JP7062969B2 - グリップ性能評価方法及びタイヤ用ゴム組成物 - Google Patents
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Description
(1)ゴム組成物を加硫してなる試験片と、1又は多数の線状突起を有する研磨板とを準備する準備工程、
(2)この試験片に1又は多数の線状突起を押しあてて荷重をかけた状態で、試験片と研磨板とを相対移動させることにより、試験片の表面に粘着物質を析出させる析出工程
及び
(3)粘着物質を採取してその質量を測定する測定工程
を有している。この評価方法では、粘着物質の単位時間当たりの析出量を指標として、このゴム組成物を用いて得られるタイヤのグリップ性能を評価する。
(この粘着物質の単位時間当たりの析出量は、ゴム組成物を加硫してなる円筒形の試験片(外径78mm、内径30mm及び軸方向幅28mm)と、20本の線状突起(高さ1.5mm、先端部の曲率半径0.1mm及びピッチ3.0mm)を有する研磨板とを準備し、サンドペーパー(#24)を用いて、この試験片の外周面を0.2MPaの圧力で荷重しながら粗面処理した後、この外周面に、この研磨板の、線状突起が形成された面を押しあてて、0.2MPaの圧力で荷重をかけた状態で、この試験片を50rpmの回転速度で周方向に回転させることにより粘着物質を析出させ、この粘着物質を全量採取してその質量を測定し、試験片の総回転時間で除すことにより求められる。)。
[試験1]では、配合が異なるゴム組成物を用いて複数の試験片を準備し、図1のフローチャートに従って、各試験片について粘着物質の単位時間当たりの析出量を算出した。
下表1にAとして示された配合に従って、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)に投入して、150℃で5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、100℃で3分間混練することにより、未加硫のゴム組成物を得た。得られたゴム組成物を、金型に投入して170℃で12分間、加硫することにより、図2及び3に示される円筒形の試験片A1(外径78mm、内径30mm、軸方向幅28mm)を準備した。
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」
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「ウルトラシルVN」
水酸化アルミニウム:昭和電工社製の商品名「ハイジライトH-43」
老化防止剤1:大内新興化学工業社製の商品名「ノクラック6C」
老化防止剤2:フレキシス社製の商品名「ノクラック224」
ステアリン酸:日油社製の商品名「桐」
酸化亜鉛:三井金属鉱業社製の商品名「酸化亜鉛」
カップリング剤:デグッサ社製の商品名「Si69」
ワックス:大内新興化学工業社製の商品名「サンノックN」
オイル:ジャパンエナジー社製の商品名「プロセスX-260」
初めに、図6に示された基本構成を備えた試験装置の押圧プレートに、サンドペーパー(#24)を貼付したガラス板を装着して、以下の処理条件で、試験片A1の外周面を摩擦処理した。
荷重:0.2MPa
回転数:50rpm
回転時間:2分
荷重:0.2MPa
回転数:50rpm
回転時間:720分
[試験1]と同様にして、配合A-Eのゴム組成物を調整し、それぞれ、トレッドの形状に合わせて押出加工した後、他のタイヤ部材と組み合わせて183℃で10分間プレス加硫することにより、試作タイヤA2-E3(タイヤサイズ:195/65R15)を製造した。得られた試作タイヤA2-E2を正規リムに組み込んで、内圧180kPaで空気を充填した後、実車走行試験をおこなって、グリップ性能を評価した。具体的には、各試作タイヤを装着した試験車両(国産FF2000cc)にて、ドライバーに、アスファルト路面のテストコースを、ウェット条件下、速度80km/時で走行させ、ブレーキをかけてから停止するまでの最大摩擦係数μを測定した。試作タイヤA2の測定値を100としたときの指数が、Index(μ)として、下表2に示されている。数値が大きいほど、評価が高い。
[試験1]と同様にして準備した試験片A3-E3の外周面から、それぞれ加硫ゴムを採取し、JIS K6394に準拠して粘弾性測定をおこなった。測定装置及び測定条件は、以下の通りである。
装置:粘弾性スペクトロメーター(岩本製作所製)
温度:0℃
初期歪み10%
動的歪み:0.5%
周波数:10Hz
試験片A3-E3について損失正接(tanδ)を求め、試験片A3の測定値を100としたときの指数が、Index(tanδ)として、下表2に示されている。数値が大きいほど、評価が高い。
研磨板を、表面に微細な凹凸を有するガラス路面、サンドペーパー(#1000)及びサンドペーパー(#100)にそれぞれ変更した以外は、[試験1]と同様にして、析出工程を実施した。ガラス路面を用いた[試験4]及びサンドペーパー(#1000)を用いた[試験5]では、回転時間を長くしても測定可能な量の粘着物質が析出しなかった。サンドペーパー(#100)を用いた[試験6]では、各試験片の外周面が研削されたため、粘着物質だけを採取することができなかった。
4、104・・・研磨板
6、106・・・線状突起
8、108・・・基準面
10・・・試験装置
12・・・固定台
14・・・可動プレート
16・・・押圧プレート
18・・・滑車
20・・・荷重部材
22・・・接続部材
24・・・採取部材
26・・・装着部
Claims (8)
- ゴム組成物を加硫してなる試験片と、1又は多数の線状突起を有する研磨板とを準備する準備工程と、
上記試験片に上記1又は多数の線状突起を押しあてて荷重をかけた状態で、この試験片と上記研磨板とを相対移動させることにより、この試験片の表面に粘着物質を析出させる析出工程と、
上記粘着物質を採取してその質量を測定する測定工程と、を有しており、
上記粘着物質の単位時間当たりの析出量を指標として、上記ゴム組成物を用いて得られるタイヤのグリップ性能を評価する評価方法。 - 上記それぞれの線状突起の高さが、1.0mm以上10mm以下である請求項1に記載の評価方法。
- 上記それぞれの線状突起の断面形状が山形であり、その先端部の曲率半径が0.01mm以上2.00mm以下である請求項1又は2に記載の評価方法。
- 上記研磨板が、ピッチ0.5mm以上6.0mm以下である多数の線状突起を有している請求項1から3のいずれかに記載の評価方法。
- 上記析出工程において、上記試験片と上記研磨板との接触部分が0.1MPa以上2.0MPa以下の圧力で荷重される請求項1から4のいずれかに記載の評価方法。
- 上記準備工程と上記析出工程との間に、上記試験片の表面を粗面処理する前処理工程をさらに有する請求項1から5のいずれかに記載の評価方法。
- 上記試験片が円筒形であり、
上記析出工程において、上記試験片の外周面に、上記1又は多数の線状突起を押しあてて荷重した状態で、この試験片を5rpm以上200rpm以下の回転速度で周方向に回転させる請求項1から6のいずれかに記載の評価方法。 - 上記試験片が、その外径が30mm以上150mm以下であり、その内径が5mm以上140mm以下であり、その軸方向幅が2mm以上40mm以下の円筒形である請求項1から7のいずれかに記載の評価方法。
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