JP2020008282A - 弾性材料の性能を評価するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実車走行時の性能と相関性の高い試験結果を得ることができる性能評価装置方法を提供する。【解決手段】性能評価装置方法は、ゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価するための方法であって、弾性材料からなる試験片に歪を与えて、試験片の内部に低密度領域を形成する工程Ｓ２と、試験片の内部の低密度領域を撮影する撮像工程Ｓ３，Ｓ４と、撮影されたデータから前記試験片に占める低密度領域の割合を測定する測定工程Ｓ５，Ｓ６と、試験片に与えられた単位歪量あたりの低密度領域の割合に基づいて、弾性材料の性能を評価する評価工程Ｓ７，Ｓ８とを含む。【選択図】 図２

Description

本発明は、弾性材料の耐摩耗性能等の各種性能を評価するための方法に関する。

従来、加硫ゴムの耐摩耗性能を評価する方法として、例えば、いわゆるランボーン摩耗試験機等の室内摩耗試験機によって摩耗させて評価する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記従来の方法では、予測した耐摩耗性能の結果と、評価対象のタイヤを実際に車両に装着して走行させた実車走行試験での耐摩耗性能の結果とが一致しない場合があり、精度上の問題があった。このため、ランボーン摩耗試験機に変わる新たな評価技術の確立が望まれている。

特開２００５−３０８４４７号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、実車走行時の性能と相関性の高い試験結果を得ることができる方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、ゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価するための方法であって、前記弾性材料からなる試験片に歪を与えて、前記試験片の内部に複数の低密度領域を形成する工程と、前記試験片の内部の前記低密度領域を撮影する撮像工程と、撮影されたデータから前記試験片に占める前記低密度領域の割合を測定する測定工程と、前記試験片に与えられた単位歪量あたりの前記割合の変化量に基づいて、前記弾性材料の性能を評価する評価工程とを含む。

本発明に係る前記方法において、前記低密度領域は、空隙を含む、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記弾性材料は、１種類以上の共役ジエン系化合物を用いて得られるゴム材料である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記歪が、引張歪である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記弾性材料は、タイヤ用のゴム材料である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記撮像工程では、前記引張歪が与えられた状態での前記試験片が撮影される、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記単位歪量あたりの前記割合は、２％以下である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記試験片に与えられる歪は、０．２以上である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記撮像工程は、コンピュータートモグラフィー法により行われ、前記コンピュータートモグラフィー法において用いられるＸ線の輝度は、１０¹⁰ photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw以上である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記Ｘ線の輝度は、１０¹² photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw以上である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記撮像工程では、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体が用いられ、前記蛍光体の減衰時間は、１００ms以下である、ことが望ましい。

本発明に係る前記方法において、前記測定工程は、撮影されたデータから前記試験片の断層画像を構成する工程と、前記断層画像から前記試験片内に生成された前記低密度領域の直径の分布を計算する工程とを含む、ことが望ましい。

本発明の方法では、弾性材料からなる試験片に歪を与えることにより、試験片の内部に複数の低密度領域が形成される。この低密度領域は、弾性材料の摩耗や亀裂等の起点となることが発明者によって見出された。

本発明では、試験片の内部の低密度領域を撮影する撮像工程と、撮像されたデータから試験片に占める低密度領域の割合を測定する測定工程と、単位歪量あたりの試験片に占める低密度領域の割合の変化量に基づいて、弾性材料の性能を評価する評価工程とを含む。そして、歪量に対する低密度領域の割合の変化量に基づく弾性材料の性能の評価は、実車走行時での弾性材料の性能と高い相関性が得られることが発明者によって確認された。また、特に物性差が小さい弾性材料間においては、上記低密度領域の割合の変化量を計算することにより、その性能を詳細に評価することが可能となる。

本発明の性能評価方法の実施に用いられる装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。 本発明の性能評価方法の処理手順を示すフローチャートである。 図１の試験片及び治具を示す分解図である。 図１の試験片を示す斜視図である。 本発明によって撮影された投影像の一例を模式的に示す図である。 弾性材料Ａによる試験片の断層画像である。 弾性材料Ｃによる試験片の断層画像である。 弾性材料Ａ、Ｃにおける引張歪量と空隙部の割合との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の性能評価方法に用いられる性能評価装置の概略構成を示す斜視図である。性能評価装置１は、弾性材料の耐摩耗性能及び耐チッピング性能、耐クラック性能等の各種性能を評価するための装置である。図１に示されるように、本実施形態の性能評価装置１は、歪印加手段２と、撮像手段５と、評価手段６とを具えている。

