JP6105964B2 - ゴム組成物、樹脂組成物、およびタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ゴム組成物、樹脂組成物、およびタイヤに関するものである。

タイヤ等に使用するゴム組成物は多量のゴムを原料として含んでおり、例えば、乗用車用空気入りタイヤの場合、通常、ゴム組成物の５０質量％以上が天然ゴムと合成ゴムとを配合したゴム成分からなる。したがって、これらのゴム組成物および当該ゴム組成物を使用したタイヤは、原油価格の高騰や天候不良によるゴムの不作等の影響を受け、原料コストが上昇するおそれ、および安定した製品の供給が困難となるおそれがある。

また、近年では世界的に環境問題が重視される傾向にあり、特に地球温暖化防止の観点からＣＯ_２の排出量の規制が強化され、石油資源の使用量の低減が求められていると共に、資源循環型社会の形成が求められている。

このような問題に対して、例えば、特許文献１には、ゴム成分の使用量を低減したゴム組成物およびタイヤとして、ゴム成分に、コーヒー粕または茶殻等の植物資源抽出残渣を配合したゴム組成物および少なくとも一部に当該ゴム組成物を用いたタイヤが開示されている。

国際公開第２００９／１５４１１８号

しかし、特許文献１に記載のゴム組成物およびタイヤでは、植物資源抽出残渣の使用により、石油資源の使用量は低減できるものの、植物資源抽出残渣の粉砕および分別等の工程のために製造工程が複雑であり、環境に対する負荷（以下、「環境負荷」という。）および利用する材料のコストをさらに低減する余地があった。

また、タイヤについて、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用することに加えて、タイヤの性能をさらに向上することが望まれていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用して、タイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得るゴム組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用した樹脂組成物を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、耐熱老化性能または耐カット性を向上させたタイヤを提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が４００〜２０００μｍであることを特徴とする。
ゴム成分１００質量部に対して、上記特定量の植物資源抽出残渣を含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が上記特定範囲であることにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得るゴム組成物を提供することができる。

本発明における植物資源抽出残渣とは、植物資源（固体）を溶媒に浸漬して溶媒中に所望の成分を抽出（固−液抽出）した後に、当該成分を含む溶媒（抽出液）をろ過等により分離した際に残る残渣をいう。
本発明において、球状以外の楕円体および不定形の植物資源抽出残渣では、用語「長径」は、ゴム組成物または樹脂組成物中に分散している（ゴム組成物または樹脂組成物が含有する）植物資源抽出残渣の外周上の２点を結ぶ線分のうち最も長いものの長さを意味し、用語「粒径」は、ゴム成分または樹脂成分に配合する前の植物資源抽出残渣の外周上の２点を結ぶ線分のうち最も長いものの長さを意味する。すなわち、植物資源抽出残渣の外周上の２点を結ぶ線分のうち最も長いものの長さについて、ゴム組成物または樹脂組成物中に分散している場合は、「長径」と表現し、ゴム成分または樹脂成分に配合する前の場合は、「粒径」と表現する。
本発明における植物資源抽出残渣の最大長径とは、ゴム組成物または樹脂組成物中に分散している様々な径の植物資源抽出残渣の長径のうちで最も大きい値を意味する。
前記最大長径は、一般的な加硫条件（例えば、１５０℃、３０分間）により加硫されたゴム、または一般的な硬化条件もしくは固化条件により硬化もしくは固化された樹脂について、ゴムまたは樹脂の流れ方向に垂直および平行な方向に切断して、得られた５ｃｍ×５ｃｍの断面積について、マイクロスコープ（例えば、株式会社Ｋｅｙｅｎｃｅ製のＶＨＸ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いてその断面積の断面全体中の植物資源抽出残渣を倍率５０〜５００倍において観察することにより測定することができる。
したがって、本発明に係るゴム組成物の加硫物または樹脂組成物の硬化物もしくは固化物をマイクロスコープにより上述したように観察すると、当該ゴム組成物の加硫物または樹脂組成物の硬化物もしくは固化物中のいずれかの箇所に最大長径が４００〜２０００μｍの植物資源抽出残渣が少なくとも１つ観察される。
本発明におけるゴム成分または樹脂成分に配合する植物資源抽出残渣の平均粒径は、上記マイクロスコープを用いて対象となる植物資源抽出残渣を観察することにより求められ、任意に選択された１００個の植物資源抽出残渣の粒径の平均値を意味する。
本発明において、含有とは、ゴム組成物または樹脂組成物中に植物資源抽出残渣等の成分が含まれることをいう。
本発明において、配合とは、ゴム組成物を得るためにゴム成分に、または樹脂組成物を得るために樹脂成分に、植物資源抽出残渣等の成分を加えることをいう。
本発明において、配合後のゴム組成物または樹脂組成物が含有する植物資源抽出残渣の質量は、水または有機溶剤等の溶媒を含まない植物資源抽出残渣の固形分の質量を意味する。
本発明において、ゴム成分または樹脂成分に配合する植物資源抽出残渣の質量は、当該植物資源抽出残渣が水または有機溶剤等の溶媒を含む場合は、その水等を含んだ状態の植物資源抽出残渣の質量を意味する。
本発明において、含水率とは、植物資源抽出残渣に含まれる水または有機溶媒をヒーター等の既知の乾燥手段により除去し、その除去前後の質量変化を天秤等の既知の手段で測定することにより算出される値である。例えば、乾燥前の植物資源抽出残渣の質量が１０ｇ、乾燥後の植物資源抽出残渣の質量が３ｇの場合、含水率（質量％）は、｛１−（３／１０）｝×１００＝７０質量％となる。

