(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾンを用いてタイヤの劣化を促進させるタイヤ劣化促進方法であって、オゾン濃度が０．１〜１．０ｐｐｍである気体が充填された気密な収容体の中にタイヤを放置して劣化させる劣化工程、
前記劣化工程の後、前記タイヤを前記収容体から取り出してドラム耐久試験を行う耐久試験工程を含み、
前記劣化工程と前記耐久試験工程とが、交互に繰り返されることを特徴とするタイヤ劣化促進方法。
【請求項２】
前記収容体中のオゾン濃度が０．３〜０．７ｐｐｍである請求項１記載のタイヤ劣化促進方法。
【請求項３】
前記タイヤは、リム組みされかつ内圧が充填された状態で前記収容体の中に放置される請求項１又は２に記載のタイヤ劣化促進方法。
【請求項４】
前記劣化工程に先立ち、前記タイヤから老化防止剤を除去する老化防止剤除去工程を含む請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法。
【請求項５】
前記劣化工程では、前記収容体内で前記タイヤが周回されるステップを含む請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法。
【請求項６】
前記耐久試験工程は、前記タイヤに、正規内圧の５０〜１５０％の内圧を充填しかつ正規荷重の５０〜２５０％の荷重を負荷して行われる請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法。
【請求項７】
前記劣化工程では、前記収容体の空気が、前記収容体に接続されるオゾン発生器と前記収容体との間を循環するステップを含む請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低コストで経時的に劣化したタイヤを早期に再現し得るタイヤ劣化促進方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤの耐久試験において、試験時間を短縮して効率良く試験結果を得ることが求められている。このため、オゾンが有するゴム劣化作用を利用して、タイヤを早期に劣化させることが種々提案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１では、図２（ａ）に示されるように、ドラム試験装置ａを用いて試験走行中のタイヤｂにオゾンを直接吹きつけてタイヤｂを劣化させながら耐久試験を行う方法が提案されている。
【０００４】
また、下記特許文献２では、図２（ｂ）に示されるように、オゾンが供給されたチャンバーｃ内にドラム試験装置ａを設け、オゾン雰囲気のチャンバーｃ内でタイヤｂを劣化させながら耐久試験を行う方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８４２９０号公報
【特許文献２】特開２００８−２６２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、耐久試験中、連続してオゾンをタイヤに供給しなければならず、その運転コストが大きくなるという問題がある。また、上記特許文献２の技術では、ドラム試験装置を収容する大きなチャンバーｃが必要であり、設備コストや運転コストが大きくなる他、オゾン雰囲気下に置かれたドラム試験装置ａも劣化が促進されてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、低コストで経時的に劣化したタイヤを早期に再現し得るタイヤ劣化促進方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のうち請求項１記載の発明は、オゾンを用いてタイヤの劣化を促進させるタイヤ劣化促進方法であって、オゾン濃度が０．１〜１．０ｐｐｍである気体が充填された気密な収容体の中にタイヤを放置して劣化させる劣化工程、前記劣化工程の後、前記タイヤを前記収容体から取り出してドラム耐久試験を行う耐久試験工程を含み、前記劣化工程と前記耐久試験工程とが、交互に繰り返されることを含むことを特徴とするタイヤ劣化促進方法である。
【０００９】
また請求項２記載の発明は、前記収容体中のオゾン濃度が０．３〜０．７ｐｐｍである請求項１記載のタイヤ劣化促進方法である。
【００１０】
また請求項３記載の発明は、前記タイヤは、リム組みされかつ内圧が充填された状態で前記収容体の中に放置される請求項１又は２に記載のタイヤ劣化促進方法である。
