JPS61122010A - 耐久性の改良された空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐久性の改良された空気入りタイヤ、例えば、
ビード部のカーカスプライのコード層間に短繊維を極力
配向させたゴム補強層を配置することにより耐久性の改
良された空気入りタイヤに関する。

（従来の技術） 最近、耐久性の優れたタイヤはラジアルタイヤの出現に
より大幅に向上したが、高速道路の発達および自動車の
性能の向上により高速・高荷重においての長期間の走行
がさらに増加している。したがって、タイヤも長期間の
高速走行に耐える、さらに、大幅な性能の向上した耐久
性のあるタイヤが望まれている。従来の耐久性の優れた
空気入りタイヤとしては、例えば、第３図のようなもの
がある。第３図において、３１は従来の耐久性の優れた
空気入りタイヤであり、空気入りタイヤ３１は、ビード
ワイヤｎを有するビード部３３、ビードワイヤ３２の放
射外方に位ｌするステイフナ−翼、ステイフナ−３４と
ビードワイヤ３２との周囲を内側から外側に折り返され
た３層の６−６ナイロンコードをゴム引きされたフード
層３５（第３図に一本の線として示している）からなる
カーカスプライ３６、カーカスプライ３６の外周面に位
置するベルト３７、ベルト五の外周面に位置するトレッ
ド３８、空気入りタイヤ３１の両側面をトレッド３８か
らビード部３３までタイヤの側面の外側を被覆する一対
のサイドウオールゴム４０とを有している。カーカスプ
ライ３６の３層のコード層３５はタイヤの内側表面から
外側表面の方向に各コード層３５　ａ、３５　ｂ、３５
　Ｇが配置され、これらのコード層３５の両端部４１は
ビード部３３の外側に位置している。最近、端部４１の
位置は放射方向内側に位置するよう設けられている。

空気入りタイヤ（例えば、トランク用）３１には、通常
、空気圧６〜７電／−の空気が充填されているので、カ
ーカスプライ３６のコード層あにはコードの方向に大き
な張力が作用している。また、荷重Ｗ（矢印Ｗで示して
いる）が負荷されると、タイヤの回転軸の垂直下の空気
入りタイヤ３１の形状は第３図の実線（矢印Ｔで示され
ている）の輪郭線から３点鎖線Ｔａ　（矢印Ｔａで示さ
れている）の輪郭線（一部のみ示している）まで撓む。

この形状の変化のため、カーカスプライ３６のコード層
３５の眉間には剪断歪が起こる。この剪断歪は空気入り
タイヤの一回転毎に起こり、空気入りタイヤの内側のビ
ード部では、この剪断歪は特に大きい。また、大型トラ
ック用空気入りタイヤではコード層３５の層数が多くな
り、層数が多い程剪断歪は大きくなる。また、荷重が大
きい程、タイヤの撓みが大きくなり、ビード部３３の層
間の剪断歪は大きくなる。

最近の長期間の連続走行する大型トランク用の空気入り
タイヤにおいて、ビード部３３のコード層３５の層間に
剥離故障が起こるという問題点がある。コード層３５の
ゴム引きの厚さを薄くすることも考えられるが、この場
合、ビード部３３の全体の剛性が小さくなり荷重による
変形が大きくなり、剪断歪が大きくなるという問題点が
ある。

（発明の目的） そこで、本発明においては、有機繊維のカーカスプライ
を有する空気入りタイヤにおいて、上記の問題点をなく
し、ビード部およびビード部の近傍におけるカーカスプ
ライの内側部に起こる故障、例えば剥離故障、コード切
れ故障等をビード部の形状、ビード部の剛性を大きく変
化させず、かつ、タイヤの重量も大きく増加させること
なしに解決し、かつ、連続高速走行ができ、かつ、耐久
性の優れた耐久性の改良された空気入りタイヤを提供す
ることを目的とする。

（発明の構成） 本発明に係る耐久性の改良された空気入りタイヤは、と
−ド部に位置するビードワイヤと、多数の有機繊維コー
ドが平行に配置されプライコーティングゴムによりゴム
引きされたコード層から成り、両端部がビード部で折り
返してビードワイヤに係止され、ビードワイヤを境界と
してビードワイヤの軸線方向外側に位置する外側部およ
びビードワイヤの軸線方向内側に位置する内側部を有す
るカーカスプライと、ビードワイヤの放射方向外方に配
置されたステイフナ−と、ビード部からサイドウオール
部までカーカスプライの一部の外側を被覆したサイドウ
オールゴムと、を有する空気入りタイヤにおいて、前記
ステイフナ−に隣接するカーカスプライの内側部の隣合
うコード層間に厚さ０．２〜１．０　ｍｍの短繊維を含
有するゴム補強層を設けたことを特徴としている。また
、前記ゴム補強層の短繊維が平均径１μｍ以下、平均長
さしと平均径りの比（Ｌ／Ｄ）が８以上であることが好
ましい。

