弹性体组合物和使用弹性体组合物的轮胎

摘要

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。

权利要求

1.一种弹性体组合物，其特征在于，其在弹性体组分中包含有机物发酵处理中产生的残滓，所述残滓是使用发酵微生物的有机物发酵处理中产生的并且包含所述发酵微生物细胞壁的残滓，所述残滓是在包含植物细胞壁和所述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的并且包含所述植物细胞壁和短纤维中至少一种的残滓，所述发酵处理是使用曲霉菌和酵母中至少一种的处理，并且所述短纤维具有曲霉菌和酵母中至少一种附着的细胞壁。

2.一种弹性体组合物，其特征在于，其在弹性体组分中包含有机物发酵处理中产生的残滓，所述残滓是使用发酵微生物的有机物发酵处理中产生的并且包含所述发酵微生物细胞壁的残滓，所述残滓包含作为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，所述发酵处理是使用曲霉菌和酵母中至少一种的处理，并且所述纤维素粒子和半纤维素粒子具有曲霉菌和酵母中至少一种附着的细胞壁。

3.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述有机物是生物质。

4.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述发酵处理是使用厌氧微生物的厌氧发酵处理，并且所述厌氧发酵处理中产生的残滓在烟熏处理后包含于所述弹性体组分中。

5.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述发酵处理是使用需氧微生物的需氧发酵处理。

6.根据权利要求4所述的弹性体组合物，其中所述厌氧发酵处理是甲烷发酵处理、乙醇发酵处理或氢发酵处理，或其组合。

7.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述残滓的主要组分是肽聚糖。

8.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其中所述残滓包含作为所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。

9.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其中所述残滓包括所述短纤维，并且所述短纤维包括纤维素短纤维和半纤维素短纤维中的至少一种。

10.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述残滓包含作为所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，和所述植物细胞壁所连的短纤维。

11.根据权利要求8所述的弹性体组合物，其中所述发酵处理是使用曲霉菌和酵母中至少一种的处理，并且所述纤维素粒子和半纤维素粒子具有曲霉菌和酵母中至少一种附着的细胞壁。

12.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述残滓的含有量是1至50质量份，基于100质量份所述弹性体组分。

13.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述残滓的直径是0.02μm至

200μm。

14.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述残滓在进行烟熏处理或碳化处理后包含于所述弹性体组分中。

15.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，其中所述残滓的直径是0.02至50μm。

16.根据权利要求8所述的弹性体组合物，其中所述纤维素粒子和半纤维素粒子的直径是0.02μm至50μm。

17.根据权利要求8所述的弹性体组合物，其中所述纤维素粒子和半纤维素粒子聚集成块体，并且所述块体的直径是0.5μm至2mm。

18.根据权利要求1或9所述的弹性体组合物，其中所述短纤维的直径是1μm至

150μm。

19.根据权利要求1或9所述的弹性体组合物，其中所述短纤维的长度是0.3mm至5mm。

20.根据权利要求1或9所述的弹性体组合物，其中，所述短纤维呈2至10根聚集纤维的束状。

21.一种轮胎，其具有用根据权利要求1至12任一项所述的弹性体组合物构成的至少一部分。

说明书

弹性体组合物和使用弹性体组合物的轮胎

技术领域

[0001] 本发明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。

背景技术

[0002] 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。

[0003] 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CO2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。

[0004] 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。

发明内容

[0005] 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。

[0006] 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。

[0007] 因此，本发明的目的是有利地解决上述问题，本发明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。

[0008] 此处，本发明的弹性体组合物中，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。

[0009] 本发明的弹性体组合物中，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。

[0010] 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。

[0011] 此外，本发明的弹性体组合物中，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。

[0012] 另外，本发明的弹性体组合物中，上述残滓的直径优选0.02μm至200μm，并且当残滓聚集成块体时，块体尺寸优选是0.5μm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0.02μm，和细微的残滓还难以处理。并且，这是因为当残滓直径大于200μm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。

