JP2007284638A - Method for producing microorganism-treated natural rubber latex, natural rubber and its rubber composition - Google Patents

Method for producing microorganism-treated natural rubber latex, natural rubber and its rubber composition Download PDF

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JP2007284638A JP2006116570A JP2006116570A JP2007284638A JP 2007284638 A JP2007284638 A JP 2007284638A JP 2006116570 A JP2006116570 A JP 2006116570A JP 2006116570 A JP2006116570 A JP 2006116570A JP 2007284638 A JP2007284638 A JP 2007284638A
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Makoto Hashiguchi
真 橋口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for stably producing a microorganism-treated natural rubber latex having excellent processability and physical properties at a low cost and provide a natural rubber and its rubber composition. <P>SOLUTION: The method for producing a microorganism-treated natural rubber latex comprises the decomposition of proteins, lipids and carbohydrates by the addition of microorganism to natural rubber. The pH in the decomposition of proteins, lipids and carbohydrates by the addition of microorganism is preferably 5-10. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、安定的に、かつ安価に加工性、物性に優れた微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法、天然ゴム及びそのゴム組成物に関する。   The present invention relates to a method for producing a microorganism-treated natural rubber latex that is stable and inexpensive and has excellent processability and physical properties, natural rubber, and a rubber composition thereof.

一般に、天然ゴムには、約6質量%程度、タンパク質のような非ゴム成分が含まれている。非ゴム成分の主要なものにはタンパク質以外に、脂質、糖質等が含まれている。これらの非ゴム成分の中でも、タンパク質、脂質が加工性に、糖質が低ロス性や耐摩耗性等に悪い影響を与えている。   In general, natural rubber contains about 6% by mass of non-rubber components such as protein. Major non-rubber components include lipids, carbohydrates and the like in addition to proteins. Among these non-rubber components, proteins and lipids have a bad influence on processability, and sugars have a bad influence on low loss and wear resistance.

そこで、本願出願人は、各種非ゴム成分に有効な酵素でラテックスを処理することにより、ゴム組成物の加工性並びに物性を改良することができる技術等を提案している(例えば特許文献1〜3)。また、天然ゴムラテックスから生ゴム中のタンパク質を除去し、実質的にタンパク質を含有しない脱タンパク天然ゴム(例えば、特許文献4参照)や、プロテアーゼと、特定の界面活性剤とを有効成分としてなる天然ゴム用脱蛋白処理剤(例えば、特許文献5参照)が知られている。   Therefore, the applicant of the present application has proposed a technique that can improve the processability and physical properties of the rubber composition by treating the latex with an enzyme effective for various non-rubber components (for example, Patent Documents 1 to 3). 3). In addition, natural rubber latex removes proteins from raw rubber and is a natural protein that contains deproteinized natural rubber substantially free of protein (see, for example, Patent Document 4), protease, and a specific surfactant as active ingredients. A deproteinizing agent for rubber (for example, see Patent Document 5) is known.

しかしながら、上記各文献に記載され、現在利用されている市販の酵素の多くは、特定の微生物が成長中培地に放出するものを濃縮したものであり、理論上その微生物をラテックス中で増殖させれば加工性・物性に優れた天然ゴムができる。実際、ゴム農園において、しばしば加工性・物性に優れるゴムが散見されるが、安定的に再現されることができないが現状である。
この理由としては、2つの要因がある。1つは天然ゴムラテックス中で増殖する微生物種が偶然に左右されていること、2つ目は、たとえ有効な菌が繁殖したとしても酵素反応が十分進行しないうちに、目的の性能を得ることができないことである。
国際公開WO2003/08925号公報(特許請求の範囲、実施例等) 特開2004−189773号公報(特許請求の範囲、実施例等) 特開2004−189774号公報(特許請求の範囲、実施例等) 特開平6−56902号公報(特許請求の範囲、実施例等) 特開平6−56906号公報(特許請求の範囲、実施例等)
However, many of the commercially available enzymes described in the above-mentioned documents and currently used are concentrated concentrates of specific microorganisms released into the medium during growth. Theoretically, the microorganisms can be grown in latex. Natural rubber with excellent processability and physical properties can be produced. In fact, rubbers with excellent processability and physical properties are often found in rubber plantations, but they cannot be reproduced stably.
There are two reasons for this. The first is that the microbial species that grows in natural rubber latex depends on chance, and the second is that the desired performance is obtained before the enzymatic reaction proceeds sufficiently even if effective bacteria propagate. Is not possible.
International Publication No. WO2003 / 08925 (Claims, Examples, etc.) JP-A-2004-189773 (Claims, Examples, etc.) JP-A-2004-189774 (Claims, Examples, etc.) JP-A-6-56902 (Claims, Examples, etc.) JP-A-6-56906 (Claims, Examples, etc.)

本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これを解消しようとするものであり、安定的に、かつ安価に加工性、物性に優れた微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法、天然ゴム及びそのゴム組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and current state of the prior art, and is intended to solve this problem. A method for producing a microbially treated natural rubber latex excellent in processability and physical properties stably and inexpensively, natural rubber, and An object is to provide the rubber composition.