歪印加手段２は、ゴム又はエラストマーを含む弾性材料からなる試験片１０に歪を与えて、試験片１０の内部に低密度領域を発生させる。

歪印加手段２は、試験片１０が固着される一対の治具２１、２２と、治具２１と治具２２とを相対的に移動させて試験片１０に歪を印加する駆動手段２３とを有している。駆動手段２３は、一方の治具２１を固定した状態で、他方の治具２２を試験片１０の軸方向に移動させる。これにより、試験片１０が、その軸方向に伸張され、試験片１０に引張歪が与えられる。

試験片１０に印加される歪又は荷重は、ロードセル（図示せず）等により検出される。ロードセルの位置及び形式は、任意である。歪印加手段２によって試験片１０には、予め定められた歪又は荷重が印加される。駆動手段２３は、試験片１０及び治具２１、２２を試験片１０の軸回りに回転可能に構成されている。

撮像手段５は、試験片１０の内部を撮影する。本実施形態の撮像手段５は、試験片１０にＸ線を照射して、投影像を撮影するＸ線撮影装置が適用されているが、試験片１０の内部を撮影可能な構成であればこれに限られない。

撮像手段５は、Ｘ線を照射するＸ線管５１と、Ｘ線を検出して電気信号に変換する検出器５２とを有する。試験片１０及び治具２１、２２を試験片１０の軸回りに回転させながら、撮像手段５が複数の投影像を撮影することにより、全周にわたる試験片１０の投影像を得ることができる。

Ｘ線管５１から照射されるＸ線のエネルギー幅が広い場合、撮像手段５によって撮影された画像に含まれるノイズが多くなり、正確な解析が困難となるおそれがある。従って、Ｘ線管５１には、エネルギー幅の狭いＸ線を照射可能な大型の放射光施設が好適に用いられる。

検出器５２は、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体５２ａを有している。試験片１０等を試験片１０の軸回りに回転させながら複数の投影像を連続して撮影する際には、検出器５２のシャッター間隔と蛍光体５２ａの減衰時間との関係が重要である。蛍光体５２ａの減衰時間が検出器５２のシャッター間隔よりも長くなる場合、先に撮影した投影像の残像が後から撮影する投影像に影響を及ぼすおそれがある。このような観点から、蛍光体５２ａの望ましい減衰時間は１００ms以下であり、より望ましい減衰時間は５０ms以下であり、より一層望ましい減衰時間は１０ms以下である。

評価手段６は、投影像から測定される空隙部に基づいて、弾性材料の性能を評価する。評価手段６には、例えば、コンピュータ６０が適用される。コンピュータ６０は、本体６１、キーボード６２、及びディスプレイ装置６３を含んでいる。この本体６１には、例えば、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、作業用メモリ及びハードディスクなどの記憶装置が設けられる。記憶装置には、本実施形態の方法を実行するための処理手順（プログラム）が予め記憶されている。

図２は、上記性能評価装置１を用いた性能評価装置方法の処理手順を示している。性能評価装置方法は、試験片１０に歪を与えて試験片１０の内部に密度の偏りを発生させる工程Ｓ１、Ｓ２と、試験片１０にＸ線を照射して投影像を撮影する撮像工程Ｓ３、Ｓ４と、撮像工程Ｓ３、Ｓ４によって撮影された投影像のデータから試験片１０の内部に生じた低密度領域１５（後述する図５参照）の割合を測定する工程Ｓ５、Ｓ６と、試験片１０に与えられた単位歪量あたりの低密度領域１５の割合の変化量に基づいて、弾性材料の性能を評価する評価工程Ｓ７、Ｓ８とを含む。

工程Ｓ１では、試験片１０が治具２１、２２に固定される。

図３は、試験片１０及び治具２１、２２を示している。図４は、試験片１０を示している。試験片１０には、一様な密度分布の弾性材料が用いられる。試験片１０を構成する弾性材料の一例としては、例えば、１種類以上の共役ジエン系化合物を用いて得られるゴム材料が挙げられる。また、試験片１０を構成する弾性材料の一例としては、例えば、タイヤ用のゴム材料が挙げられる。

