使用済タイヤを化成品原料に~タイヤゴムを室温で液状ポリマーに分解するケミカルリサイクル技術を開発~

2025-12-04 産業技術総合研究所

産総研とブリヂストンの共同研究チームは、使用済タイヤに含まれる加硫ポリイソプレンゴムを室温で液状化できる新しいケミカルリサイクル技術を開発した。硫黄架橋の存在下でも活性を保つ新規メタセシス触媒を用いることで、ポリイソプレン鎖が分子内メタセシス反応により短く切断され、液状ポリマーとして得られる。この段階で固体のカーボンブラックと容易に分離でき、さらに熱分解するとイソプレンモノマーやBTX(ベンゼン・トルエン・キシレン)などの化成品原料を回収可能である。反応生成物の詳細解析により、主たる生成物が環状イソプレン4量体であることを突き止め、化学分解の反応経路を解明した。本成果は、資源循環・カーボンニュートラル社会に向けた使用済タイヤの高度リサイクル技術の基盤となり、2030年代の事業化が期待される。

使用済タイヤを化成品原料に~タイヤゴムを室温で液状ポリマーに分解するケミカルリサイクル技術を開発~タイヤゴムの2段階ケミカルリサイクル技術の概要
※原論文の図を引用・改変したものを使用

<関連情報>

タイヤゴムからイソプレンへの2段階化学リサイクル Two-Step Chemical Recycling of Tire Rubber to Isoprene

Wahyu S. Putro,Yoshihiro Ueda,Hiroshi Yamashia,Naoki Kamei,Miftah Faried,Makiko Hatori,Masahiro Hojo,Seiichi Tahara,Masahiro Homma,Takakazu Minato,Katsuhiko Takeuchi,Kazuhiro Matsumoto,Jun-Chul Choi,and Norihisa Fukaya
ACS Catalysis  Published: November 21, 2025
DOi:https://doi.org/10.1021/acscatal.5c05581

Abstract

The development of chemical recycling methods for waste polymers and the production of easily recyclable polymers have become important trends in chemical research. Here, we report a two-step chemical recycling method for tire rubber. This method involves cyclodepolymerization (CDP) through the successive ring-closing metathesis of isoprene rubber (reinforced by sulfur cross-linking and a carbon black (CB) filler) and pyrolytic process of the oligomer/polymer into monomeric isoprene. The metathetic process efficiently solubilized the organic components of the tire-like rubber, allowing them to be easily separated from CB without heating. The resulting organic phase consisted of a high-purity isoprene oligomer/polymer (Mn = 1000 Da) whose main product of the cyclodepolymerization was an isoprene cyclic tetramer with cis-, cis-, cis-, and trans-configurations. The pyrolytic fragmentation of the isoprene oligomer/polymer provided the isoprene monomer as the main product along with valuable chemicals such as benzene/toluene/xylene in good yields. This method offers a promising approach for repurposing waste tires as a renewable feedstock.

0505化学装置及び設備
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