また、前記ゴム補強層の短繊維が少なくとも５重量部以
上であることが好ましい。また、前記ゴム補強層の短繊
維の配向方向が前記カーカスプライのコードの配向方向
に対して０度〜１０度でることが好ましい。また、加硫
後の短繊維補強ゴムにおいて短繊維の配列方向に引張っ
た５０％歪時の弾性率Ｍ１と、短繊維の配列方向と直角
の方向に引張った５０％歪時の弾性率Ｍ２の比Ｍ　１　
／Ｍ　２が２．５以上であることが好ましい。

また、加硫後のゴム補強層において短繊維の配向方向に
引張った５０％歪時の弾性率がブライコーティングゴム
の５０％歪時の弾性率の１．５倍以上であることが好ま
しい。また、前記ゴム補強層の短繊維が、アミド基を′
有する熱可塑性ポリマーから成っており、ゴムの部分と
フェノールホルムアルデヒド系樹脂の縮合物を介してグ
ラフトしていることが好ましい。

本発明において、短繊維の平均径を１μｍ以下に限定し
たのは、次のような理由による。

本来、短繊維に歪（応力）がかかっ入場台、短繊維の両
末端に大きな剪断応力がかかり、その剪断応力によって
、短繊維の両末端から亀裂が発生、成長して短繊維補強
ゴム組成物に特有の大きなりリープを生じる傾向が強か
った。その剪断応力は、短繊維の形状に大きく依存して
いることが分かっており、当然のことながら短繊維が小
さければ小さい程、短繊維の両末端にかかる歪も小さく
なるので剪断応力も小さくなる。

短繊維が小さくなれば短繊維１個当たりの補強効果も小
さくなるが個数が多くなるので全体として見れば、短繊
維が入ることによって耐疲労性、特に繰り返し歪を受け
た後のクリープが大きくなるのを防ぐことができる。さ
らにまた、短繊維補強の目的である高い弾性率、優れた
耐カフ、ト性、および本発明に利用している高い異方性
を発現させることが出来るのである。

前記の短繊維補強のメリットを出させるためには、アス
ペクト比（Ｌ／Ｄ）が８以上であることが必要であり、
このアスペクト比を８以上に保って短繊維の両末端にか
かる剪断応力を問題にならないレベルまで下げるには、
短繊維の平均径を１μｍ以下にしなければならない。

本発明に於いて、短繊維の量を５重量部以上に限定した
理由は、５重量部よりも少ないと本発明の目的である短
繊維補強の効果が期待出来ないからである。本発明では
、後述するように短繊維を極力配向させ、その配向方向
とコードの方向との角度差をコントロールすることによ
って、設計通りのタイヤを得ることが可能となる。

本発明に於いて、短繊維を含有する短繊維補強ゴム組成
物のゴムシートの厚さを０．２〜１゜０ｍｍに限定した
理由は、０．２ｍｍよりも薄いゴムシートを工業的に生
産するのは困難であるし、また、この薄さでは、充分な
効果が期待出来ないからである。逆に１．０　ｍｍを超
えると、と−ド邪のタイヤ全体の厚さが厚くなり過ぎて
、ビード部の形状およびビード部の剛性が大きく変化し
、また、タイヤの重量が大きく増加するので現実的でな
い。

本発明に於いて、カーカスプライのコードの配列方向と
短繊維補強ゴム中の短繊維の配向方向との角度θは０度
〜１０度が好ましいが、これはこの角度θの範囲で短繊
維補強の効果が最も発揮出来るからである。カーカスプ
ライのコードの配列方向と短繊維補強ゴム中の短繊維の
配向方向との角度θは「鋭角」の方を測定している。

本発明に於いては、加硫後の短繊維補強ゴムに於いて短
繊維の配列方向に引っ張った５０％歪時の弾性率Ｍ１と
、短繊維の配列方向と直角の方向に引っ張った５０％歪
時の弾性率Ｍ２の比（Ｍｌ／Ｍ２）が２．５以上である
ことが好ましいが、このことは短繊維の配向の程度を示
しており、この程度に配向させた短繊維を含有する短繊
維補強ゴム組成物を前述したようにカーカスプライのコ
ードの配列方向と短繊維補強ゴム中の短繊維の配列方向
との角度θを０度〜１０度にした時に最も大きな効果を
生み出す。

