JP3811552B2

JP3811552B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

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Publication number: JP3811552B2
Application number: JP25401097A
Authority: JP
Inventors: 毅 ▲功▼刀; 大輔金成
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: JPH1191320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラック・バス等の重荷重車両に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、ビード部におけるゴムボリュームを削減しつつ耐久性を向上するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速道路の発達及び自動車性能の向上に伴って、重荷重車両による高速・高荷重での長時間走行が増加している。そのため、重荷重用空気入りラジアルタイヤも長時間の高速走行に耐え得るように耐久性を大幅に向上することが要求されている。また、重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、上記耐久性の向上に加えて、燃費の低減のために軽量化が要求されている。
【０００３】
従来、耐久性に優れた重荷重用空気入りラジアルタイヤとして、ビード部にスチールコードからなる補強層や有機繊維コードからなる補強層を付加したものが提案されている。しかしながら、上記のような補強構造を形成した場合であっても、カーカス層の巻き上げ端部に生じるコード間の剥離を抑制することはできなかった。
【０００４】
即ち、図４（ａ）に示すように、カーカス層の巻き上げ端部にはカーカスコード１１とゴム１２との未接着部分が存在するため、図４（ｂ）のように未接着部分を起点として亀裂Ｃ₁を生じやすく、この亀裂Ｃ₁が図４（ｃ）のように大きな亀裂Ｃ₂に成長してカーカスコード１１，１１間に剥離を生じるのである。また、カーカス層の巻き上げ端部をゴム補強層によって補強することも可能であるが、ゴム補強層では効果的な補強を行なうことができず、単に重量増加を招くだけであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ビード部におけるゴムボリュームを削減しつつ耐久性を向上するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部間に複数本のカーカスコードをタイヤ径方向に配列してなるカーカス層を装架し、該カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも前記カーカス層の巻き上げ端部に短繊維補強層を配置し、該短繊維補強層を構成するゴム中に、少なくとも２種類のポリマーが横断面で海島構造をなす短繊維（Ａ）がフィブリル化した短繊維（Ａ’）と、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）がゴム及び／又はポリオレフィンからなるマトリックス中に分散して結合した組成物とを、それぞれゴム１００重量部に対して前記短繊維（Ａ’）が０．５〜１０重量部、前記短繊維（Ｂ）が１〜１５重量部となるように配合し、これら短繊維（Ａ’）及び短繊維（Ｂ）をタイヤ周方向に配向させて、前記短繊維補強層のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａを１．２以上にしたことを特徴とするものである。
【０００８】
このようにタイヤ周方向のモジュラスｂをタイヤ径方向のモジュラスａに比べて特定の比率以上に大きくした異方性ゴムからなる短繊維補強層をカーカス層の巻き上げ端部に配置することにより、タイヤ径方向に配列したコードのタイヤ周方向の動きを効果的に抑制することが可能になるので、ビード部におけるゴムボリュームを削減しつつ巻き上げ端部における応力集中を緩和し、コード間の剥離を抑制してタイヤの耐久性を向上することができる。また、複数本のスチールコードをタイヤ径方向に配列してなるスチールコード補強層をビード部におけるカーカス層に沿うように配置した場合は、該スチールコード補強層の上端部に上記短繊維補強層を配置するようにすれば、スチールコード補強層に上端部におけるコード間の剥離も抑制することができる。
【０００９】
本発明において、モジュラスは２０℃における２０％伸長時のモジュラス（以下、２０％モジュラスという）を意味する。タイヤは通常５０％以下の歪み域で使用されるため、２０％モジュラスに基づく低伸長時のゴム特性はタイヤ性能と相関しやすく、この２０％モジュラスについて異方性を持たせることによりタイヤを効果的に補強することができる。
【００１０】