本発明者は、上記従来の課題を解決すべく、鋭意研究した結果、微生物の中でも、成長が早く、培養液中に酵素を放出しやすい特定の微生物を用いることにより、上記目的の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法、天然ゴム及びそのゴム組成物の製造方法、天然ゴム及びそのゴム組成物を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、次の(1)〜(7)に存する。
(1) 天然ゴムラテックスに微生物を添加してタンパク質、脂質、糖質を分解したことを特徴とする微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。
(2) 界面活性剤を添加していること特徴とする上記(1)に記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。
(3) 更に、pH緩衝剤を添加していること特徴とする上記(1)又は(2)に記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。
(4) 微生物を添加してタンパク質、脂質、糖質を分解する際のpHが5〜10であることを特徴とする上記(1)〜(3)の何れか一つに記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。
(5) 微生物が、バクテリアであることを特徴とする上記(1)〜(4)の何れか一つに記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。
(6) 上記(1)〜(5)の何れか一つに記載の製造方法に得られる微生物処理天然ゴムラテックスを凝固、乾燥処理して得られることを特徴とする天然ゴム。
(7) 上記(6)に記載の天然ゴムを含有することを特徴とするゴム組成物。
As a result of diligent research to solve the above-described conventional problems, the present inventor uses a specific microorganism that grows quickly and easily releases an enzyme in a culture solution, thereby achieving the above-described target microorganism-treated natural product. It is an object of the present invention to provide a method for producing rubber latex, a method for producing natural rubber and a rubber composition thereof, a natural rubber and a rubber composition thereof.
That is, the present invention resides in the following (1) to (7).
(1) A method for producing a microorganism-treated natural rubber latex, characterized in that microorganisms are added to natural rubber latex to decompose proteins, lipids and carbohydrates.
(2) The method for producing a microorganism-treated natural rubber latex as described in (1) above, wherein a surfactant is added.
(3) The method for producing a microorganism-treated natural rubber latex as described in (1) or (2) above, wherein a pH buffer is further added.
(4) The microorganism-treated natural as described in any one of (1) to (3) above, wherein the pH when adding microorganisms to degrade proteins, lipids and carbohydrates is 5 to 10 A method for producing rubber latex.
(5) The method for producing a microorganism-treated natural rubber latex as described in any one of (1) to (4) above, wherein the microorganism is a bacterium.
(6) A natural rubber obtained by coagulating and drying a microorganism-treated natural rubber latex obtained by the production method according to any one of (1) to (5) above.
(7) A rubber composition comprising the natural rubber according to (6) above.

本発明によれば、安定的に、かつ安価に加工性、物性に優れた微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法、天然ゴム及びそのゴム組成物が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of microbial treatment natural rubber latex excellent in processability and physical property stably and cheaply, natural rubber, and its rubber composition are provided.

以下に、本発明の実施形態を発明ごとに詳しく説明する。
本発明の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法は、天然ゴムラテックスに微生物を添加してタンパク質、脂質、糖質を分解したことを特徴とするものである。
本発明方法としては、例えば、採取された天然ゴムラテックスに対して、微生物の中でも成長が早く、培養液中に天然ゴムラテックスのタンパク質、脂質、糖質を分解する酵素を放出しやすい微生物を前培養し、この前培養液の一部を天然ゴムラテックスベースとした培地に植菌することにより、天然ゴムラテックス中の悪影響成分であるタンパク質、脂質、糖質を分解し、加工性・物性に優れる天然ゴムラテックスを製造することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail for each invention.
The method for producing a microorganism-treated natural rubber latex of the present invention is characterized in that microorganisms are added to natural rubber latex to decompose proteins, lipids and carbohydrates.
As the method of the present invention, for example, microorganisms that grow faster than the collected natural rubber latex and easily release enzymes that degrade proteins, lipids, and carbohydrates of the natural rubber latex into the culture solution are used. By culturing and inoculating a part of this pre-cultured solution in a natural rubber latex-based medium, it degrades proteins, lipids and carbohydrates, which are adverse components in natural rubber latex, and excels in processability and physical properties. Natural rubber latex can be produced.

本発明に用いる原料となる天然ゴムラテックスは、天然のゴムの木から得られるフィ−ルドラテックスを意味し、好ましくは、新鮮なフィ−ルドラテックスの使用が望ましい。   The natural rubber latex used as a raw material for the present invention means a field latex obtained from a natural rubber tree, and it is preferable to use a fresh field latex.

