(57)【要約】【課題】耐クラック性を正確に把握できる、架橋ゴムの評価方法の提供。【解決手段】この評価方法は、架橋ゴムからなる試験片２２を準備する工程（ＳＴＥＰ１）、試験片２２を長さ方向に伸長して、１０％以上２０％以下の歪みをこの試験片２２に付与する工程（ＳＴＥＰ２）、試験片２２に切り込みを入れて亀裂３８を形成する工程（ＳＴＥＰ３）及びオゾンを含む気体で満たされた空間に試験片２２を投入する工程（ＳＴＥＰ５）を含む。切り込みを入れて形成した亀裂３８が試験片２２の幅方向に延在しており、この試験片２２の幅に対するこの亀裂３８の初期長さの比率は１０％以上３０％以下である。試験片２２に歪みを付与してからこの試験片２２に切り込みを入れるまでの経過時間は、２４時間以上である。切り込みを試験片２２に入れてからこの試験片２２を上記空間に投入するまでの経過時間は、２４時間未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋ゴムからなる試験片を準備する工程と、
上記試験片を長さ方向に伸長して、１０％以上２０％以下の歪みをこの試験片に付与する工程と、
上記試験片に切り込みを入れて亀裂を形成する工程と、
オゾンを含む気体で満たされた空間に上記試験片を投入する工程とを含んでおり、
上記切り込みを入れて形成した上記亀裂が上記試験片の幅方向に延在しており、この試験片の幅に対するこの亀裂の初期長さの比率が１０％以上３０％以下であり、
上記試験片に上記歪みを付与してからこの試験片に上記切り込みを入れるまでの経過時間が２４時間以上であり、
上記切り込みを上記試験片に入れてからこの試験片を上記空間に投入するまでの経過時間が２４時間未満である、架橋ゴムの評価方法。
【請求項２】
上記空間内におけるオゾンの濃度が３ｐｐｈｍ以上５０ｐｐｈｍ以下である、請求項１に記載の架橋ゴムの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、架橋ゴムの耐クラック性を評価するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気中には、例えばオゾンが存在する。オゾンは、ゴム製品を化学的に劣化させる。これにより、ゴム製品の表面に亀裂が生じることがある。この亀裂は、ゴム製品に付与される静的又は動的応力により成長する。亀裂の成長は、ゴム製品を破壊に導く。耐久性の観点から、ゴム製品の耐クラック性は重要である。
【０００３】
亀裂の先端には、応力が集中しやすい。このため、この先端においては、オゾン劣化による化学的な破壊と応力集中による物理的な破壊とが同時に進行することがある。この場合、長い亀裂が発生する恐れがある。長い亀裂は、ゴム製品に大きなダメージを与える。耐クラック性には、ゴム製品を構成する架橋ゴムの、耐オゾン性及び耐亀裂成長性が関与していると考えられている。
【０００４】
耐オゾン性を評価するための試験方法としては、例えば、ＪＩＳ−Ｋ６２５９に規定される「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。耐亀裂成長性を評価するための試験方法としては、例えば、ＪＩＳ−Ｋ６２６０に規定される「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲き裂試験方法」が挙げられる。
【０００５】
ゴム製品で発生する亀裂の再現は、耐クラック性の向上に貢献する。このため、亀裂再現のための試験方法について検討がなされている。ゴム製品（タイヤ）の状態で耐オゾン性を評価するための試験方法に関する検討例が、特開２０１２−２０７９８３公報に開示されている。耐亀裂成長性を評価するための試験方法に関する検討例が、特開２０１３−１０８９５７公報に開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＪＩＳ−Ｋ６２５９：２００４「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐オゾン性の求め方」
【非特許文献２】ＪＩＳ−Ｋ６２６０：１９９９「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲き裂試験方法」
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２０７９８３公報
【特許文献２】特開２０１３−１０８９５７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のＪＩＳ−Ｋ６２５９に準拠して実施される試験方法では、架橋ゴムからなる試験片に生じた亀裂の数及び長さ並びに亀裂が発生するまでの時間に基づいて、耐オゾン性が相対的に評価される。この試験方法では、亀裂の成長を定量的に把握することはできない。前述の特開２０１２−２０７９８３公報記載の試験方法においても、亀裂の発生状況の確認はできるが、亀裂の成長を定量的に把握することはできない。
【０００９】
