JPH1191320A

JPH1191320A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH1191320A
Application number: JP9254010A
Authority: JP
Inventors: 毅 ▲功▼刀; Takeshi Kunugi; Daisuke Kanari; 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: 1999-04-06
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: JP3811552B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】左右一対のビード部１，１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２を装架し、カーカス層２のタイヤ幅方向両端部をビ
ードコア３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２の巻き上げ端部に短繊維補強層６を配置し、
短繊維補強層６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’）をゴム１００重量部に対
して０．５〜１５重量部配合し、短繊維（Ａ’）をタイ
ヤ周方向に配向させて、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を１．２以上にする。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配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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Ｃ
₁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】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’）を
ゴム１００重量部に対して０．５〜１５重量部配合し、
前記短繊維（Ａ’）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。

【０００７】また、上記目的を達成するための本発明の
他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０．５〜１
０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
リッド配合であってもよい。

【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）を配合し、短繊維
（Ａ’）又は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（Ｉ
Ｒ）、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（ＮＢ
Ｒ）、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（ＩＩ
Ｒ）、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−Ｉ
ＩＲ）、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５０
００μｍ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２
０重量％未満であると繊維補強効果が得られない。

【００２４】本発明において、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）を配合することが好まし
い。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１〜７
０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５８−７９
０３７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３５
０℃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１
１、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５０〜２０
０℃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０．０５〜５．０μ
ｍ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本発明タイヤ１〜７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】本発明タイヤ１〜７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、本発明タイヤ１〜７にお
いて、短繊維（Ａ）及び短繊維（Ｂ）の配合量をゴム１
００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、本発明タイ
ヤ１〜７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４〜７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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 21/00 23/00 23/00 //(Ｃ０８Ｌ 21/00 77:00 29:04 1:00）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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’）をゴム１００重量部に対して０．５
〜１５重量部配合し、前記短繊維（Ａ’）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。
【請求項２】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。
【請求項３】前記短繊維（Ａ’）の平均直径が０．０
５〜５．０μｍ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。
【請求項４】前記短繊維（Ｂ）の平均直径が０．０５
〜５．０μｍである請求項２又は３に記載の重荷重用空
気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】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
１〜４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。
【請求項６】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〜
５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。
【請求項７】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
５又は６に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。