本発明に用いる微生物としては、天然ゴムラテックスのタンパク質、脂質、糖質を分解できる微生物であれば、特に限定されないが、例えば、タンパク質、脂質、糖質を分解する酵素(プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ)の生産菌であるバクテリアが挙げられる。
具体的に用いることができるバクテリアとしては、バクテリアの中で、タンパク質、脂質、糖質を分解する酵素(プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ)の生産菌であるバチルス属(Becillus)、シュードモナス属に属する少なくとも1種(各単独又は2種以上の混合物)が挙げられる。例えば、Becillus属では、市販のsubtilis ATCC6633株や、シュードモナス属では、市販のプチダ(putida)ATCC49218株などを用いることができる。
The microorganism used in the present invention is not particularly limited as long as it is a microorganism capable of degrading proteins, lipids, and carbohydrates of natural rubber latex. For example, an enzyme (protease, lipase, amylase) that degrades proteins, lipids, and carbohydrates. Bacteria that are the production bacteria.
Specific examples of the bacterium that can be used include at least one bacterium belonging to the genus Bacillus and Pseudomonas, which are producers of enzymes (proteases, lipases, amylases) that degrade proteins, lipids, and carbohydrates. Seeds (each alone or a mixture of two or more). For example, a commercially available subtilis ATCC 6633 strain can be used for the Becillus genus, and a commercially available putida ATCC 49218 strain can be used for the Pseudomonas genus.

本発明方法において、上記微生物を用いて天然ゴムラテックスを処理する方法としては、例えば、天然ゴムラテックスに上記微生物を直接添加することもできるが、加工性、物性に有効な効果のある菌群を安定的に増殖せしめる点から、微生物を前培養した前培養液を用いることが好ましい。
前培養液の調製法(培養条件)としては、上記微生物を培養する培地を滅菌した後、本発明に用いる微生物を培地に接種し、好気的に前培養を行うことにより前培養液を調製することができる。
上記で得た前培養液は、天然ゴムラテックスを含む培地に接種し、好気的条件の下で攪拌し、pHを好ましくは7.0以上に保持することにより、加工性に悪影響を与えるタンパク質、脂質が分解され、かつ、低ロス性や耐摩耗性に悪影響を与える糖質が分解された天然ゴムラテックスが得られるものとなる。
In the method of the present invention, as a method of treating natural rubber latex using the microorganism, for example, the microorganism can be directly added to natural rubber latex, but a fungus group having an effective effect on processability and physical properties can be used. From the viewpoint of stable growth, it is preferable to use a preculture solution in which microorganisms are precultured.
As a preparation method (cultivation conditions) of the preculture solution, the medium for culturing the microorganism is sterilized, then the microorganism used in the present invention is inoculated into the medium, and the preculture solution is prepared by aerobic preculture. can do.
The pre-cultured solution obtained above is inoculated into a medium containing natural rubber latex, stirred under aerobic conditions, and maintained at a pH of preferably 7.0 or higher, thereby adversely affecting processability. Thus, a natural rubber latex can be obtained in which lipids are decomposed and carbohydrates that adversely affect low loss and wear resistance are decomposed.

前培養に用いる培地としては、用いる各バクテリア等の微生物が好適に増殖し、タンパク質、脂質、糖質を分解する酵素(プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ)を最大限に産出できるものであれば、特に限定されない。
微生物の使用量としては、天然ゴムラテックス中のゴム成分100質量部に対して、0.01〜2.0質量部となることが望ましい。
The medium used for the pre-culture is not particularly limited as long as microorganisms such as each bacterium to be used grow favorably and can produce enzymes (proteases, lipases, amylases) that decompose proteins, lipids, and carbohydrates to the maximum extent. Not.
The amount of the microorganism used is desirably 0.01 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component in the natural rubber latex.

本発明において、好ましくはバクテリア等の微生物から目的の酵素の放出を更に促し、より効果的な微生物処理ラテックスを得る点から、界面活性剤を添加することが望ましい。
用いることができる界面活性剤としては、例えば、非イオン界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤等が使用でき、特に、非イオン界面活性剤の使用が好ましい。
特に好ましくは、バクテリア等に致命的ではない程度に細胞壁を損傷させ、培地へ酵素を最大限誘導せしめる点から、ポリオキシエチレンエーテル型が望ましく、具体的には、TritonX−100などが挙げられる。
In the present invention, it is preferable to add a surfactant from the viewpoint of further promoting the release of the target enzyme from microorganisms such as bacteria and obtaining a more effective microorganism-treated latex.
Examples of the surfactant that can be used include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. Is preferred.
In particular, the polyoxyethylene ether type is desirable from the viewpoint of damaging the cell wall to the extent that it is not fatal to bacteria and the like, and maximally inducing the enzyme into the medium, and specifically, Triton X-100 and the like can be mentioned.

上記界面活性剤の添加量は、天然ゴムラテックス中の固形成分100質量部に対して、好ましくは、0.005〜10質量部、更に好ましくは、0.01〜1.0質量部の範囲であることが望ましい。
この界面活性剤の添加量が0.005質量部未満であると、細胞壁損傷作用が不十分となり、更なる処理効果が低くなることなり、一方、10質量部を越えると、バクテリア等を過度に損傷・不活性化させる恐れがある。
The amount of the surfactant added is preferably 0.005 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid component in the natural rubber latex. It is desirable to be.
When the amount of the surfactant added is less than 0.005 parts by mass, the cell wall damaging action becomes insufficient and the effect of further treatment becomes low. On the other hand, when the amount exceeds 10 parts by mass, bacteria and the like are excessively removed. There is a risk of damage or inactivation.

