(57)【要約】【課題】微生物を利用して、従来は分解が困難であったカーボンブラックを含有したゴム製品を、細かい粒子径になるまで粉砕するための新たな方法を提供することが本発明の課題である【解決手段】本発明により、ノカルディア属に属する放線菌BS−HA1株（FERM P−19378）を用いて、カーボンブラックを含有するゴム製品を細かい粒子径になるまで粉砕することが可能となった。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイソプレン系ゴム及びカーボンブラックを含有するゴム組成物を微生物による分解を用いて粉砕する方法。
【請求項２】
前記微生物がノカルディア属に属する放線菌である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記徹生物がノカルディア属に属する放線菌BS−HA1株（FERM P−19378）である請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ゴム組成物のポリイソプレン系ゴム含有量が10重量％以上であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ゴム組成物のカーボンブラックの含有量が30〜70phrであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ゴム組成物がゴム粉である請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記微生物による分解により分解前のゴム粉よりも粒径が細かいゴム粉が得られることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記ゴム組成物がゴム製品を破砕したゴム片である請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記微生物による分解により前記ゴム片がゴム粉にまで粉砕されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微生物による分解を用いたカーボンブラック配合ゴムの粉砕方法、特にノカルディア属に属する放線菌BS−HA1株（FERM P−19378）による分解を用いたカーボンブラック配合ゴムの粉砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃タイヤなどのゴム製品は一般のプラスチック製品と比較しても回収率は高く、特にセメント工場を中心として燃料として再利用されている。しかしながら近年環境問題の高まりとともに、廃タイヤなどのゴム製品を燃料として燃やすのではなく、コンポストのように低温で分解する省エネルギー型の方法や、分解した材料を再利用するマテリアルリサイクルの方法の開発が求められている。
【０００３】
マテリアルリサイクルの方法として、ゴム片を粉砕してゴム粉と成して未加硫ゴムに配合し、再度加硫することにより製品に利用することが考えられる。ゴム粉を得る方法としては、ゴム製品をロールや石臼など常温で機械的に破砕する方法や、液体窒素などにより冷凍してから破砕する冷凍粉砕法や、超高圧水を用いる水撃粉砕法でゴム粉を得る方法がある。しかしこれらはいずれも大きなエネルギーや多大なコストを必要とする方法であり、また粉砕されたゴム粉の粒子径が大きいことが多い。そのために、少ないエネルギーで粉砕できる省エネ型の粉砕方法や、さらに細かい粒子径のゴム粉を得る技術が望まれている。
【０００４】
一方ゴム製品を分解する方法として、微生物による分解処理が知られている。微生物分解は低温で行なわれるので、エネルギー消費が最も少ない処理法といえる。ゴムの微生物分解については、従来様々な微生物がスクリーニングされ、検討されている。そのような微生物分解については、特開平９−１９４６２４号公報、特開平１１−６０７９３号公報等で報告されている。なおノカルディア属の放線菌は天然ゴムなどのポリイソプレン系ゴムを分解することが知られているが、通常のノカルディア属の菌ではカーボンブラックなどを配合した硬質ゴムを分解することは困難である。これまでに、カーボンブラックを含有したゴム製品を分解できる菌の例は非常に少なく、未だに実用化された例はない。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９４６２４号公報
【特許文献２】特開平１１−６０７９３号公報
【特許文献３】特開平１−９６２３０号公報
