JP2005325311A - Rubber composition and pneumatic tire obtained using the same - Google Patents

Rubber composition and pneumatic tire obtained using the same Download PDF

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JP2005325311A JP2004146908A JP2004146908A JP2005325311A JP 2005325311 A JP2005325311 A JP 2005325311A JP 2004146908 A JP2004146908 A JP 2004146908A JP 2004146908 A JP2004146908 A JP 2004146908A JP 2005325311 A JP2005325311 A JP 2005325311A
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孝二 真崎
Yoshiko Endo
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition excellent in hysteresis loss property and failure characteristics. <P>SOLUTION: The rubber composition comprises 100 pts. mass of a rubber component (A) comprising a copolymer of a conjugated diene with an aromatic vinyl compound having a weight-average molecular weight of 300,000-3,000,000 in terms of polystyrene and 5-150 pts. mass of a copolymer (B) of the conjugated diene with the aromatic vinyl compound having a weight-average molecular weight of 3,000-90,000 in terms of polystyrene, where the sum of the content of the aromatic vinyl compound and a half of the content of vinyl bonds in the conjugated diene is at least 70 wt.% in the copolymer (B), and the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is at least 40 wt.% and larger than the content of the aromatic vinyl compound in the rubber component (A) by 5 wt.%. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber composition and a pneumatic tire using the same.

近年の乗用車の高度な動力性能の進化に対し、タイヤの特性としてより優れた操縦安定性が求められている。そのため、これまでに操縦安定性の改良に関するいくつかの技術が開発されてきた。操縦安定性の確保には、ゴム組成物の室温以上におけるヒステリシスロス性の向上が有効であることが知られている。   With the recent evolution of advanced power performance of passenger cars, there is a need for better handling stability as a tire characteristic. For this reason, several techniques for improving steering stability have been developed so far. It is known that improving the hysteresis loss of the rubber composition at room temperature or higher is effective for ensuring the steering stability.

ヒステリシスロス性の改善手法としては、ガラス転移温度Tgの高い液状ポリマーを用いる方法が知られている。溶液重合やエマルジョン重合法によって得られるスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)のミクロ構造は、目的により変化させることができる。この性質を利用し、スチレン含有量やブタジエンのビニル結合含有量が高いスチレン−ブタジエン共重合体をゴム組成物に用いることにより、良好なヒステリシスロス性を得ることができる(例えば、特許文献1参照)。   As a technique for improving the hysteresis loss, a method using a liquid polymer having a high glass transition temperature Tg is known. The microstructure of the styrene-butadiene copolymer (SBR) obtained by solution polymerization or emulsion polymerization can be changed depending on the purpose. By using this property and using a styrene-butadiene copolymer having a high styrene content or butadiene vinyl bond content in the rubber composition, good hysteresis loss can be obtained (for example, see Patent Document 1). ).

しかし、この手法では、ゴム組成物のガラス転移温度Tgが上昇してしまう。そのため、特に、室温においてタイヤが硬くなり、ゴム弾性を失ってしまい、おのずと制限がある。高いガラス転移温度Tgを有する現状のスチレン−ブタジエン共重合体のスチレン含有量は、45重量%程度が限界である。例えば、溶液重合では、スチレン含有量が40重量%、ビニル結合含有量が50重量%程度である。   However, this technique increases the glass transition temperature Tg of the rubber composition. Therefore, especially at room temperature, the tire becomes hard and loses rubber elasticity, which is naturally limited. The styrene content of the current styrene-butadiene copolymer having a high glass transition temperature Tg is limited to about 45% by weight. For example, in solution polymerization, the styrene content is about 40% by weight and the vinyl bond content is about 50% by weight.

このような欠点を解消するために、高いガラス転移温度Tgを有するスチレン−ブタジエン共重合体と、低いガラス転移温度Tgを有するポリブタジエン(BR)を混合することにより、低温での硬さを制限しながら高いヒステリシスロス性を得る試みがなされてきた。   In order to eliminate such drawbacks, the hardness at low temperature is limited by mixing a styrene-butadiene copolymer having a high glass transition temperature Tg and a polybutadiene (BR) having a low glass transition temperature Tg. However, attempts have been made to obtain high hysteresis loss.

又、液状ポリマーをゴム組成物に用いる改善手法も用いられてきた。液状ポリマーをゴム組成物に用いた場合、低分子の絡み合い効果により高いヒステリシスロス性が得られる。この手法はガラス転移温度Tgによらず、高いヒステリシスロス性を確保できる点において優れている。
特開昭61−203145号公報
Improvement techniques using liquid polymers in rubber compositions have also been used. When a liquid polymer is used for the rubber composition, high hysteresis loss is obtained due to the entanglement effect of low molecules. This technique is excellent in that a high hysteresis loss can be secured regardless of the glass transition temperature Tg.
JP-A-61-203145

しかしながら、ガラス転移温度Tgが異なるポリマーを混合する手法では、一般的な軟化剤(例えば、油展用ゴム)と組み合わせた場合に、軟化剤の軟化点が低いことによる問題があり、十分な改善効果が得られない。又、液状ポリマーを用いる手法についても、近年の乗用車の高性能化に伴う要求特性に対しては、十分なヒステリシスロス性を提供できているとはいえない。よって、新たなヒステリシスロス性の改善手法の導入が望まれている。   However, the method of mixing polymers having different glass transition temperatures Tg has a problem that the softening point of the softening agent is low when combined with a general softening agent (for example, oil-extended rubber). The effect is not obtained. In addition, it cannot be said that the technique using a liquid polymer can provide sufficient hysteresis loss for the required characteristics associated with the recent high performance of passenger cars. Therefore, introduction of a new method for improving hysteresis loss is desired.

又、このような高性能タイヤの要求特性として、乾燥路面や湿潤路面における操縦安定性の確保が重要な課題であると共に、経済性の観点から耐摩耗性に代表される破壊特性の確保も重要な課題である。   In addition, as a required characteristic of such high-performance tires, securing steering stability on dry road surfaces and wet road surfaces is an important issue, and securing fracture characteristics typified by wear resistance is also important from the viewpoint of economy. It is a difficult task.

