JP6270212B2 - 架橋ゴムの評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、架橋ゴムの評価方法に関する。詳細には、本発明は、架橋ゴムの耐歪み性評価方法に関する。

ゴム製品は、長期間の使用又は保存により劣化する。劣化したゴム製品の表面には、亀裂が生じる場合がある。亀裂が発生したゴム製品は、外観及び性能に劣る。亀裂の発生は、ゴム製品の耐久性を低下させる。耐久性向上の観点から、亀裂の発生しにくいゴム製品が望まれている。

亀裂発生の主たる要因の一つは、大気中のオゾンである。ゴム製品の表面は、大気中のオゾンと接触する。オゾンは、ゴム製品を形成する架橋ゴムを酸化する。オゾンの酸化作用により、架橋ゴムの分子鎖が切断される。

通常、ゴム製品には、変形により歪みが付加される。歪みが付加された状態で、架橋ゴムの分子鎖が切断されると、ゴム製品の表面に、多数の微小な亀裂が発生する。亀裂の先端には、変形による応力が集中しやすい。微小な亀裂は、応力が集中した先端部分から成長する。歪みが付加された架橋ゴムと、オゾンとの接触が、亀裂の発生及び成長の原因であると考えられる。

歪みが付加された架橋ゴムの亀裂形成に対する抵抗性が、耐歪み性と称される。オゾンによって亀裂の形成が促進された条件下で架橋ゴムの耐歪み性を評価する方法は、耐久性に優れたゴム製品開発上、非常に重要である。オゾン雰囲気下での耐歪み性評価方法として、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５９「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」が挙げられる。

ＪＩＳ−Ｋ６２５９：２００４「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」

ＪＩＳ Ｋ６２５９に規定された評価方法では、架橋ゴムからなる略矩形状の試験片が準備される。この評価方法には、異なる大きさの歪みが付加された複数の試験片が供される。この評価方法では、亀裂が形成されなかった最大の歪みを下限値とし、亀裂が形成された最小の歪みを上限値とする数値範囲として、架橋ゴムの臨界歪みが定義される。数値範囲として得られた臨界歪みに基づいて、架橋ゴムの耐歪み性を評価することは容易ではない。

本発明の目的は、オゾン雰囲気下における架橋ゴムの耐歪み性を定量的に評価することができる評価方法の提供である。

本発明に係る架橋ゴムの評価方法は、
（１）架橋ゴムからテーパー形の試験片が形成される工程
（２）この試験片に標線が付されることにより、試験片の表面が複数の領域に分割される工程
（３）この試験片が長さ方向に伸長されることにより、試験片の各領域に歪みが付加される工程
（４）伸長された試験片が、オゾンを含む気体に暴露されることにより、その表面に亀裂が形成される工程
（５）試験片の各領域毎に、形成された亀裂の数と大きさとが評価されて評点が付される工程
及び
（６）試験片の各領域に付加された歪みと、それぞれの領域について付された評点とに基づいて臨界歪みが算出される工程を含む。

好ましくは、この評価方法は、この試験片の一方の表面に、保護剤が塗布される工程をさらに含む。

好ましくは、伸長された試験片は、５％以上８０％以下の歪みが付加された領域を含んでいる。好ましくは、伸長された試験片は、５％以上８０％以下の歪みが付加された領域を２以上含んでいる。

本発明に係る評価方法によれば、オゾン雰囲気下において亀裂が形成されない最大の歪みとして、臨界歪みが算出される。この評価方法では、架橋ゴムの耐歪み性が、数値化された臨界歪みとして把握される。数値化された臨界歪みに基づく耐歪み性の評価は、正確かつ容易である。この評価方法による臨界歪みの算出には、複数の試験片の作製が不要である。この評価方法では、架橋ゴムの耐歪み性の評価にかかる時間及び費用が低減される。

図１は、本発明の一実施形態に係る評価方法に供された試験片の正面図である。 図２は、図１の試験片のII−II線に沿った断面図である。 図３は、図１の試験片が伸長される工程を説明する概略図である。 図４は、図１の試験片が伸長された状態を示す概略図である。 図５は、図１の試験片の評価結果が示されたグラフである。

