(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされたゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設けることにより試験片を調製する試験片調製工程と、
前記試験片調製工程により調製された試験片を用いて引き裂き試験を行う試験工程とを含み、
前記試験における試験片の引き裂き特性の異方性に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法。
【請求項２】
前記試験片調製工程が、前記試験工程において、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行えるように２種類の試験片を調製する工程であり、
前記試験工程が、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行う工程である請求項１記載のトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法。
【請求項３】
前記試験片が、トラウザー形試験片であり、該試験片の亀裂進展方向に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する請求項１又は２記載のトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法。
【請求項４】
前記試験片が、引張形試験片であり、該試験片の引き裂き強度に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する請求項１又は２記載のトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのトレッド部には、排水用のトレッド溝が設けられている。このトレッド溝の溝底は、タイヤの構造や空気圧、接地時の応力の他、紫外線等の様々な影響を受けてクラックが発生し易い。
【０００３】
トレッド溝底部位で生じるクラックは主としてゴムの耐オゾン性能とゴムにかかる残留ひずみによって引き起こされ、早期に発生することでクレームに繋がる。
【０００４】
耐オゾン性能は各種オゾン試験を行うことで評価できるが、残留ひずみは溝底という構造上の特異性から、その評価は困難である。残留ひずみの大きさの簡便な評価手法として、例えば特許文献１のように溝底に一定深さの切れ込みを入れゴムが開いた量を見る手法があるが、残留ひずみを引き起こした要因までは明らかにできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７４４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これは、残留ひずみは製造要因と構造要因の複数の要因が影響して発生していることに起因する。製造要因からくる残留ひずみは、成型時にゴムに生じたひずみが緩和されることなく加硫されてしまうことによって生じ、構造要因からくる残留ひずみは、成形後の冷却過程や使用時の空気充填過程で金属バンドなどからくる拘束により変形が等方的でなくなることによって生じる。このように残留ひずみの発生過程は様々であり、低減する手法も多岐に渡るため、要因解析なしで改善を行うことは困難である。
【０００７】
残留ひずみの発生要因を特定するためには、上記２大要因の判別が不可欠である。一般に成型時にゴムに生じたひずみが緩和されることなく加硫された場合、ゴム分子鎖は成形方向に並んだ状態で固定化されるため、いわゆる配向が生じる。この配向は純粋に材料によるものであるため、タイヤを解体しても残留すると考えられる。一方、構造要因の場合、ゴムにかかる変形が異方的なのであって、材料自体は等方的であり、いわゆる配向は生じていないと考えられる。
【０００８】
したがって、溝底における配向の有無を見分けることができれば、残留ひずみの要因を解明することができ、有効な対策へとつなげられると考えられる。
【０００９】
一方で、溝底のような特異な場所に適応できるゴムの配向評価手法は現在のところ提案されていない。非晶性のプラスチック材料で行われている一般的な配向評価は主として赤外偏光を用いた二色性の評価や力学的な破断ひずみや破断応力の異方性を評価する手法が挙げられる。
【００１０】
赤外偏光を用いた手法では、互いに垂直な２方向に偏光した光が試料を透過する際の透過強度の比を評価するものであり、カーボンブラックを多量に含むタイヤの実材料では、カーボンブラックが赤外光を強く吸収するために使用することができない。
【００１１】
一方、破断強度や破断ひずみの異方性を求める手法では、試料作製にｃｍオーダーの平滑性が求められるが、一般に溝底の平坦面は幅数ｍｍのオーダーであり、タイヤ幅方向の試料が作成できないため、使用できない。また、溝底以外の部分を含むことでタイヤ幅方向の試料を作成することも可能であるが、この場合、溝底以外の部分を含む試料全体の破断強度や破断ひずみを測定しているに過ぎず、溝底部位のみの破断強度や破断ひずみを測定できないため、正確な評価はできない。