本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部配合したものであることが好ましい。
これにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得る。

本発明に係るゴム組成物は、前記植物資源抽出残渣の平均粒径が６００μｍよりも大きく、含水率が４０質量％以下であることが好ましい。
これにより、ゴム組成物中に分散している植物資源抽出残渣の最大長径を４００〜２０００μｍとすることが容易であることに加えて、当該ゴム組成物の製造工程において、植物資源抽出残渣の粉砕および分別の工程を経る必要がなくなり、環境負荷がさらに小さく、さらに低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得る。

本発明に係る樹脂組成物は、樹脂成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が４００〜２０００μｍであることを特徴とする。
樹脂成分１００質量部に対して、上記特定量の植物資源抽出残渣を含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が上記特定範囲であることにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用することができる。

本発明に係るタイヤは、少なくとも一部に、上記ゴム組成物を用いたことを特徴とする。
本発明に係るタイヤは、その少なくとも一部に上記ゴム組成物を用いたことにより、耐熱老化性能または耐カット性が向上している。

本発明によれば、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得るゴム組成物を提供することができる。
本発明によれば、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用した樹脂組成物を提供することができる。
また、少なくとも一部に本発明に係るゴム組成物を用いたことにより、耐熱老化性能または耐カット性を向上させたタイヤを提供することができる。

本発明に係るタイヤの一例の断面図である。 実施例７のゴム組成物の加硫物の断面のマイクロスコープ写真である。 実施例７のゴム組成物の加硫物の断面のその他のマイクロスコープ写真である。

（ゴム組成物）
以下、本発明に係るゴム組成物の好適な実施形態の一例を詳細に説明する。
本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が４００〜２０００μｍであることを特徴とする。
本発明に係るゴム組成物では、ゴム成分１００質量部に対して、上記特定量の植物資源抽出残渣を含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が上記特定範囲であることにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得るゴム組成物を提供することができる。

＜ゴム成分＞
ゴム成分は、天然ゴムまたは合成ゴム等のゴム成分からなる。
合成ゴムとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。
ゴム成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

＜植物資源抽出残渣＞
本発明においては、植物資源の固−液抽出処理において生じる残渣が増量剤ないし充填剤として働くため、当該残渣を含有することにより、ゴム成分の使用量を低減することができる。
また、植物資源の抽出処理後に生じる残渣は、カーボンニュートラルな資源である植物資源から有効成分を抽出した後に残る安価な廃棄物である。
本発明においては、ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が４００〜２０００μｍであることにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得るゴム組成物を提供することができる。