前述のＪＩＳ−Ｋ６２６０に準拠して実施される試験方法では、例えば、架橋ゴムからなる試験片に生じた亀裂の数及び長さが計測される。しかしこの試験方法では、オゾン劣化による影響は考慮されない。前述の特開２０１３−１０８９５７公報記載の試験方法においても、同様である。
【００１０】
オゾン劣化による化学的な破壊と応力集中による物理的な破壊とを同時に進行させて、市場でゴム製品に生じる亀裂の成長を再現でき、この亀裂の成長を定量的に把握できる、適当な試験方法がないのが実情である。ゴム製品の耐クラック性の向上のために、この耐クラック性を正確に把握できる、評価方法の確立が望まれている。
【００１１】
本発明の目的は、耐クラック性を正確に把握できる、架橋ゴムの評価方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る架橋ゴムの評価方法は、
（１）架橋ゴムからなる試験片を準備する工程、
（２）上記試験片を長さ方向に伸長して、１０％以上２０％以下の歪みをこの試験片に付与する工程、
（３）上記試験片に切り込みを入れて亀裂を形成する工程
及び
（４）オゾンを含む気体で満たされた空間に上記試験片を投入する工程
を含む。そして、上記切り込みを入れて形成した上記亀裂が上記試験片の幅方向に延在しており、この試験片の幅に対するこの亀裂の初期長さの比率は１０％以上３０％以下である。上記試験片に上記歪みを付与してからこの試験片に上記切り込みを入れるまでの経過時間は、２４時間以上である。上記切り込みを上記試験片に入れてからこの試験片を上記空間に投入するまでの経過時間は、２４時間未満である。
【００１３】
好ましくは、この架橋ゴムの評価方法では、上記空間内におけるオゾンの濃度は３ｐｐｈｍ以上５０ｐｐｈｍ以下である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る架橋ゴムの評価方法では、試験片に形成した亀裂の先端において、オゾン劣化による化学的な破壊と応力集中による物理的な破壊とが同時に進行する。この評価方法では、市場でゴム製品に生じる亀裂の成長が再現される。しかも亀裂の成長を定量的に把握することができるので、この評価方法によれば、耐クラック性の正確な把握が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る架橋ゴムの評価方法が示されたフローチャートである。
【図２】図２は、図１の評価方法が実施された空気入りタイヤの一部が示された断面図である。
【図３】図３は、図１の評価方法で使用する試験片が示された一般図である。
【図４】図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図５は、図３の試験片に切り込みを入れる様子が示された概略図である。
【図６】図６は、図３の試験片に切り込みを入れた様子が示された概略図である。
【図７】図７は、図６の一部が示された拡大図である。
【図８】図８は、処理後の試験片の一部が示された拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１のフローチャートに示された評価方法は、架橋ゴムの耐クラック性を評価するためのものである。この評価方法は、準備工程（ＳＴＥＰ１）、伸長工程（ＳＴＥＰ２）、亀裂の形成工程（ＳＴＥＰ３）、初期長さの計測工程（ＳＴＥＰ４）、投入工程（ＳＴＥＰ５）及び成長量の計測工程（ＳＴＥＰ６）を含んでいる。なお、本明細書では、評価対象のゴム製品としてタイヤを取り上げるが、本発明の対象とするゴム製品はこのタイヤに制限されるものではない。
【００１８】
図２には、空気入りタイヤ２が示されている。この図２において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図２において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。
【００１９】
このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６及びチェーファー１８を備えている。このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６等の多数のゴム部材を有するゴム製品である。図２から明らかなように、トレッド４及びサイドウォール６がこのタイヤ２の外面を構成している。
【００２０】
トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面２０を形成する。トレッド４は、ゴム組成物を架橋することにより得られる。換言すれば、トレッド４は架橋ゴムからなる。
【００２１】
トレッド４のためのゴム組成物は、基材ゴムを含む。好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。ジエン系ゴムの具体例としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）及びポリクロロプレン（ＣＲ）が挙げられる。ジエン系ゴムには、共役ジエン系モノマーと芳香族ビニル系モノマーとの共重合体が含まれる。この共重合体の具体例としては、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体（Ｓ−ＳＢＲ）及び乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ−ＳＢＲ）が挙げられる。トレッド４に適したポリマーは、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体である。２種以上のゴムが併用されてもよい。