そこで、本発明は、高いヒステリシスロス性及び破壊特性を得ることができるゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the rubber composition which can acquire high hysteresis loss property and fracture characteristics, and a pneumatic tire using the same.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、意外にも、ゴム成分よりもガラス転移温度Tgが高く、ゴム成分に対して半相溶又は非相溶である高スチレン含有量の液状ポリマーの共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体を、分子量が高い共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体を含むゴム成分に配合することにより、非常に高いレベルでヒステリシスロス性を向上できることを見出した。更に、ゴム成分に対して液状ポリマーを配合することにより、オイル等を用いる場合に比べて高い破壊特性を維持できることも見出した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors surprisingly have a high styrene content that has a glass transition temperature Tg higher than that of the rubber component and is semi-compatible or incompatible with the rubber component. Hysteresis at a very high level by blending a quantity of liquid polymer conjugated diene and aromatic vinyl compound into a rubber component containing a high molecular weight conjugated diene and aromatic vinyl compound copolymer It was found that lossability can be improved. Furthermore, it has also been found that by adding a liquid polymer to the rubber component, high fracture characteristics can be maintained as compared with the case of using oil or the like.

具体的には、本発明者らは、ガラス転移温度Tgが異なるポリマーを混合する手法を、粘弾性特性が半相溶又は非相溶である液状ポリマーに対して応用することを試みた。液状ポリマーをゴム組成物に用いる検討例はいくつかある。しかし、検討例は、低分子の相分離現象による破壊特性低下の抑制と、分子の絡み合いによるヒステリシスロス性の向上を目的に、液状ポリマーのミクロ構造としてゴム成分との相溶範囲を意図的に用いるものに限られている。   Specifically, the present inventors attempted to apply a technique of mixing polymers having different glass transition temperatures Tg to a liquid polymer having viscoelastic properties that are semi-compatible or incompatible. There are several studies using liquid polymers in rubber compositions. However, the study examples intentionally set the compatibility range with the rubber component as the microstructure of the liquid polymer for the purpose of suppressing the deterioration of fracture characteristics due to the phase separation phenomenon of low molecules and improving the hysteresis loss property due to the entanglement of molecules. It is limited to what is used.

これに対し、本発明者らは、ヒステリシスロス性の最大化を目的として、意図的に半相溶から非相溶の領域の液状ポリマーをゴム成分に対して配合することを検討した。その結果、ヒステリシスロス性に関しては、本発明者らの意図を超えるような従来にない高いヒステリシスロス性を持つゴム組成物が得られた。更に、相溶性の悪化により懸念される破壊特性の低下については、意外にも最小限に抑えられることが明らかになった。本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。   On the other hand, the present inventors have studied intentionally blending a liquid polymer in a semi-compatible to incompatible region with a rubber component for the purpose of maximizing hysteresis loss. As a result, with respect to hysteresis loss, a rubber composition having unprecedented high hysteresis loss that exceeds the intention of the present inventors was obtained. Furthermore, it has been clarified that the deterioration of the fracture characteristics, which is a concern due to the deterioration of compatibility, can be surprisingly minimized. Based on these findings, the inventors have completed the present invention.

即ち、本発明のゴム組成物は、ポリスチレン換算重量平均分子量が300000〜3000000である共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体を含むゴム成分(A)100質量部に対して、ポリスチレン換算重量平均分子量が3000〜90000である共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体(B)を5〜150質量部含み、共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量と1/2×共役ジエンのビニル結合含有量との合計が70重量%以上、共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量が40重量%以上、共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量がゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物の含有量より5重量%多いことを特徴とする。このようなゴム組成物によれば、高いヒステリシスロス性及び破壊特性を得ることができる。   That is, the rubber composition of the present invention has a polystyrene equivalent weight with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A) containing a copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound having a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 300,000 to 3000000. 5 to 150 parts by mass of a copolymer (B) of a conjugated diene having an average molecular weight of 3000 to 90000 and an aromatic vinyl compound, and the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is ½ × The total of the vinyl bond content of the conjugated diene is 70% by weight or more, the content of the aromatic vinyl compound of the copolymer (B) is 40% by weight or more, and the content of the aromatic vinyl compound of the copolymer (B) Is 5% by weight more than the content of the aromatic vinyl compound of the rubber component (A). According to such a rubber composition, high hysteresis loss and fracture characteristics can be obtained.

ゴム成分(A)及び共重合体(B)の芳香族ビニル化合物はスチレンであることが好ましい。ゴム成分(A)の共役ジエンはブタジエンであることが好ましく、共重合体(B)の共役ジエンはブタジエン及び/又はイソプレンであることが好ましい。又、ゴム成分(A)は、スチレン−ブタジエン共重合体と、スチレン−ブタジエン共重合体以外のジエン系ゴムを含んでもよい。   The aromatic vinyl compound of the rubber component (A) and the copolymer (B) is preferably styrene. The conjugated diene of the rubber component (A) is preferably butadiene, and the conjugated diene of the copolymer (B) is preferably butadiene and / or isoprene. The rubber component (A) may contain a styrene-butadiene copolymer and a diene rubber other than the styrene-butadiene copolymer.

更に、ゴム成分(A)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体の芳香族ビニル化合物の含有量は10〜50重量%であることがより好ましい。共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量はゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物の含有量より15重量%より多いことがより好ましい。又、ゴム組成物は、充填材や架橋剤を含むことが好ましい。   Further, the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound contained in the rubber component (A) is more preferably 10 to 50% by weight. It is more preferable that the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is more than 15% by weight than the content of the aromatic vinyl compound in the rubber component (A). Moreover, it is preferable that a rubber composition contains a filler and a crosslinking agent.

本発明の空気入りタイヤは、上記いずれかのゴム組成物をトレッド部に用いたことを特徴とする。このような空気入りタイヤによれば、高いヒステリシスロス性及び破壊特性を持つゴム組成物をトレッド部に用いたことにより、極めて高度で安全性の高い操縦安定性を確保でき、かつ、耐摩耗性に代表される破壊特性を確保できる。   The pneumatic tire of the present invention is characterized by using any of the above rubber compositions in a tread portion. According to such a pneumatic tire, by using a rubber composition having high hysteresis loss and fracture characteristics for the tread portion, it is possible to ensure extremely high and safe driving stability and wear resistance. The fracture characteristics represented by can be secured.

本発明によれば、高いヒステリシスロス性及び破壊特性を得ることができるゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rubber composition which can acquire high hysteresis loss property and fracture characteristics, and a pneumatic tire using the same can be provided.

本実施形態に係るゴム組成物は、共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体を含むゴム成分(A)と、共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体(B)を含む。即ち、本実施形態のゴム組成物は、共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体を含むマトリックスとなるゴム成分(A)に対して、特定の分子構造を有する液状ポリマーである共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体(B)を軟化剤として配合したものである。   The rubber composition according to this embodiment includes a rubber component (A) containing a copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound, and a copolymer (B) of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound. That is, the rubber composition of the present embodiment comprises a conjugated diene, which is a liquid polymer having a specific molecular structure, with respect to the rubber component (A) serving as a matrix containing a copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound. A copolymer (B) with an aromatic vinyl compound is blended as a softening agent.

