(57)【要約】【課題】転がり抵抗性能に優れたタイヤ用ゴム組成物を提供する。【解決手段】ジエン系ゴムに、小麦由来タンパク質であるグルテンを配合してなるタイヤ用ゴム組成物である。グルテンはジエン系ゴム１００重量部に対して１〜３０重量部配合される。また、このゴム組成物を用いてなる空気入りタイヤである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００重量部に対してグルテンを１〜３０重量部含有するタイヤ用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１記載のゴム組成物を用いた空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用ゴム組成物、及びそれを用いた空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の空気入りタイヤにおいては、低燃費性に寄与する転がり抵抗性能を向上すること、すなわち、転がり抵抗を低減することが求められており、そのために様々な開発がなされている。
【０００３】
ところで、タイヤ用ゴム組成物において、有機天然高分子の粉末を配合する技術して、下記特許文献１には、ジエン系ゴムに、デンプンとセルロースを配合することで、耐摩耗性を改善することが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１３３０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、デンプンやセルロースなどの糖類を配合することで、タイヤ用ゴム組成物の特性を改良することは提案されているが、小麦を原料としたタンパク質であるグルテンを配合することによって、タイヤ用ゴム組成物の特性改良が行われた発明はこれまでに知られていない。
【０００５】
本発明は、転がり抵抗性能に優れるタイヤ用ゴム組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意検討していく中で、ジエン系ゴムに対してグルテンを添加することにより、機械強度が高く、しかも転がり抵抗性能が向上したゴム組成物が得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明に係るタイヤ用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、グルテンを１〜３０重量部含有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ジエン系ゴムにグルテンを配合することにより、機械強度を向上するとともに、転がり抵抗性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。
【００１０】
本発明に係るゴム組成物において、ゴム成分として用いられるジエン系ゴムとしては、タイヤ用ゴム組成物に一般に用いられる各種ジエン系ゴムを用いることができる。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、変性天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−イソプレンゴム、ブタジエン−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）などが挙げられ、これらはそれぞれ単独で用いても２種以上併用してもよい。好ましくは、天然ゴム、変性天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムを用いることである。ここで、変性天然ゴムとは、天然ゴムに化学的処理を施して得られるゴムのことであり、例えば、エポキシ化天然ゴム、水素化天然ゴム、メチルメタクリレート変性天然ゴムなどが挙げられる。
【００１１】
上記ゴム組成物に配合されるグルテンは、一般に小麦から生成されるタンパク質、すなわち小麦由来のタンパク質であって、主としてグルテニンとグリアジンからなり、本ゴム組成物においてフィラーとして働くと考えられる。
【００１２】
タンパク質は一般に２０種類のアミノ酸で構成されるが、グルテンは、この２０種類のアミノ酸のうちシステインのＳＨ基同士が結合してジスルフィド結合（Ｓ−Ｓ結合）が形成されることによるシスチンをその構造に含み、これにより複雑な三次元構造を形成する。このシスチンのジスルフィド結合は、加硫時の熱により開裂し、異なるシステイン同士でシスチンを再形成することにより、異なる三次元構造を形成すると考えられる。このとき、ジエン系ゴム分子の一部が、上記再形成によりグルテンの三次元構造に取り込まれて、拘束される。このようにしてジエン系ゴムの一部がグルテンにより拘束され、その動きが制限されることで、ゴム組成物の発熱性が低下し、転がり抵抗が低減するものと考えられる。また、グルテンは、タンパク質であるため、熱によって変性して硬化するので、それによって、ゴム組成物の強度が向上する。以上より、ゴム組成物の強度アップと転がり抵抗性能の向上が同時に達成されると考えられる。
【００１３】
上記ゴム組成物に用いられるグルテンとしては、特に限定はなく、例えば、小麦粉から分離生成した蛋白質であるグルテンをフリーズドライ法やスプレードライ法（噴霧乾燥法）などで乾燥することによって粉末状としたグルテン粉末を用いることができる。
【００１４】
グルテンの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して、１〜３０重量部であり、より好ましくは２〜２０重量部である。グルテンの配合量が少なすぎると、その効果が不十分であり、逆に多すぎると、引張強さや切断時伸びの物性が低下する。