植物資源抽出残渣となり得る抽出前の植物資源は、抽出処理により取り出すことが可能な任意の有効成分を含有する植物の一部であれば良い。
植物資源としては、例えば、茶葉、コーヒー豆、アロエの葉、ヨモギの葉、桑の根、赤ブドウの皮、アザミの実、明日葉の葉、アセロラ、クロレラ、クズの根（葛根）、バラの花、桃の葉、そばの実、大麦の種子等が挙げられる。

抽出前の植物資源は、抽出作業の効率を高めるため、ならびに抽出後の植物資源抽出残渣を粉砕工程および分別工程を経ることなくより容易にゴム成分に配合するために、破砕機等で破砕または粉砕してから抽出処理に供するのが好ましい。
また、抽出処理においては、必要に応じて、例えば、加熱または撹拌を行ってもよい。

抽出に使用する溶媒は、植物資源の種類、所望の有効成分および抽出液の用途に合わせて選択することができる。
溶媒としては、例えば、水または有機溶媒（エチルアルコール、油等）が挙げられる。当該溶媒に、必要に応じてキレート剤、酸、アルカリ等の抽出剤を混合して用いてもよい。
そして、上述した植物資源をこれらの溶媒に浸漬して植物資源中の有効成分を抽出することにより、当該有効成分を含む飲料、化粧水、乳液等を得ることができる。

植物資源抽出残渣である茶殻およびコーヒー粕等は、茶およびコーヒー飲料の製造過程で大量に排出される廃棄物であり、これらをゴム成分に配合して再利用することで環境負荷を低減できるため好ましい。
また、茶殻およびコーヒー粕は、通常、製造過程から排出された廃棄物の時点で破砕または粉砕されており、ゴム成分に配合する前にさらに破砕または粉砕する工程を経る必要がなく、環境負荷を低減できるため好ましい。
植物資源抽出残渣が茶殻である場合には、ゴム成分に対して当該茶殻を配合する際の臭気が大幅に改善されるという効果もある。
茶殻の種類としては、例えば、緑茶、ほうじ茶およびウーロン茶等の茶殻が挙げられる。
ゴム成分に配合する植物資源抽出残渣は、１種単独で用いてもよいし、または種類、形状または粒径の異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が４００〜２０００μｍである。
植物資源抽出残渣の含有量が０．５質量部未満では、少なくとも一部に当該ゴム組成物を用いたタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させる十分な効果が得られない。
また、植物資源抽出残渣の含有量が３０質量部を超えると、少なくとも一部に当該ゴム組成物を用いたタイヤの耐熱老化性能または耐カット性が、植物資源抽出残渣を用いない場合よりも低下するおそれがある。
植物資源抽出残渣の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、１．６質量部以上であることが好ましく、４質量部以上であることがより好ましい。植物資源抽出残渣の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、１．６質量部以上であることにより、環境負荷を低減する効果が高まり、低コストである材料をさらに利用することもでき、少なくとも一部に本発明に係るゴム組成物を用いたタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させる十分な効果が得られやすい。
植物資源抽出残渣の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２４質量部以下であることが好ましく、１６質量部以下であることがより好ましい。植物資源抽出残渣の含有量をこのようにすることにより、少なくとも一部に本発明に係るゴム組成物を用いたタイヤの耐熱老化性能および耐カット性を高度に向上させることができる。

本発明に係るゴム組成物中に分散している（ゴム組成物が含有する）植物資源抽出残渣の最大長径は、４００〜２０００μｍであり、これにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得るゴム組成物を提供することが可能となる。
本発明に係るゴム組成物中に分散している植物資源抽出残渣の最大長径は、４００〜２０００μｍであるが、最大長径は、４００〜１９００μｍであることが好ましく、８００〜１５００μｍであることがより好ましい。最大長径をこの範囲とすることにより、少なくとも一部にゴム組成物を用いたタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を高度に向上させることができる。
なお、本発明に係るゴム組成物中に分散している植物資源抽出残渣の最大長径は、４００〜２０００μｍであるが、植物資源抽出残渣の最大長径が当該範囲であればよく、さらに、長径が４００μｍよりも小さい植物資源抽出残渣がゴム組成物中に分散していてもよい。

