JP2015028165A - Vulcanization accelerator, rubber composition, and tire - Google Patents

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正起 柳岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vulcanization accelerator synthesized from biomass including a plant resource, a rubber composition having the vulcanization accelerator blended therein, and a tire made using the rubber composition.SOLUTION: The vulcanization accelerator is a vulcanization accelerator synthesized from biomass including a plant resource. The value of δ13C of the vulcanization accelerator is -30 per mil to -27.0 per mil, or -22 per mil or more.

Description

本発明は、植物資源を含む生物由来の資源から合成される加硫促進剤、該加硫促進剤が配合されたゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いたタイヤに関する。   The present invention relates to a vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources, a rubber composition containing the vulcanization accelerator, and a tire using the rubber composition.

近年、化石資源の消費量低減、温室効果ガスの排出量削減などの要求の高まりから、植物資源を含む生物由来の再生可能資源(いわゆる、バイオマス)から燃料油を精製する方法が提案されている(特許文献1参照)。このような燃料油は、バイオ燃料と称され、二酸化炭素の総排出量が増えないことから、今後、化石資源由来の燃料油の代替物として期待されている。
燃料油の分野のみならず、家電製品、生活雑貨、自動車などの分野においても化石資源由来の化合物が多く用いられてきたが、燃料油と同様に、化石資源への依存を低減するため、化石資源が出発物質である化合物の代替物としてバイオマスから化合物を作製する方法が求められている。一例として、自動車の分野においても、タイヤ材料となる化合物をバイオマスから作製する方法が求められている。
In recent years, methods for refining fuel oil from bio-derived renewable resources (so-called biomass) including plant resources have been proposed due to increasing demands for reducing fossil resource consumption and greenhouse gas emissions. (See Patent Document 1). Such a fuel oil is called a biofuel, and since it does not increase the total amount of carbon dioxide emission, it is expected in the future as a substitute for a fuel oil derived from fossil resources.
Many compounds derived from fossil resources have been used not only in the field of fuel oil, but also in fields such as household appliances, household goods, and automobiles, but in the same way as fuel oil, in order to reduce dependence on fossil resources, There is a need for a method of making compounds from biomass as an alternative to compounds whose resources are starting materials. As an example, also in the field of automobiles, a method for producing a compound as a tire material from biomass is required.

特開2009−046661号公報JP 2009-046661 A

本発明は、植物資源を含む生物由来の資源から合成される加硫促進剤、該加硫促進剤が配合されたゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いたタイヤの提供を課題とする。   An object of the present invention is to provide a vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources, a rubber composition containing the vulcanization accelerator, and a tire using the rubber composition.

本発明は、
[1]植物資源を含む生物由来の資源から合成される加硫促進剤であって、該加硫促進剤のδ13Cの値が−30‰〜−27.0‰、又は−22‰以上である加硫促進剤、
[2]前記δ13Cの値が−28.5‰〜−27.5‰である[1]に記載の加硫促進剤、
[3]前記加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から得られたバイオメタンを出発原料として合成される上記[1]又は[2]に記載の加硫促進剤、
[4]前記加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から得られたバイオベンゼンを出発原料として合成される上記[1]〜[3]のいずれかに記載の加硫促進剤、
[5]前記加硫促進剤は、チアゾール化合物及びスルフェンアミド化合物であることを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれかに記載の加硫促進剤、
[6]前記加硫促進剤は、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドであることを特徴とする上記[1]〜[5]のいずれかに記載の加硫促進剤、
[7]上記[1]〜[6]のいずれかに記載の加硫促進剤を含むゴム組成物、
[8]上記[7]に記載のゴム組成物を含むタイヤ、
を提供する。
The present invention
[1] A vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources, and the value of δ13C of the vulcanization accelerator is −30 ‰ to −27.0 ‰, or −22 ‰ or more. Vulcanization accelerator,
[2] The vulcanization accelerator according to [1], wherein the value of δ13C is −28.5 ‰ to −27.5 ‰.
[3] The vulcanization accelerator according to [1] or [2], wherein the vulcanization accelerator is synthesized using biomethane obtained from biological resources including plant resources as a starting material,
[4] The vulcanization accelerator according to any one of [1] to [3], wherein the vulcanization accelerator is synthesized using biobenzene obtained from a biological resource including a plant resource as a starting material,
[5] The vulcanization accelerator according to any one of the above [1] to [4], wherein the vulcanization accelerator is a thiazole compound and a sulfenamide compound,
[6] Any of the above [1] to [5], wherein the vulcanization accelerator is 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, or N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide. Vulcanization accelerator according to
[7] A rubber composition containing the vulcanization accelerator according to any one of [1] to [6] above,
[8] A tire containing the rubber composition according to [7] above,
I will provide a.

本発明によれば、植物資源を含む生物由来の資源から合成される加硫促進剤、該加硫促進剤が配合されたゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いたタイヤの提供することができる。   According to the present invention, a vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources, a rubber composition containing the vulcanization accelerator, and a tire using the rubber composition are provided. it can.

植物資源を含む生物由来の資源から加硫促進剤を合成する方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the method to synthesize | combine a vulcanization accelerator from the biological origin resources containing a plant resource.

以下、本発明の実施形態に係る加硫促進剤について、詳細に説明する。
[加硫促進剤]
本発明の実施形態に係る加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から合成される加硫促進剤であって、加硫促進剤のδ13Cの値が−30‰〜−27.0‰、又は−22‰以上である。ここで、加硫促進剤のδ13Cの値とは、安定同位体比測定装置により測定されたものである。
Hereinafter, the vulcanization accelerator according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
[Vulcanization accelerator]
The vulcanization accelerator according to the embodiment of the present invention is a vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources, and the value of δ13C of the vulcanization accelerator is −30 ‰ to −27.0. ‰ or -22 ‰ or more. Here, the value of δ13C of the vulcanization accelerator is measured by a stable isotope ratio measuring device.

