ここから本文です

ゴムのしなやかさと樹脂の強靭さ併せ持つ、ブリヂストンの新材料は無限の可能性

5/18(金) 8:10配信

MONOist

 ブリヂストンは2018年5月17日、東京都内で会見を開き、ゴムと樹脂を分子レベルで結び付けた「世界初」(同社)のポリマー材料「High Strength Rubber(HSR)」の開発に成功したと発表した。2020年代をめどに事業化を進めるとともに、オープンイノベーションによって開発を加速し、タイヤなどブリヂストンの事業範囲にとどまらない展開の拡大も目指す。

【改良型Gd触媒によるHSRの合成や電子顕微鏡写真などその他の画像】

 HSRでは、新たに開発したガドリニウム(Gd)触媒を用いることで、合成ゴムの原料であるブタジエンやイソプレンなどの共役ジエンと、樹脂の原料であるエチレンなどのオレフィンが1つの分子鎖の中で結び付くように共重合させることに成功した。一般的な合成ゴムよりも耐破壊特性が高い天然ゴムと比較して、耐亀裂性が5倍以上、耐摩耗性が2.5倍以上、引張強度が1.5倍以上という性能を有する。ゴムのしなやかさと樹脂の強靭(きょうじん)さを兼ね備えた次世代材料である。

 同社 常務執行役員 グローバルイノベーション管掌の松田明氏は「HSRは、タイヤなどに適用してきた当社独自の高分子複合体技術におけるイノベーションとなる。柔らかいゴムと固い樹脂を1つの分子の中で両立した、世界初のポリマーだ。天然ゴムよりも耐破壊性がはるかに高いということは、タイヤの大幅な軽量化が可能になるので、次世代モビリティに大きく貢献できるのではないかと考えている」と語る。

●タイヤに不可欠な天然ゴムを代替、超越するための研究開発

 タイヤを主力事業とするブリヂストンは、タイヤの50%を占める主原料のゴムの研究開発に注力している。中でも重視しているのが天然ゴムの代替材料だ。タイヤのゴムは、天然ゴムが6割、合成ゴムが4割使用されている。化学技術が進歩する中でも、合成ゴムよりも強度や耐久性に優れる天然ゴムはタイヤに必要不可欠な材料なのだ。

 ただし天然ゴムは、パラゴムノキなどから得る農作物であり、毎年の収量が安定しているとはいえない。また今後拡大するであろう需要に対して、必ずしも安定供給できるとは限らない。ブリヂストン 中央研究所 フェローの会田昭二郎氏は「その課題を合成技術でカバーするために、天然ゴムを代替、超越するポリマーの研究開発に取り組んでいる」と強調する。

●耐破壊特性だけでなく耐候性も大幅に向上

 ブリヂストンは2016年12月、天然ゴムに匹敵する耐破壊物性と低燃費性能を持つポリイソプレンゴムの合成に成功している。そこで用いられたのが、会田氏が長年研究を続けてきたGd触媒である。

 このGd触媒にさらに改良を加えることで、反応性が全く異なる共役ジエンとオレフィンが1つの分子鎖の中に入るような共重合反応を起こせるようになった。今回発表したHSRは、この改良型Gd触媒によって合成したポリマー材料となる。「共役ジエンとオレフィンの割合を任意に制御することで、さまざまな特徴を持つHSRを得られる」(会田氏)という。

 HSRは、樹脂の強靭さが加わったことにより大幅に耐破壊特性が向上している。会田氏は、耐亀裂性、耐摩耗性、引張強度の試験結果を示すとともに、会見場に天然ゴムとHSRで作った輪ゴムを持ち込み、報道陣にその強靭さを体験させた。さらに同氏は「不飽和結合が多数あるゴムにとって、紫外線や酸化によって劣化が進みやすいことは課題の1つだった。HSRは、樹脂成分を含むことから、ゴムよりも耐候性が高い」と説明する。

●ブリヂストンだけにとどめない、オープンイノベーションを推進へ

 ブリヂストンは「高分子合成を手掛ける者にとって画期的な成果」(会田氏)とするHSRについて、同社の事業にとどまらないさまざまな用途に展開していきためにオープンイノベーションを推進していきたい考えだ。その手法について詳細は示されたなかったものの「無限の可能性があるHSRを、当社だけにとどめていてはいけない。だからこそ、さまざまな協力を得て広げていきたい」(同氏)としている。

 なお、タイヤに適用した場合の快適性などについては現在情報を収集中で「しかるべきタイミングで発表する」(松田氏)という。量産に向けた製造プロセスやコストなどについても「これからの開発課題」(同氏)としている。

最終更新:5/18(金) 8:10
MONOist