特許 7589534 性能評価方法及び性能評価装置

(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】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】性能評価方法及び性能評価装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/56 20060101AFI20241119BHJP

   G01N 23/046 20180101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

G01N3/56 N

G01N3/56 G

G01N23/046

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020208704

(22)【出願日】2020-12-16

(65)【公開番号】P2022095400

(43)【公開日】2022-06-28

【審査請求日】2023-10-25

(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】100104134

【弁理士】

【氏名又は名称】住友 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100156225

【弁理士】

【氏名又は名称】浦 重剛

(74)【代理人】

【識別番号】100168549

【弁理士】

【氏名又は名称】苗村 潤

(74)【代理人】

【識別番号】100200403

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 幸信

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】間下 亮

(72)【発明者】

【氏名】岸本 浩通

【審査官】野田 華代

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－００８２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８３１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１３４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５３２７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２２５８９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３／００－３／６２

Ｇ０１Ｎ ２３／０４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価する方法であって、
前記弾性材料からなる試験片に歪を付与する歪付与工程と、
前記試験片にＸ線を照射して、投影像を撮影する撮影工程と、
前記投影像から前記弾性材料の密度分布を測定する測定工程と、
前記歪の付与に伴って前記試験片の内部に生成される低密度領域を検出する検出工程と、
前記低密度領域の生成速度に基づいて、前記弾性材料の性能を評価する評価工程とを含み、
前記歪が伸張歪であり、
前記生成速度は、下記式（１）で計算され、
前記生成速度νが５０以上である前記弾性材料は、耐摩耗性能に優れた前記弾性材料であると評価する、
性能評価方法。
ν ＝ Ｖ ／ ε （１）
但し
ν：前記生成速度
Ｖ：前記試験片に占める前記低密度領域の体積割合（％）
ε：前記試験片に付与される伸張歪（％）

【請求項2】

前記低密度領域は、前記歪の付与前の前記弾性材料の密度に対する前記歪の付与後の前記弾性材料の密度の比が１０～８０％の領域である、請求項１に記載の性能評価方法。

【請求項3】

前記測定工程は、
前記投影像を用いて前記試験片の断層画像を構成する工程と、
前記断層画像から前記弾性材料の密度分布を測定する工程とを含む、請求項１又は２に記載の性能評価方法。

【請求項4】

前記伸張歪が２０％以上である、請求項１ないし３のいずれかに記載の性能評価方法。

【請求項5】

前記弾性材料は、１種類以上の共役ジエン系化合物を用いて得られるゴムである、請求項１ないし４のいずれかに記載の性能評価方法。

【請求項6】

前記ゴムは、タイヤ用ゴムである、請求項５に記載の性能評価方法。

【請求項7】

前記Ｘ線の輝度（photons/s/mrad ² /mm ² /0.1%bw）は、１０ ¹⁰ 以上である、請求項１ないし６のいずれかに記載の性能評価方法。

【請求項8】

前記輝度は、１０ ¹² 以上である、請求項７に記載の性能評価方法。

【請求項9】

ゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価する装置であって、
前記弾性材料からなる試験片に歪を付与する歪付与部と、
前記試験片にＸ線を照射して、投影像を撮影する撮影部と、
前記投影像から前記弾性材料の密度分布を測定する測定部と、
前記歪の付与に伴って前記試験片の内部に生成される低密度領域を検出する検出部と、
前記低密度領域の生成速度に基づいて、前記弾性材料の性能を評価する評価部とを含み、
前記歪が伸張歪であり、
前記生成速度は、下記式（１）で計算され、
前記生成速度νが５０以上である前記弾性材料は、耐摩耗性能に優れた前記弾性材料であると評価する、
性能評価装置。
ν ＝ Ｖ ／ ε （１）
但し
ν：前記生成速度
Ｖ：前記試験片に占める前記低密度領域の体積割合（％）
ε：前記試験片に付与される伸張歪（％）

【請求項10】

前記撮影部は、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体を有し、
前記蛍光体の減衰時間は、１００ms以下である、請求項９に記載の性能評価装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弾性材料の耐摩耗性能等の各種性能を評価する性能評価方法及びそれに用いられる性能評価装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、加硫ゴムの耐摩耗性能を評価する方法として、例えば、歪が付与された弾性材料の密度分布に基づいて耐摩耗性能を評価する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－８３１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示される従来の方法は、ランボーン摩耗試験機に変わる新たな評価技術として有効であり、さらなる改良が期待されている。