本発明に係るゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部配合したものであることが好ましい。
これにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得る。
植物資源抽出残渣の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、２質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であることがより好ましい。植物資源抽出残渣の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して、２質量部以上であることにより、環境負荷を低減する効果が高まり、低コストである材料をさらに利用することもでき、少なくとも一部に本発明に係るゴム組成物を用いたタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させる十分な効果が得られやすい。
植物資源抽出残渣の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、２０質量部以下であることが好ましく、１５質量部以下であることがより好ましい。植物資源抽出残渣の配合量をこのようにすることにより、少なくとも一部に本発明に係るゴム組成物を用いたタイヤの耐熱老化性能および耐カット性を高度に向上させることができる。

ゴム成分に配合する植物資源抽出残渣の平均粒径は、６００μｍより大きいことが好ましく、６５０μｍ〜５ｃｍ（５００００μｍ）であることがより好ましく、６５０μｍ〜４ｃｍ（４００００μｍ）であることがより好ましい。当該平均粒径が６００μｍより大きいことにより、ゴム組成物中に分散している植物資源抽出残渣の最大長径を４００〜２０００μｍとしやすい。

植物資源抽出残渣の含水率を調整する方法としては、特に限定されず、例えば、熱風乾燥、ドラム乾燥、熱板乾燥等の乾燥方法およびフィルタープレス等の圧搾方法が挙げられる。
上述したように植物資源抽出残渣は、植物資源を固−液抽出処理することにより生じる残渣であることから、水等の溶媒を含んでいる場合がある。植物資源抽出残渣の含水率が所望の範囲である場合には、乾燥または圧搾等の植物資源抽出残渣の含水率を調整する工程を経ることなく植物資源抽出残渣をゴム成分に配合することができる。

本発明に係るゴム組成物に配合する植物資源抽出残渣の含水率は、４０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましい。ゴム組成物に配合する植物資源抽出残渣の含水率がこのような範囲であることにより、当該ゴム組成物の製造工程において、粉砕および分別の工程を経る必要がなくなり、環境負荷がさらに小さく、さらに低コストである材料を利用することが可能となる。

ゴム成分に配合する植物資源抽出残渣は、一定の含水率の残渣を単独で用いてもよいし、または含水率の異なる２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明に係るゴム組成物は、平均粒径が６００μｍよりも大きく（より好適には６５０μｍ〜５ｃｍ（５００００μｍ）、さらに好適には６５０μｍ〜４ｃｍ（４００００μｍ））、含水率が４０質量％以下である前記植物資源抽出残渣を配合したものであることが好ましい。このような植物資源抽出残渣を配合することにより、ゴム組成物中に分散している植物資源抽出残渣の最大長径を４００〜２０００μｍとしやすいことに加えて、当該ゴム組成物の製造工程において、粉砕および分別の工程を経る必要がなくなり、環境負荷がさらに小さく、さらに低コストである材料を利用してタイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させ得る。
平均粒径の異なる２種以上の植物資源抽出残渣をゴム成分に配合する場合、植物資源抽出残渣全体の平均粒径が６００μｍよりも大きければよい。
含水率の異なる２種以上の植物資源抽出残渣を組み合わせてゴム成分に配合する場合、組み合わせたものの含水率が４０質量％以下であればよい。

＜その他の成分＞
本発明に係るゴム組成物は、任意に、カーボンブラックおよびシリカ等の補強性充填剤、アロマオイル等の軟化剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤等の一般に含有され得る成分を含んでいてもよい。

