CN101970562A - 轮胎和可交联弹性体组合物 - Google Patents

Abstract

包含至少一种包括交联弹性材料的结构元件的轮胎，该交联弹性材料由交联包含以下组分的可交联弹性体组合物得到：(a)约100phr的至少一种弹性聚合物；(b)约5phr至120phr，优选约20phr至100phr，更优选约30phr至90phr的至少一种二氧化硅增强填料；(c)约0.1phr至约10phr，优选约0.2phr至约8phr，更优选约0.3phr至约6phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。优选地，所述至少一种结构元件为轮胎胎冠。

Description

轮胎和可交联弹性体组合物

技术领域

本发明涉及轮胎、轮胎胎冠、以及可交联弹性体组合物。

更特别地，本发明涉及包括至少一种结构元件的轮胎，该结构元件由交联包含至少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增强填料和至少一种含有至少一个巯基的偶联剂的可交联弹性体组合物得到，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。

此外，本发明还涉及包括可交联弹性体组合物的轮胎胎冠，该可交联弹性体组合物包含至少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增强填料和至少一种含有至少一个巯基的偶联剂，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。

此外，本发明还涉及包含至少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增强填料和至少一种含有至少一个巯基的偶联剂的可交联弹性体组合物，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物，还涉及由交联所述可交联弹性体组合物得到的交联制品。

背景技术

利用硫使二烯弹性聚合物硫化的工艺广泛应用于生产各种制品，特别是轮胎的橡胶工业中。尽管这些工艺能生产高质量硫化产品，然而，为了以工业上可接受的次数得到最优化的硫化效果，使用复杂硫化体系是必要的，除了硫，该复杂硫化体系还包括一种或多种硫化活化剂，诸如，例如重金属或其衍生物，诸如，例如锌的衍生物，特别是ZnO、ZnCO₃、ZnCO₃·2Zn(OH)₂·H₂O、ZnCl₂、诸如，例如硬脂酸锌的脂肪酸锌盐，以及一种或多种硫化促进剂，诸如，例如噻唑、二硫代氨基甲酸盐、秋兰姆、胍、次磺酰胺，这导致了相当大的复杂度。在某些情况下，这些产品的存在可能在生产和使用中在有害性/毒性两方面带来相当大的问题。

通常，锌或其衍生物，特别是氧化锌，通常与诸如，例如硬脂酸的脂肪酸混合使用以生产可用于制造轮胎的可交联的弹性体组合物。由所述弹性体组合物得到的工业制品在生产，以及处理和再生过程中有向环境中释放锌或其衍生物的现象，例如，通过卸载-装填位置的浸出。此外，由于轮胎通常遭遇磨损，交联弹性体组合物，特别是轮胎胎冠中的交联弹性体组合物微粒分散在环境中会导致严重的污染问题。实际上已经认识到，锌对微生物具有有害影响。

在这方面已经进行了许多尝试，以致力于减少或消除由可交联弹性体组合物而来的所述重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物的量。

例如，国际专利申请WO00/37267涉及一种对生产轮胎胎冠特别有用的可交联弹性体组合物，包含：(a)含有可交联不饱和链的聚合物基质；(b)硫化体系包括：(b1)用量为0.5phr和2phr之间的硫，(b2)用量为1.5phr和7phr之间的至少一种含有至少一个与至少两个硫原子相连的碳原子的硫化促进剂，(b3)按氧化锌当量计表示的用量不高于2phr的至少一种活化剂。所述活化剂优选选自：选自Zn、Bi、Pb的金属的氧化化合物，所述金属和具有8至18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸形成的盐，及其混合物。

美国专利US3,856,729涉及一种包含丁二烯橡胶、硫和活化剂的可交联弹性体组合物，其特征在于硫和活化剂的存在量分别在0.1phr和0.8phr之间，优选0.1phr至0.6phr之间，和0.1phr至1.0phr之间，优选0.1phr至0.5phr之间。优选地，所述活化剂为至少一种选自氧化锌，选自碳酸锌、锌钡白、锌的脂肪酸盐、锌的二硫代羧酸盐和锌的噻唑盐的锌化合物、氧化铅和氧化镉的金属化合物。

美国专利US3,451,458涉及一种对制备轮胎胎冠特别有用的硫-可交联弹性体组合物，其包含合成二烯橡胶和二氧化硅，所述组合物基本上不含基于金属氧化物，特别是氧化锌的活化剂。

国际专利申请WO2004/052981涉及一种用于硫化橡胶配混料的方法，其中在存在硫或含硫化合物、加热的情况下，将橡胶配混料和硫化促进剂与包含通过利用含金属离子的溶液的离子交换工艺而在其上负载有Ba、Pd、Cd、Ca、Mg和/或Zn离子，优选Zn离子的载体材料的活化剂接触。优选地，该载体材料据认为是诸如，例如多水高岭土、伊利石、高岭土、膨润土、层状硅酸盐和/或类坡缕石粘土的粘土。

国际专利申请WO2007/098784涉及一种包含至少一种包括由交联可交联弹性体组合物得到的交联弹性材料的结构元件的轮胎，所述可交联弹性体组合物包含：(a)至少一种二烯弹性聚合物；(b)至少一种由一种混合物干共磨混得到的活化剂，所述混合物包含：属于元素周期表中2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16族的金属的至少一种盐、或一种氧化物、或一种氢氧化物；以及至少一种多层材料，所述多层材料具有的单层厚度为0.01nm至30nm，优选0.05nm至15nm，更优选0.1nm至2nm；(c)至少一种硫化促进剂；(d)硫或其衍生物。优选地，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属化合物，特别是锌化合物。

国际专利申请WO2006/013056涉及一种不含或实际不含锌或锌衍生物的组合物，其至少包含：一种二烯弹性体；一种作为增强填料的无机填料；任选地按每100份弹性体中少于5重量份的比例的碳黑；化学式(I)的硅烷多硫化物：

其中符号R¹和R²相同或不同，各自代表选自具有1至6个碳原子的直链或支链烷基和苯基的单价烃族；其中符号R³相同或不同，各自代表氢或选自具有1至4个碳原子的直链或支链烷基和具有2至8个碳原子的直链或支链烷氧基烷-基的单价烃族；符号Z相同或不同，为包含1至18个碳原子的二价连接基；x为不少于2的整数或分数。

发明内容

本申请人已经注意到，交联弹性体组合物，其中重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物的量已经减少乃至消除，以及由此得到的轮胎会表现出一些缺点。

特别地，本申请人已经注意到，交联弹性体组合物，其中的重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物的量已经减少乃至消除，以及由此得到的轮胎会表现出下列缺点：

-当温度升高时，交联弹性体组合物的动态弹性模量(E′)变化增大(即，″热塑性行为″增大)，其可对所得轮胎性能造成负面影响；

-在高温(特别地，70℃)下的Tanδ(损耗系数)值增加，因此，所得轮胎的滚动阻力也增加；

-在低温(特别地，10℃)下的Tanδ(损耗系数)值下降，因此，表现出对所得轮胎的湿抓地力的负面影响；

-Payne效应(ΔG’)恶化(即增强填料分散性恶化)，其可对所得轮胎的性能产生负面影响。

因此，本申请人通过使用基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物的可交联弹性体组合物，解决了提供在湿抓地力、滚动阻力和抗磨性之间表现出良好平衡性的轮胎(例如，高性能轮胎)的问题。

本申请人现在已经发现，通过在包含至少一种弹性聚合物、至少一种二氧化硅增强填料的可交联弹性体组合物中加入至少一种含至少一个巯基的偶联剂，有可能获得具有上述性能的轮胎，所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。

