JP2020169933A - 摩擦性能評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム部材の摩擦性能を精度よく評価するための方法の提供。【解決手段】この評価方法は、擬似路面を備えた摩擦試験装置と、ゴム部材とを準備する準備工程と、この摩擦試験装置を用いて、滑り速度２ｍｍ／秒以上で、ゴム部材の摩擦係数を測定する測定工程と、を有している。擬似路面がドライ路面であるときに得られる摩擦係数がμｄとし、擬似路面がウェット路面であるときに得られる摩擦係数をμｗとするとき、この評価方法では、差μｄ−μｗを指標としてゴム部材の摩擦性能を評価する。好ましくは、この評価方法は、ゴム部材の凝着摩擦による摩擦性能を評価する。【選択図】図１

Description

本発明は、摩擦性能の評価方法に関する。詳細には、本発明は、ゴム部材の摩擦性能評価方法に関する。

タイヤが装着された車両が路面を走行するとき、タイヤの外表面が路面と接触する。タイヤの外表面を構成するゴム部材の摩擦性能は、タイヤのグリップ性能等に影響する。

ゴム部材の摩擦性能に関し、ヒステリシス摩擦及び凝着摩擦の寄与が知られている。ヒステリシス摩擦は、ゴム部材の周期的な変形及び復元に伴って生じるエネルギー損失として定義される。凝着摩擦とは、ゴム部材と路面との付着及び剪断により生じる摩擦を意味する。

これまで、車両が走行する路面（以下、実路面と称する）におけるゴム部材の摩擦性能には、ヒステリシス摩擦による寄与が特に大きいと考えられてきた。しかし、ヒステリシス摩擦のみに基づいた摩擦性能の評価結果は、必ずしも、実路面におけるタイヤのグリップ性能と相関するものではなかった。

また、ヒステリシス摩擦の増加により、タイヤのグリップ性能は向上するが、転がり抵抗（低燃費性）が低下することが知られている。総合的なタイヤ性能の向上を目的する場合、ヒステリシス摩擦の評価のみに基づいたゴムの配合設計には、限界があると考えられる。

従来、ゴム部材の摩擦性能を評価するための方法が、種々検討されている。特開２０１８−１５４７４８号公報（特許文献１）には、リニア型摩擦試験機を用いて、同一サンプルを連続的に（繰り返し）摩擦試験する評価方法が開示されている。特開２０１６−２００５６３号公報（特許文献２）では、界面活性剤含有水を散水した路面上で摩擦試験をおこなって、粘着摩擦（凝着摩擦）を評価する方法が提案されている。

特開２０１８−１５４７４８号公報 特開２０１６−２００５６３号公報

特許文献１が開示する方法によれば、ヒステリシス摩擦が寄与する摩擦性能を評価することはできるが、凝着摩擦を含む摩擦性能を評価することができない。特許文献２では、ウェット路面における摩擦係数が、試験速度３〜２０ｋｍ／ｈで測定されている。ウェット路面における凝着摩擦の寄与は小さい。大きな試験速度では、凝着摩擦の寄与はさらに小さくなる。特許文献２の方法で得られる凝着摩擦の測定精度には、改良の余地がある。凝着摩擦を含む摩擦性能を、精度よく簡便に評価する方法は、未だ提案されていない。

本発明の目的は、ゴム部材の摩擦性能を精度よく評価することができる評価方法の提供である。

本発明に係る摩擦性能評価方法は、
（１）疑似路面を備えた摩擦試験装置と、ゴム部材とを準備する準備工程
及び
（２）この摩擦試験装置を用いて、滑り速度２ｍｍ／秒以上で、このゴム部材の摩擦係数を測定する測定工程
を有している。この評価方法では、疑似路面がドライ路面であるときに得られる摩擦係数がμ_ｄとされ、擬似路面がウェット路面であるときに得られる摩擦係数がμ_ｗとされるとき、差μ_ｄ−μ_ｗを指標として、ゴム部材の摩擦性能が評価される。