２０％モジュラスは、ＪＩＳＫ６３０１に規定される低伸長応力試験法によって測定することが可能である。この低伸長応力試験法では、幅５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ２ｍｍ、標線間４０ｍｍの試験片を用い、予備荷加として試験しようとする伸長率（２０％）の１．５倍の伸長を２回、４５±１５ｍｍ／分の速度で行った後、本試験を予備荷加と同一速度で２０％伸長させて停止し、３０秒後に荷重を測定する。２０％伸長応力（モジュラス）は以下の式により求めることができる。なお、測定は通常４回行い、その平均値を用いる。
【００１１】
σ₂₀＝Ｆ₂₀／Ｓ
σ₂₀：２０％伸長応力（ＭＰａ）
Ｆ₂₀：２０％伸長時の荷重（Ｎ）
Ｓ：試験片の断面積
上記短繊維補強層の異方性は、ゴム中に少なくとも２種類のポリマーが横断面で海島構造をなす短繊維（Ａ）がフィブリル化した短繊維（Ａ’）を特定量配合し、この短繊維（Ａ’）をタイヤ周方向に配向させることにより得られる。このフィブリル化した短繊維（Ａ’）は、短繊維補強層の２０％モジュラスを飛躍的に増大させることが可能である。また、フィブリル化した短繊維（Ａ’）に加えて、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）がゴム及び／又はポリオレフィンからなるマトリックス中に分散して結合したゴム組成物を特定量配合し、これら短繊維（Ａ’）及び短繊維（Ｂ）をタイヤ周方向に配向させるようにしたハイブリッド配合とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部を例示するものであり、図２はそのカーカス層の巻き上げ部を示すものである。図において、左右一対のビード部１，１間には複数本のカーカスコードをタイヤ径方向に配列してなるカーカス層２が装架されており、このカーカス層２のタイヤ幅方向両端部がビードコア３の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。また、ビードコア３の径方向外側には硬質ゴムからなるビードフィラー４が取り付けられており、カーカス層２の巻き上げ部がビードフィラー４を包み込むようになっている。
【００１３】
ビード部１には複数本のスチールコードをタイヤ径方向に配列してなるスチールコード補強層５がカーカス層２に沿うように配置されており、このスチールコード補強層５のタイヤ外側の上端部がカーカス層２の巻き上げ部の近傍で終端している。カーカス層２の巻き上げ部及びスチールコード補強層５の上端部には、これら端部を被覆するエッジカバーとして短繊維補強層６が取り付けられている。また、ビード部１において、カーカス層２の巻き上げ部及びスチールコード補強層５の上端部のタイヤ外側には、複数本の有機繊維コード（ナイロンコード等）をタイヤ径方向に対して傾斜するように配列してなる有機繊維コード補強層７が配置されている。
【００１４】
短繊維補強層６を構成するゴム中には、少なくとも２種類のポリマーが横断面で海島構造をなす短繊維（Ａ）がフィブリル化した短繊維（Ａ’）を配合し、また、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）を配合し、これらハイブリッド配合した短繊維（Ａ’）と短繊維（Ｂ）をタイヤ周方向に配向させることにより、短繊維補強層６のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａが１．２以上になるように設定されている。
【００１５】
このように異方性を持たせた短繊維補強層６をカーカス層２の巻き上げ部とスチールコード補強層５の上端部に配置することにより、タイヤ径方向に配列したコードのタイヤ周方向の動きを効果的に抑制することが可能になるので、ビード部１におけるゴムボリュームを削減しつつカーカス層２の巻き上げ端部とスチールコード補強層５の上端部における応力集中を緩和し、コード間の剥離を抑制してタイヤの耐久性を向上することができる。
【００１６】
図３は本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部を例示するものである。なお、本実施形態において、図１と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。図において、カーカス層２の巻き上げ端部には短繊維補強層６が配置されている。この短繊維補強層６は、ビードフィラー４と有機繊維コード補強層７との間に位置し、かつスチールコード補強層５の上端部からタイヤ径方向外側へ６０ｍｍ以内の領域にビード部１の補強体として配置されている。
【００１７】
このようにカーカス層２の巻き上げ端部近傍からタイヤ径方向外側へ延長する領域に異方性を持たせた短繊維補強層６を配置することにより、上記実施形態と同様にタイヤ耐久性の向上が可能であると共に、ビード部１のゴムボリュームを削減しつつ優れた操縦安定性を確保することができる。
