(57)【要約】【課題】  従来のゴム分末を使用した場合に比べ、高破壊強力及び高耐摩耗性を維持するゴム組成物を得るためのゴム粉末、該ゴム粉末を含むゴム組成物及びそれを用いた高破壊強力及び高耐摩耗性を維持したタイヤを提供すること。【解決手段】オクロバクトラム（Ochrobactrum）属の菌であるWU−YS09株（受託番号FERM  P−20314）で微生物処理したことを特徴とするゴム粉末、それを用いたゴム組成物及び該ゴム組成物を用いたタイヤである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
オクロバクトラム（Ochrobactrum）属の菌であるWU−YS09株（受託番号FERM  P−20314）で微生物処理したことを特徴とするゴム粉末。
【請求項２】
ポリイソプレン系ゴムを含有する請求項１に記載のゴム粉末。
【請求項３】
ポリイソプレン系ゴムの含有量が１０質量％以上である請求項２に記載のゴム粉末。
【請求項４】
ポリイソプレンゴムのシス１，４結合が９０％以上の高シスポリイソプレンゴムである請求項２又は３に記載のゴム粉末。
【請求項５】
さらに、カーボンブラックを含有する請求項１〜４のいずれかに記載のゴム粉末。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のゴム粉末を含むゴム組成物。
【請求項７】
ゴム粉末の平均粒子径が１０〜５００μｍである請求項６に記載のゴム組成物。
【請求項８】
新ゴム成分１００質量部に対し、ゴム粉末０．０１〜１００質量部を配合してなる請求項６又は７に記載のゴム組成物。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載のゴム組成物を用いたタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高破壊強力及び高耐摩耗性を維持するゴム組成物を得るための微生物処理したゴム粉末とそれを配合し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ものである。
【背景技術】
【０００２】
廃タイヤは、一般のプラスチック製品と比較して回収率は高く、特にセメント工場を中心に燃料として再利用されている。しかしながら、近年、タイヤゴム片あるいはゴム粉末末をそのまま使用する、いわゆるマテリアルリサイクル率の向上が求められている。廃タイヤの粉砕粉砕方法としては、ロール粉砕法などの常温で機械的に粉砕する方法以外に、液体窒素などにより冷凍してから粉砕する冷凍粉砕や、超高圧水を用いる水撃粉砕法があり、細かい粒子を低コストで作る試みがなされている。
一方、ゴム粉末を未加硫ゴムに混練し、加硫ゴム製品として使用するためには、ゴム粉末と新しい未加硫ゴムとの加硫接着が重要であり、ゴム粉末に再生剤とオイルを配合、過熱脱硫し、ロールでシート状にした再生ゴムも古くから使用されている。
また、ゴム粉末表面の各種の脱硫方法が提案されており、例えばゴム粉末に二軸押出機などで大きな剪断力を加えて粉砕脱硫する方法などがある。しかし、これらの方法は、処理温度が高温であることや高いせん断力処理することから、エネルギーコストが高いことが欠点である。
【０００３】
そこで、省エネルギー的な方法として、微生物による処理が検討されている。微生物処理は、低温での処理なので、エネルギー消費は最が少ない処理法といえる。微生物処理については、硬質ゴムを効率よく分解処理する方法が提案されているが（例えば、特許文献１又は２参照）、いずれもゴム片を完全に分解することを念頭にした処理方法が示されているだけで、どのようにすればマテリアルリサイクルに有効な粉ゴムを得ることができるかについては何も述べられていない。
【０００４】
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来の粉ゴムを使用した場合に比べ、高破壊強力及び高耐摩耗性を維持するゴム組成物を得るためのゴム粉末、該ゴム粉末を含むゴム組成物及びそれを用いた高破壊強力及び高耐摩耗性を維持したタイヤを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、廃ゴムを従来法で粉砕した特定サイズのゴム粉末の表面を更に特定の微生物によって処理を行い、処理後のゴム粉末を未加硫ゴムに配合することで、その目的を達成し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなはち、本発明は、
（１）  オクロバクトラム（Ochrobactrum）属の菌であるWU−YS09株（FERM  P−20314）で微生物処理したことを特徴とするゴム粉末、
（２）  ポリイソプレン系ゴムを含有する上記（１）のゴム粉末、
（３）  ポリイソプレン系ゴムの含有量が１０質量％以上である上記（２）のゴム粉末、
（４）  ポリイソプレンゴムのシス１，４結合が９０％以上の高シスポリイソプレンゴムである上記（２）又は（３）のゴム粉末、
（５）  さらに、カーボンブラックを含有する上記（１）〜（４）のゴム粉末、
（６）上記（１）〜（５）のゴム粉末を含むゴム組成物、
（７）  ゴム粉末の平均粒子径が１０〜５００μｍである上記（６）のゴム組成物、