【００２２】
トレッド４のゴム組成物は補強剤を含む。この補強剤として、カーボンブラック及びシリカが挙げられる。タイヤ２の低燃費性能の観点から、シリカが好適に用いられる。このシリカとしては、乾式シリカ、湿式シリカ、合成ケイ酸塩シリカ及びコロイダルシリカが例示される。
【００２３】
トレッド４のゴム組成物が主たる補強剤としてシリカを含む場合、このゴム組成物は、シリカと共に、シランカップリング剤を含む。これは、ゴム分子とシリカとの間の堅固な結合、そして、シリカと他のシリカとの間の堅固な結合を、シランカップリング剤が達成すると推測されているからである。さらにこのゴム組成物は、他の補強剤として、少量のカーボンブラックを含むことがある。これは、カーボンブラックがトレッド４の耐摩耗性に寄与するからである。この場合、このカーボンブラックの量は、シリカによる低燃費性能を大幅には阻害しない範囲で調整される。
【００２４】
トレッド４のゴム組成物には、前述の補強剤以外に、プロセスオイルのような軟化剤、老化防止剤、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤等の薬品が混合される。混合する薬品の種類及び量は、トレッド４の要求特性に応じて適宜決められる。
【００２５】
トレッド４は、大気と接触する。トレッド４は、大気に存在するオゾンや酸素の影響を受けやすい。このため、耐クラック性の観点から、トレッド４のゴム組成物はワックスを含んでいるのが好ましい。これは、トレッド４の表面に析出したワックスが薄い皮膜を形成し、この皮膜がオゾン等からトレッド４を保護するからである。トレッド４のゴム組成物がワックスを含む場合、このワックスの量は基材ゴム１００質量部に対して０．５質量部以上５質量部以下が好ましい。なお、このワックスとして、例えば、日本精蝋（株）社製の商品名「オゾエース０３５５（パラフィンワックス）」が挙げられる。
【００２６】
サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。サイドウォール６は、カーカスの損傷を防止する。サイドウォール６は、ゴム組成物を架橋することにより得られる。換言すれば、サイドウォール６は架橋ゴムからなる。
【００２７】
サイドウォール６のゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。トレッド４に関して前述されたジエン系ゴムが、サイドウォール６にも用いられうる。耐カット性及び耐候性の観点から、サイドウォール６に特に適した基材ゴムは、天然ゴム及びポリブタジエンである。
【００２８】
サイドウォール６のゴム組成物は、前述されたトレッド４のゴム組成物と同様、主たる補強剤としてシリカを含んでもよい。タイヤ２の導電性の観点から、このゴム組成物は主たる補強剤としてカーボンブラックを含んでもよい。このカーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックが例示される。
【００２９】
サイドウォール６のゴム組成物には、前述の補強剤以外に、プロセスオイルのような軟化剤、老化防止剤、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤等の薬品が混合される。混合する薬品の種類及び量は、サイドウォール６の要求特性に応じて適宜決められる。
【００３０】
サイドウォール６は、大気と接触する。サイドウォール６は、大気に存在するオゾンや酸素の影響を受けやすい。このため、耐クラック性の観点から、サイドウォール６のゴム組成物はワックスを含んでいるのが好ましい。これは、サイドウォール６の表面に析出したワックスが薄い皮膜を形成し、この皮膜がオゾン等からサイドウォール６を保護するからである。サイドウォール６のゴム組成物がワックスを含む場合、このワックスの量は基材ゴム１００質量部に対して０．５質量部以上５質量部以下が好ましい。トレッド４に関して前述されたワックスが、サイドウォール６にも用いられる。
【００３１】
前述の通り本発明は、架橋ゴムの耐クラック性を評価するためのものである。したがって、本発明の評価方法は、ゴム製品を構成するゴム部材のうち、このゴム製品の表面を構成するゴム部材を対象とするのが好ましい。そして、ゴム製品の表面を構成するゴム部材の中でも特に、使用により亀裂が発生する恐れのあるゴム部材を対象とするのがより好ましい。なお、本明細書では、評価の対象とするゴム部材としてトレッド４を取り上げるが、例えば、サイドウォール６が評価の対象とされてもよい。
【００３２】
