弹性体组合物和使用弹性体组合物的轮胎制造技术

公开一种可以低成本生产的具有较低环境负担的弹性体组合物，其中向弹性体组分中混合用作替代原料的物质。还公开了使用弹性体组合物的轮胎。所述弹性体组合物和轮胎的特征在于向弹性体组分中混合有机物发酵中获得的残滓。可通过厌氧发酵处理或需氧发酵处理进行发酵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及弹性体组分的使用量减少的弹性体组合物和使用该弹性体组合物的 轮胎。
技术介绍
在轮胎等中使用的弹性体组合物如橡胶组合物包含大量作为原料的弹性体组分 (橡胶等)，例如在使用橡胶组合物的客车用充气轮胎的情况下，橡胶组合物的50质量％以 上由包含天然橡胶和合成橡胶的橡胶组分构成。因此，该橡胶组合物和使用橡胶组合物的 轮胎容易受石油价格急剧上升、由于天气恶劣所致的橡胶欠收等的影响，导致原料成本增 加和产品难以稳定供应。而且，随着近年来全球趋势已更加重视环境问题，特别是从防止全球变暖的观点， 强化对(X)2排放量的管理，要求减少石油资源的使用量，并且还要求建立资源循环型社会。因此，为了减少轮胎生产中石油资源的使用量，例如在JP-A-2003-063206中公开 了所谓的生态轮胎，其中包含非石油资源的原料构成总重量的75重量％以上。
技术实现思路
然而，在上述传统技术的弹性体组合物和轮胎中，虽然可以减少石油资源的使用 量，但是由于生产过程复杂和用于石油资源的替代原料的单价昂贵，所以制造成本未必降 低。而且，从使用时所需的加工能源(process energy)(例如，破碎替代原料所需的能 源)和替代原料自身作为燃料和资源等的高度可用性的观点，替代原料有改进和选择的可 能性。因此，本专利技术的目的是有利地解决上述问题，本专利技术的弹性体组合物的特征在于 弹性体组分中包含有机物发酵处理中产生的残滓。通过包含资源使用后残留的残滓如上述 有机物发酵处理中产生的残滓，可以减少弹性体组合物中弹性体组分的使用量。而且，有机 物发酵处理中产生的残滓是廉价的残留物，适合作为替代原料。因此，通过在弹性体组合物 中包含残滓，可以以低廉的价格和低环境负担提供弹性体组合物。此外，发酵处理后的残滓 还具有容易处理的优点，这是因为大部分腐坏因素(putrefaction factor)如蛋白质和脂 质在发酵处理过程中被降解。另外，有机物的发酵是意指有机物生物降解，包括厌氧发酵和 需氧发酵两者并且还包括糖降解的概念。此处，本专利技术的弹性体组合物中，上述有机物优选生物质。因此通过使用生物质作 为生物来源的可再生有机资源，可以进一步减轻弹性体组合物生产中的环境负担。本专利技术的弹性体组合物中，上述发酵处理优选使用厌氧微生物的厌氧发酵处理。 这是因为通过在弹性体组分中包含厌氧发酵处理后的残滓，可以减少石油来源的弹性体如 合成橡胶的使用量。此外，优选通过厌氧发酵处理所产生的残滓在以下将详细描述的烟熏 处理后包含。这是因为通过进行烟熏处理，可以在弹性体组分中以容易处理的脱硫(除臭)和无菌状态包含残滓。此处，上述厌氧发酵处理优选甲烷发酵处理、乙醇发酵处理或氢发酵处理，或其组 合。这是因为通过使用通过甲烷发酵处理、乙醇发酵处理或氢发酵处理从资源中有效提取 燃料等后的残滓，可以尝试减轻环境负担以及有效使用资源，而不用经过在包含于弹性体 组分之前的不必要的步骤。此外，本专利技术的弹性体组合物中，上述发酵处理优选是使用需氧微生物的需氧发 酵处理。这是因为通过使用需氧发酵处理后具有很少气味的残滓，可以使包含时的除臭处 理没有必要。另外，本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓的直径优选0. 02 μ m至200 μ m,并且当 残滓聚集成块体时，块体尺寸优选是0. 5 μ m至2mm。这是因为需要通过使用粉碎机破碎细 胞壁的操作以使残滓的直径小于0.02 μ m，和细微的残滓还难以处理。并且，这是因为当残 滓直径大于200 μ m或块体尺寸大于2mm时，在弹性体组分中的分散性劣化，产生导致物理 性质如断裂伸长率劣化的异物，此外，从通过激光衍射的粒径测量(JISZ8825-1)获得直径 和块体尺寸，并且直径和块体尺寸是在使用激光衍射的方法中通过测量残滓等长轴-短轴 的平均(视为球形)获得的数值。