【００１１】
また請求項４記載の発明は、前記劣化工程に先立ち、前記タイヤから老化防止剤を除去する老化防止剤除去工程を含む請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法である。
【００１２】
また請求項５記載の発明は、前記劣化工程では、前記収容体内で前記タイヤが周回されるステップを含む請求項１乃至４のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法である。
【００１３】
また請求項６記載の発明は、前記耐久試験工程は、前記タイヤに、正規内圧の５０〜１５０％の内圧を充填しかつ正規荷重の５０〜２５０％の荷重を負荷して行われる請求項１乃至５のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法である。
【００１４】
また請求項７記載の発明は、前記劣化工程では、前記収容体の空気が、前記収容体に接続されるオゾン発生器と前記収容体との間を循環するステップを含む請求項１乃至６のいずれかに記載のタイヤ劣化促進方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のタイヤ劣化促進方法では、オゾンが供給された気密な収容体の中にタイヤを放置して劣化させる劣化工程を含むことを特徴とする。このようなタイヤ劣化促進方法では、オゾンの連続供給が不要となるため、運転コストを低減しつつタイヤをオゾンによって劣化させることができる。また、収容体は、気密性を有しかつタイヤが放置できる容積を具えていれば足りるから、収容体を小型化及び簡素化でき、運転コスト及び設備コストを低減しうる。しかも、タイヤは、収容体内で放置されることで劣化するため、収容体内に別途、ドラム試験装置を収容する必要がない。従って、収容体の内部で、タイヤ以外の装置がオゾンによって劣化するといった不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態のタイヤ劣化促進方法を示す斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、従来のタイヤ劣化促進試験方法を説明する概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明のタイヤ劣化促進方法の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本発明のタイヤの劣化促進方法は、オゾンの劣化促進作用（酸化作用）を用いてタイヤを劣化させる劣化促進方法である。この劣化促進方法を行うことにより、実際に長い時間をかけてタイヤを経時劣化させなくとも、それに近い劣化が生じたタイヤを比較的短時間で再現することができる。そして、例えば、劣化後のタイヤについて耐久性試験を行うことにより、経時劣化後のタイヤ耐久性能を能率良く短時間で解析することができる。
【００１８】
本実施形態のタイヤ劣化促進方法では、図１に示されるように、オゾンが供給された気密な収容体１の中に空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）Ｔを放置して劣化させる劣化工程を含むことを特徴とする。
【００１９】
前記タイヤＴには、例えば、乗用車用、トラック用又は自動二輪車用など種々のカテゴリーの空気入りタイヤが含まれるが、ソリッドタイヤなどが含まれても良い。
【００２０】
前記収容体１は、例えば、上下及び側部が外壁面で囲まれた直方体状のチャンバー３であり、外部空気とは気密に区画された空間として形成される。該チャンバー３は、好ましくは複数本のタイヤＴを収容しうる容積を具えるのが望ましい。なお、図示していないが、該チャンバー３には、タイヤを出し入れしうる開閉可能な扉部が設けられる。
【００２１】
前記チャンバー３には、オゾン供給装置２が接続される。該オゾン供給装置２は、周知のオゾン発生器８と、このオゾン発生機８とチャンバー３とを接続する接続管４とを含む。
【００２２】
前記接続管４は、オゾン発生器８で発生したオゾンをチャンバー３内に供給する送り管４ａと、チャンバー３内の気体をオゾン発生器８へ送る戻し管４ｂとを具える。これにより、オゾン発生器８とチャンバー３とは、接続管４を介して気体が循環するように構成されている。
【００２３】
