JPS61119408A - Pneumatic tire with durability improved - Google Patents

Pneumatic tire with durability improved

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JPS61119408A
JPS61119408A JP59240951A JP24095184A JPS61119408A JP S61119408 A JPS61119408 A JP S61119408A JP 59240951 A JP59240951 A JP 59240951A JP 24095184 A JP24095184 A JP 24095184A JP S61119408 A JPS61119408 A JP S61119408A
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belt
rubber
short fibers
cord
coating
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雅樹 小川
Tsutomu Tanaka
力 田中
Masahisa Yahagi
矢萩 允久
Takafumi Kudo
工藤 隆文
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    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/1835Rubber strips or cushions at the belt edges
    • B60C2009/1864Rubber strips or cushions at the belt edges wrapped around the edges of the belt

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Abstract

PURPOSE:To decrease both shear stress and shear strain of a belt by allowing coating rubber used for coating belt cords that compose a belt, and end rubber used for coating the both sides of the above mentioned coating rubber, to be made of a composition of rubber with short fibers that have the stated dimension and are mixed with the stated ratio. CONSTITUTION:A pneumatic tire 1 includes a carcass ply 5 which is composed of a rubber coated cord layer, a belt 10 which has numbers of layers with belt cords 6 located on the outer circumference of the carcass, and a tread 11 located on the outer circumference of the belt. The belt cords 6 are coated with coating rubber 7, the both sides 7a of which (7) are coated with end rubber 8. In this case, two adjacent ones, at least, of the above mentioned rubber 7 and 8 are made of a composition of rubber with short fibers of more than 5pts.wt. Here, the short fibers have an average diameter of smaller than 1mum, and a ration L/D of more than 8 where L represents an average length of the short fibers while D represents their average diameter. And the short fibers which are included in each of the rubber 7 and 8, are arranged so as to form the angles of from 0-30 deg., and from 45-90 deg. respectively to the direction of the belt cord 6.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、耐久性の改善された空気入りタイヤ、例えば
、ベルトを構成するベルトコーティングゴムまたはベル
トの端部を被覆するベルトエンドゴムに短繊維を含むゴ
ムを用いることにより耐久性を著しく改良した空気入り
タイヤに関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to pneumatic tires with improved durability, such as belt coating rubber constituting a belt or belt end rubber covering the end of the belt. This invention relates to a pneumatic tire whose durability is significantly improved by using rubber containing fibers.

(従来技術) タイヤの耐久性は、バイアス構造タイヤからラジアル構
造タイヤになることによって大巾に改良されたが、自動
車の性能および高速道路の充実により、タイヤの高速性
能、特に耐久性はさらにあるレベルにまで高める必要が
ある。
(Prior art) The durability of tires has been greatly improved by changing from bias structure tires to radial structure tires, but due to the performance of automobiles and the expansion of highways, the high-speed performance, especially durability, of tires has improved. We need to raise that level.

従来の耐久性の優れた空気入りラジアルタイヤとしては
、例えば、第3図のようなものがある。
An example of a conventional pneumatic radial tire with excellent durability is the one shown in FIG.

第3図において、31は従来の空気入りラジアルタイヤ
であり、空気入りラジアルタイヤ31はビード部32、
カーカスプライ33、ベルト34およびトレンド35を
有している。
In FIG. 3, 31 is a conventional pneumatic radial tire, and the pneumatic radial tire 31 has a bead portion 32,
It has a carcass ply 33, a belt 34 and a trend 35.

耐久性に優れたラジアルタイヤ31は、各種工夫が行わ
れて例えば、ベルト34のベルトコード36はナイロン
、ポリエステル等のテキスタイルコードからスチールコ
ードへ、また、さらにスチールコードから軽量化を狙っ
たケブラーコードへと変化している。また構造面におい
ても、ベル1−34を構成するベルト層34a、34b
、34c。
The highly durable radial tire 31 has been made with various improvements; for example, the belt cord 36 of the belt 34 has been changed from a textile cord such as nylon or polyester to a steel cord, and also from a steel cord to a Kevlar cord aimed at reducing weight. It is changing to Also, in terms of structure, the belt layers 34a and 34b constituting the bell 1-34 are
, 34c.

34 d間に生ずる眉間剪断歪を小さくする工夫がなさ
れている。この眉間剪断歪は、ベルト34の端部34 
fで大きくなり、剥離故障の原因となる。
Efforts have been made to reduce the glabellar shear strain that occurs between the 34 and d. This glabellar shear strain occurs at the end 34 of the belt 34.
It becomes large at f, causing a peeling failure.

これは、ベルト34の端部34 fのベルトコード36
のヤング率とベルトゴム37のヤング率が大きく異なる
ためであり、この剪断歪によって大きな応力集中が起こ
り、この端部34 fから剥離破壊が起こる。したがっ
て、剪断応力を緩和するため、第3図の番号3日で示す
ように端部34 fのベルト層34 a、34 b、3
4c、34dの相互の距離を離す等の対策が講じられて
いる。
This is the belt cord 36 at the end 34f of the belt 34.
This is because the Young's modulus of the belt rubber 37 is greatly different from that of the belt rubber 37, and this shear strain causes a large stress concentration, and peeling failure occurs from this end 34f. Therefore, in order to relieve the shear stress, the belt layers 34a, 34b, 3 of the end portion 34f, as indicated by the number 3 in FIG.
Measures have been taken such as increasing the distance between 4c and 34d.

しかしながら、このような対策が講じられても、耐久性
は十分ではなく、現在量も進んだタイヤに於いては、ベ
ルト34の端部34 fに周方向に対して低角度(例え
ば5度)で配列させた補強層39を配置して、この高速
耐久性を出すようにしている。
However, even if such measures are taken, the durability is not sufficient, and in the presently advanced tires, the end 34f of the belt 34 has a small angle (for example, 5 degrees) with respect to the circumferential direction. A reinforcing layer 39 arranged in the following manner is arranged to provide this high-speed durability.

しかしながら、この場合、コードの配列方向の弾性率が
高過ぎて振動乗心地性能を大きく低下させるばかりか、
低速走行時の操縦安定性も悪くなるという問題点がある
However, in this case, the elastic modulus in the direction of arrangement of the cords is too high, which not only greatly reduces the vibration riding comfort performance, but also
There is also a problem in that the steering stability during low-speed driving also deteriorates.