本発明に係るゴム組成物の調製方法は、特に限定されず、植物資源抽出残渣を、任意成分である上記カーボンブラック等のその他の成分と共にゴム成分に配合して、例えば、バンバリーミキサーまたはロール等を用いて、混練することで調製することができる。
植物資源抽出残渣は、所望の量を一括で配合してもよく、複数回に分けて配合してもよい。

（樹脂組成物）
本発明に係る樹脂組成物は、樹脂成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が４００〜２０００μｍであることを特徴とする。
本発明に係る樹脂組成物では、樹脂成分１００質量部に対して、上記特定量の植物資源抽出残渣を含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が上記特定範囲であることにより、環境負荷が小さく、低コストである材料を利用した樹脂組成物を提供することができる。

樹脂成分は、例えば、既知のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂等が挙げられ、用途に応じて適宜選択することができる。
樹脂成分は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明に係る樹脂組成物における植物資源抽出残渣は、上記ゴム組成物で挙げたものと同様である。
その他の任意成分も上記ゴム組成物で挙げたものを同様に用いることができ、用途に応じて適宜選択して用いることができる。

本発明に係る樹脂組成物は、樹脂成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部配合したものであることが好ましい。これにより、低コストである材料を利用して、環境負荷を低減することができる。

本発明に係る樹脂組成物は、平均粒径が６００μｍよりも大きく（より好適には６５０μｍ〜５ｃｍ（５００００μｍ）、さらに好適には６５０μｍ〜４ｃｍ（４００００μｍ））、含水率が４０質量％以下である前記植物資源抽出残渣を配合したものであることが好ましい。このような植物資源抽出残渣を配合することにより、樹脂組成物中に分散している植物資源抽出残渣の最大長径を４００〜２０００μｍとすることが容易であることに加えて、当該樹脂組成物の製造工程において、植物資源抽出残渣の粉砕および分別の工程を経る必要がなくなり、環境負荷がさらに小さく、さらに低コストである材料を利用することが可能となる。

本発明に係る樹脂組成物の用途としては、例えば、管継ぎ手；化学品；のりおよび接着剤；植物成長調整剤類；火鉢類；ボイラー；ガス湯沸かし器；加熱器；調理台；流し台；業務用揚物器；業務用食器乾燥器；業務用炊飯器；業務用煮炊釜；業務用焼物器；業務用レンジ；冷凍機械器具；アイスボックス；氷冷蔵庫；飼料乾燥装置；牛乳殺菌機；乾燥装置；換熱器；蒸煮装置；蒸発装置；蒸留装置；熱交換器；暖冷房装置；美容院または理髪店用の機械器具；太陽熱利用温水器；浄水装置；家庭用電熱用品類；浴槽類；家庭用浄水器；水道蛇口用座金；水道蛇口用ワッシャー；水道用栓；タンク用水位制御弁；パイプライン用栓；汚水浄化槽；し尿処理槽；家庭用汚水浄化槽；家庭用し尿処理槽；ごみ焼却炉；洗浄機能付き便座；洗面所用消毒剤ディスペンサー；便器；和式便器用いす；あんか；かいろ；かいろ灰；湯たんぽ；化学物質を充てんした保温保冷具；タンク用水位制御弁；合成樹脂製の管；ゴム製またはバルカンファイバー製のバルブ；ガスケット；建築用または構築用のポリブテン製パイプ；建築用または構築用の合成樹脂製パイプ；プラスチック製給排水管；リノリューム製建築専用材料；プラスチック製建築専用材料；合成建築専用材料；しっくい；落石防止網；樹脂ホース等が挙げられる。

（タイヤ）
本発明に係るタイヤは、少なくとも一部に、本発明に係るゴム組成物を用いたことを特徴とする。本発明に係るタイヤは、その少なくとも一部に上記ゴム組成物を用いたことにより、耐熱老化性能または耐カット性が向上している。
本発明に係るタイヤは、当該ゴム組成物の加硫物を用いたこと以外は、通常のタイヤと同様の製造方法により製造することができる。