前記オゾン発生機８は、内部にオゾン濃度センサ５を具えている。そして、オゾン発生器８は、チャンバー３内から戻し管４ｂを介して取り込んだ気体を予め設定されたオゾン濃度に調節した後、送り管４ａを介してチャンバー３内へと供給しうる。従って、本実施形態のオゾン発生器８は、チャンバー３内を予め定めたオゾン濃度に調節して維持することができる。
【００２４】
前記チャンバー３内のオゾン濃度は、０．１ppm以上であるが、より好ましくは０．３ppm以上とする。前記収容体１中のオゾン濃度が０．１ｐｐｍ未満であると、オゾンによるタイヤの劣化が十分に進行し得ず、短時間での劣化が困難になる。逆に、前記オゾン濃度が高すぎても、タイヤの劣化作用が経時劣化と異なるおそれがある他、運転コストの増加や収容体１等の過度の劣化が生じるおそれがある。このような観点より、前記チャンバー３内のオゾン濃度は、１．０ppm以下とするが、より好ましくは０．７ppm以下とする。
【００２５】
なお、上記オゾン濃度は、下記式（１）によって計算されるものとする。
オゾン濃度（％）＝（Ｐｏ／Ｐｔ）×１００ …（１）
Ｐｔ：収容体１中の気体の全圧（Ｐａ）
Ｐｏ：上記全圧に対するオゾン分圧（Ｐａ）
【００２６】
以上のように構成された本発明のタイヤ劣化促進方法では、気密な収容体１（チャンバー３）を利用しているため、オゾンの連続供給が不要となり、運転コストを低減しつつタイヤ１をオゾンによって確実に劣化させることができる。また、収容体１は、気密性を有しかつタイヤＴが放置できる容積を具えていれば足りるため、収容体１を小型化及び簡素化でき、運転コスト及び設備コストを低減しうる。しかも、タイヤＴは、収容体１内で放置されることで劣化されるため、収容体１内に別途、ドラム試験装置などを収容する必要がない。従って、収容体１の内部で、タイヤ以外の装置がオゾンによって劣化するといった不具合を確実に防止できる。なお、本実施形態の収容体１にはリフト６が配置されている。このリフト６にタイヤが載置されて収容体１内を周回することにより、オゾン濃度の不均一による劣化のムラを除去できる。
【００２７】
前記タイヤＴは、リム組みされかつ内圧が充填された状態で前記収容体１の中に放置されるのが望ましい。これにより、実際にタイヤＴが使用される環境により近い状態で、前記タイヤＴの劣化を行うのに役立つ。とりわけ、前記リムは、正規リムであり、かつ、タイヤ内腔に充填される空気圧は正規内圧にそれぞれ設定されるのが望ましい。
【００２８】
本明細書において前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。
【００２９】
また、前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、タイヤが乗用車用である場合は一律に１８０ＫＰａとする。
【００３０】
また、オゾンが供給されている前記収容体１へのタイヤＴを放置する放置日数は、好ましくは６日以上、より好ましくは９日以上が望ましい。タイヤＴの放置日数が短くなると、オゾンによるタイヤＴの劣化が不十分となる傾向がある。逆に、前記放置日数が長くなると、オゾンの供給量が大きくなり、運転コストが増大する傾向にある他、一般的な経時劣化とは異なる劣化状態のタイヤが得られるおそれがある。このような観点より、前記収容体１へのタイヤＴを放置する放置時間は、好ましくは３０日以下、より好ましくは２０日以下が望ましい。このように、タイヤＴの放置日数をコントロールすることにより、実際の経年劣化と非常に相関性の良い劣化状態が短日数で得られる。
【００３１】
また、本実施形態のタイヤ劣化促進方法では、タイヤＴを収容体１から取り出した後、ドラム耐久試験を行う耐久試験工程がさらに行われる。収容体１から取り出されたタイヤＴには、実際の経年劣化に近似した劣化ないし老化が生じている。従って、かかるタイヤＴを用いて耐久試験を行うことによって、経年劣化後の性能を精度良く、かつ、実際にタイヤを経年劣化させることなく評価できる。従って、短期間での評価が可能となる。
【００３２】
前記ドラム耐久試験は、例えばＪＩＳ−Ｄ４２３０に規定されるように、負荷をかけながら速度をステップアップさせる高速耐久性試験方法などが好適である。
【００３３】
また、耐久試験工程では、前記タイヤＴに正規内圧の好ましくは５０％以上、より好ましくは８０％以上の内圧が充填されるのが望ましく、また、好ましくは１５０％以下、より好ましくは１３０％以下の内圧が充填されるのが望ましい。タイヤＴの内圧が過度に大きくなると、劣化工程によって発生したタイヤ表面のクラック等を起点として亀裂が過度に進行し、耐久試験を精度良く行うことができない傾向がある。逆に、タイヤＴの内圧が小さくなると、タイヤの撓みが過度に大きくなってやはり耐久試験を精度良く行うことができないおそれがある。