【0005】

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、弾性材料の性能をより一層迅速かつ精度よく評価できる性能評価方法及び性能評価装置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】

【0006】

本発明の第１発明に係る性能評価装置方法は、ゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価する方法であって、前記弾性材料からなる試験片に歪を付与する歪付与工程と、前記試験片にＸ線を照射して、投影像を撮影する撮影工程と、前記投影像から前記弾性材料の密度分布を測定する測定工程と、前記歪の付与に伴って前記試験片の内部に生成される低密度領域を検出する検出工程と、前記低密度領域の生成速度に基づいて、前記弾性材料の性能を評価する評価工程とを含む。

【0007】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記低密度領域は、前記歪の付与前の前記弾性材料の密度に対する前記歪の付与後の前記弾性材料の密度の比が１０～８０％の領域である、ことが望ましい。

【0008】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記測定工程は、前記投影像を用いて前記試験片の断層画像を構成する工程と、前記断層画像から前記弾性材料の密度分布を測定する工程とを含む、ことが望ましい。

【0009】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記歪が伸張歪である、ことが望ましい。

【0010】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記生成速度は、下記式（１）で計算される、ことが望ましい。
ν ＝ Ｖ ／ ε （１）
但し
ν：前記生成速度
Ｖ：前記試験片に占める前記低密度領域の体積割合（％）
ε：前記試験片に付与される伸張歪（％）
とする。

【0011】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記生成速度νが５０以上である前記弾性材料は、耐摩耗性能に優れた前記弾性材料であると評価する、ことが望ましい。

【0012】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記伸張歪が２０％以上である、ことが望ましい。

【0013】

前記弾性材料は、１種類以上の共役ジエン系化合物を用いて得られるゴムである、
本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記ゴムは、タイヤ用ゴムである、ことが望ましい。

【0014】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記Ｘ線の輝度（photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw）は、１０¹⁰以上である、ことが望ましい。

【0015】

本発明に係る前記性能評価装置方法において、前記輝度は、１０¹²以上である、ことが望ましい。

【0016】

本発明の第２発明に係る性能評価装置は、ゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価する装置であって、前記弾性材料からなる試験片に歪を付与する歪付与部と、前記試験片にＸ線を照射して、投影像を撮影する撮影部と、前記投影像から前記弾性材料の密度分布を測定する測定部と、前記歪の付与に伴って前記試験片の内部に生成される低密度領域を検出する検出部と、前記低密度領域の生成速度に基づいて、前記弾性材料の性能を評価する評価部とを含む。

【0017】

本発明に係る前記性能評価装置において、前記撮影部は、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体を有し、前記蛍光体の減衰時間は、１００ms以下である、ことが望ましい。

【発明の効果】

【0018】

第１発明の前記性能評価装置方法において、前記検出工程では、前記歪の付与に伴って前記試験片の内部に生成される前記低密度領域が検出される。そして、前記評価工程では、前記低密度領域の生成速度に基づいて、前記弾性材料の性能が評価される。これにより、前記弾性材料の性能が迅速かつ精度よく評価可能になる。

【0019】

そして、第２発明において、前記検出部は、前記歪の付与に伴って前記試験片の内部に生成される前記低密度領域を検出する。そして、前記評価部では、前記低密度領域の生成速度に基づいて、前記弾性材料の性能を評価する。これにより、前記弾性材料の性能が迅速かつ精度よく評価可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の性能評価装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。

【図2】本発明の性能評価方法の処理手順を示すフローチャートである。

【図3】図１の試験片及び治具を示す分解図である。

【図4】本発明によって撮影された投影像の一例を模式的に示す図である。

【図5】弾性材料Ａからなる試験片に伸張歪を付与した後、検出された低密度領域を模式的に示す図である。

【図6】弾性材料Ａからなる試験片に伸張歪を付与した後、検出された低密度領域を模式的に示す図である。

【図7】伸張歪と低密度領域の体積割合の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の性能評価方法に用いられる性能評価装置の概略構成を示す斜視図である。本発明の性能評価装置１は、弾性材料の耐摩耗性能及び耐チッピング性能、耐クラック性能等の各種性能を評価するための装置である。図１に示されるように、本実施形態の性能評価装置１は、歪付与部２と、撮影部３と、測定部４と、検出部５と、評価部６とを備えている。