此外，本申请人还已经发现，除了所述含有至少一个巯基的偶联剂，通常用于包含二氧化硅增强填料的可交联弹性体组合物中的硅烷偶联剂的量，特别是含有硫原子序列的那些硅烷偶联剂的量，可减少乃至消除。所述硅烷偶联剂的减少量可使得避免对于在包含其的可交联弹性体组合物的混合和热机械加工操作过程中可达到的最高温度所做的限制，为了避免硅烷偶联剂的不可逆热降解的损失，这样的限制通常是必需的。

第一方面，本发明涉及一种包含至少一种包括由交联可交联弹性体组合物得到的交联弹性材料的结构元件的轮胎，所述可交联弹性体组合物包含：

(a)约100phr的至少一种弹性聚合物；

(b)约5phr至约120phr，优选约20phr至约100phr，更优选约30phr至约90phr的至少一种二氧化硅增强填料；

(c)约0.1phr至约10phr，优选约0.2phr至约8phr，更优选约0.3phr至约6phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；

所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。

根据一个优选实施方案，所述轮胎包含：

-基本上呈腰鼓形的胎体结构，具有其各自与右侧和左侧胎圈结构相连的相对向的侧面边缘；

-施加在所述胎体结构的径向外端的带束层结构；

-施加在所述带束层结构的径向外端的胎冠；

-在胎体结构的相对侧面侧向施加的一对侧壁；

其中所述结构元件为所述胎冠。

优选地，所述胎圈结构包含至少一个胎圈芯和至少一个胎边芯。

进一步的方面，本发明涉及一种轮胎胎冠，其包括可交联弹性体组合物，所述可交联弹性体组合物包含：

(a)约100phr的至少一种弹性聚合物；

(b)约5phr至约120phr，优选约20phr至约100phr，更优选约30phr至约90phr的至少一种二氧化硅增强填料；

(c)约0.1phr至约10phr，优选约0.2phr至约8phr，更优选约0.3phr至约6phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；

所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。

进一步的方面，本发明涉及一种可交联弹性体组合物，包含：

(a)约100phr的至少一种弹性聚合物；

(b)约5phr至约120phr，优选约20phr至约100phr，更优选约30phr至约90phr的至少一种二氧化硅增强填料；

(c)约0.1phr至约10phr，优选约0.2phr至约8phr，更优选约0.3phr至约6phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；

所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。

进一步的方面，本发明涉及一种通过交联上述的可交联弹性体组合物得到的交联制品。

为了本说明书和随后的权利要求的目的，术语″基本上不含重金属或其衍生物″意味着所述可交联弹性体组合物包含的重金属或其衍生物的量使得所述可交联弹性体组合物中的重金属的量低于约0.5phr，优选为约0phr至约0.2phr。特别的，所述可交联弹性体组合物基本上不含通常在硫-可交联弹性体组合物中用作硫化活化剂的重金属或其衍生物，诸如，例如锌化合物，特别是ZnO，ZnCO₃，ZnCO₃·2Zn(OH)₂·H₂O，ZnCl₂，诸如，例如硬脂酸锌、辛酸锌的含有8至18个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸的锌盐，所述锌盐任选地在弹性体组合物内由ZnO和脂肪酸原位形成。此外，所述可交联弹性体组合物基本上不含其它诸如，例如Bi₂O₃、CdO、HgO、PbO、Pb₃O₄、PbO₂或其混合物的有毒和/或有害重金属化合物。

为了本说明书和随后的权利要求的目的，术语″phr″意味着相对于每100重量份的一种(或多种)弹性聚合物，可交联弹性体组合物中给定组分的重量份。

本发明在上述至少一个方面可表现出一个或多个在下文中描述的优选特征。

根据进一步的优选实施方案，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(d)除了所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂(c)之外的至少一种硅烷偶联剂。

根据进一步的优选实施方案，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(e)至少一种硫或其衍生物。

根据进一步的优选实施方案，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(f)至少一种硫化促进剂。

根据进一步的优选实施方案，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(g)至少一种具有为约0.01nm至约30nm，优选约0.2nm至约15nm，更优选约0.5nm至约2nm的单层厚度的多层材料。所述至少一种多层材料(g)的加入可允许得到一种具有相对低的粘度(门尼粘度)的可交联弹性体组合物，其因此可更容易地在包括橡胶密炼机和各种橡胶挤出机的传统橡胶加工设备中进行加工。

根据进一步的优选实施方案，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(h)至少一种具有约1000至约20000，优选约3000至约15000的数均分子量(M_n)以及，优选在丁二烯部分中的乙烯基不饱和部分的量为约15％至约100％，优选约30％至约90％的液体弹性聚合物。所述至少一种液体弹性聚合物(h)的加入可允许得到一种具有相对低的粘度(门尼粘度)的可交联弹性体组合物，其因此可更容易地在包括橡胶密炼机和多种橡胶挤出机的传统橡胶加工设备中进行加工。所述数均分子量(M_n)可根据本领域已知的技术测量，诸如，例如通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量。所述乙烯基不饱和部分可根据本领域已知的技术，诸如，例如¹H-核磁共振光谱或¹³C-核磁共振光谱测量。

根据一个优选实施方案，所述至少一种弹性聚合物(a)可选自例如(a₁)一般用于硫-可交联弹性体组合物中，特别适合于生产轮胎的二烯弹性聚合物，即具有一般低于约20℃，优选约0℃至约-110℃的玻璃化转变温度(T_g)的含有不饱和链的弹性聚合物或共聚物。这些聚合物或共聚物可为天然来源或可由任选地与至少一种选自单乙烯基芳烃和/或极性共聚单体的共聚单体共混的一种或多种共轭二烯通过溶液聚合、乳液聚合或气相聚合得到。优选地，所得聚合物或共聚物含有按重量计不超过约60％的量的所述至少一种选自单乙烯基芳烃和/或极性共聚单体的共聚单体。

共轭二烯一般含有约4至约12，优选约4至约8个碳原子，并且可选自，例如1，3-丁二烯、异戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、3-丁基-1，3-辛二烯、2-苯基-1，3-丁二烯、或其混合物。特别优选1，3-丁二烯或异戊二烯。

可任选地用作共聚单体的单乙烯基芳烃一般地含有约8至约20，优选约8至约12个碳原子，并且可选自，例如苯乙烯；1-乙烯萘；2-乙烯萘；诸如，例如α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、2-乙基-4-苄基苯乙烯、4-对-甲苯基苯乙烯、4-(4-苯丁基)苯乙烯或其混合物的苯乙烯的各种烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳基烷基衍生物。苯乙烯是特别优选的。

可任选地使用的极性共聚单体可选自，例如乙烯吡啶，乙烯基喹啉，丙烯酸和烷基丙烯酸酯、腈或其混合物，诸如，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈或其混合物。

优选地，所述二烯弹性聚合物(a₁)可选自，例如顺式1，4-聚异戊二烯(天然的或合成顺式1，4-聚异戊二烯，优选天然顺式1，4-聚异戊二烯，即天然橡胶)、3，4-聚异戊二烯、聚丁二烯(特别地，聚丁二烯具有高的1，4-顺式含量)、任选地卤化的异戊二烯/异丁烯共聚物、1，3-丁二烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊二烯/1，3-丁二烯共聚物、苯乙烯/1，3-丁二烯/丙烯腈共聚物或其混合物。特别优选苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊二烯/1，3-丁二烯共聚物、苯乙烯/1，3-丁二烯/丙烯腈共聚物或其混合物是特别优选的。