本発明に於いては、短繊維の材料としてアミド基を有す
る熱可塑性ポリマーであることが好ましいが、これは、
アミド基を有するポリマーが結晶し易く、かつ結晶の配
向が比較的容易で球晶等を作り難いので短繊維の耐疲労
性が優れているためである。また、アミド基を有するポ
リマーの結晶融点は、通審２００°Ｃ以上であり、耐熱
性の点からも問題がないからである。

本発明に於いて、短繊維とゴムの部分はフェノールホル
ムアルデヒド系樹脂の縮合物を介してグラフトしている
ことが好ましいが、これは短繊維とゴム部分の接着強力
を増加させることによって短繊維補強ゴムの耐疲労性を
向上させることが出来るからである。

しかしながら、短繊維の材質としては、本実施例に限定
されるものではなく、シンジオタフティック−１，２−
ポリブタジェンまたは、アイソタクティフクポリブロビ
レン等の熱可塑性ポリマーであってもよい。

以下、実施例でより詳細に説明する。

（実施例１〜３） 実施例１では本発明の空気入りタイヤが従来のタイヤに
比べて、耐久性能に於いて著しく改良されていることを
示す。

（１）強化ゴム組成物の製法 温度、１５０℃でロータの回転数、１１００ｒｐに調節
したＯＯＣバンバリーミキサ−（神戸製鋼製）の中に、
１００℃のムーニー粘度が四である天然ゴム１４００ｇ
、及びＮ−（３メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシ
プロピル）−Ｎ’−フニニルーＰ〜フェニレンジアミン
〔ツクランクＧ−１、大向新興製〕１４ｇ、を投入し、
１分間素線した。次いで、６−ナイロン（商品名二１０
３０Ｂ、宇部興産■製、融点２２１℃、分子量３０００
０　）　７００　ｇを投入し、７分間混練りした。

この間にバンバリーミキサ−内の温度は２３２°Ｃまで
上昇し、６−ナイロンは溶融した。次いで、ノボラック
型フェノールホルムアルデヒド初ＸＪＩ縮合物（明相化
成＠製、商品名５５０ＰＬ）３０ｇを投入し、７分間混
練りした後、ヘキサメチレンテトラミン３ｇを投入し、
２．５分間混練りして（この間バンバリーミキサ−の打
身の温度は２３０℃）グラフト反応させた後、バンバリ
ーミキサ−の下方に落下し取り出した。

次いで、得られた混練り物は、ノズルの内径２　ｆｆ１
ｍ％長さと内径との比（Ｌ／Ｄ）が２の円形ダイを有す
る３０ｍｍφ押出機（池貝社製）を用いて、グイ設定温
度２３５℃で紐状に押出し、こ　゛の押出物を０℃の冷
却水で冷却固化し、ついで、ガイドロールを経てボビン
にドラフト比９で話ｍ／分の速度で巻き取った。この巻
取物を一昼復室温で真空乾燥し、付着水を除いた後、こ
の巻取物約５００本を束ねてシート状（厚さ２　ｍｍ、
中１５０　ｍ＋ｎ）として、このシート状物をロール間
隙０．２　ｍｍ、温度６０℃の一対の圧延ロールで約１
０倍にロール圧延して、短繊維で強化した強化ゴム組成
物（試料１）を得た。

（２）　　短繊維補強ゴムおよびゴムシート層（ゴム補
強層）の製法 前記の強化ゴム組成物は表１に示すような配合成分と配
合比率で配合され、温度７０″Ｃ、ロータの回転数７Ｏ
ｒ、ｐ、ｍに８周節したＯＣＣバンバリーミキサ−（神
戸製鋼製）で混練りして短繊維補強ゴムより成るゴム組
成物ｌを作成した。

また、比較のために、強化ゴム組成物を含まない配合成
分と配合比率を用い、他は間じ製法によってゴム組成物
２およびゴム組成物３を作成した。さらにこれらのゴム
組成物１乃至ゴム組成物３は通常のゴムロールを用いて
所定の厚さのゴムシート層から成るゴム補強層に作成さ
れた。