【００１２】
従って、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法、更にはトレッド溝底部位において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない空気入りタイヤを提供することが望まれている。
【００１３】
本発明は、前記課題を解決し、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法、及びトレッド溝底部位において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされたゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設けることにより試験片を調製する試験片調製工程と、上記試験片調製工程により調製された試験片を用いて引き裂き試験を行う試験工程とを含み、上記試験における試験片の引き裂き特性の異方性に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法に関する。
【００１５】
上記試験片調製工程が、上記試験工程において、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行えるように２種類の試験片を調製する工程であり、
上記試験工程が、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行う工程であることが好ましい。
【００１６】
上記試験片が、トラウザー形試験片であり、該試験片の亀裂進展方向に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価することが好ましい。
【００１７】
上記試験片が、引張形試験片であり、該試験片の引き裂き強度に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価することが好ましい。
【００１８】
本発明はまた、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされた、溝底に対応する部分に初期亀裂を有する試験片を用いて引き裂き試験を行なった場合に、該試験における試験片の引き裂き特性において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない空気入りタイヤに関する。
【００１９】
上記試験片が、トラウザー形試験片であり、該試験片の亀裂進展方向に異方性を有さないことが好ましい。
【００２０】
上記試験片が、引張形試験片であり、タイヤ周方向の引き裂き強度に対するタイヤ幅方向の引き裂き強度の比率が０．９〜１．１であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされたゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設けることにより試験片を調製する試験片調製工程と、上記試験片調製工程により調製された試験片を用いて引き裂き試験を行う試験工程とを含み、上記試験における試験片の引き裂き特性の異方性に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法であるので、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価でき、トレッド溝底部位の残留ひずみの要因を解明することができる。すなわち、トレッド溝底部位に配向性が認められれば、製造要因であり、トレッド溝底部位に配向性が認められなければ、構造要因であることが判明する。そのため、製造段階ですでに材料自体に潜在的にクラックを発生しやすい要因を含有するタイヤであるのか、構造のみに起因し潜在的にはクラックを発生させないタイヤであるのかを判別することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされた、溝底に対応する部分に初期亀裂を有する試験片を用いて引き裂き試験を行なった場合に、該試験における試験片の引き裂き特性において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない空気入りタイヤであるので、トレッド溝底部位において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない空気入りタイヤを提供できる。該空気入りタイヤでは、トレッド溝底部位におけるクラックの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】タイヤの一例を模式的に示す図である。
【図２】図１の破線で囲った溝底部を切り出したゴム片の一例を模式的に示す図である。
【図３】タイヤの一例を模式的に示す図である。
【図４】図３の破線で囲った部分を切り出したゴム片の断面図の一例を模式的に示す図である。