また、バクテリア等の呼吸によりpHが低下し凝固するのを一定時間防止するため、天然ゴムラックスにpH緩衝剤を添加するか、または、塩基により、微生物が天然ゴムラテックスのタンパク質、脂質、糖質を分解する際のpHを、好ましくは、5〜10、特に好ましくは、6〜9に調整することが望ましい。これにより、バクテリア等から放出された酵素が十分反応する時間を更に稼ぐことができることとなる。
用いることができるpH緩衝剤としては、例えば、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、リン酸ナトリウム等の燐酸塩や酢酸カリウム、酢酸ナトリウム等の酢酸塩、さらに硫酸、酢酸、塩酸、硝酸、クエン酸、コハク酸等の酸類またはその塩、あるいはアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等の少なくとも1種を、上記好ましいpH範囲となる量で用いることができる。
In addition, in order to prevent the pH from decreasing due to respiration of bacteria and coagulation for a certain period of time, a pH buffering agent is added to natural rubber lux, or microorganisms are added to natural rubber latex proteins, lipids, and carbohydrates with a base. It is desirable to adjust the pH at the time of decomposing preferably 5 to 10, particularly preferably 6 to 9. As a result, it is possible to further earn time for the enzyme released from bacteria or the like to sufficiently react.
Examples of the pH buffer that can be used include phosphates such as monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, and sodium phosphate, acetates such as potassium acetate and sodium acetate, and sulfuric acid, acetic acid, hydrochloric acid, and nitric acid. Acids such as citric acid and succinic acid or salts thereof, or at least one of ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate and the like can be used in an amount within the above-mentioned preferable pH range.

このように構成される本発明方法では、採取された天然ゴムラテックスに対して、微生物の中でも成長が早く、培養液中に天然ゴムラテックスのタンパク質、脂質、糖質を分解する酵素を放出しやすい微生物を前培養し、この前培養液の一部を天然ゴムラテックスベースとした培地に植菌することにより、天然ゴムラテックス中の悪影響成分であるタンパク質、脂質、糖質を分解し、加工性・物性に優れる天然ゴムラテックスを製造することができる。
本発明方法では、個々の濃縮酵素を利用することなく、安定的にかつ安価に加工性、物性に優れた複数酵素処理してなる天然ゴムラテックスをえることができるものとなる。また、微生物の増殖により排水中の残糖分が殆ど消費されているため排水処理設備も簡略化できることとなる。
In the method of the present invention configured as described above, the collected natural rubber latex grows fast among microorganisms and easily releases enzymes that degrade proteins, lipids, and carbohydrates of the natural rubber latex into the culture solution. By pre-incubating microorganisms and inoculating a part of this pre-cultured liquid in a natural rubber latex-based medium, it degrades proteins, lipids, and carbohydrates, which are harmful components in natural rubber latex, A natural rubber latex having excellent physical properties can be produced.
In the method of the present invention, it is possible to obtain a natural rubber latex obtained by a plurality of enzyme treatments having excellent processability and physical properties stably and inexpensively without using individual concentrated enzymes. In addition, since the residual sugar content in the wastewater is almost consumed due to the growth of microorganisms, the wastewater treatment facility can be simplified.

本発明の天然ゴムは、上記製造方法により得られた上記特性を有する微生物処理天然ゴムラテックスを凝固、乾燥処理して得られることを特徴とするものである。
具体的には、微生物処理された天然ゴムのラテックスは、ギ酸などの酸により、酸凝固し、次いで、クレーパー、シュレッダーを通してクライ化し、洗浄後、真空乾燥機、エアドライヤー、ドラムドライヤー等の通常の乾燥機を用いて乾燥することにより、本発明における天然ゴムを得ることができる。
The natural rubber of the present invention is obtained by coagulating and drying a microorganism-treated natural rubber latex having the above characteristics obtained by the above production method.
Specifically, the latex of natural rubber that has been subjected to microbial treatment is acid-coagulated with an acid such as formic acid, and then clarified through a creper or a shredder. After washing, the latex is usually used in vacuum dryers, air dryers, drum dryers, etc. The natural rubber in the present invention can be obtained by drying using a dryer.