また、比較のために、表１に示したように、強化ゴム組
成物を含まない配合成分と配合比率を用い、他は同じ製
法によってゴム組成物２およびゴム組成物３を作成した
。さらにこれらのゴム組成物１乃至ゴム組成物３は通常
９ゴムロールを用いて所定の厚さのゴムシート層（実施
例１では厚さ、０．４　ｍｍのゴムシート）を作成する
。ゴム組成物１は短繊維を所定量だけ含育しているので
ゴムロールの引き出し方向（すなわち長手方向Ｌ）に短
繊維が配向した本発明のゴムシート層となる。

次いで、このゴムシート層はカーカス層に用いる６−６
ナイロンの簾コードのカーカス層の所定の位置に所定の
幅（実施例１では６０ｍｍであり、タイヤサイズにより
市〜８０ｍｍが用いられた）で張り付けられ所定の厚さ
く実施例１では０．４　ｍｍ）のゴム補強層を有するカ
ーカス層ができる。

（以下、本頁余白） 表１ （ａ）液状ＩＲはクラレイソブレンケ′ミカル■製ＬＩ
Ｒ−父である。

（ｂ）ノボラック型カシニー変性フェノール樹脂はフェ
ノール１００重量部に対してカシュー油４０重量部で変
性したノボラック型フェノール樹脂である。

（ｃ）老化防止剤は入内新興化学工業■製ツクランク８
１０−ＮＡである。

（ｄ）Ｎｏｂｓは大円新興化学工業■製ツクセラーＭＳ
Ａ−Ｇである。

（ｅ）短繊維の量（重量部）は試料１の中の短繊維の量
をゴム組成中のゴム、１００重量部当りに含まれている
短繊維の量で示したものである。

（３）　　タイヤの構造 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明に係る耐久性の改良された
空気入りラジアルタイヤの一実施例であり、第１図はこ
の断面図、第２図はと一ド邪の拡大断面図である。

まず、構成について説明する。第１図および第２図にお
いて、１は本発明に係る耐久性の改良された空気入りタ
イヤであり、空気入りタイヤ１はビード部２に位置する
ビードワイヤ３と、多数（実施例１では３層）の有機繊
維コード（実施例１では６−６ナイロンコード）が平行
に配置されプライコーティングゴムによりゴム引きされ
たコード層５から成るカーカスプライ６を有している。

カーカスプライ６の各コード層５はタイヤの内側表面か
ら外側表面の方向に３層のコード層５ａ、５ｂ、５ｃを
構成し、両端部がビード部２で折り返してビードワイヤ
３に係止され、ビードワイヤ３を境界としてビードワイ
ヤ３のタイヤ軸線方向Ａ外側に位置する外側部６ａおよ
びワイヤワイヤ３の軸線方向Ａ内側に位置する内側部６
ｂを有している。また、空気入りタイヤ１は、カーカス
プライ６の外周面に位置するベルト７と、ベルト７の外
周面に位置するトレンド８と、ビードワイヤ３の放射方
向Ｂ外方に配置されたステイフナ−１０と、と−ド部２
からサイドウオール１１のカーカスプライ６の外側トレ
ンド８まで被覆したサイドウオールゴム１２と、を有す
る。ゴム補強層１３（図中点線で示している）は、ステ
イフナ−１０に隣接するカーカスプライ６の内側部６ｂ
の隣り合うコード層間に設けられ、０．２〜１．０　ｍ
ｍの厚さく実施例１では０．４　ｍｎ＋）を有し、短繊
維を含有する。また、ゴム補強層１３の短繊維は、平均
径１μｍ以下、平均長さしと平均径りの比Ｌ／Ｄが８以
上である。また、ゴム補強層１３の短繊維は５重量部以
上である。また、ゴム補強層１３の短繊維の配向方向は
、カーカスプライ６のコードの配列方向に対して０度〜
１０度である。加硫後のゴム補強層１３において、短繊
維の配向方向に引張った５０％歪時の弾性率Ｍ１と短繊
維の配向方向と直角の方向に引張った５０％歪時の弾性
率Ｍ２との比Ｍ　１　／Ｍ　２は２．５以上である。加
硫後のゴム補強層１１に於いて短繊維の配向方向に引張
った５０％歪時の弾性率がプライコーティングゴムの５
０％歪時の弾性率の１．５倍以上である。ゴム補強層１
３の短繊維はアミド基を有する熱可塑性ポリマーから成
っており、ゴムの部分とフェノールホルムアルデヒド系
樹脂の縮合物を介してグラフトしている（短繊維の配向
方向°と短繊維の配列方向とは本発明では同じことを意
味する）。

