住友ゴム、東京工業大学と理化学研究所と共同で硫黄と天然ゴムの結合点の構造を解明 タイヤの基本性能に影響する環状構造を検出

タイヤゴムの原材料

　住友ゴム工業は10月26日、東京工業大学の石井佳誉教授、理化学研究所の大内宗城客員研究員らと共同で、タイヤ製造における、生ゴムに高温・高圧を加え硫黄と化学反応させるゴム加硫法の謎を解明したと発表した。

　今回の研究では、硫黄と天然ゴムの化学反応により生成される結合点において、初めて硫黄と天然ゴムの結合点の構造を解明するとともに、タイヤの基本性能に影響し得る環状構造の検出に初成功。タイヤの基本性能に影響を及ぼし得る環状構造の検出にも成功した。

　この研究成果により、同社が掲げるタイヤ開発と周辺サービス展開のコンセプト「SMART TYRE CONCEPT」主要技術の1つである「性能持続技術」の開発を加速。天然ゴム分子の間をつなぐ架橋構造と環状構造を高度にコントロールする技術を確立して、タイヤの性能向上につなげていくとした。

硫黄と天然ゴムの結合イメージ

環状構造の発生コントロールイメージ

　空気入りタイヤは1888年にJ.B.Dunlopが世界で初めて実用化。これには1839年に発見されたゴム加硫法が大きく寄与しているという。

　ゴムの弾性を生み出す硫黄の架橋構造は加硫工程で形成され、タイヤの基本性能と性能持続性に影響。硫黄はタイヤゴムを構成する原材料のうち1％程度しか含まないため、硫黄とゴムの結合点の構造はこれまで十分に解明されておらず、そのような中で研究グループは、わずか1％で性能が変わる唯一かつ重要な原材料である硫黄に注目して研究を進めてきた。

　ゴム加硫法の発見から180年以上が経過した現在、硫黄の研究に回帰し、タイヤの性能向上を通じて持続可能な社会の実現に貢献していくとした。

　なお、この研究成果は2022年10月25日付で、アメリカ化学会の学術誌である「BIOMACROMOLECULES」に掲載されている。