（８）  未加硫ゴム成分１００質量部に対しゴム粉末０．０１〜１００質量部配合してなる上記（６）又は（７）のゴム組成物、及び
（９）  上記（６）〜（８）のゴム組成物を用いたタイヤ、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来のゴム粉末を使用した場合に比べ、高強力、高耐摩耗性を維持するゴム組成物を得るためのゴム粉末、該ゴム粉末を含むゴム組成物及び該ゴム組成物を用いた高破壊強力及び高耐摩耗性を維持したタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のゴム粉末は、オクロバクトラム属の菌であるWU−YS09株（受託番号FERM  P−20314）で微生物処理することが必要である。
天然ゴムなどのポリイソプレン系ゴムは放線菌の類で分解できることはよく知られている。例えば、Nocardiasp.、Nocardia asteroides、Nocardia blasiliensis、Gordona sp.、Gordona polyisoprenivorans、Micromonospora aurantiaca、Micromonospora fortuitum、Sreptomyces coelicolor、Actinomyces elastica、Actinomyces fluscus、Proactinomyces ruber、Actinomadura libanotica、Actinoplanes missouriensi、Actinoplanes italicus、Actinoplanes utahensis、Dactylosporangium thailandense、Micromonospora sp.、Streptomyces sp.、Streptomyces acrimycini、Streptomyces albogriseu、Streptomyces albadunctus、Streptomyces antibioticus、Streptomyces atroolivaceus、Streptomyces aureocirculatus、Streptomyces daghestanicus、Streptomyces flavoviridi、Streptomyces fradiae、Streptomyces griseus、Streptomyces griseobrunneus、Streptomyces griseoflavus、Streptomyces griseoflavus、Streptomyces griseoviridis、Streptomyces nitrosporeus、Streptomyces olivaceus、Streptomyces olivoviridis、Streptomyces tauricus、Amycolatopsis sp.のような多くの放線菌の類が天然ゴムを分解する。
【０００９】
しかしながら、ポリイソプレン系ゴムを分解する細菌（バクテリア）の例は極めて少ない。さらに、カーボンブラックなどを配合した硬質ゴムを分解する放線菌の例は極めて少なく、細菌の例は殆ど知られていない。
本発明者らは、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ブラック配合ゴムを分解できるオクロバクトラム属の菌であるWU−YS09株の細菌を見出した。WU−YS09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、受託番号FERM  P−20314として委託されている。
【００１０】
本発明において、WU−YS09株は無機塩の液体培地中でゴム粉末を資化しながら増殖をする。
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。微生物処理における培養条件は、通常、温度２５〜３５℃、ｐＨ５〜８にて、１０〜１００日程度である。
また、ゴム粉末の成分としてはポリイソプレン系ゴムが好ましい。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及びトランスポリイソプレンであるゴム又はエラストマーが好ましく、シス１，４結合が９０％以上の高シスポリイソプレンが最も好ましいが、イソプレンと他のモノマーの共重合体を主鎖とするゴム又はエラストマーにも適用可能である。
具体的なシスポリイソプレンとしては、天然ゴムや日本ゼオン社の商品名「Ｎｉｐｏｌ ＩＲ２２００Ｍ」、グッドイヤー社の商品名「Ｎａｔｓｙｎ２２００」及びジェイエスアール社の商品名「ＩＲ２２００」が挙げられる。
ゴム粉末を構成するゴムやエラストマー中のポリイソプレン系ゴムの含有量が、１０質量％以上であれば本発明においては適用可能であるが、５０質量％以上が好ましく、さらに好ましくは８０質量％以上である。
【００１１】
本発明のゴム粉末はカーボンブラックを含有することができる。カーボンブラックの含有量については特に制限はないが、通常ゴム成分１００質量部に対して、３０〜７０質量部であることが好ましい。
【００１２】
