JP6074161B2 - Rubber composition and tire manufacturing method - Google Patents

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本発明は、化石資源を出発物質としないブタジエン重合体、ブタジエン重合体の製造方法、該ブタジエン重合体を用いたゴム組成物、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 butadiene polymer not using fossil resources as a starting material, a method for producing a butadiene polymer, a rubber composition using the butadiene polymer, 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いる。一例として、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)の主原料、或いは自動車のタイヤの素材として多用されているスチレン・ブタジエンゴムなどの合成ゴムの主原料として用いられるブタジエンなどの化合物にも同様に、化石資源を出発物質として使用しない製造方法が求められている。
In recent years, a method for refining fuel oil from biological resources (so-called biomass) including plant resources has been proposed due to increasing demands for reducing fossil resource consumption and greenhouse gas emissions (patents) Reference 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 are used not only in the field of fuel oil but also in the fields of household appliances, household goods, automobiles and the like. For example, butadiene and styrene copolymer resin (ABS resin) as the main raw material, or compounds such as butadiene used as the main raw material for synthetic rubber such as styrene and butadiene rubber, which are widely used as materials for automobile tires Similarly, there is a need for a production method that does not use fossil resources as starting materials.

特開2009−046661号公報JP 2009-046661 A

本発明は、化石資源を出発物質としないブタジエン重合体、ブタジエン重合体の製造方法、該ブタジエン重合体を用いたゴム組成物、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 butadiene polymer that does not use fossil resources as a starting material, a method for producing the butadiene polymer, a rubber composition using the butadiene polymer, 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バイオブタジエン単量体を重合してなるブタジエン重合体であって、該ブタジエン重合体のΔ14Cの値が−75〜−225‰であるブタジエン重合体、
[2]植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオブタジエン単量体を重合してなるブタジエン重合体であって、該ブタジエン重合体の14Cの壊変毎分毎グラム量値が0.1dpm/gC以上であるブタジエン重合体、
[3]上記[1]又は[2]のブタジエン重合体の製造方法であって、植物資源を含む生物由来の資源からバイオブタジエン単量体を含む混合物を生成し、該混合物を用いてブタジエン重合体を合成するブタジエン重合体の製造方法、
[4]ブタジエン単量体と、該ブタジエン単量体と共重合可能な単量体とを共重合してなるブタジエン共重合体であって、該ブタジエン単量体が植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオブタジエン単量体を含み、該ブタジエン共重合体のΔ14Cの値が−75〜−225‰であるブタジエン共重合体、
[5]ブタジエン単量体と、該ブタジエン単量体と共重合可能な単量体とを共重合してなるブタジエン共重合体であって、該ブタジエン単量体が植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオブタジエン単量体を含み、該ブタジエン共重合体の14Cの壊変毎分毎グラム量値が0.1dpm/gC以上であるブタジエン共重合体、
[6]上記[4]又は[5]のブタジエン共重合体の製造方法であって、植物資源及び生物由来の資源からバイオブタジエン単量体を生成し、該バイオブタジエン単量体と、該バイオブタジエン単量体と共重合可能な単量体とを共重合させるブタジエン共重合体の製造方法、
[7]上記[6]のブタジエン共重合体の製造方法であって、植物資源及び生物由来の資源からエタノールを合成し、合成されたエタノールを、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を生成し、該バイオブタジエン単量体と、該バイオブタジエン単量体と共重合可能な単量体とを共重合させるブタジエン共重合体の製造方法、
[8]上記[1]又は[2]のブタジエン重合体、又は、上記[4]又は[5]のブタジエン共重合体を含むゴム組成物、
[9]上記[8]のゴム組成物を含むタイヤ、
を提供する。
The present invention
[1] A butadiene polymer obtained by polymerizing a biobutadiene monomer synthesized from a biological resource including a plant resource, wherein the butadiene polymer has a Δ14C value of −75 to −225 ‰. Polymer,
[2] A butadiene polymer obtained by polymerizing a biobutadiene monomer synthesized from a biological resource including a plant resource, and the amount of gram per 14 C decayed per gram of the butadiene polymer is 0. A butadiene polymer of 1 dpm / gC or more,
[3] The method for producing a butadiene polymer according to [1] or [2], wherein a mixture containing a biobutadiene monomer is produced from a biological resource including a plant resource, and the mixture is used to produce a butadiene polymer. A method for producing a butadiene polymer for synthesizing a coalescence,
[4] A butadiene copolymer obtained by copolymerizing a butadiene monomer and a monomer copolymerizable with the butadiene monomer, wherein the butadiene monomer is derived from a living organism including plant resources. A butadiene copolymer comprising a biobutadiene monomer synthesized from a resource, wherein the butadiene copolymer has a Δ14C value of −75 to −225 ‰,
[5] A butadiene copolymer obtained by copolymerizing a butadiene monomer and a monomer copolymerizable with the butadiene monomer, wherein the butadiene monomer is derived from a living organism including plant resources. A butadiene copolymer comprising a biobutadiene monomer synthesized from a resource, wherein the butadiene copolymer has a 14 C decay rate per gram amount value of 0.1 dpm / gC or more,
[6] A method for producing a butadiene copolymer according to the above [4] or [5], wherein a biobutadiene monomer is produced from a plant resource and a biological resource, the biobutadiene monomer, A method for producing a butadiene copolymer, wherein a butadiene monomer and a copolymerizable monomer are copolymerized;
[7] The method for producing a butadiene copolymer according to [6], wherein ethanol is synthesized from plant resources and biological resources, and the synthesized ethanol is heated and at least magnesium and silicon are added as metal elements. A butadiene copolymer in which a biobutadiene monomer is produced by contact with a composite metal oxide containing the copolymer and the biobutadiene monomer and a monomer copolymerizable with the biobutadiene monomer are copolymerized Manufacturing method,
[8] A rubber composition comprising the butadiene polymer of [1] or [2], or the butadiene copolymer of [4] or [5],
[9] A tire comprising the rubber composition of [8] above,
I will provide a.

