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「タイヤ」について

■車のタイヤとその素材について タイヤとは何か？

私たちは、季節や環境に応じてさまざまなタイヤを使い分けています。
その違いは、例えばトレッドの深さのように明らかなものもあれば、わかりにくいもの、気づかないものもあります。
しかし、それ以外の部分では気付きにくい、あるいは気付かないこともあります。
例えば、タイヤのラバーコンパウンド。

コンパウンドの違いは見分けがつきにくいですが、タイヤの特性に大きな影響を与えます。

では、タイヤはいったい何でできているのでしょうか？


タイヤのラバーコンパウンドを詳しく見てみましょう。
まず知っておきたいのは、ゴムコンパウンドはメーカーごとに異なるということです。
これらのコンパウンドは、タイヤのサイズや種類によって異なり、常に好ましい走行特性に左右されます。
タイヤの材料は基本的に以下の要素で構成されており、用途に応じてその量は異なります。

●ゴム
天然ゴムと合成ゴム（ポリマーとも呼ばれる）は、自動車用タイヤの主な構成要素です。

種類によっては高水準の耐スリップ性を備え、加工後には好ましい弾力性を発揮します。

また、ゴムは消耗が早く、低温では硬化し、高温では軟化するという欠点があります。
天然ゴムは、大規模な農園のゴムの木から採取されます。
その際、木の皮の一部を切り、乳液状のゴムを採取します。
この樹液を「ラテックス」と呼んでいます。
一方、合成ゴムは、その性質を変えることができるというメリットがあります。
メーカーとして素材を選ぶことで、どんな天候でも安心して走れるタイヤを作ることができるのです。

●充填材
一般的に、ゴムには充填材が加えられます。
充填剤には、カーボンブラック、シリカ、カーボン、チョークなどがあります。
充填剤はゴムを結合し、耐摩耗性を高めます。

ゴムはそれ自体では、特に破損の結果として砕けてしまうからです。

私たちは、この効果に対抗してタイヤの走行距離を伸ばすために充填剤を使用しています。
しかし、これはコンパウンドのゴムを少し硬くしてしまいます。

また、タイヤの色は充填剤によるものだ。
最初に使われた充填剤：カーボンブラックで、タイヤに色がつきます。
しかし、その後、他の充填剤や他の色が登場しても、カラータイヤはなかなか普及しなかったという過去の事例があります。
だから、タイヤは黒なのです。

初期の頃とは異なり、現代のタイヤ製造ではコンパウンドにシリカを使用しています。
シリカとは、ケイ酸塩の名称です。
この物質は、後のタイヤの加硫に必要な硫黄と、ゴムを特によく結合させる特性があります。
この工程では、タイヤ素材を加熱して各物質の化学結合を結合させ、弾性のあるゴムを作ります。
これにより、他の特性を犠牲にすることなく、良好な走行距離を実現することができるのです。

●可塑剤（かそざい）
可塑剤は、雪や雨の中でもタイヤが走行中に安全な感覚を与えるために必要です。
これらの油脂や樹脂は、タイヤの柔軟性を高め、素材のグリップ力を向上させます。
ドライバーであるあなたにとって、可塑剤は転がり抵抗を向上させることを意味します。
また、油脂はタイヤの滑りにくさを向上させます。
冬用タイヤに夏用タイヤよりも多くの油脂が使われているのはそのためです。
また、可塑剤は低温でのゴムの硬化を防ぎます。

可塑剤は低温でのゴムの硬化を防ぐ。

※可塑剤とは、ある材料に柔軟性を与えたり、加工をしやすくするために添加する物質のことです。

可塑剤は主に、塩化ビニル樹脂（塩ビ）を中心としたプラスチックを軟らかくするために用いられ、そのほとんどが酸とアルコールから合成される化合物（一般にエステルといわれるもの）です。
可塑剤に使用される酸には、フタル酸、トリメリット酸、アジピン酸などがあります。
また、アルコールはオクタノール、イソノナノール、高級混合アルコールなどが主なものです。
これらの酸とアルコールを様々に組み合わせることで、多種多様な可塑剤が作られています。


■タイヤの素材についてまとめ
タイヤには、ゴムの主成分である充填剤や可塑剤に加えて、前述の硫黄などの化学物質や酸化防止剤などが使われています。
これらは運転挙動にも影響を与えるものです。
新しいゴムコンパウンドを開発するには、常に材料のバランスを考えなければならず、タイヤごとに、また使用する材料ごとに異なる複雑なプロセスで構成されています。