δ13Cは、物質における安定同位体の比率を表す。δ13Cは、対象とする物質中の13Cと12Cとの比である13C/12Cが、標準試料(白亜紀のベレムナイト(矢石)類の化石)中の同位体比と比較して、どの程度ずれているかを表す指標であり、この比は、‰(千分率)で表される。δ13Cの値(負値)がゼロから離れるほど、物質中の13Cの割合が低いことを意味する。
軽い同位体は、重い同位体よりも拡散が早く、反応性も高いことから、例えば、光合成によって植物体内に取り込まれた大気中の二酸化炭素の炭素原子の場合、13Cよりも12Cのほうが植物体内に固定され易いことがわかっている。
すなわち、植物体内に取り込まれた炭素原子は、大気中の炭素原子に比べて、相対的に12Cが多く13Cが少なくなる。したがって、植物体内に取り込まれた炭素の安定同位体比(δ13C)は、大気中に存在する炭素の安定同位体比よりも低くなる。
このようにして同位体比が変わることを同位体分別と呼び、Δ13Cで表される(Δ13Cは、δ13Cと区別される)。
Δ13C=(大気中のδ13C)−(試料中のδ13C)
したがって、加硫促進剤のδ13Cの値から加硫促進剤の由来物質を特定することができる。
δ13C represents the ratio of stable isotopes in the substance. δ13C is the ratio of 13 C to 12 C in the target substance, and 13 C / 12 C is compared to the isotope ratio in the standard sample (fossil of Cretaceous belemnite). This is an index indicating how much the deviation is, and this ratio is represented by ‰ (percentage). It means that the ratio of 13 C in a substance is so low that the value (negative value) of (delta) 13C leaves | separates from zero.
Light isotopes are more diffusive and more reactive than heavy isotopes. For example, in the case of carbon atoms of carbon dioxide in the atmosphere taken into plants by photosynthesis, 12 C is better than 13 C. It has been found that it is easily fixed in plants.
That is, the carbon atoms taken into the plant body have a relatively large amount of 12 C and a smaller amount of 13 C than carbon atoms in the atmosphere. Therefore, the stable isotope ratio (δ13C) of carbon taken into the plant body is lower than the stable isotope ratio of carbon existing in the atmosphere.
This change in isotope ratio is called isotope fractionation and is represented by Δ13C (Δ13C is distinguished from δ13C).
Δ13C = (δ13C in the atmosphere) − (δ13C in the sample)
Therefore, the vulcanization accelerator-derived substance can be identified from the value of δ13C of the vulcanization accelerator.

加硫促進剤のδ13Cの値は、−21‰〜−12‰の範囲が好ましい。また、加硫促進剤のδ13Cの値は、−29.5‰〜−27.0‰の範囲がより好ましい。加硫促進剤のδ13Cの値は、−28.5‰〜−27.0‰の範囲がさらに好ましい。   The value of δ13C of the vulcanization accelerator is preferably in the range of −21 ‰ to −12 ‰. Further, the value of δ13C of the vulcanization accelerator is more preferably in the range of −29.5 ‰ to −27.0 ‰. The value of δ13C of the vulcanization accelerator is more preferably in the range of −28.5 ‰ to −27.0 ‰.

植物資源を含む生物由来の資源から合成される加硫促進剤を、以下、バイオ由来加硫促進剤と記す。バイオ由来加硫促進剤は、δ13Cの値が上記範囲を満足するチアゾール化合物及びスルフェンアミド化合物であることが好ましい。さらには、バイオ由来加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から合成された2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドから選択される少なくとも1つであることが好ましい。
加硫促進剤の全質量に対するバイオ由来加硫促進剤の含有量は、10〜100質量%であることが好ましい。
Hereinafter, a vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources will be referred to as a bio-derived vulcanization accelerator. The bio-derived vulcanization accelerator is preferably a thiazole compound and a sulfenamide compound having a value of δ13C satisfying the above range. Furthermore, the bio-derived vulcanization accelerator is selected from 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide synthesized from biological resources including plant resources. At least one is preferred.
The content of the bio-derived vulcanization accelerator with respect to the total mass of the vulcanization accelerator is preferably 10 to 100% by mass.

[バイオ由来加硫促進剤の合成方法]
<合成方法>
バイオ由来加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から得られたメタン(以下、バイオメタンと記す)を出発原料として合成することができる。また、バイオ由来加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から得られたベンゼン(以下、バイオベンゼンと記す)を出発原料として合成することができる。
以下、バイオメタン、及びバイオベンゼンを出発物質として、バイオ由来加硫促進剤を合成する方法について図1を参照して説明する。図1は、植物資源を含む生物由来の資源から加硫促進剤を合成する方法を説明する説明図である。
[Method of synthesizing bio-derived vulcanization accelerator]
<Synthesis method>
The bio-derived vulcanization accelerator can be synthesized using methane obtained from biological resources including plant resources (hereinafter referred to as biomethane) as a starting material. The bio-derived vulcanization accelerator can be synthesized using benzene obtained from biological resources including plant resources (hereinafter referred to as biobenzene) as a starting material.
Hereinafter, a method for synthesizing a bio-derived vulcanization accelerator using biomethane and biobenzene as starting materials will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a method of synthesizing a vulcanization accelerator from a biological resource including a plant resource.

(バイオマス→バイオメタン:メタン発酵)
まず、バイオマスからメタン発酵によりバイオメタンを合成する。
バイオベンゼンの原料となる生物由来の資源としては、生ごみ、食品廃棄物、家畜排せつ物、汚泥、草木系廃棄物などの廃棄物系バイオマスが挙げられる。微生物によってこれらの有機物を分解することでバイオガス(メタンガス/二酸化炭素=60/40、そのほかに微量の硫化水素も含む)が得られることが知られている。バイオガスを精製することで、高純度のメタンガスが得られる。
(Biomass → Biomethane: Methane fermentation)
First, biomethane is synthesized from biomass by methane fermentation.
Examples of biological resources that can be used as raw materials for biobenzene include waste biomass such as food waste, food waste, livestock waste, sludge, and vegetation waste. It is known that biogas (methane gas / carbon dioxide = 60/40, including a trace amount of hydrogen sulfide) can be obtained by decomposing these organic substances by microorganisms. By purifying biogas, high-purity methane gas can be obtained.

(バイオメタン→バイオベンゼン:Mo/ZSM−5触媒)
次に、バイオメタンからバイオベンゼンを合成する。6%Mo/ZSM−5触媒を用い、750℃、3気圧、流通式固定床反応器で、メタン転化率6−12%が報告されている(特許第3755955号、特許第3755968号、特許第3745885号、特許第3835765号など)。
(Biomethane → Biobenzene: Mo / ZSM-5 catalyst)
Next, biobenzene is synthesized from biomethane. A methane conversion rate of 6-12% was reported in a flow-through fixed bed reactor using a 6% Mo / ZSM-5 catalyst at 750 ° C., 3 atm (Patent No. 3755955, Patent No. 3755968, Patent No. 3745885 and Japanese Patent No. 3835765).