好ましくは、この評価方法では、ゴム部材の凝着摩擦による摩擦性能が評価される。

好ましくは、この評価方法は、測定工程前に、ゴム部材の少なくとも一つの表面を摩擦処理する前処理工程を、さらに有している。

好ましくは、この疑似路面は、アスファルト路面である。

好ましくは、この測定工程における滑り速度は、２ｍｍ／秒以上１００ｍｍ／秒以下である。

本発明に係る評価方法によれば、ゴム部材の摩擦性能を、精度よく簡便に評価することができる。この評価方法で得られる評価結果は、このゴム部材からなるタイヤを装着した実車走行試験結果と、高い精度で相関する。この評価方法は、タイヤ開発上有用である。

図１は、本発明の一実施形態に係る評価方法のフローチャートである。

以下、適宜図面を参照しつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明の詳細を説明するが、この説明に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る評価方法が示されたフローチャートである。この評価方法は、準備工程、前処理工程、測定工程及び評価工程を有している。

準備工程は、この評価方法に供するゴム部材と、疑似路面を備えた摩擦試験装置と、を準備する工程である。前処理工程は、準備したゴム部材の少なくとも一つの表面を摩擦処理する工程である。測定工程は、準備した摩擦試験装置を用いて、ゴム部材の摩擦係数を測定する工程である。評価工程は、測定工程で得た摩擦係数を指標として、ゴム部材の摩擦性能を評価する工程である。

本発明に係る評価方法では、測定工程において、２ｍｍ／秒以上の滑り速度で、ドライ路面における摩擦係数μ_ｄ及びウェット路面における摩擦係数μ_ｗを測定し、この摩擦係数μ_ｄと摩擦係数μ_ｗとの差μ_ｄ−μ_ｗを指標として、疑似路面におけるゴム部材の摩擦性能を評価する。

ドライ路面で得られる摩擦係数μ_ｄには、凝着摩擦と、ヒステリシス摩擦とが、反映される。この試験条件において、凝着摩擦による寄与は、大きい。一方、ウェット路面で得られる摩擦係数μ_ｗに対する凝着摩擦の寄与は、無視できる程度に小さい。この評価方法では、差μ_ｄ−μ_ｗを指標とすることにより、ゴム部材の擬似路面に対する凝着摩擦が十分に反映された評価結果が得られうる。この評価方法による評価結果は、このゴム部材からなるタイヤを装着した実車走行試験結果と、高い精度で相関する。

この実施形態に係る評価方法では、準備工程において、組成、形状及び大きさが同じゴム部材を、少なくとも二つ準備する。後述する測定工程において、一方のゴム部材を、ドライ路面における摩擦係数μ_ｄの測定に供し、他方のゴム部材を、ウェット路面における摩擦係数μ_ｗの測定に供する。

本発明に係る評価方法において、準備工程でゴム部材を準備する方法は特に限定されない。例えば、所定の組成に従って、基材ゴム及び各種添加剤をオープンロール、バンバリーミキサー等に投入して混練することにより未加硫ゴムとする。次いで、この未加硫ゴムを所定の形状の金型中で加熱及び加圧して、加硫ゴムからなるシートを作製し、このシートを切削加工等することによりゴム部材を準備してもよい。また、未加硫ゴムをトレッド等の形状に合わせて押出加工した後、他のタイヤ部材と併せて加硫機中で加熱及び加圧することによりタイヤを製造し、このタイヤ表面をなす加硫ゴムを所定形状に切り出すことにより、ゴム部材を準備してもよい。さらに、また、市販のタイヤのトレッドから採取した加硫ゴムを、ゴム部材として準備してもよい。

本発明の目的が達成される限り、ゴム部材をなす加硫ゴムの組成は、特に限定されない。例えば、基材ゴムとして、天然ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びイソブチレン−イソプレン共重合体が挙げられる。添加剤としては、充填剤、レジン、オイル、ワックス、カルボン酸及び／又はその塩、酸化亜鉛、可塑剤、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤等が例示される。好適には、タイヤ表面を構成する加硫ゴムの組成が用いられる。典型的には、トレッドゴム用の組成が適用される。

この評価方法において、ゴム部材の形状及び大きさにも特に制限はない。後述する摩擦試験機による測定が可能な形状及び大きさが、適宜選択される。好適には、所定の厚みを有する板状又はシート状のゴム部材が用いられる。取扱性及び測定精度の観点から、ゴム部材の厚みは、２ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましい。ゴム部材の好ましい厚みは、２０ｍｍ以下である。