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。

本実施形態に係る評価方法では、まず、架橋ゴムからなるテーパー形の試験片１２が形成される。図１は、この試験片１２の正面図である。図１において、紙面の上下方向が、長さ方向であり、紙面の左右方向が、幅方向である。図示される通り、試験片１２は、底辺１４と、底辺１４の両端から延びる一対の側辺（１６ａ、１６ｂ）と、底辺１４に略平行な上辺１８を有している。一対の側辺（１６ａ、１６ｂ）がなす幅方向の距離は、底辺１４から離れるにしたがって狭くなっている。本願明細書において、底辺１４から上辺１８に向かって先細となる形状が「テーパー形」と称される。

図２は、この試験片１２のII−II線に沿った断面図である。図示される通り、この試験片１２のII−II線に沿った断面の形状は、矩形である。

テーパー形の試験片１２の形成には、公知の方法が用いられ得る。カミソリ刃、カッター等による切削、所定の形状の打ち抜き刃による方法が例示される。

次いで、試験片１２の表面に、相互に平行な複数の標線２０が付される。それぞれの標線２０が、試験片１２の底辺１４又は上辺１８に平行に配置されることが好ましい。本発明の目的が達成される限り、試験片１２の表面に標線２０を付す方法は、特に限定されない。試験片１２の表面に亀裂又は傷が生じない方法が好ましい。

標線２０が付された試験片１２の表面は、複数の領域に分割される。図１に示される通り、本実施形態における標線２０の数は、５である。図１において、５の標線２０によって分割された領域が、符号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４として示されている。

図１に示された両矢印ｈ（０）は、隣接する標線間の距離である。本実施形態では、それぞれの標線間の距離ｈ（０）は、全て等しい。換言すれば、この試験片１２の表面は、等間隔に付された複数の標線２０によって、分割されている。標線間距離ｈ（０）は、ノギス等公知の手段を用いて、正確に測定される。本発明の目的が達成される限り、試験片１２の表面が、標線間距離の異なる複数の領域に分割されても良い。

次の工程として、複数の標線２０が付された試験片１２に、定伸長治具２２が取り付けられる。図３は、試験片１２に定伸長治具２２が取り付けられた状態が示された概略図である。定伸長治具２２は、試料片１２を保持するための第一チャック２４と第二チャック２６とを備えている。図示されていないが、第一チャック２４と第二チャック２６とは移動手段を備えている。このような定伸長治具２２として、例えば、株式会社ダンベル製の商品名「加硫ゴム引張永久歪み 定伸長治具（型式ＳＤＭＦ−１２０２）」が挙げられる。

第一チャック２４は、この試験片１２の底辺１４と、底辺１４から最も近い位置に付された標線２０ａとの間に取り付けられる。第二チャック２６は、この試験片１２の上辺１８と、上辺１８から最も近い位置に付された標線２０ｂとの間に取り付けられる。図３において、試験片１２に取り付けられた第一チャック２４と第二チャック２６との距離が、両矢印Ｈ（０）として示されている。

図３において、第一チャック２４と第二チャック２６とが移動する方向が、それぞれ矢印Ｆ１及び矢印Ｆ２として示されている。本実施形態に係る評価方法では、第一チャック２４が、矢印Ｆ１の方向に移動し、第二チャック２６が、矢印Ｆ２の方向に移動する。第一チャック２４及び第二チャック２６の移動によって、試験片１２が長さ方向に伸長される。第一チャック２４が移動せず、第二チャック２６の移動により試験片１２が伸長されてもよい。第二チャック２６が移動せず、第一チャック２４の移動により試験片１２が伸長されてもよい。

第一チャック２４及び第二チャック２６の移動によって伸長された試験片１２の状態が、図４に示されている。図４に示された両矢印Ｈ（１）は、試験片１２が伸長された後の第一チャック２４と第二チャック２６との距離である。両矢印ｈ（１）、ｈ（２）、ｈ（３）及びｈ（４）は、それぞれ、試験片１２が伸長された後の、領域Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４における標線間距離である。