ゴム成分(A)の共役ジエンとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキサジエン等を用いることができる。これらの共役ブタジエンは、一種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。特に、ゴム成分(A)の共役ジエンとしては、ブタジエンが好ましい。   As the conjugated diene of the rubber component (A), for example, butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene and the like are used. it can. These conjugated butadienes may be used alone or in a combination of two or more. In particular, the conjugated diene of the rubber component (A) is preferably butadiene.

ゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロヘキシルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン等を用いることができる。特に、ゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物としては、スチレンが入手の容易さ等により好ましい。   Examples of the aromatic vinyl compound of the rubber component (A) include styrene, α-methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene, 4-cyclohexylstyrene, 2,4,6- Trimethylstyrene or the like can be used. In particular, as the aromatic vinyl compound of the rubber component (A), styrene is preferable due to availability.

更に、共役ジエン単量体と芳香族ビニル化合物単量体を用いて共重合を行う場合には、単量体の入手が容易で実用性に優れ、アニオン重合特性がリビング性等の点で優れるため、共役ジエン単量体としてブタジエン、芳香族ビニル化合物としてスチレンを用いることが、特に好ましい。   Furthermore, when copolymerization is performed using a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl compound monomer, the monomer is readily available and excellent in practicality, and anionic polymerization characteristics are excellent in terms of living properties and the like. Therefore, it is particularly preferable to use butadiene as the conjugated diene monomer and styrene as the aromatic vinyl compound.

以上のことから、ゴム成分(A)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体は、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)であることが好ましい。スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)は、一般的に入手可能なものであればいずれのものを用いてもよく、いずれのものを用いても本発明の効果を得ることができる。ゴム成分(A)は、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)と、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)以外のジエン系ゴムや天然ゴム(NR)とを含んでもよい。   From the above, the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound contained in the rubber component (A) is preferably a styrene-butadiene copolymer (SBR). Any styrene-butadiene copolymer (SBR) may be used as long as it is generally available, and the effects of the present invention can be obtained by using any styrene-butadiene copolymer (SBR). The rubber component (A) may contain a styrene-butadiene copolymer (SBR) and a diene rubber or natural rubber (NR) other than the styrene-butadiene copolymer (SBR).

このジエン系ゴムとしては、例えば、ポリブタジエン(BR)、ポリイソプレン(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン共重合体(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)等を用いることができる。これらのジエン系ゴムは、一種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。又、共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体として、一部が多官能型変性剤、例えば、四塩化スズを用いることにより、分岐構造を有しているものを用いてもよい。スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)に補助的に配合するジエン系ゴムや天然ゴムは、ゴム成分(A)100重量部のうち、60重量部以下であることが好ましい。   As this diene rubber, for example, polybutadiene (BR), polyisoprene (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene copolymer (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR) or the like can be used. . These diene rubbers may be used alone or in a combination of two or more. Further, as the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound, a copolymer having a branched structure by partially using a polyfunctional modifier such as tin tetrachloride may be used. The diene rubber and natural rubber supplementarily blended with the styrene-butadiene copolymer (SBR) are preferably 60 parts by weight or less of 100 parts by weight of the rubber component (A).

ゴム成分(A)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体は、ランダム共重合されたものであることが好ましい。又、重合方法は、一般的なジエン重合方法、例えば、アニオン重合やエマルジョン重合等を用いることができる。   The copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound contained in the rubber component (A) is preferably randomly copolymerized. As the polymerization method, a general diene polymerization method such as anionic polymerization or emulsion polymerization can be used.

ゴム成分(A)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量は、共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体の分子領域の中から選択できるが、300000〜3000000であることが好ましい。分子量が300000未満では、耐破壊特性、耐摩耗性が低下する。分子量が3000000を超えると、重合溶液の粘度が高くなり生産性が悪い。   The polystyrene-converted weight average molecular weight of the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound contained in the rubber component (A) can be selected from the molecular region of the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound. It is preferable that it is 300,000-3 million. When the molecular weight is less than 300,000, the fracture resistance and wear resistance are lowered. When the molecular weight exceeds 3000000, the viscosity of the polymerization solution increases and the productivity is poor.

ゴム成分(A)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体の分子量は、共重合体(B)の配合量と共重合体(B)以外の軟化剤の配合量との合計である軟化剤総量、及び/又は、充填剤の配合量に基づいて選択することが好ましい。具体的には、軟化剤総量が少ない場合には、充填剤配合量を少なくすると共に、分子量300000〜3000000の範囲内で、分子量が小さい共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体をゴム成分(A)に用いることが好ましい。一方、軟化剤総量や充填剤配合量が多い場合には、分子量300000〜3000000の範囲内で、分子量が大きい共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体をゴム成分(A)に用いることが好ましい。   The molecular weight of the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound contained in the rubber component (A) is the sum of the blending amount of the copolymer (B) and the blending amount of the softening agent other than the copolymer (B). It is preferable to select based on the total amount of the softening agent and / or the blending amount of the filler. Specifically, when the total amount of the softening agent is small, the blending amount of the filler is reduced, and a copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound having a low molecular weight within a molecular weight range of 300000 to 3000000 is used as a rubber component. It is preferable to use for (A). On the other hand, when the total amount of the softener and the blending amount of the filler are large, a copolymer of a conjugated diene having a high molecular weight and an aromatic vinyl compound having a molecular weight in the range of 300000 to 3000000 may be used for the rubber component (A). preferable.

ゴム成分(A)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体の芳香族ビニル化合物の含有量は、10〜50重量%であることが好ましい。芳香族ビニル化合物の含有量が10重量%未満では、破壊特性が低下する。芳香族ビニル化合物の含有量が50重量%を超えると、耐摩耗性が低下する。   The content of the aromatic vinyl compound in the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound contained in the rubber component (A) is preferably 10 to 50% by weight. If the content of the aromatic vinyl compound is less than 10% by weight, the fracture characteristics are lowered. When the content of the aromatic vinyl compound exceeds 50% by weight, the wear resistance decreases.

共重合体(B)の共役ジエンとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ヘキサジエン等を用いることができる。これらの共役ブタジエンは、一種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。特に、共重合体(B)の共役ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン、又は、ブタジエンとイソプレンの混合物であることが好ましい。   As the conjugated diene of the copolymer (B), for example, butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene, and the like are used. Can do. These conjugated butadienes may be used alone or in a combination of two or more. In particular, the conjugated diene of the copolymer (B) is preferably butadiene, isoprene, or a mixture of butadiene and isoprene.

