特許 7099060 未加硫ゴムの検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-04

(45)【発行日】2022-07-12

(54)【発明の名称】未加硫ゴムの検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/00 20060101AFI20220705BHJP

   B29D 30/06 20060101ALI20220705BHJP

   G01N 33/44 20060101ALI20220705BHJP

   G01N 19/00 20060101ALI20220705BHJP

【ＦＩ】

G01N3/00 K

B29D30/06

G01N33/44

G01N19/00 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018112441

(22)【出願日】2018-06-13

(65)【公開番号】P2019215243

(43)【公開日】2019-12-19

【審査請求日】2021-04-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田口 隆文

【審査官】山口 剛

(56)【参考文献】

【文献】特許第４４４３８１１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１４－２１４２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４７０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５９７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０７２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１２１３１６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３／００ － ３／６２

Ｇ０１Ｎ １９／００ － １９／１０

Ｇ０１Ｎ ３３／４４

Ｇ０１Ｍ １７／０２

Ｂ６０Ｃ １／００ － １９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくともシリカ及びシランカップリング剤を含む未加硫の基準ゴムを準備する第一工程と、
上記基準ゴムの粘弾性測定をおこなって、少なくとも１点の歪値を選択し、各歪値における粘弾性特性値の常用対数を、規格値として決定する第二工程と、
少なくともシリカ及びシランカップリング剤を含む試験用未加硫ゴムを準備する第三工程と、
上記試験用未加硫ゴムの粘弾性測定をおこない、上記第二工程で選択した歪値における粘弾性特性値を求める第四工程と、
上記第四工程で求めた試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の常用対数と、上記第二工程で決定した規格値とを、歪値毎に対比して、上記試験用未加硫ゴムの合否を判定する第五工程と、
を含んでおり、
上記粘弾性特性値が、複素弾性率（Ｇ ^＊ ）又は損失正接（ｔａｎδ）である未加硫ゴムの検査方法。

【請求項2】

上記第二工程において、１．０％以上６４．０％以下の歪領域から少なくとも２点の歪値を選択して、各歪値における規格値を決定する請求項１に記載の検査方法。

【請求項3】

上記第二工程において、１．０％以上５．０％未満の歪領域、５．０％以上１２．６％未満の歪領域及び１２．６％以上６４．０％以下の歪領域のそれぞれから、少なくとも１点の歪値を選択して、各歪値における規格値を決定する請求項１又は２に記載の検査方法。

【請求項4】

上記第五工程において、上記第四工程で求めた試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の常用対数が、上記第二工程で決定した規格値の９９．０％以上１０１．０％以下であることを判定基準として、上記試験用未加硫ゴムの合否を判定する請求項１から３のいずれかに記載の検査方法。

【請求項5】

上記第五工程において、上記第二工程で選択した全ての歪値において、上記試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値が、上記判定基準を満たす場合に、この試験用未加硫ゴムを合格と判定する請求項４に記載の検査方法。

【請求項6】

上記第二工程及び第五工程における粘弾性測定の測定温度が１００℃であり、測定周波数が０．１Ｈｚである請求項１から５のいずれかに記載の検査方法。

【請求項7】

請求項１から６のいずれかに記載の検査方法により合格と判定した未加硫ゴムを用いてタイヤを製造するタイヤ製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、未加硫ゴムの検査方法に関する。詳細には、シリカ及びシランカップリング剤を含むタイヤ用未加硫ゴムの検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、操縦安定性、グリップ性、耐久性等諸性能向上のために、シリカ、カーボンブラック等のフィラーが配合された未加硫ゴムがタイヤ製造に供されている。フィラーを含む未加硫ゴムは、フィラーを、基材ゴム及び他のゴム薬品とともに混練装置に投入し、所定の条件で混練することにより得られる。しかし、同じ配合及び同じ混練条件で得られた未加硫ゴムから製造されたタイヤであっても、例えば、未加硫ゴムの製造ロット毎にタイヤの諸性能にばらつきが生じる場合がある。このばらつきによって、ある性能が所定の基準を満たさないタイヤは、廃棄される。これにより、タイヤ製造効率が低下する問題があった。