或替代地，所述至少一种弹性聚合物(a)可选自，例如(a₂)具有烯属共聚单体或其衍生物的一种或多种单烯属烃的弹性聚合物。所述单烯属烃可选自，例如乙烯和诸如，例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或其混合物的一般含有约3至约12个碳原子的α-烯烃。下列是优选的：乙烯和α-烯烃任选地与二烯的共聚物；异丁烯均聚物或其与少量二烯的共聚物，其任选地至少部分卤化。任选地存在的二烯一般含有约4至约20个碳原子，并且优选地选自1，3-丁二烯、异戊二烯、1，4-己二烯、1，4-环己二烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2降冰片烯、乙烯基降冰片烯或其混合物。其中，下列是特别优选的：乙烯/丙烯共聚物(EPR)或乙烯/丙烯/二烯共聚物(EPDM)；聚异丁烯；丁基橡胶；卤代丁基橡胶，特别是氯丁基或溴丁基橡胶；或其混合物。

也可使用上述二烯弹性聚合物(a₁)与上述弹性聚合物(a₂)的混合物。

根据一个优选实施方案，相对至少一种弹性聚合物(a)的总重量，所述可交联弹性体组合物可包含至少约10重量％，优选约20重量％至约100重量％的苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物，特别是具有大量乙烯基不饱和部分(例如，在丁二烯部分中高于或等于约40％)的苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物。

根据进一步的优选实施方案，相对至少一种弹性聚合物(a)的总重量，所述可交联弹性体组合物可包含至少约10重量％，优选约20重量％至约100重量％的聚丁二烯聚合物，特别是具有大量乙烯基不饱和部分(例如，在丁二烯部分中高于或等于约40％)的聚丁二烯聚合物。

上述弹性聚合物(a)可任选地通过与适合的封端剂或偶联剂的反应而使其官能化。特别地，在存在有机金属引发剂(特别是有机锂引发剂)的情况下，通过阴离子聚合得到的二烯弹性聚合物(a1)可通过使源自引发剂的残余有机金属基团与诸如，例如亚胺、碳化二亚胺、烷基锡卤化物、取代的二苯甲酮、烷氧基硅烷或芳氧基硅烷(见于，例如欧洲专利EP 451,604、或美国专利US4,742,124或US 4,550,142)的适合的封端剂或偶联剂反应而使其官能化。

上述弹性聚合物(a)可任选地包括可选自，例如：羧基、羧酸酯基、酐基、酯基、环氧基或其混合物的至少一个官能团。

根据一个优选实施方案，所述至少一种二氧化硅增强填料(b)可选自，例如：热解硅石、沉淀无定形二氧化硅、润湿二氧化硅(水合硅酸)、干燥二氧化硅(无水硅酸)、煅制二氧化硅、硅酸钙或其混合物。其它适合的填料包括硅酸铝、硅酸镁或其混合物。在这之中，沉淀无定形湿法、水合二氧化硅是优选的。这些二氧化硅的得名是由于其通过在水中沉淀为超细球形颗粒的化学反应而生产。这些初级粒子有力地结合在聚集体中，所述聚集体又较弱地结合在团聚体中。根据Standard ISO 5794-1∶2005测量的BET比表面积，是不同二氧化硅的增强特性的最佳度量。根据本发明可有利地使用的二氧化硅增强填料，优选具有约32m²/g至约400m²/g，更优选约100m²/g至约250m²/g，再更优选约150m²/g至约220m²/g的比表面积。所述二氧化硅增强填料的pH一般为约5.5至约7.0，优选约5.5至约6.8。

根据本发明可使用且商业上可以获得的二氧化硅增强填料的例子为由PPGIndustries(Pittsburgh，Pa.)获得的通称为

的产品，或由Evonik Degussa GmbH获得的通称为

的产品，或由Rhodia获得的通称为

的产品。

根据一个优选实施方案，所述含有至少一个巯基的至少一种偶联剂(c)可选自，例如具有下列通式(I)的化合物：

其中：

-a+c为1至36的整数，包括端值；

-R可彼此相同或不同，代表氢原子；直链或支链的C₁-C₆烷基；-COOH基团；化学式为-C_nH_2n+1(OC_mH_2m)_z的烷基聚醚基，其中n为2至20的整数，包括端点，m为1至20的整数，包括端点，以及z为1至20的整数，包括端点；

-X代表氧原子；硫原子；-NH基团；

-当X代表氧原子或-NH基团时，b为0或1；

-当X代表硫原子时，b为0或1至4的整数，包括端点；

-Y代表选自：硅烷基团；酸基团；酯基；酰胺基；酰亚胺基团；硝基；羟基；巯基的极性基团；条件是如果Y代表巯基，则R取代基中至少一个为-COOH基团。根据进一步的优选实施方案，所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂(c)可选自巯基硅烷、硫醇或其混合物。巯基硅烷是特别优选的。

根据进一步的优选实施方案，所述巯基硅烷可选自，例如具有下列通式(II)的化合物：

其中：

-a、b、c、R和X具有如上公开的相同含义；

-R″代表诸如，例如氯、溴、碘的卤素原子，优选氯；或C₁-C₁₀烷氧基；

-R′可彼此相同或不同，选自：C₁-C₃₆烷基；C₆-C₂₀芳基；C₇-C₃₀烷芳基或芳基烷基；C₅-C₃₀脂环族基；

-n为1至3的整数，包括端值。

优选地，R″代表C₁-C₃烷氧基；R代表氢原子或具有化学式-C_nH_2n+1(OC_mH_2m)_z的烷基聚醚基团；b为0；a+c为3；以及n为3。

根据本发明可有利地使用的具有通式(II)的巯基硅烷的特定例子为：1-巯基甲基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-巯基乙基三丙氧基硅烷、18-巯基十八烷基二乙氧基氯代硅烷、3-(三乙氧基甲硅烷基)丙硫醇与乙氧基化的C₁₃-醇的反应产物(由Evonik Degussa GmbH获得的VP Si 363硅烷)或其混合物。3-巯基丙基三乙氧基硅烷是特别优选的。

根据进一步的优选实施方案，所述硫醇可选自，例如具有下列通式(III)的化合物：

其中：

-a、b、c、R和X具有如上公开的相同含义；

-R″′代表：

-OR_a基团，其中R_a代表氢原子；诸如，例如锂、钠、钾、镁、钙的金属；直链或支链或环C₁-C₃₆烷基；C₆-C₂₀芳基；C₇-C₃₀烷芳基或芳基烷基；C₅-C₃₀脂环族基；铵离子；

-NR₁R₂基团，其中R₁和R₂代表直链或支链或环C₁-C₃₆烷基；C₆-C₂₀芳基；C₇-C₃₀烷芳基或芳基烷基基团；C₅-C₃₀脂环族基。

优选地，R为氢原子；b为0；a+c为3至12的整数，包括端值；R″′代表-OR_a，其中R_a为氢原子。

根据本发明可有利地使用的具有通式(III)的硫醇的特定例子为：巯基乙酸、2-巯基丙酸(硫羟乳酸)、3-巯基丙酸、4-巯基丁酸、巯基十一烷酸、巯基十八烷酸、2-巯基丁二酸、3，4-二巯基丁二酸、3-(3-巯基丙基-硫烷(sulfanyl)基)丙酸、3-(3-巯基丙氧基)丙酸、其碱金属、碱土金属或铵盐，或其混合物。巯基十一烷酸是优选的。

