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住友ゴム工業、「しなやか成分」と「ADVANCED 4D NANO DESIGN」採用タイヤを2016年に量産化へ
タイヤの硬化を半減させ、耐摩耗性能200％を達成する新技術に関するセミナー
（2015/11/13 00:00）
- 2015年11月12日実施
住友ゴム工業は11月12日、ナノレベルからミクロンレベルの連続的な材料・構造解析によるタイヤ素材開発技術「ADVANCED 4D NANO DESIGN」と、タイヤの硬化を抑制する新たな軟化剤「しなやか成分」について、詳細に解説するプレスセミナーを開催した。合わせて、これらの技術を応用した新型タイヤの量産を2016年を目標に進めていることを明らかにした。
まずは耐摩耗性能20％アップ、30％アップなどの製品が登場か
「新市場への挑戦」「飽くなき技術の革新」「新分野の創出」という3つの挑戦を柱にした「VISION 2020」を掲げ、自動車用タイヤの素材開発においてコンピューターシミュレーションを積極的に取り入れている住友ゴム工業。同社は4年前の2011年にスーパーコンピュータ「地球シミュレータ」を用いてスケールごとにゴムの構造・運動を解析した「4D NANO DESIGN」技術をベースに、「エナセーブ PREMIUM」「エナセーブ NEXT」「WINTER MAXX」をすでに市販化しており、それに続く新材料開発技術として「ADVANCED 4D NANO DESIGN」のプロジェクトを進めてきた。
ADVANCED 4D NANO DESIGNは、ゴムの構造解析を大型放射光施設「SPring-8」で、ゴムの運動解析を大強度陽子加速器施設「J-PARC」で行い、それらのデータからタイヤ素材の詳細なモデルを作成。スーパーコンピュータ「京」によってシミュレーションすることで、タイヤゴム内部のナノレベルからミクロンレベルの構造、運動の様子を観察し、製品開発に役立てられるようにした技術だ。
これまでほとんど見えていなかったタイヤ内部で起こっている事象を細部まで知ることができ、発熱や摩耗を生じさせる「ストレス」のメカニズムをさまざまなスケールにおいて特定。低燃費性能、グリップ性能、耐摩耗性能という、相反関係にあるタイヤの3大性能に、その「ストレス」が大きく関与していることを突き止め、「ストレスコントロールテクノロジー」を確立した。今後のタイヤ開発における新材料や構造設計に応用することにより、大幅な性能向上が図れるようになる。
先頃開催された第44回東京モーターショー2015において、同社はこのADVANCED 4D NANO DESIGNを採用したコンセプトタイヤ「耐摩耗マックストレッドゴム搭載タイヤ」を発表し、2011年時点の一般的なタイヤと比較して、低燃費性能とウェットグリップ性能を維持しながらも耐摩耗性能200％という驚異的な性能を達成したことを明らかにしている。
住友ゴム工業、耐摩耗性200％の「耐摩耗マックストレッドゴム」搭載タイヤを発表（http://car.watch.impress.co.jp/docs/event_repo/2015tokyo/20151030_728322.html）
ただし、量産化の際には必ずしもそのままの性能であるとは限らないという。コンセプトとして開発したタイヤでは、通常の市販タイヤには用いられない高価なゴムなどを採用しているためで、住友ゴム工業 材料開発本部長の村岡氏は「（耐摩耗性能）20％アップや30％アップなど、コストとニーズの合ったところに順番に適用していく」と述べた。製造プロセスや材料を工夫しながらストレスコントロールテクノロジーを実現させるのが今後の主な活動であるとし、2016年には量産を開始したいと語った。
また、材料や構造からタイヤの性能を予測可能にする次世代技術「NEXT 4D NANO DESIGN」のプロジェクトもすでにスタートしており、2020年に技術の確立を目指すとしている。「タイヤは新品の時だけじゃなく、使っていくとゴムが摩耗し、パターンも変われば剛性も変わってくる。よりリアルに（現実に即した形で）性能を予測することが必要になってくる」として、慎重にプロジェクトを進めている。
ロングライフを実現する「しなやか成分」配合タイヤも2016年に
解析技術とは別に、「高機能バイオマス材料開発への取組」と題して、環境負荷低減を目指した石油外天然資源を素材にしたタイヤ開発についても説明があった。そのなかで、タイヤの劣化を抑制する新たな軟化剤「しなやか成分」の詳細についても明らかにし、本技術の採用タイヤも2016年に量産化を目指すとした。
タイヤのグリップ能力にはゴムの柔らかさが大きく関わっているが、そのために添加される軟化剤として一般的には石油由来のオイルが使われている。しかしながら、タイヤは経年変化によってオイルが抜けてしまい、徐々に硬化して本来のグリップ性能を発揮できなくなるのが常識とされていた。
一方で、自動車の増加によるタイヤニーズの向上や、近年の環境保護意識の高まりにより、石油外天然資源を利用したタイヤ開発が求められてきた。同社は、2013年に100％石油外天然資源であるバイオマスを利用したタイヤ「エナセーブ100」を発売し、バイオマス技術を確立。これをさらに発展させ、バイオマスを高機能材料へと進化させる取り組みを行ってきた。
その第1世代として、グリップ力維持を目的とした高機能バイオマス技術による新材料「しなやか成分」を開発。従来の石油由来の軟化剤にあったようなオイル抜けによる硬化を抑制し、時間が経ってもタイヤの柔らかさを維持できるようにした。従来品と比較して劣化を2分の1程度に抑えることができ、グリップ性能とタイヤ寿命の大幅な延長を実現するという。
村岡氏は最後に、「シミュレーションやバイオマスについては、我々だけでなく国内各社も取り組んでいて、海外のタイヤメーカーも追いかけてきている。自動車産業やタイヤ産業では、それが1つの核となる技術になってきているので、この成果をものにしていきたい」と語り、ADVANCED 4D NANO DESIGNとしなやか成分を採用したタイヤの量産化、そして次世代技術の確立に向け、決意を新たにしていた。