本発明では、短繊維補強層６を少なくともカーカス層２の巻き上げ端部近傍に配置することが必要であるが、その配置形態は特に限定されることはなく、エッジカバーとして使用したり、操縦安定性を確保するための補強体として使用することが可能である。
【００１８】
本発明において、短繊維補強層６のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａは１．２以上、好ましくは１．５以上にする必要がある。この比ｂ／ａが１．２未満であると有効な補強効果を得ることが困難になる。また、比ｂ／ａはゴムの硬さ、短繊維の配合量及び短繊維補強層６の押出方法等によって決まるものであり、その上限は１０程度である。
【００１９】
短繊維補強層６は少なくとも１種のゴムから構成されている。このゴムとしては特に限定されるものではないが、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、各種エラストマー、例えば、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体〕、含ハロゲン系ゴム〔例えば、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＭＳ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー〕等を挙げることができる。
【００２０】
一方、短繊維（Ａ）を構成するポリマーは特に限定されるものではないが、少なくとも２種類のポリマーが相溶することなく繊維横断面で海島構造を形成し、機械的剪断力によって海成分と島成分とが少なくとも部分的にバラバラに分離してフィブリル化可能な特性を持っていることが必要である。短繊維（Ａ）を構成するポリマーとしては、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、ポリブタジエン、芳香族ポリアミド、レーヨン、ポリアリレート、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール、ポリパラフェニレンベンズビスチアゾール等を挙げることができる。
【００２１】
上述のようにフィブリル化可能な短繊維（Ａ）を用いることにより、繊維添加時には短繊維のアスペクト比（繊維長を繊維断面積相当の円の直径で割った値）を低くし、繊維の絡み合いを抑制してゴムへの分散性を良好にし、その後に機械的剪断力を与えて短繊維の海成分と島成分とをバラバラに分離させてフィブリル化し、そのフィブリル化後の短繊維（Ａ’）とゴムとの接触面積を増大させることにより、短繊維補強層６の補強効果を向上することができる。なお、短繊維（Ａ）はフィブリル化によって全断面で分割・細径化していてもよく、或いは幹部を残して周囲や両端部だけが細径化していてもよい。
【００２２】
短繊維（Ａ）の平均長は１〜５０００μｍであることが好ましい。短繊維（Ａ）の平均長が１μｍ未満であるとゴムの異方性が十分に得られず、逆に５０００μｍを超えると混練時及び押出時における加工性が著しく低下する。また、フィブリル化した短繊維（Ａ’）の平均直径は０．０５〜５．０μｍ、より好ましくは０．１〜２μｍにすることが好ましい。フィブリル化した短繊維（Ａ’）の平均直径を０．０５μｍ未満にすると混練時間が長くなり、それ以上に細径化しても補強効果の向上は得られなくなり、逆に５．０μｍを超えた状態にするとフィブリル化が不十分であるためゴムとの親和性が不十分になり、短繊維補強層６に亀裂を生じやすくなる。
【００２３】
本発明に使用される短繊維（Ａ）の好ましい一例として、少なくともポリビニルアルコール系ポリマー（Ｘ）と水不溶性ポリマー（Ｙ）からなり、重量比Ｘ／Ｙを９０／１０〜２０／８０として、いずれか一方が島成分、他方が海成分となる海島構造を形成する短繊維を使用することができる。この短繊維は、水溶性ポリマーであるポリビニルアルコール系ポリマー（Ｘ）と、酢酸セルロースや澱粉等のように常温水中に浸漬しても溶解しない水不溶性ポリマー（Ｙ）との組み合わせによって海島構造を形成するものである。ポリビニルアルコール系ポリマーは高強度であると共に、ゴムとの親和性が優れている。上記短繊維においてポリビニルアルコール系ポリマー（Ｘ）が９０重量％を超えるとゴム混練によって機械的剪断力を与えても繊維が分割せず、逆に２０重量％未満であると繊維補強効果が得られない。
【００２４】
短繊維補強層６を構成するゴムに対して、フィブリル化した短繊維（Ａ’）を単独で使用する場合、ゴム１００重量部に対して０．５〜１５重量部配合するようにする。短繊維（Ａ’）の配合量が０．５重量部未満であると短繊維補強層６のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａを１．２以上にすることが困難になり、逆に１５重量部を超えると混練時及び押出時における加工性が著しく低下してしまう。なお、短繊維（Ａ）の配合量はフィブリル化した短繊維（Ａ’）の配合量と実質的に同一である。
【００２５】
