃通常以5%至45%、或更优选5%至30%存在于C5/C9树脂中。在特别优选的实施方案中，C5/C9树脂包含10%至20%的芳族烯烃。

苯乙烯类组分包括苯乙烯、苯乙烯的衍生物、和取代的苯乙烯。通常，苯乙烯类组分不包括稠环，如茚类。在一个实施方案中，C5/C9树脂包含至多60%的苯乙烯类组分或至多50%的苯乙烯类组分。在一个实施方案中，C5/C9树脂包含5%至30%的苯乙烯类组分、或5%至20%的苯乙烯类组分。在一个优选实施方案中，C5/C9树脂包含10%至15%的苯乙烯类组分。

C5/C9树脂可以包含小于15%的茚类组分、或小于10%的茚类组分。茚类组分包括茚和茚的衍生物。在一个实施方案中，C5/C9树脂包含小于5%的茚类组分。在另一实施方案中，C5/C9树脂基本上不含茚类组分。

优选的C5/C9树脂具有300至800厘泊（cPs）的在160℃下的熔体粘度、或更优选350至650 cPs的在160℃下的熔体粘度。在一个特别优选的实施方案中，C5/C9树脂的熔体粘度在160℃下为375至615 cPs，或在160℃下为475至600 cPs。熔体粘度可以通过具有“J”型心轴的Brookfield粘度计（ASTM D6267）测得。

通常，C5/C9树脂具有大于大约600克/摩尔或大于大约1000克/摩尔的重均分子量（Mw）。在至少一个实施方案中，C5/C9树脂具有1650至1950克/摩尔、或1700至1900克/摩尔的重均分子量（Mw）。优选地，C5/C9树脂具有1725至1890克/摩尔的重均分子量。C5/C9树脂可以具有450至700克/摩尔、或500至675克/摩尔、或更优选520至650克/摩尔的数均分子量（Mn）。C5/C9树脂可以具有5850至8150克/摩尔、或更优选6000至8000克/摩尔的z均分子量（Mz）。Mw、Mn和Mz可以通过凝胶渗透色谱法（GPC）来测定。

在一个实施方案中，C5/C9树脂具有4或更低的多分散指数（“PDI”，PDI=Mw/Mn）。在一个特别优选的实施方案中，C5/C9树脂具有2.6至3.1的PDI。

优选的C5/C9树脂具有大约-30℃至大约100℃、或大约0℃至80℃、或大约40-60℃、或45-55℃、或更优选48-53℃的玻璃化转变温度（Tg）。差示扫描量热法（DSC）可用于测定C5/C9树脂的Tg。

在另一实施方案中，C5/C9树脂可以是氢化的。

在一个实施方案中，C5/C9树脂包含50-90%（按重量计）的戊间二烯、0-5%的异戊二烯、10-30%的戊烯、0-5%的环状化合物、0-10%的苯乙烯类、和0-10%的茚类。

在一个实施方案中，C5/C9树脂包含50-90%（按重量计）的戊间二烯、0-5%的异戊二烯、10-30%的戊烯、2-5%的环状化合物、4-10%的苯乙烯类、和4-10%的茚类。

在一个实施方案中，C5/C9包含大约60%（按重量计）的戊间二烯、大约22%的戊烯、大约3%的环状化合物、大约6%的苯乙烯、和大约6%的茚，并进一步具有436 cPs的在160℃下的熔体粘度；855克/摩尔的Mn；1595克/摩尔的Mw；3713克/摩尔的Mz；1.9的PDI；和47℃的Tg。