好ましくは、ゴム部材は、摩擦係数を測定可能な測定面を、少なくとも一つ有している。ゴム部材が板状又はシート状の場合、その上面及び下面のいずれが測定面をされてもよい。測定精度の観点から、測定面の面積は１００ｍｍ^２以上が好ましい。取扱性の観点から好ましい面積は６４００ｍｍ^２以下である。

本発明の効果が得られる限り、測定面の平面視形状及び大きさも特に限定されない。例えば、平面視方形又は矩形の測定面を有するゴム部材が、好適に用いられ得る。測定面が平面視方形又は矩形に形成される場合、測定精度の観点から、その一辺の長さは、１０ｍｍ以上が好ましく、１２ｍｍ以上がより好ましい。取扱性の観点から、測定面の一辺の長さは、８０ｍｍ以下が好ましい。

準備工程では、ゴム部材とともに、擬似路面を備えた摩擦試験装置を準備する。ドライ路面及びウェット路面における摩擦係数を、前述した滑り速度で測定することが可能な摩擦試験装置であれば、その種類等は特に限定されない。好ましくは、摩擦試験装置は、擬似路面の温度調節手段をさらに備えている。このような摩擦試験機の具体例としては、ＢＵＬＫＥＲ社製の摩擦試験機（商品名「ＵＭＴ ＴｒｉｂｏＬａｂ」）が挙げられる。

擬似路面の材質は特に限定されず、各種アスファルト、コンクリート、砥石等から、適宜選択される。アスファルト路面が好適に用いられ得る。

前処理工程では、準備工程で準備したゴム部材の少なくとも一つの表面を摩擦処理する。この摩擦処理した表面を測定面として、後述する測定工程における摩擦試験に供することにより、得られる摩擦係数の測定精度が向上する。本発明の効果が得られる限り、前処理工程を実施せずに、測定工程に進んでもよい。

前処理工程において、ゴム部材を摩擦処理する方法は特に限定されない。例えば、既知の摩擦試験装置を用いてゴム部材の測定面を摩擦処理する方法が、好適に用いられ得る。ゴム部材を摩擦処理するための摩擦面（擬似路面）を有している限り、摩擦試験装置の種類は特に限定されない。このような摩擦試験装置として、ＨＥＮＴＳＣＨＥＬ社製のリニア型摩擦試験機（商品名「Ｐｏｒｔａｂｌｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔｅｒ」）が例示される。前処理工程で使用する摩擦試験装置の種類と、準備工程で準備した摩擦試験装置の種類とが、同じであってもよく、異なっていてもよい。

具体的には、摩擦試験装置の擬似路面に、ゴム部材の測定面を押しあてながら移動させることにより、この測定面を摩擦処理する。擬似路面の材質は、各種アスファルト、コンクリート、砥石等から適宜選択される。この擬似路面上で、ゴム部材を２回以上繰り返し移動させることにより、ゴム部材を摩擦処理してもよい。本発明の効果が阻害されない限り、ゴム部材の移動回数は、特に限定されない。

摩擦試験装置による摩擦処理条件は、ゴム部材の形状及び大きさ、ゴム部材をなす加硫ゴムの組成、擬似路面の材質等に応じて、適宜選択される。例えば、アスファルト路面にて摩擦処理をおこなう場合、処理効率の観点から、滑り速度は、１０００ｍｍ／秒以上が好ましく、１２００ｍｍ／秒以上がより好ましい。評価精度向上の観点から、滑り速度は５０００ｍｍ／秒以下が好ましい。

処理効率の観点から、ゴム部材に対する接地圧は０．０１ＭＰａ以上が好ましく、０．０２ＭＰａ以上がより好ましい。変形抑制の観点から、好ましい接地圧は０．５ＭＰａ以下である。この接地圧は、測定面の面積とゴム部材にかける荷重によって調整される。

