JP2014119399A - Wear resistance evaluation method of rubber product - Google Patents

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Michio Hirayama
道夫 平山
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of easily evaluating the wear resistance of a rubber product in a short time.SOLUTION: The wear resistance evaluation method of a rubber product includes the steps of: (1) obtaining a rubber composition; (2) measuring the value of storage elastic modulus Eof the rubber composition and the value of fracture energy F of the rubber composition; and (3) substituting the value of storage elastic modulus Eand the value of fracture energy F into a function that is correlated with the storage elastic modulus Eand correlated with the inverse number of the fracture energy F, and calculating the wear resistance coefficient of the rubber composition.

Description

本発明は、ゴム製品の耐摩耗性を評価する方法に関する。   The present invention relates to a method for evaluating the wear resistance of a rubber product.

トレッドの耐摩耗性は、タイヤにとっての重要な性能の1つである。耐摩耗性の評価では、タイヤが車両に装着される。この車両の走行により、トレッドは徐々に摩耗する。この摩耗の程度が測定されることにより、耐摩耗性が評価されうる。車両に装着されたタイヤの耐摩耗性の評価方法が、特開2009−292434公報に記載されている。   Tread wear resistance is one of the important performances for a tire. In the evaluation of wear resistance, a tire is mounted on a vehicle. As the vehicle travels, the tread gradually wears. By measuring the degree of wear, the wear resistance can be evaluated. A method for evaluating the wear resistance of a tire mounted on a vehicle is described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-292434.

ドラム式試験機によっても、トレッドの耐摩耗性が評価されうる。この評価方法では、軸に装着されたタイヤが、ドラムの上で回転する。回転により、トレッドは徐々に摩耗する。この摩耗の程度が測定されることにより、耐摩耗性が評価されうる。ドラム式試験機が用いられたタイヤの評価方法が、特開2003−50190公報に記載されている。   The wear resistance of the tread can also be evaluated by a drum type testing machine. In this evaluation method, a tire mounted on a shaft rotates on a drum. Due to the rotation, the tread is gradually worn. By measuring the degree of wear, the wear resistance can be evaluated. A tire evaluation method using a drum type testing machine is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-50190.

特開2009−292434公報JP 2009-292434 A 特開2003−50190公報JP 2003-50190 A

タイヤが車両に装着されてなされる評価方法では、タイヤが製作される必要がある。ドラムが用いられてなされる評価方法でも、タイヤが製作される必要がある。タイヤの製作には、手間と時間とがかかる。   In the evaluation method in which a tire is mounted on a vehicle, the tire needs to be manufactured. Even in an evaluation method using a drum, a tire needs to be manufactured. Tire production takes time and effort.

タイヤ以外のゴム製品の耐摩耗性の評価でも、このゴム製品が製作される必要がある。このゴム製品の製作には、手間と時間とがかかる。   This rubber product also needs to be manufactured in the evaluation of wear resistance of rubber products other than tires. Manufacture of this rubber product takes time and effort.

本発明の目的は、ゴム製品の耐摩耗性が容易にかつ短時間で評価されうる方法の提供にある。   An object of the present invention is to provide a method by which the wear resistance of a rubber product can be evaluated easily and in a short time.

本発明に係るゴム製品の耐摩性評価方法は、
(1)ゴム組成物を得るステップ、
(2)上記ゴム組成物の貯蔵弾性率Eの値及び上記ゴム組成物の破壊エネルギーFの値を測定するステップ、及び
(3)上記貯蔵弾性率Eの値及び破壊エネルギーFの値を、上記貯蔵弾性率Eと相関しかつ上記破壊エネルギーFの逆数と相関する関数に代入し、上記ゴム組成物の耐摩耗係数を算出するステップ
を含む。
The method for evaluating the abrasion resistance of a rubber product according to the present invention,
(1) obtaining a rubber composition;
(2) measuring the storage elastic modulus E * value of the rubber composition and the fracture energy F value of the rubber composition; and (3) determining the storage elastic modulus E * value and the fracture energy F value. And substituting into a function correlating with the storage elastic modulus E * and correlating with the reciprocal of the fracture energy F, and calculating a wear resistance coefficient of the rubber composition.