距離Ｈ（１）と距離Ｈ（０）との比から、この試験片１２の伸長率Ｅ（％）が算出される。試験片１２が、長さ方向に伸長率Ｅとなるように伸長されることによって、試験片１２の各領域に歪みＳが付加される。

この評価方法において、領域Ｄ１に付加された歪みＳ（１）（％）は、距離ｈ（１）と距離ｈ（０）との比として算出される。領域Ｄ２に付加された歪みＳ（２）（％）は、距離ｈ（２）と距離ｈ（０）との比として算出される。領域Ｄ３に付加された歪みＳ（３）（％）は、距離ｈ（３）と距離ｈ（０）との比として算出される。領域Ｄ４に付加された歪みＳ（４）（％）は、距離ｈ（４）と距離ｈ（０）との比として算出される。

図４に示される通り、この試験片１２の形状はテーパー形である。テーパー形の試験片１２が長さ方向に伸長されたときの各領域の伸長率Ｅは、底辺１４の近傍で小さく、上辺１８の近傍で大きい。即ち、距離ｈ（２）は距離ｈ（１）よりも大きく、距離ｈ（３）は距離ｈ（２）よりも大きく、距離ｈ（４）は距離ｈ（３）よりも大きい。従って、歪みＳ（２）は歪みＳ（１）よりも大きく、歪みＳ（３）は歪みＳ（２）よりも大きく、歪みＳ（４）は歪みＳ（３）よりも大きい。この評価方法では、分割された複数の領域に、異なる大きさの歪みＳが付加される。

次の工程として、各領域に付加された歪みＳが保持された状態で、試験片１２が、オゾンを含む気体に暴露される。この工程では、例えば、ＪＩＳ−Ｋ６２５９「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」に規定される試験装置が用いられる。具体例として、スガ試験機社製の商品名「オゾンウェザーメーター（ＯＭＳ−２Ａ）」が挙げられる。

図示されていないが、ＪＩＳ−Ｋ６２５９に規定される試験装置は、温度制御手段を有する試験槽、オゾン発生装置、オゾン濃度調節装置及びガス流量調節装置を備えている。この試験装置では、オゾン発生装置においてオゾンが人工的に発生され、オゾンを含む気体が得られる。この気体に含まれるオゾン濃度は、オゾン濃度調節装置により調節される。この試験装置では、オゾン濃度が調整された気体が、試験槽に満たされる。試験槽が有する温度制御手段によって、この気体の温度が設定される。この試験装置の試験槽に投入されることにより、試験片１２が、オゾンを含む気体に暴露される。

試験片１２の表面は、オゾンを含む気体と接触する。オゾンは、歪みが付加された試験片１２の表面に作用して、亀裂を形成する。オゾンによる亀裂の形成状態は、付加された歪みＳの大きさに依存する。試験片１２の領域Ｄ１−Ｄ４には、異なる大きさの歪みＳが付加されている。この評価方法では、各領域毎に、亀裂の形成状態が観察され、亀裂の数と亀裂の大きさとがそれぞれランク付けされる。

ランク付けの基準として、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５９に記載された基準が用いられうる。この基準によれば、亀裂の数が、（Ａ）少数、（Ｂ）多数及び（Ｃ）無数の３段階でランク付けされる。この基準によれば、亀裂の大きさが、（１）肉眼では見えないが１０倍の拡大鏡では観察できるもの、（２）肉眼で観察できるもの、（３）亀裂が深くて比較的大きいもの（１ｍｍ未満）、（４）亀裂が深くて大きいもの（１ｍｍ以上３ｍｍ未満）及び（５）３ｍｍ以上の亀裂又は切断を起こしそうなもの、の５段階でランク付けされる。

本発明に係る評価方法では、ランク付けされた亀裂の数及び大きさに基づいて、各領域に評点Ｐが付される。下記表１は、評点Ｐを決定するために使用される評価表の一例である。表１において、評点Ｐの数値が高いほど、深く大きい亀裂が多数形成されたことを意味する。亀裂が全く観察されなかった場合の評点Ｐは、０とされる。本発明の目的が達成される限り、他の基準及び評価表によって、各領域に評点Ｐが付されてもよい。