(バイオベンゼン→メルカプトベンゾチアゾール基骨格を有する加硫促進剤)
ベンゼン(通常の石油由来)から通常のメルカプトベンゾチアゾール基骨格を有する加硫促進剤を合成する経路と同じ経路にしたがって、廃棄物系バイオマスから、チアゾール化合物及びスルフェンアミド化合物等の加硫促進剤が合成できる。具体的には、図1に示すように、M(MBT、2−メルカプトベンゾチアゾール)、DM(MBTS(ジベンゾチアジルジスルフィド))、CZ(CBS(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド))から選択される少なくとも1つが合成できる。
その他の加硫促進剤についても、バイオマスから合成されるバイオメタン、そしてバイオメタンから合成されるバイオベンゼンを出発物質として既知の合成方法を用いることによってバイオ由来加硫促進剤を合成することができる。
ここで、バイオ由来加硫促進剤を合成する過程で用いられる原料の一部は、化石資源由来の資源であってもよく、植物資源を含む生物由来の資源であってもよい。また、原料が化石資源由来の原料と植物資源を含む生物由来の原料との混合物であってもよい。
(Biobenzene → Mercaptobenzothiazole group vulcanization accelerator)
Vulcanization accelerators such as thiazole compounds and sulfenamide compounds from waste biomass according to the same route as the route for synthesizing vulcanization accelerators having an ordinary mercaptobenzothiazole group skeleton from benzene (from ordinary petroleum) Can be synthesized. Specifically, as shown in FIG. 1, M (MBT, 2-mercaptobenzothiazole), DM (MBTS (dibenzothiazyl disulfide)), CZ (CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide) At least one selected from)) can be synthesized.
For other vulcanization accelerators, bio-derived vulcanization accelerators can be synthesized by using known synthesis methods starting from biomethane synthesized from biomass and biobenzene synthesized from biomethane. .
Here, a part of the raw material used in the process of synthesizing the bio-derived vulcanization accelerator may be a fossil resource-derived resource or a biological resource including a plant resource. Further, the raw material may be a mixture of a fossil resource-derived raw material and a biological-derived raw material including a plant resource.

[ゴム組成物]
本発明の実施形態に係るゴム組成物には、本発明のバイオ由来加硫促進剤が配合される。ゴム組成物は、更に、ゴム成分、無機充填剤、カーボンブラック、その他添加剤などを含む。ゴム組成物には、バイオ由来加硫促進剤が用いられていればよく、加硫促進剤以外の成分は、目的に応じて適宜選択することができる。
[Rubber composition]
The rubber composition according to the embodiment of the present invention is blended with the bio-derived vulcanization accelerator of the present invention. The rubber composition further contains a rubber component, an inorganic filler, carbon black, and other additives. The rubber composition only needs to use a bio-derived vulcanization accelerator, and components other than the vulcanization accelerator can be appropriately selected according to the purpose.

<ゴム成分>
本発明のゴム組成物に配合可能なゴム成分に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ゴム成分としては、例えば、ブタジエン重合体、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、各種ブタジエンゴム、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンとp−メチルスチレンの共重合体の臭化物、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニトリロブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Rubber component>
There is no restriction | limiting in particular in the rubber component which can be mix | blended with the rubber composition of this invention, According to the objective, it can select suitably.
Examples of the rubber component include butadiene polymer, natural rubber, epoxidized natural rubber, various butadiene rubbers, various styrene-butadiene copolymer rubbers, isoprene rubber, butyl rubber, bromide of a copolymer of isobutylene and p-methylstyrene, Halogenated butyl rubber, acrylonitrile butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, ethylene-propylene-diene copolymer rubber, styrene-isoprene copolymer rubber, styrene-isoprene-butadiene copolymer rubber, isoprene -Butadiene copolymer rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

<バイオマス由来のゴム成分>
本発明のゴム組成物に配合可能なゴム成分としては、植物資源を含む生物由来の資源から合成されるゴム成分であることが好ましい。
(バイオブタジエンゴム)
植物資源を含む生物由来の資源から合成されるゴム成分の一例としては、バイオブタジエンゴムが挙げられる。バイオブタジエンゴムは、植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオエタノールを出発物質として合成して得られるバイオブタジエン単量体から製造される。
バイオマスから生成されたバイオエタノールを加熱下において、金属元素として少なくともマグネシウム及びケイ素を含む複合金属酸化物に接触させることにより、バイオブタジエン単量体成分を含む混合物を生成する。この混合物からバイオブタジエン単量体成分を抽出し、抽出されたバイオブタジエン単量体成分を用いてブタジエン重合体を製造する。
<Rubber component derived from biomass>
The rubber component that can be blended in the rubber composition of the present invention is preferably a rubber component synthesized from biological resources including plant resources.
(Bio-butadiene rubber)
An example of a rubber component synthesized from biological resources including plant resources is biobutadiene rubber. Biobutadiene rubber is produced from a biobutadiene monomer obtained by synthesizing bioethanol synthesized from biological resources including plant resources using a starting material.
A bioethanol produced from biomass is brought into contact with a composite metal oxide containing at least magnesium and silicon as metal elements under heating to produce a mixture containing a biobutadiene monomer component. A biobutadiene monomer component is extracted from this mixture, and a butadiene polymer is produced using the extracted biobutadiene monomer component.

ブタジエン重合体の製造方法としては、特に制限はなく、溶液重合法、気相重合法、バルク重合法のいずれも用いることができる。これらのなかでも、溶液重合法が好ましい。また、重合形式は、回分式及び連続式のいずれであってもよい。また、重合方法としては、有機金属化合物を重合開始剤とするアニオン重合法、及び希土類金属化合物を重合開始剤とする配位重合法のいずれも用いることができる。   The method for producing the butadiene polymer is not particularly limited, and any of solution polymerization method, gas phase polymerization method, and bulk polymerization method can be used. Among these, the solution polymerization method is preferable. Moreover, any of a batch type and a continuous type may be sufficient as the superposition | polymerization form. As a polymerization method, any of an anionic polymerization method using an organometallic compound as a polymerization initiator and a coordination polymerization method using a rare earth metal compound as a polymerization initiator can be used.