ゴム粉末の原料となる加硫ゴムには、イソプレン系ゴムの他に、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、ステアリン酸、過酸化物等が配合されたものでもよい。
【００１３】
ゴム粉末の製造方法としては、まず加硫ゴムをロール粉砕法などの常温で機械的に粉砕する方法や液体窒素などにより冷凍してから粉砕する冷凍粉砕法や、超高圧水を用いる水撃などで微粉砕する。ただし、ゴム配合物中にWU−YS09株の増殖を阻害する配合剤が配合されている場合は、このゴム微粉砕物を溶剤抽出し、これを除去する必要がある。次いで、オクロバクトラム属の菌であるWU−YS09株を用いて微生物処理する。
【００１４】
本発明のゴム粉末を用いてゴム組成物として使用する場合、ゴム粉末の平均粒径は１０〜５００μｍであることが好ましい。さらに好ましくは５０〜２００μｍである。
ゴム粉末の粒径を上記範囲にすることによって高破壊強力及び高耐摩耗性を維持したゴム組成物を得ることができる。
また、本発明のゴム粉末の配合量は、特に制限されず、ゴム組成物を適用する部材によって適宜決定されるが、通常新ゴム成分１００質量部に対して、０．０１〜１００質量部であることが好ましく、さらにこのましくは１〜１０質量部である。
【００１５】
本発明のゴム組成物に用いられる新ゴム成分としては、天然ゴム及び／又はジエン系合成ゴムが用いられる。ここで、ジエン系ゴム成分としては、例えばポリイソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。この天然ゴムやジエン系合成ゴムは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、本は発明のゴム組成物には、通常ゴム業界で用いられる硫黄、過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、補強性充填材、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などの各種配合剤を、適宜含有させることができる。
本発明はまた、このゴム組成物を用いたタイヤを提供する。
【実施例】
【００１６】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。なお、測定法は下記の方法に基づいておこなった。
＜耐摩耗性＞
ランボーン型摩耗試験機を用い、室温におけるスリップ率６０％の摩耗量を測定し、比較例１の耐摩耗性を１００として指数表示した。数値が高いほど耐摩耗性が良好であることを示す。
【００１７】
実施例１
＜微生物処理ゴムの調製＞
シリコーン栓付きのガラス容器に準備した第１表に記載の組成の培地にアセトン抽出済みのゴム粉末（ポリイソプレン系ゴム含有量４０質量％、カーボンブラック含有量５０質量部、平均粒径１００μｍ）８ｇ／Ｌを入れ、９０℃のオートクレーブ中で滅菌処理し、これにラテックス手袋ゴムを唯一の炭素源として前培養したWU−YS09株の菌液を加え、１４日間培養後４０ｒｐｍで振とう培養したのち、１２０ｒｐｍに切り替えて合計で５０日間培養した。培養温度は２８℃、培養ｐＨは７．５であった。
その後、培養液にアセトンを加え、固形物をろ紙でろ過し、純水で数回洗浄し、充分乾燥したことを確認し、ゴム粉末５ｇを得た。
また、比較用として微生物株を全く植菌しないで同様の処理を行った。
【００１８】
【表１】
2007063507.tif 000002
【００１９】
実施例２〜４及び比較例１〜３
＜ゴム組成物の調整＞
第２表にそれぞれ示す配合割合のゴム成分、ゴム粉末及び各種配合剤を９０ｃｍ3のプラストミルを用いて混練することにより、各ゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を１４５℃で３０分間加圧加硫して、各比較例及び実施例の加硫ゴムサンプルを得た。ゴム粉末の配合量については第３表に夫々示した通りである。
加硫したゴム組成物を用いて耐摩耗性を測定した。結果を比較例１をコントロールとして指数で第３表に示す。
【００２０】
【表２】
2007063507.tif 000003
注」
＊１．天然ゴム：ＲＳＳ＃３
＊２．ポリブタジエンゴム：ＪＳＲ社製  商品名「ＢＲ０１」
＊３．ゴム粉末変量：第３表に記載
＊４．カーボンブラック；ＩＳＡＦ
＊５．老化防止剤：大内新興化学工業社製  商品名「ノクラック６Ｃ」
＊６．加硫促進剤：大内新興化学工業社製  商品名「ノクセラーＮＳ−Ｆ」
【００２１】
【表３】
2007063507.tif 000004
【００２２】
第３表の結果が示すように、微生物処理によって得られたゴム粉末を含む本発明のゴム組成物（実施例２〜４）は微生物処理をおこなわなかった未処理のゴム粉末を含むゴム組成物（比較例１〜３）と比較して、優れた耐摩耗性を有することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のゴム粉末は、従来のゴム粉末を使用した場合に比べ、高強力、高耐磨耗性を維持するゴム組成物を与えることが出来る。該ゴム粉末を含むゴム組成物は、タイヤトレッド、サイドウォール、カーカスプライやベルトプライのコーティングゴムに用いることができる。
例えば、該ゴム組成物をトレッドゴムに用いると高耐摩耗性を維持したタイヤを提供することができる。