【0003】

フィラーを含む未加硫ゴムを用いて得られるタイヤの性能は、フィラーの分散状態によって変動する。また、この未加硫ゴムにおいて、フィラーは、その周囲にあるゴム成分と相互作用して、特定の界面構造を形成することが知られている。このフィラーとゴム成分との界面構造も、タイヤの性能に影響を及ぼす。

【0004】

フィラーの分散状態及びゴム成分との界面構造は、混練中の温度、時間、剪断変形等の影響を受ける。特に、未加硫ゴムにフィラーとしてシリカを配合する場合、シリカの分散性向上のため、シランカップリング剤が併用される。シランカップリング剤は、シリカ及び基材ゴムと反応して、シリカと基材ゴムとの間に化学結合を形成する。シランカップリング剤の反応性は温度依存性を有する。そのため、混練中の未加硫ゴムの温度変化が、シリカの分散性及びゴム成分との界面構造に大きな影響を及ぼすと考えられる。

【0005】

未加硫ゴムの配合及び混練条件の精密な制御により、この未加硫ゴムを用いて得られるタイヤ性能のばらつきは、ある程度低減されるが、このばらつきを完全に回避することは困難である。製造効率上、フィラーを含む未加硫ゴムをタイヤ製造に供する前に、この未加硫ゴムの合否、即ち、タイヤに、所定の基準を満たす性能を付与しうるか否か、を判定するための検査方法が求められている。

【0006】

特開２０１７－５６６６６号公報には、混練中の電力及び温度をパラメータとして、ゴム組成物が正常か異常かを判定する方法が提案されている。特開２０１３－１５９７７２号公報には、固体ＮＭＲを用いて、シリカと変性ポリマーとの界面結合の強さを定量化する方法が提案されている。特表２０１５－５１０５１９号公報には、特定の動的歪みにおける剪断弾性率Ｇ’の差を所定範囲内に制御したフッ素ゴム架橋物が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１７－５６６６６号公報

【文献】特開２０１３－１５９７７２号公報

【文献】特表２０１５－５１０５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特開２０１７－５６６６６号公報が開示する方法によって、フィラーの分散状態及び基材ゴムとの界面構造といった未加硫ゴムの性状の変動を検出することは困難である。特開２０１３－１５９７７２号公報で提案されている定量化方法は、特定の変性ポリマーに由来するピークのスピン－スピン緩和時間を指標とする方法であり、この変性ポリマーを含まない未加硫ゴムの検査方法としては適用できない。特表２０１５－５１０５１９号公報が開示する技術は、フッ素ゴム架橋物の性能向上のために、特定の歪値における剪断弾性率Ｇ’の差を制御するものであり、タイヤ性能のばらつきの原因となる未加硫ゴムの性状の変動を検出しうるものではない。

【0009】

本発明の目的は、シリカ及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴムについて、タイヤ製造に供するか否かを、簡便かつ効率的に判定するための検査方法の提供にある。本発明の他の目的は、性能のばらつきが少ないタイヤを安定して製造することができるタイヤ製造方法の提供である。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係るタ未加硫ゴムの検査方法は、
（１）少なくともシリカ及びシランカップリング剤を含む未加硫の基準ゴムを準備する第一工程
（２）この基準ゴムの粘弾性測定をおこなって、少なくとも１点の歪値を選択し、各歪値における粘弾性特性値の常用対数を、規格値として決定する第二工程
（３）少なくともシリカ及びシランカップリング剤を含む試験用未加硫ゴムを準備する第三工程
（４）この試験用未加硫ゴムの粘弾性測定をおこない、この第二工程で選択した歪値における粘弾性特性値を求める第四工程
及び
（５）この第四工程で求めた試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の常用対数と、この第二工程で決定した規格値とを、歪値毎に対比して、この試験用未加硫ゴムの合否を判定する第五工程
を含んでいる。