ブタジエン重合体は、バイオブタジエン単量体と、このバイオブタジエン単量体と共重合可能な単量体とから合成された共重合体であってもよい。バイオブタジエン単量体と共重合可能な単量体として、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物などが挙げられる。共役ジエン化合物としては、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−ヘキサジエン等が挙げられる。なお、本実施形態では、イソプレンは、バイオブタジエン単量体と共重合可能な共役ジエン化合物からは除かれる。
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。
なお、バイオブタジエン単量体と共重合可能な単量体は、植物資源を含む生物由来の資源から合成されたもの、及び石油化学由来のもののいずれでもよい。また、バイオエタノール由来ではない、通常のブタジエン単量体が所定量含まれていてもよい。
The butadiene polymer may be a copolymer synthesized from a biobutadiene monomer and a monomer copolymerizable with the biobutadiene monomer. Examples of monomers copolymerizable with the biobutadiene monomer include conjugated diene compounds and aromatic vinyl compounds. Examples of the conjugated diene compound include 1,3-pentadiene, 2,3-dimethylbutadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-hexadiene and the like. In this embodiment, isoprene is excluded from the conjugated diene compound copolymerizable with the biobutadiene monomer.
Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, α-methylstyrene, chloromethylstyrene, vinyltoluene and the like.
The monomer copolymerizable with the biobutadiene monomer may be either one synthesized from biological resources including plant resources or one derived from petrochemicals. Moreover, the normal butadiene monomer which is not derived from bioethanol may be contained in a predetermined amount.

<補強性充填剤>
ゴム組成物には、必要に応じて補強性充填剤を配合することができる。補強性充填剤としては、カーボンブラック、無機充填剤などを挙げることができ、カーボンブラック及び無機充填剤から選択される少なくとも一種が好ましい。
無機充填剤に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。無機充填剤としては、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、クレー、アルミナ、タルク、マイカ、カオリン、ガラスバルーン、ガラスビーズ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、チタン酸カリウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、無機充填剤を用いる場合には、シランカップリング剤を適宜使用してもよい。
補強性充填剤の含有量に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。補強性充填剤は、ゴム成分100質量部に対し、5質量部〜200質量部含まれることが好ましい。
補強性充填剤の含有量が、5質量部以上であると、ゴム組成物を補強する効果が得られる。200質量部以下であると、ゴム成分と補強性充填剤とを混合させることができ、ゴム組成物としての性能を向上することができる。
<Reinforcing filler>
A reinforcing filler can be blended in the rubber composition as necessary. Examples of the reinforcing filler include carbon black and inorganic filler, and at least one selected from carbon black and inorganic filler is preferable.
There is no restriction | limiting in particular in an inorganic filler, According to the objective, it can select suitably. Examples of inorganic fillers include silica, aluminum hydroxide, clay, alumina, talc, mica, kaolin, glass balloon, glass beads, calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium oxide, titanium oxide, and titanium. Examples include potassium acid and barium sulfate. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. In addition, when using an inorganic filler, you may use a silane coupling agent suitably.
There is no restriction | limiting in particular in content of a reinforcing filler, According to the objective, it can select suitably. The reinforcing filler is preferably contained in an amount of 5 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
The effect which reinforces a rubber composition as content of a reinforcing filler is 5 mass parts or more is acquired. A rubber component and a reinforcing filler can be mixed as it is 200 mass parts or less, and the performance as a rubber composition can be improved.

<その他の添加剤>
その他の添加剤として、バイオ由来加硫促進剤以外の従来の加硫促進剤が挙げられる。従来の加硫促進剤としては、グアジニン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系、ザンテート系等の化合物が使用できる。
また、必要に応じて、補強剤、軟化剤、充填剤、加硫助剤、着色剤、難燃剤、滑剤、発泡剤、可塑剤、加工助剤、酸化防止剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、着色防止剤、その他の配合剤など公知のものをその使用目的に応じて使用することができる。その他の添加剤もまた、植物資源を含む生物由来の資源から合成されるものであってもよい。
<Other additives>
Other additives include conventional vulcanization accelerators other than bio-derived vulcanization accelerators. As conventional vulcanization accelerators, compounds such as guanidine, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, thiazole, sulfenamide, thiourea, thiuram, dithiocarbamate, and xanthate can be used.
If necessary, reinforcing agents, softeners, fillers, vulcanization aids, colorants, flame retardants, lubricants, foaming agents, plasticizers, processing aids, antioxidants, anti-aging agents, anti-scorch agents Well-known substances such as ultraviolet ray inhibitors, antistatic agents, anti-coloring agents, and other compounding agents can be used depending on the intended use. Other additives may also be synthesized from biological resources including plant resources.

[架橋ゴム組成物]
本発明のゴム組成物は、本発明の加硫促進剤、ゴム成分、無機充填剤、カーボンブラック、その他添加剤などのほかに架橋剤を含んでいてもよい。架橋剤を含んでいるゴム組成物は、架橋された架橋ゴム組成物を形成することができる。
[Crosslinked rubber composition]
The rubber composition of the present invention may contain a crosslinking agent in addition to the vulcanization accelerator, rubber component, inorganic filler, carbon black, and other additives of the present invention. A rubber composition containing a cross-linking agent can form a cross-linked cross-linked rubber composition.

<架橋剤>
架橋ゴム組成物の作製に使用可能な架橋剤に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、硫黄系架橋剤、有機過酸化物系架橋剤、無機架橋剤、ポリアミン架橋剤、樹脂架橋剤、硫黄化合物系架橋剤、オキシム−ニトロソアミン系架橋剤硫黄などが挙げられる。これらのなかでも、タイヤ用ゴム組成物の場合には、硫黄系架橋剤を用いることが好ましい。
架橋剤の含有量に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。架橋剤は、ゴム成分100質量部に対し、0.1質量部〜20質量部含まれることが好ましい。
架橋剤の含有量が0.1質量部以上であれば、所定の効果が得られるように架橋させることができる。20質量部以下であれば、混練り中に架橋が進行することを防止でき、加硫物の物性を損なうことも無い。
<Crosslinking agent>
There is no restriction | limiting in particular in the crosslinking agent which can be used for preparation of a crosslinked rubber composition, According to the objective, it can select suitably. For example, sulfur crosslinking agent, organic peroxide crosslinking agent, inorganic crosslinking agent, polyamine crosslinking agent, resin crosslinking agent, sulfur compound crosslinking agent, oxime-nitrosamine crosslinking agent sulfur and the like can be mentioned. Among these, in the case of a rubber composition for tires, it is preferable to use a sulfur-based crosslinking agent.
There is no restriction | limiting in particular in content of a crosslinking agent, According to the objective, it can select suitably. The crosslinking agent is preferably contained in an amount of 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
If content of a crosslinking agent is 0.1 mass part or more, it can bridge | crosslink so that a predetermined effect may be acquired. If it is 20 mass parts or less, it can prevent that a bridge | crosslinking advances during kneading | mixing, and will not impair the physical property of a vulcanizate.