本実施形態では、円柱状の試験片１０が適用されている。このような試験片１０は、対称性を有し、容易に再現性の高い測定結果を得ることができる。

試験片１０は、その軸方向の長さＨの５倍以上の直径Ｄを有しているのが望ましい。試験片１０のより望ましい直径Ｄは、長さＨの１０倍以上である。このような試験片１０によれば、試験片１０に引張歪が印加されたとき、試験片１０の側面の変形が制限される。その結果、試験片１０の体積が増加し、内部に非常に大きな応力が印加される。従って、試験片１０の内部に低密度領域が発生し易くなり、弾性材料の性能評価を迅速かつ容易に行えるようになる。

試験片１０は、治具２１及び２２に挟み込まれた状態で固着されている。試験片１０の上端面１０ａは、治具２１の下端面２１ａに固着され、試験片１０の下端面１０ｂは、治具２２の上端面２２ｂに固着されている。固着の方法は、試験環境等に応じて適宜選択されうる。例えば、接着剤による固着や、試験片１０を構成する弾性材料の加硫接着による固着が適用されうる。また、上端面１０ａ、下端面２１ａ、及び、下端面１０ｂ、上端面２２ｂに、それぞれ対応する係合部を設けて各係合部を係合させることにより、試験片１０と治具２１、２２とが固着されていてもよい。

工程Ｓ２では、図１に示されるように、駆動手段２３によって、治具２１と治具２２とが相対的に移動され、試験片１０に歪が印加される。本実施形態では、円柱状の試験片１０の軸方向すなわち治具２２が治具２１から離れる方向に移動され、試験片１０が伸張される。試験片１０の歪は、引張歪に限られない。例えば、圧縮歪又はせん断歪みであってもよい。工程Ｓ２で歪が与えられることにより弾性材料に応力が印加される。応力が弾性材料に固有の臨界値を超えると、試験片１０に密度の偏りが生じ、内部に低密度領域が発生する。

転動中のタイヤにおいても、路面の凹凸に囲まれた微細な領域において、トレッド踏面のゴムが拘束された状態で応力が印加されていると考えられる。そして、応力が上記臨界値を超えると、トレッドゴムの内部に低密度領域が発生し、摩耗等の起点となりうると考えられる。

工程Ｓ３では、Ｘ線管５１から試験片１０にＸ線が照射される。Ｘ線は、試験片１０を透過して、検出器５２によって検出される。検出器５２は、検出したＸ線を電気信号に変換（撮像データ）し、コンピュータ６０に出力する。試験片１０を透過する電磁波であれば、Ｘ線以外の電磁波が照射されてもよい。

工程Ｓ４では、検出器５２から出力された電気信号は、コンピュータ６０によって処理され、投影像が取得される。本実施形態では、工程Ｓ３において、軸心回りに、試験片１０を回転させて、複数の投影像（回転シリーズ像）が取得される。

図５は、上記工程Ｓ１乃至Ｓ４を経て、撮影された投影像を模式的に示している。投影像から試験片１０の内部に発生した低密度領域１５が確認されうる。低密度領域１５は、例えば、弾性材料の密度が予め定められた閾値以下の領域として定義されうる。例えば、歪を与える前の弾性材料の密度の平均を１とした場合、歪によって密度が０．８以下に減少した領域を低密度領域１５とする。なお、弾性材料の密度は、投影像から計算されうる。

工程Ｓ５では、投影像がコンピュータ６０によって再構成され、試験片１０の三次元の断層画像が取得される。投影像の再構成は、例えば、Convolution Back Projection法を用いて行うことができる。撮影された画像データ（試験片１０の投影像、及び、試験片１０の断層画像）は、コンピュータ６０等に記憶される。なお、図６，７は、工程Ｓ５で取得される断層画像の例である。

Ｓ３において照射するＸ線の輝度については、適宜設定することができる。なお、Ｘ線の輝度は、Ｘ線散乱データのＳ／Ｎ比に大きく関係している。Ｘ線の輝度が小さいと、Ｘ線の統計誤差よりもシグナル強度が弱くなる傾向にあり、計測時間を長くしても十分にＳ／Ｎ比の良いデータを得ることが困難となるおそれがある。このような観点から、Ｘ線の輝度は、１０¹⁰photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw以上が望ましい。また、より望ましいＸ線の輝度は、１０¹²photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw以上である。

