材料設計基盤技術「Nano Balance Technology」

ナノのレベルで材料開発をコントロールする

ゴム材料の素材設計の各工程を、ナノレベルで研究・開発する技術。

ナノレベルの「分析・解析・素材設計・加工」4つの体系を統合し技術開発を行うことにより、到達すべき水準に向けた最適化を図る、独自の材料設技術です。
タイヤの抵抗低減のためには、「タイヤに使用するゴム材料におけるエネルギーロスの改善」が大きなポイントの一つであることに着目し、ゴム材料のナノ分析・ナノ解析を重ね、研究では実証データを得てきました。しかし、それらの検証をもとに行なうナノ素材の設計だけでは、素材自体の性能への依存度が高くなります。
当社では、確実にタイヤ環境性能を高度化し、かつ量産できる基盤を整えるため、配合の精密制御など「ナノ加工」を確立しました。
「Nano Balance Technology」により、目指すタイヤ性能に適切な素材開発を実現しています。

ナノ分析:真の姿を知る

タイヤのコンパウンドを構成するフィラーやポリマーの分子レベルの状態を観察します。

ナノ解析:メカニズムを読み解く

観察できた分子レベルのゴム配合に動きを与え、その反応を解析・検証することで最適なゴム材料を予測します

分子動力学シミュレーション

ゴム分子レベルで動きが抑えれる技術により、ゴム分子の動く量が抑えられています。
これにより、ゴムの発熱が抑えられ、エネルギーロスによる転がり抵抗悪化が抑制されます。

フィラー充填ゴムのFEMシミュレーション

素材の分散を良くすることで、素材同士の摩擦を制御します。
色が赤く変化しているのは歪みが集中していることを示し、新配合は歪みが均一になりエネルギーロスが小さいことが分かります。

ナノ素材設計:より良い素材を組み合わせる

ナノ解析で予測・検証したデータをもとに最適なナノ素材を用い、理想的なゴム配合の設計を行います。

フィラーの分散

フィラー(カーボン・シリカ等の補強剤)が凝縮するとフィラーとゴム分子の動きのバランスが崩れます。フィラーを分散させることで、ゴムとフィラーのバランスが良くなり、ロスが少ないゴムになります。

ナノ加工:性能を最大限に引き出す

独自のナノ素材設計で素材を最適に配合加工し、ポリマーを均一に分散するためのナノ加工を行います。

タイヤのゴム材料を分子レベルで解析するというアプローチから実現した、タイヤ開発の新しいステージです。これまでの物理的な作業だけでなく化学的な要素も加わり、シミュレーションして描いた性能を高精度に再現する技術力が“ものを言う”ことになります。新しい低燃費タイヤ「NANOENERGY」は、この新技術から誕生しました。

研究開発・技術開発