この評価方法には、タイヤのトレッドのためのゴム組成物が用いられうる。   In this evaluation method, a rubber composition for a tire tread can be used.

好ましくは、ステップ(2)における貯蔵弾性率Eの値の測定温度及び破壊エネルギーFの値の測定の温度は、時間−温度換算則に基づいて決定される。 Preferably, the temperature for measuring the value of the storage elastic modulus E * and the temperature for measuring the value of the fracture energy F in step (2) are determined based on a time-temperature conversion rule.

好ましくは、ステップ(3)において用いられる関数は、下記数式で示される。
W=c(F/E*b) (4)
この数式において、a、b及びcは定数である。
Preferably, the function used in step (3) is represented by the following mathematical formula.
W = c (F a / E * b ) (4)
In this mathematical formula, a, b and c are constants.

本発明に係る評価方法では、ゴム製品の耐摩耗性の評価に際し、このゴム製品が製作される必要がない。この方法は、耐摩耗性が容易にかつ短時間で評価されうる。   In the evaluation method according to the present invention, it is not necessary to manufacture the rubber product when evaluating the wear resistance of the rubber product. In this method, the wear resistance can be easily evaluated in a short time.

図1は、ゴム組成物の貯蔵弾性率Eの温度依存性が示されたグラフである。FIG. 1 is a graph showing the temperature dependence of the storage elastic modulus E * of the rubber composition. 図2は、ゴム組成物の破壊エネルギーFの温度依存性が示されたグラフである。FIG. 2 is a graph showing the temperature dependence of the fracture energy F of the rubber composition. 図3は、重相関解析で得られた予測値とタイヤのテスト結果との関係が示されたグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between predicted values obtained by multiple correlation analysis and tire test results.

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.

本実施形態では、ゴム製品の一例であるタイヤの耐摩耗性が評価される。具体的には、タイヤのトレッドの耐摩耗性が評価される。   In the present embodiment, the wear resistance of a tire that is an example of a rubber product is evaluated. Specifically, the abrasion resistance of the tire tread is evaluated.

本実施形態では、耐摩耗係数によってトレッドの耐摩耗性が評価される。耐摩耗係数は、トレッドが1mm摩耗するのに必要な走行距離(km)である。   In this embodiment, the wear resistance of the tread is evaluated by the wear resistance coefficient. The wear resistance coefficient is a travel distance (km) required for the tread to wear by 1 mm.

摩耗現象は、凹凸を有する路面の上を、この路面に対してトレッドが滑りつつ通過する現象である。このときトレッドは、路面から変形を受ける。この変形の周波数は、1×10Hz−1×10Hzである。この周波数は、高い。一方、ゴム物性に関しては、時間−温度換算則が成り立つ。例えば、高温かつ高周波数の条件下で測定されたゴム物性は、低温かつ低周波数の条件下で測定されたゴム物性と相関する。 The wear phenomenon is a phenomenon in which the tread slides on the road surface having unevenness while sliding with respect to the road surface. At this time, the tread is deformed from the road surface. The frequency of this deformation is 1 × 10 4 Hz-1 × 10 6 Hz. This frequency is high. On the other hand, the time-temperature conversion rule holds for rubber physical properties. For example, rubber physical properties measured under high temperature and high frequency conditions correlate with rubber physical properties measured under low temperature and low frequency conditions.

本実施形態では、ゴム物性として、貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFが測定される。本実施形態では、まず、耐摩耗性が評価されるべき温度が決定される。この温度に基づき、貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFが測定される温度が決定される。前述の通り、トレッドが路面から受ける変形の周波数は、高い。従って、時間−温度換算則に基づき、耐摩耗性が評価されるべき温度よりも低い温度が選定されて、貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFが測定される。 In this embodiment, the storage elastic modulus E * and the fracture energy F are measured as the rubber physical properties. In this embodiment, first, the temperature at which wear resistance is to be evaluated is determined. Based on this temperature, the temperature at which the storage modulus E * and the fracture energy F are measured is determined. As described above, the frequency of deformation that the tread receives from the road surface is high. Therefore, based on the time-temperature conversion rule, a temperature lower than the temperature at which the wear resistance is to be evaluated is selected, and the storage elastic modulus E * and the fracture energy F are measured.