本発明のゴム組成物は、ゴム成分として、上記特性となる天然ゴムを含有することを特徴とするものである。
本発明のゴム組成物には、ゴム成分として、少なくとも5質量%以上、好ましくは、5〜100質量%含むことが好ましい。この量が5重量%未満では所望の物性を有するゴム組成物が得られないことがある。
上記天然ゴムと併用されるゴム成分としては、通常の天然ゴム及びジエン系合成ゴムが挙げられ、ジエン系合成ゴムとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体(SBR)、ポリブタジエン(BR)、ポリイソプレン(IR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン共重合体及びこれらの混合物等が挙げられる。
The rubber composition of the present invention is characterized by containing a natural rubber having the above characteristics as a rubber component.
The rubber composition of the present invention preferably contains at least 5% by mass, preferably 5 to 100% by mass, as a rubber component. If this amount is less than 5% by weight, a rubber composition having desired physical properties may not be obtained.
Examples of the rubber component used in combination with the natural rubber include ordinary natural rubber and diene synthetic rubber. Examples of the diene synthetic rubber include styrene-butadiene copolymer (SBR), polybutadiene (BR), and polyisoprene. (IR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene copolymer, and mixtures thereof.

また、本発明のゴム組成物において配合される充填剤は、特に限定されるものではないが、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、クレー、炭酸カルシウムなど通常ゴム工業に用いられるものが使用できる。カーボンブラックとしては、例えば、SAF、HAF、ISAF、HAF、FEF、GPFなど種々のグレードのカーボンブラックを使用することができる。また、シリカとしては特に限定されないが、湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカが好ましい。このような充填剤は、単独でまたは二つ以上のものを混合して用いることもできる。
この充填剤の総配合量は、ゴム成分100質量部に対し、30〜120質量部の範囲、さらに40〜80質量部が好ましい。
Further, the filler compounded in the rubber composition of the present invention is not particularly limited, but those usually used in the rubber industry such as carbon black, silica, alumina, aluminum hydroxide, clay, calcium carbonate are used. it can. As carbon black, carbon black of various grades, such as SAF, HAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, can be used, for example. Silica is not particularly limited, but wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferable. Such fillers can be used alone or in admixture of two or more.
The total amount of the filler is preferably in the range of 30 to 120 parts by mass and more preferably 40 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

本発明のゴム組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、通常ゴム工業界で用いられる各種薬品、例えば加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などを含有させることができる。   In the rubber composition of the present invention, various chemicals usually used in the rubber industry, for example, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a process oil, an antioxidant, as long as the object of the present invention is not impaired. A scorch inhibitor, zinc white, stearic acid and the like can be contained.

本発明のゴム組成物は、タイヤ用途を始め、防振ゴム、ベルト、ホースその他の工業品等の用途にも用いることができる。特にタイヤ用ゴムとして好適に使用され、例えばトレッドゴム(キャップゴム,ベースゴムを含む)、サイドゴム、プライゴム、ビードフィラーゴムなどあらゆるタイヤ部材に適用することができる。   The rubber composition of the present invention can be used for applications such as anti-vibration rubber, belts, hoses and other industrial products as well as tire applications. In particular, it is suitably used as tire rubber, and can be applied to all tire members such as tread rubber (including cap rubber and base rubber), side rubber, ply rubber, and bead filler rubber.

次に、本発明を、実施例及び比較例に基づいて説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。   Next, although this invention is demonstrated based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to the following Example.

〔実施例1〜2及び比較例1〜4〕
(実施例1)
(1)微生物の前培養:
下記に示す培地A 50mlを300ml容積の三角フラスコに入れ、121℃で20分間滅菌した後、Becillus subtilis ATCC6633株を、1白金耳接種し、30℃で24時間好気的に振とう培養を行い、前培養液(I)を得た。
培地A
グルコース 2.0%(W/V)
ポリペプトンS 1.0%(W/V)
酵母エキス 0.05%(W/V)
リン酸一カリウム 0.1%(W/V)
硫酸マグネシウム・7水塩 0.02%(W/V)
炭酸ナトリウム(別滅菌) 1.0%(W/V)(pH無調整)
[Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4]
Example 1
(1) Pre-culture of microorganisms:
Place 50 ml of the medium A shown below in a 300 ml Erlenmeyer flask and sterilize at 121 ° C. for 20 minutes. Then inoculate 1 platinum ear of Becillus subtilis ATCC6633 and perform aerobic shaking culture at 30 ° C. for 24 hours. A preculture solution (I) was obtained.
Medium A
Glucose 2.0% (W / V)
Polypeptone S 1.0% (W / V)
Yeast extract 0.05% (W / V)
Monopotassium phosphate 0.1% (W / V)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.02% (W / V)
Sodium carbonate (separate sterilization) 1.0% (W / V) (no pH adjustment)

(2)天然ゴムラテックスの微生物処理
次に得られた前培養液(I)を下記の培地Bへ2%(v/v)接種し、好気的条件の下で攪拌し、pHを7.0以上に保ちつつ、30℃で48時間保持し、天然ゴムラテックス(A)を得た。
培地B:
天然ゴムラテックス(固形分20%) 1.0L
リン酸一カリウム 0.70g
硫酸マグネシウム・7水塩 0.14g
炭酸ナトリウム 7.0g(pH9.0)
Triton X−100 0.70g
(2) Microbial treatment of natural rubber latex Next, the obtained preculture solution (I) is inoculated into the following medium B at 2% (v / v), stirred under aerobic conditions, and adjusted to pH 7. While maintaining at 0 or more, it was kept at 30 ° C. for 48 hours to obtain a natural rubber latex (A).
Medium B:
Natural rubber latex (solid content 20%) 1.0L
Monopotassium phosphate 0.70g
Magnesium sulfate heptahydrate 0.14g
Sodium carbonate 7.0 g (pH 9.0)
Triton X-100 0.70g