如上面公开的，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(d)除了所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂(c)之外的至少一种硅烷偶联剂。

根据一个优选实施方案，所述至少一种硅烷偶联剂(d)可选自，例如具有至少一个可水解硅烷基团的那些，其可通过，例如下列通式(IV)来标识：

(R₅)₃Si-C_nH_2n-R₆(IV)

其中基团R₅可彼此相同或不同，选自：烷基、烷氧基或芳氧基，或卤素原子，只要基团R₅中至少一个为烷氧基或芳氧基；n为1至6的整数，包括端值；R₆为选自下述的基团：亚硝基、氨基、环氧化物、乙烯基、酰亚胺、氯、-(S)_mC_nH_2n-Si-(R₅)₃，或-S-COR₅，其中m和n为1至6的整数，包括端值，并且基团R₅如上面所定义。

在硅烷偶联剂(d)之中特别优选的是四硫化双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)、二硫化双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)、四硫化单乙氧基-二甲基甲硅烷基丙基、二硫化单乙氧基-二甲基甲硅烷基丙基或其混合物。所述硅烷偶联剂(e)可直接使用，或与惰性填料(例如，碳黑)一起作为适合的混合物使用，以有助于其在一种(或多种)弹性聚合物中的引入。

根据一个优选实施方案，所述至少一个硅烷偶联剂(d)可在可交联弹性体组合物中以约0phr至约10phr，优选约0.5phr至约6phr的量存在。

如上面所公开的，所述可交联弹性体组合物可进一步包含至少一种硫或其衍生物(e)。

根据一个优选实施方案，所述至少一种硫或其衍生物(e)可选自，例如：

-可溶性硫(结晶硫)；

-不溶性硫(聚合硫)；

-分散在油中的硫(例如，由Flexsys获得的商品名为的33％硫)；

-硫供体，诸如，例如二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)、二硫化四丁基秋兰姆(TBTD)、二硫化二甲基二苯基秋兰姆(MPTD)、四硫化或六硫化五亚甲基秋兰姆(DPTT)、二硫化吗啉基苯并噻唑(NBSS)、N-氧基二亚乙基二硫代氨基甲酰基-N′-氧基二亚乙基磺酰胺(OTOS)、二硫代二吗啉(DTM或DTDM)、二硫化己内酰胺(CLD)；或其混合物；

或其混合物。

根据一个优选实施方案，所述硫或其衍生物(e)可在可交联弹性体组合物中以约0.5phr至约5phr，优选约1phr至约3phr的量存在。如上面公开的，所述可交联弹性体组合物可进一步包含至少一种硫化促进剂(f)。

根据一个优选实施方案，所述至少一种硫化促进剂(f)可选自例如：

-噻唑，诸如，例如2-巯基苯并噻唑(MBT)、二硫化2-巯基-苯并噻唑(MBTS)、2，4-二硝基苯基巯基苯并噻唑或其混合物；

-次磺酰胺，诸如，例如N-环己基-2-苯并-噻唑基次磺酰胺(CBS)、N-氧联二乙基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(OBS)、N-叔-丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)、N，N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(DCBS)或其混合物；

-胍，诸如，例如二苯胍(DPG)、二-邻-甲苯胍(DOTG)、邻-甲苯双胍(OTBG)或其混合物；

-秋兰姆，诸如，例如一硫化秋兰姆[例如，一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)]、二硫化秋兰姆[例如，二硫化四甲基秋兰姆(TMT或TMTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)、二硫化四丁基秋兰姆(TBTD或TBTS)、二硫化二甲基二苯基秋兰姆(MPTD)、二硫化二乙基二苯基秋兰姆(EPTD)]、四硫化秋兰姆(例如，四硫化五亚甲基秋兰姆)、六硫化秋兰姆(例如，六硫化五亚甲基秋兰姆)或其混合物；

-席夫碱及其它氨基促进剂，诸如，例如同系丙烯醛与芳族碱的缩合产物、丁醛-苯胺(BAA)缩合产物、三(亚丁烯基)四胺(TLT)、环己基乙胺(CEA)、多亚乙基多胺(PEP)、六亚甲基四胺(HEXA)或其混合物；

或其混合物。

根据一个优选实施方案，所述硫化促进剂(f)可在可交联弹性体组合物中以约0.5phr至约5phr，优选约1phr至约3phr的量存在。

如上面公开的，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(g)至少一种多层材料。

根据一个优选实施方案，所述至少一种多层材料(g)可选自，例如：层状硅酸盐，诸如，例如蒙皂石，例如蒙脱石、膨润土、绿脱石、贝得石、富铬绿脱石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石；蛭石；埃洛石(halloisite)；绢云母；铝酸盐氧化物；水滑石；或其混合物。蒙脱石是特别优选的。这些多层材料一般在层间表面上含有诸如钠(Na⁺)、钙(Ca²⁺)、钾(K⁺)、镁(Mg²⁺)、氢氧根(OH^-)或碳酸根(CO₃ ^2-)的可交换离子。

为了使多层材料(g)与一种(或多种)弹性聚合物之间更相容，可利用至少一种相容性试剂对所述至少一种多层材料(g)进行处理。所述相容性试剂能够与存在于多层材料的层间表面的离子进行离子交换反应。

根据一个优选实施方案，所述至少一种相容性试剂可选自，例如，具有下列通式(V)的季铵或

盐：

其中：

-Y₁代表N或P；

-R₁、R₂、R₃、和R₄可彼此相同或不同，代表直链或支链C₁-C₂₀烷基或羟烷基；直链或支链C₁-C₂₀烯基或羟基烯基；-R₅-SH或-R₅-NH基团，其中R₅代表直链或支链C₁-C₂₀亚烷基；C₆-C₁₈芳基；C₇-C₂₀芳基烷基或烷芳基；C₅-C₁₈环烷基，所述环烷基可能含有诸如氧、氮或硫的杂原子；

-X₁ ^n-代表诸如氯离子、硫酸根离子或磷酸根离子的阴离子；

-n代表1、2或3。

所述多层材料(g)可在加入一种(或多种)弹性聚合物之前，利用相容性试剂进行处理。或替代地，所述多层材料(g)和相容性试剂可分别地被加到一种(或多种)弹性聚合物中。

利用相容性试剂对多层材料(g)进行处理可根据已知的方法进行，诸如，例如通过多层材料和相容性试剂之间的离子交换反应：关于所述方法的进一步的细节可在，例如美国专利US 4,136,103、US 5,747,560、或US 5,952,093中得到。

根据一个优选实施方案，所述至少一种多层材料(g)可在可交联弹性体组合物中以约0phr至约20phr，优选约2phr至约10phr的量存在。

根据本发明可使用以及商业上可以获得的多层料(g)的例子为由LaviosaChimica Mineraria S.p.A.得到的

由Southern Clays得到的

由Süd Chemie得到的由Dal Cin S.p.A得到的

如上面公开的，所述可交联弹性体组合物可进一步包含(h)至少一种液体弹性聚合物。

根据一种优选实施方案，所述至少一种液体弹性聚合物(h)可选自例如，在45℃下测量时具有不高于约150000cPs，优选为约10000cPs至约100000cPs的布氏粘度的液体弹性聚合物。

根据进一步的优选实施方案所述至少一种液体弹性聚合物(h)可选自，例如具有约-5℃至约-120℃，优选约-10℃至约-80℃的玻璃化转变温度(T_g)的液体弹性聚合物。

有利地，所述至少一种液体弹性聚合物(h)在约20℃至约25℃温度下是可倾倒的。虽然其可能在超过或低于该温度范围的温度下使用，然而所述聚合物优选控制在该温度范围内。