本発明によれば、化石資源を出発物質としないブタジエン重合体、ブタジエン重合体の製造方法、該ブタジエン重合体を用いたゴム組成物、及び該ゴム組成物を用いたタイヤを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the butadiene polymer which does not use a fossil resource as a starting material, the manufacturing method of a butadiene polymer, the rubber composition using this butadiene polymer, and the tire using this rubber composition can be provided. .

以下、本発明の実施形態に係るブタジエン重合体について、詳細に説明する。
[ブタジエン重合体]
本発明の実施形態に係るブタジエン重合体は、植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオブタジエン単量体を重合してなるブタジエン重合体であって、該ブタジエン重合体のΔ14Cの値が−75〜−225‰である。
また、本発明の実施形態に係るブタジエン重合体は、植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオブタジエン単量体を重合してなるブタジエン重合体であって、該ブタジエン重合体の14Cの壊変毎分毎グラム量値が0.1dpm/gC以上である。
Hereinafter, a butadiene polymer according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
[Butadiene polymer]
A butadiene polymer according to an embodiment of the present invention is a butadiene polymer obtained by polymerizing a biobutadiene monomer synthesized from biological resources including plant resources, and the value of Δ14C of the butadiene polymer is -75 to -225 ‰.
Moreover, the butadiene polymer according to the embodiment of the present invention is a butadiene polymer obtained by polymerizing a biobutadiene monomer synthesized from a biological resource including a plant resource, and the 14 C of the butadiene polymer. The decay value per gram per minute is 0.1 dpm / gC or more.