[タイヤ]
本発明のタイヤは、本発明のゴム組成物又は架橋ゴム組成物を含む。本発明のタイヤにおいて、ゴム組成物又は架橋ゴム組成物以外の成分は、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明のゴム組成物又は架橋ゴム組成物のタイヤにおける適用部位は、例えば、トレッド、ベーストレッド、サイドウォール、サイド補強ゴム及びビードフィラーなどが挙げられ。適用部位は、これらに限定されない。
本発明のタイヤは、慣用の方法を用いて製造できる。例えば、タイヤ成形用ドラム上に未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層、トレッド層等の通常タイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱加硫することにより、所望のタイヤを製造することができる。
[tire]
The tire of the present invention includes the rubber composition or the crosslinked rubber composition of the present invention. In the tire of the present invention, components other than the rubber composition or the crosslinked rubber composition can be appropriately selected depending on the purpose.
Examples of the application site of the rubber composition or crosslinked rubber composition of the present invention in a tire include treads, base treads, sidewalls, side reinforcing rubbers, and bead fillers. The application site is not limited to these.
The tire of the present invention can be manufactured using a conventional method. For example, on a tire molding drum, members usually used for manufacturing a tire such as a carcass layer, a belt layer, and a tread layer made of unvulcanized rubber are sequentially laminated, and the drum is removed to obtain a green tire. Next, the desired tire can be manufactured by heat vulcanizing the green tire according to a conventional method.

[タイヤ以外の用途]
タイヤ用途以外にも、防振ゴム、免震ゴム、ベルト(コンベアベルト)、ゴムクローラ、各種ホース、モランなどに本発明のゴム組成物、又は、本発明の架橋ゴム組成物を使用することができる。
[Applications other than tires]
In addition to tire applications, the rubber composition of the present invention or the crosslinked rubber composition of the present invention may be used for anti-vibration rubber, seismic isolation rubber, belts (conveyor belts), rubber crawlers, various hoses, Moran and the like. it can.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
[評価方法]
<δ13Cの測定>
バイオメタンから製造したバイオ由来加硫促進剤のδ13Cの値を安定同位体比測定装置により測定した。
<加硫速度の評価>
加硫速度は、JIS K6300−2:2001に規定の方法により、155℃、Tc(90)の値を測定した。測定には日合商事株式会社製の「キャラストメーターW型」を用い、比較例の加硫ゴムを100とする指標で表した。
<300%伸び引張応力の評価>
300%伸び引張応力は、JIS K 6251に準拠して、値を求めた。300%伸び引張応力は、比較例の加硫ゴムを100とする指標で表した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[Evaluation method]
<Measurement of δ13C>
The value of δ13C of the bio-derived vulcanization accelerator produced from biomethane was measured with a stable isotope ratio measuring device.
<Evaluation of vulcanization speed>
As for the vulcanization rate, the value of 155 ° C. and Tc (90) was measured by the method specified in JIS K6300-2: 2001. For the measurement, “Charast meter W type” manufactured by Nichigo Corporation was used, and it was expressed as an index with the vulcanized rubber of the comparative example as 100.
<Evaluation of 300% elongation tensile stress>
The 300% elongation tensile stress was determined in accordance with JIS K 6251. The 300% elongation tensile stress was expressed as an index with the vulcanized rubber of the comparative example as 100.

[バイオブタジエン重合体]
ゴム成分としてのブタジエン重合体は、植物資源を含む生物由来の再生可能資源(バイオマス)から合成されるバイオブタジエン単量体を重合して得たバイオブタジエン重合体を使用した。
<バイオブタジエン重合体の製造>
(触媒の製造)
触媒として、ゾルゲル法により合成したシリカ−マグネシアの複合酸化物を使用した。この触媒の製造方法は以下の通りである。まずMg(NO32・6H2O(64g)を蒸留水100mLに溶解した溶液に、14%アンモニア水溶液100mLを滴下することでMg(OH)2ゲルを合成した。一方で、Si(OC254(55mL)をエタノール150mLに溶解した溶液に1.38M硝酸12.5mL及び14%アンモニア水溶液50mLを滴下することによりSi(OH)4ゲルを合成した。得られたMg(OH)2ゲルは蒸留水で洗浄後、吸引ろ過を行い、Si(OH)4ゲルについてはエタノールで洗浄後、吸引ろ過を行った。これら2種類のゲルを混合し、混合後のゲルを風乾、その後80℃乾燥、500℃、N2雰囲気下において焼成を行うことで、シリカ−マグネシアの複合酸化物触媒を製造した。
[Biobutadiene polymer]
As the butadiene polymer as the rubber component, a biobutadiene polymer obtained by polymerizing a biobutadiene monomer synthesized from a bio-derived renewable resource (biomass) including plant resources was used.
<Manufacture of biobutadiene polymer>
(Manufacture of catalyst)
A silica-magnesia composite oxide synthesized by a sol-gel method was used as a catalyst. The manufacturing method of this catalyst is as follows. First, Mg (OH) 2 gel was synthesized by dropping 100 mL of a 14% aqueous ammonia solution into a solution of Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O (64 g) dissolved in 100 mL of distilled water. On the other hand, Si (OH) 4 gel was synthesized by dropping 12.5 mL of 1.38 M nitric acid and 50 mL of 14% aqueous ammonia into a solution of Si (OC 2 H 5 ) 4 (55 mL) dissolved in 150 mL of ethanol. The obtained Mg (OH) 2 gel was subjected to suction filtration after washing with distilled water, and the Si (OH) 4 gel was subjected to suction filtration after washing with ethanol. These two kinds of gels were mixed, and the mixed gel was air-dried, then dried at 80 ° C., 500 ° C., and calcined in an N 2 atmosphere to produce a silica-magnesia composite oxide catalyst.