この評価方法では、準備工程（ＳＴＥＰ１）において架橋ゴムからなる試験片が準備される。この準備工程（ＳＴＥＰ１）では、試験片の準備のために、トレッド４のゴム組成物が作製される。このゴム組成物の作製では、基材ゴム、補強剤等が計量される。ゴム組成物が硫黄及び加硫促進剤を含む場合、例えば、バンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の成分が混合され、ゴム組成物前駆体が得られる。このゴム組成物前駆体を得た後、例えば、オープンロールを用いて、このゴム組成物前駆体に硫黄及び加硫促進剤が混合される。これにより、ゴム組成物が得られる。
【００３３】
この準備工程（ＳＴＥＰ１）では、ゴム組成物は、例えば、オープンロールを用いてシート状に加工される。この加工により、ゴム組成物からなるシート状成形物の、厚みが整えられる。このシート状成形物は、例えば、油圧式のプレス機を用いて、１７０℃で１５分間加熱される。これにより、架橋ゴムからなるシートが得られる。このシートから、図３に示された試験片２２が形成される。試験片２２の形成のとき、この試験片２２の長さ方向は、シート状成形物の、オープンロールからの排出方向に合わせられる。
【００３４】
図３に示されているように、試験片２２は、それぞれが長さ方向に延びる一対の長辺２４と、それぞれが幅方向に延びる一対の短辺２６とを備えている。この試験片２２では、一の長辺２４ａと他の長辺２４ｂとは平行関係にある。言い換えれば、この試験片２２は長さ方向に延在する平行部分を備えている。図３に示された試験片２２では、その全体が平行部分で構成されている。この評価方法では、一部に平行部分を含む試験片２２が用いられてもよい。この場合、この平行部分は試験片２２の長さ方向中央に位置しているのが好ましい。このような試験片２２として、ＪＩＳ−Ｋ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に示されている、ダンベル状の試験片２２が例示される。
【００３５】
図３において、両矢印Ｌは試験片２２の長さを表している。両矢印Ｗは、試験片２２の幅を表している。この評価方法では、試験片２２の長さＬは１００ｍｍ以上１４０ｍｍ以下である。試験片２２の幅Ｗは、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。図３に示された試験片２２では、長さＬは１２０ｍｍであり、幅Ｗは１５ｍｍである。
【００３６】
図３において、試験片２２の長さ方向中心を通りこの試験片２２の幅方向に延在する直線がIV−IV線で表されている。図４には、このIV−IV線に沿った試験片２２の断面が示されている。この図４から明らかなように、この試験片２２の中央部分の断面は矩形である。
【００３７】
図４において、両矢印Ｔは試験片２２の厚みを表している。この評価方法では、試験片２２の厚みＴは１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。図４に示された試験片２２では、厚みＴは２ｍｍである。
【００３８】
この評価方法では、試験片２２はその長さ方向に一様な厚みＴを有しているのが好ましい。この評価方法では、厚みＴの最大値とこの厚みＴの最小値との差が０．１ｍｍ以下である場合、試験片２２は一様な厚みＴを有しているとされる。
【００３９】
この評価方法では、準備工程（ＳＴＥＰ１）において準備された試験片２２には伸長工程（ＳＴＥＰ２）が施される。伸長工程（ＳＴＥＰ２）では、試験片２２は長さ方向に伸長される。これにより、この試験片２２に歪みが付与される。
【００４０】
伸長工程（ＳＴＥＰ２）では、図３に示されているように、試験片２２に一対の標線２８が付される。一対の標線２８は、標線間距離の中心が試験片２２の長さ方向中心と略一致するように試験片２２に付される。なお、この評価方法がダンベル状の試験片２２を採用する場合においては、この試験片２２の平行部分に、標線２８は付される。
【００４１】
図３において、両矢印Ｄｂは標線間距離を表している。この距離Ｄｂは、試験片２２に付与する歪みに応じて適宜決められる。この評価方法では、距離Ｄｂは２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。図３に示された試験片２２では、距離Ｄｂは４０ｍｍである。
【００４２】
この伸長工程（ＳＴＥＰ２）では、標線２８を付した試験片２２は定伸長治具に装着される。この定伸長治具により、試験片２２は長さ方向に伸長される。試験片２２が長さ方向に伸長されている様子が、図５に示されている。
【００４３】
図５に示されているように、定伸長治具３０は一対のチャック３２を備えている。それぞれのチャック３２は、試験片２２の端の部分を把持するように構成されている。この定伸長治具３０は、図示されない手段により、第一チャック３２ａが試験片２２の長さ方向にスライドすることで、この第一チャック３２ａが第二チャック３２ｂから離間するように構成されている。これにより、試験片２２は長さ方向に伸長させられる。このような定伸長治具３０として、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。