次に、本発明のタイヤを、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のタイヤの一例の断面図である。図１に示すタイヤは、一対のビード部１および一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、上記一対のビード部１間にトロイド状に延在してこれら各部１，２および３を補強するカーカス４と、当該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に位置するベルト５とを具える。

図示例のタイヤにおいて、カーカス４は、一枚のカーカスプライからなり、また、上記ビード部１内に夫々配設した一対のビードコア（ワイヤ）６間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア６の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなる。
なお、図示例のカーカス４は、一枚のカーカスプライよりなるが、本発明のタイヤにおいては、カーカスプライの枚数は複数であってもよい。

また、図示例のタイヤにおいて、ベルト５は、二枚のベルト層からなるが、本発明のタイヤにおいて、ベルトを構成するベルト層の枚数は一枚以上であればよく、これに限られるものではない。
さらに、本発明のタイヤは、ベルト５のタイヤ半径方向外側に、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなるベルト補強層を具えてもよく、ベルト５の端部と当該ベルト補強層との間にさらに層間ゴムを具えてもよい。

上記ゴム組成物を用いる部材としては、例えば、トレッドゴム、サイドゴム、ビードワイヤの半径方向外側に位置するビードフィラーないしスティフナー、カーカスおよびベルトのコーティングゴム等が挙げられる。

タイヤの少なくとも一部に、植物資源抽出残渣として例えば、茶殻を配合した本発明に係るゴム組成物を用いた場合、上述したように環境負荷を小さくし、低コストな材料を利用することができ、タイヤの耐熱老化性能または耐カット性を向上させることができることに加えて、破断伸びを殆ど低下させることがない。

本発明のタイヤに充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

本検討で用いたゴム配合剤は以下のとおりである。カッコ内は表中の略語を表す。
・ポリブタジエンゴム（ＢＲ：ゴム成分）：宇部興産株式会社製、商品名ＵＢＥＰＯＬ ＢＲ１５０Ｌ
・スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ：ゴム成分）：乳化重合ＳＢＲ 商品名：ＳＢＲ１５００
・天然ゴム（ＮＲ：ゴム成分）：ＴＳＲ
・カーボンブラック（ＣＢ：充填剤）：表２では旭カーボン株式会社製、商品名ＩＳＡＦグレード、それ以外ではＳＡＦグレード
・オイル（ｏｉｌ：軟化剤）：プロセスオイル
・乾燥茶殻（植物資源抽出残渣）：飲料製造工場より排出された茶殻、含水率７０質量％のものを含水率０質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％まで乾燥させたもの（乾燥以外の粉砕または破砕、および分別の工程は行わなかった）

本検討でゴム組成物を加硫する際に使用した加硫剤等の成分は以下のものを用いた（各成分の質量部は、ゴム成分１００質量部に対する質量部である）。
・硫黄：１．５質量部
・加硫促進剤（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）：１．５質量部
・加硫促進剤（ジフェニルグアニジン）：１．２質量部
・加硫促進剤（ジベンゾチアジルジスルフィド）：０．２質量部
・亜鉛華（ＺｎＯ）：２．０質量部
・ステアリン酸：１．０質量部
・老化防止剤（大内新興化学工業株式会社製の商品名ノクラック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）：１．０質量部
本検討におけるゴム組成物の加硫は、上記加硫剤等を用いて、１５０℃、３０分間で行った。

表１〜３のゴム組成物は、上記のとおり配合したものを４０００ｍＬのバンバリーミキサーを用いて混練して得られたものであり、当該混練の第一ステージにて植物資源抽出残渣（茶殻）を配合して１６０℃で排出し、最終ステージで加硫剤を配合して１１０℃で排出して、調製されたものである。

本検討における、配合した植物資源抽出残渣（茶殻）の平均粒径は、マイクロスコープ（株式会社Ｋｅｙｅｎｃｅ製のＶＨＸ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて対象となる植物資源抽出残渣（茶殻）を観察することにより求め、任意に選択された１００個の植物資源抽出残渣（茶殻）の粒径の平均値である。
本検討におけるマイクロスコープを用いた植物資源抽出残渣（茶殻）の最大長径の測定は、ゴムの流れ方向に垂直および平行な方向に切断して、得られた５ｃｍ×５ｃｍの断面積について、マイクロスコープ（株式会社Ｋｅｙｅｎｃｅ製のＶＨＸ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いてその断面積の断面全体中の植物資源抽出残渣を倍率５０〜５００倍において観察することにより行った。