(発明の目的) そこで、本発明は、タイヤの空気圧、重荷重負荷および
長期間の高速走行によって、タイヤのベルトの内部およ
びベルト端部の近傍に起こる剪断応力および剪断歪を減
少し、特に、ベルトのタガとしての剛性を変化させるこ
となく、ベルト層の眉間に起こる面内剪断歪を極力小さ
くして、ベルトの耐久性を向上し、耐久性の改善された
空気入りタイヤを提供することを目的とする。
(Object of the Invention) Therefore, the present invention reduces the shear stress and shear strain that occurs inside the belt of a tire and near the belt end due to tire air pressure, heavy load loading, and long-term high-speed running, and in particular, To provide a pneumatic tire with improved durability by minimizing in-plane shear strain occurring between the eyebrows of the belt layer and improving the durability of the belt without changing the rigidity of the belt as a hoop. purpose.

(発明の構成) 本発明に係る耐久性の改善された空気入りタイヤは、ビ
ード部に位置するビードワイヤと、多数のコードが平行
に配置されゴム引きコード層から成り、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たカーカスプラ
イと、カーカスプライの外周面に位置し、複数の層から
なり、各層が所定の角度で配列されたベルトコードを有
し、このベルトコードをベルトコーティングゴムにより
被覆し、かつベルトコーティングゴムの軸方向両端部を
ベルトエンドゴムにより被覆したベルトと、ベルトの外
周面に位置するトレッドと、を備えた空気入りタイヤに
おいて、前記ベルトが下記A乃至りの項目のすべてを満
たしていることを特徴としている。
(Structure of the Invention) A pneumatic tire with improved durability according to the present invention consists of a bead wire located at a bead portion and a rubberized cord layer in which a large number of cords are arranged in parallel, and both ends are folded back at the bead portion. A carcass ply is secured to a bead wire, and a belt cord is located on the outer peripheral surface of the carcass ply and consists of multiple layers, each layer being arranged at a predetermined angle, and this belt cord is covered with belt coating rubber. In a pneumatic tire comprising a belt in which both ends of the belt coating rubber in the axial direction are covered with belt end rubber, and a tread located on the outer peripheral surface of the belt, the belt meets all of the following items A to A. It is characterized by satisfying the following.

A、 少なくとも隣接する2つのベルトコーティングゴ
ムと少なくとも隣接する2つのベルトエンドゴムとが平
均径1μm以下、平均長さしと平均径りの比(L/D)
が8以上である短繊維を5重量部以上含有するゴム組成
物からなる。
A. At least two adjacent belt coating rubbers and at least two adjacent belt end rubbers have an average diameter of 1 μm or less, and the ratio of average length to average diameter (L/D)
It consists of a rubber composition containing 5 parts by weight or more of short fibers having a value of 8 or more.

B、 ベルトコーティングゴム中の短繊維の配向方向と
ベルトコードとのなす角度が0〜30度である。
B. The angle between the orientation direction of short fibers in the belt coating rubber and the belt cord is 0 to 30 degrees.

C0ベルトエンドゴム中の短繊維の配向方向とベルトコ
ードとのなす角度が45〜90度である。
The angle between the orientation direction of short fibers in the C0 belt end rubber and the belt cord is 45 to 90 degrees.

D、 ベルトエンドゴム中の短繊維の配向方向とベルト
エンドゴムに隣接するベルトコーティングゴム中の短繊
維の配向方向とのなす角度が6〜(資)度である。
D. The angle between the orientation direction of the short fibers in the belt end rubber and the orientation direction of the short fibers in the belt coating rubber adjacent to the belt end rubber is 6 to (equal) degrees.

また、加硫後の短繊維の補強層に於いて、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(M 1 /M2)が2.5以上であることが
好ましい。また、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
ることが好ましい。
In addition, in the reinforcing layer of short fibers after vulcanization, the elastic modulus M1 at 50% strain when pulled in the direction in which the short fibers are arranged, and the elastic modulus M1 at 50% strain when pulled in the direction perpendicular to the direction in which the short fibers are arranged. It is preferable that the ratio of elastic modulus M2 (M 1 /M2) is 2.5 or more. Further, it is preferable that the short fibers are made of a thermoplastic polymer having an amide group, and are grafted via a condensate of a rubber portion and a phenol formaldehyde resin.

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。
In the present invention, the average diameter of the short fibers is limited to 1 μm or less for the following reason.

本来、短繊維に歪(応力)がかかった場合、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。
Originally, when strain (stress) is applied to short fibers, large shearing stress is applied to both ends of the short fibers, and due to the shear stress, cracks occur and grow from both ends of the short fibers, resulting in a short fiber reinforced rubber composition. There was a strong tendency to produce large leaps characteristic of . It is known that the shear stress greatly depends on the shape of the short fibers, and naturally, the smaller the short fibers are, the smaller the strain applied to both ends of the short fibers, and the smaller the shear stress. .

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
耐カット性、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。
As the short fibers become smaller, the reinforcing effect per short fiber becomes smaller, but since the number of short fibers increases, overall, the inclusion of short fibers increases fatigue resistance, especially creep after repeated strain. can be prevented. Furthermore, it is possible to exhibit high elastic modulus, excellent cut resistance, and high anisotropy utilized in the present invention, which are the objectives of short fiber reinforcement.

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。
In order to bring out the merits of the short fiber reinforcement mentioned above, it is necessary that the aspect ratio (L/D) is 8 or more,
In order to maintain this aspect ratio at 8 or more and reduce the shear stress applied to both ends of the short fibers to a level that does not pose a problem,
The average diameter of short fibers must be 1 μm or less.

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
は短繊維の配向と短繊維の配列とは同じことを意味して
いる)。
In the present invention, the reason why the amount of short fibers is limited to 5 parts by weight or more is that if it is less than 5 parts by weight, the effect of reinforcing short fibers, which is the object of the present invention, cannot be expected. (In the present invention, short fiber orientation and short fiber arrangement mean the same thing).