【００１５】
本発明に係るゴム組成物には、カーボンブラックやシリカなどの補強性充填剤（フィラー）を配合することができる。これらの補強性充填剤の配合量は、特に限定されないが、ジエン系ゴム１００重量部に対して、２０〜１００重量部であることが好ましく、より好ましくは３０〜６０重量部である。
【００１６】
補強性充填剤としてシリカを用いる場合、更に、シランカップリング剤を添加することが好ましい。シランカップリング剤は、シリカとジエン系ゴムの結合を促進するために配合されるものであり、従来からシリカとともにゴム組成物に使用されるものを用いることができる。例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
【００１７】
シランカップリング剤の配合量は、特に限定されないが、通常はシリカ１００重量部に対して、５〜１５重量部配合されることが好ましく、より好ましくは６〜１０重量部である。
【００１８】
本発明に係るゴム組成物には、上記の各成分の他に、老化防止剤、亜鉛華、ステアリン酸、軟化剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、加硫遅延剤など、タイヤ用組成物に通常配合される各種添加剤を配合することができる。
【００１９】
本発明に係るゴム組成物は、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ローラーなどの混練機を用いて混練りすることにより得られ、常法に従い、例えば１４０〜１８０℃で加硫成形することにより、各種空気入りタイヤのゴム部材（トレッドゴムやサイドウォールゴムなど）を構成することができる。特には、空気入りタイヤのトレッドゴム部に用いられることが好ましい。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２１】
バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合に従い、実施例及び比較例の各タイヤ用ゴム組成物を調製した。表１中の各成分は以下の通りである。
【００２２】
・ＥＮＲ２５：エポキシ化率が２５モル％のエポキシ化天然ゴム（マレーシアのＭＲＢ社製「ＥＮＲ−２５」）、
・ＮＲ：未変性天然ゴム（ＲＳＳ３号）、
・グルテン：ナカライテスク株式会社製「グルテン」、
・デンプン：ナカライテスク株式会社製「馬鈴薯でんぷん」、
・セルロース：ナカライテスク株式会社製「セルロース」、
・シリカ：東ソー・シリカ株式会社製「ニップシールＡＱ」、
・シランカップリング剤：デグッサ社製「Ｓｉ７５」（ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド）。
【００２３】
各ゴム組成物には、共通配合として、ジエン系ゴム１００重量部に対し、プロセスオイル（ジャパンエナジー株式会社製「プロセスＸ−１４０」）２０重量部、亜鉛華（三井金属鉱業株式会社製「亜鉛華１号」）３重量部、ステアリン酸（花王株式会社製「ルナックＳ−２０」）２重量部、老化防止剤（大内新興化学工業株式会社製「ノクラック６Ｃ」）２重量部、ワックス（大内新興化学工業株式会社製「サンノック」）２重量部、硫黄（細井化学工業株式会社製「ゴム用粉末硫黄１５０メッシュ」）２重量部、加硫促進剤ＣＢＳ（大内新興化学工業株式会社製「ノクセラーＣＺ」）１．５重量部を配合した。
【００２４】
各ゴム組成物を１６０℃で３０分間加硫して加硫ゴム片を作製し、各加硫ゴム片について、物性（硬さ、１００％、３００％モジュラス、引張強さ、切断時伸び、引裂強さ）を測定した。また、各ゴム組成物を用いてキャップ／ベース構造のトレッドを有するタイヤのキャップトレッドに適用し、２０５／６５Ｒ１５  ９４Ｈの空気入りラジアルタイヤを常法に従い製造し、転がり抵抗性能を評価した。各測定方法は以下の通りである。
【００２５】
・硬さ：ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して、タイプＡデュロメータ（Ａ型）を用いて、２３℃で硬さを測定。
【００２６】
・モジュラス、引張強さ、切断時伸び：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠した引張試験により測定（ダンベル状３号形）。
【００２７】
・引裂強さ：ＪＩＳ Ｋ６２５２に準拠した引裂試験により測定（クレセント形試験片）。
【００２８】
・転がり抵抗：空気圧２３０ｋＰａ、荷重４５０ｋｇｆとして、転がり抵抗測定用の１軸ドラム試験機にて２３℃で８０ｋｍ／ｈで走行させたときの転がり抵抗を測定した。結果は、比較例１の値を１００とした指数で表示した。指数が小さいほど、転がり抵抗が小さく、従って燃費性に優れることを示す。
【表１】
2009114250.tif 000002
【００２９】
表１に示すように、グルテンを配合することにより、実施例１〜５のように、硬さ及びモジュラスという機械強度を向上しつつ、転がり抵抗が低減されていた。特に、実施例２〜４であると、硬さ、モジュラス及び引張強さを向上し、かつ切断時伸びを維持しながら、転がり抵抗が大幅に低減していた。なお、グルテンの配合量が４０重量部以上であると、比較例２に示すように、引張強さ及び切断時伸びが低下していた。
【００３０】
これに対し、グルテンの代わりに、デンプンを配合した比較例３や、セルロースを配合した比較例４では、転がり抵抗の低減効果は不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、ジエン系ゴムにグルテンを配合することにより、転がり抵抗性能を向上することができるので、乗用車用ラジアルタイヤを始めとする各種空気入りタイヤに用いることができ、タイヤの燃費性を向上することができる。