（耐熱老化性能）
本検討における耐熱老化性能の測定および評価は、以下のように行った。
ゴム組成物の加硫物について、ＪＩＳ Ｋ ６２５１（２０１０）に準拠した上記加硫物の２ｍｍ厚さのダンベル状３号形試験片について、１００℃の窒素雰囲気中で１日間の熱老化前後の、ＪＩＳ Ｋ ６２５７（２０１０）に準拠した２５℃における破断時の引張強さ（ＭＰａ）を測定した。そして、熱老化試験後の性能を熱老化試験前の性能で除した結果を指数化した。数値が大きいほど熱老化前後での破断強度の落ち幅が少なく、耐熱老化性が良好であることを示す。

（耐カット性）
耐カット性は、振り子式衝撃カット試験機にて、任意の高さから鋼鉄製の刃を打ちつけて傷を付け、その傷の深さを測定することにより評価した。得られた値の逆数を取って指数化し、数値が大きいほど、耐カット性が良好であることを示す。

（比較例１）
上記バンバリーミキサーを用いて、表１に示す配合処方で乾燥茶殻を含まないゴム組成物を調製し、上記加硫剤等を配合して加硫した。

（実施例１〜１５および比較例２〜４）
上記バンバリーミキサーを用いて、表１〜３に示す含水率と配合処方の乾燥茶殻を含むゴム組成物を調製し、上記加硫剤等を配合して加硫した。
また、各ゴム組成物の加硫物について、上述した方法で耐カット性および耐熱老化性能を測定、評価した。
なお、各性能の数値は、表１と表３では比較例１の性能を、表２では比較例３の性能を、１００とした場合の指数値である。
実施例７の加硫物のマイクロスコープ写真を図２および３に示す。

茶殻の含有量を変更して検討した表１より、実施例１〜８では、比較例１と比べてタイヤの耐熱老化性能または耐カット性が向上していることが分かる。また、実施例２〜８では、含有量が適度であることにより加硫物の耐熱老化性能および耐カット性が高度に向上していることが分かる。
さらに、表１および２から、茶殻の含水率と平均粒径が一定であれば茶殻の含有量が多いほど茶殻の最大長径が大きくなる傾向があることが分かる。そして、表１から、茶殻の含水率と含有量が一定であれば、平均粒径が大きいほど最大長径も大きくなることが分かる。
また、茶殻の含水率を変更して検討した表３より、含水率が４０質量％以下の場合に、ゴム組成物中に分散している茶殻の最大長径を４００〜２０００μｍとしやすく、実施例１３〜１５では、加硫物の耐熱老化性能および耐カット性が高度に向上していることが分かる。
さらに、表３から、茶殻の平均粒径と配合量が一定であれば、含水率が低いほど最大長径が大きくなる傾向があることが分かる。
したがって、表１〜３から、最大長径は、平均粒径、配合量および含有量の値に比例し、含水率の値に反比例する傾向があることが分かる。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス
５ ベルト
６ ビードコア

Claims (3)

1. ゴム成分に植物資源抽出残渣を配合してなるゴム組成物であって、
   前記植物資源抽出残渣の平均粒径が６００μｍよりも大きく、含水率が４０質量％以下であり、
   ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部含有し、当該植物資源抽出残渣の最大長径が４００〜２０００μｍであることを特徴とする、ゴム組成物。
2. 前記ゴム成分１００質量部に対して、植物資源抽出残渣を０．５〜３０質量部配合したことを特徴とする、請求項１に記載のゴム組成物。
3. 少なくとも一部に、請求項１または２に記載のゴム組成物を用いたことを特徴とする、タイヤ。