図５は、この試験片１２の領域Ｄ１−Ｄ４について得られた評点Ｐと歪みＳとがプロットされたグラフである。図５に示された破線は、評点Ｐと歪みＳとに基づいて、最小二乗法により得られた線形近似曲線である。この線形近似曲線が外挿され、横軸と交差する点が、符号ＴＳとして示されている。符号ＴＳは、この試験片１２を形成する架橋ゴムの臨界歪み（％）である。臨界歪みＴＳは、評点Ｐと歪みＳとから得られる線形近似曲線において、評点Ｐが０となる歪みＳ（％）として算出される。

耐歪み性の低い架橋ゴムから形成された試験片１２が、この評価方法に供された時、付加された歪みＳが小さい領域において、高い評点Ｐが付される場合がある。表１の評価表によれば、評点Ｐの最大値は、１５である。複数の領域に評点１５が付された場合の臨界歪みＴＳは、評点Ｐが１５となる最小の歪みＳと、評点Ｐが１５未満の領域の歪みＳとに基づいて算出される。試験片１２の全ての領域に評点１５が付された場合は、より低い伸長率Ｅに伸長された試験片１２が、再度この評価方法に供される。

本発明に係る評価方法では、オゾン雰囲気下において亀裂が形成されない最大の歪みが、臨界歪みＴＳとして定義される。この臨界歪みＴＳは、試験片１２を形成する架橋ゴムの耐歪み性を示す指標である。本発明に係る評価方法によれば、架橋ゴムの耐歪み性を、数値化された臨界歪みＴＳとして把握することができる。この臨界歪みＴＳによる耐歪み性の評価は、明確かつ容易である。本発明に係る評価方法では、テーパー形の試験片１２が採用されることにより、分割された複数の領域に、異なる大きさの歪みＳが付加される。この評価方法によれば、異なる大きさの歪みが付加された複数の試験片１２を作製すること無く、臨界歪みＴＳが算出される。この評価方法では、架橋ゴムの耐歪み性の評価に係る時間及び費用が低減される。

好ましくは、試験片１２を形成する架橋ゴムは、基材ゴム、加硫剤、加硫促進剤、過酸化物等が配合されてなるゴム組成物が、加熱及び加圧されることによって成形される。ゴム組成物の組成は、特に限定されない。一例として、タイヤの構成部材として使用されるゴム組成物の組成が挙げられる。

ゴム組成物に配合される基材ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンスチレンゴム（ＡＢＳ）等が例示される。ゴム組成物に、カーボンブラック及びシリカのような補強剤が配合されても良い。ゴム組成物が主たる補強剤としてシリカを含む場合、シリカと共に、シランカップリング剤が配合される。ゴム組成物に、プロセスオイルのような軟化剤、酸化亜鉛及び硫酸バリウムのような比重調整剤、ワックス、老化防止剤、カルボン酸（又はその金属塩）等の添加剤が適量配合されても良い。本発明に係る評価方法の評価結果に影響しない範囲で、架橋ゴム以外の樹脂組成物が配合されてもよい。

図１に示された角α１及び角α２は、試験片１２の底辺１４の両端の内角（ｄｅｇｒｅｅ）である。本発明に係る評価方法において、好ましい角α１及び角α２は、ともに９０°未満である。試験片１２の伸長によって各領域に付加される歪みＳの変動幅が十分に大きく、歪みＳと評点Ｐとの高い相関が達成されるとの観点から、角α１及び角α２は、８８°以下が好ましく、８５°以下がより好ましい。作業性の観点から、好ましい角α１及び角α２は、４５°以上であり、より好ましくは、６０°以上である。角α１と角α２とが等しい試験片１２が好ましい。

図１に示された両矢印Ｌは、試験片１２の長さである。試験片１２の表面が、観察可能な面積を有する複数の領域に分割されるとの観点から、長さＬは８０ｍｍ以上が好ましく、１００ｍｍ以上がより好ましい。複数の領域に適正な歪みＳが付加されるとの観点から、好ましい長さＬは１５０ｍｍ以下である。