【0011】

好ましくは、この粘弾性特性値は、複素弾性率（Ｇ^＊）又は損失正接（ｔａｎδ）である。

【0012】

好ましくは、この第二工程において、１．０％以上６４．０％以下の歪領域から少なくとも２点の歪値を選択して、各歪値における規格値を決定する。

【0013】

好ましくは、この第二工程において、１．０％以上５．０％未満の歪領域、５．０％以上１２．６％未満の歪領域及び１２．６％以上６４．０％以下の歪領域のそれぞれから、少なくとも１点の歪値を選択して、各歪値における規格値を決定する。

【0014】

好ましくは、この第五工程において、この第四工程で求めた試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の常用対数が、この第二工程で決定した規格値の９９．０％以上１０１．０％以下であることを判定基準として、試験用未加硫ゴムの合否を判定する。

【0015】

好ましくは、この第五工程において、この第二工程で選択した全ての歪値において、この試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値が、この判定基準を満たす場合に、この試験用未加硫ゴムを合格と判定する。

【0016】

好ましくは、この第二工程及び第五工程における粘弾性測定の測定温度は１００℃であり、測定周波数は０．１Ｈｚである。

【0017】

本発明に係るタイヤ製造方法では、この検査方法により合格と判定した未加硫ゴムを用いてタイヤを製造する。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る未加硫ゴムの検査方法によれば、タイヤ性能のばらつきの原因となる未加硫ゴムの性状の変動を検出して、この未加硫ゴムをタイヤ製造に供するべきか否かを、簡便にかつ精度よく判定することができる。これにより、一定の性状を有する未加硫ゴムのみがタイヤ製造に供されるため、得られるタイヤの諸性能のばらつきが低減される。この検査方法を用いたタイヤ製造方法によれば、諸性能のばらつきが少ないタイヤを効率よく安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る未加硫ゴムの検査方法を示すフローチャートである。

【図2】図２は、図１の第二工程で作成される複素弾性率（Ｇ^＊）の歪依存性の一例を示すグラフである。

【図3】図３は、図１の第二工程で作成される損失正接（ｔａｎδ）の歪依存性の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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。

【0021】

図１は、本発明の一実施形態に係る未加硫ゴムの検査方法を示すフローチャートである。この検査方法は、混練して得られる未加硫ゴムを、加硫することなく、タイヤ製造に供することができるか否かを判定するための方法である。図示される通り、この検査方法では、未加硫の基準ゴムを準備する第一工程、この基準ゴムの粘弾性特性値の規格値を決定する第二工程、試験用未加硫ゴムを準備する第三工程、この試験用未加硫ゴムについて粘弾性特性値を取得する第四工程及び規格値と測定値とを対比する第五工程を含んでいる。以下に、各工程の詳細を説明する。

【0022】

第一工程では、少なくともシリカ及びシランカップリング剤を含む未加硫の基準ゴムを準備する。例えば、得られるタイヤの諸性能が、所定の製品規格を満たす未加硫ゴムが、基準ゴムとして選択される。この検査方法において、基準ゴムは、未加硫の状態で、第二工程に供される。

【0023】

第二工程では、先ず、既知の粘弾性測定装置を用いて、第一工程で準備した基準ゴムの粘弾性特性値を測定する。詳細には、基準ゴムの、歪値毎の粘弾性特性値を測定する。この実施形態における粘弾性特性値は、複素弾性率（Ｇ^＊）又は損失正接（ｔａｎδ）である。

【0024】

例えば、図２には、基準ゴムの歪値毎の複素弾性率（Ｇ^＊）がプロットされている。図２において、横軸は歪値Ｓの１０を底とする常用対数ｌｏｇＳであり、縦軸は、複素弾性率（Ｇ^＊）の１０を底とする常用対数ｌｏｇ（Ｇ^＊）である。この図２は、複素弾性率（Ｇ^＊）の歪依存性を示すグラフであり、複素弾性率（Ｇ^＊）プロファイルと称される。