共重合体(B)の芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロヘキシルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン等を用いることができる。特に、共重合体(B)の芳香族ビニル化合物としては、スチレンが入手の容易さ等により好ましい。   Examples of the aromatic vinyl compound of the copolymer (B) include styrene, α-methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-vinyltoluene, ethylvinylbenzene, divinylbenzene, 4-cyclohexylstyrene, 2,4,6 -Trimethylstyrene or the like can be used. In particular, as the aromatic vinyl compound of the copolymer (B), styrene is preferable due to availability.

更に、共役ジエン単量体と芳香族ビニル化合物単量体を用いて共重合を行う場合には、単量体の入手が容易で実用性に優れ、アニオン重合特性がリビング性等の点で優れるため、共役ジエン単量体としてブタジエン、芳香族ビニル化合物としてスチレンを用いることが、特に好ましい。   Furthermore, when copolymerization is performed using a conjugated diene monomer and an aromatic vinyl compound monomer, the monomer is readily available and excellent in practicality, and anionic polymerization characteristics are excellent in terms of living properties and the like. Therefore, it is particularly preferable to use butadiene as the conjugated diene monomer and styrene as the aromatic vinyl compound.

以上のことから、共重合体(B)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体は、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)であることが好ましい。スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)は、一般的に入手可能なものであればいずれのものを用いてもよく、いずれのものを用いても本発明の効果を得ることができる。更に、共重合体(B)は、ランダム共重合されたものであることが好ましい。又、重合方法は、一般的なジエン重合方法、例えば、アニオン重合やエマルジョン重合等を用いることができる。   From the above, the copolymer of the conjugated diene and the aromatic vinyl compound contained in the copolymer (B) is preferably a styrene-butadiene copolymer (SBR). Any styrene-butadiene copolymer (SBR) may be used as long as it is generally available, and the effects of the present invention can be obtained by using any styrene-butadiene copolymer (SBR). Furthermore, it is preferable that the copolymer (B) is randomly copolymerized. As the polymerization method, a general diene polymerization method such as anionic polymerization or emulsion polymerization can be used.

共重合体(B)のポリスチレン換算重量平均分子量は、共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体の分子領域の中から選択できるが、3000〜90000であることが好ましい。この分子量領域3000〜90000は、ヒステリシスロス性の向上効果を得るために最適な範囲であり、この分子量領域以外ではヒステリシスロス性の向上効果が減少する。又、分子量が3000未満の場合には、破壊特性も低下する。分子量が900000を超える場合には、ゴム組成物の加工性も低下する。目的にもよるが、共重合体(B)のポリススチレン換算重量平均分子量は、5000〜50000であることがより好ましい。これによれば、このゴム組成物をトレッド部に用いた場合に良好な性能を発現できる。   Although the polystyrene conversion weight average molecular weight of a copolymer (B) can be selected from the molecular area | region of the copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound, it is preferable that it is 3000-90000. This molecular weight region 3000 to 90000 is an optimum range for obtaining the effect of improving the hysteresis loss, and the effect of improving the hysteresis loss is reduced outside this molecular weight region. Further, when the molecular weight is less than 3000, the fracture characteristics are also lowered. When the molecular weight exceeds 900,000, the processability of the rubber composition is also lowered. Although it depends on the purpose, the weight average molecular weight in terms of police styrene of the copolymer (B) is more preferably 5,000 to 50,000. According to this, when this rubber composition is used for a tread portion, good performance can be expressed.

共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量は、ゴム成分(A)との関係に基づいて決定することが好ましい。共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量は、ゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物の含有量より5重量%多いことが好ましい。共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量が、ゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物の含有量より5重量%より少ないと、共重合体(B)の分子とゴム成分(A)の分子との相分離が十分に発生せず、ヒステリシスロス性の向上効果が十分に得られない。更に、共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量は、ゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物の含有量より15重量%より多いことがより好ましい。   The content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is preferably determined based on the relationship with the rubber component (A). The content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is preferably 5% by weight more than the content of the aromatic vinyl compound in the rubber component (A). When the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is less than 5% by weight from the content of the aromatic vinyl compound in the rubber component (A), the molecules of the copolymer (B) and the rubber component (A ) Are not sufficiently separated from the molecule, and the effect of improving the hysteresis loss cannot be sufficiently obtained. Furthermore, it is more preferable that the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is more than 15% by weight than the content of the aromatic vinyl compound in the rubber component (A).

更に、共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量と0.5×共役ジエンのビニル結合含有量との合計が70重量%以上であることが好ましい。又、共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量が40重量%以上であることが好ましい。このような芳香族ビニル化合物の含有量が多い共重合体(B)を用いることにより、共重合体(B)は、ゴム成分(A)に対して半相溶又は非相溶となることができる。   Furthermore, it is preferable that the total of the content of the aromatic vinyl compound of the copolymer (B) and the vinyl bond content of 0.5 × conjugated diene is 70% by weight or more. Moreover, it is preferable that content of the aromatic vinyl compound of a copolymer (B) is 40 weight% or more. By using the copolymer (B) having a large content of such an aromatic vinyl compound, the copolymer (B) may be semi-compatible or incompatible with the rubber component (A). it can.

共重合体(B)の共役ジエンのビニル結合含有量は限定されないが、10〜70重量%が好ましい。これによれば、入手し易い低分子ポリマーを用いたアニオン重合やエマルジョン重合により得られた共重合体(B)を用いることができる。   The vinyl bond content of the conjugated diene of the copolymer (B) is not limited, but is preferably 10 to 70% by weight. According to this, a copolymer (B) obtained by anionic polymerization or emulsion polymerization using an easily available low molecular weight polymer can be used.

共重合体(B)は、ゴム成分(A)100重量部に対して、5〜150重量部含むことが好ましい。共重合体(B)が5重量部未満であると、ヒステリシスロス性の向上効果が減少する。共重合体(B)が150重量部を超えると、軟化剤が過剰な配合となり、ゴム組成物の破壊特性が十分ではなくなってしまう。   It is preferable that a copolymer (B) contains 5-150 weight part with respect to 100 weight part of rubber components (A). When the copolymer (B) is less than 5 parts by weight, the effect of improving the hysteresis loss is reduced. When the copolymer (B) exceeds 150 parts by weight, the softener becomes excessively mixed, and the fracture characteristics of the rubber composition are not sufficient.