[0013] 另外，本发明的弹性体组合物中，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))。

[0014] 此处，本发明的弹性体组合物中，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。

[0015] 本发明的弹性体组合物中，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℃温度下碳化残滓。

[0016] 本发明的弹性体组合物中，上述残滓的直径优选是0.02至50μm。具有小于0.02μm直径的残滓难以处理，并且具有大于50μm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。

[0017] 另外，本发明的弹性体组合物中，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)。

[0018] 此处，本发明的弹性体组合物中，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0.02μm至50μm。这是因为当直径小于0.02μm时它们难以处理，并且当直径大于50μm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0.5μm至2mm。

[0019] 本发明的弹性体组合物中，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，它们适合作为替代材料。而且，上述短纤维的直径优选是1μm至150μm，并且上述短纤维的长度优选是0.3mm至5mm。这是因为在大的直径和长的长度的情况下分散性差，并且在小的直径和短的长度的情况下补强效果低。此外，上述短纤维优选呈2至10根聚集纤维的束状。这是因为尽管通过成束补强效果增大，但是在数量太多的聚集纤维的情况下，分散性劣化。

[0020] 本发明的弹性体组合物中，上述残滓优选包含作为上述植物细胞壁的主要组分的纤维素粒子和半纤维素粒子中的至少一种，和上述植物细胞壁所连的短纤维。这是因为在包含粒子和短纤维两者的情况下，粒子附着至短纤维，然后通过附着粒子在短纤维等的表面上形成细微凹凸，对弹性体组分的物理结合加强。另外，在本文中，具有1至5纵横比的被称为粒子和具有6至50纵横比的被称为短纤维。

[0021] 本发明的弹性体组合物中，上述发酵处理优选是使用曲霉菌和酵母中至少一种的处理，并且上述纤维素粒子和半纤维素粒子优选具有曲霉菌和酵母中至少一种附着的细胞壁。而且，本发明的弹性体组合物中，上述发酵处理优选是使用曲霉菌和酵母中至少一种的处理，并且上述短纤维优选具有曲霉菌和酵母中至少一种附着的细胞壁。这是因为当曲霉菌和酵母中至少一种的细胞壁如上述附着时，通过附着的曲霉菌和酵母在短纤维等的表面上形成细微的凹凸，并且对弹性体组分的物理结合加强。

[0022] 本发明的弹性体组合物中，基于100质量份的上述弹性体组分，上述残滓的含有量优选是1至50质量份。这是因为通过使残滓的含有量不少于1质量份，可以提供能够充分实现减轻环境负担的弹性体组合物，其为本发明的目的。并且，这是因为通过使残滓的含有量不多于50质量份，可以提供不使用替代原料而具有等同于弹性体组合物性能的弹性体组合物。

[0023] 另外，本发明轮胎的特征在于上述弹性体组合物构成其至少一部分。通过用包含有机物发酵处理中产生的残滓的弹性体组合物构成一部分(其在传统轮胎中仅由弹性体组合物如橡胶组合物构成)，可以在维持作为轮胎的性能的同时减少弹性体组分的使用量，从而减轻环境负担。

[0024] 根据本发明，可以提供可以在不采用任何复杂生产工序的情况下低成本生产和环境友好的弹性体组合物。另外，可以提供在使用弹性体组合物的生产中具有低环境负担的轮胎。

附图说明

[0025] 图1是示出本发明轮胎的实例的横截面图。

具体实施方式

[0026] <弹性体组合物>

[0027] 以下将详细描述本发明的弹性体组合物。根据本发明的弹性体组合物，其特征在于通过在弹性体组分中包含有机物发酵处理中产生的残滓并捏合，使弹性体组分的使用量减少。

[0028] 此处，弹性体组分包括橡胶组分(天然橡胶、合成橡胶)、热塑性弹性体、热固性弹性体或其组合，合成橡胶具体包括苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)等。另外，热塑性弹性体包括乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯类弹性体、聚氨酯类弹性体、聚烯烃类弹性体等，热固性弹性体包括酚醛类弹性体(phenol based elastomer)、脲醛类弹性体(urea based elastomer)、三聚氰胺类弹性体、环氧类弹性体等。另外，本发明的弹性体组合物可任意地包含补强填料如炭黑和二氧化硅，软化剂如芳香油，通常添加的添加剂如硫化促进剂、辅助硫化促进剂、抗氧化剂等。

