(57)【要約】      （修正有）【課題】微生物を利用してポリウレタンフォームを粉砕するための実用的な方法を開発し、ポリウレタンフォームのリサイクルに資する方法を提供する。【解決手段】ポリウレタン分解菌を含有する土壌またはシュードザイマ属に属する酵母であるＢＳ−ＵＥ５株を用いて、ポリウレタンフォームを粉砕することが可能となった。粉砕されたポリウレタンフォームの微粉末は、ポリウレタンフォームリサイクルの原料として有用である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンフォームをポリウレタン分解菌を含有する土壌と共に培地中で分解（することを特徴とするポリウレタンフォームの粉砕方法。
【請求項２】
前記ポリウレタンフォームがポリエステル系のポリウレタンフォームである請求項１記載の方法。
【請求項３】
土壌で分解した前記ポリウレタンフォームを更に機械的に粉砕することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の方法。
【請求項４】
ポリウレタンフォームをシュードザイマ属（Pseudozyma sp．）に属する酵母であるBS−UE5株（FERM P−20243）で微生物分解することを特徴とするポリウレタンフォームの粉砕方法。
【請求項５】
前記ウレタンフォームがポリエステル系のポリウレタンフォームである請求項４記載の方法。
【請求項６】
酵母で分解した前記ポリウレタンフォームを更に機械的に粉砕することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微生物を用いたポリウレタンフォームの粉砕方法、特にポリウレタン分解菌を含有する土壌又はシュードザイマ属（Pseudozyma sp．）に属する酵母であるBS−UE5株（FERM P−20243）を用いたポリウレタンフォームの粉砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタンは分子中にウレタン結合（-NHCOO-）を有する高分子化合物の総称であり、ポリオールとイソシアネートの重付加反応により合成される。ポリウレタンフォームは、冷蔵庫、自動車、建材などに断熱材やクッション材などとして広く使用されている。しかしポリウレタンフォームは三次元の網目構造を持つ熱硬化性樹脂であるため、熱可塑性樹脂のように加熱して再利用できず、焼却や埋立てによる処理しか方法がないのが現状である。
【０００３】
一方、ポリウレタンフォームのリサイクルは従来から研究されており、現在では、加水分解法、グリコール分解法やアミノ分解法などによって、再架橋可能な原料に戻す方式でのリサイクルが技術的には可能であることがわかっているが、ポリウレタンフォームの多くは断熱材やクッション材として使用されるため、比重が軽くて嵩高く、熱伝導率も極めて小さい。そのため、ポリウレタンフォームの分解効率は悪くて経済的採算が取れず、実用化されていない。そこで、コンポストのように低温でポリウレタンフォームを分解する、熱エネルギーを要しない省エネルギー型の方法が求められている。
【０００４】
そのような省エネルギー型の方法として、すなわち低温でポリウレタンフォームを分解する方法として、微生物による分解が考えられる。微生物分解は低温での処理なので、エネルギー消費は最も少ない処理法といえる。ポリウレタンの微生物分解は古くから検討されており、微生物の作用により、ポリエステル系のポリウレタンはエステル結合が分解されることが知られている、しかしその分解効率が低いために、微生物分解物を再度ポリオールなどの原材料としてリサイクルするというプロセスは実用化されていない。そこで、微生物を利用した実用的なポリウレタンフォームのリサイクル方法を確立することが望まれている。
【０００５】
【非特許文献１】金原ら  自動車技術会論文集  29 (4) 135, 1998
【非特許文献２】茂野ら  バイオエイエンスとインダストリー  60 (3) 153, 2002
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
よって微生物を利用してポリウレタンフォームを粉砕するための実用的な方法を新たに開発すること、それによってポリウレタンフォームのリサイクルに資することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題を解決するために究明者らが鋭意検討した結果、ポリウレタンフォームを微生物分解して微粉化できることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は次の（1）〜（6）からなる。
【０００８】