測定工程では、準備工程で準備した摩擦試験装置を用いて、ゴム部材の摩擦試験をおこなう。詳細には、この測定工程は、ドライ路面上で摩擦試験をおこなう第一ステップと、ウェット路面上で摩擦試験をおこなう第二ステップと、を含んでいる。第一ステップの摩擦試験により、ドライ路面における摩擦係数μ_ｄが得られる。第二ステップの摩擦試験により、ウェット路面における摩擦係数μ_ｗが得られる。

本発明に係る評価方法において、第一ステップ及び第二ステップの摩擦試験における滑り速度は、２ｍｍ／秒以上であり、好ましくは、２ｍｍ／秒以上１００ｍｍ／秒以下である。この滑り速度は、ゴムの摩擦試験で一般的に採用される滑り速度と比べて、低速である。低速な滑り速度では、擬似路面とゴム部材との間で、凝着摩擦が大きく作用する。滑り速度を前述の範囲に設定することで、凝着摩擦を含む摩擦性能の評価精度が向上する。この観点から、滑り速度は９０ｍｍ／秒以下がより好ましく、８０ｍｍ／秒以下がさらに好ましい。

第一ステップ及び第二ステップにおける摩擦試験では、ゴム部材の測定面を擬似路面に押しあてながら、前述した滑り速度で、所定の距離（滑り距離）を移動させることにより、この擬似路面に対する動摩擦係数を計測する。詳細には、摩擦試験中に、擬似路面上を移動するゴム部材の位置（変位）と各位置における動摩擦係数とを計測し、所定の変位区間において計測された動摩擦係数を、摩擦係数μ_ｄ又は摩擦係数μ_ｗとして求める。

好ましくは、ゴム部材を繰り返し移動させ、繰り返し毎に、ゴム部材の変位と各変位における動摩擦係数とを計測して、所定の変位区間において計測された動摩擦係数の平均値を、摩擦係数μ_ｄ又は摩擦係数μ_ｗとして求める。動摩擦係数は、ゴム部材の移動（変位）に伴って変動する。ゴム部材の移動を繰り返することにより、動摩擦係数の変動は減少する。動摩擦係数の変動が減少した後の、所定区間における動摩擦係数を求めることにより、測定精度が向上する。この観点から、摩擦試験における好ましい繰り返し回数は、少なくとも２回である。動摩擦係数の変動が減少した後、さらにゴム部材の移動を繰り返して、繰り返し毎に所定区間における動摩擦係数を計測し、その平均値を摩擦係数μ_ｄ又は摩擦係数μ_ｗとして求めることが、より好ましい。

第一ステップ及び第二ステップの摩擦試験において、ゴム部材に対する接地圧は、実車両での走行時の接地圧となるように、ゴム部材の形状及び測定面の大きさ等に応じて調整される。測定精度の観点から、ゴム部材に対する接地圧は０．０１ＭＰａ以上が好ましく、０．０２ＭＰａ以上がより好ましい。変形抑制の観点から、好ましい接地圧は０．５ＭＰａ以下である。この接地圧は、測定面の面積とゴム部材にかける荷重によって調整される。

第一ステップ及び第二ステップの摩擦試験において、擬似路面の温度（以下、路面温度）は特に限定されず、所望する温度での摩擦性能が評価できるように適宜選択される。好ましい路面温度は、０℃以上であり、より好ましくは１０℃以上である。ゴム部材の変形抑制の観点から、好ましい路面温度は１００℃以下である。

第一ステップ及び第二ステップにおける摩擦試験の他の測定条件は、ゴム部材の形状及び大きさ、ゴム部材をなす加硫ゴムの組成、擬似路面の材質等に応じて、適宜選択される。第一ステップにおける測定条件と、第二ステップにおける測定条件が同じであることが好ましい。

評価工程では、第一ステップで得られるドライ路面での摩擦係数μ_ｄと、第二ステップで得られるウェット路面での摩擦係数μ_ｗとの差μ_ｄ−μ_ｗを指標として、ゴム部材の摩擦性能を評価する。

この差μ_ｄ−μ_ｗには、主として、凝着摩擦の寄与が反映される。凝着摩擦の程度は、例えば、ゴム部材をなす加硫ゴムの組成の変更にともなって変動する。加硫ゴムの組成の変更にともなう差μ_ｄ−μ_ｗの変動は、従来提案されてきた他の指標と比べて、大きい。換言すれば、この差μ_ｄ−μ_ｗを指標として得られる評価結果には、加硫ゴムの組成による影響が、明瞭に反映される。