時間−温度換算則に基づいて決定された測定温度の例が、以下に示される。
夏条件 路面温度:27℃ 測定温度:0℃
冬条件 路面温度:7℃ 測定温度:−40℃
Examples of measured temperatures determined based on the time-temperature conversion rule are shown below.
Summer conditions Road surface temperature: 27 ° C Measurement temperature: 0 ° C
Winter conditions Road surface temperature: 7 ° C Measurement temperature: -40 ° C

路面とトレッドとの接触面積Mが大きいほど,単位面積あたりにかかるせん断力が小さい。せん断力が小さいほど、摩耗が抑制される。従って、接触面積Mと耐摩耗係数Wとの間には、下記数式(1)が成立する。   The greater the contact area M between the road surface and the tread, the smaller the shear force applied per unit area. As the shearing force is smaller, wear is suppressed. Therefore, the following mathematical formula (1) is established between the contact area M and the wear resistance coefficient W.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

さらに、接触面積Mはトレッドの貯蔵弾性率Eに反比例するので、上記数式(1)は、下記数式(2)に変換される。 Furthermore, since the contact area M is inversely proportional to the storage elastic modulus E * of the tread, the above formula (1) is converted into the following formula (2).

Figure 2014119399
Figure 2014119399

トレッドの摩耗は、引張試験における破断エネルギーFと相関する。破壊エネルギーFが高ければ、トレッドは摩耗しにくい。このことから、破断エネルギーFと耐摩耗係数Wとの間には、下記数式(3)が成立する。   The wear of the tread correlates with the breaking energy F in the tensile test. If the fracture energy F is high, the tread is not easily worn. Therefore, the following formula (3) is established between the fracture energy F and the wear resistance coefficient W.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

上記数式(2)及び(3)から、下記数式(4)が導かれる。   From the above formulas (2) and (3), the following formula (4) is derived.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

上記数式において、a、b及びcは、定数である。これらの定数は、測定温度ごとに、あらかじめ定められている。上記数式(4)は、貯蔵弾性率Eと相関しかつ破壊エネルギーFの逆数と相関する関数を表す。上記数式(4)に代えて、貯蔵弾性率Eと相関しかつ破壊エネルギーFの逆数と相関する他の関数を表す数式が用いられてもよい。 In the above formula, a, b and c are constants. These constants are determined in advance for each measurement temperature. The above mathematical formula (4) represents a function that correlates with the storage elastic modulus E * and correlates with the reciprocal of the fracture energy F. Instead of the above mathematical formula (4), a mathematical formula representing another function that correlates with the storage elastic modulus E * and correlates with the reciprocal of the fracture energy F may be used.

上記数式(4)に、貯蔵弾性率Eの値及び破壊エネルギーFの値が代入される。この代入により、トレッドのゴム組成物の耐摩耗係数Wが算出される。この耐摩耗係数Wにより、このゴム組成物の耐摩耗性が評価される。耐摩耗係数Wが大きいタイヤは、耐摩耗性に優れる。耐摩耗係数Wが小さいタイヤは、耐摩耗性に劣る。この評価方法では、耐摩耗性が数値化される。 The value of the storage elastic modulus E * and the value of the fracture energy F are substituted into the mathematical formula (4). By this substitution, the wear resistance coefficient W of the rubber composition of the tread is calculated. The wear resistance of the rubber composition is evaluated by the wear coefficient W. A tire having a large wear coefficient W is excellent in wear resistance. A tire having a small wear coefficient W is inferior in wear resistance. In this evaluation method, wear resistance is quantified.

この評価方法では、タイヤが製作される必要がない。この方法により、トレッドの耐摩耗性が、容易に評価されうる。この方法により、トレッドの耐摩耗性が、短時間で評価されうる。   This evaluation method does not require a tire to be manufactured. By this method, the wear resistance of the tread can be easily evaluated. By this method, the wear resistance of the tread can be evaluated in a short time.

以下、定数a、b及びcの算出方法、並びに上記数式(4)に基づく評価の妥当性が説明される。   Hereinafter, the calculation method of the constants a, b, and c and the validity of the evaluation based on the above formula (4) will be described.