ここで、ブタジエン重合体のΔ14Cの値とは、試料である炭素がδ13C=−25.0‰であると仮定したときの、14C濃度(14AN)に換算した値である。なお、ブタジエン重合体のδ13Cの値は、安定同位体比測定装置により測定されたものである。
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)
Δ14Cは、上述したδ13Cの値から、さらに下記のようにして算出できる。
δ14C=[(14As−14AR)/14AR]×1000 (1)
δ13C=[(13As−13APDB)/13APDB]×1000 (2)
ここで、
14As:試料炭素の14C濃度:(14C/12C)sまたは(14C/13C)s
14AR:標準現代炭素の14C濃度:(14C/12C)Rまたは(14C/13C)R
(1)式の14C濃度を、δ13Cの測定値をもとに、次式に基づいて換算する。
14AN=14As×(0.975/(1+δ13C/1000))214Asとして14C/12Cを使用するとき)
または
14AN=14As×(0.975/(1+δ13C/1000)) (14Asとして14C/13Cを使用するとき)
以上より、
Δ14C=[(14AN−14AR)/14AR]×1000 (‰)
Here, the value of Δ14C of the butadiene polymer is a value converted to 14 C concentration ( 14 AN) when it is assumed that the sample carbon is δ13C = −25.0 ‰. In addition, the value of δ13C of the butadiene polymer is measured by a stable isotope ratio measuring device.
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)
Δ14C can be calculated from the above-described value of δ13C as follows.
δ14C = [( 14 As− 14 AR) / 14 AR] × 1000 (1)
δ13C = [( 13 As− 13 APDB) / 13 APDB] × 1000 (2)
here,
14 As: 14 C concentration of sample carbon: ( 14 C / 12 C) s or ( 14 C / 13 C) s
14 AR: 14 C concentration of standard modern carbon: ( 14 C / 12 C) R or ( 14 C / 13 C) R
The 14 C concentration in the equation (1) is converted based on the following equation based on the measured value of δ13C.
14 AN = 14 As × (0.975 / (1 + δ13C / 1000)) 2 ( when using a 14 C / 12 C as 14 As)
Or
14 AN = 14 As × (0.975 / (1 + δ13C / 1000)) ( when using 14 C / 13 C as 14 As)
From the above,
Δ14C = [( 14 AN− 14 AR) / 14 AR] × 1000 (‰)

ブタジエン重合体のΔ14Cの値が−75〜−225‰であることは、現在の大気中の二酸化炭素における炭素のΔ14Cと同等のレベルであり、現存生育する植物体内中に固定された有機物に含まれる炭素であることを意味する。
放射性炭素14Cの半減期は、約5730年であるため、化石資源中に含まれる炭素には、14Cは含まれない。化石資源由来のブタジエンのΔ14Cは、−1000‰程度である。
したがって、ブタジエン重合体のΔ14C値、或いは14Cの壊変毎分毎グラム量、δ13Cの値により、ブタジエン重合体の由来物質を特定することができる。
The value of Δ14C of the butadiene polymer is −75 to −225 ‰, which is a level equivalent to the current Δ14C of carbon in carbon dioxide in the atmosphere, and is included in the organic matter fixed in the existing growing plant body. Means carbon.
Since the half-life of radioactive carbon 14 C is about 5730 years, carbon contained in fossil resources does not include 14 C. Δ14C of butadiene derived from fossil resources is about −1000 ‰.
Therefore, the butadiene polymer-derived substance can be specified by the Δ14C value of the butadiene polymer, the amount of gram per minute per 14 C, or the value of δ13C.

ブタジエン重合体の数平均分子量は、1000から5000000とすることができる。好ましくは、100000〜500000であり、より好ましくは、150000〜300000である。なお、ブタジエン重合体の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを使用し、検出器として示差屈折計を用いて測定された標準ポリスチレン換算の数平均分子量である。
また、ブタジエン単量体の全質量に対して、バイオブタジエン単量体が、10〜100質量%含まれることが好ましい。
The number average molecular weight of the butadiene polymer can be 1000 to 5000000. Preferably, it is 100,000 to 500,000, More preferably, it is 150,000 to 300,000. The number average molecular weight of the butadiene polymer is a number average molecular weight in terms of standard polystyrene measured using gel permeation chromatography and using a differential refractometer as a detector.
Moreover, it is preferable that 10-100 mass% of biobutadiene monomers are contained with respect to the total mass of a butadiene monomer.

<バイオブタジエン単量体成分>
バイオブタジエン単量体成分は、植物資源及び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。
<Biobutadiene monomer component>
The biobutadiene monomer component is obtained by synthesizing bioethanol synthesized from plant resources and biological resources as a starting material.

[バイオブタジエン単量体の製造方法]
<製造方法>
植物資源を含む生物由来の資源(バイオマス)から合成されるバイオエタノールを出発物質として、バイオブタジエン単量体を製造する方法について説明する。
まず、バイオマスからバイオエタノールを生成する。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。
この製造方法では、複合金属酸化物は、触媒として作用する。良好な触媒活性を発現させる観点から、バイオエタノールを複合金属酸化物に接触させる際における温度は、350℃〜450℃とすることが好ましい。
[Production method of biobutadiene monomer]
<Manufacturing method>
A method for producing a biobutadiene monomer using bioethanol synthesized from biological resources (biomass) including plant resources as a starting material will be described.
First, bioethanol is produced from biomass. The produced bioethanol 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.
In this production method, the composite metal oxide acts as a catalyst. From the viewpoint of expressing good catalytic activity, the temperature when bioethanol is brought into contact with the composite metal oxide is preferably 350 ° C to 450 ° C.