本発明に於いて、ベルトコーティングゴム中の短繊維の
配向方向とベルトコードとの角度が0〜30度が好まし
い。また、ベルトエンドゴム中の短繊維の配向方向とベ
ルトエンドゴムに隣接するベルトコーティングゴム中の
短繊維の配向方向との角度が45〜90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。ベルト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。
In the present invention, it is preferable that the angle between the orientation direction of short fibers in the belt coating rubber and the belt cord is 0 to 30 degrees. Further, it is preferable that the angle between the orientation direction of the short fibers in the belt end rubber and the orientation direction of the short fibers in the belt coating rubber adjacent to the belt end rubber is 45 to 90 degrees. This is because the effect of fiber reinforcement can be maximized. The angle θ between the arrangement direction of the belt cord and the orientation direction of the short fibers in the short fiber reinforced rubber is measured at an "acute angle".

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(資)%正時の弾性率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ベルトコード方向
とベルトエンドゴム中の短繊維の配列方向との角度θを
45度〜90度にした時に最も大きな効果を生み出す。
In the present invention, in the short fiber reinforced rubber after vulcanization, the elastic modulus M1 when pulled in the direction of arrangement of the short fibers is
and 50% pulled in the direction perpendicular to the short fiber arrangement direction.
It is preferable that the ratio of elastic modulus M2 under strain (Ml/M2) is 2.5 or more, which indicates the degree of orientation of the short fibers, and contains short fibers oriented to this degree. As mentioned above, the short fiber reinforced rubber composition produces the greatest effect when the angle θ between the belt cord direction and the short fiber arrangement direction in the belt end rubber is set to 45 degrees to 90 degrees.

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、通常200℃以上であり、耐熱性
の点からも問題がないからである。
In the present invention, it is preferable to use a thermoplastic polymer having an amide group as the material for the short fibers.
This is because the short fibers have excellent fatigue resistance because polymers having amide groups are easy to crystallize, and orientation of crystals is relatively easy, making it difficult to form spherulites. Further, the crystal melting point of a polymer having an amide group is usually 200° C. or higher, and there is no problem in terms of heat resistance.

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。
In the present invention, it is preferable that the short fibers and the rubber portion are grafted via a condensate of phenol formaldehyde resin. This is because the fatigue resistance of rubber can be improved.

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、シンジオタタティック−1,2−
ポリブタジェンまたは、アイソタクティフクボリプロピ
レン等の熱可塑性ポリマーであってもよい。
However, the material of the short fibers is not limited to this example;
It may also be a thermoplastic polymer such as polybutadiene or isotactic polypropylene.

以下、実施例でより詳細に説明する。Examples will be described in more detail below.

(実施例1〜5) 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。
(Examples 1 to 5) Example 1 shows that the pneumatic tire of the present invention has significantly improved durability performance compared to conventional tires.

(1)  強化ゴム組成物の製法 温度、150℃でロータの回転数、1100rpに関節
した。OCバンバリーミキサ−(神戸製鋼製)の中に、
100°Cのムーニー粘度が25である天然ゴム140
0g、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’−フェニル−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:
1030B、宇部興産■製、融点221℃、分子量30
000 ) 700 gを投入し、7分間混練りした。
(1) Manufacturing method of reinforced rubber composition The temperature was 150° C., and the rotor rotation speed was 1100 rpm. Inside the OC Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel),
Natural rubber 140 with a Mooney viscosity of 25 at 100°C
0 g and 14 g of N-(3methacryloyloxy-2-hydroxypropyl)-N'-phenyl-P-phenylenediamine [Tsukrank G-1, manufactured by Ohmukai Shinko Co., Ltd.] were added, and the wire was heated for 1 minute. Next, 6-nylon (product name:
1030B, manufactured by Ube Industries, melting point 221°C, molecular weight 30
000) and kneaded for 7 minutes.

この間にバンバリーミキサ−内の温度は232℃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期縮合物(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。
During this time, the temperature inside the Banbury mixer rose to 232°C, and the 6-nylon melted. Next, 30 g of novolak-type phenol formaldehyde initial condensate (manufactured by Meisho Kasei ■, trade name 550PL) was added, and after kneading for 7 minutes, 3 g of hexamethylenetetramine was added, and 2.5 g of hexamethylenetetramine was added.
After kneading for a minute (during which time the temperature of the batter of the Banbury mixer was 230° C.) to cause a graft reaction, the mixture was dropped to the bottom of the Banbury mixer and taken out.

次いで、得られた混練り物は、ノズルの内径21、長さ
と内径との比(L/D)が2の円形ダイを有する30m
mφ押出機(池貝社製)を用いて、グイ設定温度235
°Cで紐状に押出し、この押出物を0°C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35m/分の速度で巻き取った。この巻取物を
一昼夜室温で真空乾燥し、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15
0 mm)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10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。
Next, the obtained kneaded product was prepared using a 30 m circular die with a nozzle inner diameter of 21 and a length to inner diameter ratio (L/D) of 2.
Using a mφ extruder (manufactured by Ikegai Co., Ltd.), set the temperature at 235
The extrudate was extruded into a string at 0.degree. C., cooled and solidified with cooling water at 0.degree. C., and then wound onto a bobbin via a guide roll at a draft ratio of 9 at a speed of 35 m/min. After vacuum drying this roll for a day and night at room temperature to remove adhering water, approximately 500 rolls were bundled into a sheet (2 mm thick, medium 15 mm).
0 mm), and roll this sheet material with a roll gap of 0.2
A reinforced rubber composition (sample 1) reinforced with short fibers was obtained by rolling the rubber composition about 10 times with a pair of rolling rolls at a temperature of 60°C.

(2)短繊維補強ゴムおよびゴムシート層F(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℃、ロータの回転数7Or
、p、mに調節した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
1を作成した。
(2) Short fiber reinforced rubber and rubber sheet layer F (reinforcement layer)
The above-mentioned reinforced rubber composition was blended with the ingredients and blending ratios shown in Table 1, at a temperature of 70°C and a rotor rotation speed of 7Or.
, p, and m were mixed in an OCc Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel) to prepare a rubber composition 1 made of short fiber-reinforced rubber.

