成果報告書詳細
管理番号20110000001215
タイトル*平成22年度中間年報 ナノテク・先端部材実用化研究開発/三次元ナノ階層構造制御による超低燃費タイヤ用ゴム材料の研究開発
公開日2011/9/9
報告書年度2010 - 2010
委託先名株式会社ブリヂストン JSR株式会社
プロジェクト番号P05023
部署名電子・材料・ナノテクノロジー部
和文要約和文要約等以下本編抜粋:1.研究開発の内容及び成果等
本研究では、低い転がり抵抗と高い耐摩耗性という、相反する性能を同時に備える革新的な低燃費タイヤ用ゴム材料の開発を目標とする。これを実現するためにゴム材料中の各部材の空間配置をナノサイズで最適化する「三次元ナノ階層構造制御技術」の開発を行う。
本事業では、10nm~10μm の広い空間領域にわたるゴム材料の階層構造(10 nm:架橋網目空間、100 nm:充てん剤ネットワーク空間、1~10 μm:ポリマーブレンド領域)において、各部材の空間最適配置を実現する『三次元ナノ階層構造』制御技術を開発するために、(1)低燃費タイヤ用プロトタイプ材料の実用化の検討、(2)設計基盤技術の開発、(3)統合評価・支援技術の開発を行う。(1)は株式会社ブリヂストン、
(2)は株式会社ブリヂストンとJSR 株式会社、(3)は株式会社ブリヂストンと共同実施先および再委託先が担当する。平成22 年度は、(1)変性ポリマーの活用技術、(2)『三次元ナノ階層構造』設計基盤技術開発、の二つに重点を置き、これらを精力的に進めた。これにより、ブリヂストン低燃費タイヤ用コンパウンド対比、耐摩耗性を20%向上させると同時に、低燃費性に関係するゴムのエネルギーロスを30%低減するゴムの開発に成功した。また、コンセプトを達成するために必要な装置の導入、設計コンセプトが作製試料に反映しているかを確認するための総合評価・支援技術の開発も並行して行った。
英文要約The reduction of tire rolling resistance is one of the effective methods to improve the fuel efficiency of the vehicle. But the further reduction of rolling resistance is facing to the difficulty to keep the other tire performances the same. The goal of this program is to realize the super fuel efficient tire with solving the trade-off between the low rolling resistance and wear performance. We proposed the new idea based on the technique to control the three dimensional nano-scale hierarchical structures of elastomer used for tire compounds. The hierarchical structures of elastomer can be divided into three different scale phases such as 10 nm with cross-linking structure, 100 nm with filler dispersion structure and 1000 nm with polymer blend structure. The three dimensional transmission electron micro tomography and atomic force microscope are used to characterize these structures. The combination of these methods and computer aided engineering technology can optimize these spatial configurations to solve the trade-off between the low rolling resistance and wear performance. To carry out this Bridgestone and JSR corporation are collaborating each other and targeting the innovative break through. At the second year of this program the development was carried out focusing on both the utilization of the end-functionalized poymer and the design method of the three dimensional nano-scale hierarchical structures. As a result the rubber prepared by these technologies shows 30% reduction of energy loss and 20% improvement of wear. This satisfies our second year target. It is also found that these results show a potentiality to realize our final target.
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