本実施形態のゴム組成物は、更に、充填剤(フィラー)を含むことが好ましい。充填剤としては、カーボンブラック、シリカのような補強性充填剤を用いることが好ましい。これらの充填剤は、一種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよい。   The rubber composition of this embodiment preferably further contains a filler (filler). As the filler, it is preferable to use a reinforcing filler such as carbon black or silica. These fillers may be used alone or in a combination of two or more.

カーボンブラックは、特に制限はなく、例えば、FEF、SRF、HAF、ISAF、SAF等を用いることができる。カーボンブラックは、ヨウ素吸着量(IA)が60mg/g以上であり、かつ、ジブチルフタレート吸油量(DBP)が80ml/100g以上であることが好ましい。充填剤としてカーボンブラックを用いることにより、ゴム組成物の特性が大きく改良される。特に、HAF、ISAF、SAFを用いることにより、耐摩耗性を向上でき、好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in carbon black, For example, FEF, SRF, HAF, ISAF, SAF etc. can be used. Carbon black preferably has an iodine adsorption amount (IA) of 60 mg / g or more and a dibutyl phthalate oil absorption (DBP) of 80 ml / 100 g or more. By using carbon black as a filler, the characteristics of the rubber composition are greatly improved. In particular, the use of HAF, ISAF, or SAF is preferable because it can improve wear resistance.

充填剤としてカーボンブラックを単独で用いる場合、ゴム組成物は、ゴム成分(A)100重量部に対して、カーボンブラックを10〜250重量部含むことが好ましい。カーボンブラックが10重量部未満であると、破壊特性等の向上効果が減少する。カーボンブラックが250重量部を超えると、ゴム組成物の加工性が劣ってしまう。ゴム組成物は、ゴム成分(A)100重量部に対して、カーボンブラックを20〜150重量部含むことがより好ましい。これによれば、カーボンブラックによる補強効果とそれによるゴム組成物の特性の改良効率を向上できる。   When carbon black is used alone as the filler, the rubber composition preferably contains 10 to 250 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). When the carbon black is less than 10 parts by weight, the effect of improving the fracture characteristics and the like decreases. When carbon black exceeds 250 weight part, the workability of a rubber composition will be inferior. More preferably, the rubber composition contains 20 to 150 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). According to this, the reinforcement effect by carbon black and the improvement efficiency of the characteristic of a rubber composition by it can be improved.

シリカは、特に制限はなく、例えば、湿式シリカ(含水ケイ酸)、乾式シリカ(無水ケイ酸)、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等を用いることができる。特に、湿式シリカを用いることにより、破壊特性の改良効果が高く、かつ、高いウェットグリップ性(湿潤路面における制動性及び操縦安定性)及び低転がり抵抗性を両立でき、好ましい。   Silica is not particularly limited, and for example, wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, aluminum silicate, and the like can be used. In particular, the use of wet silica is preferable because it has a high effect of improving fracture characteristics, and can achieve both high wet grip properties (braking performance and handling stability on wet road surfaces) and low rolling resistance.

充填剤としてシリカを単独で用いる場合、ゴム組成物は、ゴム成分(A)100重量部に対して、シリカを10〜250重量部含むことが好ましい。シリカが10重量部未満であると、破壊特性等の向上効果が減少する。シリカが250重量部を超えると、ゴム組成物の加工性が劣ってしまう。ゴム組成物は、ゴム成分(A)100重量部に対して、シリカを20〜150重量部含むことがより好ましい。これによれば、シリカによる補強効果とそれによるゴム組成物の特性の改良効率を向上できる。   When silica is used alone as the filler, the rubber composition preferably contains 10 to 250 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). When the silica is less than 10 parts by weight, the effect of improving the fracture characteristics and the like is reduced. When silica exceeds 250 weight part, the processability of a rubber composition will be inferior. More preferably, the rubber composition contains 20 to 150 parts by weight of silica with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). According to this, the reinforcement effect by silica and the improvement efficiency of the characteristic of a rubber composition by it can be improved.

更に、充填剤としてシリカを用いる場合、ゴム組成物はシランカップリング剤を含むことが好ましい。これによれば、シリカによる補強効果を更に向上できる。例えば、シランカップリング剤として、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)トリスルフィルド、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(2−トリエトキシシリルエチル)テトラスルフィド、ビス(3−トリメトキシシリプロピル)テトラスルフィド、ビス(2−トリメトキシシリルエチル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、2−トリエトキシシリルエチル−N,N−ジメチルチオカルバモイルテトラスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド、3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレートモノスルフィド、ビス(3−ジエトキシメチルシリルプロピル)テトラスルフィド、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチルシリルプロピル−N,N−メチルチオカルバモイルテトラスルフィド、ジメトキシメチルシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド等を配合できる。特に、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド、3−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラスルフィド等が補強性改善効果が高く、好ましい。   Furthermore, when silica is used as the filler, the rubber composition preferably contains a silane coupling agent. According to this, the reinforcing effect by silica can be further improved. For example, as a silane coupling agent, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxy) Silylethyl) tetrasulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyl Trimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarba Yl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl methacrylate Monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, bis (3-diethoxymethylsilylpropyl) tetrasulfide, 3-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, dimethoxymethylsilylpropyl-N, N-methylthiocarbamoyl tetrasulfide, dimethoxymethyl Silylpropylbenzothiazole tetrasulfide and the like can be blended. In particular, bis (3-triethoxysilylpropyl) polysulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide and the like are preferable because they have a high reinforcing effect.

本実施形態のゴム組成物は、更に、架橋剤を含むことが好ましい。架橋剤としては硫黄を用いることができ、加硫が行われる。ゴム組成物は、ゴム成分(A)100重量部に対して、硫黄を0.1〜10重量部含むことが好ましい。硫黄が0.1重量部未満であると、加硫されたゴム組成物の破壊強度、耐摩耗性、低発熱性が低下するおそれがある。硫黄が10重量部を超えると、ゴム組成物がゴム弾性を失ってしまう。ゴム組成物は、ゴム成分(A)100重量部に対して、硫黄を1〜5重量部含むことがより好ましい。   The rubber composition of the present embodiment preferably further contains a crosslinking agent. Sulfur can be used as the crosslinking agent, and vulcanization is performed. The rubber composition preferably contains 0.1 to 10 parts by weight of sulfur with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). If the sulfur is less than 0.1 part by weight, the rupture strength, abrasion resistance, and low heat build-up of the vulcanized rubber composition may be reduced. When sulfur exceeds 10 weight part, a rubber composition will lose rubber elasticity. The rubber composition more preferably contains 1 to 5 parts by weight of sulfur with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A).