[0029] 要进行发酵处理的有机物包括作为生物来源的可再生有机资源的生物质，所述生物质包括例如，废弃生物质如纸、畜禽粪便、剩余食物、蒸馏酒精残渣(例如甘薯蒸馏酒精残渣(sweet potato distilled spirit residue)、稻蒸馏酒精残渣、大麦蒸馏酒精残渣)、建筑废木料、黑液和剩余污泥(例如污水污泥、粪便污泥、甲烷发酵污泥)，未利用的生物质如稻秸(rice straw)、麦秸(straw)、米糠(rice husks)和伐木残料(例如间伐材、被害木)，资源作物生物质如饲料作物、水果(例如葡萄、苹果、樱桃、棕榈果)、谷物(例如稻、小麦、玉米)、根菜类蔬菜(root vegetables)(例如马铃薯、甘薯)和淀粉作物(例如甘蔗)，以及尾索动物如海鞘的包囊。通过使用此类生物质，可以进一步减轻弹性体组合物生产中的环境负担。另外，从有效使用资源和减轻环境负担的观点，优选使用废弃生物质作为有机物。

[0030] 另外，上述有机物中，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包括资源作物生物质如水果、谷物、根菜类蔬菜和甘蔗，和尾索动物例如海鞘的包囊，以及废弃生物质如甘薯蒸馏酒精残渣、稻蒸馏酒精残渣和大麦蒸馏酒精残渣，未利用的生物质如稻秸和麦秸。而且，从作为资源可用性和再利用性的观点，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在上述中优选甘薯蒸馏酒精残渣、稻蒸馏酒精残渣和大麦蒸馏酒精残渣。另外，由于生产蒸馏酒精的过程中粉碎原料(例如在甘薯蒸馏酒精生产中的第二发酵步骤添加粉碎的甘薯)，从使残渣中的纤维素短纤维等足够细微方面考虑，优选甘薯蒸馏酒精残渣、稻蒸馏酒精残渣和大麦蒸馏酒精残渣。

[0031] 另外，当使用剩余污泥(如污水污泥、处理的畜禽废弃物的污泥、经处理的原生垃圾和食物/饮料废弃物的污泥、或者需氧或厌氧处理的排放水(包括从酿造公司排放的洗水)的污泥)作为有机物的发酵处理中产生的残滓时，从减轻弹性体组合物的重量和防止由于包含金属而对弹性体组合物的不良影响的观点，要进行发酵处理的剩余污泥优选是不包含任何铁系聚集剂(aggregating agent)的剩余污泥，例如使用铝化合物作为聚集剂的污泥，并且例如更优选不包含任何聚集剂的剩余污泥，例如通过微生物自身成粒的颗粒等。

[0032] 此处，作为进行有机物发酵处理的方法，使用厌氧微生物的发酵处理包括例如使用甲烷生产微生物的甲烷发酵、使用乙醇发酵微生物的乙醇发酵和使用氢生产微生物的氢发酵等，以及使用需氧微生物的发酵处理包括例如使用乙酸形成微生物的乙酸发酵，使用各种氧化细菌如铵氧化细菌(ammonium oxidizing bacteria)等的废水处理等。

[0033] 另外，弹性体组分中包含的残滓包括例如在需氧或厌氧条件下进行有机物生物处理(发酵)产生的(发酵处理中未被降解)剩余污泥，发酵处理后的残渣如各种蒸馏酒精残渣等。此处，当将剩余污泥作为残滓使用时，从减轻弹性体组合物的重量和防止由于包含金属而对弹性体组合物的不良影响的观点，优选不包含任何铁系聚集剂的污泥，例如使用铝化合物作为聚集剂的污泥，并且更优选不包含任何聚集剂的污泥。另外，作为残滓，可以使用过滤后作为剩余沉淀(ground)的残渣。