断層画像の厚さは、検出器５２の空間分解能に依存する。本実施形態では、例えば、厚さ１０μｍの断層画像が２００枚撮影される。複数の断層画像を取得することにより、低密度領域１５の三次元形状が特定される。

試験片１０に与えられる歪が比較的小さい場合、低密度領域１５の形状は球に近似している。上記歪が大きくなるに従い、低密度領域１５は成長し、隣接する低密度領域１５と互いに連結し、いびつな形状へと変化する。

本実施形態では、Ｓ２において試験片５０に与えられる引張歪が小さく設定され、低密度領域１５を球に近似する形状に留めつつ、工程Ｓ６において、複数の断層画像から低密度領域１５の直径の分布が計算される。そして、低密度領域１５の直径の分布に基づいて、低密度領域１５の体積が計算される。試験片１０内に複数の低密度領域１５が発生している場合、各低密度領域１５の体積の総和が計算される。さらには、試験片１０に占める低密度領域１５の割合すなわち試験片１０の全体積に対する低密度領域１５の体積の比が計算される。

そして、工程Ｓ７では、工程Ｓ６において計算された低密度領域１５の割合の変化量を工程Ｓ２において与えられた引張歪量の変化量で除することにより、試験片１０に与えられた単位歪量あたりの低密度領域１５の割合の変化量が計算される。さらに、工程Ｓ８では、工程Ｓ７で計算された単位歪量あたりの低密度領域１５の割合の変化量に基づいて、弾性材料の性能が評価される。

例えば、単位歪量あたりの低密度領域１５の割合の変化量が小さい弾性材料は、単位歪量あたりの低密度領域１５の割合の変化量が大きい弾性材料よりも、内部での局所的な応力の集中が生じにくく、耐摩耗性能に優れていると評価できる。また、単位歪量あたりの低密度領域１５の割合の変化量が予め定められた閾値よりも小さい弾性材料は、一定以上の耐摩耗性能を有すると評価できる。

そして、後述する実施例にて示されるように、工程Ｓ７で計算された単位歪量あたりの低密度領域１５の割合の変化量、すなわち、歪量の増加に対する低密度領域１５の体積の増加の割合は、実車走行時での弾性材料の性能と高い相関性が得られることが発明者によって確認された。また、特に物性差が小さい弾性材料間においては、上記低密度領域の割合の変化量を計算することにより、その性能を詳細に評価することが可能となる。

Ｓ２において試験片１０に印加する歪が極めて小さい場合、歪の解放によって低密度領域１５が消滅し、弾性材料の密度分布は元の一様な状態に回復する。このような場合に
あっても、Ｓ２で与えられた引張歪が維持された状態で、Ｘ線を照射し（Ｓ３）、投影像を撮影する（Ｓ４）ことにより、断層画像で低密度領域１５が確認されうる。従って、小さい歪量で、弾性材料の性能を評価することが可能となる。

試験片１０に与える歪が大きくなると、弾性材料の内部構造（分子鎖の結合）が部分的に破壊され、歪を解放した後であっても、元の状態に回復せずに残留する。さらに、弾性材料の内部構造破壊が極度に進行すると、試験片１０の内部に空隙部１５Ｚが生ずる（図５参照）。

空隙部１５Ｚとは、低密度領域１５のうち、密度が零又は零に極めて近い不可逆部分である。本実施形態では、歪を与える前の弾性材料の密度の平均を１とした場合、歪によって密度が０．１以下に減少した低密度領域１５を空隙部１５Ｚとする。

このような空隙部１５Ｚは、弾性材料の耐摩耗性能及び耐チッピング性能、耐クラック性能等の各種性能に重大な影響を及ぼす一因となる。一方、単位歪量に対して空隙部１５Ｚの体積の割合が小さい弾性材料は、内部で局所的に応力が集中する箇所が少なく、耐摩耗性能等に優れた材料と考えられる。

上記観点から、Ｓ６において空隙部１５Ｚの体積を計算し、Ｓ７において単位歪量あたりの空隙部１５Ｚの体積を計算することにより、弾性材料の性能をより一層精度よく評価することが可能となる。

単位歪量あたりの低密度領域１５の割合は、２％以下が望ましい。単位歪量あたりの低密度領域１５の割合を２以下に抑制することにより、互いに隣接する低密度領域１５同士の連結が抑制され、低密度領域１５が球に近似する形状に維持される。従って、低密度領域１５の体積を正確に計算でき、弾性材料の性能を精度よく評価することが可能となる。

