考え抜く、この時代のタイヤを。「THiiink(シンク)」
  • 材料技術
  • シミュレーション技術
  • デザイン技術

次世代のライフスタイルに応える「材料技術」 Nano Balance Technology

「分析」「解析」「素材設計」「加工」の4領域を横断的に統合し
ゴム材料をナノ(分子)レベルで観察・設計・制御することで、
理想的な材料設計を可能にする
TOYO TIRES独自の材料技術「Nano Balance Technology」。

ナノ解析にMI(マテリアルズ・インフォマティクス)を取り入れることで、
材料特性の把握と予測精度がさらに深化。
低燃費性能と高い制動性といった背反性能の高次元での両立を追求し、
次世代のライフスタイルが求める
環境・安全要件に対応する材料開発の高度化を進めています。

1:ナノバランステクノロジーとは

タイヤの原材料であるゴムは、カーボンブラックやシリカなど様々な材料で構成されており、その分子構造や配合物の特性が複雑に関係し、タイヤとしての性能を生み出しています。これらタイヤを構成する材料をナノレベル(1ナノ=10億分の1メートル)で「予測」「機能創造」「精密制御」「観察発見」することによって、理想的なゴム材料を高精度に開発する。それがTOYO TIREのNano Balance Technologyです。

2:ナノ解析[予測検証]

求める性能を導くために、フィラー*1
ポリマー*2の配合をナノレベルで解析する。

TOYO TIREは、ゴムの微視的構造から、エネルギーロス(粘弾性)のマスターカーブを得るグラフ化技術「ナノタンデルタ(tanδ)シミュレーション」を確立。業界初となるこの技術により、低燃費性能を示す「低周波領域」、Wetグリップ性能を示す「高周波領域」において、ゴム素材がどのような特性を持っているのかをグラフ化して定量評価することが可能となりました。

*1【フィラー】カーボンブラックやシリカなど原料ゴムに添加することで、補強性・加工性・経済性などを向上させる配合物の総称
*2【ポリマー】天然ゴム、合成ゴムを構成する分子成分

3:ナノ素材設計[機能創造]

ナノ解析などの結果を元に、新素材の設計を行う。

ナノタンデルタ(tanδ)シミュレーションの結果を元に、結合力の高いポリマーを設計します。

4:ナノ加工[精密制御]

ナノ素材設計で得られた新素材を
最適条件で加工し、その性能を最大限に引き出す。

優れた原材料を用いても、その性能を最大限に引き出す加工技術がなければ、本来の性能を得ることはできません。ナノ加工では、シリカ配合を精密混合、温度制御することで、シリカとカップリング剤の反応を精密制御。これにより、ポリマーとシリカを効率よく結合させることが可能となります。

5:ナノ分析[観察発見]-1

タイヤコンパウンドを構成する
フィラーやポリマーの状態をナノレベルで精密に観察。

3次元観察技術の確立により、タイヤコンパウンド中のネットワーク構造を、立体的な動きの中でより精密に観察。Nano Balance Technologyを用いて作られた、最新配合ゴムにより、均一分散制御ができるということが、確認可能となりました。

5:ナノ分析[観察発見]-2

世界最大級の放射光施設 SPring-8を利用し、業界初となる動的環境下でのX線フィラー構造情報の取得技術を確立。フィラー分散性だけでなく、摩耗性や耐久性につながるゴムの補強性評価も可能になりました。

5:ナノ分析[観察発見]-3

ナノ分析の進化により、ゴム素材の三次元観察や動的環境下でのゴム内部構造分析を行なう「ナノダイナミックサーチ」を確立しました。高輝度X線により、制動時のゴムの内部変形を観察。分子シミュレーションに基づき設計したゴム配合が、摩擦係数も優れていることを確認しました。