[0034] 另外，可在例如通过使用烟熏处理或碳化处理去除硫化氢后，将残滓包含于弹性体组分中。此处，烟熏处理意指用加热木材时产生的烟来烟熏残滓，碳化处理意指在约800℃的高温下碳化残滓。通过进行烟熏处理或碳化处理，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。

[0035] 能够包含于本发明的弹性体组合物中的残滓的其它实例包括使用发酵微生物的有机物的发酵处理中产生的并且包含发酵微生物的细胞壁的残滓，和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发酵处理中产生的并且包含植物细胞壁和短纤维中至少一种的残滓。更具体地，包括含有发酵微生物等的细胞壁中包含的肽聚糖，植物细胞壁中包含的纤维素粒子、半纤维素粒子和木质素，植物细胞壁所连的短纤维(纤维素短纤维、半纤维素短纤维等)，或其混合物的残滓。另外，残滓优选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。而且，进一步优选包含纤维素粒子与半纤维素粒子中的至少一种和短纤维两者。这是因为由于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可作为微型排水系统发挥作用，当弹性体组合物例如在冬季轮胎中使用时，可使冬季轮胎的性能(冰上性能等)得到改进。另外，这是因为通过包含粒子和短纤维两者，当弹性体组合物例如在冬季轮胎中使用时，可以具有吸湿的效果。此外，残滓优选包含肽聚糖、纤维素粒子和半纤维素粒子中的至少一种、和纤维素短纤维和半纤维素短纤维中的至少一种。这是因为通过包含肽聚糖、粒子和短纤维，当弹性体组合物例如在冬季轮胎中使用时，可以具有吸湿的效果。另外，通过例如冲洗粒子可以使纤维素粒子和半纤维素粒子和纤维素短纤维和半纤维素短纤维从其混合物中分离。

[0036] 此处，纤维素粒子和半纤维素粒子优选具有曲霉菌和酵母中至少一种附着的细胞壁。而且，短纤维也优选具有曲霉菌和酵母中至少一种附着的细胞壁。这是因为当曲霉菌和酵母中至少一种的细胞壁如上述附着时，通过附着的曲霉菌和酵母在短纤维等的表面上形成细微的凹凸，并且加强对弹性体组分的物理结合。

[0037] 另外，纤维素粒子和半纤维素粒子是植物细胞壁的主要组分，并具有1至5的纵横比。另外，纤维素短纤维和半纤维素短纤维是所连的植物细胞壁，并具有6至50的纵横比。

[0038] 此处，从可操作性和分散性的观点，弹性体组分中包含的残滓的直径优选是0.02μm至200μm。这是因为需要通过使用粉碎机破碎细胞壁的操作从而使残滓的直径小于0.02μm，并且还使细微的残滓难以处理。而且，这是因为当直径大于200μm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。另外，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的直径优选是0.02μm至50μm，并且纤维素粒子和半纤维素粒子的直径优选是0.02μm至50μm。另外，当残滓聚集成块体时，块体直径优选是0.5μm至2mm。这是因为当块体直径大于2mm时，在弹性体组分中的分散性差。而且，短纤维的直径优选为1μm至150μm，并且短纤维的长度优选为
0.3mm至5mm。这是因为在大的直径和长的长度的情况下分散性差，在小的直径和短的长度的情况下对弹性体组合物的补强效果和弹性体组合物的排水效果低。此外，短纤维优选呈2至10根聚集纤维的束状。这是因为尽管通过成束对弹性体组合物的补强效果和弹性体组合物的排水效果增强，但是在聚集纤维的数量太多的情况下，分散性劣化。

[0039] 除了在弹性体组分中包含有机物发酵处理中产生的残滓之外，并不特别地限制本发明的弹性体组合物，并且可以例如如下生产。另外，制备本发明弹性体组合物的方法并不特别地限制，并且例如可通过使用班伯里密炼机(Banbury mixer)和辊等通过捏合弹性体组分中的残滓和根据需要任意选择的各种配混剂而制备。