【図５】トラウザー形試験片の一例を模式的に示す図である。
【図６】トラウザー形試験片を調製する一例を模式的に示す図である。
【図７】アングル形試験片を調製する一例を模式的に示す図である。
【図８】クレセント形試験片を調製する一例を模式的に示す図である。
【図９】トラウザー形試験片を用いて引き裂き試験を行なった結果の一例を示す図である。
【図１０】トラウザー形試験片を用いて引き裂き試験を行なった結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされたゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設けることにより試験片を調製する試験片調製工程と、
上記試験片調製工程により調製された試験片を用いて引き裂き試験を行う試験工程とを含み、
上記試験における試験片の引き裂き特性の異方性に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する方法である。
【００２５】
本発明は、タイヤトレッド部の溝底から作成したゴム片に初期亀裂を入れ、引き裂き試験を行うことを特徴としている。ゴム片に初期亀裂を入れることにより、引き裂き試験における破壊点を亀裂の先端の１点に集約することができ、初期亀裂の先端付近近傍の狭小な部分の異方性を評価できる。具体的には、ゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設けることにより、溝底部分の局所的な異方性を評価できる。
【００２６】
タイヤは、一般的に、その製法に起因して、ある位置に存在するゴムと、このゴムのタイヤ周方向（図１のＸ方向）の延長線上に存在するゴムは、同様の性質を示すことが知られている。図１の破線で囲った溝底部を切り出したゴム片を図２に示す。図２に示すゴム片において、ある位置に存在するゴムと、このゴムのタイヤ周方向（図２のＸ方向）の延長線上に存在するゴムは、同様の性質を示す。例えば、図２の１点鎖線上に存在する各ゴムは、同様の性質を示す。従って、ｐの位置のゴムとｑの位置のゴムは、同様の性質を示す。
【００２７】
これを利用し、本発明では、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行うことが好ましい。これにより、より精度良くトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価でき、トレッド溝底部位の残留ひずみの要因をより好適に解明することができる。
【００２８】
例えば、図３の破線で囲った部分（タイヤトレッド部の溝底を含む部分）を切り出したゴム片の断面図を図４に示す。図４において、凹んでいる部分がトレッドの溝に相当し、該溝は、溝底１０を有する。該ゴム片は、また、トレッドが路面と接する部分である接地面１１を有する。
【００２９】
本発明では、例えば、図４の切り出し部１２を切り出すことによりゴム片を調製する。そして、このゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設ければよい。例えば、図５に示すように、試験片２０に初期亀裂２１を設ければよい。
【００３０】
図６に、図３の破線で囲った部分（タイヤトレッド部の溝底を含む部分）を切り出したゴム片の断面図と共に、図４の切り出し部１２を切り出すことにより調製したゴム片１５を示す。上述のように、本発明では、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行うことが好ましいため、図６に示すように、タイヤ周方向と平行方向（図６のＸ方向）に初期亀裂２１ａを設けた試験片２０ａと、タイヤ周方向と垂直方向（図６のＹ方向）に初期亀裂２１ｂを設けた試験片２０ｂの２つの試験片を調製することが好ましい。この２つの試験片を用いて引き裂き試験を行うことにより、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行うことができる。
【００３１】
なお、上述のように、ある位置に存在するゴムと、このゴムのタイヤ周方向（図６のＸ方向）の延長線上に存在するゴムは、同様の性質を示すことから、試験片２０ａに設けた初期亀裂２１ａの亀裂の先端２２ａと、試験片２０ｂに設けた初期亀裂２１ｂの亀裂の先端２２ｂとが、タイヤ周方向と平行に引いた同一の直線上に存在することが好ましい。これにより、先端２２ａに位置するゴムと、先端２２ｂに位置するゴムが同様の性質を示すため、試験片２０ａと、試験片２０ｂについて引き裂き試験を行うことにより、擬似的に同じゴムについて、タイヤ周方向、タイヤ幅方向の２方向で、引き裂き試験を行なったこととなる。これにより、より精度良くトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価できる。
【００３２】
以下、各工程について詳細に説明する。
【００３３】
（試験片調製工程）