根据一个优选实施方案，所述至少一种液体弹性聚合物(h)可选自，例如含有约4至约12，优选约4至约8个碳原子的共轭二烯，诸如，例如：1，3-丁二烯、异戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、3-丁基-1，3-辛二烯、2-苯基-1，3-丁二烯或其混合物的均聚物或共聚物。特别优选1，3-丁二烯均聚物或1，3-丁二烯-异戊二烯共聚物。

根据进一步的优选实施方案，所述至少一种液体弹性聚合物(h)可选自，例如1，3-丁二烯与至少一种含有约8至约20，优选约8至约12个碳原子的单乙烯基芳烃的共聚物，所述单乙烯基芳烃选自，例如苯乙烯；1-乙烯基萘；2-乙烯基萘；苯乙烯的各种烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳基烷基衍生物，诸如，例如α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯2-乙基-4-苄基苯乙烯、4-对-甲苯基苯乙烯、4-(4-苯基丁基)苯乙烯或其混合物。优选苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物，特别优选苯乙烯1，3-丁二烯无规共聚物。

或替代地，可有利地使用环氧化的聚(丁二烯)、马来酸聚(丁二烯)、丙烯酸酯化的聚(丁二烯)、丙烯腈/1，3-丁二烯共聚物。

根据一个优选实施方案，所述至少一种液体弹性聚合物(h)可在可交联弹性体组合物中以约0phr至约35phr，优选约2phr至约20phr的量存在。

根据本发明可使用以及商业上可以获得的液体弹性聚合物(h)的例子为下列产品：可由Sartomer Company，Inc.获得的聚(丁二烯)(130、131、134、142、150、152、153、154、156、157、P30D)；可由Sartomer Company，Inc.获得的苯乙烯/1，3-丁二烯无规共聚物(

100、181、184)；可由Sartomer Company，Inc.获得的马来化的聚(丁二烯)(130MA8、130MA13、130MA20、131MA5、131MA10、131MA17、131MA20、156MA17)；可由Sartomer Company，Inc.获得的丙烯酸酯化的聚(丁二烯)(CN302、NTX6513、CN301、NTX6039、PRO6270、

)；可由SartomerCompany，Inc.获得的环氧化的聚(丁二烯)(

600、605)；或可由DaicelChemical Industries，Ltd获得的

可由Hanse Chemical获得的丙烯腈/1，3-丁二烯共聚物(

CTBN系列、ATBN系列、VTBN系列和ETBN系列)。

至少一种另外的增强填料可以一般约0phr至约50phr，优选约4phr至约30phr的量有利地加入上述可交联弹性体组合物中。增强填料可选自一般被用于交联制品，特别是轮胎中的那些，诸如，例如碳黑、碳酸钙、高岭土或其混合物。

根据本发明，可以使用的碳黑类型可从轮胎制造中常规使用的那些中进行选择，并且其表面积一般不低于约20m²/g(采用Standard ISO 6810：1995中描述的CTAB吸收法测定)。

上述可交联弹性体组合物可根据已知的技术硫化。为此，在可交联弹性体组合物中，经过一个或多个步骤的热机械加工，一种(或多种)硫基硫化剂，即硫或其衍生物(e)与一种(或多种)硫化促进剂(f)一起引入。在最终加工步骤中，温度一般保持在低于约140℃，以避免任何不想要的预交联现象。

所述可交联弹性体组合物可包含根据组合物设计的特定应用进行选择的其它通常使用的添加剂。例如，下列添加剂可加入所述可交联弹性体组合物中：抗氧化剂、防老化剂、增塑剂、粘合剂、抗臭氧剂、改性用树脂、纤维(例如

)或其混合物。

特别的，为了进一步改进加工性能，一般选自矿物油、植物油、合成油或其混合物，诸如，例如芳香油、环烷油、邻苯二甲酸酯、豆油或其混合物的增塑剂，可以加入所述可交联弹性体组合物。增塑剂的量一般在约0phr至约50phr，优选约5phr至约30phr范围内。

上述可交联弹性体组合物可通过本领域已知的技术，使一种(或多种)弹性聚合物、一种(或多种)含有至少一个巯基的偶联剂与二氧化硅增强填料和其它任选地存在的化合物一起混合而制备。所述混合可例如使用开炼机型的敞口混合器，或具有切线转子(Banbury)或联锁式转子(内部混合)的类型的密炼机，或复合运动捏合机(Buss)或共旋转或反转双螺杆或多螺杆型的连续混炼机来实现。

附图说明

现在，将参考附图1，利用说明性的具体实施方案，对本发明进行进一步的详细说明，附图1为根据本发明制造的轮胎的一部分的截面图。

具体实施方案

参考图1，″a″表示轴向并且″r″表示径向。为简单起见，图1仅显示轮胎一部分，未示出的其余部分同样且对称地相对于径向″r″排列。

轮胎(100)包含至少一个胎体帘布层(101)，相对向的侧面边缘各自与包含至少一个胎圈芯(102)和至少一个胎边芯(104)的胎圈结构(103)相连。胎体帘布层(101)和胎圈芯(102)之间的连接通过翻转胎圈芯(102)周围的胎体帘布层(101)的相对向的侧面边缘而达到，以形成如图1所示的所谓胎体卷边(101a)。

或替代地，传统胎圈芯(102)可替换为至少一个由在同心线圈(未在图1中表示)中设置的涂胶金属丝形成的环形嵌片(见于，例如欧洲专利申请EP928,680或EP 928,702)。在这种情况下，胎体帘布层(101)不在所述环形嵌片周围翻转，通过施加在第一胎体帘布层外侧的第二胎体帘布层(未表示在图1中)实现联结。

胎体帘布层(101)通常包含多个彼此平行排列且至少部分涂覆交联弹性体组合物层的增强帘线。这些增强帘线一般由诸如人造纤维、尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯的纺织纤维，或多根绞合在一起的，镀以金属合金(例如铜/锌、锌/锰、锌/钼钴合金等等)的钢绞线制成。

胎体帘布层(101)一般为径向型，即，其加入有在相对于圆周方向为基本上垂直方向上排列的增强帘线。

胎圈芯(102)封闭在沿轮胎(100)的内周边缘限定的胎边结构(103)中，而轮胎经该胎圈结构啮合在轮辋上(未表示在图1中)成为车轮的一部分。每一胎体卷边(101a)限定的空间中含有一般由交联弹性体组合物制成的胎边芯(104)。

抗磨胶条(105)一般设置在相对于胎体卷边(101a)的轴向外侧位置。

带束层结构(106)沿胎体帘布层(101)的圆周配置的。在图1的特定的具体实施方案中，带束层结构(106)包含两个其加有多个增强帘线，通常为金属帘线的带束胶条(106a、106b)，所述增强帘线在每个胶条中彼此平行且与相邻胶条相互交叉，取向形成相对于沿圆周方向的预定角度。在径向最外面的带束胶条(106b)上，可任选地施加至少一个通称为“0°带束层”的零度补强层(106c)，其一般加有多个增强帘线，所述增强帘线典型地为织物帘线，相对于沿圆周方向成几度角度排列，其一般涂覆有交联弹性体组合物。

根据本发明，侧面边缘与胎侧壁(108)相连接的胎冠(109)配置在带束层结构(106)径向外侧的圆周上。就外表面来说，胎冠(109)具有设计成为与地面相接触的滚动表面(109a)。在该滚动表面(109a)上一般制成有以横向凹口(未表示在图1中)连接的圆周向花纹沟，这些凹口确定了包括分布在该滚动表面(109a)上的多个不同形状、大小的花纹，为简单起见，其在图1中表示为是平滑的。