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、他は同じ製造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補強層に作成された
For comparison, Rubber Composition 2 and Rubber Composition 3 were created using the same blending components and blending ratios that did not include the reinforced rubber composition, but with the same manufacturing process. Furthermore, these Rubber Compositions 1 to 3 were formed into reinforcing layers consisting of rubber sheet layers having a predetermined thickness using an ordinary rubber roll.

ゴム組成物1は短繊維を所定量だけ含有しているのでゴ
ムロールの引出し方向に短繊維が配向した本発明のゴム
シート層Fとなる。
Since the rubber composition 1 contains a predetermined amount of short fibers, it becomes the rubber sheet layer F of the present invention in which the short fibers are oriented in the direction in which the rubber roll is pulled out.

表1 (a)液状IRはクラレイソブレンケミカル■製LIR
−50である。
Table 1 (a) Liquid IR is LIR manufactured by Clarei Sobrene Chemical ■
-50.

(b)ノボラック型カシュ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。
(b) Novolac-type cashew-modified phenolic resin is a novolak-type phenolic resin modified with 40 parts by weight of cashew oil per 100 parts by weight of phenol.

(C)老化防止剤は大円新興化学工業側製ツクラック8
10−NAである。
(C) Anti-aging agent is Tsukurak 8 manufactured by Daien Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
10-NA.

(d)Nobsは大向新興化傘工業■製ツクセラーMS
A−Gである。
(d) Nobs are Tsukusera MS manufactured by Ohmukai Shinka Kasa Kogyo ■
It is A-G.

(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。
(e) Amount of short fibers (parts by weight) indicates the amount of short fibers in Sample 1 as the amount of short fibers contained per 100 parts by weight of rubber in the rubber composition.

(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。(3) Tire structure Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図は本発明に係る耐久性の改善された空気入りタイ
ヤである。
FIG. 1 shows a pneumatic tire with improved durability according to the present invention.

まず、構成について説明する。本発明に係る空気入りタ
イヤ1は第1図に示すように、ビード部2に位置するビ
ードワイヤ3と、多数のコードが平行に配置されたゴム
引きコードj−5aからなり、両端部5bがビード部2
で折り返してビードワイヤ3に係止されたカーカスプラ
イ5と、カーカスプライ5の外周面に位置し、複数の層
(実施例では4層)からなり、各層が所定の角度で配列
されたベルトコード6 (例えばスチールコード)を有
し、このベルトコード6をベルトコーティングゴム7に
より被覆し、かつベルトコーティングゴム7の軸方向両
端部7aをベルトエンドゴム8によって被覆したベルト
10と、ベルト10の外周面に位置するトレッド11と
、を有する。ベルト10は4層のベルト層からなり、各
ベルト層はカーカスプライ5の外周面側から放射外方に
第1ベルト層10a、第2ベルト層10b1第3ベルト
層10 Cおよび第4ベルト層10dの順序で設けられ
ている。ベルトコーティングゴム7とベルトエンドゴム
8とは平均1μm以下、平均長さしと平均径りの比(L
/D)が8以上である短繊維を5重量部以上含有するゴ
ム組成物からなるゴムシート層Fを用いている。ベルト
コーティングゴム7中の短繊維の配向方向とベルトコー
ド6とのなす角度が0〜30度であり、また、ベルトエ
ンドゴム8中の短繊維の配向方向とベルトコード6との
なす角度が45〜90度であり、また、ベルトエンドゴ
ム8中の短繊維の配向方向とベルトエンドゴム8に隣接
するベルトコーティングゴム7中の短繊維の配向方向と
のなす角度が45〜90度である。
First, the configuration will be explained. As shown in FIG. 1, the pneumatic tire 1 according to the present invention consists of a bead wire 3 located in a bead portion 2 and a rubberized cord j-5a in which a large number of cords are arranged in parallel, and both ends 5b are connected to the bead. Part 2
a carcass ply 5 which is folded back and secured to the bead wire 3; and a belt cord 6 which is located on the outer peripheral surface of the carcass ply 5 and is composed of a plurality of layers (four layers in the embodiment), each layer being arranged at a predetermined angle. (for example, a steel cord), the belt cord 6 is covered with a belt coating rubber 7, and both axial ends 7a of the belt coating rubber 7 are covered with belt end rubber 8, and an outer peripheral surface of the belt 10. and a tread 11 located at. The belt 10 consists of four belt layers, and each belt layer includes a first belt layer 10a, a second belt layer 10b, a third belt layer 10C, and a fourth belt layer 10d radially outward from the outer peripheral surface side of the carcass ply 5. They are provided in this order. The belt coating rubber 7 and the belt end rubber 8 have an average length of 1 μm or less, and a ratio of average length to average diameter (L
A rubber sheet layer F made of a rubber composition containing 5 parts by weight or more of short fibers having /D) of 8 or more is used. The angle between the orientation direction of the short fibers in the belt coating rubber 7 and the belt cord 6 is 0 to 30 degrees, and the angle between the orientation direction of the short fibers in the belt end rubber 8 and the belt cord 6 is 45 degrees. The angle between the orientation direction of the short fibers in the belt end rubber 8 and the orientation direction of the short fibers in the belt coating rubber 7 adjacent to the belt end rubber 8 is 45 to 90 degrees.

また、加硫後の短繊維の補強層(すなわち、ゴムシート
層F)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のル(Ml/M2)が
2.5以上である。
In addition, the elastic modulus M1 at 50% strain when stretched in the direction of arrangement of short fibers in the reinforcing layer of short fibers after vulcanization (i.e., rubber sheet layer F), and the modulus of elasticity M1 at 50% strain when pulled in the direction of arrangement of short fibers, The elastic modulus M2 (Ml/M2) at 50% strain under tension is 2.5 or more.

また、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。
Further, the short fibers are made of a thermoplastic polymer having an amide group, and are grafted to the rubber portion via a condensate of a phenol formaldehyde resin.