（1）ポリウレタンフォームをポリウレタン分解菌を含有する土壌と共に培地中で分解することを特徴とするポリウレタンフォームの粉砕方法。
（2）前記ポリウレタンフォームがポリエステル系のポリウレタンフォームである上記（1）記載の方法。
（3）土壌で分解した前記ポリウレタンフォームを更に機械的に粉砕することを特徴とする上記（1）又は（2）記載の方法。
（4）ポリウレタンフォームをシュードザイマ属（Pseudozyma sp．）に属する酵母であるBS−UE5株（FERM P−20243）で微生物分解することを特徴とするポリウレタンフォームの粉砕方法。
（5）前記ウレタンフォームがポリエステル系のポリウレタンフォームである上記（4）記載の方法。
（6）酵母で分解した前記ポリウレタンフォームを更に機械的に粉砕することを特徴とする上記（4）又は（5）記載の方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、ポリウレタン分解菌を含有する土壌またはシュードザイマ属に属する酵母であるBS−UE5株を用いて、ポリウレタンフォームを粉砕することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を具体的に説明する。
本発明においては、ポリエステル系ポリウレタンフォームを土壌と共に無機塩培地中で分解することにより、ポリウレタンフォームを省エネルギー的に微粉砕することができる。なお本発明の方法を行なうにあたり、候補となる土壌を無機塩培地に添加してポリウレタンフォームの分解能を予め評価することにより、「ポリウレタン分解菌を含有する土壌」をスクリーニングしておく。ポリエステル系ポリウレタンフォームと共に候補となる土壌を３０日間液体培養して該ポリウレタンフォームの重量減少を評価することにより、「ポリウレタン分解菌を含有する土壌」のスクリーニングを行なうことができる。
【００１１】
なお本願明細書において「ポリウレタン分解菌を含有する土壌」とは、候補となる土壌を用いてポリウレタンフォームの分解を３０日間行なった際に、ポリウレタンフォームの統計学的な有意を有する重量減少が認められる土壌を意味するものである。
【００１２】
また、本発明を行なうのにポリウレタンフォームを効率良く分解できる単離菌を用いることも可能である。特にシュードザイマ属に属する酵母であるBS−UE5株で微生物処理することにより、ポリウレタンフォームの徴粉化を効率良く行うことが可能である。本発明者は多くの土壌からポリウレタンの分解菌を鋭意スクリーニングした結果、非常に高効率でポリウレタンを分解することができるBS−UE5株を見出した。BS-UE5株は独立行政法人  産業技術総合研究所  特許生物寄託センターにFERM P-20243株として2004年10月8日に寄託されている。なお上記で述べた「ポリウレタン分解菌を含有する土壌」として、BS−UE5株を一定量以上含む土壌を本発明の目的で使用することができる。
【００１３】
本発明で使用するBS−UE5株は、無機塩の液体培養地中でポリウレタンを資化しなから増殖する。無機塩としては窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどを含むものがあげられる。シュードザイマ属の酵母の最適増殖温度でである30℃程度の温度で10〜60日間処理されたポリウレタンは、該微生物の分解能力により脆くなる。
【００１４】
ポリエステル系ポリウレタンの分解菌として使用できるその他の菌としては、真菌ではアスペルギルス・フミガーツス（Aspergillus fumigatus）、クルブラリア・セネガレンシス（Curvularia senegalensis）、グリオクラジウム・ロセウム（Gliocladium roseum）およびペニシリウム・シトリヌム（Penicillium citrinum）を挙げることができ、細菌ではコマモナス・アシドボランス（Comamonas acidovorans）、シュードモナス・クロロラフィス（Pseudomonas chlororaphis）、シュードモナス・フルオレッセンス（Pseudomonas fluorescence）およびコリネバクテリウム属（Corynebacterium sp.）の細菌を挙げることができる。しかしポリエステル系ポリウレタンの分解菌として使用できる菌はこれらに限定されるものではなく、ポリエステル系ポリウレタンを分解することができる限り他の菌を使用することもできる。更にこれらの菌を一定量以上含む土壌は「ポリウレタン分解菌を含有する土壌」として本発明で使用することができる。
【００１５】