この評価方法を用いることにより、凝着摩擦の寄与が大きいゴム部材の組成を選択することができる。この組成のゴム部材をタイヤ部材とすることにより、例えば、転がり抵抗（低燃費性）を維持するために、ヒステリシス摩擦を大きくできない場合においても、グリップ性能に優れたタイヤを得ることが可能になる。この評価方法は、タイヤ開発上、有用である。

以下、より具体的な実施例を示して、本発明の効果を明らかにするが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。

［実施例］
（ゴム部材の作製）
下表１にＡとして示された組成に従って、硫黄及び加硫促進剤以外の材料を、容量１．７Ｌのバンバリーミキサー（神戸製鋼社製）に投入し、１５０℃で３分間、混練した。得られた混練物をバンバリーミキサーから取り出して、表１に示された量の硫黄及び加硫促進剤をそれぞれ添加した後、オープンロールを用いて、８０℃で３分間混練することにより、未加硫ゴムを得た。得られた未加硫ゴムを、金型に投入して１７０℃で１２分間プレス加硫することにより、加硫ゴムからなるゴムシート（厚み１０ｍｍ）を得た。得られたゴムシートを切削加工することにより、測定面（幅２５ｍｍ×長さ６０ｍｍ）を有する同形状のゴム部材Ａ１及びＡ２を作製した。

ゴムの組成を下表１のＢ及びＣとして示されるものに変更した以外は同様にして、ゴム部材Ａ１及びＡ２と同形状の、ゴム部材Ｂ１及びＢ２並びにゴム部材Ｃ１及びＣ２を作製した。

表１に記載された化合物の詳細は、以下の通りである。
ＳＢＲ：旭化成社製のスチレンブタジエンゴム、商品名「タフデン４８５０」
ＢＲ：旭化成ケミカルズ社製のブタジエンゴム、商品名「Ｎ１０３」
カーボンブラック：新日化カーボン社製の商品名「ニテロン＃５５Ｓ」
シリカ：デグッサ社製の商品名「ウルトラジルＶＮ３」
カップリング剤：デグッサ社製のシランカップリング剤、商品名「Ｓｉ６９」
オイル：ジャパンエナジー社製のアロマオイル、商品名「プロセスＸ−２６０」
レジン：アリゾナケミカル社製の商品名「Ｓｙｌｖａｔｒａｘｘ４４０１」
酢酸マグネシウム：キシダ化学社製
酸化亜鉛：三井金属鉱業製の商品名「亜鉛華２種」
老化防止剤：大内新興化学工業社製の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、商品名「ノクラック６Ｃ」
ワックス：大内新興化学社製の商品名「サンノックＮ」
硫黄：鶴見化学工業社製の粉末硫黄
加硫促進剤１：大内新興化学工業製のＮ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、商品名「ノクセラーＮＳ」
加硫促進剤２：大内新興化学工業製のＮ，Ｎ’−ジフェニルグアニジン、商品名「ノクセラーＤ」

（前処理）
作製した各ゴム部材の測定面を、ＨＥＮＴＳＣＨＥＬ社製のリニア型摩擦試験機（商品名「Ｐｏｒｔａｂｌｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔｅｒ」）を用いて、下記の条件で摩擦処理した。
路面：アスファルト路面
路面状態：ドライ、３５℃
滑り速度：２０００ｍｍ／秒
荷重（接地圧）：２００Ｎ（０．１３ＭＰａ）
滑り距離：６２０ｍｍ
繰り返し回数：１０回

（摩擦試験１：第一ステップ）
次に、ＢＵＬＫＥＲ社製の摩擦試験機（商品名「ＵＭＴ ＴｒｉｂｏＬａｂ」）を用いて、下記条件にて、ゴム部材Ａ１、Ｂ１及びＣ１の摩擦試験をおこなった。
路面：アスファルト路面
路面状態：ドライ、２０℃
滑り速度：１０ｍｍ／秒
荷重（接地圧）：１００Ｎ（０．０７ＭＰａ）
滑り距離：２０ｍｍ
繰り返し回数：１０回