(4)タイヤの製造と性能試験結果(作用)前述のゴム
シート層Fを用いてチューブレスのラジアルタイヤを製
造する場合、先ず、部材として、ビードワイヤ3、ステ
イフナ−、ゴム引キコード層5a、ベルトコード6、ベ
ルトコーティングゴム7、ベルトエンドゴム8、トレッ
ド11用ゴムおよびサイドウオールを準備する。ここに
、ベルトコーティングゴム7およびベルトエンドゴム8
は表2−1および表2−2の第1実施例に示すベルト1
0の構成になるようにする。次いで、前述の短繊維を含
むゴム組成物のゴムシート層Fを用いて短繊維に所定の
配向性を有するよう造る。次いで、配向したベルトコー
ティングゴム7はロールを用いて平行に配列したベルト
コード6の両面に、かつ短繊維の配向方向とベルトコー
ド6とのなす角が0〜30度になるよう作成し、ベルト
層を造る。次いで、ベルト層の両端部にておいて、ベル
トコード6が露出した部分に所定の幅の配向したベルト
エンドゴム8を張り付けたベルト層IQa、10b、1
0c、10dを造る。この際、短繊維の配向方向とベル
トコード6の配列方向とのなす角度が45〜90度にな
るようにする。次いで、前述の部材を所定のタイヤ成形
機を用いて、所定の順序で張り付け、いわゆるグリーン
ケースを製造する。ここに、張り付けの際、前述の短繊
維を含有するベルトコーティングゴム7およびベルトエ
ンドゴム8を用いたベルト層10a、10b、10 c
、10dはカーカスプライ5の外周面から放射外方に第
1ベルト層10a1第2ベルト層10 b、第3ベルト
層10 cおよび第4ベルト層10dの順序で、かつ、
ベルトエンドゴム8中の短繊維の配向方向が隣接するベ
ルトコーティングゴム7の短繊維の配向方向とのなす角
度が45〜90度になるように張り付ける。次いで、グ
リーンケースは加硫機中で加圧加熱して製品タイヤを製
造する。
(4) Tire Manufacture and Performance Test Results (Function) When manufacturing a tubeless radial tire using the above-mentioned rubber sheet layer F, first, the components are the bead wire 3, stiffener, rubberized cord layer 5a, and belt cord. 6. Prepare belt coating rubber 7, belt end rubber 8, rubber for tread 11, and sidewalls. Here, belt coating rubber 7 and belt end rubber 8
is the belt 1 shown in the first example of Table 2-1 and Table 2-2.
Set the configuration to 0. Next, using the rubber sheet layer F of the rubber composition containing the aforementioned short fibers, the short fibers are made to have a predetermined orientation. Next, the oriented belt coating rubber 7 is applied to both sides of the belt cords 6 arranged in parallel using a roll, and the angle between the orientation direction of the short fibers and the belt cords 6 is 0 to 30 degrees. Build layers. Next, belt layers IQa, 10b, 1 are formed by attaching oriented belt end rubber 8 of a predetermined width to the exposed portions of the belt cord 6 at both ends of the belt layer.
Create 0c and 10d. At this time, the angle between the orientation direction of the short fibers and the arrangement direction of the belt cords 6 is set to be 45 to 90 degrees. Next, the above-mentioned members are attached in a predetermined order using a predetermined tire molding machine to manufacture a so-called green case. Here, when pasting, belt layers 10a, 10b, 10c using the belt coating rubber 7 and belt end rubber 8 containing the aforementioned short fibers are formed.
, 10d is a first belt layer 10a, a second belt layer 10b, a third belt layer 10c, and a fourth belt layer 10d in the order radially outward from the outer peripheral surface of the carcass ply 5, and
The belt is attached so that the orientation direction of the short fibers in the belt end rubber 8 forms an angle of 45 to 90 degrees with the orientation direction of the short fibers in the adjacent belt coating rubber 7. Next, the green case is heated under pressure in a vulcanizer to produce a product tire.

また、短繊維を含有しないゴムシート層を用いて、第1
実施例と同様な方法で実施例および比較例のタイヤを製
造する。
In addition, a rubber sheet layer that does not contain short fibers is used to
Tires of Examples and Comparative Examples are manufactured in the same manner as in the Examples.

これらの実施例および比較例のタイヤは所定の空気圧の
空気を充填し、所定の負荷荷重が加えられ、次いで、長
期間連続走行試験(スリップアングル耐久ドラム試験、
以下、単に耐久試験という)と路面上において悪路走行
後亀裂試験(以下、単に亀裂試験という)とを実施する
。(以下、前述の2つの試験を合わせて単に性能試験と
いう)これらの試験結果は表2−1、表2−2、および
表3−1、表3−2に示しである。
The tires of these examples and comparative examples were filled with air at a predetermined pneumatic pressure, a predetermined load was applied, and then subjected to a long-term continuous running test (slip angle durability drum test,
A crack test (hereinafter simply referred to as a crack test) after running on a rough road (hereinafter simply referred to as a crack test) is performed on the road surface. (Hereinafter, the above-mentioned two tests will be simply referred to as a performance test) The results of these tests are shown in Tables 2-1, 2-2, 3-1, and 3-2.

タイヤに空気が所定の空気圧(約7kg/cd)まで充
填されると、ベルト10内のスチールコード6には大き
な張力が加わり、かつ、スチールコード6は角度の変化
を起こす。このスチールコード6の角度変化はベルト層
IQ a −dによりその変化方向と変化の量に差があ
る。したがって、ベルト10を構成するベルト層IQ 
a −dの内部、およびこれらの眉間には剪断応力およ
び剪断歪が起こる。第2図はベルト10の第2〜3ベル
ト層の一部拡大断面図であり、その内部に起こる剪断歪
の大きさの分布を層内の位置との関係で横軸方向(R)
に示したものである。
When the tire is filled with air to a predetermined pressure (approximately 7 kg/cd), a large tension is applied to the steel cord 6 within the belt 10, and the angle of the steel cord 6 changes. The angle change of the steel cord 6 differs in the direction and amount of change depending on the belt layers IQ a - d. Therefore, the belt layer IQ constituting the belt 10
Shear stress and strain occur within a-d and between these glabella. FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the second and third belt layers of the belt 10, and shows the distribution of the magnitude of shear strain occurring inside the layer in the horizontal axis direction (R) in relation to the position within the layer.
This is shown in .