(3)凝固・乾燥工程
上記天然ゴムラテックス(A)を酸凝固して得られたゴム分を、120℃に設定された熱風乾燥機で180分乾燥して天然ゴム(a)を製造した。
(3) Coagulation / Drying Step The rubber obtained by acid coagulation of the natural rubber latex (A) was dried for 180 minutes with a hot air dryer set at 120 ° C. to produce a natural rubber (a).

(実施例2)
(1)微生物の前培養:
下記に示す培地C(L−broth)50mlを300ml容積の三角フラスコに入れ、121℃で20分間滅菌した後、シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)ATCC49218株を植菌し、250℃で一晩前培養して、前培養液(II)を得た。
培地C
バクトトリプトン 1.0%(W/V)
酵母エキス 0.5%(W/V)
塩化ナトリウム 0.5%(W/V)
グルコース 0.1%(W/V)
炭酸ナトリウム(別滅菌) 1.0%(W/V)(pH無調整)
(Example 2)
(1) Pre-culture of microorganisms:
50 ml of medium C (L-broth) shown below was put into a 300 ml Erlenmeyer flask and sterilized at 121 ° C. for 20 minutes, and then Pseudomonas putida ATCC 49218 strain was inoculated and pre-cultured overnight at 250 ° C. Thus, a preculture liquid (II) was obtained.
Medium C
Bactotripton 1.0% (W / V)
Yeast extract 0.5% (W / V)
Sodium chloride 0.5% (W / V)
Glucose 0.1% (W / V)
Sodium carbonate (separate sterilization) 1.0% (W / V) (no pH adjustment)

(2)天然ゴムラテックスの微生物処理
次に、得られた前培養液(II)を下記の培地Dへ2%(v/v)接種し、好気的条件の下で攪拌し、pHを7.0以上に保ちつつ、30℃で48時間保持し、天然ゴムラテックス(B)を得た。
培地B:
天然ゴムラテックス(固形分20%) 1.0L
リン酸二カリウム 3.0g
硫酸アンモニウム 0.5g
硫酸マグネシウム 2.0g
硫酸亜鉛 0.1g(pH9.0)
Triton X−100 0.7g
(2) Microbial treatment of natural rubber latex Next, 2% (v / v) of the obtained preculture liquid (II) is inoculated into the following medium D, and stirred under aerobic conditions to adjust the pH to 7 While maintaining at 0.0 or more, it was kept at 30 ° C. for 48 hours to obtain a natural rubber latex (B).
Medium B:
Natural rubber latex (solid content 20%) 1.0L
Dipotassium phosphate 3.0g
Ammonium sulfate 0.5g
Magnesium sulfate 2.0g
Zinc sulfate 0.1g (pH 9.0)
Triton X-100 0.7g

(3)凝固・乾燥工程
上記天然ゴムラテックス(B)を上記実施例1と同様にして天然ゴム(b)を製造した。
(3) Coagulation / drying step Natural rubber (b) was produced in the same manner as in Example 1 except that the natural rubber latex (B) was used.

(比較例1)
(1)天然ゴムラテックスの収集、調製
天然ゴムラテックス(原液、NH3無添加)600g(固形分120g)に対して、界面活性剤(花王社製、「SS−40N」10.0g)を加え、pH9.0に調整した、天然ゴムラテックス(III)を得た。
(2)天然ゴムラテックスの酵素処理工程
水400gに酵素として、プロテアーゼ(酵素、ノボザイムズ社製、「アルカラーゼ2.5L、タイプDX」)0.10gを加えて混合し、溶液(IV)を調製した。
次に、天然ゴムラテックス(III)600gをウォーターバス中にて30℃の恒温とし、攪拌しながら、溶液(IV)を滴下し、3時間同温度で攪拌を続け、45時間静置し、酵素処理天然ゴムラテックス(C)を得た。
(3)凝固・乾燥工程
酵素処理天然ゴムラテックス(C)を上記実施例1と同様にして天然ゴム(c)を製造した。
(Comparative Example 1)
(1) Collection and preparation of natural rubber latex To 600 g of natural rubber latex (stock solution, no NH 3 added) (solid content of 120 g), a surfactant (“SS-40N” 10.0 g, manufactured by Kao Corporation) was added. Natural rubber latex (III) adjusted to pH 9.0 was obtained.
(2) Enzyme treatment step of natural rubber latex 0.10 g of protease (enzyme, manufactured by Novozymes, “Alcalase 2.5 L, type DX”) as an enzyme was added to 400 g of water and mixed to prepare solution (IV). .
Next, 600 g of natural rubber latex (III) was kept at a constant temperature of 30 ° C. in a water bath, and while stirring, the solution (IV) was added dropwise, stirring was continued for 3 hours at the same temperature, and allowed to stand for 45 hours. A treated natural rubber latex (C) was obtained.
(3) Coagulation / drying step Natural rubber (c) was produced in the same manner as in Example 1 except that enzyme-treated natural rubber latex (C) was used.