【0022】

歪付与部２は、ゴム又はエラストマーを含む弾性材料からなる試験片１０に歪を付与する。

【0023】

歪付与部２は、試験片１０が固着される一対の治具２１、２２と、治具２１と治具２２とを相対的に移動させて試験片１０に歪を付与する駆動部２３とを有している。駆動部２３は、一方の治具２１を固定した状態で、他方の治具２２を試験片１０の軸方向に移動させる。これにより、試験片１０が、その軸方向に伸張され、試験片１０に歪が付与される。

【0024】

試験片１０に付与される歪又は荷重は、ロードセル（図示せず）等により検出される。ロードセルの位置及び形式は、任意である。歪付与部２によって試験片１０には、予め定められた歪又は荷重が付与される。駆動部２３は、試験片１０及び治具２１、２２を試験片１０の軸回りに回転可能に構成されている。

【0025】

撮影部３は、試験片１０にＸ線を照射して、投影像を撮影する。撮影部３は、Ｘ線を照射するＸ線管３１と、Ｘ線を検出して電気信号に変換する検出器３２とを有する。試験片１０及び治具２１、２２を試験片１０の軸回りに回転させながら、撮影部３が複数の投影像を撮影することにより、全周にわたる試験片１０の投影像を得ることができる。

【0026】

検出器３２は、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光体３２ａを有している。蛍光体３２ａの減衰時間は、１００ms以下が望ましい。蛍光体３２ａの減衰時間が、１００msを超える場合、試験片１０等を試験片１０の軸回りに回転させながら複数の投影像を連続して撮影する際に、先に撮影した投影像の残像が後から撮影する投影像に影響を及ぼすおそれがある。このような観点から、蛍光体３２ａのより望ましい減衰時間は５０msであり、より一層望ましい減衰時間は１０msである。

【0027】

測定部４は、投影像から弾性材料の密度分布を測定する。検出部５は、歪の付与に伴って試験片１０の内部に生成される低密度領域を検出する。評価部６は、低密度領域の生成速度に基づいて、弾性材料の性能を評価する。

【0028】

測定部４、検出部５及び評価部６には、例えば、コンピュータ７が適用される。コンピュータ７は、本体７１、キーボード７２、及びディスプレイ装置７３を含んでいる。この本体７１には、例えば、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、作業用メモリ及びハードディスクなどの記憶装置が設けられる。記憶装置には、本実施形態の性能評価方法を実行するためのソフトウェアが予め記憶されている。演算処理装置がソフトウェアを実行することにより、測定部４、検出部５及び評価部６が実現される。

【0029】

図２は、上記性能評価装置１を用いてゴム又はエラストマーを含む弾性材料の性能を評価する性能評価方法１００の処理手順を示している。性能評価方法１００は、工程Ｓ１ないしＳ８を含む。

【0030】

工程Ｓ１では、試験片１０が治具２１、２２に固定される。

【0031】

図３は、試験片１０及び治具２１、２２を示している。本実施形態では、円柱状の試験片１０が適用されている。このような試験片１０は、対称性を有し、容易に再現性の高い測定結果を得ることができる。

【0032】

試験片１０は、その軸方向の長さの５倍以上の直径を有しているのが望ましい。このような試験片１０によれば、試験片１０に歪が付与されたとき、試験片１０の側面の変形が制限される。その結果、試験片１０の体積が増加し、内部に非常に大きな応力が付与される。従って、試験片１０の内部の密度分布に偏りが発生し易くなり、弾性材料の性能評価を迅速かつ容易に行えるようになる。

【0033】

試験片１０は、治具２１及び２２に挟み込まれた状態で固着されている。試験片１０の上端面１０ａは、治具２１の下端面２１ａに固着され、試験片１０の下端面１０ｂは、治具２２の上端面２２ｂに固着されている。固着の方法は、試験環境等に応じて適宜選択されうる。例えば、接着剤による固着や、試験片１０を構成する弾性材料の加硫接着による固着が適用されうる。また、上端面１０ａ、下端面２１ａ、及び、下端面１０ｂ、上端面２２ｂに、それぞれ対応する係合部を設けて各係合部を係合させることにより、試験片１０と治具２１、２２とが固着されていてもよい。