試験片調製工程では、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされたゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設けることにより試験片を調製する。なお、試験片調製工程では、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に準拠しつつ、以下の点について留意して行えばよい。
【００３４】
まず、タイヤを解体し、タイヤトレッド部をタイヤから取り出す。このタイヤトレッド部から溝底を含むように、例えば、図３の破線で囲った部分（タイヤトレッド部の溝底を含む部分）を切り出せばよい。
【００３５】
図３の破線で囲った部分（タイヤトレッド部の溝底を含む部分）を切り出したゴム片の断面図の一例を図４に示す。
図４において、凹んでいる部分がトレッドの溝に相当し、該溝は、溝底１０を有する。該ゴム片は、また、トレッドが路面と接する部分である接地面１１を有する。
【００３６】
本発明では、例えば、図４の切り出し部１２を切り出すことによりゴム片を調製する。この際に、溝底１０がゴム片の表面を構成してもよいが、より平滑な試験片を作製するために、溝底１０の表面よりタイヤ半径方向内側に０．１〜０．３ｍｍ下の部分がゴム片の表面となるように切り出すことが好ましい。これにより、より精度良くトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価できる。
【００３７】
試験片の厚み（図４中、ｎで示される長さ）は、より精度良くトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価できるという理由から、好ましくは０．６ｍｍ〜３．０ｍｍ、より好ましくは０．７ｍｍ〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍである。
【００３８】
次に、このゴム片の溝底に対応する部分に初期亀裂を設ければよい。初期亀裂は、引き裂き試験における引張方向と垂直方向に設けることが好ましい。これにより、より精度良くトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価できる。ここで、溝底に対応する部分とは、溝底からタイヤ半径方向内側に延長した位置に存在する部分を意味する。
【００３９】
初期亀裂は、例えば、打ち抜き刃又はカミソリ刃により形成すればよい。より精度良くトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価できるという理由から、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５０に準拠した打ち抜き刃により形成することが好ましい。
【００４０】
試験片の形状は、引き裂き試験に用いられる任意の形状を採用でき、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に記載されているアングル形、クレセント形等の引張形試験片や、トラウザー形試験片等を採用できる。また、試験片は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に記載の試験片を相似形で小さくしたもの（例えば、相似形で１／７〜１／３の大きさにしたもの、具体的には、長さ２０ｍｍ以下、幅５．０ｍｍ以下）であることが好ましい。
【００４１】
例えば、トラウザー形試験片を調製する場合は、図５に示すように、試験片２０に初期亀裂２１を設ければよい。
【００４２】
トラウザー形試験片を調製する場合、より精度良くトレッド溝底部位の配向性を定性的に評価できるという理由から、初期亀裂の長さ（図５中、ａ＋ｂで示される長さ）は、試験片の厚みｎより大きいことが好ましく、具体的には、好ましくは４．０ｍｍ〜４５ｍｍ、より好ましくは８．０ｍｍ〜２０ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ〜１４ｍｍである。
【００４３】
トラウザー形試験片を調製する場合、試験片の掴み代（図５中、ａで示される長さ）は、好ましくは１．０ｍｍ〜２０ｍｍ、より好ましくは３．０ｍｍ〜７．０ｍｍである。
【００４４】
トラウザー形試験片を調製する場合、試験片の幅（図５中、ｃで示される長さ）は、好ましくは２．０ｍｍ〜１５ｍｍ、より好ましくは４．０ｍｍ〜８．０ｍｍである。
【００４５】
トラウザー形試験片を調製する場合、試験片の全長（図５中、ｄで示される長さ）は、好ましくは１０ｍｍ〜１５０ｍｍ、より好ましくは２０ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００４６】
引張形試験片を調製する場合、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に準拠し、初期亀裂を設ければよい。引張形試験片を調製する場合には、初期亀裂の長さは、トラウザー形試験片に比べて短くてよく、小さな亀裂で充分であり、好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．８ｍｍ〜１．２ｍｍである。