試験片１０に与えられる引張歪は、０．２以上が望ましい。上記引張歪が０．２以上であれば、試験片１０の内部に十分な数の低密度領域１５が発生し、弾性材料の性能を精度よく評価することが可能となる。試験片１０に与えられる引張歪は、１．０以下が望ましい。上記引張歪が１．０以下であれば、互いに隣接する低密度領域１５同士の連結が抑制され、低密度領域１５が球に近似する形状に維持される。従って、低密度領域１５の体積を正確に計算でき、弾性材料の性能を精度よく評価することが可能となる。

以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。

弾性材料Ａ乃至Ｃについて、本発明によって耐摩耗性能が評価され、実車走行試験による耐摩耗性能の評価との相関が検証された。比較例として上記弾性材料Ａ乃至Ｃについて、本発明によってランボーン試験機を用いて耐摩耗性能が評価され、実車走行試験による耐摩耗性能の評価との相関が検証された。

使用試薬は以下の通りである。
１．重合体（１）：（変性基１個；特開２０１０−１１６５５４号公報に基づいて重合されたポリマー）
２．重合体（２）：（変性基２個；重合体（１）のモノマー量違い）
３．重合体（３）：（変性基３個；重合体（１）のモノマー量違い）
４．ＳＢＲ ：ＳＴＹＲＯＮ製のＳＰＲＩＮＴＡＮ ＳＬＲ６４３０
５．ＢＲ ：宇部興産(株)製のＢＲ１５０Ｂ
６．変性剤 ：アヅマックス社製３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン
７．老化防止剤 ：大内新興化学工業(株)製のノクラック６Ｃ（Ｎ−１，３−ジメチルブチル−Ｎ'−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
８．ステアリン酸：日本油脂(株)製のステアリン
９．酸化亜鉛 ：東邦亜鉛の銀嶺Ｒ
１０．アロマチックオイル：ダイアナプロセスＡＨ−２４（出光興産製）
１１．ワックス ：大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
１２．硫黄 ：鶴見化学(株)製の粉末硫黄
１３．加硫促進剤（１）：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＣＺ
１４．加硫促進剤（２）：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤ
１５．シリカ ：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３
１６．シランカップリング剤：デグッサ製のＳｉ６９
１７．カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＬＨ（Ｎ３２６、Ｎ２ＳＡ：８４ｍ２／ｇ）

モノマー及び重合体は、以下の方法によって合成された。
＜モノマー（１）＞
十分に窒素置換した１００ml容器に、シクロヘキサン５０ml、ピロリジン４．１ml、ジビニルベンゼン８．９mlが加えられ、０℃にて１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液０．７mlが加えられ攪拌された。１時間後、イソプロパノールを加えて反応を停止させ、抽出・精製を行うことでモノマー（１）が得られた。
＜重合体（１）＞
十分に窒素置換した１０００ml耐圧製容器に、シクロヘキサン６００ml、スチレン１２．６ml、ブタジエン７１．０ml、モノマー（１）０．０６ｇ、テトラメチルエチレンジアミン０．１１mlが加えられ、４０℃で１．６Ｍ ｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液０．２mlが加えられて撹拌された。３時間後、変性剤０．５mlが加えられて攪拌された。１時間後、イソプロパノール３mlが加えられて重合が停止された。反応溶液に２，６−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール１ｇを添加後、メタノールで再沈殿処理が行なわれ、加熱乾燥により重合体（１）が得られた。
＜重合体（２）＞
モノマー（１）を０．１７ｇとし、上記重合体（１）と同様の方法で重合体（２）が得られた。
＜重合体（３）＞
モノマー（１）を０．２９ｇとし、上記重合体（１）と同様の方法で重合体（３）が得られた。

＜弾性材料の製造方法＞
弾性材料の製造には、公知の方法を適用できる。例えば、上記各成分をバンバリーミキサー、オープンロール等のゴム混練装置を用いて混練する方法を適用できる。