架橋剤として硫黄を用いる場合、ゴム組成物は加硫促進剤を含むことが好ましい。加硫促進剤は、特に制限はないが、M(2−ルカプトベンゾチアゾール)、DM(ジベンゾチアジルサルファイド)、CZ(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)等のチアゾール系の加硫促進剤や、DPG(ジフェニルグアニジン)等のグアニジン系の加硫促進剤等が好ましい。ゴム組成物は、ゴム成分(A)100重量部に対して、加硫促進剤を0.1〜5重量部含むことが好ましく、0.2〜3重量部含むことがより好ましい。   When sulfur is used as the crosslinking agent, the rubber composition preferably contains a vulcanization accelerator. The vulcanization accelerator is not particularly limited, but is a thiazole-based compound such as M (2-lucaptobenzothiazole), DM (dibenzothiazyl sulfide), CZ (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide), etc. Vulcanization accelerators and guanidine vulcanization accelerators such as DPG (diphenylguanidine) are preferred. The rubber composition preferably contains 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.2 to 3 parts by weight, of the vulcanization accelerator with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A).

本実施形態のゴム組成物は、更に、共重合体(B)以外の軟化剤を含んでもよい。軟化剤としては、例えば、パラフィン系、ナフテン系、アロマチック系等のプロセス油を用いることができる。ゴム組成物を引張強度や耐摩耗性を重視する用途に用いる場合には、アロマチック系が好ましい。ゴム組成物を低温特性を重視する用途に用いる場合には、ナフテン系又はパラフィン系が好ましい。共重合体(B)以外の軟化剤は、ゴム成分(A)100重量部に対して、100重量部以下とすることが好ましい。共重合体(B)以外の軟化剤が、100重量部を超えると、ゴム組成物の引張強度、低発熱性が悪化するおそれがある。   The rubber composition of this embodiment may further contain a softening agent other than the copolymer (B). As the softening agent, for example, paraffinic, naphthenic, and aromatic process oils can be used. When the rubber composition is used for applications in which tensile strength and wear resistance are important, an aromatic system is preferable. When the rubber composition is used for applications in which low temperature characteristics are important, naphthenic or paraffinic compounds are preferable. The softening agent other than the copolymer (B) is preferably 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). If the softening agent other than the copolymer (B) exceeds 100 parts by weight, the tensile strength and low heat buildup of the rubber composition may be deteriorated.

本実施形態のゴム組成物は、上記の他に、ゴム業界で通常使用されている配合剤、例えば、老化防止剤、亜鉛華のような酸化亜鉛、ステアリン酸、酸化防止剤、オゾン劣化剤等を含むことができる。   In addition to the above, the rubber composition of the present embodiment is a compounding agent usually used in the rubber industry, such as anti-aging agent, zinc oxide such as zinc white, stearic acid, antioxidant, ozone degrading agent, etc. Can be included.

本実施形態のゴム組成物は、ゴム成分(A)に、共重合体(B)及びその他の配合成分を配合し、ロール、インターナルミキサ等の混練り機を用いて混練りすることにより製造できる。加硫は、成形、加工後に行われる。本実施形態のゴム組成物は、空気入りタイヤのトレッド部、アンダートレッド部、カーカス、サイドウォール、ビード部、ショルダー部に好適に用いることができる。ゴム組成物は、特にトレッド部に好適に用いることができる。更に、本実施形態のゴム組成物は、防振ゴム、ベルト、ホース等の工業品にも用いることができ、これらとしても良好な性能を得ることができる。   The rubber composition of the present embodiment is produced by blending the copolymer (B) and other blending components with the rubber component (A) and kneading them using a kneader such as a roll or an internal mixer. it can. Vulcanization is performed after molding and processing. The rubber composition of the present embodiment can be suitably used for a tread portion, an under tread portion, a carcass, a sidewall, a bead portion, and a shoulder portion of a pneumatic tire. The rubber composition can be suitably used particularly for the tread portion. Furthermore, the rubber composition of the present embodiment can be used for industrial products such as vibration-proof rubbers, belts, hoses, and the like, and good performance can be obtained as well.

このような本実施形態に係るゴム組成物によれば、高いヒステリシスロス性及び破壊特性を得ることができる。これは、より高いヒステリシスロス性を得るためには、液状ポリマーとゴム成分の分子が相溶して均質に絡み合うことよりも、相分離を部分的に発生することにより、ゴム成分(A)ではなく、液状ポリマーである共重合体(B)の分子同士で絡みあうことが重要な要素になったためと考えられる。又、破壊特性の低下が最小限に抑えられる点については、液状ポリマーである共重合体(B)としてジエン系共重合体を用いたことにより、相分離界面において一部硫黄による加硫現象が発生したためと推定される。   According to such a rubber composition according to the present embodiment, high hysteresis loss and fracture characteristics can be obtained. This is because, in order to obtain higher hysteresis loss, the rubber component (A) has a partial phase separation rather than the liquid polymer and the rubber component molecules being mixed and intertwined with each other. This is probably because the molecules of the copolymer (B), which is a liquid polymer, are entangled with each other. In addition, regarding the point that the degradation of fracture characteristics can be minimized, by using a diene copolymer as the copolymer (B) which is a liquid polymer, the sulfur vulcanization phenomenon is partially caused at the phase separation interface. Presumed to have occurred.

本実施形態に係る空気入りタイヤは、上記ゴム組成物をトレッドに用いたものである。空気入りタイヤは、上記ゴム組成物を用いる点以外は、特に限定されず、通常の構造を備え、通常の方法により製造される。例えば、空気入りタイヤに充填する気体としては、通常の空気、酸素分圧を調整した空気、又は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。このような本実施形態に係る空気入りタイヤによれば、高いヒステリシスロス性及び破壊特性を持つゴム組成物をトレッド部に用いたことにより、極めて高度で安全性の高い操縦安定性を確保でき、かつ、耐摩耗性に代表される破壊特性を確保できる。よって、空気入りタイヤは、操縦安定性と経済性を両立できる。   The pneumatic tire according to the present embodiment uses the rubber composition for a tread. The pneumatic tire is not particularly limited except that the rubber composition is used, and has a normal structure and is manufactured by a normal method. For example, as the gas filled in the pneumatic tire, normal air, air with adjusted oxygen partial pressure, or an inert gas such as nitrogen, argon, or helium can be used. According to such a pneumatic tire according to the present embodiment, by using a rubber composition having high hysteresis loss and fracture characteristics for the tread portion, it is possible to ensure extremely high and safe driving stability, In addition, it is possible to ensure fracture characteristics represented by wear resistance. Therefore, the pneumatic tire can achieve both steering stability and economy.