(比較例2及び3)
上記比較例1の(2)において、酵素:プロテアーゼの代わりに、比較例2はリパーゼ(名糖産業社製、「リパーゼOF」、0.10g)、比較例3はセルラーゼ(天野エンザイム社製、「セルラーゼA」、0.10g)を用い、各酵素処理天然ゴムラテックス(D)、(E)を得た後、上記実施例1と同様に酸凝固、乾燥して各天然ゴム(d)、(e)を製造した。
(Comparative Examples 2 and 3)
In Comparative Example 1 (2), instead of the enzyme: protease, Comparative Example 2 is lipase (manufactured by Meito Sangyo Co., Ltd., “Lipase OF”, 0.10 g), and Comparative Example 3 is cellulase (manufactured by Amano Enzyme, “Cellulase A”, 0.10 g) was used to obtain each enzyme-treated natural rubber latex (D), (E), and then coagulated and dried in the same manner as in Example 1 to obtain each natural rubber (d), (E) was produced.

(比較例4)
上記比較例1において、酵素を添加せずに、酵素処理工程を経ずに直接凝固・乾燥して天然ゴム(f)を製造した。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 1, natural rubber (f) was produced by directly coagulating and drying without adding the enzyme and without undergoing the enzyme treatment step.

上記実施例1〜2及び比較例1〜4において、天然ゴムラテックスの調製時のpH測定(常法)、窒素量、分子量(Mw)、ゲル分(%)は下記方法により測定した。
これらの結果を下記表1に示す。
In the said Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4, pH measurement (normal method) at the time of preparation of natural rubber latex, nitrogen amount, molecular weight (Mw), and gel content (%) were measured by the following method.
These results are shown in Table 1 below.

(窒素量の測定方法)
ケルダール法によって総窒素含有量を測定し、全量に対する割合(質量%)として算出した。
(Method for measuring nitrogen content)
The total nitrogen content was measured by the Kjeldahl method and calculated as a ratio (mass%) to the total amount.

(分子量Mwの測定方法)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー〔GPC〕:東ソー社製HLC−8020、カラム:東ソー社製GMH−XL、検出器:示差屈折率(RI)〕を用いて東ソー社製の標準ポリスチレンを基準として各天然ゴムのポリスチレン換算の重量平均分子量を求めた。
(Measurement method of molecular weight Mw)
Each natural rubber based on Tosoh standard polystyrene using gel permeation chromatography [GPC]: Tosoh HLC-8020, column: Tosoh GMH-XL, detector: differential refractive index (RI) The weight average molecular weight in terms of polystyrene was determined.

(ゲル分の測定方法)
天然ゴム試料0.2gをトルエン50ml中に加えて24時間放置し、日立工機社製遠心分離機CP70Gを用い、ローター温度10℃、回転機35,000rpm、90分間という条件でトルエン不溶ゲル分を分離した。その後、分離したゲル分を乾燥させて秤量し、用いた天然ゴム全体の質量に対する割合を求めることで算出した。
(Method for measuring gel content)
Add 0.2 g of natural rubber sample to 50 ml of toluene and leave it for 24 hours, and use toluene centrifuge CP70G manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd. under conditions of rotor temperature 10 ° C., rotating machine 35,000 rpm, 90 minutes. Separated. Thereafter, the separated gel was dried and weighed, and the ratio was calculated by determining the ratio to the total mass of the natural rubber used.

上記各天然ゴムを用いて、下記表2に示す組成でゴム組成物を調製し、ゴム組成物から温度145℃、33分間の条件で加硫した試作ゴムを得た。
また、各試作ゴムの練りゴム粘度(ムーニー粘度)、耐摩耗性の評価を下記方法により行い、その結果を下記表1〜3に示す。
(1)コンバウンド(ゴム組成物)のムーニー粘度
JIS K6300−1994に準じ、130℃にてムーニー粘度[ML1+4/130℃]を測定した。この値は小さいほど加工性に優れている。
(2)耐摩耗性(指数)
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6をコントロール(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。
また、この耐摩耗性とコンバウンド(ゴム組成物)のムーニー粘度との関係を図1に示す。
Using each of the above natural rubbers, a rubber composition was prepared with the composition shown in Table 2 below, and a trial rubber vulcanized under the conditions of a temperature of 145 ° C. for 33 minutes was obtained from the rubber composition.
Moreover, kneaded rubber viscosity (Mooney viscosity) and abrasion resistance of each prototype rubber were evaluated by the following methods, and the results are shown in Tables 1 to 3 below.
(1) Mooney Viscosity of Conbound (Rubber Composition) The Mooney viscosity [ML1 + 4/130 ° C.] was measured at 130 ° C. according to JIS K6300-1994. The smaller this value, the better the workability.
(2) Abrasion resistance (index)
Using a Lambourn type wear tester, the amount of wear at a slip rate of 60% at room temperature was measured, and indexed with Comparative Example 6 as a control (100). The higher the value, the better the wear resistance.
Moreover, the relationship between this abrasion resistance and the Mooney viscosity of a conbound (rubber composition) is shown in FIG.