図１に示された両矢印ｗ１は、試験片１２の底辺１４の幅であり、両矢印ｗ２は、試験片１２の上辺１８の幅である。図示される通り、幅ｗ２は、幅ｗ１よりも小さい。亀裂状態の観察が容易であるとの観点から好ましい幅ｗ１は、２５．０ｍｍ以上であり、より好ましくは、３０．０ｍｍ以上である。歪みＳの付加が容易であるとの観点から、幅ｗ１は、５０．０ｍｍ以下が好ましい。亀裂状態の観察が容易であるとの観点から好ましい幅ｗ２は、８．０ｍｍ以上であり、より好ましくは、９．０ｍｍ以上である。歪みＳの付加が容易であるとの観点から、幅ｗ２は、１５．０ｍｍ以下が好ましい。

図２に示された符号ｔは、試験片１２の厚みである。試験片１２の厚みｔは、試験片１２の伸長率Ｅと、各領域に付加される歪みＳとに寄与する。伸長率Ｅ及び歪みＳが適正な範囲に設定されるとの観点から、厚みｔは、０．５ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上がより好ましい。厚みｔは、５．０ｍｍ以下が好ましく、３．０ｍｍ以下がより好ましい。

図２に示される通り、この試験片１２の厚みｔは均一である。厚みｔが均一な試験片１２では、厚みｔの変動による伸長率Ｅ及び歪みＳへの誤差が低減される。この評価方法において、均一な厚みとは、厚みの最大値と最小値との差が０．１ｍｍ以下であることをいう。

本発明に係る評価方法において、試験片１２に付された標線２０によって分割される領域の数Ｎは、２以上である。臨界歪みＴＳが精度良く算出されるとの観点から、領域の数Ｎは、４以上がより好ましく、６以上が特に好ましい。亀裂状態の観察が容易との観点から、好ましい領域の数Ｎは１０以下である。

図１に示される通り、各領域は、隣接する一対の標線２０と、一対の側片（１６ａ、１６ｂ）の一部とから構成されている。亀裂状態の観察が容易であるとの観点から、隣接する標線間距離ｈ（０）は、５ｍｍ以上が好ましく、８ｍｍ以上がより好ましい。亀裂状態の評価精度が向上するとの観点から、標線間距離ｈ（０）は、２０ｍｍ以下が好ましく、１５ｍｍ以下が好ましく、１２ｍｍ以下が特に好ましい。

図３に示された両矢印Ａ１は、第一チャック２４と、第一チャック２４から最も近い標線２０ａとの距離であるり、両矢印Ａ２は、第二チャック２６と、第二チャック２６から最も近い標線２０ｂとの距離である。第一チャック２４が取り付けられることにより、試験片１２は部分的に変形する。第一チャック２４が取り付けられた試験片１２の表面には、応力が付加される。試験片１２への応力の付加は、亀裂の発生及び成長に影響する。亀裂の形成状態が評価される領域から十分離れた位置に、第一チャック２４が取り付けられることが好ましい。この観点から、距離Ａ１は、１０ｍｍ以上が好ましく、１２ｍｍ以上がより好ましい。同様の観点から、距離Ａ２は、１０ｍｍ以上が好ましく、１２ｍｍ以上がより好ましい。各領域への歪みＳの付加が容易であるとの観点から、好ましい距離Ａ１及び距離Ａ２は、ともに、２０ｍｍ以下である。

本発明に係る評価方法によれば、試験片１２が長さ方向に伸長されることによって、複数の領域に異なる大きさの歪みＳが付加される。歪みＳは、オゾン雰囲気下における亀裂の発生及び成長に寄与する。臨界歪みＴＳが精度良く算出されるとの観点から、歪みＳは、５％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、２０％以上が特に好ましい。亀裂の数及び大きさの比較が容易であるとの観点から、歪みＳは、８０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、４０％以下が特に好ましい。