【0034】

試験片１０には、一様な密度分布の弾性材料が用いられる。試験片１０を構成する弾性材料の一例としては、例えば、１種類以上の共役ジエン系化合物を用いて得られるゴムが挙げられる。また、試験片１０を構成する弾性材料の一例としては、例えば、タイヤ用のゴムが挙げられる。

【0035】

歪付与工程Ｓ２では、図１に示されるように、駆動部２３によって、治具２１と治具２２とが相対的に移動され、試験片１０に歪が付与される。本実施形態では、円柱状の試験片１０の軸方向すなわち治具２２が治具２１から離れる方向に移動され、試験片１０が伸張される。試験片１０の歪は、伸張に限られない。例えば、圧縮歪又はせん断歪みであってもよい。歪付与工程Ｓ２での歪の付与によって弾性材料の内部に応力が発生し、密度の偏りが生ずる。そして、試験片１０の内部に低密度領域が発生する。

【0036】

伸張歪の大きさは、歪付与前の試験片１０の長さ（高さ）に対する歪付与後の試験片１０の長さの比（％）で表される。

【0037】

撮影工程Ｓ３では、試験片１０を回転させながら、Ｘ線管３１から試験片１０にＸ線が照射される。Ｘ線は、試験片１０を透過して、検出器３２によって検出される。検出器３２は、検出したＸ線を電気信号に変換し、コンピュータ７に出力する。検出器３２から出力された電気信号は、コンピュータ６０によって処理される。これにより、試験片１０の投影像が撮影・取得される。

【0038】

密度が不明な試験片１０を用いる場合は、歪付与工程Ｓ２に先だって撮影工程Ｓ３が開始されてもよい。これにより、歪付与工程Ｓ２の前後における試験片１０の密度を測定するための投影像が得られる。

【0039】

試験片１０に付与する歪は、段階的に増加されてもよい。この場合、後述する図５に示されるように、段数に応じて、歪付与工程Ｓ２及び撮影工程Ｓ３が繰り返される。

【0040】

図４は、上記工程Ｓ１乃至Ｓ３を経て、撮影された投影像を模式的に示している。投影像から試験片１０の内部に発生した低密度領域１５が確認されうる。低密度領域１５は、例えば、弾性材料の密度が予め定められた閾値以下の領域として定義されうる。弾性材料の密度は、投影像から計算されうる。

【0041】

測定工程Ｓ４では、投影像から弾性材料の密度分布が測定される。測定工程Ｓ４は、コンピュータ７の演算処理装置によって実行される。コンピュータ７は、投影像を再構成することにより、試験片１０の三次元の断層画像を取得する。これにより、弾性材料の立体的な密度分布が測定される。すなわち、測定工程Ｓ４は、投影像を用いて試験片１０の断層画像を構成する工程と、断層画像から弾性材料の密度分布を測定する工程とを含んでいる。

【0042】

検出工程Ｓ５では、弾性材料の立体的な密度分布から試験片１０内の低密度領域１５の三次元形状が特定される。そして、コンピュータ７は、断層画像から歪の付与に伴って試験片１０の内部で生成された低密度領域１５の体積の総和を計算する。

【0043】

さらに、評価工程Ｓ６では、低密度領域１５の生成速度に基づいて、弾性材料の性能が評価される。生成速度は、歪の増加量に対する低密度領域１５の体積の増加量で定義される。

【0044】

本願発明者は、鋭意研究の結果、ついに低密度領域１５の生成速度と、弾性材料の性能との関係について、以下の知見を得た。

【0045】

すなわち、弾性材料に伸張等の歪を付与した場合、弾性材料の内部に局所的な応力集中が生じ、材料の分子構造が局所的に破壊される。かかる局所的な応力集中箇所は、ミクロな領域での摩耗の起点となり、摩耗の進行を早める。

【0046】

一方、弾性材料の内部では、上記局所的な応力集中を避けるようにポリマーが移動し、図４に示される低密度領域１５が生ずる。従って、歪を付与した初期の低密度領域１５の生成速度が速いほどゴム中に局所的な応力集中箇所が少なくなり、耐摩耗性能等の各種性能が向上する。