C5/C9树脂或DCPD/C9树脂可以进一步通过其芳族氢含量来表征，所述芳族氢含量通过

可用的烃聚合物添加剂的一个实例是购自ExxonMobil Chemical Company的Oppera系列的聚合物添加剂，包括但不限于Oppera 373。

在一个实施方案中，该树脂是基于DCPD的树脂，其可以包含衍生自以下的取代或未取代的单元：环戊二烯均聚物或共聚物树脂（称为CPD）、二环戊二烯均聚物或共聚物树脂（称为DCPD或(D)CPD）、萜烯均聚物或共聚物树脂、蒎烯均聚物或共聚物树脂、C5级分均聚物或共聚物树脂、C9级分均聚物或共聚物树脂、α-甲基苯乙烯均聚物或共聚物树脂、及其组合。基于DCPD的树脂可以进一步包含衍生自以下的单元：(D)CPD/乙烯基芳族共聚物树脂、(D)CPD/萜烯共聚物树脂、萜烯/酚共聚物树脂、(D)CPD/蒎烯共聚物树脂、蒎烯/酚共聚物树脂、(D)CPD/C5级分共聚物树脂、(D)CPD/C9级分共聚物树脂、萜烯/乙烯基芳族共聚物树脂、萜烯/酚共聚物树脂、蒎烯/乙烯基芳族共聚物树脂、蒎烯/酚树脂、C5级分/乙烯基芳族共聚物树脂、及其组合。短语“衍生自二环戊二烯的单元”包括衍生自取代的DCPD（如甲基DCPD或二甲基DCPD）的单元。

优选地，基于DCPD的树脂包含至多100摩尔%的衍生自二环戊二烯的单元、更优选大约5摩尔%至大约90摩尔%的衍生自DCPD的单元、最优选大约5摩尔%至大约70摩尔%的衍生自DCPD的单元。优选地，按单体混合物中的单体重量计，基于DCPD的树脂包含至多大约15%的戊间二烯组分、至多大约15%的异戊二烯组分、至多大约15%的戊烯组分、至多大约20%的茚组分、大约60%至大约100%的环状化合物组分、和至多大约20%的苯乙烯类组分。尽管提到DCPD聚合物，但由本文中提及的环状单元组成的任何聚合物均适用于本发明。

环状化合物组分通常是C5和C6至C15环状烯烃、二烯烃的馏分或合成混合物，和来自馏分的二聚物、共二聚物和三聚物等等。环状化合物包括但不限于环戊烯、环戊二烯、DCPD、环己烯、1,3-环己二烯和1,4-环己二烯。优选的环状化合物是环戊二烯。DCPD可以是桥式或挂式。环状化合物可以被取代或不被取代。优选的取代的环状化合物包括被C1至C40直链、支链或环状烷基基团取代、优选被一个或多个甲基基团取代的环戊二烯和DCPD。优选地，环状化合物组分选自：环戊二烯、环戊二烯二聚物、环戊二烯三聚物、环戊二烯-C5共二聚物、环戊二烯-戊间二烯共二聚物、环戊二烯-C4共二聚物、环戊二烯-甲基环戊二烯共二聚物、甲基环戊二烯、甲基环戊二烯二聚物、及其混合物。

在一些实施方案中，基于DCPD的树脂基本上不含戊间二烯。在其它实施方案中，基于DCPD的树脂含有至多大约15重量%的戊间二烯、或优选大约5重量%至大约10重量%的戊间二烯。在一些实施方案中，基于DCPD的树脂基本上不含戊烯。在其它实施方案中，基于DCPD的树脂含有至多大约15重量%的戊烯、或优选大约5重量%至大约10重量%的戊烯。在一些实施方案中，基于DCPD的树脂基本上不含异戊二烯。在其它实施方案中，基于DCPD的树脂含有至多大约15重量%的异戊二烯、或优选大约5重量%至大约10重量%的异戊二烯。在一些实施方案中，基于DCPD的树脂基本上不含苯乙烯。在其它实施方案中，基于DCPD的树脂含有至多大约20重量%的苯乙烯、或优选大约5重量%至大约15重量%的苯乙烯。在一些实施方案中，基于DCPD的树脂基本上不含茚。在其它实施方案中，基于DCPD的树脂含有至多大约20重量%的茚、或优选大约5重量%至大约15重量%的茚。在一个实施方案中，基于DCPD的树脂可以包含至多大约60重量%的环状化合物或至多大约50重量%的环状化合物。在一些实施方案中，基于DCPD的树脂以大约0.1重量%至大约50重量%的量包含环状化合物，或包含大约0.5重量%至大约30重量%的环状化合物、或包含大约1.0重量%至大约20重量%的环状化合物。在其它实施方案中，基于DCPD的树脂包含大约5重量%至大约15重量%的环状化合物。

优选地，基于DCPD的树脂具有大于1.5的折射率。优选地，基于DCPD的树脂具有大约80℃或更高、优选大约80℃至大约150℃、优选大约90℃至大约120℃、优选大约100℃至大约120℃、优选大约102℃的软化点（环球软化点，如通过ASTM E-28测得）。优选地，基于DCPD的树脂具有大约-30℃至大约100℃、优选大约0℃至大约80℃、优选大约50℃至大约70℃、优选55℃的玻璃化转变温度（Tg）（如通过ASTM E 1356使用TA Instruments型号2920机器测得）。优选地，基于DCPD的树脂包含烯属不饱和度，例如基于通过