試験片１２の各領域に適正な範囲の歪みＳが付加されるとの観点から、好ましい試験片１２の伸長率Ｅは、１０％以上であり、より好ましくは、１５％以上であり、特に好ましくは、２０％以上である。伸長による試験片１２の破損が回避されるとの観点から、伸長率Ｅは、７０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、５０％以下が特に好ましい。

好ましくは、伸長された試験片１２の一方の表面に保護剤が塗布される。保護剤が塗布された試験片１２では、亀裂の発生及び成長にともなう応力緩和が抑制される。この試験片１２では、試験片１２の伸長によって付加された領域の歪みＳが、亀裂の形成によって変動しない。この試験片１２では、評点Ｐと歪みＳとの高い相関性が達成される。

特に限定されないが、試験片１２に塗布される保護剤として、一般的に離型剤として用いられている脂肪酸金属塩、脂肪酸アミド、脂肪酸アミドエステル、ワックス、フッ素系樹脂等が例示される。架橋ゴムとの親和性及び作業性の観点から、フッ素系樹脂被膜が好適に用いられる。

試験片１２に保護剤を塗布する方法には、 スプレーコート、バーコート等公知の方法が適宜用いられうる。典型的には、水等の溶媒により所定濃度に希釈された保護剤の溶液が、試験片１２の表面に噴霧される方法が使用される。試験片１２に塗布される保護剤の好ましい厚みは、１μｍ以上２０μｍ以下である。試験片１２の表面に、保護剤が均一に塗布されることが好ましい。

試験片１２がオゾンを含む気体に暴露される工程において、気体中のオゾン濃度が、亀裂の発生及び成長に影響する。空気中に存在するオゾン濃度は、約３ｐｐｈｍである。亀裂の形成が促進されて評価時間が短縮されるとの観点から、３ｐｐｈｍを超えるオゾン濃度が好ましい。より好ましくは、１０ｐｐｈｍ以上であり、特に好ましくは、２０ｐｐｈｍ以上である。過剰な亀裂の形成が回避されるとの観点から、オゾン濃度は８０ｐｐｈｍ以下が好ましく、６５ｐｐｈｍ以下がより好ましく、５０ｐｐｈｍ以下が特に好ましい。

亀裂の発生及び成長には、オゾンを含む気体への試験片１２の暴露時間及び温度も影響する。観察可能な亀裂が形成されるとの観点から、暴露時間は、２時間以上が好ましく、４時間以上がより好ましく、８時間以上が特に好ましい。過剰な亀裂の形成が回避されるとの観点から、暴露時間は、７２時間以下が好ましく、４８時間以下がより好ましく、２４時間以下が特に好ましい。亀裂の形成が促進されるとの観点から、好ましい温度は、３０℃以上である。過剰な亀裂の形成が回避されるとの観点から、好ましい温度は、５０℃以下である。

図５に示される通り、各領域の評点Ｐと歪みＳとがプロットされた点は、線形近似曲線から大幅には乖離しない。本発明に係る評価方法によれば、各領域に付された評点Ｐと、各領域の歪みＳとに高い相関性が達成される。評点Ｐと歪みＳとの相関性は、最小二乗法によって得られた線形近似曲線のＲ^２を指標として判断される。Ｒ^２は、相関係数Ｒを二乗することで算出される。相関係数Ｒは、歪みＳと評点Ｐとの共分散を、歪みＳの標準偏差及び評点Ｐの標準偏差で除することで算出される。臨界歪みＴＳが高い精度で算出されるとの観点から、好ましいＲ^２は、０．８０以上である。Ｒ^２は０．９０以上がより好ましく、０．９５以上が特に好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、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べきではない。なお、以下の全ての実施例及び比較例において、評価試験には、試験装置（スガ試験機社製の商品名「オゾンウェザーメーターＯＭＳ−２Ａ」）を使用した。