短繊維（Ａ）をゴムに配合する際、繊維の収束性を高めてゴムへの分散を促進するために、短繊維（Ａ）の表面に、例えばゴムラテックス、液状ゴム、液状樹脂、水溶性樹脂、熱可塑性樹脂などで適当な浸漬処理を施しても良い。また、短繊維（Ａ）とゴムとの加硫接着性を向上するために、ゴムにフェノール系化合物とメチレン供与体のような接着性化合物を配合しても良い。
【００２６】
フェノール系化合物としては、レゾルシン、β−ナフトール、レゾルシンとアルデヒド類との縮合物（レゾルシン樹脂）、ｍ−クレゾールとアルデヒド類との縮合物（ｍ−クレゾール樹脂）、フェノールとアルデヒド類との縮合物（フェノール樹脂）、その他フェノール性有機化合物とアルデヒド類との縮合物が挙げられる。一方、メチレン供与体としては、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチロールメラミン、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒドアンモニア、α−ポリオキシメチレン、多価メチロールアセチレン尿素及びそれらの誘導体が挙げられる。
【００２７】
フィブリル化した短繊維（Ａ’）は、ゴムとの親和性に優れるため、これらを配合しなくても問題とはならないが、配合する場合はフェノール性化合物をゴム１００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは６重量部以下とし、メチレン供与体をゴム１００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは５重量部以下とすることが好ましい。これら配合量を超えると加工性が低下したり、破断伸びが著しく低下するので好ましくない。これら配合剤のほか、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、不飽和カルボン酸及びその誘導体、エポキシ樹脂、エポシキ基変性液状オリゴマー又はポリマー、無水マレイン酸変性液状オリゴマー又はポリマー、ブロックイソシアネートなどの接着性化合物を配合するようにしても良い。
【００２８】
また、上記フィブリル化した短繊維（Ａ’）は特に低伸長時におけるモジュラスを増大させる作用は大きいが、高伸長時におけるモジュラスを増大させる作用は小さい。そのため、フィブリル化した短繊維（Ａ’）に加えて、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）を配合する。この短繊維（Ｂ）は高伸長時におけるモジュラスを増大させる作用が大きいため、短繊維（Ａ’）と短繊維（Ｂ）とのハイブリッド配合にすることにより、低伸長時と高伸長時におけるモジュラスを同時に増大させることが可能になる。高伸長時におけるモジュラスを増大させることにより、屈曲疲労に対する亀裂の発生及び亀裂成長を抑制することが可能になるので、耐屈曲疲労性を向上することができる。
【００２９】
このようにハイブリッド配合とした場合、フィブリル化した短繊維（Ａ’）の配合量をゴム１００重量部に対して０．５〜１０重量部にすると共に、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）の配合量をゴム１００重量部に対して１〜１５重量部にする。短繊維（Ａ’）と短繊維（Ｂ）の配合量の和が１．５重量部未満であると短繊維補強層６のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａを１．２以上にすることが困難になり、逆に２５重量部を超えると混練時及び押出時における加工性が著しく低下してしまう。
【００３０】
上述の短繊維（Ｂ）は主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーから構成されている。短繊維（Ｂ）の平均直径は０．０５〜５．０μｍの範囲にすることが好ましい。この短繊維（Ｂ）を短繊維補強層６のゴム中に配合するに当たって、短繊維（Ｂ）がゴム及び／又はポリオレフィンからなるマトリックス中に分散しており、かつ短繊維（Ｂ）がマトリックスと結合している組成物を作製し、この組成物を短繊維補強層６のゴム中に配合するようにする。短繊維（Ｂ）を含む組成物の例としては、下記の（ｉ）、（ii) 、(iii) を挙げることができる。
【００３１】
（ｉ）加硫可能なゴム１００重量部にポリマーの分子中アミド基を有する熱可塑性ポリマーの微細な短繊維１〜１００重量部が埋封されており、かつ該繊維の界面において前記ポリマーと加硫可能なゴムとがノボラック型フェノールホルムアルデヒド系樹脂の初期縮合物を介してグラフトしている強化ゴム組成物（特開昭５９−４３０４１号公報参照）。
【００３２】
ノボラック型フェノールホルムアルデヒド系樹脂の初期縮合物は、例えば、硫酸、塩酸、リン酸、シュウ酸などの酸を触媒として、フェノール、ビスフェノール類などのフェノール類とホルムアルデヒド（パラホルムアルデヒドでもよい）とを縮合反応させることよって得られる可溶可融の樹脂およびその変形物（変性物）である。
【００３３】