下記の表1に、ゴム組成物A−Dの組成が示されている。それぞれのゴム組成物は、基材ゴムとして、天然ゴム(NR)を含んでいる。ゴム組成物はさらに、基材ゴムとして、スチレンブタジエンゴム(SBR)又はポリブタジエンゴム(BR)を含んでいる。   Table 1 below shows the compositions of the rubber compositions AD. Each rubber composition contains natural rubber (NR) as a base rubber. The rubber composition further contains styrene butadiene rubber (SBR) or polybutadiene rubber (BR) as the base rubber.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

ゴム組成物の製作では、基材ゴム、カーボンブラック、シリカ及びプロセスオイルが密閉式混練機(KOBELCO社の「MIXTRON BB」)に投入され、ベースゴムが得られた。ミキサーの回転速度は、115rpmである。検出トルクが一定になるまで、混練が継続された。排出温度は160 ℃であり、混練時間は5分であった。このベースゴムを8インチのオープンロール(関西ロール社)に投入し、さらに適量の硫黄及び加硫促進剤を投入して、混練した。混練温度は110 ℃以下であり、混練時間は4分であった。混練により、ゴム組成物が得られた。   In the production of the rubber composition, base rubber, carbon black, silica and process oil were charged into a closed kneader (“MIXTRON BB” manufactured by KOBELCO) to obtain a base rubber. The rotation speed of the mixer is 115 rpm. The kneading was continued until the detected torque became constant. The discharge temperature was 160 ° C. and the kneading time was 5 minutes. This base rubber was put into an 8-inch open roll (Kansai Roll Co., Ltd.), and further, appropriate amounts of sulfur and a vulcanization accelerator were put in and kneaded. The kneading temperature was 110 ° C. or less, and the kneading time was 4 minutes. A rubber composition was obtained by kneading.

ゴム組成物を押し出して、厚みが10mmであるトレッドを得た。このトレッドと他のタイヤ部材とをアッセンブリーし、ローカバーを得た。このローカバーをモールドに投入し、加熱して、タイヤを得た。加熱温度は170℃であり、加熱時間は12分であった。このタイヤのサイズは、195/65R15であった。   The rubber composition was extruded to obtain a tread having a thickness of 10 mm. The tread and other tire members were assembled to obtain a raw cover. The raw cover was put into a mold and heated to obtain a tire. The heating temperature was 170 ° C. and the heating time was 12 minutes. The tire size was 195 / 65R15.

タイヤを車両に装着し、道路上でこの車両を走行させた。この道路には、高速道路、一般道路及び山岳路が含まれていた。走行距離は、8000kmであった。走行の前後の溝深さを測定することにより、耐摩耗係数Wを算出した。この試験は、夏(7月、平均気温:21℃、平均路面温度:27℃)と冬(11月、平均気温:7℃、平均路面温度:7℃)に実施された。この結果が、下記の表2に示されている。   A tire was attached to the vehicle, and the vehicle was driven on the road. This road included a highway, a general road and a mountain road. The travel distance was 8000 km. The wear resistance coefficient W was calculated by measuring the groove depth before and after running. This test was conducted in summer (July, average temperature: 21 ° C., average road surface temperature: 27 ° C.) and winter (November, average temperature: 7 ° C., average road surface temperature: 7 ° C.). The results are shown in Table 2 below.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

ゴム組成物Bの、低温での耐摩耗係数と高温での耐摩耗係数との差は、大きい。一方、ゴム組成物Bに比べ、ゴム組成物Cの耐摩耗係数の温度依存性は、小さい。ゴム組成物Cの低温での耐摩耗係数及び高温での耐摩耗係数は、大きい。ゴム組成物Dは、ゴム組成物Aの特性とゴム組成物Cの特性との中間的な特性を有する。この様に、組成に依存して耐摩耗係数の温度依存性の傾向は異なる。   The difference between the wear resistance coefficient at low temperature and the wear resistance coefficient at high temperature of the rubber composition B is large. On the other hand, the temperature dependence of the wear resistance coefficient of the rubber composition C is smaller than that of the rubber composition B. The rubber composition C has a high wear resistance coefficient at a low temperature and a high wear resistance coefficient at a high temperature. The rubber composition D has characteristics intermediate between the characteristics of the rubber composition A and the characteristics of the rubber composition C. Thus, the tendency of the temperature dependence of the wear resistance coefficient differs depending on the composition.