【００４７】
図６に、図３の破線で囲った部分（タイヤトレッド部の溝底を含む部分）を切り出したゴム片の断面図と共に、切り出し部１２を切り出すことにより調製したゴム片１５を示す。ゴム片１５における溝底に対応する部分２５に初期亀裂の先端が来るように初期亀裂を設ければよい。なお、図６では、下側にゴム片の断面図を、上側に切り出し部１２を切り出すことにより調製したゴム片１５の平面図を向きを変えて描いているが、破線により各ゴム片の位置関係を示している。
【００４８】
上述のように、本発明では、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行うことが好ましいため、後述する試験工程において、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行えるように２種類の試験片を調製することが好ましい。
【００４９】
具体的には、図６に示すように、タイヤ周方向と平行方向（図６のＸ方向）に初期亀裂２１ａを設けた試験片２０ａと、タイヤ周方向と垂直方向（図６のＹ方向）に初期亀裂２１ｂを設けた試験片２０ｂの２つの試験片を調製することが好ましい。この２つの試験片を用いて引き裂き試験を行うことにより、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行うことができる。
【００５０】
なお、図６では、トラウザー形試験片を調製する場合について説明したが、図７、８に示すように、アングル形試験片（図７）、クレセント形試験片（図８）の場合についても、同様に、タイヤ周方向と平行方向（図のＸ方向）に初期亀裂を設けた試験片２０ａと、タイヤ周方向と垂直方向（図のＹ方向）に初期亀裂を設けた試験片２０ｂの２つの試験片を調製することが好ましい。なお、引張形試験片に設ける初期亀裂の長さは短いため、図７、８においては、亀裂の先端２２のみを描いている。
【００５１】
（試験工程）
次に、試験工程において、上記試験片調製工程により調製された試験片を用いて引き裂き試験を行う。引き裂き試験は、上記試験片調製工程により調製された試験片を用いる点以外は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に準拠して行えばよい。なお、上述のように、互いに９０度の角度の２方向でそれぞれ引き裂き試験を行うことが好ましく、具体的には、タイヤ周方向と平行方向に初期亀裂を設けた試験片と、タイヤ周方向と垂直方向に初期亀裂を設けた試験片の２つの試験片を用いて引き裂き試験を行うことがより好ましい。
【００５２】
そして、上記試験における試験片の引き裂き特性の異方性に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価する。
【００５３】
もっとも簡便な異方性の判別は、トラウザー形試験片によってもたらされる。一般的に、力学的な異方性が生じるほど配向した試料は、その配向方向に裂け易くなる性質を示す。トラウザー形試験片の場合、亀裂進展距離が長く、かつ、長時間かけて亀裂が進展するため、亀裂の進展方向に明確な異方性が生じる。このため、亀裂の進展方向を目視評価するだけで、定性的な配向の有無と配向方向を見分けることができる。
【００５４】
図９、１０に、トラウザー形試験片を用いて引き裂き試験を行なった結果の一例を示す。図９、１０では、タイヤ周方向と平行方向に初期亀裂を設けた試験片と、タイヤ周方向と垂直方向に初期亀裂を設けた試験片の２つの試験片を用いて試験を行った結果が（ａ）、（ｂ）に示されている。図９では、亀裂の進展方向に明確な異方性が現れていない。一方、図１０（ｂ）では、亀裂の進展方向に明確な異方性が生じている。このように、亀裂の進展方向を目視評価するだけで、定性的な配向の有無と配向方向を見分けることができる。このように、トラウザー形試験片の場合、該試験片の亀裂進展方向に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価することができる。
【００５５】
次に簡便な異方性の判別は、アングル形状やクレセント形状のような引張形試験片によってもたらされる。これらの試験片では、効率的に初期亀裂部のみに変形を集中させることが困難であり、多くの場合、通常の引張試験とほぼ同等の変形が印加されるが、破断自体は初期亀裂部で生じる。このため、一般的に、破断強度や破断ひずみは初期亀裂部に特異的に起きたものと解釈される。したがって、これらの試験片を用いた場合、引き裂き強度の異方性の有無で定性的な配向の有無と配向方向を判別できるようになる。この場合、一般的な高分子の特性から、破断強度が高い方に配向していると考えられる。すなわち、タイヤ周方向の引き裂き強度に対するタイヤ幅方向の引き裂き強度の比率が１．０に近いほど、配向が少なく、１．０より離れるほど、配向が大きいことを示す。一般的な引き裂き強度の誤差は±５％程度存在するため、上記比率が０．９〜１．１であれば、溝底部位での配向がほとんどない状態であると評価できる。このように、上記比率により、定性的な配向の有無と配向方向を見分けることができる。以上のように、引張形試験片の場合、該試験片の引き裂き強度に基づいて、トレッド溝底部位の配向性を定性的に評価することができる。