胎侧壁(108)也配置在胎体帘布层(101)的外侧，该胎侧壁位于从胎圈(103)至带束层结构(106)端部的在轴向外侧的位置上。

胎面下层(111)设置在带束层结构(106)和胎冠(109)之间。

如图1所示，胎面下层(111)可具有相同的厚度。

或替代地，胎面下层(111)在横向上可具有可变的厚度。例如，厚度在其外缘附近可高于中心区部分的厚度。

在图1中，所述胎面下层(111)在基本上相当于所述带束层结构(106)发展的表面的表面上延伸。或替代地，所述胎面下层(111)仅沿所述带束层结构(106)发展的至少一部分延伸，例如在所述带束层结构(106)的相对侧部分(未表示在图1中)。

由弹性材料(110)制成的一般称为“微型侧壁”的胶条可任选地存在于轮胎侧壁(108)和胎冠(109)之间的连接区域，该微型侧壁一般通过与胎冠共挤出得到，并可以改进胎冠(109)和侧壁(108)之间的力学相互作用。或替代地，侧壁(108)尾部直接覆盖在胎冠(109)的侧面边缘上。

对于无内胎轮胎而言，橡胶层(112)一般称为气密层(iner)，它提供必要的不透气性以能对轮胎充气，该层也可设置在相对于胎体帘布层(101)的内侧面。

可根据本领域已知的技术和使用本领域已知的设备来实施制造本发明的轮胎的方法，所述方法包括制造生胎的步骤和在其后成型和使生胎硫化的步骤。

根据本发明的轮胎可适合于高速运行。特别地，所述轮胎可以是一般称为″HP″(″高性能″)的高性能轮胎，即，能够经受至少210Km/h，优选210Km/h至240Km/h的最高速度的轮胎。所述轮胎的例子为属于″H″和″V″级的那些。

虽然本发明已经通过轮胎进行了特定的说明，还可以根据本发明生产其它交联弹性制品，例如传送带、传动带或软管。

下面将通过几个制备实施例对本发明作进一步的说明，给出的所述制备实施例仅仅是为了指示性的目的，并不对本发明有任何限制。

实施例1-3

弹性体组合物的制备

表1中的弹性体组合物按以下方法制备(给出的各种组分的量按phr计)。

除硫和次磺酰胺促进剂(CBS)之外的所有组分在密炼机(Pomini PL 1.6型)中一起混合约5min(第一步)。温度一达到145±5℃，就将该弹性体组合物出料。然后在敞开式的辊炼机中加入硫和次磺酰胺促进剂(CBS)并混合(第二步)。

表1

(*)：比较例。

S-SBR：溶液制备的苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物，其苯乙烯含量为25重量％，且在丁二烯部分中的乙烯基不饱和含量为67％；(

R 76612-Polimeri Europa)；

BR：溶液制备的高顺式聚丁二烯，其乙烯基不饱和量为98重量％(

60-Polimeri Europa)；

二氧化硅：

1165MP(Rhodia)；

N375：碳黑(Cabot)；

包含50重量％碳黑和50重量％双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物的硅烷偶联剂(Evonik Degussa GmbH)；

硅烷：3-巯基丙基三乙氧基硅烷(GB Silicones)；

脂肪油：

(Shell)；

DPG80(促进剂)：二苯基胍(

-Rhein Chemie)；

抗氧化剂：苯基-对-苯二胺(6-PPD-Akzo Nobel)；

硫：可溶性硫；

CBS(促进剂)：N-环己基-2-苯并噻唑-次磺酰胺(

CZ/C-Lanxess)。

根据Standard ISO 37：2005，测量了在170℃下硫化10min的上述弹性体组合物的样品的模量(100％模量和300％模量)、断裂应力，以及断裂伸长。所得结果在表2中给出。

根据Standard ISO 48：1994，测量了在170℃下硫化10min的上述弹性体组合物的样品的按IRHD度数计的硬度(在23℃和70℃下)。所得结果在表2中给出。

表2也显示了根据下列方法，使用牵引-压缩模式的Instron动态试验装置测量的动态机械性能。将具有圆柱形状(长度＝25mm；直径＝12mm)的交联弹性体组合物(在170℃下硫化10min)试样预加载压缩至纵向变形最多为其原始长度的25％，并且在整个测试过程中保持预设的温度(10℃、23℃和70℃)，使试样承受频率为100Hz、振幅为相对于预负载下长度的±3.5％的动态正弦应变。动态机械性能以术语动态弹性模量(E′)和Tanδ(损耗因子)值表示。Tanδ值是以粘性模量(E″)与弹性模量(E′)的比来计算得到。

此外，表2也显示了使用Monsanto R.P.A.2000流变仪测量的Payne效应(ΔG’)。为了该目的，通过冲床由交联弹性体组合物(在170℃硫化10min)得到重量为4.5g至5.5g的圆柱形试样，并且在70℃、频率为10Hz、变形为0.4％和10％的条件下测量(G′)。

此外，表2也显示了DIN磨耗：其数值(按mm³计)相当于通过在StandardDIN 53516给出的标准条件下去除的弹性体组合物的量。

表2

(*)：比较例。

实施例4-6

弹性体组合物的制备

表3中的弹性体组合物按以下方法制备(给出的各种组分的量按phr计)。

除硫和次磺酰胺促进剂(CBS)之外的所有组分在密炼机(Pomini PL 1.6型)中一起混合约5min(第一步骤)。温度一达到145±5℃，使该弹性体组合物出料。然后在敞开式的辊炼机中加入硫和次磺酰胺促进剂(CBS)并混合(第二步)。

表3

(*)：比较例。

S-SBR：溶液制备的苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物，其苯乙烯含量为25重量％，且在丁二烯部分中的乙烯基不饱和量为67％；(

SOL R 76612-Polimeri Europa)；

BR：溶液制备的高顺式聚丁二烯，其乙烯基不饱和量为98重量％(

60-Polimeri Europa)；

二氧化硅：

1165MP(Rhodia)；

N375：碳黑(Cabot)；

包含50重量％碳黑和50重量％双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物的硅烷偶联剂(Evonik Degussa GmbH)；

A-1891硅烷：3-巯基丙基三乙氧基硅烷(GE Silicones)；

脂肪油：

SNR(Shell)；

DPG80(促进剂)：二苯基胍(

DPG80-Rhein Chemie)；

抗氧化剂：苯基-对-苯二胺(6-PPD-Akzo Nobel)；

硫：可溶性硫；

CBS(促进剂)：N-环己基-苯并噻唑-次磺酰胺(

CZ/C-Lanxess)。

如实施例1-3所记载测量模量(100％模量和300％模量)、断裂应力、断裂伸长、IRHD硬度(在23℃和70℃下)、动态机械性能、Payne效应、以及DIN磨耗。所得结果在表4中给出。

表4

(*)：比较例。

上述结果(表2和4)清楚地表明，在不含氧化锌(实施例3和6)的可交联组合物中加入含有至少一个巯基的偶联剂，可得到表现出良好机械性能(静态和动态)以及在湿抓地力、滚动阻力和耐磨性之间达到良好平衡的交联弹性体组合物。特别地，所述交联弹性体组合物表现出：