【0025】

また、図３には、基準ゴムの歪値毎の損失正接（ｔａｎδ）がプロットされている。図３において、横軸は歪値Ｓの１０を底とする常用対数ｌｏｇＳであり、縦軸は、損失正接（ｔａｎδ）の１０を底とする常用対数ｌｏｇ（ｔａｎδ）である。この図３は、損失正接（ｔａｎδ）の歪依存性を示すグラフであり、損失正接（ｔａｎδ）プロファイルと称される。

【0026】

次に、第二工程では、粘弾性測定をおこなった歪領域から、少なくとも１点の歪値を選択し、選択した各歪値における粘弾性特性値の常用対数を、基準ゴムの規格値として決定する。例えば、１．０％以上６４．０％以下の歪領域で複素弾性率（Ｇ^＊）を測定したときに、図２の歪依存性を示す基準ゴムの場合、この歪領域から選択した１点の歪値８．０％（ｌｏｇ０．０８＝－１．１）における複素弾性率（Ｇ^＊）の常用対数ｌｏｇ（Ｇ^＊）＝２．１を規格値とする。また、１．０％以上６４．０％以下の歪領域で損失正接（ｔａｎδ）を測定したときに、図３の歪依存性を示す基準ゴムの場合、この歪領域から選択した１点の歪値８．０％（ｌｏｇ０．０８＝－１．１）における損失正接（ｔａｎδ）の常用対数ｌｏｇ（ｔａｎδ）＝－０．２３を規格値とする。

【0027】

第三工程は、少なくともシリカ及びシランカップリング剤を含む試験用未加硫ゴムを準備する工程である。第三工程において、複数の試験用未加硫ゴムを準備してもよい。この試験用未加硫ゴムは、加硫することなく、第四工程に供される。

【0028】

第四工程では、既知の粘弾性測定装置を用いて、第三工程で準備した試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値を測定する。詳細には、第二工程で選択した各歪値において、第二工程と同じ種類の粘弾性特性値を測定する。例えば、第二工程で基準ゴムの複素弾性率（Ｇ^＊）を測定して、歪値８．０％を選択した場合、第四工程では、試験用未加硫ゴムの歪値８．０％における複素弾性率（Ｇ^＊）を求める。また、第二工程で基準ゴムの損失正接（ｔａｎδ）を測定して、歪値８．０％を選択した場合、第四工程では、試験用未加硫ゴムの歪値８．０％における損失正接（ｔａｎδ）を求める。

【0029】

第五工程では、第四工程で求めた試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の、１０を底とする常用対数と、第二工程で決定した規格値とを、歪値毎に対比して、第三工程で準備した試験用未加硫ゴムの合否、即ち、この試験用未加硫ゴムをタイヤ製造に供するか否かを判定する。詳細には、試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の常用対数が規格値と近似している場合に合格と判定し、試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の常用対数が規格値と乖離している場合に不合格と判定する。判定結果が合格の場合、試験用未加硫ゴムをタイヤ製造に供する。判定結果が不合格の場合、試験用未加硫ゴムを廃棄する。タイヤ製造に必要な量の未加硫ゴムが得られるまで、第三工程から第五工程を繰り返してもよい。

【0030】

本発明者等は、鋭意検討の結果、シリカ及びシランカップリング剤を含む未加硫ゴムにおいて、タイヤ性能のばらつきの原因となりうる未加硫ゴムの性状が、この未加硫ゴムの粘弾性特性値の歪依存性に、精度よく反映されることを見出した。本発明に係る検査方法によれば、第五工程において、試験用未加硫ゴム及び基準ゴムの粘弾性特性値を歪値毎に対比することで、粘弾性特性値の歪依存性が基準ゴムと近似した試験用未加硫ゴムを選別して、タイヤ製造に供することができる。

【0031】

また、本発明に係るタイヤ製造方法は、この検査方法の第五工程で合格と判定した未加硫ゴムを、所定のタイヤ部材の形状に押出加工した後、他のタイヤ部材と併せて加硫機中で加熱及び加圧することにより、タイヤを製造する工程を有している。この製造方法によれば、前述した検査方法を用いることにより、基準ゴムと乖離した性状を有する試験用未加硫ゴムが、タイヤ製造に供されることを回避しうる。これにより、得られるタイヤの諸性能のばらつきが低減され、品質及び製造効率が向上する。