(バイオエタノールの生成)
バイオエタノールの原料となる生物由来の資源としては、サトウキビ、トウモロコシ、甜菜、キャッサバ、ビート、木材、藻類などが挙げられる。これらの資源のなかでも、生産効率の面から糖質あるいはデンプン質を多く含む、サトウキビ、トウモロコシ、甜菜を用いることが好ましい。
(Production of bioethanol)
Examples of biological resources that can be used as raw materials for bioethanol include sugarcane, corn, sugar beet, cassava, beet, wood, and algae. Among these resources, it is preferable to use sugarcane, corn, and sugar beet that contain a large amount of sugar or starch from the viewpoint of production efficiency.

(複合金属酸化物)
複合金属酸化物は、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。なかでも、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することが好ましい。使用可能な金属元素としては、亜鉛、ジルコニウム、銅、アルミニウム、カルシウム、リン、タンタルなどが挙げられる。
(Composite metal oxide)
The composite metal oxide contains at least magnesium and silicon as metal elements. Among these, it is preferable to use a silica-magnesia composite oxide synthesized by a sol-gel method. Usable metal elements include zinc, zirconium, copper, aluminum, calcium, phosphorus, tantalum and the like.

(複合金属酸化物の製造方法)
複合金属酸化物の製造方法としては、ゾルゲル法や、金属塩の水溶液中とシリカを混合し、蒸発乾燥により担持させる方法などが挙げられる。
(Production method of composite metal oxide)
Examples of the method for producing the composite metal oxide include a sol-gel method and a method in which silica is mixed with an aqueous solution of a metal salt and supported by evaporation and drying.

(バイオエタノールと複合金属酸化物との接触反応)
複合金属酸化物とバイオエタノールとの接触反応は、一般的に知られている反応方式を用いることができる。例えば、特開2009−051760号公報に開示された反応方式のうち、固定床ガス流通式触媒反応装置を用いた反応方式が適用可能である。
複合金属酸化物を反応管に充填し、前処理として窒素ガスなどのキャリアガス雰囲気下において加熱した後、反応管の温度を反応温度まで下げる。その後、所定量のキャリアガスと、バイオエタノールとを導入する。反応により生成したガスからバイオブタジエン単量体を分離する。分離方法としては、生成したガスを冷却した凝縮器に通し、未反応のバイオエタノールや水などの重質不純物を分離し、その後、反応ガスを有機溶媒中にバブリングし、バイオブタジエン単量体を溶媒中に溶解させて、溶液として回収する。エチレンやキャリアガスであるN2などの軽質不純物は、有機溶媒中に溶解せずに通過させて、溶媒タンクから排出する。
(Contact reaction between bioethanol and mixed metal oxide)
For the contact reaction between the composite metal oxide and bioethanol, a generally known reaction method can be used. For example, among the reaction methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-051760, a reaction method using a fixed bed gas flow type catalytic reaction device is applicable.
The composite metal oxide is filled in the reaction tube, heated as a pretreatment in a carrier gas atmosphere such as nitrogen gas, and then the temperature of the reaction tube is lowered to the reaction temperature. Thereafter, a predetermined amount of carrier gas and bioethanol are introduced. The biobutadiene monomer is separated from the gas produced by the reaction. As a separation method, the generated gas is passed through a cooled condenser to separate heavy impurities such as unreacted bioethanol and water, and then the reaction gas is bubbled into an organic solvent to remove the biobutadiene monomer. It is dissolved in a solvent and recovered as a solution. Light impurities such as ethylene and carrier gas N 2 are passed through without being dissolved in the organic solvent and discharged from the solvent tank.