上記ゴム組成物を熱プレスで加熱して、厚みが2mmである試験用シートを得た。加熱温度は170℃であり、加熱時間は12分であった。このシートから、幅が4mmであり、厚さが2mmであり、長さが40mmである試験片を得た。この試験片を用い、岩本製作所社の粘弾性スペクトロメーター(TYPE VES−F−III)にて、貯蔵弾性率E及び損失正接tanδを測定した。tanδのピーク温度を、Tgとした。試験条件の詳細は、以下の通りである。
チャック間距離:30mm
静的な初期伸張:10%
動的歪:0.5%
周波数:10Hz
昇温速度:3 ℃/分
温度範囲:−70℃から50℃まで
The rubber composition was heated with a hot press to obtain a test sheet having a thickness of 2 mm. The heating temperature was 170 ° C. and the heating time was 12 minutes. From this sheet, a test piece having a width of 4 mm, a thickness of 2 mm, and a length of 40 mm was obtained. Using this test piece, the storage elastic modulus E * and the loss tangent tan δ were measured with a viscoelastic spectrometer (TYPE VES-F-III) manufactured by Iwamoto Seisakusho. The peak temperature of tan δ was defined as Tg. Details of the test conditions are as follows.
Distance between chucks: 30mm
Static initial stretch: 10%
Dynamic strain: 0.5%
Frequency: 10Hz
Temperature increase rate: 3 ° C / min Temperature range: -70 ° C to 50 ° C

ゴム組成物A−Dの貯蔵弾性率Eの温度依存性が、図1のグラフに示されている。このグラフにおいて、横軸は温度であり、縦軸は貯蔵弾性率Eである。このグラフから明らかな通り、ゴム組成物A及びBのTgは、ゴム組成物C及びDのTgよりも大きい。−10℃以下の温度では、ゴム組成物A及びBの貯蔵弾性率Eは、ゴム組成物C及びDの貯蔵弾性率Eよりも大きい。この測定結果には、主成分となるSBRのTgが反映されていると思われる。 The temperature dependency of the storage elastic modulus E * of the rubber composition AD is shown in the graph of FIG. In this graph, the horizontal axis represents temperature, and the vertical axis represents storage elastic modulus E * . As is apparent from this graph, the Tg of rubber compositions A and B is larger than the Tg of rubber compositions C and D. The -10 ° C. or less of the temperature, the storage modulus of the rubber composition A and B E * is greater than the storage modulus of the rubber composition C and D E *. This measurement result seems to reflect the Tg of SBR as the main component.

上記シートから、ダンベル状3号の試験片を得た。この試験片を用い、引張試験機(島津製作所社のオートグラフAGS−J)にて、引張試験を行った。試験は、「JIS K 6251」の規定に準拠してなされた。引張速度は、500mm/分であった。−40℃、−10℃、0℃及び23℃の条件下で、試験を行った。応力−ひずみ曲線とひずみ軸で囲まれる面積を求めた。この面積が、破壊エネルギーF(MJ/m)である。 A dumbbell-shaped No. 3 test piece was obtained from the sheet. Using this test piece, a tensile test was performed with a tensile tester (Autograph AGS-J, manufactured by Shimadzu Corporation). The test was performed in accordance with the provisions of “JIS K 6251”. The tensile speed was 500 mm / min. The test was performed under conditions of -40 ° C, -10 ° C, 0 ° C and 23 ° C. The area surrounded by the stress-strain curve and the strain axis was determined. This area is the fracture energy F (MJ / m 3 ).