在一个实施方案中，基于DCPD的树脂可以通过热聚合来制备。例如，该树脂可以由在苯或甲苯溶剂中含有环戊二烯的进料在220℃至280℃和大约14巴压力（1.4 MPa）下热聚合2.0至4.0小时，调节条件以控制树脂的分子量和软化点。该进料可以进一步含有烷基环戊二烯、环戊二烯与甲基环戊二烯的二聚物和共二聚物、以及其它无环二烯，如1,3-戊间二烯和异戊二烯。其它可共聚合的不饱和单体，如乙烯基芳族化合物（如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、茚和乙烯基甲苯）也可以存在。

适用于本发明的基于DCPD的树脂是可购自ExxonMobil Chemical Company的Oppera™ 383树脂。Oppera™ 383是一种芳族改性的脂环族氢化烃类树脂，软化点为大约102.5℃，Mw为大约800克/摩尔且Mn为大约500克/摩尔，Tg为大约55℃，并且芳香性为大约9.8%的芳族质子。

短语“含有烯属不饱和度的橡胶或弹性体”意在包括天然橡胶及其各种未加工和再生形式以及各种合成橡胶。在本发明的描述中，除非另行说明，否则术语“橡胶”和“弹性体”可以互换使用。术语“橡胶组合物”、“混炼橡胶”和“橡胶胶料”可互换使用以表示已经与各种成分和材料共混或混合的橡胶，并且此类术语是橡胶混合或橡胶混炼领域的技术人员公知的。

可硫化橡胶组合物可以包含大约90至大约150 phr的二氧化硅。

可用于橡胶胶料的通常使用的硅质颜料包括常规的热解和沉淀硅质颜料（二氧化硅），尽管沉淀二氧化硅是优选的。优选用于本发明的常规硅质颜料是沉淀二氧化硅，如例如通过可溶性硅酸盐（例如硅酸钠）的酸化获得的那些。

此类常规二氧化硅可以例如通过具有如使用氮气测得的优选大约40至大约600，和更通常大约50至大约300平方米/克的BET表面积来表征。测量表面积的BET方法描述在Journal of the American Chemical Society, 第60卷, 第304页(1930)中。

常规二氧化硅通常还可以通过具有大约100至大约400，和更通常大约150至大约300的邻苯二甲酸二丁酯（DBP）吸收值来表征。

可以预期常规二氧化硅具有例如通过电子显微镜测定的0.01至0.05微米的平均最终粒度，尽管二氧化硅粒子的尺寸可以甚至更小或可能更大。

可以使用各种市售二氧化硅，如（在本文中仅为举例而非限制）在Hi-Sil商标下以名称210、243、315等购自PPG Industries的二氧化硅；以例如Z1165MP和Z165GR的名称获自Rhodia的二氧化硅；和以例如名称VN2和VN3获自Degussa AG的二氧化硅等等。

可以使用预疏水化的沉淀二氧化硅。预疏水化是指预处理二氧化硅，即在将其加入橡胶组合物中之前通过用至少一种硅烷处理而将预疏水化的沉淀二氧化硅疏水化。合适的硅烷包括但不限于烷基硅烷、烷氧基硅烷、有机烷氧基甲硅烷基多硫化物和有机巯基烷氧基硅烷。或者，可以在将预处理的二氧化硅与橡胶共混之前，用包含例如烷氧基有机巯基硅烷或烷氧基硅烷和烷氧基有机巯基硅烷的组合的二氧化硅偶联剂预处理沉淀二氧化硅，而不是使沉淀二氧化硅与二氧化硅偶联剂在橡胶内原位反应。例如，参见美国专利号7,214,731。对于各种预处理的沉淀二氧化硅，参见例如美国专利号4,704,414、6,123,762和6,573,324。合适的预处理或预疏水化的二氧化硅可以例如作为Agilon 400购自PPG。

可硫化橡胶组合物可以包含大约1至大约20 phr、或者1至5 phr的炭黑。

通常使用的炭黑可以用作常规填料。此类炭黑的代表性实例包括N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、S315、N326、N330、M332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990和N991。这些炭黑的碘吸收值为9至145 g/kg，且DBP值为34至150 cm