(ii) ポリオレフィンとエラストマーからなるマトリックス中に、熱可塑性ポリアミドが微細繊維状に分散しており、該微細繊維がシランカップリング剤を介してマトリックスと結合している繊維強化熱可塑性組成物（特開平７−２７８３６０号公報参照）。
シランカップリング剤としては、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等のビニルアルコキシシラン、ビニルトリアセチルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−〔Ｎ−（β−メタクリロキシエチル）−Ｎ、Ｎ−ジメチルアンモニウム（クロライド）〕プロピルメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、及びスチリルジアミノシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
【００３４】
（iii)加硫可能なゴム１００重量部に平均径０．０５〜０．８μｍのナイロンの微細な繊維１〜７０重量部が埋封されており、かつ該繊維の界面においてナイロンと加硫可能なゴムとがレゾール型アルキルフェノールホルムアルデヒド系樹脂の初期縮合物を介してグラフト結合している強化ゴム組成物（特開昭５８−７９０３７号公報参照）。
【００３５】
レゾール型アルキルフェノールホルムアルデヒド系樹脂の初期縮合物は、例えば、クレゾールのようなアルキルフェノールとホルムアルデヒドあるいはアトセアルデヒドとをアルカリ触媒の存在下に反応させて得られるレゾール型初期縮合物およびその変性物が挙げられる。特に、アルキルフェノールホルムアルデヒド系樹脂として、分子中にメチロール基を２個以上有するものが好適に使用できる。
【００３６】
上記（ｉ）、(iii) における加硫可能なゴム、上記（ii) におけるエラストマーは、それぞれ短繊維補強層６を構成するゴムと同様なものである。また、上記（ｉ）におけるアミド基を有する熱可塑性ポリマー、上記（ii）における熱可塑性ポリアミドとしては、熱可塑性ポリアミド及び尿素樹脂が挙げられる。これらのうち好ましいものとしては、融点が１３５℃から３５０℃のものが挙げられ、特に好ましいものとして融点が１５０℃から３００℃の熱可塑性ポリアミドが挙げられる。
【００３７】
熱可塑性ポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６−ナイロン６６共重合体、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ６、キシリレンジアミンとアジピン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとピメリン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとスペリン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとアゼライン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとセバシン酸との重縮合体、テトラメチレンジアミンとテレフタル酸の重縮合体、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の重縮合体、オクタメチレンジアミンとテレフタル酸の重縮合体、トリメチルヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の重縮合体、デカメチレンジアミンとテレフタル酸の重縮合体ウンデカメチレンジアミンとテレフタル酸の重縮合体、ドデカメチレンジアミンとテレフタル酸の重縮合体、テトラメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体ヘキサメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体、オクタメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体、トリメチルヘキサメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体、デカメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体、ウンデカメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体、及びドデカメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合体等が挙げられる。
【００３８】
これらの熱可塑性ポリアミドのうち、特に好ましいものとしては、融点１６０〜２６５℃の熱可塑性ポリアミドが挙げられ、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６−ナイロン６６共重合体、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４６、ナイロン１１、及びナイロン１２等が挙げられる。