(バイオブタジエン単量体の生成)
出発物質として、サトウキビ、タピオカ、トウモロコシのデンプン質を酵母で発酵させて得たバイオエタノールを使用した。
上記方法により製造した触媒と、上記バイオエタノールとを接触させることによりバイオブタジエン単量体を生成した。
反応装置として、固定床ガス流通式触媒反応装置を用いた。製造したシリカ−マグネシア複合酸化物触媒を、石英製の反応管に充填し、前処理としてキャリアガス雰囲気下(N2;ガス流量66mL/min)で500℃、2時間加熱処理を行った。
前処理終了後、触媒管の温度を反応温度まで下げ、N2で希釈したバイオエタノールガスを導入した。反応温度は350℃もしくは450℃で行った。
反応により生成したガスに対し、以下の分離操作を行うことでバイオブタジエン単量体を含む混合物を回収した。まず、生成ガスをヘキサン中にバブリングすることで、目的物であるバイオブタジエン単量体を溶媒中に溶解させた。回収したブタジエン溶液を乾燥精製し、不純物であるエタノール、アセトアルデヒド、ジエチルエーテル、エトキシエチレン、酢酸エチルを更に除去した。
(Production of biobutadiene monomer)
Bioethanol obtained by fermenting sugarcane, tapioca and corn starches with yeast was used as a starting material.
A biobutadiene monomer was produced by contacting the catalyst produced by the above method with the bioethanol.
As the reaction apparatus, a fixed bed gas flow type catalytic reaction apparatus was used. The manufactured silica-magnesia composite oxide catalyst was filled in a quartz reaction tube, and was subjected to heat treatment at 500 ° C. for 2 hours in a carrier gas atmosphere (N 2 ; gas flow rate 66 mL / min) as a pretreatment.
After completion of the pretreatment, the temperature of the catalyst tube was lowered to the reaction temperature, and bioethanol gas diluted with N 2 was introduced. The reaction temperature was 350 ° C. or 450 ° C.
The mixture containing the biobutadiene monomer was recovered by performing the following separation operation on the gas generated by the reaction. First, the product gas was bubbled into hexane, so that the target biobutadiene monomer was dissolved in the solvent. The recovered butadiene solution was purified by drying to further remove impurities such as ethanol, acetaldehyde, diethyl ether, ethoxyethylene, and ethyl acetate.

(バイオブタジエン重合体の生成)
窒素置換された5Lオートクレーブに、窒素雰囲気下、シクロヘキサン2.4kg、上記バイオブタジエン単量体の製造例に基づいて製造したバイオブタジエン単量体300gが溶解したモノマー溶液を仕込んだ。該オートクレーブに、触媒成分としてバーサチック酸ネオジム(0.09mmol)のシクロヘキサン溶液、メチルアルミノキサン(MAO、3.6mmol)のトルエン溶液、水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAH、5.5mmol)及びジエチルアルミニウムクロリド(0.18mmol)のトルエン溶液と、1,3−ブタジエン(4.5mmol)とを40℃で30分間反応熟成させて予備調製した触媒組成物を仕込み、60℃で60分間重合を行った。この重合体溶液200gを、2,4−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール0.2gを含むメタノール溶液に抜き取り、重合停止させた後、スチームストリッピングにより脱溶媒し、110℃のロールで乾燥させて、バイオブタジエン重合体を得た。
(Production of biobutadiene polymer)
A nitrogen-substituted 5 L autoclave was charged with a monomer solution in which 2.4 kg of cyclohexane and 300 g of a biobutadiene monomer produced based on the above production example of a biobutadiene monomer were dissolved in a nitrogen atmosphere. To the autoclave, as catalyst components, a cyclohexane solution of neodymium versatate (0.09 mmol), a toluene solution of methylaluminoxane (MAO, 3.6 mmol), diisobutylaluminum hydride (DIBAH, 5.5 mmol) and diethylaluminum chloride (0. (18 mmol) in toluene and 1,3-butadiene (4.5 mmol) were aged at 40 ° C. for 30 minutes, and a pre-prepared catalyst composition was charged, followed by polymerization at 60 ° C. for 60 minutes. 200 g of this polymer solution was extracted into a methanol solution containing 0.2 g of 2,4-di-tert-butyl-p-cresol, and after the polymerization was stopped, the solvent was removed by steam stripping and dried with a roll at 110 ° C. To obtain a biobutadiene polymer.

[バイオ由来加硫促進剤の製造]
<製造例1>
生ごみ、食品廃棄物、家畜排せつ物、汚泥、草木系廃棄物などのバイオマスから、微生物によってこれらのバイオマスを分解することでバイオガス(メタンガス/二酸化炭素=60/40)を得た。次いで、得られたバイオガスを精製し、高純度のメタンガスを得た。
次に、流通式固定床反応器を用いて、6%Mo/ZSM−5触媒を使用して、750℃、3気圧の条件下で、バイオメタンからバイオベンゼンを合成した。次に、常法に従って、バイオベンゼンを濃硫酸存在下で、濃硝酸と反応させ、ニトロベンゼンを合成し、ニトロベンゼンを鉄粉、硝酸によって還元し、アニリンを合成した。得られたアニリンに石油を出発物質として合成した二硫化炭素を反応させて得られた2−メルカプトベンゾチアゾールから、加硫促進剤BのDM(MBTS(ジベンゾチアジルジスルフィド))を得た。
[Manufacture of bio-derived vulcanization accelerator]
<Production Example 1>
Biomass (methane gas / carbon dioxide = 60/40) was obtained from biomass such as food waste, food waste, livestock waste, sludge, and vegetation waste by decomposing these biomass with microorganisms. Next, the obtained biogas was purified to obtain high-purity methane gas.
Next, biobenzene was synthesized from biomethane using a 6% Mo / ZSM-5 catalyst at 750 ° C. and 3 atm using a flow-through fixed bed reactor. Next, according to a conventional method, biobenzene was reacted with concentrated nitric acid in the presence of concentrated sulfuric acid to synthesize nitrobenzene, and nitrobenzene was reduced with iron powder and nitric acid to synthesize aniline. DM (MBTS (dibenzothiazyl disulfide)) of vulcanization accelerator B was obtained from 2-mercaptobenzothiazole obtained by reacting the obtained aniline with carbon disulfide synthesized using petroleum as a starting material.