可能优选的是使用于轮胎组件的橡胶组合物附加地含有常规的含硫有机硅化合物。合适的含硫有机硅化合物的实例具有下式：

其中Z选自：

其中R

根据本发明可以使用的含硫有机硅化合物的具体实例包括：3,3'-双(三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)八硫化物、3,3'-双(三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、2,2'-双(三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、3,3'-双(三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3,3'-双(三丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3'-双(三甲氧基甲硅烷基丙基)六硫化物、3,3'-双(三甲氧基甲硅烷基丙基)八硫化物、3,3'-双(三辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3,3'-双(三己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3'-双(三-2''-乙基己氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3,3'-双(三异辛氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3,3'-双(三叔丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、2,2'-双(甲氧基二乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、2,2'-双(三丙氧基甲硅烷基乙基)五硫化物、3,3'-双(三环己氧基甲硅烷基丙基)四硫化物（3,3'-bis(tricyclonexoxysilylpropyl)tetrasulfide）、3,3'-双(三环戊氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、2,2'-双(三-2''-甲基环己氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(三甲氧基甲硅烷基甲基)四硫化物、3-甲氧基乙氧基丙氧基甲硅烷基-3'-二乙氧基丁氧基-甲硅烷基丙基四硫化物、2,2'-双(二甲基甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、2,2'-双(二甲基仲丁氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、3,3'-双(甲基丁基乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3,3'-双(二叔丁基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、2,2'-双(苯基甲基甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、3,3'-双(二苯基异丙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3,3'-双(二苯基环己氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3'-双(二甲基乙基巯基甲硅烷基丙基)四硫化物、2,2'-双(甲基二甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、2,2'-双(甲基乙氧基丙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、3,3'-双(二乙基甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3,3'-双(乙基二仲丁氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3'-双(丙基二乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、3,3'-双(丁基二甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、3,3'-双(苯基二甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-苯基乙氧基丁氧基甲硅烷基-3'-三甲氧基甲硅烷基丙基四硫化物、4,4'-双(三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、6,6'-双(三乙氧基甲硅烷基己基)四硫化物、12,12'-双(三异丙氧基甲硅烷基十二烷基)二硫化物、18,18'-双(三甲氧基甲硅烷基十八烷基)四硫化物、18,18'-双(三丙氧基甲硅烷基十八碳烯基)四硫化物、4,4'-双(三甲氧基甲硅烷基-丁烯-2-基)四硫化物、4,4'-双(三甲氧基甲硅烷基亚环己基)四硫化物、5,5'-双(二甲氧基甲基甲硅烷基戊基)三硫化物、3,3'-双(三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙基)四硫化物、3,3'-双(二甲氧基苯基甲硅烷基-2-甲基丙基)二硫化物。

优选的含硫有机硅化合物是3,3'-双(三甲氧基或三乙氧基甲硅烷基丙基)硫化物。最优选的化合物是3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和3,3'-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。因此，关于式V，Z优选为：

其中R

在另一实施方案中，合适的含硫有机硅化合物包括美国专利号6,608,125中公开的化合物。在一个实施方案中，含硫有机硅化合物包括3-(辛酰基硫基)-1-丙基三乙氧基硅烷、CH

在一个实施方案中，含硫有机硅化合物包括基于烃的二醇（例如2-甲基-1,3-丙二醇）与S-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]硫代辛酸酯的反应产物。在一个实施方案中，含硫有机硅化合物是来自Momentive Performance Materials的NXT-Z

在另一实施方案中，合适的含硫有机硅化合物包括美国专利公开号2003/0130535中公开的那些。在一个实施方案中，含硫有机硅化合物是来自Degussa的Si-363。