ゴム組成物A−Dの破壊エネルギーFの温度依存性が、図2のグラフに示されている。このグラフにおいて、横軸は温度であり、縦軸は破壊エネルギーFである。このグラフから明らかな通り、全ての温度条件において、ゴム組成物Cの破壊エネルギーFは大きい。−40℃において、ゴム組成物A及びBの破壊エネルギーFは、ゴム組成物C及びDの破壊エネルギーFに比べて顕著に小さい。この測定結果には、Tg以下の温度においてゴム組成物の破断伸度が小さいことが反映されていると思われる。   The temperature dependence of the fracture energy F of the rubber composition A-D is shown in the graph of FIG. In this graph, the horizontal axis is the temperature, and the vertical axis is the fracture energy F. As is clear from this graph, the fracture energy F of the rubber composition C is large under all temperature conditions. At −40 ° C., the fracture energies F of the rubber compositions A and B are significantly smaller than the fracture energies F of the rubber compositions C and D. This measurement result seems to reflect that the elongation at break of the rubber composition is small at a temperature of Tg or less.

下記数式(5)は、上記数式(4)が対数表示に変形されて得られる。   The following formula (5) is obtained by transforming the above formula (4) into a logarithmic display.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

図1及び2に示されるように、貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFは温度依存性を有する。耐摩耗係数Wの算出に際し、いずれの温度領域の貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFが用いられるべきか、検討がなされた。まず、耐摩耗係数Wに対して貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFの相関分析が行われた。
(x、y)={( x、y)} (i=1、2、・・・、n)
が与えられたとき、yに対するxの相関係数Rは、以下数式(6)によって算出される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the storage elastic modulus E * and the fracture energy F have temperature dependence. In calculating the wear resistance coefficient W, investigation was made as to which storage temperature modulus E * and fracture energy F should be used. First, a correlation analysis of the storage elastic modulus E * and the fracture energy F with respect to the wear resistance coefficient W was performed.
(X, y) = {(x i , y i )} (i = 1, 2,..., N)
Is given, the correlation coefficient R of x with respect to y is calculated by the following equation (6).

Figure 2014119399
Figure 2014119399

得られた相関係数が、下記の表3に示されている。   The obtained correlation coefficients are shown in Table 3 below.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

表3から明らかなように、夏条件での耐摩耗係数Wは、0°の破壊エネルギーFと高い相関を有する。一方、冬条件の耐摩耗係数Wは、−40℃の貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFと高い相関を有する。換言すれば、タイヤでの試験結果は、路面温度よりも低い温度でのゴム物性と、高い相関を有する。その理由は、摩耗現象においてタイヤが路面の凹凸の上を速い速度で滑っており、前述の時間−温度換算則が関与したためと思われる。 As is clear from Table 3, the wear resistance coefficient W under summer conditions has a high correlation with the fracture energy F of 0 °. On the other hand, the abrasion resistance coefficient W under winter conditions has a high correlation with the storage elastic modulus E * and the fracture energy F at −40 ° C. In other words, the test results on the tire have a high correlation with the rubber physical properties at a temperature lower than the road surface temperature. The reason seems to be that the tire slips on the road surface unevenness in the wear phenomenon at a high speed, and the above-mentioned time-temperature conversion law is involved.

耐摩耗係数Wと、貯蔵弾性率E及び破壊エネルギーFとの関係性を検討するため、上記数式(5)を重回帰式とし、夏の耐摩耗係数logWを目的変数とし、0℃のlogE及びlogFを説明変数として、定数a、b及びcを最適化する重回帰分析を行った。具体的手順は、以下の通りである。 In order to examine the relationship between the wear resistance coefficient W, the storage elastic modulus E *, and the fracture energy F, the above equation (5) is a multiple regression equation, the summer wear resistance coefficient logW is the target variable, and logE at 0 ° C. Multiple regression analysis was performed to optimize the constants a, b and c using * and logF as explanatory variables. The specific procedure is as follows.

まず、上記数式(5)を簡略化して、下記数式(7)を得た。   First, the above mathematical formula (5) was simplified to obtain the following mathematical formula (7).