（４）タイヤの製造と性能試験結果（作用）タイヤの製
造は通常の方法によって行われた、（タイヤサイズは１
０　Ｒ２０で、ラジアルタイヤである）すなわち、未加
硫部材として、と−ドワイヤ３、ステイフナ−１０、ベ
ルト７、トレンド８、サイドウオールゴム１２および短
繊維を含有し、所定の量配同した厚さ０．４ｍｍのゴム
補強層１３を、コード層５の内側部６ｂの位置に所定の
幅（実施例１では６０ｍｍ）で、かつ、ゴム補強層１３
の短繊維の配向方向がカーカスプライ６のコードの配向
方向に対して０度の角度として３枚のコード層５を準備
する。ここに、カーカスプライ６に用いたプライコーテ
ングゴム１２は表１のゴム組成物Ｎ１３を用いた０次い
で、これら準備された部材は所定のタイヤ成形機を用い
て、所定の順序で張り付けて所謂グリーンケース（未加
硫タイヤ）を製造する。次いで、加硫機中で加圧、加熱
して製品タイヤ（実施例１）を製造する。また、短繊維
を含有しないゴム組成物を用いて、実施例１の場合と同
様にして比較例のタイヤを製造する。

これらの実施例および比較例のタイヤは所定の空気圧ま
で空気を充填し、耐久ドラム試験を実施した。耐久ドラ
ム試験（以下、単に耐久試験という）は以下に述べる順
序で実施した。

まず、実施例１のタイヤのトレッドをグラインダーでパ
フして取り除いた試験タイヤを造る。次いで、試験タイ
ヤは空気圧１０　ｋｇ　／　ｃａｔとし、Ｊ　Ｉ　Ｓ　
１１０％の荷重を負荷して、３．５度のスリップ角度を
左右交互に加えながら所定の速度で走行させる試験条件
によりドラム試験を行った。

ビード部に故障が起こるまでのスリップ角度を加えた回
数（サイクル数）で評価した。耐久試験の結果は表２の
下部に示されている。この耐久試験は促進試験であり、
空気入りタイヤが長距離走行用トラックに装着されて、
長期間の連続走行する場合に相当するビード部２の耐久
試験である。空気入りタイヤはビード部２およびビード
部２の近傍において、長期間走行時にコード層５の眉間
の剥離故障が起こることがある。

耐久試験は長期間走行の際に起こる眉間の剪断歪と同じ
剪断歪を試験タイヤの眉間に起こして同じ剥離故障が短
時間に起こるようにした実際の走行との相関性が高い耐
久試験である。

次に作用について説明する。実施例１のタイヤはトレッ
ドがパフして取り除かれ、耐久ドラム試験機のドラム上
に装着して前述の試験条件で走行試験が実施される。空
気入りタイヤの空気圧が１０　ｋｇ　／　ｃｒ＆で通常
の空気圧約７ｋｇ１０ｄより極めて高い空気圧であり、
カーカスプライ６のコード層５の６−６ナイロンコード
には極めて大きな張力が作用している。また、ドラムは
一回転毎にタイヤに３．５度の左右のスリップ角度を与
えるので、カーカスプライ６の内側部６ｂにおいてコー
ド層５の眉間およびコード層５とステイフナ−１０との
間には極めて大きい眉間の剪断歪を起こす。しかしなが
ら、実施例１のタイヤには各コード層５ａ、５ｂ、５ｃ
の眉間およびコード層５ａとステイフナ−１０との間に
短繊維を有するゴム補強層１３が設けられている。

したがって、これらの大きな剪断歪の高いピークを有す
る歪分布は弱められて、極めて低いの剪断歪の分布とな
り、この剪断歪による疲労は小さくなり、寿命は極めて
大幅に増加する。このため、耐久試験においては、表２
に示されているように、実施例１では８４５回、比較例
１〜３では、それぞれ、６５２回、６１２回および５３
６回であり、本発明の短繊維を有するゴム補強層１３を
設けた実施例１がビード部２の耐久性が極めて大幅に優
れていることが解る。

この耐久試験は前述の様に促進試験であるので、ビード
部に故障が起こったが、実施例１のタイヤはゴム補強層
１３を有しているので、実際に大型トランクに装着して
長期間走行した場合には、ビード部の剥離故障は８碁な
い。すなわちビード部２の耐久性は極めて大幅に改良さ
れた空気入りタイヤである。