橡胶组合物中式I的含硫有机硅化合物的量将根据所用其它添加剂的水平而不等。一般而言，式I的化合物的量将为0.5至20 phr。优选地，该量将为1至10 phr。

本领域技术人员容易理解的是，该橡胶组合物通过橡胶混炼领域中通常已知的方法来混炼，例如将各种硫-可硫化成分橡胶与各种通常使用的添加剂材料（如例如给硫体、固化助剂如活化剂和延缓剂以及加工添加剂、填料、颜料、脂肪酸、氧化锌、蜡、抗氧化剂和抗臭氧剂以及塑解剂）混合。如本领域技术人员已知的那样，根据硫-可硫化材料和硫-硫化材料（橡胶）的预期用途，选择并通常以常规量使用上述添加剂。给硫体的代表性实例包括元素硫（游离硫）、胺二硫化物、聚合多硫化物和硫烯烃加合物。优选地，硫-硫化剂是元素硫。可以以0.5至8 phr的量使用硫-硫化剂，1至6 phr的范围是优选的。抗氧化剂的典型量包括大约1至大约5 phr。代表性的抗氧化剂可以是例如二苯基-对苯二胺等等，如例如在The Vanderbilt Rubber Handbook (1978), 第344至346页中公开的那些。抗臭氧剂的典型量包括大约1至5 phr。如果使用的话，脂肪酸（其可以包括硬脂酸）的典型量包括大约0.5至大约5 phr。氧化锌的典型量包括大约2至大约5 phr。蜡的典型量包括大约1至大约5phr。通常使用微晶蜡。塑解剂的典型量包括大约0.1至大约1 phr。典型的塑解剂可以是例如五氯硫酚和二苯甲酰胺基二苯基二硫化物。

促进剂用于控制硫化所需的时间和/或温度并改善硫化橡胶的性质。在一个实施方案中，可以使用单一促进剂体系，即主促进剂。可以大约0.5至大约4，优选大约0.8至大约2.0 phr的总量使用（一种或多种）主促进剂。在另一实施方案中，可以使用主促进剂和辅促进剂的组合，其中辅促进剂以较少的量（如大约0.05至大约3 phr）使用，以便活化和改善硫化橡胶的性质。可以预期这些促进剂的组合对最终的性质产生协同效应，并在一定程度上比通过单独使用任一促进剂产生的那些效果更好。此外，可以使用延迟作用促进剂，其不受常规加工温度的影响，但在普通的硫化温度下产生令人满意的固化。还可以使用硫化延缓剂。可用于本发明的合适类型的促进剂是胺类、二硫化物类、胍类、硫脲类、噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、二硫代氨基甲酸盐类和黄原酸盐类。优选地，主促进剂为次磺酰胺。如果使用辅促进剂的话，则辅促进剂优选为胍、二硫代氨基甲酸盐或秋兰姆化合物。

可以通过橡胶混合领域技术人员已知的方法实现橡胶组合物的混合。例如，通常在至少两个阶段中混合成分，即至少一个非生产性阶段和随后的生产性混合阶段。包括硫-硫化剂的最终固化剂通常在常规称为“生产性”混合阶段的最终阶段中混合，其中混合通常在比先前的（一个或多个）非生产性混合阶段的（一个或多个）混合温度低的温度或最终温度下进行。术语“非生产性”和“生产性”混合阶段是橡胶混合领域技术人员公知的。可以对橡胶组合物施以热机械混合步骤。热机械混合步骤通常包括在混合机或挤出机中机械加工一段合适的时间以便产生140℃至190℃的橡胶温度。热机械加工的适当持续时间根据操作条件以及组分的体积和性质而不等。例如，热机械加工可以为1至20分钟。

可以将该橡胶组合物并入轮胎胎面中。

本发明的充气轮胎可以是赛车轮胎、客车轮胎、飞机轮胎、农用轮胎、推土机轮胎、越野车轮胎、卡车轮胎等等。优选地，该轮胎是客车轮胎或卡车轮胎。该轮胎还可以是子午线轮胎或斜交轮胎，其中子午线轮胎是优选的。

本发明的充气轮胎的硫化通常在大约100℃至200℃的常规温度下进行。优选地，硫化在大约110℃至180℃的温度下进行。可以使用任何常用硫化工艺，如在平板硫化机（press）或模具中加热、用过热蒸汽或热空气加热。此类轮胎可以通过本领域技术人员已知且显而易见的各种方法构建、成形、模塑和固化。

或者，该橡胶组合物可以以鞋子、鞋底、传动带、软管、减振器、空气弹簧、传送带和履带的组件的形式使用。

下面的实施例出于例示而非限制本发明的目的而呈现。除非另行具体指出，否则所有份数均为重量份。

实施例

在本实施例中，比较了三种橡胶胶料。样品1代表对照样品。样品2和3代表本发明。

将弹性体以表1中所指示的标准量的常规固化剂和加工助剂（所有量均以phr为单位）在多阶段混合程序中混炼，并用标准固化周期固化。测试了具有由样品1-3的胶料制成的胎面的轮胎的各种表2中所示的性能标准（将值归一化至对照=100，越高越好）。

虽然已经出于例示本发明的目的而显示了某些代表性实施方案和细节，但对于本领域技术人员而言明显的是可以在本文中在不背离本发明范围的情况下作出各种变化和修改。