連続して１０回測定したデータのうち、区間５ｍｍ−１５ｍｍにおける６−１０回目の測定値の平均値を求め、ドライ路面上の摩擦係数μ_ｄとした。

（摩擦試験２：第二ステップ）
続いて、測定条件を下記に変更した以外は摩擦試験１と同様にして、ゴム部材Ａ２、Ｂ２及びＣ２の摩擦試験をおこなった。
路面：アスファルト路面
路面状態：ウェット、２０℃
滑り速度：１０ｍｍ／秒
荷重（接地圧）：１００Ｎ（０．０７ＭＰａ）
滑り距離：２０ｍｍ
繰り返し回数：１０回

連続して１０回測定したデータのうち、区間５ｍｍ−１５ｍｍにおける６−１０回目の測定値の平均値を求め、ウェット路面上の摩擦係数μ_ｗとした。

（摩擦性能評価）
ゴム部材Ａ１、Ｂ１及びＣ１で得たドライ路面上の摩擦係数μ_ｄと、ゴム部材Ａ２、Ｂ２及びＣ２で得たウェット路面上の摩擦係数μ_ｗとの差（μ_ｄ−μ_ｗ）を、それぞれ算出した。ゴム部材Ａ１及びＡ２から算出した差（μ_ｄ−μ_ｗ）を１００としたときの指数が、Ｉ（μ_ｄ−μ_ｗ）として、下表２に示されている。数値が大きいほど、凝着摩擦の寄与が大きいことを示している。

［比較例］
比較例では、摩擦処理後のゴム部材から得られる粘弾性特性値から、そのゴム部材の摩擦性能を予測する方法を実施した。

始めに、実施例と同様にして、表１にＡ−Ｃとして示された組成のゴムシート（厚み８ｍｍ）を得た。得られたゴムシートを切削加工して、測定面（６０ｍｍ×６０ｍｍ）を有するゴム部材Ａ３、Ｂ３及びＣ３を作製した。次に、ＨＥＮＴＳＣＨＥＬ社製のリニア型摩擦試験機（商品名「Ｐｏｒｔａｂｌｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔｅｒ」）を用いて、各ゴム部材の測定面を、下記の条件で摩擦処理した。
路面：アスファルト路面
路面状態：ドライ、３５℃
滑り速度：２０００ｍｍ／秒
繰り返し回数：８回

摩擦処理後の各ゴム部材の測定面から、厚さ２ｍｍの試験片を採取した後、粘弾性スペクトロメーター（Ｍｅｔｒａｖｉｂ社製の商品名「ＤＭＡ＋４５０」）を用いて、下記測定条件で貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ”を測定した。得られた測定値を、温度−周波数換算則により換算して、貯蔵弾性率Ｇ’及び損失弾性率Ｇ”の周波数依存性を示すマスターカーブを作成した。
定応力：０．２ＭＰａ
周波数：１〜１００Ｈｚ
変形モード：剪断
測定温度：−４０℃〜８０℃（１０℃毎）

作成されたマスターカーブを用いて、Ｐｅｒｓｓｏｎの摩擦理論式を適用することにより、各ゴム部材の摩擦性能を予測した。ゴム部材Ａ３の摩擦性能を１００としたときの指数が、Ｉ（計算−μ）として下記表２に示されている。数値が大きいほど、グリップ性能に優れていることを示す。

［参考例１］（実車試験）
実施例と同様にして、表１にＡとして示された組成の未加硫ゴムを得た。得られた未加硫ゴムをトレッドの形状に押出加工し、他のタイヤ部材と組み合わせることにより、グリーンタイヤ（サイズ２０５／５５Ｒ１６）を得た。このグリーンタイヤを金型に設置して、１７０℃で１２分間加硫することにより、試作タイヤＡを製造した。