[0040] 另外，基于100质量份的弹性体组分，残滓的含有量优选为1至50质量份，更优选5至20质量份。这是因为通过使残滓的含有量不少于1质量份，可以充分实现减轻环境负担，通过使残滓的含有量不大于50质量份，可以提供不使用替代原料而具有等同于弹性体组合物性能的弹性体组合物。

[0041] <弹性体组合物制备例1>

[0042] 首先，将剩余食物甲烷发酵后残留的残滓在例如800℃的温度下进行烟熏处理，从而将残滓中的真菌体灭菌以及去除硫化氢。

[0043] 其次，使烟熏处理后的残滓与任意的填料(炭黑等)和添加剂包含于弹性体组分中，并捏合。

[0044] <弹性体组合物制备例2>

[0045] 首先，将剩余食物甲烷发酵后残留的残滓在例如800℃的温度下进行碳化处理，从而将残滓中的真菌体灭菌以及去除硫化氢。

[0046] 其次，使碳化处理后的残滓与任意的填料(炭黑等)和添加剂包含于弹性体组分中，并捏合。

[0047] <弹性体组合物制备例3>

[0048] 首先，干燥残滓，并根据需要通过上述方法从干燥的残滓中提取纤维素粒子或半纤维素粒子，或者纤维素短纤维或半纤维素短纤维。

[0049] 其次，使干燥的残滓、纤维素粒子或半纤维素粒子、或者纤维素短纤维或半纤维素短纤维与任意的填料(炭黑等)和添加剂包含于弹性体组分中，并捏合。

[0050] <轮胎>

[0051] 本发明的轮胎的特征在于上述弹性体组合物构成其至少一部分。除上述之外，它可通过使用与普通轮胎相同的生产方法生产。

[0052] 其次，参考附图将详细描述本发明的轮胎。图1是示出本发明轮胎实例的横截面图。图1中示出的轮胎包括一对胎圈部1，一对胎侧部2，连续至两胎侧部2的胎面部3，在上述一对胎圈部1之间环状延伸并补强各部1、2和3的胎体4，和沿径向位于胎体4的胎冠部外侧的带束部5。

[0053] 在所示轮胎中，胎体4包括一个胎体帘布层，并且还包括在一对各自配置于上述胎圈部1内的胎圈芯(钢丝)6之间环状延伸的主体部，围绕各胎圈芯6沿径向从内侧向外侧沿轮胎宽度方向向外卷起的折返部(turned end portions)。另外，尽管所示胎体4包括一个胎体帘布层，但在本发明的轮胎中胎体帘布层的数量可以是多个。

[0054] 另外，在所示的轮胎中，尽管带束部5包括两个带束层，但在本发明的轮胎中，构成带束部的带束层的数量并不限于此并且可以是一层以上。而且，本发明的轮胎可包括带束增强层，所述带束增强层包含沿轮胎径向设置于带束部5外侧的基本平行于轮胎周向布置的帘线橡胶化层，所述轮胎可进一步包括在带束部5端部和带束增强层之间的层间橡胶。

[0055] 而且，所示轮胎的特征在于至少在胎面部3中使用包含上述纤维素短纤维的弹性体组合物。通过在胎面部3中使用包含纤维素短纤维的弹性体组合物，可以提供在纤维素短纤维和路面相互作用中能够改进运行稳定性、湿地性能(wet performance)、以及冰雪性能的轮胎。

[0056] 另外，使用上述弹性体组合物的构件包括除胎面胶以外的胎侧胶、位于胎圈钢丝的径向外侧的三角胶芯或胎圈包布以及胎体和带束层用涂覆橡胶等。

[0057] 另外，作为填充本发明轮胎的气体，可以使用通常的空气或调整了氧分压的空气及惰性气体如氮气、氩气和氦气。

[0058] 实施例

[0059] 尽管以以下实施例将更详细地描述本发明，但本发明根本不限于以下实施例。

[0060] (实施例1-3)

