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[브리지스톤, 타이어용고강도소재 개발]

-일반 고무와 수지를 이용한 고강도 합성소재-

브리지스톤은 일반 고무와 수지를 이용한 타이어용 합성소재를 개발했다. 이러한 성분을 분자 수준에서 결합시키는 독특한 촉매 기술을 활용했다. 타이어의 원재료인 천연 고무는 날씨 등으로 생산량이 좌우되기 쉽다. 안정적으로 조달할 수 있는 소재의 개발은 오랫동안 경영의 주요 목표였다. 남은 것은 생산비용 문제 등의 해소 및 2020년대까지의 실용화다.

　신소재인 ‘고강도 고무(HSR)’는 독자적인 중합 촉매 기술인 ‘개량형 Gd촉매’를 이용하여 일반적인 고무 성분의 이소프렌과 수지 성분의 에틸렌을 메인으로 분자 수준에서 결합시켜 만들었다.

　타이어용 고무는 재료의 약 60%가 천연 고무이다. 천연 고무는 합성 고무에 비해 내구성이 높지만, 생산량 등 날씨 등의 영향을 받기 쉽다. 회사는 천연 고무를 대체하는 신소재의 연구 개발을 진행해왔다. 포인트는 어떻게 천연 고무와 같은 수준의 강도를 확보할 것인가이다.

　이 과제를 해결하는 첫걸음이 2016년에 개발한 독자적인 Gd(가돌리늄)촉매이다. Gd촉매를 사용해 이소프렌 분자 구조를 고도로 제어할 수 있지만, 섭씨 0도 이하에서밖에 사용할 수 없는 등 장애물이 있었다. 이에 대해 회사는 촉매의 구조를 연구했다. 공업용으로 섭씨 40도 이상에서도 사용할 수 있도록 했다.

　또한 이번에 Gd촉매를 사용하여 이소프렌과 에틸렌이라는 서로 다른 성분을 하나의 화합물로 묶는데 성공하여, 고무와 같은 탄력과 수지의 강인함도 겸비한 HSR 개발에 도달했다.

　이 HSR은 천연 고무를 웃도는 내구성도 있는 것으로 나타났다. 천연 고무와의 비교 시험에서 HSR은 인장 강도가 천연 고무에 비해 1.5배 이상, 내마모성은 2.5배 이상, 균열내구성은 5배 이상 등의 결과가 나왔다.

　천연 고무의 대체라는 장점뿐만 아니라 더 얇고 가벼운 타이어의 실현으로 이어져 자동차 연비 향상에도 도움이 될 수 있다.

출처 : https://newswitch.jp/p/13199