上記(ii)におけるポリオレフィンは、８０〜２５０℃の融点を有するものである。また、５０℃以上の軟化点、特に５０〜２００℃軟化点をもつものも好ましく用いられる。このようなポリオレフィンとしては、Ｃ₂〜Ｃ₈のオレフィンの単独重合体や共重合体、及び、Ｃ₂〜Ｃ₈のオレフィンとスチレンやクロロスチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物との共重合体、Ｃ₂〜Ｃ₈のオレフィンと酢酸ビニルとの共重合体、Ｃ₂〜Ｃ₈のオレフィンとアクリル酸或いはそのエステルとの共重合体、Ｃ₂〜Ｃ₈のオレフィンのオレフィンとメタアクリル酸或いはそのエステルとの共重合体、及びＣ₂〜Ｃ₈のオレフィンとビニルシラン化合物との共重合体が好ましく用いられるものとして挙げられる。
【００３９】
具体的には、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレンブロック共重合体、エチレンプロピレンランダム共重合体、線状低密度ポリエチレン、ポリ４−メチルペンテン−１、ポリブテン−１、ポリヘキセン−１、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・アクリル酸プロピル共重合体、エチレン・アクリル酸ブチル共重合体、エチレン・アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体、エチレン・アクリル酸ヒドロキシエチル共重合体、エチレン・ビニルトリメトキシシラン共重合体、エチレンビニルトリエトキシシラン共重合体、エチレン・ビニルシラン共重合体、エチレン・スチレン共重合体、及びプロピレン・スチレン共重合体、等がある。また、塩素化ポリエチレンや臭素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のハロゲン化ポリオレフィンも好ましく用いられる。これらのポリオレフィンは１種のみ用いてもよく、２種以上を組み合わせてもよい。
【００４０】
次に、本発明における短繊維補強層の成形方法について説明する。先ず、ゴム中にカーボンブラック、加硫剤、加硫促進剤、プロセスオイル等を配合したゴム組成物に、少なくとも２種類のポリマーが横断面で海島構造をなす短繊維（Ａ）を所定量配合し、更に必要に応じて、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）がマトリックス中に分散して結合した組成物を所定量配合し、これをバンバリーで素練りすることにより、ゴム中に短繊維（Ａ）及び短繊維（Ｂ）を均一に分散させる。
【００４１】
次に、素練りした組成物を更に一対のオープンロール間で機械的剪断力を与えながら混練することにより短繊維（Ａ）をフィブリル化し、フィブリル化後における短繊維（Ａ’）の平均径を０．０５〜５．０μｍにする。このようにして得た組成物を押出機等を使用してタイヤ周方向に押し出してシート状に成形することにより、短繊維（Ａ’）及び短繊維（Ｂ）をタイヤ周方向に配向させて、短繊維補強層のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａを１．２以上にすることができる。
【００４２】
【実施例】
タイヤサイズを１１Ｒ２２．５１４ＰＲとし、左右一対のビード部間に複数本のカーカスコードをタイヤ径方向に配列してなるカーカス層を装架し、該カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくともカーカス層の巻き上げ端部に短繊維補強層を配置した参考タイヤ１〜３及び本発明タイヤ１〜４と、短繊維補強層の替わりにゴム補強層を配置した従来タイヤを製作した。
【００４３】
参考タイヤ１〜３及び本発明タイヤ１〜４において、短繊維補強層を構成するゴム中に、ポリビニルアルコールと酢酸セルロースからなる横断面で海島構造の短繊維（Ａ）がフィブリル化した短繊維（Ａ’）を配合し、更に必要に応じて、主鎖にアミド基を有するナイロン６からなる短繊維（Ｂ）がゴムマトリックス中に分散して結合した組成物を配合し、短繊維（Ａ’）及び短繊維（Ｂ）をタイヤ周方向に配向させて、短繊維補強層のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａを種々異ならせた。また、参考タイヤ１〜３及び本発明タイヤ１〜４において、短繊維（Ａ）及び短繊維（Ｂ）の配合量をゴム１００重量部に対して種々異ならせた。
【００４４】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により高速耐久性を評価し、その結果を表１に示した。
高速耐久性：
試験タイヤを空気圧７００ｋＰａとしてドラム試験機に装着し、ＪＩＳＤ４２３０に準拠して高速耐久性試験を行ない、ビード部に故障を生じるまでの走行距離を測定した。評価結果は従来タイヤを１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど高速耐久性が優れている。