以上説明したように、ビード部のカーカスプライ６の内
側部６ｂのコード層５の層間およびコード層５ｃとステ
イフナ−１０との間に短繊維を有するゴム補強層１３を
前述のよ）に配置することによりビード部の耐久性が極
めて大幅に改良された。耐久性の改良された空気入りタ
イヤを提供することができる。

また、実施例１〜３ではゴム補強層の短繊維の配向方向
がカーカスプライの配列方向に対する角度がＯ〜１０ド
ラムが好ましいことを示す。

表２の実施例１〜３に示しているよに、ゴム補強層の短
繊維の配向方向がカーカスプライ６のコードの配列方向
に対してそれぞれ、０度、１０度および２０度の角度（
以下、単にゴム補強角度という）場合について耐久試験
結果が示されている。この結果からゴム補強角度は１０
度の角度を超えると、耐久試験の結果が低下しているこ
とが解る。このことから、ゴム補強角度は０度〜１０度
が好ましいことが解る。ここに、実施例２．３のタイヤ
はゴム補強角度をそれぞれ１０度および２０度とした以
外は実施例１と同様に製造され、かつ、耐久試験を実施
した。

（以下、本頁余白） （実施例４〜６） 実施例４〜６では本発明に使用する短繊維の平均径が１
μｍ以下に限定されることを示す。

前述の強化ゴム組成物（試料１）の製法に準じて使用す
るナイロン樹脂の粉末の平均粒径を変えた強化ゴム組成
物（試料２〜６）が製造された。試料１〜６の短繊維の
平均径と物性を表４に示しである。

表４ （ａ）グラフト率の測定及び算出は下記によって行った
。

実施例１で得られた強化ゴム組成物２ｇをベンゼン２０
０　ｍ　ｌの中に室温で添加し、強化ゴム組成物中のゴ
ム分を溶解させ、得られたスラリーを室温で遠心分離し
て溶液部分と沈澱部分とに分けた。沈澱部分について前
記の操作を７回繰り返し行った後、沈澱部分を乾燥して
ナイロン繊維を得た。このナイロン繊維をフェノールと
オルソジクロルベンゼンの１　：　３　（ｆｆｉ量比）
の混合溶媒に溶解させ、水素原子核Ｈを用いる核磁気共
鳴スペクトル（ＮＭＲ）で分析（内部標準：テトラメチ
ルシラン）し、ＮＭＲチャートから天然ゴムに起因する
メチル基及びメチレン基、６−ナイロンに起因するｃｏ
基に隣接したメチレン基、ＮＨ基に隣接したメチレン基
及び他の３個のメチレン基の各々のピークについて、切
取り面積法により６−ナイロンと天然ゴムとのモル比を
求めて、グラフト率を算出した。また前記のナイロン繊
維の形状を繊維約２００本について１万倍の倍率で走査
型電子顕微鏡を用いて測定した。繊維は断面が円形の極
めて細い短繊維であった。試料３は短繊維の平均径が１
．１μｍで本発明の平均径の限界１μｍを超えたもので
ある。また、表４によって得られた強化ゴム組成物（試
料２〜６）を用いて、（実施例１〜５）の（２）短繊維
補強ゴムおよびゴムシート層の製法に準じてゴム組成物
４〜８を製造し、さらに、各ゴム組成物を用いて、それ
ぞれ補強層を製造した。ここに、ゴム組成物４〜８の配
合成分は表５に示されており、ゴム組成物５は、試料３
を用いており、短繊維の平均径１゜０μｍを超えたゴム
組成物である。

次に、表６に示すように、前述のゴム組成物４〜８のゴ
ム補強層を用いて、実施例４〜６および比較例４．６の
タイヤがゴム補強層の厚さを０．４５１？１Ｉ１１とし
た以外は前述した実施例１のタイヤに準じて製造され、
次いで、耐久試験が実施された。耐久試験の結果が表６
に示されている。タイヤサイズは１１　Ｒ２２，５であ
り、チューブレスタイヤである。

表６に於いて、実施例４〜６は共に短繊維の平均径１μ
ｍ以下の表４中の試料２、試料４および試料６を用いて
おり、これらのタイヤの耐久試験の結果はそれぞれ、８
６２回、７９５回、７８８回の良い結果を示している。