【0032】

本発明の目的が達成される限り、第二工程及び第四工程の粘弾性測定により求める粘弾性特性値は特に限定されず、タイヤ性能のばらつきの原因となる未加硫ゴムの性状の変化を反映しうる粘弾性特性値が、適宜選択される。例えば、操縦安定性、ウェットグリップ性等のタイヤ性能に影響する未加硫ゴムの性状変化を検出するための粘弾性特性値としては、複素弾性率（Ｇ^＊）及び損失正接（ｔａｎδ）が好ましい。

【0033】

第二工程及び第四工程の粘弾性測定には、粘弾性特性値の歪依存性を測定可能な粘弾性測定装置が用いられる。低歪領域から高歪領域までの粘弾性測定が可能な測定装置が好ましい。粘弾性測定装置の具体例としては、アルファテクノロジーズ社のＲＵＢＢＥＲ ＰＲＯＣＥＳＳ ＡＮＡＬＹＺＥＲ（ＲＰＡ２０００）が挙げられる。なお、本願明細書において、歪値５．０％未満の領域を低歪領域と称し、歪値５．０％以上１２．６％未満の領域を中歪領域と称し、歪値１２．６％以上の領域を高歪領域と称する。

【0034】

特に記載のない限り、第二工程及び第四工程では、「ＪＩＳ Ｋ６３９４（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム－動的性質の求め方－一般指針）」の規定に準拠した方法で、基準ゴム及び試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値を測定する。なお、測定条件は、測定する粘弾性特性値の種類に応じて適宜変更されうる。例えば、粘弾性特性値として、複素弾性率（Ｇ^＊）及び損失正接（ｔａｎδ）を測定する場合の測定条件の一例は、周波数０．１Ｈｚ、温度１００℃である。第二工程及び第四工程では、同じ測定方法及び測定条件で粘弾性測定をおこなうことが好ましい。

【0035】

好ましくは、第二工程において、１．０％以上６４．０％の歪領域から少なくとも２点の歪値を選択して、各歪値における規格値を決定する。第五工程において、これら選択した各歪値における規格値と、試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値とを対比することにより、試験用未加硫ゴムの性状の変化をより精度よく検出することができる。この観点から、より好ましくは、第二工程において、１．０％以上５．０％未満の低歪領域、５．０％以上１２．６％未満の中歪領域及び１２．６％以上６４．０％以下の高歪領域のそれぞれから、少なくとも１点の歪値を選択して、各歪値における規格値を決定する。

【0036】

例えば、図２及び図３に例示した基準ゴムの粘弾性特性プロファイルには、粘弾性測定をおこなった歪領域から選択した６点の歪値における粘弾性特性値が、常用対数表示で、それぞれプロットされている。具体的には、低歪領域から選択した２点の歪値２．０％（ｌｏｇＳ＝－１．７）及び４．０％（ｌｏｇＳ＝－１．４）、中歪領域から選択した１点の歪値８．０％（ｌｏｇＳ＝－１．１）、並びに高歪領域から選択した３点の歪値１５．８％（ｌｏｇＳ＝－０．８）、３１．６％（ｌｏｇＳ＝－０．５）及び６３．１％（ｌｏｇＳ＝－０．２）における粘弾性特性値の常用対数がプロットされている。換言すれば、図２及び図３には、基準ゴムについて決定した６点の歪値における規格値がプロットされている。

【0037】

第五工程における合否の判定基準は、粘弾性特性値の種類、求めるタイヤ性能の規格及び許容範囲に応じて、適宜設定される。例えば、粘弾性特性値が複素弾性率（Ｇ^＊）又は損失正接（ｔａｎδ）の場合、第四工程で求めた試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の、１０を底とする常用対数が、第二工程で決定した規格値の９９．０％以上１０１．０％以下の場合に、この試験用未加硫ゴムを合格と判定することが好ましい。また、第二工程において、複数の歪値を選択して、各歪値における規格値を決定したとき、第五工程において、試験用未加硫ゴムの各歪値における粘弾性特性値の常用対数が、全て、この判定基準を満たす場合に、この試験用未加硫ゴムを合格と判定することが、より好ましい。