【0047】

従って、弾性材料に歪を付与した際の低密度領域１５の生成速度を算出することにより、弾性材料の摩耗性能を正確に予測できる。例えば、低密度領域１５の体積の生成速度が大きい弾性材料では、局所的な応力集中箇所が少なく、耐摩耗性能等の各種性能が向上すると予測できる。そして、各種性能は、低密度領域１５の生成速度を算出することにより数値化して客観的かつ精度よく評価することができる。従って、本性能評価装置１を用いた性能評価方法１００によれば、弾性材料の性能が迅速かつ精度よく評価可能になる。

【0048】

低密度領域１５は、例えば、歪の付与前の弾性材料の密度に対する歪の付与後の弾性材料の密度の比が１０～８０％の領域と定義される。このように低密度領域１５が定義されることにより、弾性材料の性能向上に有効とされる局所的な応力集中が少ない領域を正確に推定できる。

【0049】

図５及び図６は、弾性材料Ａからなる試験片１０Ａ、弾性材料Ｂからなる試験片１０Ｂに同一の伸張歪（２０％）を付与した後、検出された低密度領域１５を示している。試験片１０Ａでは、試験片１０Ｂに対してより多くの低密度領域１５が生成された。このため、弾性材料Ａでは、弾性材料Ｂに対して局所的な応力集中が緩和されていると推定できる。

【0050】

低密度領域１５の体積は、X線CT法によって得られた断層画像の足し合わせによって算出できる。なお断層画像の厚さはX線CT撮影の空間分解能に依存する。今回の測定では、厚さ１０μmの断層画像を２００枚足し合わせて体積が算出された。

【0051】

低密度領域１５の生成速度は、下記式（１）で計算される、のが望ましい。
ν ＝ Ｖ ／ ε （１）
但し
ν：生成速度
Ｖ：試験片に占める低密度領域の体積割合（％）
ε：試験片に付与される伸張歪（％）
とする。

【0052】

図７は、弾性材料Ａ、Ｂの伸張歪εと低密度領域１５の体積割合Ｖとの関係を示している。低密度領域１５の生成速度νは、線Ａ、Ｂの傾きで示される。弾性材料Ａは、弾性材料Ｂに対して低密度領域１５の生成速度νが大きいため、局所的な応力集中が緩和され、分子構造の破壊が抑制される。

【0053】

また、低密度領域１５の生成速度νが５０以上である弾性材料は、耐摩耗性能に優れた弾性材料であると評価してもよい。これにより、弾性材料の耐摩耗性能が容易に評価可能になる。

【0054】

伸張歪εは、２０％以上が望ましい。伸張歪εが２０％以上であることにより、弾性材料の内部に十分な体積の低密度領域１５が生成され、弾性材料の性能の評価精度が容易に高められる。

【0055】

伸張歪εが大きくなると、隣り合う低密度領域１５同士が連結し、初期の低密度領域１５の生成速度νを精度よく計算できないおそれがある。従って、伸張歪εは、１００％以下が望ましい。

【0056】

撮影工程Ｓ３で、試験片１０に入射させるＸ線の輝度は、Ｘ線散乱データのＳ／Ｎ比に大きく関係する。Ｘ線の輝度が小さい場合、Ｘ線の統計誤差よりもシグナル強度が弱くなる傾向にあり、計測時間を長くしても十分にＳ／Ｎ比の良いデータを得ることが困難となるおそれがある。このような観点から、Ｘ線の輝度（photons/s/mrad²/mm²/0.1%bw）は、１０¹⁰以上が望ましく、より望ましい輝度は、１０¹²以上である。

【0057】

以上、本発明の実施形態が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な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される。

【実施例】

【0058】

弾性材料Ａ乃至Ｆについて、本発明によって耐摩耗性能が評価され、実車走行試験による耐摩耗性能の評価との相関が検証された。比較例として上記弾性材料Ａ乃至Ｆについて、本発明によってランボーン試験機を用いて耐摩耗性能が評価され、実車走行試験による耐摩耗性能の評価との相関が検証された。