【００４４】
図５において、両矢印Ｄａは伸長後の試験片２２における標線間距離を表している。前述の通り、試験片２２は伸長させられる。したがって、この距離Ｄａは前述された距離Ｄｂよりも大きい。この評価方法では、距離Ｄａの距離Ｄｂに対する比率が試験片２２に付与される歪みである。
【００４５】
この評価方法では、伸長工程（ＳＴＥＰ２）において歪みが付与された試験片２２に、亀裂の形成工程（ＳＴＥＰ３）が施される。この形成工程（ＳＴＥＰ３）では、歪みを保持した状態で、試験片２２に切り込みが入れられる。この評価方法では、切り込みは剃刀により入れられる。
【００４６】
図５に示されているように、この形成工程（ＳＴＥＰ３）では、剃刀３４の刃３６が試験片２２の真横に当てられ、この試験片２２に切り込みが入れられる。
【００４７】
図６には、切り込みを入れた試験片２２の様子が示されている。図示されているように、この試験片２２の中央部分には亀裂３８がある。この形成工程（ＳＴＥＰ３）では、歪みを保持した状態で、試験片２２に切り込みを入れ亀裂３８が形成される。
【００４８】
この評価方法では、形成工程（ＳＴＥＰ３）において試験片２２に亀裂３８が形成された後、この亀裂３８の長さが計測される（ＳＴＥＰ４）。この計測工程（ＳＴＥＰ４）では、歪みを保持した状態で、マイクロスコープを用いて亀裂３８の部分が観察される。この観察により得られる亀裂３８の様子が、図７に示されている。この図７において、上下方向は試験片２２の長さ方向であり、左右方向は試験片２２の幅方向である。
【００４９】
図７に示されているように、亀裂３８はくさび状である。亀裂３８は、試験片２２の長さ方向（又は、試験片２２の伸長方向）に対して垂直な方向に延在している。言い換えれば、この亀裂３８は、試験片２２の幅方向に延在している。
【００５０】
図７において、両矢印Ａｉは亀裂３８の長さを表している。この長さＡｉは、試験片２２の長辺２４から亀裂３８の先端４０までの幅方向長さにより表される。この評価方法では、マイクロスコープで撮影した亀裂３８の画像により長さＡｉは計測される。この評価方法では、試験片２２に切り込みを入れた直後に計測される亀裂３８の長さＡｉは、「初期長さ」と称される。この評価方法では、初期長さＡｉは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
【００５１】
この評価方法では、計測工程（ＳＴＥＰ４）において亀裂３８の初期長さを計測した試験片２２は、オゾンを含む気体で満たされた空間に投入される（ＳＴＥＰ５）。この投入工程（ＳＴＥＰ５）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」に記載の試験装置が用いられる。図示されていないが、この試験装置は、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、オゾンを含む空気が得られる。この空気に含まれるオゾンの濃度は、オゾン濃度調節装置により調節される。これにより、この試験装置では、その試験槽に、オゾンを含む気体で満たされた空間が再現される。このような試験装置として、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。
【００５２】
この投入工程（ＳＴＥＰ５）では、オゾンを含む気体で満たされた試験槽に、定伸長治具３０に装着された試験片２２が投入される。言い換えれば、この投入工程（ＳＴＥＰ５）では、歪みを保持した状態で、オゾンを含む気体で満たされた空間に試験片２２が投入される。これにより、試験片２２はオゾンを含む気体に暴露される。
【００５３】
この評価方法では、投入工程（ＳＴＥＰ５）でオゾンを含む気体で満たされた空間に投入された試験片２２は、所定時間経過した後、この空間から取り出される。そして、この試験片２２にある亀裂３８の成長量が計測される（ＳＴＥＰ６）。この計測工程（ＳＴＥＰ６）においても、前述の計測工程（ＳＴＥＰ４）と同じようにして、試験片２２の亀裂３８の部分が、歪みを保持した状態で、マイクロスコープを用いて観察される。この観察により得られる亀裂３８の様子が、図８に示されている。この図８に示されているのは、オゾン処理後の試験片２２の様子である。この図８において、上下方向は試験片２２の長さ方向であり、左右方向は試験片２２の幅方向である。
【００５４】
図８において、両矢印Ａａは亀裂３８の長さを表している。この長さＡａは、試験片２２の長辺２４から亀裂３８の先端４０までの幅方向長さにより表される。この計測工程（ＳＴＥＰ６）においても、前述された計測工程（ＳＴＥＰ４）と同様、マイクロスコープで撮影した亀裂３８の画像により長さＡａが計測される。計測後、この長さＡａと初期長さＡｉとの差（Ａａ−Ａｉ）が算出される。本願においては、この差（Ａａ−Ａｉ）が亀裂３８の成長量である。この計測工程（ＳＴＥＰ６）では、亀裂３８の成長量が計測される。この成長量は、亀裂３８の成長の、定量的な把握に寄与する。
【００５５】