テスト方法は、以下の通りである。
＜低密度領域の割合の変化量による評価（実施例）＞
弾性材料Ａ乃至Ｃについて、直径２０mm、軸方向の長さが１mmの円柱状の試験片１０が準備され、図１に示される性能評価装置を用いて、図２に示される性能評価装置方法で、弾性材料の性能が評価された。工程Ｓ２では、試験片１０に歪量が１．２までの引張歪が与えられた。工程Ｓ３は、大型放射光施設ＳＰｒｉｎｇ−８のビームラインＢＬ２０Ｂ２を用いて実施された。

図６は工程Ｓ４で得られた弾性材料Ａによる試験片１０の引張歪量が０．８での断層画像であり、図７は工程Ｓ４で得られた弾性材料Ｃによる試験片１０の引張歪量が０．８での断層画像である。図８は、引張歪量とＳ６で計算された空隙部１５Ｚの割合との関係を示している。横軸は、引張歪量を示し、縦軸は試験片１０に占める空隙部１５Ｚの割合を示している。実線は弾性材料Ｃの上記割合であり、破線は弾性材料Ａの上記割合である。実線及び破線の傾きは、工程Ｓ７にて計算される単位歪量あたりの空隙部１５Ｚの割合の変化量に相当し、引張歪量を増加させたときの空隙部１５Ｚの生成速度と解することもできる。評価に用いられる引張歪量の範囲は任意であるが、本実施例では、引張歪量が０．０〜０．８での単位歪量あたりの空隙部１５Ｚの割合が評価された。結果は、弾性材料Ａを３．０とする指数であり、数値が小さい程、耐摩耗性能に優れていることを示す。
＜ランボーン試験（比較例）＞
弾性材料Ａ乃至Ｃについて、ランボーン型摩耗試験機を用いて、環境温度２３℃、負荷荷重１．０ｋｇｆ、スリップ率３０％の条件で摩耗量が測定され、その逆数が計算された。結果は、弾性材料Ａを１００とする指数であり、数値が大きい程、耐摩耗性能に優れていることを示す。
＜実車走行試験＞
弾性材料Ａ乃至Ｃからなるトレッド部を有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤが作成され、国産ＦＦ車に装着され、走行距離８０００kmでのトレッド部の溝深さが測定され、トレッド部の摩耗量１mmあたりの走行距離が計算された。結果は、弾性材料Ａを１００とする指数であり、数値が大きい程、耐摩耗性能に優れていることを示す。

表１から明らかなように、実施例の方法は、比較例に比べて実車走行試験との相関が良好であり、精度よく弾性材料の性能を予測できることが確認できた。

１０ ：試験片
１５ ：低密度領域
１５Ｚ ：空隙部
Ｓ３ ：撮像工程
Ｓ４ ：撮像工程
Ｓ５ ：測定工程
Ｓ６ ：測定工程
Ｓ７ ：評価工程
Ｓ８ ：評価工程

Claims (12)

1. ゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価するための方法であって、
   前記弾性材料からなる試験片に歪を与えて、前記試験片の内部に低密度領域を形成する工程と、
   前記試験片の内部の前記低密度領域を撮影する撮像工程と、
   撮影されたデータから前記試験片に占める前記低密度領域の割合を測定する測定工程と、
   前記試験片に与えられた単位歪量あたりの前記割合の変化量に基づいて、前記弾性材料の性能を評価する評価工程とを含む、
   方法。
2. 前記低密度領域は、空隙を含む、請求項１記載の方法。
3. 前記弾性材料は、１種類以上の共役ジエン系化合物を用いて得られるゴム材料である、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記弾性材料は、タイヤ用のゴム材料である、請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
5. 前記歪が、引張歪である、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. 前記撮像工程では、前記引張歪が与えられた状態での前記試験片が撮影される、請求項５記載の方法。
7. 前記単位歪量あたりの前記割合は、２％以下である、請求項６記載の方法。
8. 前記試験片に与えられる歪は、０．２以上である、請求項７記載の方法。
9. 前記撮像工程は、コンピュータートモグラフィー法により行われ、
   前記コンピュータートモグラフィー法において用いられるＸ線の輝度は、１０¹⁰ photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw以上である、請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
10. 前記Ｘ線の輝度は、１０¹² photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw以上である、請求項９記載の方法。
11. 前記撮像工程では、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体が用いられ、
    前記蛍光体の減衰時間は、１００ms以下である、請求項１乃至１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記測定工程は、
    撮影されたデータから前記試験片の断層画像を構成する工程と、
    前記断層画像から前記試験片内に生成された前記低密度領域の直径の分布を計算する工程とを含む、請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。