[0061] 通过使用班伯里密炼机基于表1中所示的配混配方制备作为弹性体组合物的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含已知硫化剂等(硫磺：1.5质量份，硫化促进剂：2.9质量份[CZ(正环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)：1.5质量份，DPG(二苯胍)：1.2质量份，DM(二硫化二苯并噻唑)：0.2质量份]，ZnO：2.0质量份，硬脂酸：1.0质量份，防老剂6C：1.0质量份，基于100质量份橡胶组分)并通过常规方法硫化，然后通过下述方法测定和评价性能。结果示于表2至4中，另外，表1中“橡胶组合物中的烟熏残滓含有率”基于以下公式计算：

[0062] 烟熏残滓含有率＝烟熏残滓的含有量/(橡胶组分的含有量+炭黑的含有量+烟熏残滓的含有量)×100并忽略少量含有的组分(例如，硫化剂等)。

[0063] (常规例1)

[0064] 通过使用班伯里密炼机基于表1中所示的配混配方制备作为弹性体组合物的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含已知硫化剂等(硫磺：1.5质量份，硫化促进剂：2.9质量份[CZ：1.5质量份，DPG：1.2质量份，DM：0.2质量份]，ZnO：2.0质量份，硬脂酸：1.0质量份，防老剂6C：1.0质量份，基于100质量份橡胶组分)和通过常规方法硫化，然后通过下述方法测定和评价性能。结果示于表2至4中。

[0065] <评价>

[0066] (S-S曲线)

[0067] 对通过在160℃下硫化在实施例1至3和常规例1中制备的橡胶组合物15分钟获得的硫化橡胶测量取向方向(orientation direction)和垂直方向的拉伸应力和断裂伸长率，制成拉伸应力-应变曲线(S-S曲线)。更具体地，通过使用由Toyo Seiki Seisaku-Sho Co.，Ltd制造的拉伸应力试验机在-45至62℃温度和52.1Hz频率的条件下测量拉伸应力，通过使用由Toyo Seiki Seisaku-Sho Co.，Ltd制造的“strograph”在25℃温度和在100mm/min拉伸速率的条件下测量断裂伸长率。表2中示出了伸长率和应力、拉伸断裂强度(TB)和断裂伸长率(EB)之间的关系。另外，取向方向是指烟熏残滓的取向方向，垂直方向是指与此处的取向方向垂直的方向。

[0068] (动态模量和损耗角正切)

[0069] 对通过在160℃下硫化实施例1至3和常规例1中制备的橡胶组合物15分钟获得的硫化橡胶，在25℃温度、52.1Hz频率、0.09至5％应变的条件下，通过使用由Ueshima Seisakusho Co.，Ltd制造的粘弹性测量仪器常规例测量取向方向和垂直方向两者的动态模量(E’)和损耗角正切。表3中示出了动态模量(E’)和损耗模量(E”)，并且在表4中示出了损耗角正切(tanδ)。

[0070] 表1

[0071]

[0072] *1乳化聚合的SBR，用基于100质量份橡胶组分为37.5质量份的芳香油油展[0073] *2由Asahi Carbon Co.，Ltd制造，N110

[0074] *3包含甲烷发酵微生物(具有90％的肽聚糖含有率)的污泥(具有0.5-200nm的直径)，进行烟熏碳化处理(处理温度为800℃)

[0075]

[0076]

[0077]

[0078] 从表2至4的实施例1至3和常规例1，清楚的是作为包含0.5至4.4质量％烟熏残滓的弹性体组合物的橡胶组合物具有等同于不包含烟熏残滓的橡胶组合物的S-S曲线、动态模量和损耗角正切。因此，清楚的是通过包含烟熏残滓，可以在不劣化弹性体组合物的性能的情况下抑制弹性体组分的使用量。

[0079] (常规例2)

[0080] 通过挤出烯烃类热塑性弹性体(由Mitsui Chemicals制造，Milastomer 4400B)颗粒制备拉伸试验用样品。通过由Toyo Seiki Seisaku-Sho Co.，Ltd制造的拉伸试验机测量所制备样品的断裂应力。