[ブタジエン重合体の製造方法]
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。
アニオン重合法で使用する重合開始剤としては、有機金属化合物を用いることができ、金属種としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属から選ばれる1種であることが好ましく、アルカリ金属が好ましく、特にリチウム金属が好ましい。配位重合法で使用する重合開始剤としては、希土類金属化合物を用いることができ、ランタン化合物が好ましい。また、ニッケル系触媒を用いることで、トランスポリブタジエンを合成することも可能である。
[Method for producing butadiene polymer]
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.
As the polymerization initiator used in the anionic polymerization method, an organic metal compound can be used, and the metal species is preferably one selected from alkali metals and alkaline earth metals, and alkali metals are particularly preferable. Lithium metal is preferred. As the polymerization initiator used in the coordination polymerization method, a rare earth metal compound can be used, and a lanthanum compound is preferable. Moreover, it is also possible to synthesize transpolybutadiene by using a nickel-based catalyst.

また、特開平9−020811号公報に記載されている懸濁重合法により、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエンを製造することも可能である。すなわち、ブタジエンの存在下で、コバルト化合物、第I〜III族の有機金属化合物または水素化金属化合物と、ケトン、カルボン酸エステル、ニトリル、スルホキシド、アミド及び燐酸エステルからなる群から選ばれた化合物とを接触させて得られた熟成液(A成分)と、二硫化炭素、イソチオシアン酸フェニル及びキサントゲン酸化合物からなる群から選ばれた化合物(B成分)からなる触媒とを用いて製造できる。また、可溶性コバルト−有機アルミニウム化合物−二硫化炭素−融点調節剤からなる触媒系からなる溶液重合法を用いてもよい。   It is also possible to produce syndiotactic-1,2-polybutadiene by the suspension polymerization method described in JP-A-9-020811. That is, in the presence of butadiene, a compound selected from the group consisting of a cobalt compound, a group I to III organometallic compound or a hydrogenated metal compound, and a ketone, carboxylic acid ester, nitrile, sulfoxide, amide, and phosphoric acid ester; Can be produced using a ripening liquid (component A) obtained by contacting the catalyst and a catalyst comprising a compound (component B) selected from the group consisting of carbon disulfide, phenyl isothiocyanate and xanthogenic acid compounds. Alternatively, a solution polymerization method comprising a catalyst system comprising a soluble cobalt-organoaluminum compound-carbon disulfide-melting point regulator may 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。
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.

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 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.

[ゴム組成物]
本発明のゴム組成物は、本発明のブタジエン重合体を含み、さらに、本発明のブタジエン重合体以外のゴム成分、無機充填剤、カーボンブラック、その他添加剤などを含むことが好ましい。ゴム組成物は、本発明のブタジエン重合体を含んでいればよく、ブタジエン重合体以外の成分は、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明のブタジエン重合体のゴム組成物中における、ブタジエン重合体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。ブタジエン重合体の含有量は、10質量%以上であることが好ましい。
[Rubber composition]
The rubber composition of the present invention contains the butadiene polymer of the present invention, and preferably further contains a rubber component other than the butadiene polymer of the present invention, an inorganic filler, carbon black, and other additives. The rubber composition should just contain the butadiene polymer of this invention, and components other than a butadiene polymer can be suitably selected according to the objective.
There is no restriction | limiting in particular in content of the butadiene polymer in the rubber composition of the butadiene polymer of this invention, According to the objective, it can select suitably. The content of the butadiene polymer is preferably 10% by mass or more.

<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、本発明のブタジエン重合体、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 the butadiene polymer of the present invention, natural rubber, epoxidized natural rubber, various butadiene rubbers, various styrene-butadiene copolymer rubbers, isoprene rubber, butyl rubber, and a copolymer of isobutylene and p-methylstyrene. Bromide, 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 Examples thereof include rubber, isoprene-butadiene copolymer rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine rubber, and urethane rubber. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

<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、加硫促進剤が挙げられる。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。
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。
<Other additives>
Other additives include vulcanization accelerators. As the vulcanization accelerator, 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, UV rays Known agents such as an inhibitor, an antistatic agent, an anti-coloring agent and other compounding agents can be used according to the purpose of use.

[架橋ゴム組成物]
本発明のゴム組成物は、本発明のブタジエン重合体、ブタジエン重合体以外のゴム成分、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。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 butadiene polymer of the present invention, a rubber component other than the butadiene polymer, an inorganic filler, carbon black, and other additives. The rubber composition can form a crosslinked crosslinked 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さら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。
[バイオブタジエン重合体の製造例]
<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。
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.
[Production example 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℃若しくは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、酢酸エチルをさらに除去した。
<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.