【００４５】
【表１】

【００４６】
この表１から明らかなように、参考タイヤ１〜３及び本発明タイヤ１〜４は、いずれもビード部におけるゴムボリュームが従来タイヤと同等でありながら、従来タイヤに比べて高速耐久性を大幅に向上することができた。特に、本発明タイヤ１〜４のように短繊維（Ａ）と短繊維（Ｂ）とをハイブリッド配合とした場合に耐久性の向上が顕著に現れていた。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、左右一対のビード部間に複数本のカーカスコードをタイヤ径方向に配列してなるカーカス層を装架し、該カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも前記カーカス層の巻き上げ端部に短繊維補強層を配置し、該短繊維補強層を構成するゴム中に、少なくとも２種類のポリマーが横断面で海島構造をなす短繊維（Ａ）がフィブリル化した短繊維（Ａ’）を特定量配合し、更に、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）がゴム及び／又はポリオレフィンからなるマトリックス中に分散して結合した組成物を特定量配合し、前記短繊維（Ａ’）と短繊維（Ｂ）をタイヤ周方向に配向させて、前記短繊維補強層のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａを１．２以上にしたことにより、タイヤ径方向に配列したコードのタイヤ周方向の動きを効果的に抑制することが可能になるので、ビード部におけるゴムボリュームを削減しつつ巻き上げ端部における応力集中を緩和し、コード間の剥離を抑制してタイヤの耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部を例示する断面図である。
【図２】図１におけるカーカス層の巻き上げ部を示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部を例示する断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の重荷重用空気入りラジアルタイヤのカーカス層の巻き上げ端部におけるコード間剥離の発生メカニズムを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ビード部
２カーカス層
３ビードコア
４ビードフィラー
５スチールコード補強層
６短繊維補強層
７有機繊維コード補強層

Claims

左右一対のビード部間に複数本のカーカスコードをタイヤ径方向に配列してなるカーカス層を装架し、該カーカス層のタイヤ幅方向両端部をビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げた重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて、少なくとも前記カーカス層の巻き上げ端部に短繊維補強層を配置し、該短繊維補強層を構成するゴム中に、少なくとも２種類のポリマーが横断面で海島構造をなす短繊維（Ａ）がフィブリル化した短繊維（Ａ’）と、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーからなる短繊維（Ｂ）がゴム及び／又はポリオレフィンからなるマトリックス中に分散して結合した組成物とを、それぞれゴム１００重量部に対して前記短繊維（Ａ’）が０．５〜１０重量部、前記短繊維（Ｂ）が１〜１５重量部となるように配合し、これら短繊維（Ａ’）及び短繊維（Ｂ）をタイヤ周方向に配向させて、前記短繊維補強層のタイヤ径方向のモジュラスａに対するタイヤ周方向のモジュラスｂの比ｂ／ａを１．２以上にした重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
前記短繊維（Ａ’）の平均直径が０．０５〜５．０μｍである請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
前記短繊維（Ｂ）の平均直径が０．０５〜５．０μｍである請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
複数本のスチールコードをタイヤ径方向に配列してなるスチールコード補強層を前記ビード部においてカーカス層に沿うように配置し、該スチールコード補強層の上端部に前記短繊維補強層を配置した請求項１〜３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
前記短繊維補強層を、前記カーカス層の巻き上げ端部を被覆するエッジカバーとした請求項１〜４のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
前記短繊維補強層を、前記スチールコード補強層の上端部を被覆するエッジカバーとした請求項４又は５に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。