この評価方法では、亀裂３８を有する試験片２２が歪みを保持した状態でオゾンを含む気体に暴露される。歪みの付与された試験片２２では、その亀裂３８の先端４０に応力が集中する。この応力の集中は、試験片２２の物理的な破壊に寄与する。試験片２２の周りにはオゾンが存在するので、この試験片２２ではオゾン劣化が進行していく。このオゾン劣化は、試験片２２の化学的な破壊に寄与する。この評価方法では、試験片２２に形成した亀裂３８の先端４０において、オゾン劣化による化学的な破壊と応力集中による物理的な破壊とが同時に進行する。この評価方法では、試験片２２の破壊は特に亀裂３８の先端４０において進行していく。亀裂３８は幅方向に先細りな形状を呈しているので、この亀裂３８は幅方向に伸展していく。この亀裂３８の成長の様子は、市場でゴム製品に生じる亀裂の成長の様子に類似している。この評価方法では、市場でゴム製品に生じる亀裂の成長が再現される。しかも亀裂３８の成長量（Ａａ−Ａｉ）に基づいて亀裂３８の成長を定量的に把握することができるので、この評価方法によれば、耐クラック性の正確な把握が可能である。
【００５６】
この評価方法では、伸長工程（ＳＴＥＰ２）で試験片２２に付与される歪みは亀裂３８の成長に影響する。この観点から、歪みの大きさが適切に調節されている。詳細には、歪みは１０％以上２０％以下である。歪みが１０％以上に設定されることにより、亀裂３８の先端４０における破壊に、歪みが効果的に寄与する。この歪みは、亀裂３８の成長を促す。この歪みが２０％以下に設定されることにより、亀裂３８の先端４０以外での破壊が防止される。この評価方法では、予め形成した亀裂３８のみが成長していく。この評価方法によれば、耐クラック性の正確な把握が可能である。
【００５７】
この評価方法では、形成工程（ＳＴＥＰ３）で試験片２２に形成した亀裂３８の初期長さＡｉは亀裂３８の成長に影響する。この観点から、この初期長さＡｉが適切に調節されている。詳細には、試験片２２の幅Ｗに対する初期長さＡｉの比率（Ａｉ／Ｗ）は１０％以上３０％以下である。この比率（Ａｉ／Ｗ）が１０％以上に設定されることにより、亀裂３８の先端４０に、破壊に十分な応力を集中させることができる。これにより、この亀裂３８の先端４０における破壊が促される。この比率（Ａｉ／Ｗ）が３０％以下に設定されることにより、亀裂３８の先端４０に過剰な応力が集中することが防止される。この評価方法では、亀裂３８の直線的な成長が促される。直線的な亀裂３８の再現は、亀裂３８の成長の正確な把握に寄与する。
【００５８】
この評価方法では、試験片２２に歪みを付与してからこの試験片２２に切り込みを入れるまでの経過時間ｔ１は２４時間以上である。この時間ｔ１が２４時間以上に設定されることにより、試験片２２全体に存在する様々な歪みが緩和され、一定の方向性を有する歪みが試験片２２に付与される。これにより、亀裂３８の先端４０以外での破壊が防止される。亀裂３８の先端４０のみで破壊が進行していくので、この亀裂３８の成長が正確に把握できる。この評価方法では、耐クラック性の正確な把握が可能である。長い時間ｔ１の採用は、評価にかかる時間に影響する。この観点から、この時間ｔ１は７２時間以下が好ましく、４８時間以下がより好ましく、３６時間以下がさらに好ましい。なお、試験片２２に歪みを付与してからこの試験片２２に切り込みを入れるまでこの歪みを保持した状態で試験片２２を置いておく工程は、緩和工程とも称される。前述された時間ｔ１は、この緩和工程に要する時間である。
【００５９】
前述したように、ゴム組成物は多数の薬品を含んでいる。このゴム組成物からなる試験片２２が、例えば、薬品の一例としてのワックスを含んでいる場合、時間の経過により、このワックスが試験片２２の表面に析出していく。これにより、試験片２２の表面にはこのワックスからなる薄い皮膜が形成される。この皮膜は、オゾンによる試験片２２の劣化を防止するため、亀裂３８の成長を妨げる。亀裂３８を形成した直後においては、亀裂３８を構成する試験片２２の切断面４２（図７参照）には、ワックスは析出していない。この評価方法では、切り込みを入れてから試験片２２をオゾンを含む気体で満たされた空間に投入するまでの経過時間ｔ２は２４時間未満である。この評価方法では、切り込みを入れてから時間をおくことなく試験片２２はオゾン雰囲気にさらされる。この評価方法では、試験片２２に内在する薬品による亀裂３８の成長への影響が効果的に抑えられている。亀裂３８の先端４０には応力が集中しているので、この先端において破壊が進行しやすい。この評価方法では、亀裂３８の成長が促される。この評価方法では、迅速にかつ正確に耐クラック性が評価できる。この観点から、時間ｔ２は１２時間以下が好ましく、３時間以下がより好ましい。この時間ｔ２は短いほど好ましいので、切り込みを入れて直ぐに、前述された空間に試験片２２を投入するのが特に好ましい。
【００６０】
この評価方法では、試験片２２に歪みを付与してからこの試験片２２に切り込みを入れるまでの経過時間ｔ１が２４時間以上であり、切り込みを入れてから試験片２２をオゾンを含む気体で満たされた空間に投入するまでの経過時間ｔ２は２４時間未満であるので、試験片２２に形成した亀裂３８の先端４０において、オゾン劣化による化学的な破壊と応力集中による物理的な破壊とが同時に進行していく。この評価方法では、市場でゴム製品に生じる亀裂の成長が再現される。しかもこの評価方法によれば、前述したように、亀裂３８の成長量（Ａａ−Ａｉ）が計測されるので、亀裂３８の成長の定量的な把握が可能である。この評価方法は、耐クラック性の正確な把握に寄与する。
