世界で初めてゴムとスチールコードの接着劣化を3次元で解析する技術を開発。タイヤの耐久性向上などに活用【横浜ゴム】

2017年5月22日

横浜ゴム㈱は、東北大学多元物質科学研究所陣内研究室と㈱日立ハイテクノロジーズと共同で、タイヤ内のゴムとスチールコードの接着劣化を3次元で解析する技術を世界で初めて開発した。同技術により、接着劣化しにくい材料配合や新素材などの研究が可能となり、耐久性を大幅に高めた高品質タイヤ開発などが期待できる。

今回、解析したのはタイヤの補強材として使用されるスチールベルト。スチールベルトはゴムとスチールコードを接着してベルト状にしたもので、ゴムとスチールコードの接着保持力がタイヤの耐久性において極めて重要となる。このため、これまでもスチールコードとゴムの接着界面を解析する研究は行われてきたが、2次元の解析ではタイヤが劣化した後の接着界面の正確な把握が困難だったためタイヤ開発に十分に活かされていなかった。

今回、横浜ゴムは日立ハイテクノロジーズの最新のリアルタイム3DアナリティカルFIB-SEM複合装置「NX9000」を活用。「NX9000」は集束イオンビーム（FIB）による数ナノメートル単位での接着界面の断面作製と走査型電子顕微鏡（SEM）による断面画像収集を自動で繰り返し、接着界面の3次元構造を構築できる。これに陣内研究室が開発した画像処理技術を組み合わせることにより、劣化した接着界面の正確な把握と劣化によって発生する元素レベルでの組成変化を解析することに成功した。

今後はさらに研究を進め、乗用車用タイヤはもちろん、より過酷な条件下で使用されるトラック・バス用タイヤやOR（オフ・ザ・ロード）タイヤの開発でも同技術を活用していく。さらにゴムとスチールコードの接着部材を使用しているタイヤ以外の商品（コンベアベルトなど）への応用も検討していく。

なお、同技術は2017年5月18日、19日に開催された日本ゴム協会の2017年年次大会で発表した。また、2017年 5月29日から31日に開催される第66回高分子学会年次大会でも発表する予定である。