（架橋ゴムの製造）
下記表２に示された配合にしたがって、各成分を計量した。硫黄及び加硫促進剤以外の成分を、充填率５８％となるように、容量１．７Ｌのバンバリーミキサーに投入した。投入された材料の温度が１４０℃に到達するまで、回転速度８０ｒｐｍで、加熱しながら混練した。取り出した混練物に、硫黄と加硫促進剤とを添加し、オープンロールを用いて、８０℃で５分間混合しすることにより、未加硫ゴムを得た。得られた未加硫ゴムを、１７０℃で１５分間プレス加硫することにより、製造例（ａ）−（ｄ）の架橋ゴムを得た。製造例（ａ）−（ｄ）の架橋ゴムは、全て、厚み２ｍｍのシート状である。

表２に記載された化合物の詳細は、以下の通りである。
天然ゴム：ＲＳＳ＃３
スチレンブタジエンゴム：日本ゼオン社製の商品名「ＮＳ１１６Ｒ（溶液重合ＳＢＲ、結合スチレン量＝２３質量％、Ｔｇ＝−２１℃）」
ブタジエンゴム：宇部興産（株）製の商品名「ＢＲ１５０Ｂ」
カーボンブラック：三菱化学（株）製の商品名「シーストＮ２２０（Ｎ_２ＳＡ＝１１４ｍ^２／ｇ）」
シリカ：ＥＶＯＮＩＫ−ＤＥＧＵＳＳＡ社製の商品名「ウルトラジルＶＮ３（Ｎ_２ＳＡ＝１７５ｍ^２／ｇ）」
シランカップリング剤：ＥＶＯＮＩＫ−ＤＥＧＵＳＳＡ社製の商品名「Ｓｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）」
プロセスオイル（アロマオイル）：ジャパンエナジー製の商品名「プロセスＸ−１４０（芳香族系プロセスオイル）」
パラフィンワックス：日本精蝋（株）社製の商品名「オゾエース０３５５」
老化防止剤：大内新興化学工業（株）製の商品名「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）」
ステアリン酸：日本油脂（株）製の商品名「ステアリン酸」
酸化亜鉛：三井金属工業（株）製の商品名「亜鉛華１号」
硫黄：鶴見化学（株）製の商品名「粉末硫黄」
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製の商品名「ノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）」

［実施例１］
製造例（ａ）の架橋ゴムを切削して、試験片を作製した。試験片の底辺の幅ｗ１は３２ｍｍであり、上辺の幅ｗ２は１０ｍｍであり、長さＬは、１１０ｍｍである。試験片の底辺の両端の角α１及び角α２は、ともに、８４．３°である。底辺に平行な複数の標線を付すことにより、試験片の表面を領域Ｄ１−Ｄ４に分割した。隣接する標線間の距離ｈ（０）は、全て１０ｍｍである。

試験片に、定伸長治具（前述の「ＳＤＭＦ−１２０２」）を取り付け、第一チャック及び第二チャックを移動させることにより、試験片を長さ方向に伸長した。試験片の伸長率Ｅが１５％となるように伸長した状態で、領域Ｄ１−Ｄ４の標線間距離ｈ（１）−ｈ（４）をそれぞれ計測した。距離ｈ（１）−ｈ（４）と、距離ｈ（０）とに基づいて算出された領域Ｄ１−Ｄ４の歪みＳ（％）が、表３に示されている。

領域Ｄ１−Ｄ４に付加された歪みＳを保持した状態で、試験片を、試験装置（前述の「オゾンウェザーメーターＯＭＳ−２Ａ」）の試験槽に投入した。試験槽内のオゾン濃度は５０±５ｐｐｈｍであり、温度は４０℃である。２４時間経過後に、試験槽から取り出した試験片の表面を観察した。ＪＩＳ Ｋ６２５９に記載の基準及び表１の評価表にしたがって付された領域Ｄ１−Ｄ４の評点Ｐが表３に示されている。領域Ｄ１−Ｄ４の歪みＳと評点Ｐとから算出された臨界歪みＴＳ（％）及び相関係数Ｒ^２が、表３に示されている。

［実施例２］
伸長率Ｅを表３に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２の評価方法を検討した。この評価方法では、領域Ｄ１及びＤ２について得られた歪みＳと評点Ｐとに基づいて、相関係数Ｒ^２及び臨界歪みＴＳ（％）とが算出された。