[重合体Aの製造]
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、1,3−ブタジエン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、重合体Aを得た。
[Production of Polymer A]
A nitrogen-substituted 5 L autoclave was charged with a monomer solution in which 2.4 kg of cyclohexane and 300 g of 1,3-butadiene 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 polymer A.

[重合体Bの製造]
1,3−ブタジエン300gの代わりに、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使用した以外は、上記重合体Aの製造に従って同様に重合を行って、重合体Bを得た。
[Production of polymer B]
According to the production of the polymer A, except that a monomer solution in which 300 g of a biobutadiene monomer produced based on the production example of the biobutadiene monomer was used instead of 300 g of 1,3-butadiene was used. Polymerization was performed to obtain a polymer B.

[評価方法]
<ブタジエン重合体の各物性>
≪ミクロ構造[シス−1、4結合含量(%)、1、2−ビニル結合含量(%)]≫
フーリエ変換赤外分校光度計(FT/IR−4100、日本分光社製)を使用し、赤外法(モレロ法)によって測定した。
≪ブタジエン重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)≫
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(商品名「HLC−8120GPC」、東ソー社製)を使用し、検知器として示差屈折計を用いて、以下の条件で測定し、標準ポリスチレン換算値として算出した。
カラム;商品名「GMHHXL」(東ソー社製) 2本
カラム温度;40℃
移動相;テトラヒドロフラン
流速;1.0ml/min
サンプル濃度;10mg/20ml
[Evaluation method]
<Physical properties of butadiene polymer>
<< Microstructure [cis-1,4 bond content (%), 1,2-vinyl bond content (%)] >>
A Fourier transform infrared branch photometer (FT / IR-4100, manufactured by JASCO Corporation) was used, and measurement was performed by an infrared method (Morero method).
≪Ratio of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of butadiene polymer (Mw / Mn) ≫
Using gel permeation chromatography (trade name “HLC-8120GPC”, manufactured by Tosoh Corporation), a differential refractometer was used as a detector, and measurement was performed under the following conditions to calculate a standard polystyrene equivalent value.
Column: Trade name “GMHHXL” (manufactured by Tosoh Corporation) 2 Column temperature: 40 ° C.
Mobile phase: Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 ml / min
Sample concentration: 10 mg / 20 ml

<Δ14Cの測定>
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から生成されたブタジエン重合体のδ13Cの値を安定同位体比測定装置により測定し、上述した換算方法により、Δ14Cを算出した。
<Measurement of Δ14C>
As a starting material, the value of δ13C of a butadiene polymer produced from bioethanol obtained by fermenting sugarcane, tapioca and corn starch with yeast is measured with a stable isotope ratio measuring device, and according to the conversion method described above, Δ14C was calculated.

14Cの壊変毎分毎グラム量の測定>
トウモロコシ、サトウキビ、タピオカ由来のエタノールから生成されたブタジエン重合体の14Cの壊変毎分毎グラム量値を加速器質量分析法(Accelerator Mass Spectrometry ;AMS)、液体シンチレーション法(Liquid Scintillation Counting Method; LSC)により測定した。
<Measurement of 14 C decay per gram per minute>
14 C decay per gram quantity value of butadiene polymer produced from corn, sugarcane, tapioca-derived ethanol was measured using accelerator mass spectrometry (AMS), liquid scintillation counting method (Liquid Scintillation Counting Method; It was measured by.

<ゴム組成物の耐亀裂成長性、及び低発熱性の評価>
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から生成されたバイオブタジエン単量体を含むゴム組成物の耐亀裂成長性及び低発熱特性を下記方法によって測定した。
なお、本発明のゴム組成物には、上記ブタジエン重合体を含むゴム成分、カーボンブラックのほか、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、軟化剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、シランカップリング剤などのゴム業界で通常使用される配合剤を適宜選択し配合することができる。なお、上記ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
<Evaluation of crack growth resistance and low heat build-up of rubber composition>
The following methods were used to measure the crack growth resistance and low heat build-up characteristics of rubber compositions containing biobutadiene monomer produced from bioethanol obtained by fermenting sugarcane, tapioca and corn starch in yeast. did.
The rubber composition of the present invention includes a rubber component containing the butadiene polymer, carbon black, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, anti-aging agent, anti-scorching agent, softening agent, zinc oxide, stearic acid. A compounding agent usually used in the rubber industry such as a silane coupling agent can be appropriately selected and blended. In addition, the said rubber composition can be manufactured by mix | blending the various compounding agent suitably selected as needed with the rubber component, kneading | mixing, heating, extrusion, etc.

