低燃費夕イヤ用高機能ゴムの材料開発における放射光および中性子の利用

摘要

近年、重要課題の1つとして環境問題が取り上げられ地球規模で解決に向けた取り組みが行なわれている。自動車業界では二酸化炭素排出量削減や省資源化につながる燃費向上は急務の技術課題である。なかでも、タイヤの転がり抵抗が小さい低燃費タイヤの開発は走行時のエネルギー効率化の観点から注目されている。タイヤの転がり抵抗は主に走行中のタイヤの変形で発生する熱が原因である。一般にタイヤの転がり抵抗を低減すると濡れた路面でのグリップカも低下する。この二律背反の関係にある両性能を両立させることがタイヤ用ゴム材料の開発では重要である。これら性能はゴム材料の粘弾性特性であるヒステリシスロス（ta n δ）と密接に関係しており、図-1 に示した特定の温度または周波数のtan δに関連付けられている。低燃費タイヤ用ゴム材料では， 0°C付近のta n δ（ウェットグリップカ）を高くして5 0 ～70 °C付近のtan δ（転がり抵抗）を低くできる材料開発が鍵となる。前者は経験的に原料ゴムのガラス転移点温度が支配することが知られている。一方、後者の改良手段として開発されたのが重合体末端に官能基を導入した溶液重合で得られるスチレンブタジエンゴム（末端変性SBR）である。ヒステリシスロスの低減は、SBR末端に導入された官能基がゴム材料の補強に使われる充でh剤、シリカまたはカーボンブラックと相互作用することで運動性の高い自由末端が拘束されること、さらには、充てh剤の分散性が改良されるためと言われている。従って、末端変性SBRは充てh剤との相互作用の向上を主目的として開発されている。実際、これまで数多くの末端変性SBRが開発され、転 がり抵抗の低減に貢献している。