【特許文献４】特開平６０−７２９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで従来は粉砕が困難であったカーボンブラックを含有したゴム製品を、微生物を利用して、細かい粒子径になるまで粉砕するための新たな方法を提供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】
そこで、上記の問題を解決するために発明者らが鋭意検討した結果、カーボンブラックを含有するゴム製品を微生物で細かい粒子径になるまで粉砕する方法を見いだし、本発明を完成させるに至った。本発明は次の（1）〜（9）からなる。
【０００８】
（1）ポリイソプレン系ゴム及びカーボンブラックを含有するゴム組成物を微生物による分解を用いて粉砕する方法。
（2）前記微生物がノカルディア属に属する放線菌である上記（1）記載の方法。
（3）前記微生物がノカルディア属に属する放線菌BS−HA1株（FERM P−19378）である上記（1）記載の方法。
（4）前記ゴム組成物のポリイソプレン系ゴム含有量が10重量％以上であることを特徴とする上記（1）記載の方法。
（5）前記ゴム組成物のカーボンブラックの含有量が30〜70phrであることを特徴とする上記（1）記載の方法。
（6）前記ゴム組成物がゴム粉である上記（1）記載の方法。
（7）前記微生物による分解により分解前のゴム粉よりも粒径が細かいゴム粉が得られることを特徴とする上記（6）記載の方法。
（8）前記ゴム組成物がゴム製品を破砕したゴム片である上記（1）記載の方法。
（9）前記微生物による分解により前記ゴム片がゴム粉にまで粉砕されることを特徴とする上記（8）記載の方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、ノカルディア属に属する放線菌BS−HA1株（FERM P−19378）を用いた微生物分解を利用して、カーボンブラックを含有するゴム製品を細かい粒子径になるまで粉砕することが可能となった。よって本発明の方法はゴム粉を微粉化するために有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本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、ポリイソプレン系ゴム及びカーボンブラックを含有するゴム組成物を微生物により微粉砕することができる。本発明で使用する微生物は、ポリイソプレン系ゴム及びカーボンブラック含有するゴム組成物を分解できる微生物であれば特に限定されない。なおノカルディア属に属する放線菌がポリイソプレン系ゴムを分解し、さらに一部の菌株がポリイソプレン系ゴムでカーボンブラック含有するゴム組成物を分解することが知られているため、そのような微生物は本発明に適用するのに好適である。
【００１１】
さらに発明者は多くの土壌から天然ゴム分解菌を鋭意スクリーニングした結果、タイヤなどのゴム製品に使用されるカーボン配合ゴムからなるゴム粉を分解できるBS−HA1株を見出し、徹生物による粉砕方法に最適であることを見出し、本発明にいたった。BS−HA1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−19378株として2003年6月5日に寄託されている。
【００１２】
本発明を適用する対象となるポリイソプレン系ゴムとしては、主鎖がシスポリイソプレンであるゴムまたはエラストマーを挙げることができる。本発明においてシスポリイソプレンであるゴムが最も好ましいが、イソプレンと他のモノマーとの共重合体を主鎖とするゴムまたはエラストマーにも本発明を適用することが可能である。具体的なシスポリイソプレンとしては、それに限定されるものではないが、天然ゴムやNatsynなどの合成シスポリイソプレンを例示することができる。
【００１３】
ゴム粉を構成するゴムエラストマー中のポリイソプレン系ゴムの含有量が10重量％以上であれば本発明の方法の適用が可能である。ゴムエラストマー中のポリイソプレン系ゴムの含有量は50重量％以上であることが好ましく、更に好ましくは80重量％以上である。なお、ポリイソプレン系ゴムの含有量が50％以下であると、微生物による分解効率が悪化する。
【００１４】
本発明で対象となるゴム製品はカーボンブラックを含有することができる。そのカーボンブラックの含有量は通常の廃タイヤから採取された粉ゴムであれば30〜70phrであるが、その範囲内に限定されるものではなく、カーボンブラックの含有量が30phr以下及び70phr以上でも本発明の方法を適用することができる。
【００１５】