Figure 2014119399
Figure 2014119399

実測値yobeは理論値yestとの残差eの和であることから、下記数式(8)が得られる。 Since the actual measurement value y ove is the sum of the residuals e with the theoretical value y est , the following mathematical formula (8) is obtained.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

次に、残差eの2乗の総和(残差平方和RSS)が最小となるように、下記数式(9)が用いられて係数が求められる。   Next, the coefficient is obtained by using the following formula (9) so that the sum of the squares of the residual e (residual sum of squares RSS) is minimized.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

このRSSをA、B及びBで微分してゼロとすると、下記数式(10)が得られる。 When this RSS is differentiated to zero by A, B 1 and B 2 , the following formula (10) is obtained.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

上記数式10より、Tをデータの標本数とすると、下記の正規方程式が得られる。   From the above Equation 10, when T is the number of data samples, the following normal equation is obtained.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

この正規方程式を解くことにより、下記数式に示されるように、A、B及びBが求められる。 By solving this normal equation, A, B 1 and B 2 are obtained as shown in the following equation.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

同様の手順により、上記数式(5)を重回帰式とし、冬の耐摩耗係数logWを目的変数とし、−40℃のlogE及びlogFを説明変数として、定数a、b及びcを最適化する重回帰分析を行った。 By the same procedure, the constants a, b, and c are optimized using the above equation (5) as a multiple regression equation, the winter wear resistance logW as an objective variable, and logE * and logF at −40 ° C. as explanatory variables. Multiple regression analysis was performed.

タイヤのテスト結果と、重相関解析で得られた予測値との関係が、図3のグラフに示されている。このグラフにおいて、横軸はタイヤのテスト結果であり、縦軸は予測値である。さらに、得られた重相関係数が、下記の表4に示されている。   The relationship between the tire test result and the predicted value obtained by the multiple correlation analysis is shown in the graph of FIG. In this graph, the horizontal axis represents tire test results, and the vertical axis represents predicted values. Further, the obtained multiple correlation coefficient is shown in Table 4 below.

Figure 2014119399
Figure 2014119399

タイヤにて測定された耐摩耗係数Wと、上記数式(5)から予測される耐摩耗係数Wとの間に、高い相関性が存在することは、図3及び表4から明らかである。このことから、本発明に係る評価方法が妥当であることが証明された。   It is clear from FIG. 3 and Table 4 that there is a high correlation between the wear resistance coefficient W measured on the tire and the wear resistance coefficient W predicted from the above formula (5). From this, it was proved that the evaluation method according to the present invention is appropriate.

本発明に係る評価方法により、種々のタイヤの耐摩耗性が評価されうる。   With the evaluation method according to the present invention, the wear resistance of various tires can be evaluated.

Claims (4)

(1)ゴム組成物を得るステップ、
(2)上記ゴム組成物の貯蔵弾性率Eの値及び上記ゴム組成物の破壊エネルギーFの値を測定するステップ、及び
(3)上記貯蔵弾性率Eの値及び破壊エネルギーFの値を、上記貯蔵弾性率Eと相関しかつ上記破壊エネルギーFの逆数と相関する関数に代入し、上記ゴム組成物の耐摩耗係数を算出するステップ
を含むゴム製品の耐摩性評価方法。
(1) obtaining a rubber composition;
(2) measuring the storage elastic modulus E * value of the rubber composition and the fracture energy F value of the rubber composition; and (3) determining the storage elastic modulus E * value and the fracture energy F value. A method for evaluating the wear resistance of a rubber product, comprising the step of calculating a wear coefficient of the rubber composition by substituting it into a function that correlates with the storage elastic modulus E * and correlates with the inverse of the fracture energy F
上記ゴム組成物が、タイヤのトレッドのためのゴム組成物である請求項1に記載の評価方法。   The evaluation method according to claim 1, wherein the rubber composition is a rubber composition for a tire tread. 上記ステップ(2)における貯蔵弾性率Eの値の測定温度及び上記破壊エネルギーFの値の測定の温度が、時間−温度換算則に基づいて決定される請求項1又は2に記載の評価方法。 The evaluation method according to claim 1 or 2, wherein the measurement temperature of the storage elastic modulus E * and the measurement temperature of the fracture energy F in the step (2) are determined based on a time-temperature conversion rule. . 上記ステップ(3)において用いられる関数が下記数式で示される請求項1又は2に記載の評価方法。
W=c(F/E*b) (4)
(この数式において、a、b及びcは定数である。)
The evaluation method according to claim 1 or 2, wherein the function used in step (3) is expressed by the following mathematical formula.
W = c (F a / E * b ) (4)
(In this formula, a, b and c are constants.)
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