<製造例2>
製造例1において、得られたアニリンに、木炭を出発物質として合成した二硫化炭素を反応させたこと以外は、製造例1と同様の反応により、加硫促進剤CのDM(MBTS(ジベンゾチアジルジスルフィド))が得た。木炭から二硫化炭素を製造する方法は、下記のとおりである。
(1)木炭を輝赤色に熱して反応炉に投入する。
(2)反応炉の下部から溶融した硫黄を流入して、850〜950℃に加熱する。
(3)気化した硫黄が上部の木炭と反応し、粗製二硫化炭素が得られる。該粗製二硫化炭素は、反応炉の上部から気体として得られる。粗製二硫化炭素とは、未反応の硫黄と硫化水素とを含むものである。
(4)硫黄の含有量が10万分の5以下になるように粗製二硫化炭素を蒸留する。
(5)反応炉には、鋳鉄製レトルトを使用する方法(レトルト法という)、耐火レンガ製の電気炉を使用する方法(電弧式或いは抵抗体加熱式)等がある。また、メタンガスと硫黄蒸気とを反応させるガス法を用いてもよい。今回はレトルト法を適用した。
<Production Example 2>
In Production Example 1, the obtained aniline was reacted with carbon disulfide synthesized using charcoal as a starting material, except that vulcanization accelerator C DM (MBTS (dibenzothia Zil disulfide)) was obtained. The method for producing carbon disulfide from charcoal is as follows.
(1) Charcoal is heated to bright red and charged into the reactor.
(2) The molten sulfur is introduced from the lower part of the reactor and heated to 850 to 950 ° C.
(3) The vaporized sulfur reacts with the upper charcoal to obtain crude carbon disulfide. The crude carbon disulfide is obtained as a gas from the top of the reactor. Crude carbon disulfide includes unreacted sulfur and hydrogen sulfide.
(4) The crude carbon disulfide is distilled so that the sulfur content is 5 / 100,000 or less.
(5) The reaction furnace includes a method using a cast iron retort (referred to as a retort method), a method using an electric furnace made of a refractory brick (electric arc type or resistor heating type), and the like. Further, a gas method in which methane gas and sulfur vapor are reacted may be used. The retort method was applied this time.

[実施例1,3、及び比較例1]
第1表に示す配合処方によりゴム組成物を調製し、145℃で33分間加硫して加硫ゴムを得た。実施例1,3では、ゴム成分として上述のバイオブタジエン重合体を使用し、比較例1では、従来のブタジエンゴムを使用した。
加硫促進剤B及びCは、上記製造方法により、植物資源を含む生物由来の資源から製造されたものである。
比較例1で用いた加硫促進剤Aは、石油資源由来のものであり、加硫促進剤DM(ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学株式会社製、ノクセラーDM)である。実施例1,3及び比較例1で得られたそれぞれの加硫ゴムに対し、加硫速度及び300%伸び引張応力を測定し、評価した。その結果を第2表に示す。
[Examples 1 and 3 and Comparative Example 1]
A rubber composition was prepared according to the formulation shown in Table 1, and vulcanized at 145 ° C for 33 minutes to obtain a vulcanized rubber. In Examples 1 and 3, the above-mentioned biobutadiene polymer was used as a rubber component, and in Comparative Example 1, a conventional butadiene rubber was used.
Vulcanization accelerators B and C are produced from biological resources including plant resources by the above production method.
The vulcanization accelerator A used in Comparative Example 1 is derived from petroleum resources and is a vulcanization accelerator DM (di-2-benzothiazolyl disulfide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller DM). . For each vulcanized rubber obtained in Examples 1 and 3 and Comparative Example 1, the vulcanization rate and 300% elongation tensile stress were measured and evaluated. The results are shown in Table 2.

Figure 2015028165
Figure 2015028165

※1:窒素吸着比表面積;42m2/g、東海カーボン株式会社製、シーストF
※2:マイクロクリスタリンワックス、日本精蝋株式会社製、オゾエース0701
※3:N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−p−フェニレンジアミン、大内新興化学株式会社製、ノクラック6C
※4:加硫促進剤DPG:大内新興化学工業株式会社製、ノクセラーD
※5:加硫促進剤CBS:三新化学工業株式会社製、サンセラーCM−G
* 1: Nitrogen adsorption specific surface area: 42 m 2 / g, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., Seast F
* 2: Microcrystalline wax, manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., Ozoace 0701
* 3: N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-p-phenylenediamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., NOCRACK 6C
* 4: Vulcanization accelerator DPG: Nouchira D manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
* 5: Vulcanization accelerator CBS: Sunseller CM-G, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.

Figure 2015028165
Figure 2015028165

第2表から、実施例1で配合した加硫促進剤Bのδ13Cの値は、−29‰であり、実施例3で配合した加硫促進剤Cのδ13Cの値は、−28‰であった。また、比較例1で配合した加硫促進剤Aのδ13Cの値は、−23‰であった。
第2表から、実施例1,3の、バイオブタジエンゴムと、バイオ由来加硫促進剤とを有するゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの加硫速度及び300%伸び引張応力の指標は、比較例1の、石油由来のブタジエンゴムと加硫促進剤とを有するゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの加硫速度及び300%伸び引張応力の指標と、同程度の値を示した。
このことより、植物資源を含む生物由来の資源から合成された加硫促進剤を配合した加硫ゴムは、加硫速度及び300%伸び引張応力において、石油資源由来の加硫促進剤を配合した従来の加硫ゴムと遜色がないことがわかった。
From Table 2, the value of δ13C of the vulcanization accelerator B compounded in Example 1 is −29 ‰, and the value of δ13C of the vulcanization accelerator C compounded in Example 3 is −28 ‰. It was. Further, the value of δ13C of the vulcanization accelerator A blended in Comparative Example 1 was −23 ‰.
From Table 2, the vulcanization rate and 300% elongation tensile stress of the vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition having the biobutadiene rubber of Example 1 and 3 and the bio-derived vulcanization accelerator are shown. The index is comparable to the index of vulcanization speed and 300% elongation tensile stress of vulcanized rubber obtained by vulcanizing a rubber composition having a petroleum-derived butadiene rubber and a vulcanization accelerator in Comparative Example 1. The value of was shown.
From this, the vulcanized rubber compounded with the vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources was formulated with the vulcanization accelerator derived from petroleum resources at vulcanization speed and 300% elongation tensile stress. It was found that it is not inferior to conventional vulcanized rubber.