ベルト10の内部の剪断応力および剪断歪はタイヤへの
負荷荷重によっても起こり、また高速走行時においても
前述のように起こる。しかしながら、本発明の空気入り
タイヤにおいては、第2図に示すように、ベルトコーテ
ィングゴム7およびベルトエンドゴム8に、短繊維を含
むゴムシート層Fが設けられている。したがって、ベル
ト層IQ a −dの間に起こる剪断歪の大きさは最大
So (矢印Bで示されている)であり、従来の空気入
りタイヤの場合(第5図)のSLに比較してきわめて小
さく、かつベルト層の間の剪断歪の分布も隣接する2つ
のベルトコーティングの境界で谷状に小さくなっている
。これは、短繊維を含むベルトコーティングゴム層の面
内剪断歪を緩和する効果が極めて大きいことを示してい
る。
Shear stress and shear strain inside the belt 10 also occur due to the load applied to the tires, and also occur during high-speed running as described above. However, in the pneumatic tire of the present invention, as shown in FIG. 2, the belt coating rubber 7 and the belt end rubber 8 are provided with a rubber sheet layer F containing short fibers. Therefore, the magnitude of the shear strain occurring between belt layers IQ a - d is maximum So (indicated by arrow B), compared to SL in the case of a conventional pneumatic tire (Fig. 5). The shear strain distribution between the belt layers is extremely small, and the distribution of shear strain between the belt layers becomes small in the form of a valley at the boundary between two adjacent belt coatings. This shows that the effect of alleviating the in-plane shear strain of the belt coating rubber layer containing short fibers is extremely large.

また、第3図はベルトエンドゴム8とベルトコーティン
グゴム7との間およびベルトエンドゴム8の近傍の剪断
歪の大きさの分布を第2図と同様に示したものである。
Further, FIG. 3 shows the distribution of the magnitude of shear strain between the belt end rubber 8 and the belt coating rubber 7 and in the vicinity of the belt end rubber 8, similarly to FIG. 2.

第3図に示すように、短繊維を含有するゴムシート層F
を用いて造ったベルトエンドゴム8を有するベルト10
の場合、ベルトエンドゴム8の近傍の剪断歪が極めて小
さい。
As shown in Figure 3, the rubber sheet layer F containing short fibers
A belt 10 having a belt end rubber 8 made using
In this case, the shear strain near the belt end rubber 8 is extremely small.

実施例1のタイヤは、第2図および第3図を用いて説明
したように、ベルトコーティングゴム7およびベルトエ
ンドゴム8の近傍の剪断歪は極めて小さいので、後述の
ように、性能試験の結果は比較例に比べて極めて大巾に
性能が向上しており、短繊維を合°むゴムシートNFの
効果が極めて大きいことが分かる。
As explained using FIGS. 2 and 3, in the tire of Example 1, the shear strain in the vicinity of the belt coating rubber 7 and the belt end rubber 8 is extremely small. Compared to the comparative example, the performance was significantly improved, and it can be seen that the effect of the rubber sheet NF, which incorporates short fibers, is extremely large.

表2−1、表2−2および表3−1、表3−2に於いて
、実施例1〜4および比較例1〜8のタイヤの性能試験
を実施した。性能試験の結果は各表の下部に示されてい
る。耐久試験の数値は大きい程良いことを示し、亀裂試
験の結果の数値は小さい程良いことを示す。
In Tables 2-1, 2-2, 3-1, and 3-2, performance tests were conducted on the tires of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8. Performance test results are shown at the bottom of each table. The larger the numerical value of the durability test is, the better it is, and the smaller the numerical value of the crack test result is, the better.

実施例1の結果は、ゴムシート層Fを用いない比較例1
.2の性能試験結果に比べて極めて優れている。また、
実施例2も同様な優れた結果を示している。
The results of Example 1 are the same as those of Comparative Example 1 which does not use rubber sheet layer F.
.. This is extremely superior to the performance test results for No. 2. Also,
Example 2 also shows similar excellent results.

以上の結果から次のことが言える。本発明の短繊維補強
ゴム(すなわち、ゴムシート層F)を使用すれば、ベル
ト10の内部の剪断応力および層内剪断歪を緩和し、か
つ、ベルト10の近傍においても剪断歪を緩和している
。また、ベルトコーティングゴム7とベルトエンドゴム
8とに同時にゴムシート層Fを用いると、一方にのみ用
いるよりも大幅に剪断歪が低くなる相乗効果もあり、性
能は極めて大幅に向上することがわかる。
From the above results, the following can be said. By using the short fiber reinforced rubber of the present invention (i.e., rubber sheet layer F), shear stress and intralayer shear strain inside the belt 10 can be alleviated, and shear strain can also be alleviated in the vicinity of the belt 10. There is. Furthermore, it can be seen that when the rubber sheet layer F is used for the belt coating rubber 7 and the belt end rubber 8 at the same time, there is a synergistic effect that the shear strain is significantly lower than when it is used only for one side, and the performance is extremely improved. .

(本頁、以下余白) (a)Allにおいて、Aはコーティングゴムを、1は
第1ベルトを、1は短繊維の配向方向とコードの配列方
向との角度を示している。
(This page, the following margins) (a) In All, A indicates the coating rubber, 1 indicates the first belt, and 1 indicates the angle between the short fiber orientation direction and the cord arrangement direction.

(b)A12において、Aはコーティングゴムを、1は
第1ベルトを、2は短繊維の配向方向の周方向に対する
角度を示している。
(b) In A12, A indicates the coating rubber, 1 indicates the first belt, and 2 indicates the angle of the short fiber orientation direction with respect to the circumferential direction.

(c)B33において、Bはエンドゴムを、3は第3ベ
ルトを、3はエンドゴムと第2ベルトのコーティングゴ
ム中の短繊維の配向方向との角度を示している。
(c) In B33, B indicates the end rubber, 3 indicates the third belt, and 3 indicates the angle between the end rubber and the orientation direction of short fibers in the coating rubber of the second belt.

(d)B43において、Bはエンドゴムを、4は第4ベ
ルトを、3はエンドゴムと第3ベルトのコーティングゴ
ム中の短繊維の配向方向との角度を示している。
(d) In B43, B indicates the end rubber, 4 indicates the fourth belt, and 3 indicates the angle between the end rubber and the orientation direction of short fibers in the coating rubber of the third belt.

(e)実施例5の数値は示されていない。(e) Numerical values for Example 5 are not shown.