【００６１】
空気中に存在するオゾンの濃度は、約３ｐｐｈｍである。この観点から、投入工程（ＳＴＥＰ５）において、試験片２２が投入される空間内の、気体に含まれるオゾンの濃度は３ｐｐｈｍ以上が好ましい。亀裂３８の成長の把握の観点から、この濃度は２０ｐｐｈｍ以上がより好ましい。市場で確認される亀裂の再現の観点から、この濃度は５０ｐｐｈｍ以下が好ましい。
【００６２】
この評価方法では、投入工程（ＳＴＥＰ５）において試験片２２が投入される空間内の温度は亀裂３８の成長に影響する。この観点から、この空間内の温度は３０℃以上が好ましく、５０℃以下が好ましい。
【００６３】
この評価方法では、投入工程（ＳＴＥＰ５）において試験片２２が空間に投入されている時間は亀裂３８の成長に影響する。亀裂３８の成長の観点から、投入時間は１２時間以上が好ましい。長い投入時間は評価にかかる時間に影響する。この観点から、この投入時間は７２時間以下が好ましい。
【実施例】
【００６４】
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。
【００６５】
［ゴム組成物の準備］
下記表１に示された配合表にしたがって、各成分を計量した。１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を基材ゴムと混練し、ゴム組成物前駆体を得た。オープンロールを用いて、ゴム組成物前駆体に硫黄及び加硫促進剤を添加し、これらを十分に練り込んだ。このようにして、ＡからＣで示されたゴム組成物を得た。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
表１に示された各成分の詳細は次の通りである。
１）天然ゴム：ＲＳＳ＃３
２）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℃）」
３）ブタジエンゴム：宇部興産（株）製の商品名「ＢＲ１５０Ｂ」
４）カーボンブラック：三菱化学（株）製の商品名「シーストＮ２２０（Ｎ２ＳＡ＝１１４ｍ２／ｇ）」
５）シリカ：ＥＶＯＮＩＫ−ＤＥＧＵＳＳＡ社製の商品名「ウルトラジルＶＮ３（Ｎ２ＳＡ＝１７５ｍ２／ｇ）」
６）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）」
７）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）」
８）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」
９）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）」
１０）ステアリン酸：日本油脂（株）製の商品名「ステアリン酸」
１１）酸化亜鉛：三井金属工業（株）製のの商品名「亜鉛華１号」
１２）硫黄：鶴見化学（株）製の商品名「粉末硫黄」
１３）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）」
【００６８】
［試験片の準備］
各ゴム組成物について、試験片（長さＬ＝１２０ｍｍ、幅Ｗ＝１５ｍｍ、厚さｔ＝２ｍｍ）を準備した。加硫条件は、１７０℃で１５分とされた。
【００６９】
［実施例１］
組成物Ａ（老化防止剤（ＡＯ）の配合量＝１ｐｈｒ）からなる試験片を長さ方向に伸長し、この試験片に２０％の歪みを付与した。歪みを保持した状態で、この試験片に切り込みを入れて亀裂を形成した。この歪みを保持した状態で、亀裂の初期長さＡｉを計測した。亀裂の初期長さＡｉの試験片の幅Ｗに対する比率は、１０％であった。
【００７０】
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）」）の試験槽内のオゾン濃度を５０ｐｐｈｍに調整した。この試験槽に、歪みを保持した状態で、試験片を投入した。試験槽内の温度は、４０℃とされた。投入後２４時間経過してから、試験片を試験槽から取り出した。歪みを保持した状態で、亀裂の長さＡａを計測した。
【００７１】
この実施例１では、試験片に歪みを付与してからこの試験片に切り込みを入れるまでの経過時間ｔ１は２４時間とされた。切り込みを入れてから試験片をオゾンを試験槽に投入するまでの経過時間ｔ２は０．５時間とされた。
【００７２】
［実施例２−５及び比較例１］
試験槽のオゾン濃度を下記の表２の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２−５及び比較例１の評価方法を検討した。なお、比較例１では、オゾンを発生させることなく評価は実施された。
【００７３】
［実施例６−７及び比較例２−３］