。 一方、比較例５のタイヤはゴム組成物に短繊維の平均径
が１．０μｍを超えたゴム組成ｖＩＪ５を用いており、
耐久試験の結果は６４５回で低い。

すなわち、短繊維の平均径が１μｍを超えるとゴムの補
強効果が少ない。

以上説明したことから、短繊維の平均径は１μｍ以下に
限定される。

また、比較例６のタイヤには、表４の試料５が用いられ
ており、短繊維の平均径は０．２μｍであり、１μｍ以
下ではあるが、アスペクト比は７．８のものが用いられ
ている。この場合、表６の比較例６の補強効果が十分で
ない。このことから、短繊維のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）
は８以上であることが必要である。

（実施例７〜１１） 実施例７〜１１は、ゴム補強層１３の短繊維補強ゴム層
の厚さは０．２　ｍｍ〜１．０ｍｒｎが好ましいことを
示す。

表７に示しているように、ゴム組成物阻１を用いて、実
施例７〜１１のタイヤが各実施例のゴム補強層の厚さを
それぞれ０．２　ｍｍから１．１　ｍｓ＋まで変える以
外は実施例１の製法に準じて製造された。次いで、実施
例１の場合と同様に耐久試験が実施された０表７の耐久
試験の結果かられかるように、ゴム補強層の厚さは０．
２　ｍｍ未満では工業的にゴムシートを造ることができ
ない。

また、１．０　ｍｍを超えると耐久試験の回数が７００
回以下と低くなる。このことから、短繊維補強ゴム層の
厚さは０．２〜１．０　ｍｍの厚さが好ましい。

（実施例１２．１３） 実施例１２．１３では、短繊維補強ゴム中の短繊維の量
が５重量部以上が好ましいことを示す。

短繊維補強ゴム中の短繊維の量が５重量部以上になるよ
う、前述の強化ゴム組成物（試料１）を用い、かつ、表
８の配合成分によって、実施例１と同様にゴム組成物９
．１０が製造された。短繊維の量（重量部）はゴム組成
物９では３、ゴム組成物１０では、５重量部である。こ
れらゴム組成物を用いて、実施例１と同様にして、厚さ
０．５１１１１１のゴム補強層が製造された。このゴム
補強層を用いて、表９の実施例１２．１３のタイヤ（タ
イヤサイズ１１Ｒ２２，５のチューブレスタイヤ）がゴ
ム補強層の厚さを０．５　ｍｍとした以外は実施例１と
同様にして製造され、耐久試験が実施された。試験結果
は表９に示されている。表９において、実施例１２は実
施例１３より低い回数を示している。

このことから、短繊維の量は５重量部以上が好ましいこ
とがわかる。

（以下、本頁余白） 表８ （ａ）ＭＯはブライコーティングゴムの父％歪時の弾性
率である。

表９ （実施例１４〜１７） 実施例１４〜１７はゴム組成物隘１中の短繊維の配向の
程度を変化させて、好ましい範囲が［加硫ゴムの短繊維
補強ゴムに於いて短繊維の配向方向に引張った５０Ｖ６
歪時弾性率Ｍ１と短繊維の配向方間と直角の方向に引張
った５０％歪時弾性率Ｍ２との比（Ｍｌ／Ｍ２）が２．
５以上、」であることを示す。

表１０において、実施例１４〜１７に用いたゴム補強Ｊ
ｉｉ１３の配向度を変えたゴムシートは次のようにして
作成した。

無配向は未加硫ゴムをプレスを用いてシーテイングし、
これを用いて実施例のタイヤを造った。この場合は、Ｍ
ｌ−Ｍ２である。また、配向の程度はロール間隙を変化
させ、その後のゴム補強層の厚みの調整は、ゴムシート
の２枚を重ねたり、あるいは、プレスを使って行った。

表１０の実施例１４〜１７のタイヤ（タイヤサイズ１゜
Ｒ２０）はゴム補強層の配向の程度が異なるゴム補強層
を用いた以外は実施例１と同様にして製造し、かつ、耐
久試験を実施した。試験結果は表１０の下段に示されて
いる。

表１０において、短繊維の配向の程度すなわち、Ｍ　１
　／Ｍ　２の比が２．５である実施例１６．１７のタイ
ヤは、耐久試験の結果はそれぞれ、８４９回、８９９回
であり、実施例１４．１５より優れた耐久性を示してい
る。

このことから、短繊維の配向の程度を示すＭ　１　／Ｍ
　２は２．５以上であるゴム補強層を用いることが好ま
しいことがわかる。

なお、特開昭５７−１０６３２号公報で開示される１ｓ
ｏ−ポリプロピレン短繊維を本発明の本質的要件の「高
い異方性」を出すようにアレンジすれば充分に可能であ
る。又、特公昭５７−４５２７号公報、特公昭５７−４
５３０号公報、特公昭５７−３０６６２号公報で開示さ
れたｓ　ｙ　ｎ−ｌ５２−ポリブタジェン短繊維につい
ても同様に使用可能である。しかしながら、最も好まし
いのは、本発明に用いたナイロン短繊維である。