另外，本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓优选是使用发酵微生物的有机物发酵 处理中产生的并且包含发酵微生物细胞壁的残滓。这是因为由于残滓如发酵处理中产生的 剩余污泥(其是大量存在而可用性低的废弃物)价格低廉，并且在包含时不需要任何复杂 步骤或相当大的加工能源，因此适合作为弹性体组分用替代原料(弹性体组合物的增量剂 (extender))0此处，本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓的主要组分优选是肽聚糖。这是因为当 包含时通过包含具有对弹性体组合物影响较小的肽聚糖的残滓作为主要组分，可以减少弹 性体组分的使用量而不劣化弹性体组合物的性能。此处，残滓的主要组分意指构成残滓的 组分中的主要组分，例如，构成残滓的50质量％以上的组分。本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓优选在进行烟熏处理或碳化处理后包含于上 述弹性体组合物中。此处，烟熏处理意指用加热木材等产生的烟来烟熏残滓。这是因为通 过进行烟熏处理，可以在弹性体组分中以容易处理的脱硫(除臭)和无菌状态包含残滓，另 外，碳化处理意指通过使用碳化炉在约800°C温度下碳化残滓。本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓的直径优选是0.02至50 μ m。具有小于 0. 02 μ m直径的残滓难以处理，并且具有大于50 μ m直径的残滓在弹性体组分中的分散性 差。另外，从通过激光衍射的粒径测量(JISZ8825-1)获得直径，并且直径是在使用激光衍 射的方法中测量残滓长轴-短轴的平均(视为球形)获得的数值。另外，本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓优选在包含植物细胞壁和植物细胞壁 所连的短纤维中至少一种的有机物的发酵处理中产生，并且包含植物细胞壁和短纤维中至 少一种的残滓。这是因为由于包含植物细胞壁和短纤维中至少一种的残滓价格低廉并且通 过包含于弹性体组合物中可以降低废弃物的量，它适合作为弹性体组分用替代原料(弹性 体组合物的增量剂等)。此处，本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓优选包括作为上述植物细胞壁主要组 分的纤维素粒子和半纤维素粒子中的至少一种。这是因为在良好分散性和对弹性体组合物的性能无不良影响方面，纤维素粒子和半纤维素粒子适合作为替代原料。而且，因为还具有 可以减少石油来源的弹性体的使用量的效果。此外，这是因为通过在弹性体组合物中包含 作为单一物质的纤维素粒子和半纤维素粒子中的至少一种，纤维素粒子和半纤维素粒子作 为微型排水系统(micro drainage)发挥作用。因此，例如通过在冬季轮胎中使用包含纤 维素粒子和半纤维素粒子中的至少一种的弹性体组合物，可使冬季轮胎的性能(冰上性能 等)得到改进。另外，上述纤维素粒子和半纤维素粒子的直径优选是0.02 μ m至50 μ m。这 是因为当直径小于0. 02 μ m时它们难以处理，并且当直径大于50 μ m时它们在弹性体组分 中的分散性差。另外，从通过激光衍射的粒径测量(JISZ8825-1)获得直径，并且直径是在 通过使用激光衍射的方法中测量粒子长轴-短轴的平均(视为球形)获得的数值。并且， 当上述纤维素粒子和半纤维素粒子聚集成块体时，从可处理性和分散性的观点，块体的直 径优选0. 5 μ m至2mm。本专利技术的弹性体组合物中，上述残滓优选包括上述短纤维，并且短纤维优选包括 纤维素短纤维和半纤维素短纤维中的至少一种。这是因为由于纤维素或半纤维素的纤维还 可作为弹性体组合物的纤维补强材料而发挥作用，它们适合作为替代本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种弹性体组合物，其在弹性体组分中包含有机物发酵处理中产生的残滓。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野好秀，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：JP