【0038】

前述した通り、図２に示した基準ゴムの複素弾性率（Ｇ^＊）プロファイルには、基準ゴムについて決定した６点の歪値における規格値がプロットされている。図２において、各プロットに付した線分は、それぞれ、各歪値における規格値ｌｏｇ（Ｇ^＊）に対して９９．０％以上１０１．０％以下となる範囲を示している。即ち、試験用未加硫ゴムについて測定した各歪値における複素弾性率（Ｇ^＊）の常用対数が、この線分の範囲内にプロットされるとき、この試験用未加硫ゴムを合格と判定することが好ましい。

【0039】

同様に、図３の損失正接（ｔａｎδ）プロファイルにおいて、各プロットに付した線分は、それぞれ、各歪値における規格値ｌｏｇ（ｔａｎδ）に対して９９．０％以上１０１．０％以下となる範囲を示している。即ち、試験用未加硫ゴムについて測定した各歪値における損失正接（ｔａｎδ）の常用対数が、この線分の範囲内にプロットされるとき、この試験用未加硫ゴムを合格と判定することが好ましい。

【0040】

この判定基準で合格と判定した未加硫ゴムをタイヤ製造に供することにより、タイヤ性能、特に、操縦安定性及びウェットグリップ性のばらつきがより低減されたタイヤの製造が可能になる。この観点から、試験用未加硫ゴムの粘弾性特性値の常用対数が、規格値の９９．５％以上１００．５％以下であることを判定基準とすることが、より好ましい。

【0041】

この検査方法において、基準ゴム及び試験用未加硫ゴムは、少なくともシリカ及びシランカップリング剤を含んでいる。本発明の効果が阻害されない限り、基準ゴム及び試験用未加硫ゴムの配合は、特に限定されず、タイヤの構成部材として使用される未加硫ゴムの配合が用いられる。基準ゴムの配合と試験用未加硫ゴムの配合とが同じであってもよい。

【0042】

基準ゴム及び試験用未加硫ゴムの基材ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等のジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）等のオレフィン系ゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム等が例示される。タイヤ製造用として、好ましい基材ゴムはジエン系ゴムである。二種以上の基剤ゴムを併用してもよい。

【0043】

基準ゴム及び試験用未加硫ゴムに配合するシリカの種類及び配合量は、特に制限されない。例えば、乾式法による無水珪酸、湿式法による含水珪酸、合成珪酸塩等が挙げられる。２種以上のシリカを併用してもよい。１００質量部の基材ゴムに対するシリカの配合量は、フィラー効果の観点から、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましい。加工性の観点から、好ましいシリカの配合量は２００質量部以下である。

【0044】

基準ゴム及び試験用未加硫ゴムに配合するシランカップリング剤の種類は、特に限定されない。例えば、メルカプト系シランカップリング剤、スルフィド系シランカップリング剤、ビニル系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤、グリシドキシ系シランカップリング剤、クロロ系シランカップリング剤等が挙げられる。必要に応じて、２種以上を併用してもよい。

【0045】

メルカプト系シランカップリング剤として、３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２－メルカプトエチルトリメトキシシラン、２－メルカプトエチルトリエトキシシラン等が例示される。

【0046】

スルフィド系シランカップリング剤として、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（４－トリメトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４－トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４－トリメトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）トリスルフィド、ビス（４－トリエトキシシリルブチル）トリスルフィド、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２－トリメトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４－トリメトキシシリルブチル）ジスルフィド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、ビス（２－トリエトキシシリルエチル）ジスルフィド、ビス（４－トリエトキシシリルブチル）ジスルフィド等が例示される。

