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世界初、硫黄架橋の粗密をナノレベルで観測

住友ゴム工業、量子線顕微鏡による観測手法を確立

タイヤ 2020-01-27

 住友ゴム工業は1月23日、タイヤ用ゴムに含まれる様々な材料を選択的に観測できる手法を確立したと発表した。茨城大学との共同研究により、同大学が新たに開発した中性子を使った量子線顕微鏡を用いた。すでに製品化されているタイヤを含め、タイヤそのものの構造を評価することが可能となり、同手法によって得られた画像データを活用することで、燃費性能や耐摩耗性能などに優れたタイヤの内部構造を導き出せる。今後、材料開発の加速化が期待される。

 タイヤ用ゴムは、天然ゴムや合成ゴムなどのポリマー、カーボンブラックやシリカなどの補強材など数十種類の材料からできており、それぞれの材料がタイヤ内部で階層構造を作っている。このため、タイヤ性能の向上にはタイヤ用ゴム内部の各材料をそれぞれ分けて観察し、その階層構造を明らかにすることが必要となる。特にゴム弾性を生み出す硫黄架橋の構造は、ゴムの強度や劣化などの経年変化に大きく関係すると考えられている。しかし、ゴム内部での詳細な構造についてはこれまで未解明だった。

 今回の手法を用いると、タイヤ用ゴム内部の材料を選択的に観測できる。その結果の一つとして硫黄架橋の粗密を選択的に観測することが可能となった。これまでの通常の観察では硫黄以外の補強材の情報が混じった画像データしか入手できなかったが、同手法を用いることで、硫黄架橋やそのほかの補強材といった特定の成分がそれぞれ色付けされた鮮明な画像で得ることができる。ゴム内部の硫黄架橋の粗密をナノレベルで選択的に観測したのは世界初。

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