［実施例３−６及び実施例９−１０］
製造例（ｂ）−（ｄ）の架橋ゴムを使用し、伸長率Ｅを下記の表３及び４に示される通りとした他は、実施例１と同様にして、実施例３−６及び実施例９−１０の評価方法を検討した。

［実施例７］
試験片の一方の表面に、保護剤としてフッ素系樹脂溶液（ダイキン工業社製ダイフリーＧＡ−７５００（フッ素系離型剤、エアゾールタイプ、溶媒含有量：９５質量％以上））を塗布した他は実施例１と同様にして、実施例７の評価方法を検討した。

［実施例８］
製造例（ｂ）の架橋ゴムから形成された試験片を用いた他は、実施例７と同様にして、実施例８の評価方法を検討した。

［実施例１１−１２］
製造例（ｂ）の架橋ゴムを使用し、領域の数を表５に示されたものとした他は、実施例１と同様にして、実施例１１及び１２の評価方法を検討した。

［比較例１］
比較例１の評価方法では、製造例（ｂ）の架橋ゴムを用いて、４枚の試験片１−４（矩形状、長さ１１０ｍｍ、幅２０ｍｍ）を作製した。試験片１−４を長さ方向に伸長し、伸長率Ｅが、それぞれ、５％、１０％、２０％及び３０％となるように調整した。試験片１−４の伸長率Ｅが、各試験片の歪みＳ（％）として、表６に示されている。

試験片１−４に付加された歪みＳを保持した状態で、各試験片を、試験装置（オゾンウェザーメーターＯＭＳ−２Ａ）の試験槽に投入した。試験槽内のオゾン濃度は５０±５ｐｐｈｍであり、温度は４０℃である。２４時間経過後に、試験槽から試験片１−４を取り出した。実施例１と同様にして、試験片１−４の表面状態を評価した結果が、表６に示されている。

［比較例２］
試験片の一方の面に、保護剤としてフッ素系樹脂溶液（ダイキン工業社製ダイフリーＧＡ−７５００（フッ素系離型剤、エアゾールタイプ、溶媒含有量：９５質量％以上））を塗布した他は、比較例１と同様にして、比較例２の評価方法を検討した。

表３−５に示されるように、実施例１−１２の評価方法では、歪みＳと評点Ｐとの相関が高く、臨界歪みＴＳを精度良く算出することが可能であった。これに対し、比較例１及び２の評価方法では、各試験片の歪みＳと評点Ｐとの相関が低く、臨界歪みを算出することができなかった。実施例及び比較例について示された結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された評価方法は、様々なゴム製品の構成部材として用いられる架橋ゴムの耐オゾン性及び耐歪み性を評価する方法として適用されうる。

１２・・・試験片
１４・・・底辺
１６ａ、１６ｂ・・・側辺
１８・・・上辺
２０、２０ａ、２０ｂ・・・標線
２２・・・定伸長治具
２４・・・第一チャック
２６・・・第二チャック

Claims (4)

1. 架橋ゴムからテーパー形の試験片が形成される工程と、
   上記試験片に標線が付されることにより、この試験片の表面が複数の領域に分割される工程と、
   上記試験片が長さ方向に伸長されることにより、この試験片の各領域に歪みが付加される工程と、
   上記伸長された試験片が、オゾンを含む気体に暴露されることにより、その表面に亀裂が形成される工程と、
   上記試験片の各領域毎に、形成された亀裂の数と大きさとが評価されて評点が付される工程と、
   上記試験片の各領域に付加された歪みと、それぞれの領域について付された評点とに基づいて臨界歪みが算出される工程とを含む、架橋ゴムの評価方法。
2. 上記試験片の一方の表面に、保護剤が塗布される工程をさらに含む請求項１に記載の評価方法。
3. 上記伸長された試験片が、５％以上８０％以下の歪みが付加された領域を含んでいる請求項１又は２に記載の評価方法。
4. 上記伸長された試験片が、５％以上８０％以下の歪みが付加された領域を２以上含んでいる請求項１から３のいずれかに記載の評価方法。

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