【００５６】
本発明の方法で、配向していると判断された場合、タイヤ溝底部の残留ひずみは製造要因に起因しており、ひずみを緩和させる手法として成形温度の上昇や押出後の延伸倍率の低減などに絞られる。一方、本発明の方法で配向していないと判断された場合、タイヤ溝底部の残留ひずみは構造要因に起因しており、ひずみを低減させる手法として溝底形状の最適化などに絞られる。
このように、本発明の方法により、対処方法を明らかにすることができるため、より効率的に残留ひずみを低減でき、トレッドグルーブクラックの低減につながる。
【００５７】
また、配向が生じてしまったタイヤでも、製造面でこれを解消し改善することが可能である。特に押出工程における押出後の延伸倍率を２倍以下に抑えたり、高分子鎖の緩和を促すように成形温度をシリカカップリング反応が抑えられる範囲で５℃乃至１０℃上昇させたりするとよい。
【００５８】
本発明の空気入りタイヤは、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされた、溝底に対応する部分に初期亀裂を有する試験片を用いて引き裂き試験を行なった場合に、該試験における試験片の引き裂き特性において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない空気入りタイヤであるので、トレッド溝底部位において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない。
【００５９】
具体的には、本発明の空気入りタイヤは、前記試験片が、トラウザー形試験片の場合、試験片の亀裂進展方向に異方性を有さないことが好ましい。また、本発明の空気入りタイヤは、前記試験片が、引張形試験片の場合、タイヤ周方向の引き裂き強度に対するタイヤ幅方向の引き裂き強度の比率が０．９〜１．１であることが好ましい。
【００６０】
空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム組成物としては、ゴム成分、カーボンブラックやシリカなどの充填剤、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤などを用いて作製される加硫ゴム（ゴム架橋体）が挙げられる。
【００６１】
ゴム組成物のゴム成分としては特に限定されず、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）等の改質天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）などのジエン系ゴムが挙げられる。
【００６２】
カーボンブラックやシリカとしては特に限定されず、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、グラファイトなど；乾式法や湿式法などにより調製されたシリカ粒子が挙げられる。また、シリカを使用する場合、更にシランカップリング剤を添加することが好ましい。
【００６３】
ゴム組成物において、各ゴム成分、カーボンブラック、シリカなどの充填剤、シランカップリング剤の含有量は、適用部材などに応じて適宜設定すれば良い。例えば、ゴム試料において、ゴム成分１００質量％中のＮＲの含有量を５〜５０質量％、ＳＢＲの含有量を４０〜９５質量％、ＢＲの含有量を０〜３０質量％などに調整すれば良い。また、ゴム成分１００質量部に対するカーボンブラックの含有量を２０〜１２０質量部、シリカの含有量を５〜１５０質量部などに調整すれば良い。
【００６４】
なお、ゴム試料には、前記成分の他、従来ゴム工業で使用される配合剤、例えば、プロセスオイル、老化防止剤、酸化防止剤、酸化亜鉛、硫黄、含硫黄化合物等の加硫剤、加硫促進剤等を含有してもよい。
【００６５】
前記ゴム組成物は、一般的な方法で製造される。すなわち、バンバリーミキサーやニーダー、オープンロールなどの混練機で配合材料を混練りし、その後加硫する方法等により製造できる。
【００６６】
前記ゴム組成物を用いて作製する空気入りタイヤは、通常の方法で製造される。すなわち、配合材料を混練りしたゴム組成物を、未加硫の段階でトレッドなどの形状にあわせて押出し加工し、他のタイヤ部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより、空気入りタイヤを製造できる。
【実施例】
【００６７】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００６８】
本発明の効果を確認するため、タイヤＡ−Ｅを使用して、トレッド溝底部位の配向性を評価した。
タイヤＡ−Ｃは、３年間走行させても溝底クラックが未発生のタイヤ、タイヤＤ、Ｅは、３年間走行させると溝底クラックが発生したタイヤである。主な共通仕様は以下の通りである。また、トレッドパターンは共通である。