≪耐亀裂成長性≫
JIS3号試験片中心部に0.5mmの亀裂を入れ、室温で50〜100%の歪みで繰り返し疲労を与え、サンプルが切断するまでの回数を測定した。各歪みでの値を求め、その平均値を用いた。表2においては、重合体Aを配合した比較例1を100とする指標で表した。指標値が大きいほど、耐亀裂成長性が良好であることを示す。
≪Crack growth resistance≫
A 0.5 mm crack was made in the center part of the JIS No. 3 test piece, fatigue was repeatedly given at a strain of 50 to 100% at room temperature, and the number of times until the sample was cut was measured. The value at each strain was determined and the average value was used. In Table 2, it represented with the parameter | index which sets the comparative example 1 which mix | blended the polymer A to 100. The larger the index value, the better the crack growth resistance.

≪低発熱性(3%tanδ)≫
動的スペクトロメーター(米国レオメトリックス社製)を使用し、引張動歪3%、周波数15Hz、50℃の条件で測定した。表2においては、重合体Aを配合した比較例1を100とする指標で表した。指標値が小さいほど、低発熱性(低ロス性)に優れることを示す。
≪Low heat generation (3% tan δ) ≫
A dynamic spectrometer (manufactured by Rheometrics, USA) was used, and measurement was performed under the conditions of tensile dynamic strain of 3%, frequency of 15 Hz, and 50 ° C. In Table 2, it represented with the parameter | index which sets the comparative example 1 which mix | blended the polymer A to 100. It shows that it is excellent in low exothermic property (low loss property), so that an index value is small.

[実施例1、比較例1]
重合体A,Bのそれぞれを用いて、表1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。
重合体A,Bの物性、Δ14Cの値、及び14Cの壊変毎分毎グラム量の測定を上記方法により測定した。また、得られた加硫ゴムの耐亀裂成長性及び低発熱性(3%tanδ)を、上述した評価方法に従って測定した。結果を表2に示す。
[Example 1, Comparative Example 1]
Using each of the polymers A and B, 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.
The physical properties of the polymers A and B, the value of Δ14C, and the decay of 14 C per gram per minute were measured by the above method. Further, the crack growth resistance and low exothermic property (3% tan δ) of the obtained vulcanized rubber were measured according to the evaluation method described above. The results are shown in Table 2.

Figure 0006074161
Figure 0006074161

※1:使用したカーボンブラックの窒素吸着比表面積;42m2/g
※2: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)製、ノクラック6C
※3:2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、大内新興化学(株)製、ノクラック224
※4: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、大内新興化学(株)製、ノクセラーCZ−G
※5:ジベンゾチアジルジスルフィド、大内新興化学(株)製、ノクセラーDM−P
* 1: Nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black used: 42 m 2 / g
* 2: N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-p-phenylenediamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., NOCRACK 6C
* 3: 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., NOCRACK 224
* 4: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller CZ-G
* 5: Dibenzothiazyl disulfide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller DM-P

Figure 0006074161
Figure 0006074161

得られた重合体Aのシス−1,4結合含量は96.3%であり、1,2−ビニル結合含量は0.63%であった。重合体Aの重量平均分子量と数平均分子量との比(分散比)は、Mw/Mn=1.8であった。
また、得られた重合体Bのシス−1,4結合含量は96.3%であり、1,2−ビニル結合含量は0.63%であった。重合体Bの分散比は、Mw/Mn=1.8であった。
また、得られた重合体AのΔ14Cの値は−1000‰であり、重合体BのΔ14Cの値は−100‰であった。
さらに、得られた重合体Aの14Cの壊変毎分毎グラム量値は0.05dpm/gCであり、重合体Bの14Cの壊変毎分毎グラム量値は0.2dpm/gCであった。
上記結果から、重合体Bを用いた実施例1の加硫ゴムの耐亀裂成長性の指標及び3%tanδの指標は、重合体Aを用いた比較例1の加硫ゴムと同程度の値を示しており、耐亀裂成長性及び低発熱性において、従来品と遜色ないことが判った。
The resulting polymer A had a cis-1,4 bond content of 96.3% and a 1,2-vinyl bond content of 0.63%. The ratio (dispersion ratio) between the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polymer A was Mw / Mn = 1.8.
Further, the obtained polymer B had a cis-1,4 bond content of 96.3% and a 1,2-vinyl bond content of 0.63%. The dispersion ratio of the polymer B was Mw / Mn = 1.8.
Further, the value of Δ14C of the obtained polymer A was −1000 ‰, and the value of Δ14C of the polymer B was −100 ‰.
Further, the 14 A decay value per gram per minute amount of the polymer A obtained was 0.05 dpm / gC, and the 14 C decay per gram amount value of the polymer B was 0.2 dpm / g C. It was.
From the above results, the index of crack growth resistance and the index of 3% tan δ of the vulcanized rubber of Example 1 using the polymer B are the same values as those of the vulcanized rubber of Comparative Example 1 using the polymer A. It was found that the crack growth resistance and low heat build-up were comparable to conventional products.