【0047】

ビニル系シランカップリング剤として、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が例示される。アミノ系シランカップリング剤として、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン等が例示される。グリシドキシ系シランカップリング剤として、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等が例示される。クロロ系シランカップリング剤として、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、２－クロロエチルトリメトキシシラン、２－クロロエチルトリエトキシシラン等が例示される。

【0048】

基準ゴム及び試験用未加硫ゴムに配合するシランカップリング剤の配合量は、その種類及び併用するシリカの配合量に応じて適宜設定される。シリカとの反応性の観点から、１００質量部のシリカに対するシランカップリング剤の配合量は１質量部以上が好ましく、２質量部がより好ましい。好ましくは、シランカップリング剤の配合量は２０質量部以下である。

【0049】

基準ゴム及び試験用未加硫ゴムは、加硫剤及び加硫促進剤を含みうる。代表的な加硫剤は、硫黄及び過酸化物である。加硫促進剤としては、グアニジン系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、ジチオカルバミン系加硫促進剤、キサントゲン酸系加硫促進剤等が例示される。基準ゴム及び試験用未加硫ゴムに配合する他のゴム薬品の例としては、カーボンブラック等の充填剤、オイル、ワックス、酸化亜鉛、老化防止剤、加工助剤、樹脂、加硫促進助剤等が挙げられる。本発明の効果が阻害されない限り、本願明細書にて明示されない他のゴム薬品を使用することも可能である。

【0050】

基準ゴム及び試験用未加硫ゴムを準備する方法及び条件は特に限定されない。例えば、基材ゴム、シリカ、シランカップリング剤等を、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロール等の混練装置に投入して混練した後、得られた混練物に加硫剤及び加硫促進剤を添加してさらに混練することにより、基準ゴム又は試験用未加硫ゴムを準備する方法が挙げられる。

【0051】

基準ゴム及び試験用未加硫ゴムを得るための混練条件は、その配合や混練状態に応じて適宜設定される。通常、加硫剤及び加硫促進剤添加前の混練温度は１２０℃～２００℃であり、混練時間は１分～３０分である。加硫剤及び加硫促進剤を添加後の混練温度は、通常５０℃～１２０℃であり、混練時間は１分～１５分である。基準ゴム及び試験用未加硫ゴムが、同じ方法及び条件で準備されてもよい。

【0052】

本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。本明細書において正規荷重とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。

【実施例】

【0053】

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。

【0054】

［実施例１］
実施例１では、図１のフローチャートに従って未加硫ゴムを検査し、第五工程で合格と判定した未加硫ゴムを用いて、タイヤを製造した。

【0055】

第一工程では、始めに、バンバリーミキサーに、１００質量部の基材ゴム（旭化成社製のスチレンブタジエンゴム、「タフデン４８５０」）、９０質量部のシリカ（デグッサ社製の「ウルトラジルＶＮ３」）及び５．５質量部のシランカップリング剤（デグッサ社製の「Ｓｉ６９」）を他のゴム薬品とともに投入して、１５０℃で５分間混練した。得られた混練物に、硫黄（鶴見化学工業社製の粉末硫黄）、加硫促進剤ＤＰＧ（大内新興化学工業社製のノクセラーＤ）及び加硫促進剤ＣＺ（住友化学製のソクシノールＣＺ）を添加して、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、未加硫の基準ゴムを得た。

【0056】

第二工程では、ＲＵＢＢＥＲ ＰＲＯＣＥＳＳ ＡＮＡＬＹＺＥＲ（アルファテクノロジーズ社の商品名「ＲＰＡ２０００」）を用いて、基準ゴムの複素弾性率（Ｇ^＊）を以下の条件で測定した。
歪領域：１．０％－６４．０％
温度：１００℃
周波数：０．１Ｈｚ

【0057】

測定した歪領域から、歪値２．０％、４．０％、８．０％、１５．８％、３１．６％及び６３．１％を選択し、各歪値における複素弾性率（Ｇ^＊）の常用対数ｌｏｇ_１０（Ｇ^＊）を算出して、規格値とした。各歪値における規格値が、図２にプロットされている。