-在300％伸长(300％模量)时抗拉模量更高；

-当温度增加时动态弹性模量(E′)的变化减小(低的ΔE′)；

-在滚动阻力(即，在70℃的Tanδ)、湿抓地力(即，在10℃的Tanδ)和耐磨性之间的良好平衡；

-Payne效应减小，即，改进的增强填料分散作用(低的ΔG’)。

Claims (53)

1.包含至少一种包括交联弹性材料的结构元件的轮胎，所述交联弹性材料由交联包含以下组分的可交联弹性体组合物得到：

(a)100phr的至少一种弹性聚合物；

(b)约5phr至约120phr的至少一种二氧化硅增强填料；

(c)约0.1phr至约10phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；

所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物。

2.根据权利要求1的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物基本上不含锌或其衍生物。

3.根据权利要求1或2的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物包含约20phr至100phr的至少一种二氧化硅增强填料。

4.根据权利要求3的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物包含约30phr至约90phr的至少一种二氧化硅增强填料。

5.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物包含约0.2phr至约8phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂。

6.根据权利要求5的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物包含约0.3phr至约6phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂。

7.根据前述的任一权利要求的轮胎，包含：

-基本上呈腰鼓形的胎体结构，具有各自与右侧和左侧胎圈结构相连的相对向的侧面边缘；

-施加在所述胎体结构的径向外端的带束层结构；

-施加在所述带束层结构的径向外端的胎冠；

-在胎体结构的相对侧面侧向施加的一对侧壁；

其中所述结构元件为所述胎冠。

8.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述至少一种弹性聚合物(a)选自具有低于20℃的玻璃化转变温度的二烯弹性聚合物(a₁)。

9.根据权利要求8的轮胎，其中所述二烯弹性聚合物(a₁)选自：天然或合成顺式1，4-聚异戊二烯、3，4-聚异戊二烯、聚丁二烯、任选地卤化的异戊二烯/异丁烯共聚物、1，3-丁二烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物、苯乙烯/异戊二烯/1，3-丁二烯共聚物、苯乙烯/1，3-丁二烯/丙烯腈共聚物或其混合物。

10.根据权利要求1至7中任一项的轮胎，其中所述至少一种弹性聚合物(a)选自：具有烯属共聚单体或其衍生物的一种或多种单烯烃的弹性聚合物(a₂)。

11.根据权利要求10的轮胎，其中所述弹性聚合物(a₂)选自：乙烯/丙烯共聚物(EPR)或乙烯/丙烯/二烯共聚物(EPDM)；聚异丁烯；丁基橡胶；卤代丁基橡胶；或其混合物。

12.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中相对于所述至少一种弹性聚合物(a)的总重量，所述可交联弹性体组合物包含至少10重量％的具有大量乙烯基不饱和结构的苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物。

13.根据权利要求12的轮胎，其中相对于所述至少一种弹性聚合物(a)的总重量，所述可交联弹性体组合物包含20重量％至100重量％的具有大量乙烯基不饱和结构的苯乙烯/1，3-丁二烯共聚物。

14.根据权利要求1至11中任一项的轮胎，其中相对于所述至少一种弹性聚合物(a)的总重量，所述可交联弹性体组合物包含至少10重量％的具有大量乙烯基不饱和结构的聚丁二烯聚合物。

15.根据权利要求14的轮胎，其中相对于所述至少一种弹性聚合物物(a)的总重量，所述可交联弹性体组合物包含20重量％至100重量％的具有大量乙烯基不饱和结构的聚丁二烯聚合物。

16.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述至少一种二氧化硅增强填料(b)选自：热解硅石、沉淀无定形二氧化硅、润湿二氧化硅(水合硅酸)、干燥二氧化硅(无水硅酸)、煅制二氧化硅、硅酸钙或其混合物。

17.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂(c)选自具有下列通式(I)的化合物：

其中：

-a+c为1至36的整数，包括端值；

-R可彼此相同或不同，代表氢原子；直链或支链的C₁-C₆烷基；-COOH基团；化学式为-C_nH_2n+1(OC_mH_2m)_z的烷基聚醚基团，其中n为2至20的整数，包括端值，m为1至20的整数，包括端值，以及z为1至20的整数，包括端值；

-X代表氧原子；硫原子；-NH基团；

-当X代表氧原子或-NH基团时，b为0或1；

-当X代表硫原子时，b为0或1至4的整数，包括端值；

-Y代表选自：硅烷基团；酸基团；酯基；酰胺基；酰亚胺基团；硝基；羟基；巯基的极性基团；条件是，如果Y代表巯基，则R取代基中至少一个为-COOH基团。

18.根据权利要求1至16任一项的轮胎，其中所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂(c)选自巯基硅烷、硫醇或其混合物。

19.根据权利要求18的轮胎，其中所述巯基硅烷选自具有下列通式(II)的化合物：

其中：

-a、b、c、R和X具有如上公开的相同含义；

-R″代表诸如氯、溴、碘的卤素原子；或C₁-C₁₀烷氧基；

-R′可彼此相同或不同，选自：C₁-C₃₆烷基；C₆-C₂₀芳基；C₇-C₃₀烷芳基或芳基烷基；C₅-C₃₀脂环族基团；

-n为1至3的整数，包括端值。

20.根据权利要求19的轮胎，其中本发明的具有通式(II)的巯基硅烷为：1-巯基甲基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-巯基乙基三丙氧基硅烷、18-巯基十八烷基二乙氧基氯代硅烷、3-(三乙氧基甲硅烷基)丙硫醇与乙氧基化的C₁₃-醇的反应产物或其混合物。

21.根据权利要求18的轮胎，其中所述硫醇选自具有下列通式(III)的化合物：

其中：

-a、b、c、R和X具有如上公开的相同含义；

-R″′代表：

-OR_a基团，其中R_a代表氢原子；诸如锂、钠、钾、镁、钙的金属；直链或支链或环状C₁-C₃₆烷基；C₆-C₂₀芳基；C₇-C₃₀烷芳基或芳基烷基；

C₅-C₃₀脂环族基团；铵离子；

-NR₁R₂基团，其中R₁和R₂代表直链或支链或环状C₁-C₃₆烷基；C₆-C₂₀芳基；C₇-C₃₀烷芳基或芳基烷基；C₅-C₃₀脂环族基。

22.根据权利要求21的轮胎，其中所述具有通式(III)的硫醇为：巯基乙酸、2-巯基丙酸(硫羟乳酸)、3-巯基丙酸、4-巯基丁酸、巯基十一烷酸、巯基十八烷基、2-巯基丁二酸、3，4-二巯基丁二酸、3-(3-巯基丙基-硫烷基)丙酸、3-(3-巯基丙氧基)丙酸、其碱金属、碱土金属或铵盐，或其混合物。

23.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物进一步包含(d)除了所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂(c)之外的至少一种硅烷偶联剂。

24.根据权利要求23的轮胎，其中所述至少一种硅烷偶联剂(d)选自通过下列通式(IV)来表示的具有至少一个可水解硅烷基团的那些硅烷偶联剂：

(R₅)₃Si-C_nH_2n-R₆(IV)

其中基团R₅可彼此相同或不同，选自：烷基、烷氧基或芳氧基，或卤素原子，只要至少一个基团R₅为烷氧基或芳氧基；n为1至6的整数，包括端值；R₆为选自：亚硝基、氨基、环氧化物、乙烯基、酰亚胺、氯、-(S)_mC_nH_2n-Si-(R₅)₃，或-S-COR₅的基团，其中m和n为1至6的整数，包括端值，并且基团R₅如上面所定义。