Claims (5)

植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオブタジエン単量体を重合してなるブタジエン重合体を含有するゴム組成物の製造方法であって、
植物資源を含む生物由来の資源からバイオエタノールを合成する工程と、
前記バイオエタノールと、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接触させることによりバイオブタジエン単量体を含む混合物を製造する工程と、
該バイオブタジエン単量体を重合する工程とからなり、
該ブタジエン重合体がブタジエン単量体の単独重合体で、ブタジエンの単独重合体のΔ14Cの値が−75〜−225‰であるブタジエン重合体を用いたゴム組成物の製造方法。
A method for producing a rubber composition containing a butadiene polymer obtained by polymerizing a biobutadiene monomer synthesized from a biological resource including a plant resource,
Synthesizing bioethanol from biological resources including plant resources;
A step of preparing a mixture containing a bio-butadiene monomer by contacting a composite oxide of magnesia, - said bioethanol, synthesized silica by a sol-gel method
The step of polymerizing the biobutadiene monomer,
A method for producing a rubber composition using a butadiene polymer in which the butadiene polymer is a homopolymer of a butadiene monomer, and the value of Δ14C of the butadiene homopolymer is −75 to −225 ‰.
植物資源を含む生物由来の資源から合成されるバイオブタジエン単量体を重合してなるブタジエン重合体を含有するゴム組成物の製造方法であって、
植物資源を含む生物由来の資源からバイオエタノールを合成する工程と、
前記バイオエタノールと、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接触させることによりバイオブタジエン単量体を含む混合物を製造する工程と、
該バイオブタジエン単量体を重合する工程とからなり、
該ブタジエン重合体がブタジエン単量体の単独重合体で、ブタジエンの単独重合体の14Cの壊変毎分毎グラム量値が0.1dpm/gC以上であるブタジエン重合体を用いたゴム組成物の製造方法。
A method for producing a rubber composition containing a butadiene polymer obtained by polymerizing a biobutadiene monomer synthesized from a biological resource including a plant resource,
Synthesizing bioethanol from biological resources including plant resources;
A step of preparing a mixture containing a bio-butadiene monomer by contacting a composite oxide of magnesia, - said bioethanol, synthesized silica by a sol-gel method
The step of polymerizing the biobutadiene monomer,
The rubber composition using a butadiene polymer in which the butadiene polymer is a homopolymer of a butadiene monomer, and the butadiene homopolymer has a 14 C decay rate per gram amount per minute of 0.1 dpm / gC or more. Production method.
標準ポリスチレン換算の数平均分子量が1000〜5000000であるブタジエン重合体を用いた請求項1又は2に記載のゴム組成物の製造方法。   The manufacturing method of the rubber composition of Claim 1 or 2 using the butadiene polymer whose number average molecular weights of standard polystyrene conversion are 1000-5 million. 前記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が、Mg(OH )2 ゲルとSi(OH) ゲルとを混合し、焼成して得られたものである請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。 The composite oxide of silica-magnesia synthesized by the sol-gel method is obtained by mixing and baking Mg (OH ) 2 gel and Si (OH) 4 gel . The manufacturing method of the rubber composition as described in above. 請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法によりゴム組成物を得、得られたゴム組成物を用いてタイヤを製造する、タイヤの製造方法。   The manufacturing method of a tire which obtains a rubber composition with the manufacturing method of the rubber composition in any one of Claims 1-4, and manufactures a tire using the obtained rubber composition.
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