Figure 2007284638
Figure 2007284638

Figure 2007284638
老化防止剤6C:N−フェニル−N−1,3―ジメチルブチル−p−フェニレンジアミン
加硫促進剤CZ:N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
Figure 2007284638
Anti-aging agent 6C: N-phenyl-N-1,3-dimethylbutyl-p-phenylenediamine Vulcanization accelerator CZ: N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide

上記表1〜表2及び図1の結果から明らかなように、本発明範囲となる微生物処理した実施例1〜2は、本発明の範囲外となる従来の酵素処理等した比較例1〜4に較べて、安定的に、加工性(窒素量、分子量、ゲル分)、物性(粘度、耐摩耗性)に優れた天然ゴムラテックス、天然ゴム、をゴム組成物が得られることが判明した。   As is apparent from the results of Tables 1 and 2 and FIG. 1, Examples 1 and 2 treated with microorganisms within the scope of the present invention are Comparative Examples 1 to 4 subjected to conventional enzyme treatment and the like outside the scope of the present invention. Compared to the above, it has been found that the rubber composition can be obtained stably with natural rubber latex and natural rubber excellent in processability (nitrogen content, molecular weight, gel content) and physical properties (viscosity, wear resistance).

本発明では、安定的に、かつ安価に加工性、物性に優れた微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法、その天然ゴム及びそのゴム組成物が得られ、タイヤ用途を始め、防振ゴム、ベルト、ホースその他の工業品等の用途に好適に用いることができる。   In the present invention, a method for producing a microorganism-treated natural rubber latex having excellent processability and physical properties at a stable and low cost, its natural rubber and its rubber composition can be obtained, including tire applications, anti-vibration rubber, belts, It can be suitably used for applications such as hoses and other industrial products.

本発明方法により得られた天然ゴムを用いたゴム組成物のコンパウンド粘度と耐摩耗性との特性を示した特性面である。It is the characteristic surface which showed the characteristic of the compound viscosity and abrasion resistance of the rubber composition using the natural rubber obtained by the method of this invention.

Claims (7)

天然ゴムラテックスに微生物を添加してタンパク質、脂質、糖質を分解したことを特徴とする微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。   A method for producing a microorganism-treated natural rubber latex, characterized in that microorganisms are added to natural rubber latex to decompose proteins, lipids, and carbohydrates. 界面活性剤を添加していること特徴とする請求項1に記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。   A method for producing a microorganism-treated natural rubber latex according to claim 1, wherein a surfactant is added. 更に、pH緩衝剤を添加していること特徴とする請求項1又は2に記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。   Furthermore, the pH buffer is added, The manufacturing method of the microorganisms processing natural rubber latex of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 微生物を添加してタンパク質、脂質、糖質を分解する際のpHが5〜10であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。   The method for producing a microorganism-treated natural rubber latex according to any one of claims 1 to 3, wherein the pH when adding microorganisms to decompose proteins, lipids and carbohydrates is 5 to 10. 微生物が、バクテリアであることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の微生物処理天然ゴムラテックスの製造方法。   The method for producing a microorganism-treated natural rubber latex according to any one of claims 1 to 4, wherein the microorganism is a bacterium. 請求項1〜5の何れか一つに記載の製造方法に得られる微生物処理天然ゴムラテックスを凝固、乾燥処理して得られることを特徴とする天然ゴム。   A natural rubber obtained by coagulating and drying a microorganism-treated natural rubber latex obtained by the production method according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載の天然ゴムを含有することを特徴とするゴム組成物。   A rubber composition comprising the natural rubber according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011528735A (en) * 2008-07-24 2011-11-24 ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン Rubber composition for winter tire tread
CN104497174A (en) * 2015-01-07 2015-04-08 广东海洋大学 Method for coagulating natural latex by using compound microorganisms
WO2016043056A1 (en) * 2014-09-18 2016-03-24 株式会社ブリヂストン Natural rubber, process for producing same, and rubber composition and pneumatic tire obtained using same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011528735A (en) * 2008-07-24 2011-11-24 ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン Rubber composition for winter tire tread
WO2016043056A1 (en) * 2014-09-18 2016-03-24 株式会社ブリヂストン Natural rubber, process for producing same, and rubber composition and pneumatic tire obtained using same
CN104497174A (en) * 2015-01-07 2015-04-08 广东海洋大学 Method for coagulating natural latex by using compound microorganisms

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