25.根据权利要求23或24的轮胎，其中所述至少一种硅烷偶联剂(d)在可交联弹性体组合物中以0phr至10phr的量存在。

26.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物进一步包含至少一种硫或其衍生物(e)。

27.根据权利要求26的轮胎，其中所述至少一种硫或其衍生物(e)选自：

-可溶性硫(结晶硫)；

-不溶性硫(聚合硫)；

-分散在油中的硫；

-硫供体，诸如二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)、二硫化四丁基秋兰姆(TBTD)、二硫化二甲基二苯基秋兰姆(MPTD)、四硫化或六硫化五亚甲基秋兰姆(DPTT)、二硫化吗啉基苯并噻唑(MBSS)、N-氧基二亚乙基二硫代氨基甲酰基-N′-氧基二亚乙基次磺酰胺(OTOS)、二硫代二吗啉(DTM或DTDM)、二硫化己内酰胺(CLD)；或其混合物；

或其混合物。

28.根据权利要求26或27的轮胎，其中所述硫或其衍生物(e)在可交联弹性体组合物中以约0.5phr至约5phr的量存在。

29.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物包含至少一种硫化促进剂(f)。

30.根据权利要求29的轮胎，其中所述至少一种硫化促进剂(f)选自：

-噻唑，诸如2-巯基苯并噻唑(MBT)、二硫化2-巯基-苯并噻唑(MBTS)、2，4-二硝基苯基巯基苯并噻唑或其混合物；

-次磺酰胺，诸如N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(OBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)、N，N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(DCBS)或其混合物；

-胍，诸如二苯胍(DPG)、二-邻-甲苯胍(DOTG)、邻-甲苯双胍(OTBG)或其混合物；

-秋兰姆，诸如一硫化秋兰姆、二硫化秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆(TETD)、二硫化四丁基秋兰姆(TBTD或TBTS)、二硫化二甲基二苯基秋兰姆(MPTD)、二硫化二乙基二苯基秋兰姆(EPTD)、四硫化秋兰姆、六硫化秋兰姆或其混合物；

-席夫碱及其它氨基促进剂，诸如同系丙烯醛与芳族碱的缩合产物、丁醛-苯胺(BAA)缩合产物、三(亚丁烯基)四胺(TLT)、环己基乙胺(CEA)、多亚乙基多胺(PEP)、六亚甲基四胺(HEXA)或其混合物；

或其混合物。

31.根据权利要求29或30的轮胎，其中所述硫化促进剂(f)在可交联弹性体组合物中以约0.5phr至约5phr的量存在。

32.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物包含至少一种具有单层厚度为约0.01nm至约30nm的多层材料(g)。

33.根据权利要求32的轮胎，其中所述至少一种多层材料(g)选自：层状硅酸盐，诸如蒙皂石，例如蒙脱石、膨润土、绿脱石、贝得石、富铬绿脱石、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石；蛭石；埃洛石；绢云母；铝酸盐氧化物；水滑石；或其混合物。

34.根据权利要求32或33的轮胎，其中利用至少一种相容性试剂对所述至少一种多层材料(g)进行处理，所述至少一种相容性试剂选自具有下列通式(V)的季铵或

盐：

其中：

-Y₁代表N或P；

-R₁、R₂、R₃、和R₄可彼此相同或不同，代表直链或支链C₁-C₂₀烷基或羟烷基；直链或支链C₁-C₂₀烯基或羟基烯基；-R₅-SH或-R₅-NH基团，其中R₅代表直链或支链C₁-C₂₀亚烷基；C₆-C₁₈芳基；C₇-C₂₀芳基烷基或烷芳基；C₅-C₁₈环烷基，所述环烷基可能含有诸如氧、氮或硫的杂原子；

-X₁ ^n-代表诸如氯离子、硫酸根离子或磷酸根离子的阴离子；

-n代表1、2或3。

35.根据权利要求32至34中任一项的轮胎，其中所述至少一种多层材料(g)在可交联弹性体组合物中以约0phr至约20phr的量存在。

36.根据前述的任一权利要求的轮胎，其中所述可交联弹性体组合物进一步包含至少一种具有约1000至约20000的数均分子量(M_n)的液体弹性聚合物(h)。

37.根据权利要求36的轮胎，其中所述至少一种液体弹性聚合物(h)在丁二烯部分中的乙烯基不饱和结构量为约15％至约100％。

38.根据权利要求36或37的轮胎，其中所述至少一种液体弹性聚合物(h)在45℃下测量时具有不高于150000cPs的布氏粘度。

39.根据权利要求37或38的轮胎，其中所述至少一种液体弹性聚合物(h)选自具有-5℃至-120℃的玻璃化转变温度(T_g)的液体弹性聚合物。

40.根据权利要求36至39中任一项的轮胎，其中所述至少一种液体弹性聚合物(h)选自含有约4至约12个碳原子的共轭二烯，诸如1，3-丁二烯、异戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯、3-丁基-1，3-辛二烯、2-苯基-1，3-丁二烯或其混合物的均聚物或共聚物。

41.根据权利要求36至39中任一项的轮胎，其中所述至少一种液体弹性聚合物(b)选自1，3-丁二烯与至少一种含有约8至约20个碳原子的单乙烯基芳烃的共聚物，所述单乙烯基芳烃选自苯乙烯；1-乙烯基萘；2-乙烯基萘；苯乙烯的各种烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳基烷基衍生物，诸如α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、2-乙基-4-苄基苯乙烯、4-对-甲苯基苯乙烯、4-(4-苯基丁基)苯乙烯或其混合物。

42.根据权利要求36至41中任一项的轮胎，其中所述至少一种液体弹性聚合物(h)在可交联弹性体组合物中以约0phr至约35phr的量存在。

43.可交联弹性体组合物，包含：

(a)100phr的至少一种弹性聚合物；

(b)约5phr至约120phr的至少一种二氧化硅增强填料；

(c)约0.1phr至约10phr的至少一种含有至少一个巯基的偶联剂；

所述可交联弹性体组合物基本上不含重金属或其衍生物，特别是锌或其衍生物。

44.根据权利要求43的可交联弹性体组合物，其中所述至少一种弹性聚合物(a)根据权利要求8至15中的任一项定义。

45.根据权利要求41或42的可交联弹性体组合物，其中所述至少一种二氧化硅增强填料根据权利要求16定义。

46.根据权利要求43至45中任一项的可交联弹性体组合物，其中所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂根据权利要求17至22任一项所定义。

47.根据权利要求43至46中任一项的可交联弹性体组合物，进一步包含(d)除了所述至少一种含有至少一个巯基的偶联剂(c)之外的至少一种根据权利要求24或25定义的硅烷偶联剂。

48.根据权利要求43至47中任一项的可交联弹性体组合物，进一步包含(e)至少一种根据权利要求28或29定义的硫或其衍生物。

49.根据权利要求43至48中任一项的可交联弹性体组合物，进一步包含(f)至少一种根据权利要求30或31定义的硫化促进剂。

50.根据权利要求43至49中任一项的可交联弹性体组合物，进一步包含(g)至少一种根据权利要求33至35中任一项定义的具有单层厚度为约0.01nm至约30nm的多层材料。

51.根据权利要求43至50中任一项的可交联弹性体组合物，进一步包含(h)至少一种根据权利要求37至42中任一项定义的具有约1000至约20000的数均分子量(M_n)的液体弹性聚合物。

52.包括可交联弹性体组合物的胎冠，所述可交联弹性体组合物根据权利要求43至51中的任一项定义。

53.由交联根据权利要求43至51中的任一项定义的可交联弹性体组合物得到的交联制品。

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