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。共重合体(B)及びゴム組成物の物性は下記の方法により測定した。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to the following Example at all. The physical properties of the copolymer (B) and the rubber composition were measured by the following methods.

〔共重合体(B)の物性の測定方法〕
スチレン含有量、ブタジエンのビニル結合含有量は、H−NMRスペクトルを測定し、その積分比により算出した。ポリスチレン換算重量平均分子量の測定は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィ<GPC:東ソー株式会社製HLC−8020、カラム:東ソー株式会社製GMH−XL(2本直列)>により行い、示差屈折計(RI)を用いて単分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行った。ミクロ構造は赤外分光分析によるモレロ法により分析した。
[Method for measuring physical properties of copolymer (B)]
The styrene content and the vinyl bond content of butadiene were calculated by measuring their 1 H-NMR spectra and integrating their ratios. The weight average molecular weight in terms of polystyrene is measured by gel permeation chromatography <GPC: HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation, column: GMH-XL (two in series) manufactured by Tosoh Corporation>, and a differential refractometer (RI) is used. Using monodisperse polystyrene as a standard, this was performed in terms of polystyrene. The microstructure was analyzed by Morero method with infrared spectroscopy.

〔ゴム組成物の物性の測定方法〕
共重合体(B)のゴム成分(A)との相溶性は、透明度を目視することにより相対的に評価した。ゴム組成物の透明度が高いほど、相溶性が高いことを示す。そのため、その評価基準は、透明な場合には良好に相溶する(この場合を「◎」と示す)、不透明な箇所が存在する場合には半相溶である(不透明な箇所が小さく散在する場合には「○」、不透明な箇所が大きい場合には「△」と示す)、ほぼ全面的に不透明な場合には非相溶である(この場合を「×」と示す)とした。破壊特性は、JIS K6301−1995に準拠し、引張強さ(以下「Tb」と示す)を測定した。測定値は、比較例1の破壊特性(Tb)を100とする指数として示した。操縦安定性は、ヒステリシスロス性により評価した。ヒステリシスロス性は、粘弾性測定装置(レオメトリック社製メカニカルスペクトロメーター)を用い、せん断歪5%、温度60℃、周波数15Hzで測定したtanδにより評価した。測定値は、比較例1の操縦安定性(tanδ)を100とする指数として示した。数値が大きいほど、ヒステリシスロス性が高く、操縦安定性が良好であることを示す。
[Method for measuring physical properties of rubber composition]
The compatibility of the copolymer (B) with the rubber component (A) was relatively evaluated by visually checking the transparency. The higher the transparency of the rubber composition, the higher the compatibility. Therefore, the evaluation criteria are good compatibility when transparent (indicated as “◎” in this case), and semi-compatible when there are opaque parts (the opaque parts are scattered small). In this case, it was indicated as “◯”, and when the opaque part was large, it was indicated as “Δ”), and when it was almost entirely opaque, it was incompatible (in this case, indicated as “x”). The fracture characteristics were measured in accordance with JIS K6301-1995 for tensile strength (hereinafter referred to as “Tb”). The measured value was shown as an index with the fracture characteristic (Tb) of Comparative Example 1 as 100. Steering stability was evaluated by hysteresis loss. Hysteresis loss property was evaluated by tan δ measured using a viscoelasticity measuring device (Rheometric Mechanical Spectrometer) at a shear strain of 5%, a temperature of 60 ° C., and a frequency of 15 Hz. The measured value was shown as an index with the steering stability (tan δ) of Comparative Example 1 as 100. It shows that hysteresis loss property is so high that a numerical value is large, and steering stability is favorable.

〔共重合体(B)の製造例〕
事前に、温度調整ジャケット付きの2Lのステンレス製耐圧反応容器を、乾燥、窒素置換し、シクロヘキサン、ブタジエン、スチレンを乾燥させておいた。まず、用意したステンレス製耐圧反応容器に、用意したシクロヘキサン500g、ブタジエン65g、スチレン35gを注入した。次に、ジャケットの内温を40℃に調整した後、ビステトラヒドロフリルプロパン4mmolを添加した。その後、開始剤であるn−ブチルリチウム(n−BuLi)を含むヘキサン溶液18mmolを添加し、重合を行った。このとき、開始剤添加から25分後に、重合温度が75℃になるように温度調節しながら重合を行った。重合終了後、本実施例では25分後から更に35分経過した後に、四塩化珪素(STC)をカップリング剤として0.12mmol添加した。カップリング剤添加から15分後に、2.6ジターシャリブチルパラクレゾール(BHT)を含むイソプロパノール5%溶液を0.5ml添加し、反応を停止させた。更に、通常の方法に従って乾燥し、液状のスチレン−ブタジエン共重合体である共重合体(B)を得た。
[Production Example of Copolymer (B)]
In advance, a 2 L stainless steel pressure-resistant reaction vessel with a temperature adjusting jacket was dried and purged with nitrogen to dry cyclohexane, butadiene and styrene. First, 500 g of the prepared cyclohexane, 65 g of butadiene, and 35 g of styrene were injected into the prepared stainless steel pressure-resistant reaction vessel. Next, after adjusting the internal temperature of the jacket to 40 ° C., 4 mmol of bistetrahydrofurylpropane was added. Thereafter, 18 mmol of a hexane solution containing n-butyllithium (n-BuLi) as an initiator was added to perform polymerization. At this time, 25 minutes after the addition of the initiator, the polymerization was carried out while adjusting the temperature so that the polymerization temperature became 75 ° C. After the completion of polymerization, in this example, after another 35 minutes from 25 minutes, 0.12 mmol of silicon tetrachloride (STC) was added as a coupling agent. 15 minutes after the addition of the coupling agent, 0.5 ml of a 5% solution of isopropanol containing 2.6 ditertiarybutyl paracresol (BHT) was added to stop the reaction. Furthermore, it dried in accordance with the normal method, and obtained the copolymer (B) which is a liquid styrene-butadiene copolymer.

得られた共重合体(B)を分析したところ、スチレン含有量が35重量%、ブタジエンのビニル結合含有量が53%、ポリスチレン換算重量平均分子量が9000であるランダム共重合体であった。   When the obtained copolymer (B) was analyzed, it was a random copolymer having a styrene content of 35% by weight, a butadiene vinyl bond content of 53%, and a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 9000.