歪み及び比率を下記の表３の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例６−７及び比較例２−３の評価方法を検討した。
【００７４】
［実施例８−１０及び比較例４−５］
時間ｔ１及びｔ２を下記の表４の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例８−１０及び比較例４−５の評価方法を検討した。
【００７５】
［実施例１１−１４］
組成物Ｂ（ＡＯの配合量＝２ｐｈｒ）からなる試験片を用い、試験槽のオゾン濃度を下記の表５の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１１−１４の評価方法を検討した。
【００７６】
［実施例１５−１６及び比較例６−７］
組成物Ｂ（ＡＯの配合量＝２ｐｈｒ）からなる試験片を用い、歪み及び比率を下記の表６の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１５−１６及び比較例６−７の評価方法を検討した。
【００７７】
［実施例１７−２０］
組成物Ｃ（ＡＯの配合量＝３ｐｈｒ）からなる試験片を用い、試験槽のオゾン濃度を下記の表７の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１７−２０の評価方法を検討した。
【００７８】
［耐クラック性の評価］
長さＡａ及び長さＡｉに基づいて、亀裂の成長量（Ａａ−Ａｉ）を算出した。この結果が、下記の表２−７に示されている。数値が大きいほど、亀裂が成長していることを表す。表中、「−」は亀裂が幅方向に直線的に伸展しなかったために、長さＡａの計測ができなかった場合を表している。長さＡａの計測以外に、亀裂の様子を目視で確認した。切り込みで形成した亀裂以外に、他の亀裂の発生が確認された場合が「Ｙ」で表されている。「Ｎ」は、他の亀裂の発生が確認されなかった場合である。
【００７９】
【表２】
2015152545.tif 000004
【００８０】
【表３】
2015152545.tif 000005
【００８１】
【表４】
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【００８２】
【表５】
2015152545.tif 000007
【００８３】
【表６】
2015152545.tif 000008
【００８４】
【表７】
2015152545.tif 000009
【００８５】
表２−７に示されるように、比較例の評価方法では、亀裂の成長を再現できない、又は、この成長を定量的に把握することができないことが確認された。これに対して実施例の評価方法では、老化防止剤の配合量を少なくすると亀裂の成長が大きく、老化防止剤の配合量を多くすると亀裂の成長が小さいことが確認された。この事実は、本発明が亀裂の成長の定量的な把握に有効であることを表している。
【００８６】
発明者らは、組成物ＡからＣのそれぞれをトレッドに採用したタイヤを準備し、このタイヤを営業用自動車で３年間使用してもらった。使用後のタイヤを回収し、トレッドの溝底におけるクラックの発生状況を確認した。その結果、組成物Ａからなるトレッドを備えたタイヤでは、３ｍｍ以上の長さを有する亀裂が確認された。組成物Ｂからなるトレッドを備えたタイヤでは、１ｍｍ以上３ｍｍ未満の長さを有する亀裂が確認された。そして、組成物Ｃからなるトレッドを備えたタイヤでは、１ｍｍ未満の長さを有する亀裂が確認された。
【００８７】
本発明の評価方法では、オゾン濃度を２０ｐｐｈｍとした場合に、組成物Ａを用いた実施例４（表２）において３ｍｍの長さを有する亀裂が確認され、組成物Ｂを用いた実施例１２（表５）において１ｍｍの長さを有する亀裂が確認され、組成物Ｃを用いた実施例１８（表７）において０．５ｍｍの長さを有する亀裂が確認されている。オゾン濃度を５０ｐｐｈｍとした場合に、組成物Ａを用いた実施例１（表２）において５ｍｍの長さを有する亀裂が確認され、組成物Ｂを用いた実施例１３（表５）において２ｍｍの長さを有する亀裂が確認され、組成物Ｃを用いた実施例１９（表７）において０．８ｍｍの長さを有する亀裂が確認されている。これらの亀裂の発生状況は、前述されたタイヤにおける亀裂の発生状況と類似している。この事実は、本発明が市場でゴム製品に生じる亀裂の成長の再現に有効であることを表している。
【００８８】
以上の事実から、本発明の評価方法によれば、耐クラック性の正確な把握が可能であるのは明らかである。つまり、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上説明された方法は、様々なゴム製品の耐クラック性の評価にも適用されうる。
【符号の説明】
【００９０】
２２・・・試験片
２４、２４ａ、２４ｂ・・・長辺
２６・・・短辺
２８・・・標線
３０・・・定伸長治具
３２、３２ａ、３２ｂ・・・チャック
３８・・・亀裂
４０・・・亀裂３８の先端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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