(実施例6〜8) 実施例6〜8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。
(Examples 6 to 8) In Examples 6 to 8, the average diameter of the short fibers used in the present invention was 1
Indicates that it is limited to micrometers or less.

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。
Reinforced rubber compositions (Samples 2 to 6) were manufactured by changing the average particle size of the nylon resin powder used in accordance with the manufacturing method of the aforementioned reinforced rubber composition (Sample 1). Table 4 shows the average diameter and physical properties of the short fibers of Samples 1 to 6.

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
Table 4 (a) Grafting ratio was measured and calculated as follows.

実施例1で得られた強化ゴム組成物2gをベンゼン20
0mJ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、え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≠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 (重量比)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っいて、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1〜4)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超えたゴム組成物である。
2 g of the reinforced rubber composition obtained in Example 1 was mixed with 20 g of benzene.
0 mJ at room temperature to dissolve the rubber component in the reinforced rubber composition, and the resulting slurry was centrifuged at room temperature to separate into a solution portion and a precipitate portion. After repeating the above operation seven times on the precipitated portion, the precipitated portion was dried to obtain nylon fibers. This ≠Iron fiber was dissolved in a mixed solvent of phenol and orthodichlorobenzene at a ratio of 1:3 (weight ratio), and analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) using hydrogen nuclei H (internal standard: tetramethylsilane). From the chart, the peaks of the methyl group and methylene group originating from natural rubber, the methylene group adjacent to the CO group originating from 6-nylon, the methylene group adjacent to the NH group, and the other three methylene groups, The graft ratio was calculated by determining the molar ratio of 6-nylon and natural rubber by the cut area method. Further, the shape of about 200 fibers was measured using a scanning electron microscope at a magnification of 10,000 times. The fibers were extremely thin short fibers with a circular cross section. Sample 3 had an average diameter of short fibers of 1.1 μm, which exceeded the limit of the average diameter of 1 μm according to the present invention. Also,
Using the reinforced rubber compositions (samples 2 to 6) obtained according to Table 4, rubber compositions 4 to 8 were prepared according to the manufacturing method of (2) short fiber reinforced rubber and rubber sheet layer in (Examples 1 to 4). were manufactured, and furthermore, each reinforcing layer was manufactured using each rubber composition. Here, the ingredients of rubber compositions 4 to 8 are shown in Table 5.
Rubber Composition 5 uses Sample 3 and is a rubber composition in which the average diameter of short fibers exceeds 1°0 μm.

次に、表6に示すように、前述のゴム組成物4〜8の補
強層を用いて、実施例6〜8および比較例9.10のタ
イヤが前述した(実施例1)のタイヤ製造と性能試験に
準じて製造され、次いで、性能試験が実施された。性能
試験結果が表6に示されている。
Next, as shown in Table 6, using the reinforcing layers of the rubber compositions 4 to 8, the tires of Examples 6 to 8 and Comparative Examples 9 and 10 were manufactured as described above (Example 1). It was manufactured according to the performance test and then the performance test was conducted. Performance test results are shown in Table 6.

表6に於いて、実施例6〜8は共に短繊維の平均径1μ
mn+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、このタイヤの性能試験の結果は良い結果を示
している。
In Table 6, Examples 6 to 8 both have short fibers with an average diameter of 1 μm.
Sample 2, Sample 4, and Sample 6 in Table 4 below mn+ are used, and the performance test results of this tire show good results.

一方、比較例9のタイヤはゴム組成物に短繊維の平均径
が1.0μIを超えゴム組成物5を用いており、性能試
験の結果は悪い。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。
On the other hand, the tire of Comparative Example 9 uses Rubber Composition 5 in which the average diameter of short fibers exceeds 1.0 μI, and the performance test results are poor. That is, when the average diameter of the short fibers exceeds 1 μm, the rubber reinforcing effect is small. From the above explanation, the average diameter of the short fibers is limited to 1 μm or less.

また、比較例10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、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。
In addition, sample 5 in Table 4 was used in the tire of Comparative Example 10, and the average diameter of the short fibers was 0.2 μm and 1 μm.
Although it is shown below, an aspect ratio of 7.8 is used. In this case, the reinforcing effect is not sufficient. From this, it is necessary that the aspect ratio (L/D) of the short fibers is 8 or more.

(本頁、以下余白) (実施例9.10) 実施例9〜10では、短繊維補強ゴム中の短繊維の量が
5重量部以上に限定されることを示す。
(This page, hereafter in the margin) (Example 9.10) Examples 9 to 10 show that the amount of short fibers in the short fiber reinforced rubber is limited to 5 parts by weight or more.

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
〜11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および11では、それぞれ
5.10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0.6 nunのゴムシート
層Fが製造された。このゴムシート層Fを用いて、表9
の実施例9.10および比較例11のタイヤが実施例1
と同様にして製造された。比較例11のタイヤは性能試
験の結果が大幅に低下している。このことから、短繊維
の量は5重量部以上が必要であることがわかる。
A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1 using the aforementioned reinforced rubber composition (Sample 1) and using the compounding components in Table 8 so that the amount of short fibers in the short fiber reinforced rubber was 5 parts by weight or more. 9
~11 were produced. The amount (parts by weight) of short fibers was 3 in rubber composition 9 and 5.10 parts by weight in rubber compositions 10 and 11, respectively. Using these rubber compositions, a rubber sheet layer F having a thickness of 0.6 nm was manufactured in the same manner as in Example 1. Using this rubber sheet layer F, Table 9
The tires of Examples 9 and 10 and Comparative Example 11 of Example 1
was manufactured in the same way. The tire of Comparative Example 11 has significantly lower performance test results. This shows that the amount of short fibers is required to be 5 parts by weight or more.

表8 表9 (実施例11〜13) 実施例11〜13では、M 1 /M 2が2.5以上
が好ましいことを示す。ゴム組成物取1の配向度を変化
させて作成した。
Table 8 Table 9 (Examples 11 to 13) Examples 11 to 13 show that M 1 /M 2 is preferably 2.5 or more. Rubber composition sample 1 was prepared by varying the degree of orientation.

無配向はプレスして面配向させた。したがって、Ml/
M2=Oである。
Non-oriented sheets were pressed to have plane orientation. Therefore, Ml/
M2=O.