本発明において土壌中のポリウレタン分解菌及びBS−UE5株は、無機塩の液体培地中でポリウレタンを資化しながら増殖する。無機塩としては窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどを含むものが挙げられる。ポリウレタンにはエステル系ポリウレタンとエーテル系ポリウレタンがあるが、本発明の微生物分解法はエステル系ポリウレタンの分解効率において優れている。本発明の方法で分解できるエステル系ポリウレタンの具体的としては、TDI、MDI、NDI、HDI、XDI、H6XDI、IPDI、H12MDI、TMXDI、DDI、TMDI、NBDIなどのイソシアネートとアジペート系ポリオール（例えばポリジエチレンアジペート）の付加重合物が例示される。
【００１６】
本発明で分解の対象となるポリウレタンの多くはポリウレタンフォームである。本発明で分解の対象となるポリウレタンフォームの製品中には発泡剤、整泡剤などの通常に使用される配合剤が配合されていてもよい。しかし配合剤の中に土壌中のポリウレタン分解菌またはBS‐UE5株の増殖を阻害する配合剤が配合されている場合は、ポリウレタンフォームを溶剤抽出し、これを除去する必要がある。
【００１７】
このように微生物分解されたポリウレタンフォームは、元の原型を保っていて嵩高い。しかし微生物分解されたポリウレタンフォームは弾性を失っており、非常に脆くなっている。そのために、そのように脆くなったポリウレタンフォームを更に機械的に粉砕することも可能であり、例えば微生物分解されたポリウレタンフォームを乳鉢などで粉砕して微粉末を容易に得ることができる。
【００１８】
またポリウレタンフォームの粉砕により得られた微粉末を、リサイクルに使用することもできる。具体的には本発明の方法によりポリウレタンフォームを破砕して得た微粉末を、イソシアネートとポリオールなどの新しい粗原料と混合し、微粉末の入った新たなポリウレタンフォームを作ることができる。
【００１９】
以下実施例および比較例を用いて本発明を説明するが、本発明は下記の実施例により何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００２０】
（実施例１）
シリコーン栓付きのガラス容器に準備した表1の組成の培地に、5mm角に切ったTDIとポリジエチレンアジペートの付加重合物からなるエステル系ポリウレタンフォーム片10g/Lを入れ、オートクレープ中で90℃の滅菌処理をした。これにポリウレタン分解菌を含有する土壌を加え、30日間30℃で振とう培養し、121℃でオートクレーブ滅菌し、ポリウレタンフォーム片を取り出した。取り出したポリウレタンフォーム片を純水で数回洗浄し、十分に乾燥したことを確認した後に乳鉢で粉砕し、微粉末を得た。微粉末の粒度分布を図１に示す。
【００２１】
【表１】
2007191612.tif 000002
【００２２】
（実施例２）
BS−UE5株を使用する以外には、基本的には実施例１と同様の実験を行なった。実施例１と同じポリウレタンフォームを唯一の炭素源として前培養したBS−UE5株の菌液を実施例１と同様の培地に加え、30日間30℃で振とう培養し、121℃でオートクレーブ滅菌し、ポリウレタンフォーム片を取り出した。取り出したポリウレタンフォーム片を純水で数回洗浄し、十分に乾燥したことを確認した後に乳鉢で粉砕し、徴粉末を得た。このようにして得られた微粉末の粒度分布を図２に示す。
【００２３】
（比較例）
実施例と同様の実験を土壌や微生物を添加せずに行った。比較例においては5mm角のポリウレタンフォーム片が残り、微粒子を得ることはできなかった。
【００２４】
以上の結果から、ポリウレタン分解菌を含有する土壌又はBS−UE5株を用いてポリウレタンフォームを微生物分解し、更に破砕することにより、ポリウレタンフォームの微粉末を容易に得られることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明により、ポリウレタン分解菌を含有する土壌またはシュードザイマ属に属する酵母であるBS−UE5株を用いて、ポリウレタンフォームを粉砕することが可能となった。本発明の方法により得られた粉砕されたポリウレタンフォームの微粉末は、ポリウレタンフォームリサイクルの原料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、ポリウレタン分解菌を含有する土壌でエステル系ポリウレタンフォーム片を分解し、更に乳鉢で粉砕することより得られた微粉末の粒度分布を示す図である（実施例１）。
【図２】図２は、BS−UE5株を含有する土壌でエステル系ポリウレタンフォーム片を分解し、更に乳鉢で粉砕することより得られた微粉末の粒度分布を示す図である（実施例２）。
【図１】
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【図２】
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