【００３４】
同様の観点より、上記耐久試験工程では、タイヤＴに正規荷重の好ましくは５０％以上、より好ましくは１００％以上の荷重が負荷されるのが望ましく、また、好ましくは２５０％以下、より好ましくは１８０％以下の荷重が負荷されるのが望ましい。
【００３５】
なお、前記「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"とするが、タイヤが乗用車用の場合には前記各荷重の８８％に相当する荷重とする。
【００３６】
また、劣化工程及び該劣化工程の後に行われる耐久試験工程は、劣化工程と耐久試験工程とが交互にそれぞれ複数回以上繰り返されて行われる。これにより、さらに短期間で、経年劣化したタイヤＴを再現できるため、運転コストを削減できる。  
【００３７】
さらに、タイヤ劣化促進方法は、上記劣化工程に先立ち、タイヤＴから例えば表面の老化防止剤を除去する老化防止剤除去工程を含むことが望ましい。タイヤＴには、耐候性などを高めるために、ヒンダードフェノール系等の化合物等、各種の老化防止剤が配合されており、これがタイヤの外表面に現れている。従って、このような老化防止剤をタイヤの表面から予め除去しておくことにより、タイヤＴの経時的劣化がさらに促進され、前記劣化工程におけるタイヤＴの放置日数を短縮できる、また、これに伴い、オゾン発生装置２の運転コストも低減できる。
【００３８】
老化防止剤除去工程は、例えば、タイヤＴの外表面に現れている老化防止剤を洗浄又は拭き取りによって除去することで行われる。
【００３９】
以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施することができる。例えば、上記実施形態では、収容体１としてチャンバー３を示したが、例えば、収容体１は、オゾン透過率の小さい樹脂等からなる袋等で構成されても良い。
【実施例】
【００４０】
本発明の効果を確認するために、表１の仕様でそれぞれ２本ずつタイヤを劣化促進させ、実際に経年劣化したタイヤ（３年間屋外に放置したタイヤ）との劣化状態が比較された。
【００４１】
テストに使用された各タイヤは、サイズ１９５／６５Ｒ１5の乗用車用の空気入りタイヤであり、各タイヤは、１５×６．０のリムに組み付けられた後、内圧２３０ｋＰａを充填されて表１の仕様条件に設定された収容体に放置された。収容体は、幅７２７cm、奥行３２０cm、高さ２７０cmの直方体空間を有するチャンバーとし、オゾン発生器には、スガ試験機株式会社製のＯＭＲ−５Ｃが採用された。
評価方法は次の通りである。
【００４２】
＜クラック数＞
劣化促進工程を経たタイヤの一方のサイドウォール部に発生した長さ３mm以上のクラックの本数が肉眼で計数された。
【００４３】
＜高速耐久性試験＞
劣化促進工程を経たタイヤについて、ＪＩＳ−Ｄ４２３０の高速耐久性試験方法が行われた。そして、クラックの成長状態が肉眼により観察され、以下の基準で評価された。
○：実際の経年劣化したタイヤのクラックの成長に近似
△：実際の経年劣化したタイヤのクラックの成長に少し近似
×：実際の経年劣化したタイヤのクラックの成長に全く近似していない
テスト結果などを表１に示す。
【００４４】
【表１】
0005698514.tif 000002
0005698514.tif 000003
【００４５】
テストの結果、実施例のタイヤは、実際の経年劣化したタイヤと同様のクラックが発生し、さらに高速耐久試験によるクラックの成長状態も近似しており、十分経時劣化が再現されていることが確認できる。
【００４６】
次に、実施例及び従来例１（図２（ａ））、及び従来例２（図２（ｂ））の劣化促進方法による運転コストが比較された。運転コストは、オゾン発生装置を稼働させる費用のみで算出したところ、実施例の運転コスト１００に対して、従来例１では３００、従来例２では５００であった。この実験により、本発明のタイヤ劣化促進方法では、低コストでタイヤを劣化させ得ることが確認できた。テスト結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
0005698514.tif 000004
【符号の説明】
【００４８】
１      収容体
２  オゾン供給装置
３  チャンバー
Ｔ      タイヤ
【図１】
0005698514.tif 000005
【図２】
0005698514.tif 000006