住友ゴム工業は、京都大学化学研究所の小川紘樹准教授と協働で、破壊に繋がるゴム内部構造の分布の違いを三次元的に可視化することに成功した。ゴムが破壊される際の内部構造の変化を詳細に観察することを可能にしたもの。従来はゴムを変形させた際にどこで破壊が始まり、その破壊の原因となる内部構造がどのように関係しているのかを特定することができなかった。
今回の結果は、ゴム材料の様々な知見を有する当社とゴム内部構造の分布の違いを三次元的に可視化する技術を有する京都大学化学研究所との産学連携の協働プロジェクトにより実現。今後はこの研究成果を活かし、耐摩耗性能を高めたタイヤの開発を進めることで、安全性の向上と環境負荷の低減に貢献していく。
同社はこれまで、大型放射光研究施設「ＳＰｒｉｎｇ―８」を活用し、ゴム内部構造を詳細に解析することで、低燃費性能や耐摩耗性能に優れたタイヤゴム材料の開発を行ってきた。タイヤゴムの内部構造は、骨格となるポリマー、補強剤であるシリカやカーボンブラック、機能を向上させる添加剤や架橋剤など十数種類以上の材料から構成されている。
従来の方法では、Ｘ線が通過した部分におけるゴム内部構造の平均的な情報となってしまうため、ゴムを変形させて破壊が発生してもＸ線が通過した部分のどこで破壊したのか特定することができなかった。
同社は、京都大学化学研究所の小川紘樹准教授が開発したゴム内部構造の分布の違いを三次元的に可視化する新たな計測手法を用いて23年５月から協働プロジェクトを進めてきた。この手法により、「ゴムを変形させた際にどこで破壊が始まるかを三次元的に捉えることに成功し、その破壊にはポリマーとシリカが特殊な状態（部分的に並んだ状態）に変化しゴムの破壊が始まるという現象を捉える」ことに成功した。なお、本研究は、ＮＥＤＯ（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）が推進するプロジェクト「ＮＥＤＯ先導研究プログラム」の一環。また、研究成果は国際学術誌「Ｓｍａｌｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ」に７月22日付で掲載された。
ＥＶの普及による車両重量の増加や、省資源など環境負荷低減への関心が高まる中、より長持ちするタイヤへのニーズが高まっている。今回の成果は、産学連携と最先端研究施設の活用により「ゴム・解析技術力」の強化を実践した。