【0058】

第三工程では、基準ゴムと同じ配合及び混練条件で試験用未加硫ゴムを準備した。続いて、第四工程では、この試験用未加硫ゴムの、歪値２．０％、４．０％、８．０％、１５．８％、３１．６％及び６３．１％における複素弾性率（Ｇ^＊）をそれぞれ測定した。次に、第五工程において、試験用未加硫ゴムの複素弾性率（Ｇ^＊）の常用対数を算出して、歪値毎に前述の規格値と対比した。歪値２．０％、４．０％、８．０％、１５．８％、３１．６％及び６３．１％における試験用未加硫ゴムの複素弾性率（Ｇ^＊）の常用対数が、全て、規格値の９９．０％以上１０１．０％以下の範囲内にある試験用未加硫ゴムを合格と判定し、タイヤ製造工程に供給した。

【0059】

その後、図１のフローチャートに示された第三工程－第五工程を繰り返して、判定基準を満たす２０バッチ分の未加硫ゴムＴ１－Ｔ２０を得た。得られた未加硫ゴムＴ１－Ｔ２０を、それぞれ、トレッドの形状に押出加工した後、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タイヤＡ１－Ａ２０（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。

【0060】

［実施例２］
第二工程及び第四工程の粘弾性測定で、複素弾性率（Ｇ^＊）に代えて、損失正接（ｔａｎδ）を測定した以外は、実施例１と同様にして試験用未加硫ゴムの合否を判定した。合格と判定した２０バッチ分の未加硫ゴムを用いて、タイヤＢ１－Ｂ２０を製造した。

【0061】

［比較例１］
比較例１では、実施例１の基準ゴムと同じ配合及び混練条件で、２０バッチ分の未加硫ゴムＲ１－Ｒ２０を準備し、その合否を判定することなくタイヤ製造工程に供した。この未加硫ゴムＲ１－Ｒ２０を、それぞれ、トレッドの形状に押出加工した後、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タイヤＣ１－Ｃ２０（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）を製造した。

【0062】

［操縦安定性試験］
実施例１及び２並びに比較例１で製造した各２０本のタイヤを、それぞれ正規リムに組み込み、正規内圧にまで空気を充填した後、試験用車両（国産ＦＦ車、排気量：２０００ｃｃ）に装着してテストコースを実車走行し、その際における操舵時のコントロールの安定性をテストドライバーに官能評価させた。基準例を６点とする１０点法で評価し、実施例１及び２並びに比較例１について、得られた評価結果の標準偏差を求めた。その結果、実施例１で得たタイヤＡ１－Ａ２０及び実施例２で得たタイヤＢ１－Ｂ２０では、比較例１で得たタイヤＣ１－Ｃ２０と比較して、評価結果の標準偏差が小さく、操縦安定性のばらつきが小さいことがわかった。

【0063】

[ウェットグリップ性試験］
実施例１及び２並びに比較例１で製造した各２０本のタイヤを、それぞれ正規リムに組み込み、正規内圧にまで空気を充填した後、試験用車両（国産ＦＦ車、排気量：２０００ｃｃ）に装着して、湿潤アスファルト路面にて初速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を求めた。実施例１及び２並びに比較例１について、得られた制動距離の標準偏差を算出した結果、実施例１で得たタイヤＡ１－Ａ２０及び実施例２で得たタイヤＢ１－Ｂ２０では、比較例１で得たタイヤＣ１－Ｃ２０と比較して、制動距離の標準偏差が小さく、ウェットグリップ性のばらつきが小さいことがわかった。

【0064】

操縦安定性試験及びウェットグリップ性試験の試験結果に示されるように、実施例で得られたタイヤでは、比較例で得られたタイヤと比べて、タイヤ性能のばらつきが小さい。この試験結果から、本発明の優位性は明らかである。

【産業上の利用可能性】

【0065】

以上説明された方法は、配合の異なる種々の未加硫ゴムの判定、及びこの未加硫ゴムを用いて得られる種々のゴム製品の製造にも適用されうる。

【図1】

【図2】

【図3】