次に、上記共重合体(B)の製造例におけるブタジエン、スチレンの配合量を変更することにより、共重合体(B)として、比較例1、2及び実施例1〜4の液状のスチレン−ブタジエン共重合体を製造した。そして、これらのスチレン含有量、ブタジエンのビニル結合含有量、ポリスチレン換算重量平均分子量を測定した。更に、表1に示す配合に従って、比較例1、2及び実施例1〜4のゴム組成物を製造し、相溶性、破壊特性、操縦安定性を測定した。マトリックスとなるゴム成分(A)のスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)として、SBR(a)を用いた場合の測定結果を表2に、SBR(b)を用いた場合の測定結果を表3に示す。尚、表1〜3において、「St/Vi」は、スチレン含有量(St)とブタジエンのビニル結合含有量(Vi)を示す。又、「liq.SBR」は、液状のスチレン−ブタジエン共重合体を示す。

Figure 2005325311
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Next, by changing the blending amounts of butadiene and styrene in the production example of the copolymer (B), as the copolymer (B), the liquid styrene of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 4 were used. A butadiene copolymer was produced. And these styrene content, the vinyl bond content of butadiene, and the polystyrene conversion weight average molecular weight were measured. Furthermore, according to the composition shown in Table 1, the rubber compositions of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 4 were produced, and the compatibility, fracture characteristics, and steering stability were measured. As the styrene-butadiene copolymer (SBR) of the rubber component (A) serving as a matrix, the measurement results when SBR (a) is used are shown in Table 2, and the measurement results when SBR (b) is used are shown in Table 3. Shown in In Tables 1 to 3, “St / Vi” represents the styrene content (St) and the vinyl bond content (Vi) of butadiene. “Liq.SBR” indicates a liquid styrene-butadiene copolymer.
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スチレン含有量が低い液状のスチレン−ブタジエン共重合体を軟化剤として用いた比較例1、3のゴム組成物は高い相溶性を示したが、スチレン含有量が高い共重合体(B)である液状のスチレン−ブタジエン共重合体を軟化剤として用いた実施例1〜4のゴム組成物は、半相溶又は非相溶になった。そして、スチレン含有量が高い軟化剤を用いた実施例1〜4のゴム組成物は、スチレン含有量が低い比較例1、2に比べて、ヒステリシスロス性が高く、操縦安定性が向上した。しかも、実施例1〜4のゴム組成物は、破壊特性(Tb)の低下もほとんど見られず、最小限に抑えられていた。よって、実施例1〜4のゴム組成物によれば、非常に高い操縦安定性と、破壊特性を両立することができた。   The rubber compositions of Comparative Examples 1 and 3 using a liquid styrene-butadiene copolymer having a low styrene content as a softening agent showed high compatibility, but are copolymers (B) having a high styrene content. The rubber compositions of Examples 1 to 4 using a liquid styrene-butadiene copolymer as a softening agent became semi-compatible or incompatible. And the rubber composition of Examples 1-4 using the softening agent with high styrene content had high hysteresis loss property compared with the comparative examples 1 and 2 with low styrene content, and the steering stability improved. In addition, the rubber compositions of Examples 1 to 4 were suppressed to a minimum with almost no decrease in fracture characteristics (Tb). Therefore, according to the rubber compositions of Examples 1 to 4, it was possible to achieve both extremely high handling stability and fracture characteristics.

又、軟化剤のスチレン含有量がより高い実施例2、4のゴム組成物によれば、より高い操縦安定性を得ることができた。更に、マトリックスとなるゴム成分(A)のスチレン含有量、ビニル結合含有量がより高い実施例3、4のゴム組成物によれば、より高い操縦安定性と破壊特性(Tb)を得ることができた。   In addition, according to the rubber compositions of Examples 2 and 4 in which the styrene content of the softening agent was higher, higher steering stability could be obtained. Further, according to the rubber compositions of Examples 3 and 4 in which the rubber component (A) serving as a matrix has a higher styrene content and higher vinyl bond content, higher handling stability and fracture characteristics (Tb) can be obtained. did it.

Claims (10)

ポリスチレン換算重量平均分子量が300000〜3000000である共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体を含むゴム成分(A)100質量部に対して、ポリスチレン換算重量平均分子量が3000〜90000である共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体(B)を5〜150質量部含み、前記共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量と1/2×共役ジエンのビニル結合含有量との合計が70重量%以上、前記共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量が40重量%以上、前記共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量が前記ゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物の含有量より5重量%多いことを特徴とするゴム組成物。   A conjugated diene having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 3000 to 90000 with respect to 100 parts by mass of a rubber component (A) containing a copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 300000 to 3000000. 5 to 150 parts by mass of a copolymer (B) of an aromatic vinyl compound, and the content of the aromatic vinyl compound of the copolymer (B) and the vinyl bond content of ½ × conjugated diene 70% by weight or more in total, the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is 40% by weight or more, and the content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is the rubber component (A). A rubber composition characterized by being 5% by weight more than the content of the aromatic vinyl compound. 前記ゴム成分(A)及び前記共重合体(B)の芳香族ビニル化合物はスチレンであることを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1, wherein the aromatic vinyl compound of the rubber component (A) and the copolymer (B) is styrene. 前記ゴム成分(A)の共役ジエンはブタジエンであることを特徴とする請求項1又は2に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to claim 1 or 2, wherein the conjugated diene of the rubber component (A) is butadiene. 前記共重合体(B)の共役ジエンはブタジエン及び/又はイソプレンであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the conjugated diene of the copolymer (B) is butadiene and / or isoprene. 前記ゴム成分(A)は、スチレン−ブタジエン共重合体と、該スチレン−ブタジエン共重合体以外のジエン系ゴムを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the rubber component (A) includes a styrene-butadiene copolymer and a diene rubber other than the styrene-butadiene copolymer. Stuff. 前記ゴム成分(A)に含まれる共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体の芳香族ビニル化合物の含有量が10〜50重量%であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のゴム組成物。   The content of an aromatic vinyl compound in a copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound contained in the rubber component (A) is 10 to 50% by weight. The rubber composition according to item 1. 前記共重合体(B)の芳香族ビニル化合物の含有量が前記ゴム成分(A)の芳香族ビニル化合物の含有量より15重量%より多いことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のゴム組成物。   7. The content of the aromatic vinyl compound in the copolymer (B) is more than 15% by weight than the content of the aromatic vinyl compound in the rubber component (A). The rubber composition according to item. 充填材を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 7, further comprising a filler. 架橋剤を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のゴム組成物。   The rubber composition according to any one of claims 1 to 8, further comprising a cross-linking agent. 請求項1乃至9のいずれかに記載のゴム組成物をトレッド部に用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。

A pneumatic tire using the rubber composition according to claim 1 in a tread portion.

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