2014.09/03 省エネタイヤ（４）
省燃費用タイヤに使われるSBRは４０万ｔ／年になるという。主にトレッド用のゴムの配合に使用されるのだが、この数値だけ見ても省燃費タイヤの普及のすさまじさを知ることができる。ちなみに乗用車用タイヤ１本の重量は概略７ｋｇ程度である。すなわちゴムは少なくとも３ｋｇ以上は使われているはずなので、配合量を考慮すると数十万台以上の車が省燃費タイヤということになる。
さて省エネタイヤは転がり抵抗を低減したタイヤであることは書いたが、これは運動時のゴムのエネルギーロスを少なくすること、すなわちヒステリシスロスあるいは損失係数と呼ばれるtanδを小さくできる材料にすることである。
タイヤは路面への食いつきを大きくするとGRIP力が向上するが、この特性とは相反する材料設計が求められる。要するに二律背反の材料設計を求められるわけだが、この解決には、トレドに使われるゴムの運動モードの解析が行われ解決の糸口が見つかった。
すなわちタイヤのGRIP力で重要なのは運動の高周波領域における損失係数の向上であり、転がり抵抗の低減では、低周波数領域における損失係数を低減すれば良いことがわかった。ゴムの運動モードと品質特性の関係は省エネタイヤに限らず、防振ゴムやその他ゴム製品で良く出てくるテーマである。古くからゴム会社ではノウハウとして使われてきた。
科学的に分かってしまえば簡単だが、４０年前は温度時間換算則を使った仮説レベルの内容であった。それは昔は１０００Hz以上の高周波数領域のゴム物性など直接測定することができなかったからだ。しかし、ゴム会社の友人に聞いた情報では、１０年前実際に装置を開発し高周波数領域の物性を測定し、温度時間換算則の正しさが確認されたのだという。
科学では物理学で構築された理論から導かれた現象を説明できる方法が得られると実際にそれを検証したデータが示されて初めて科学的真実となる。ゴムについては、長い間温度時間換算則という仮説段階の理論を使い、高周波数領域の動的物性を推定していた。
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