[実施例2,4、及び比較例2]
第3表に示す配合処方(ゴム成分としてスチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)を使用)によりゴム組成物を調製し、145℃で33分間加硫して実施例2,4及び比較例2に係る加硫ゴムを得た。
なお、実施例2,4で配合された加硫促進剤DPG、加硫促進剤DM、及び加硫促進剤NSのうち加硫促進剤DMは、上記製造例1,2により製造した加硫促進剤B,Cである。一方、比較例2で配合された加硫促進剤DPG(1,3‐ジフェニルグアニジン、大内新興化学株式会社製、ノクセラーD)、加硫促進剤DM(ジ‐2‐ベンゾチアゾリルジスルフィド、大内新興化学株式会社製、ノクセラーDM)、及び加硫促進剤NS(N−t−ブチル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド)は、石油資源由来のものである。
実施例2,4及び比較例2で得られたそれぞれの加硫ゴムに対し、加硫速度及び300%伸び引張応力を測定、評価した。その結果を第4表に示す。
[Examples 2 and 4 and Comparative Example 2]
Examples 2 and 4 and Comparative Example 2 were prepared by preparing a rubber composition according to the formulation shown in Table 3 (using styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) as a rubber component) and vulcanizing at 145 ° C. for 33 minutes. A vulcanized rubber was obtained.
Of the vulcanization accelerator DPG, the vulcanization accelerator DM, and the vulcanization accelerator NS blended in Examples 2 and 4, the vulcanization accelerator DM is the vulcanization accelerator produced in the above Production Examples 1 and 2. Agents B and C. On the other hand, the vulcanization accelerator DPG (1,3-diphenylguanidine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller D) blended in Comparative Example 2 and the vulcanization accelerator DM (di-2-benzothiazolyl disulfide, Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller DM) and vulcanization accelerator NS (Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide) are derived from petroleum resources.
For each vulcanized rubber obtained in Examples 2 and 4 and Comparative Example 2, the vulcanization rate and 300% elongation tensile stress were measured and evaluated. The results are shown in Table 4.

Figure 2015028165
Figure 2015028165

※6:JSR社製、♯1500
※7:窒素吸着比表面積;93m2/g、東海カーボン株式会社製、シーストKH
※8:東ソーシリカ株式会社製、Nipsil AQ
※9:Evonik Degussa社製、Si75
※10:N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−p−フェニレンジアミン
※11:加硫促進剤DPG:大内新興化学工業株式会社、ノクセラーD
※12:加硫促進剤NS:大内新興化学工業株式会社、ノクセラーNS
* 6: JSR, # 1500
* 7: Nitrogen adsorption specific surface area: 93 m 2 / g, Tokai Carbon Co., Ltd., Seast KH
* 8: Nippon Sil AQ, manufactured by Tosoh Silica Corporation
* 9: E75, made by Evonik Degussa, Si75
* 10: N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-p-phenylenediamine * 11: Vulcanization accelerator DPG: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller D
* 12: Vulcanization accelerator NS: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller NS

Figure 2015028165
Figure 2015028165

第4表から、実施例2で配合した加硫促進剤Bのδ13Cの値は、−29‰であり、実施例4で配合した加硫促進剤Cのδ13Cの値は、−28‰であった。また、比較例2で配合した加硫促進剤Aのδ13Cの値は−23‰であった。
第4表から、実施例2,4の石油資源由来の合成ゴムと、バイオ由来加硫促進剤とを有するゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの加硫速度及び300%伸び引張応力の指標は、比較例2の石油資源由来の合成ゴムと、従来の歌集促進剤とを有するゴム組成物を加硫して得られる加硫ゴムの加硫速度及び300%伸び引張応力の指標と同程度の値を示した。
このことより、合成ゴムと、植物資源を含む生物由来の資源から合成された加硫促進剤とを配合した加硫ゴムは、加硫速度及び300%伸び引張応力において、石油資源由来の加硫促進剤を配合した従来の加硫ゴムと遜色がないことがわかった。
From Table 4, the value of δ13C of vulcanization accelerator B compounded in Example 2 is −29 ‰, and the value of δ13C of vulcanization accelerator C compounded in Example 4 is −28 ‰. It was. Further, the value of δ13C of the vulcanization accelerator A blended in Comparative Example 2 was −23 ‰.
From Table 4, the vulcanization speed and 300% elongation tensile of the vulcanized rubber obtained by vulcanizing the rubber composition having the synthetic rubber derived from petroleum resources of Examples 2 and 4 and the bio-derived vulcanization accelerator. The index of stress is an index of the vulcanization speed and 300% elongation tensile stress of a vulcanized rubber obtained by vulcanizing a rubber composition having a synthetic rubber derived from petroleum resources of Comparative Example 2 and a conventional song collection accelerator. The value was comparable.
Thus, a vulcanized rubber compounded with a synthetic rubber and a vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources is vulcanized from petroleum resources at a vulcanization rate and 300% elongation tensile stress. It was found that there was no inferiority to conventional vulcanized rubber blended with an accelerator.

Claims (8)

植物資源を含む生物由来の資源から合成される加硫促進剤であって、
該加硫促進剤のδ13Cの値が−30‰〜−27.0‰、又は−22‰以上である加硫促進剤。
A vulcanization accelerator synthesized from biological resources including plant resources,
A vulcanization accelerator having a value of δ13C of the vulcanization accelerator of −30 ‰ to −27.0 ‰, or −22 ‰ or more.
前記δ13Cの値が−28.5‰〜−27.5‰である請求項1に記載の加硫促進剤。   The vulcanization accelerator according to claim 1, wherein the value of δ13C is -28.5 ‰ to -27.5 ‰. 前記加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から得られたバイオメタンを出発原料として合成される請求項1又は2に記載の加硫促進剤。   The vulcanization accelerator according to claim 1 or 2, wherein the vulcanization accelerator is synthesized using biomethane obtained from biological resources including plant resources as a starting material. 前記加硫促進剤は、植物資源を含む生物由来の資源から得られたバイオベンゼンを出発原料として合成される請求項1〜3のいずれか1項に記載の加硫促進剤。   The vulcanization accelerator according to any one of claims 1 to 3, wherein the vulcanization accelerator is synthesized by using biobenzene obtained from a biological resource including a plant resource as a starting material. 前記加硫促進剤は、チアゾール化合物及びスルフェンアミド化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の加硫促進剤。   The vulcanization accelerator according to any one of claims 1 to 4, wherein the vulcanization accelerator is a thiazole compound and a sulfenamide compound. 前記加硫促進剤は、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミドから選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の加硫促進剤。   The vulcanization accelerator is at least one selected from 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, and N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide. The vulcanization accelerator according to any one of the above. 請求項1〜6のいずれかに記載の加硫促進剤を含むゴム組成物。   A rubber composition comprising the vulcanization accelerator according to any one of claims 1 to 6. 請求項7に記載のゴム組成物を含むタイヤ。   A tire comprising the rubber composition according to claim 7.
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