[0081] (实施例4-10)

[0082] 基于表5中所示的配混量，在烯烃类热塑性弹性体(由Mitsui Chemicals制造，Milastomer 4400B)中包含与在实施例1至3中使用的相同烟熏残滓，从而制备颗粒。然后，挤出颗粒以制备拉伸试验用样品。通过由Toyo Seiki Seisaku-Sho Co.，Ltd制造的拉伸试验机测量制备的样品的断裂应力，作为基于常规例2的断裂应力为100％的指数评价获得的数值。结果示于表5中。参考上述“橡胶组合物中烟熏残滓含有率”的计算公式计算烟熏残滓的含有量。

[0083] 表5

[0084]烟熏残滓*3[质量％] 断裂应力的指数[％]
常规例2 0 100
实施例4 3 99
实施例5 5 99
实施例6 10 97
实施例7 20 94
实施例8 30 90
实施例9 50 85
实施例10 60 70

[0085] 从表5的实施例4至10和常规例2，变得清楚的是即使当在树脂中包含作为生物质发酵处理中产生的残滓的烟熏残滓时，也可以保持不包含烟熏残滓的常规例2的弹性体组合物断裂应力的70％以上。另外，从实施例4至9和10，变得清楚的是当烟熏残滓的含有量不大于50质量％时，可以将断裂应力保持在常规例2的弹性体组合物断裂应力的85％以上。

[0086] (实施例11-13)

[0087] 通过使用班伯里密炼机，基于表6中所示的配混配方制备包含甘薯蒸馏酒精残渣的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含已知硫化剂等(硫磺：1.5质量份，硫化促进剂：2.9质量份[CZ：1.5质量份，DPG：1.2质量份，DM：0.2质量份]，ZnO：2.0质量份，硬脂酸：1.0质量份，防老剂6C：1.0质量份，基于100质量份橡胶组分)并且通过常规方法硫化，然后通过以下方法测量和评价冰上μ。结果示于表6中。另外，通过在用于计算“橡胶组合物中烟熏残滓含有率”的上述公式中将“烟熏残滓的含有量”转变为“甘薯蒸馏酒精残渣的含有量”的公式计算表6中的“橡胶组合物中的甘薯蒸馏酒精残渣的含有率”。

[0088] (常规例3)

[0089] 通过使用班伯里密炼机，基于表6中所示的配混配方，制备不包含甘薯蒸馏酒精残渣的橡胶组合物，所述橡胶组合物包含已知硫化剂等(硫磺：1.5质量份，硫化促进剂：2.9质量份[CZ：1.5质量份，DPG：1.2质量份，DM：0.2质量份]，ZnO：2.0质量份，硬脂酸：
1.0质量份，防老剂6C：1.0质量份，基于100质量份橡胶组分)并且通过常规方法硫化，然后通过以下方法测量和评价冰上μ。结果示于表6中。

[0090] (冰上μ)

[0091] 通过使用路面摩擦试验机(公开于JP-U-H5-066545)在0℃的温度下在结冰道路上测量将实施例11至13和常规例3中制备的橡胶组合物在145℃下硫化33分钟获得的硫化橡胶的摩擦力，并基于常规例3的值为100的指数来表示。数值越大，则评价的制动性能越好。

[0092] 表6

[0093]

[0094] *4乳化聚合的SBR，用基于100质量份橡胶组分为37.5质量份的芳香油油展[0095] *5由Asahi Carbon Co.，Ltd.制造，N110

[0096] *6通过以甘薯芽(malt)∶稻芽比率＝4∶1进行发酵处理制备的甘薯蒸馏酒精的残渣，具有50％的含水量，残渣中固成分的组成为甘薯短纤维∶甘薯细胞壁＝1∶4。

[0097] 从表6中的实施例11至13和常规例3，变得清楚的是通过在弹性体组分中包含甘薯蒸馏酒精残渣，冰上μ可略有改进。