【0059】

使用試薬は以下の通りである。
１．重合体（１）：（変性基１個）
２．重合体（２）：（変性基２個；重合体（１）のモノマー量違い）
３．重合体（３）：（変性基３個；重合体（１）のモノマー量違い）
４．ＳＢＲ ：日本ゼオン(株)製のＮｉｐｏｌ ＮＳ５２２
５．ＢＲ ：宇部興産(株)製のＢＲ１５０Ｂ
６．変性剤 ：アヅマックス社製３－（Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル）トリメトキシシラン
７．老化防止剤 ：大内新興化学工業(株)製のノクラック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）
８．ステアリン酸：日本油脂(株)製のステアリン
９．酸化亜鉛 ：東邦亜鉛の銀嶺Ｒ
１０．アロマチックオイル：ダイアナプロセスＡＨ－２４（出光興産製）
１１．ワックス ：大内新興化学工業(株)製のサンノックワックス
１２．硫黄 ：鶴見化学(株)製の粉末硫黄
１３．加硫促進剤（１）：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＣＺ
１４．加硫促進剤（２）：大内新興化学工業(株)製のノクセラーＤ
１５．シリカ ：デグッサ製のウルトラジルＶＮ３
１６．シランカップリング剤：デグッサ製のＳｉ６９
１７．カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＬＨ（Ｎ３２６、Ｎ２ＳＡ：８４ｍ２／ｇ）

【0060】

モノマー及び重合体は、以下の方法によって合成された。
＜モノマー（１）＞
十分に窒素置換した１００ml容器に、シクロヘキサン５０ml、ピロリジン４．１ml、ジビニルベンゼン８．９mlが加えられ、０℃にて１．６Ｍ ｎ－ブチルリチウムヘキサン溶液０．７mlが加えられ攪拌された。１時間後、イソプロパノールを加えて反応を停止させ、抽出・精製を行うことでモノマー（１）が得られた。
＜重合体（１）＞
十分に窒素置換した１０００ml耐圧製容器に、シクロヘキサン６００ml、スチレン１２．６ml、ブタジエン７１．０ml、モノマー（１）０．０６ｇ、テトラメチルエチレンジアミン０．１１mlが加えられ、４０℃で１．６M ｎ－ブチルリチウムヘキサン溶液０．２mlが加えられて撹拌された。３時間後、変性剤０．５mlが加えられて攪拌された。１時間後、イソプロパノール３mlが加えられて重合が停止された。反応溶液に２，６－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール１ｇを添加後、メタノールで再沈殿処理が行なわれ、加熱乾燥により重合体（１）が得られた。
＜重合体（２）＞
モノマー（１）を０．１７ｇとし、上記重合体（１）と同様の方法で重合体（２）が得られた。
＜重合体（３）＞
モノマー（１）を０．２９ｇとし、上記重合体（１）と同様の方法で重合体（３）が得られた。

【0061】

テスト方法は、以下の通りである。
＜生成速度評価＞
弾性材料Ｃ乃至Ｅについて、直径２０mm、軸方向の長さが１mmの円柱状の試験片が準備され、図１に示される性能評価装置を用いて、図２に示される性能評価装置方法で、弾性材料の性能が評価された。歪付与工程Ｓ２では、試験片に２０％の伸張歪が付与された。工程Ｓ６では、低密度領域１５の生成速度νに基づいて、耐摩耗性能が評価された。結果は、指数で表され、数値が大きい程、耐摩耗性能に優れていることを示す。

【0062】

＜ランボーン試験＞
弾性材料Ｃ乃至Ｅについて、ランボーン型摩耗試験機を用いて、室温、負荷荷重１．０ｋｇｆ、スリップ率３０％の条件で摩耗量が測定され、その逆数が計算された。結果は、弾性材料Ｃを１００とする指数であり、数値が大きい程、耐摩耗性能に優れていることを示す。

【0063】

＜実車走行試験＞
弾性材料Ｃ乃至Ｅからなるトレッド部を有するサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤが作成され、国産ＦＦ車に装着され、走行距離８０００kmでのトレッド部の溝深さが測定され、トレッド部の摩耗量１mmあたりの走行距離が計算された。結果は、弾性材料Ｃを１００とする指数であり、数値が大きい程、耐摩耗性能に優れていることを示す。

【0064】

【表1】

【0065】

表１から明らかなように、実施例の性能評価装置方法は、比較例に比べて実車走行試験との相関が良好であり、精度よく弾性材料の性能を予測できることが確認できた。

【符号の説明】

【0066】

１ 性能評価装置
２ 歪付与部
３ 撮影部
４ 測定部
５ 検出部
６ 評価部
１０ 試験片
１５ 低密度領域
３２ａ 蛍光体
１００ 性能評価方法
Ｓ２ 歪付与工程
Ｓ３ 撮影工程
Ｓ４ 測定工程
Ｓ５ 検出工程
Ｓ６ 評価工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】