また本発明の方法は粉砕の効率が高いために、本発明における粉砕の対象であるゴム組成物がゴム粉である場合には微生物を用いた粉砕の結果として、元のゴム粉よりも粒径が細かいゴム粉を容易に得ることができる。更にゴム組成物がゴム製品を破砕したゴム片であっても本発明の方法を適用することが可能であり、微生物を用いた粉砕の結果として、元のゴム片はゴム粉にまで粉砕される。
【００１６】
なお、例えばYMA寒天培地などの栄養培地でBS−HA1株を前培養することは、本発明を実施するにあたって有用である。BS−HA1株の前培養という工程を行なうことによりBS−HA1株の分解能力が増加するので、下記の実施例において示すように、分解前のゴム粉よりも粒子径が細かいゴム粉を容易に得ることが可能となった。
【００１７】
本発明で分解の対象となるゴム製品は、シスポリイソプレン系ゴムであれば、ゴム工業で通常使用されているシランカップリング剤、硫黄、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、老化防止剤、プロセス油、亜鉛華（ZnO）、ステアリン酸、過酸化物等の通常の配合物が配合されたものでもよい。ただし、ゴム配合剤の中にBS−HA1株の増殖を阻害する配合剤が配合されている場合は、粉ゴムを溶剤抽出し、これを除去する必要がある。
【００１８】
本発明で分解の対象となる粉ゴムは、廃タイヤ・チューブを粉砕して得られる粉末ゴムに限らず、タイヤ製造時に発生する未加硫スクラップ物、タイヤ加硫時に発生するスピュ一片などを粉砕したものでもよい。またゴム粉でなくゴム製品を破砕したゴム片でも、本発明による微生物分解を行うことは可能である。ただしこの場合にも、ゴム配合剤の中にBS−HA1株の増殖を阻害する配合剤が配合されている場合は、粉ゴムを溶剤抽出し、これを除去する必要がある。
【００１９】
本発明で使用するBS−HA1株は窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどを含む無機塩の液体培地中でゴム組成物を資化しながら増殖する。本発明における微生物粉砕法においてはゴム片またはゴム粉は液体培地中に微生物と共に入れられ、回転子などの回転物で攪拌される。ノカルディア菌の最適増殖温度である30℃程度の温度で10〜60日間処理されたゴム片、ゴム粉は、該微生物の分解能力により微粉となる。以上のような微生物粉砕法によりゴム片または粉ゴムを微粉末の粉ゴムとし、再度未加硫ゴムに混練り加硫することにより、新たな製品に利用することが可能である。
【００２０】
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】
【００２１】
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、アセトン抽出済みの粉ゴム（組成を表２に示す）を入れ90℃でオートクレーブ中で滅菌処理した。YMA寒天培地で前培養したBS−HA1株を白金耳で加え、30日間30℃でマグネティックスターラーで回転培養後、121℃でオートクレーブ滅菌し、得られたゴム粉をろ紙でろ過した。ろ過したゴム粉を純水で数回洗浄し、十分に乾燥したことを確認後、ゴム粉の粒度分布を測定した。なお実施例と同様な実験を微生物を添加せずに行って比較例とした。
【００２２】
【表１】
2007191624.tif 000002
【００２３】
【表２】
2007191624.tif 000003
【００２４】
その結果を図１に示す。図１においてオリジナル（黒三角）は分解前の粉ゴムの粒度分布を示す。そして分解後の粉ゴムの粒度分布を実施例（黒菱形）と比較例（白四角）の間で比較した。その結果、比較例の粒度分布はオリジナルと殆ど同じであるが、BS-HA1株の存在下で分解した実施例の粒度分布は明らかに粒子径が小さい方へシフトしていた。よって本発明の方法が粉ゴムの微粉化に有効であることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明により、ノカルディア属に属する放線菌BS−HA1株（FERM P−19378）を用いて、カーボンブラックを含有するゴム製品を細かい粒子径になるまで粉砕することが可能となった。本発明の方法は粉ゴムを微粉化するために有効であり、本発明により得られた微粉末の粉ゴムをゴムのリサイクルの原料として利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、BS−HA1株を含む系（実施例）と含まない系（比較例）で粉ゴムを分解し、得られた分解物の粒度分布を比較した図である。
【図１】
2007191624.tif 000004