JP7331566B2 - タイヤ部材の物性予測方法 - Google Patents
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Description
(1)タイヤ製造時にタイヤ部材が受ける熱履歴を示す温度-時間曲線を得る第一工程、
(2)未加硫ゴムからなる試験片を準備する第二工程、
(3)温度-時間曲線に従って、少なくとも1秒毎に、この試験片の温度を制御してこの試験片を加硫して、加硫試験片を得る第三工程
及び
(4)この加硫試験片の粘弾性測定をおこなって、未加硫ゴムを用いて得られるタイヤ部材の物性を予測する第四工程
を有している。
図2に示されたタイヤ部材を既知のタイヤ成形機上で貼り合わせることにより、グリーンタイヤ(サイズ195/65R15)を準備した。このグリーンタイヤを金型に設置して、170℃で15分間加硫した。加硫中、図2に符号A-Dとして示された部位に温度センサーを埋設(タイヤ表面からの深さ1mm)して、その温度変化を6秒毎に計測した。各部位における測定温度を、それぞれ加硫時間に対してプロットすることにより、温度-時間曲線を作成した。得られた温度-時間曲線A-Dが図3に示されている。
SBR:日本ゼオン(株)製の変性スチレンブタジエンゴム(ビニル含量31質量%、スチレン含量41質量%、Mw:9.4万、Mn4.3万、Mw/Mn:2.2)
カーボンブラック:キャボットジャパン(株)製の商品名「ショウブラックN330」(N2SA:79m2/g
シリカ:エボニックデグッサ社製のVN3(N2SA:175m2/g)
カップリング剤:エボニックデグッサ社製のシランカップリング剤ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、商品名「Si266」
オイル:出光興産(株)製の商品名「ダイアナプロセスNH-70S」
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華2種
老化防止剤:住友化学(株)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「アンチゲン6C」
ワックス:日本精蝋(株)製の商品名「オゾエース0355」
硫黄:三新化学工業(株)製の5%オイル処理硫黄
加硫促進剤:TBBS(NS):大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS
加硫時間:30分間
加硫時の温度制御:1秒間隔
初期歪み:10%、振幅:±2.0%、周波数:10Hz
変形モード:引張、測定温度:30℃
ECU=(t/t0)×exp[-(E/R)×(1/T-1/T0)]
ここで、t0は基準時間(分)であり、tは加硫時間(分)であり、Eは活性化エネルギー(kJ/mol)であり、Rは気体定数(8.31J/mol)であり、T0は基準温度(K)であり、Tは加硫中の測定温度(K)である。基準温度(T0)141.7℃、基準時間(t0)1分、活性化エネルギー(E)83.72kJ/molとして算出した等価加硫量(ECU)が、下表2に示されている。
実施例と同様にして、表1に示された組成の未加硫ゴムを準備した。この未加硫ゴムから、試験片(50g)を採取した。この試験片を、モンテック社製の加硫プレス機(商品名「LP3000」)を用いて、170℃で12分間加硫した。得られた加硫試験片の30℃における損失正接(tanδ)を、TA Instruments社製の粘弾性測定装置を用いて測定した。測定条件は、実施例で前述した測定条件と同じである。また、170℃で12分間加硫した場合の等価加硫量(ECU)を算出した。得られた結果が下表2及び図4に示されている。
実施例と同様にして、表1に示された組成の未加硫ゴムを準備した。この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て、グリーンタイヤ(サイズ195/65R15)を得た。このグリーンタイヤを金型に設置して、170℃で15分間加硫することにより、図2の基本構成を備えたタイヤを製造した。
図4に示される通り、比較例と実施例とでは、等価加硫量が同等であっても、損失正接(tanδ)が異なっている。この結果は、従来の加熱プレス機による方法で得られた比較例の物性値が、タイヤ製造時の熱履歴を再現した実施例の物性値とは異なる傾向を有することを示している。このことから、加硫後のタイヤ部材の物性に対して、そのタイヤ部材が加硫時に受ける熱履歴による影響が大きいことがわかる。
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・ビード
10・・・カーカス
12・・・ベルト
12a・・・内側層
12b・・・外側層
14・・・バンド
16・・・インナーライナー
20・・・トレッド面
22・・・溝
24・・・コア
26・・・エイペックス
28・・・カーカスプライ
Claims (2)
- 複数のタイヤ部材を組み合わせてなるグリーンタイヤを準備し、このグリーンタイヤを加硫機中で加熱及び加圧する際に、各タイヤ部材の温度を計測して、タイヤ製造時にタイヤ部材が受ける熱履歴を示す温度-時間曲線を得る第一工程と、
未加硫ゴムからなる試験片を準備する第二工程と、
上記温度-時間曲線に従って、少なくとも1秒毎に、上記試験片の温度を制御してこの試験片を加硫して、加硫試験片を得る第三工程と、
上記加硫試験片の粘弾性測定をおこなって、上記未加硫ゴムを用いて得られるタイヤ部材の物性を予測する第四工程と、
を有しており、
上記第一工程における温度計測間隔が6秒以下である、タイヤ部材の物性予測方法。 - 上記粘弾性測定値が、損失正接(tanδ)である請求項1に記載の物性予測方法。
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