＜評価に用いるトレッド溝（円弧状溝）＞
溝幅Ｗ１×深さＤ１：８．０×８．０（ｍｍ）
溝底幅ｈ：７．５ｍｍ
【００６９】
（試験片の調製）
タイヤを解体し、トレッド部位のみを周方向に取り出した。さらに溝底が中央にくるように幅１０ｃｍ、厚み１．０ｍｍになるようにスライス操作を行った。なお、溝底部位は、溝底の表面より０．２ｍｍ下のところにスライス面が来るようにした。
厚み１．０ｍｍのスライス片より、溝底に初期亀裂先端が来るように、小型のトラウザー形試験片（図５に記載のトラウザー形試験片においてａ：５．０ｍｍ、ｂ：７．５ｍｍ、ｃ：６．０ｍｍ、ｄ：２４ｍｍのもの）および小型のアングル形試験片（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に記載の切り込みありアングル形状を相似形で５分の１にしたもの。全長２０ｍｍ）に打ち抜いた。また、比較例として、ゲージ中央に溝底が来るようにＪＩＳ  Ｋ  ６２７４に記載の７号ダンベル試験片形状に打ち抜いたものも同時に準備した。なお、各試験片として、タイヤ周方向と平行方向に初期亀裂を設けた試験片と、タイヤ周方向と垂直方向に初期亀裂を設けた試験片の２つの試験片を用意した。
なお、トラウザー形試験片、アングル形試験片の初期亀裂の長さは、それぞれ、１２．５ｍｍ、１．０ｍｍとした。また、初期亀裂は、打ち抜き刃により設けた。なお、初期亀裂は、引き裂き試験における引張方向と垂直方向に設けた。また、２つの試験片の亀裂の先端が、タイヤ周方向と平行に引いた同一の直線上に存在するように初期亀裂を設けた。一方、ダンベル試験片には初期亀裂を設けなかった。
【００７０】
（引き裂き試験）
打ち抜いた試料の引き裂き試験は、以下の条件で行った。
試験機：島津製作所社製万能試験機（ＡＧ−ＩＳ  ５００Ｎ）
チャック間距離：トラウザー形状、アングル形状  ８．０ｍｍ、ダンベル形状  ２０ｍｍ
引張速度：１００ｍｍ／分
測定温度：室温（２５℃）
【００７１】
トラウザー形試験片は、その破壊形状の異方性を見積もった。例としてタイヤＡから取り出した試験片の結果（図９：異方性なし）とタイヤＤから取り出した試験片の結果（図１０：異方性あり）を示した。図９では、亀裂の進展方向に明確な異方性が現れていない。一方、図１０（ｂ）では、亀裂の進展方向に明確な異方性が生じている。
【００７２】
アングル形試験片では、ＪＩＳ  Ｋ  ６２７４、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５２に従い破断時の力を試料厚みで除した値を引き裂き強度として定義した。ダンベル形試験片では、破断時の力を試料断面積で除した値を破断強度として定義した。
【００７３】
結果をまとめて表１に示す。
【００７４】
【表１】
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【００７５】
表１の結果より、明らかに、初期亀裂を設けたトラウザー形試験片、初期亀裂を設けたアングル形試験片ではタイヤＡ−Ｃの市場ｇｏｏｄ品では溝底はほとんど配向していないが、市場ｂａｄ品のタイヤＤ、Ｅでは周方向に配向していることが示唆されるデータが得られている。このことより、タイヤＤ、Ｅでは構造要因による残留ひずみではなく、製造要因による残留ひずみが発生していると考えられる。
一方、初期亀裂を設けなかったダンベル形状の引張試験では、周方向と幅方向の破断強度の差が小さく、一般的な破断強度の誤差である±５％の差に埋もれてしまっている。
【００７６】
以上のように、本発明の方法により、定性的な配向の有無と配向方向を見分けることができることが明らかとなった。
【００７７】
また、タイヤトレッド部の溝底を含むようにサンプリングされた、溝底に対応する部分に初期亀裂を有する試験片を用いて引き裂き試験を行なった場合に、該試験における試験片の引き裂き特性において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さない空気入りタイヤは、トレッド溝底部位において、タイヤの周方向と幅方向での異方性を有さないため、トレッド溝底部位におけるクラックの発生を抑制できることが確認された。
【符号の説明】
【００７８】
１    タイヤ
１０  溝底
１１  接地面
１２  切り出し部
１５  ゴム片
２０（２０ａ、２０ｂ）  試験片
２１（２１ａ、２１ｂ）  初期亀裂
２２（２２ａ、２２ｂ）  亀裂の先端
２５  溝底に対応する部分
【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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【図９】
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【図１０】
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