また、本発明は前記実施例によって縛られるものではな
く、有機繊維をベルトに使用したラジアルタイヤ、ベル
トを有したバイアスタイヤ（ベルテッドバイアスタイヤ
）およびバイアスタイヤ等に使用可能であるし、乗用車
用タイヤのみならず、大型タイヤにもまた通用可能であ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、ミクロな短繊維を含む短繊維補強
ゴム組成物を充分に配向させ、しかも短繊維の配向方向
がカーカスプライのコードの配向方向に対して０〜１０
度の角度になるように、カーカスプライのコード層の層
間およびカーカスプライとステイフナ−との間にこの短
繊維補強ゴム組成物のゴム補強層を配置することにより
、ビード部の内部の層間およびビード部の近傍に起こる
剪断歪のピークを除き、剪断歪の大きさを低くする。こ
のことによ゛す、剪断歪による疲労は小さくなり、寿命
は極めて大幅に向上し、ビード部の耐久性を大幅に向上
した耐久性の改良された空気入りタイヤを提供できる。

また、この短繊維補強ゴムと通常のコーティングゴムを
組合せることにより相乗効果的に通常のコーティングゴ
ムの流れも少なくするという効果があり、これらの効果
によりタイヤの耐久性能を著しく改良した空気入りタイ
ヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明に係る耐久性の改良された空気入り
タイヤの一実施例を示すものであり、第１図はその断面
図、第２図はビード部の一部拡大断面図である。第３図
は従来の空気入りタイヤの断面図である。 １−・−空気入りタイヤ、 ２・−−−−−ビード部、 ３・−・・・ビードワイヤ、 ５−−−−−−コード層、 ６・・−・−カーカスプライ、 １０−−−−−−ステイフナ−１ １２・−・−サイドウオールゴム、 １３・−・−・ゴム補強層。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビード部に位置するビードワイヤと、多数の有機
   繊維コードが平行に配置されプライコーティングゴムに
   よりゴム引きされたコード層から成り、両端部がビード
   部で折り返してビードワイヤに係止され、ビードワイヤ
   を境界としてビードワイヤの軸線方向外側に位置する外
   側部およびビードワイヤの軸線方向内側に位置する内側
   部を有するカーカスプライと、ビードワイヤの放射方向
   外方に配置されたスティフナーと、ビード部からサイド
   ウォール部までカーカスプライの一部の外側を被覆した
   サイドウォールゴムと、を有する空気入りタイヤにおい
   て、前記スティフナーに隣接するカーカスプライの内側
   部の隣合うコード層間に厚さ０．２〜１．０ｍｍの短繊
   維を含有するゴム補強層を設けたことを特徴とする耐久
   性の改良された空気入りタイヤ。
2. （２）前記ゴム補強層の短繊維が平均径１μｍ以下、平
   均長さＬと平均径Ｄの比（Ｌ／Ｄ）が８以上であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐久性の改良
   された空気入りタイヤ。
3. （３）前記ゴム補強層の短繊維が少なくとも５重量部以
   上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   耐久性の改良された空気入りタイヤ。
4. （４）前記ゴム補強層の短繊維の配向方向が前記カーカ
   スプライのコードの配列方向に対して０度〜１０度の角
   度をなすことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   耐久性の改良された空気入りタイヤ。
5. （５）加硫後の短繊維補強ゴムに於いて短繊維の配列方
   向に引張った５０％歪時の弾性率Ｍ１と、短繊維の配列
   方向と直角の方向に引張った５０％歪時の弾性率Ｍ２の
   比Ｍ１／Ｍ２が２．５以上であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の耐久性の改良された空気入りタ
   イヤ。
6. （６）加硫後のゴム補強層において短繊維の配向方向に
   引張った５０％歪時の弾性率がプライコーティングゴム
   の５０％歪時の弾性率の１．５倍以上であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の耐久性の改良された
   空気入りタイヤ。
7. （７）前記短繊維が、アミド基を有する熱可塑性ポリマ
   ーから成っており、ゴムの部分とフェノールホルムアル
   デヒド系樹脂の縮合物を介してグラフトしていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の耐久性の改良さ
   れた空気入りタイヤ。