表10 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5yn−1,2−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。
Table 10 In addition, 1s disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-10632
It is fully possible to arrange the o-polypropylene short fibers so as to exhibit "high anisotropy" which is an essential requirement of the present invention. Also, Special Publication No. 57-4527, Special Publication No. 57-4
The 5yn-1,2-polybutadiene short fibers disclosed in Japanese Patent Publication No. 530 and Japanese Patent Publication No. 57-30662 can also be used. However, most preferred are the nylon short fibers used in the present invention.

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。
Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be used in radial tires using organic fibers as belts, bias tires with belts (belted bias tires), bias tires, etc., and can also be used in tires for passenger cars. In addition, it can also be used for large tires.

(発明の効果) 以上説明したように、タイヤの空気圧、重荷重負荷およ
び長期間の走行によって、タイヤのベルトの内部および
ベルトの端部の近傍に起こる剪断応力および剪断歪が、
ミクロの短繊維を含むゴムシート層をベルトコーティン
グゴムおよびベルトエンドゴムに用いることによ、す、
ベルトのタガ剛性を変化させることなく、かつベルトの
厚″さおよび重量の増加を極力少なくして・極めて大巾
に減少させることができる。このことにより、タイヤの
耐久性を大幅に向上させることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, the shear stress and shear strain that occur inside the tire belt and near the end of the belt due to the tire air pressure, heavy load, and long-term running are
By using a rubber sheet layer containing micro short fibers for belt coating rubber and belt end rubber,
It is possible to significantly reduce the increase in belt thickness and weight without changing the belt stiffness, and to minimize the increase in belt thickness and weight.This greatly improves tire durability. I can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第3図は本発明に係る耐久性を改善した空気
入りタイヤの一実施例を示す図であり、第1図はその断
面図、第2図は第1図のベルトに起こる剪断歪を説明す
る要部拡大断面図、第3図は第1図のベルトの端部に起
こる剪断歪を説明する要部拡大断面図、第4図および第
5−は従来の空気入りタイヤを示す図であり、第4図は
その断面図、第5図は第4図のベルトの剪断歪を示す要
部拡大断面図である。 1−−−−−一空気入りタイヤ、 2−−−−−・ビード部、 3−−−−−−ビードワイヤ、 5−−−−−一カーカスプライ、 6・−−−−−ベルトコード、 7・−−−−−ベルトコーティングゴム、8−−−〜−
−ベルトエンドゴム、 10−−−−・−ベルト。
1 to 3 are diagrams showing an embodiment of a pneumatic tire with improved durability according to the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view thereof, and FIG. Fig. 3 is an enlarged sectional view of the main part explaining the shear strain occurring at the end of the belt in Fig. 1; Figs. 4 and 5- show a conventional pneumatic tire. FIG. 4 is a sectional view thereof, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part showing shear strain of the belt shown in FIG. 4. 1-------Pneumatic tire, 2------Bead part, 3--------Bead wire, 5-------Carcass ply, 6--------Belt cord, 7・----Belt coating rubber, 8----
-Belt end rubber, 10-----Belt.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ビード部に位置するビードワイヤと、多数のコー
ドが平行に配置されゴム引きコード層から成り、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たカー
カスプライと、カーカスプライの外周面に位置し、複数
の層からなり、各層が所定の角度で配列されたベルトコ
ードを有し、このベルトコードをベルトコーティングゴ
ムにより被覆し、かつベルトコーティングゴムの軸方向
両端部をベルトエンドゴムにより被覆したベルトと、ベ
ルトの外周面に位置するトレッドと、を備えた空気入り
タイヤにおいて、前記ベルトが下記A乃至Dの項目のす
べてを満たしていることを特徴とする耐久性の改善され
た空気入りタイヤ。 A、少なくとも隣接する2つのベルトコーティングゴム
と少なくとも隣接する2つのベルトエンドゴムとが平均
径1μm以下、平均長さLと平均径Dの比(L/D)が
8以上である短繊維を5重量部以上含有するゴム組成物
からなる。 B、ベルトコーティングゴム中の短繊維の配向方向とベ
ルトコードとのなす角度が0〜30度である。 C、ベルトエンドゴム中の短繊維の配向方向とベルトコ
ードとのなす角度が45〜90度である。 D、ベルトエンドゴム中の短繊維の配向方向とベルトエ
ンドゴムに隣接するベルトコーティングゴム中の短繊維
の配向方向とのなす角度が45〜90度である。
(1) A bead wire located at the bead part, a carcass ply consisting of a rubberized cord layer with many cords arranged in parallel, both ends of which are folded back at the bead part and locked to the bead wire, and a carcass ply on the outer peripheral surface of the carcass ply. The belt cord consists of multiple layers, each layer has a belt cord arranged at a predetermined angle, this belt cord is covered with belt coating rubber, and both axial ends of the belt coating rubber are covered with belt end rubber. A pneumatic tire with improved durability, characterized in that the belt satisfies all of the following items A to D. tire. A. 5 short fibers in which at least two adjacent belt coating rubbers and at least two adjacent belt end rubbers have an average diameter of 1 μm or less and a ratio of average length L to average diameter D (L/D) of 8 or more. It consists of a rubber composition containing at least part by weight. B. The angle between the orientation direction of short fibers in the belt coating rubber and the belt cord is 0 to 30 degrees. C. The angle between the orientation direction of short fibers in the belt end rubber and the belt cord is 45 to 90 degrees. D. The angle between the orientation direction of the short fibers in the belt end rubber and the orientation direction of the short fibers in the belt coating rubber adjacent to the belt end rubber is 45 to 90 degrees.
(2)加硫後の短繊維の補強層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M
2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善された空
気入りタイヤ。
(2) Elastic modulus M1 at 50% strain when pulled in the direction of short fiber arrangement in the reinforcing layer of short fibers after vulcanization, and at 50% strain when pulled in the direction perpendicular to the short fiber arrangement direction Elastic modulus M
2. The pneumatic tire with improved durability according to claim 1, wherein the ratio of M1/M2 is 2.5 or more.
(3)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善され
た空気入りタイヤ。
(3) The short fibers are made of a thermoplastic polymer having an amide group, and are grafted via a condensate of a rubber portion and a phenol formaldehyde resin. Pneumatic tires with improved durability.
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