試作タイヤＡを正規リムに組み込んだ後、内圧１８０ｋＰａで空気を充填し、試験車両に装着した。この試験車両を、ドライ状態のアスファルト路面で、速度４０ｋｍ／ｈで走行させ、ブレーキをかけてから停止するまでの最大摩擦係数μ_ｍａｘを測定した。同様に、表１にＢ及びＣとして示された配合の加硫ゴムをトレッドとする試作タイヤＢ及びＣを製造して、それぞれ、最大摩擦係数μｍａｘを測定した。試作タイヤＡの測定値を１００としたときの指数が、Ｉ（μ_ｍａｘ）として下表２に示されている。数値が大きいほど、グリップ性能に優れていることを示す。

［参考例２］
実施例と同様にして、表１にＡ−Ｃとして示された組成のゴムシートを得た。得られた各ゴムシートから、それぞれ試験片を採取して、ＪＩＳ Ｋ６３９４に記載の方法に準拠して、粘弾性試験をおこなった。測定装置には、粘弾性スペクトロメーター（上島製作所製）を使用し、下記条件にて損失正接（ｔａｎδ）を測定した。
温度：３０℃
初期歪み：１０％
動的歪み：２％
周波数：１０Ｈｚ
組成Ａの試験片について得られた損失正接（ｔａｎδ）を１００としたときの指数が、Ｉ（ｔａｎδ）として、下表２に示されている。数値が小さいほど、転がり抵抗が小さく、低燃費性に優れることを示す。

（まとめ）
（１）表２に示されるように、実施例の評価結果Ｉ（μ_ｄ−μ_ｗ）は、参考例１（実車試験）の評価結果Ｉ（μ_ｍａｘ）と相関する。さらに、実施例では、組成の相違による指数の変化が、参考例１と比較して大きい。このことから、本発明に係る評価方法によって、実際にタイヤを製造することなく、実路面でのグリップ性能をより明瞭に評価することができることがわかる。一方、比較例の方法では、参考例１と相関する評価結果が得られなかった。
（２）組成Ｂでは、組成Ａと比較して、Ｉ（μ_ｄ−μ_ｗ）及びＩ（ｔａｎδ）がともに増加した。Ｉ（μ_ｄ−μ_ｗ）の増加から、凝着摩擦の寄与により、得られるタイヤのグリップ性能が向上することが予想される。Ｉ（ｔａｎδ）の増加から、ヒステリシス摩擦も向上してグリップ性能がさらに向上するものの、低燃費性が阻害されることが予測される。
（３）組成Ｃでは、Ｉ（μ_ｄ−μ_ｗ）がさらに増加したが、Ｉ（ｔａｎδ）が低下した。Ｉ（μ_ｄ−μ_ｗ）の増加から、凝着摩擦の寄与によるグリップ性能の向上が予想される。Ｉ（ｔａｎδ）の低下から、ヒステリシス摩擦の寄与が小さく、得られるタイヤの低燃費性が阻害されないことが予想される。

このように、本発明に係る評価方法によれば、摩擦性能のうち、凝着摩擦による寄与を分離して評価することができる。この評価方法を用いることにより、グリップ性能及び低燃費性が両立するタイヤ部材を得るための、より精密なゴムの配合設計が可能になる。以上の評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、種々のタイヤ部材の摩擦性能の評価にも適用されうる。

Claims (5)

1. 擬似路面を備えた摩擦試験装置と、ゴム部材とを準備する準備工程と、
   上記摩擦試験装置を用いて、滑り速度２ｍｍ／秒以上で、上記ゴム部材の摩擦係数を測定する測定工程と、を有しており、
   上記擬似路面がドライ路面であるときに得られる摩擦係数がμ_ｄとされ、上記擬似路面がウェット路面であるときに得られる摩擦係数がμ_ｗとされるとき、差μ_ｄ−μ_ｗを指標として、上記ゴム部材の摩擦性能を評価する摩擦性能評価方法。
2. 上記ゴム部材の凝着摩擦による摩擦性能を評価する請求項１に記載の評価方法。
3. 上記測定工程前に、上記ゴム部材の少なくとも一つの表面を摩擦処理する前処理工程を、さらに有している請求項１又は２に記載の評価方法。
4. 上記擬似路面がアスファルト路面である請求項１から３のいずれかに記載の評価方法。
5. 上記測定工程における滑り速度が、２ｍｍ／秒以上１００ｍｍ／秒以下である請求項１から４のいずれかに記載の評価方法。

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