JPS61122010A - Pneumatic tire with improved durability - Google Patents

Pneumatic tire with improved durability

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Publication number
JPS61122010A
JPS61122010A JP59243868A JP24386884A JPS61122010A JP S61122010 A JPS61122010 A JP S61122010A JP 59243868 A JP59243868 A JP 59243868A JP 24386884 A JP24386884 A JP 24386884A JP S61122010 A JPS61122010 A JP S61122010A
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JP
Japan
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rubber
short fibers
pneumatic tire
reinforcing layer
carcass ply
Prior art date
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Pending
Application number
JP59243868A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Ogawa
雅樹 小川
Tsutomu Tanaka
力 田中
Masahisa Yahagi
矢萩 允久
Takafumi Kudo
工藤 隆文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the durability of a pneumatic tire with an organic fiber carcass ply by providing a short fiber containing rubber reinforcing layer inside the carcass ply that is adjacent to a stiffner. CONSTITUTION:A rubber reinforcing layer 13 containing the five parts or more by weight of the short fiber made of thermoplastic polymer with 0.2-1.0mm thicknesses, less than 1mum average diameter, and the ratio of the average length L to the average diameter D exceeding 8 or more is arranged between the adjacent cord layers 5a-5c of the inside section 6b of a carcass ply 6 that is adjacent to a stiffner 10. The short fiber orientation direction of this rubber reinforcing layer 113 is set to 0-10 deg. for the cord orientation direction of the carcass play 6. Besides, the 50% distortion modulus of elasticity when the reinforcing rubber is pulled in the short fiber orientation direction is set to 2.5 times or more the vertical modulus of elasticity and 1.5 times or more the modulus of elasticity of ply coating rubber. As a result of this structure, the durability of a pneumatic tire can be improved.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention provides a pneumatic tire with improved durability, for example:
This invention relates to a pneumatic tire with improved durability by arranging a rubber reinforcing layer in which short fibers are oriented as much as possible between the cord layers of the carcass ply at the bead portion.

(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。
(Conventional technology) Recently, tires with excellent durability have greatly improved with the advent of radial tires, but with the development of expressways and improvements in the performance of automobiles, long-term driving at high speeds and high loads has further increased. ing. Therefore, there is a demand for tires that can withstand long-term high-speed running, and that have significantly improved performance and durability. An example of a conventional pneumatic tire with excellent durability is the one shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a conventional pneumatic tire with excellent durability. A carcass ply 36 consists of a rubberized hood layer 35 (shown as a single line in FIG. 3) of three layers of 6-6 nylon cord folded from the inside to the outside around the bead wires 32 and 34. , a belt 37 located on the outer peripheral surface of the carcass ply 36, a tread 38 located on the outer peripheral surface of the belt 5, and a pair of sides that cover both sides of the pneumatic tire 31 from the tread 38 to the bead portion 33. It has wall rubber 40. The three cord layers 35 of the carcass ply 36 are arranged in the direction from the inner surface to the outer surface of the tire.
G is arranged, and both ends 41 of these cord layers 35 are located outside the bead portion 33. Recently, the position of the end portion 41 has been provided to be located radially inward.

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。
A pneumatic tire (for example, for a trunk) 31 is normally filled with air at a pressure of 6 to 7 volts/-, so a large tension is applied to the cord layer of the carcass ply 36 in the direction of the cord. There is. Furthermore, when a load W (indicated by arrow W) is applied, the shape of the pneumatic tire 31 perpendicularly below the rotational axis of the tire is defined by the outline of the solid line (indicated by arrow T) in FIG. It bends from the three-dot chain line Ta (indicated by the arrow Ta) to the contour line (only a portion is shown).

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。
Due to this change in shape, shear strain occurs between the eyebrows of the cord layer 35 of the carcass ply 36. This shear strain occurs every revolution of the pneumatic tire, and this shear strain is particularly large at the inner bead portion of the pneumatic tire. Furthermore, in a pneumatic tire for a large truck, the number of cord layers 35 increases, and the greater the number of layers, the greater the shear strain. Furthermore, the greater the load, the greater the tire deflection, and the greater the shear strain between the layers of the bead portion 33.

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。
In recent pneumatic tires for large trunks that run continuously for long periods of time, there is a problem in that separation failure occurs between the layers of the cord layer 35 of the bead portion 33. It is possible to reduce the thickness of the rubberized cord layer 35, but in this case, there is a problem that the overall rigidity of the bead portion 33 decreases, deformation due to load increases, and shear strain increases.

(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。
(Objective of the Invention) Therefore, in the present invention, in a pneumatic tire having a carcass ply made of organic fibers, the above-mentioned problems are eliminated, and failures that occur at the bead portion and the inner side of the carcass ply in the vicinity of the bead portion, such as peeling. It solves troubles, cord breakage, etc. without significantly changing the shape of the bead or the rigidity of the bead, and without significantly increasing the weight of the tire. It also enables continuous high-speed running and improves durability. The purpose is to provide an improved pneumatic tire with excellent durability.

(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。
(Structure of the Invention) The pneumatic tire with improved durability according to the present invention has a bead wire located at the tire and a cord layer in which a large number of organic fiber cords are arranged in parallel and rubberized with ply coating rubber. a carcass ply, which has both ends folded back at the bead part and locked to the bead wire, and has an outer part located on the outer side in the axial direction of the bead wire with the bead wire as a boundary, and an inner part located on the inner side in the axial direction of the bead wire; In a pneumatic tire having a stiffener disposed radially outward, and sidewall rubber covering the outside of a part of the carcass ply from the bead to the sidewall, the carcass ply adjacent to the stiffener may be It is characterized in that a rubber reinforcing layer containing short fibers with a thickness of 0.2 to 1.0 mm is provided between adjacent cord layers on the inner side. Further, it is preferable that the short fibers of the rubber reinforcing layer have an average diameter of 1 μm or less and a ratio of average length to average diameter (L/D) of 8 or more.

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。
Further, it is preferable that the rubber reinforcing layer contains at least 5 parts by weight of short fibers. Moreover, it is preferable that the orientation direction of the short fibers of the rubber reinforcing layer is 0 degrees to 10 degrees with respect to the orientation direction of the cords of the carcass ply. In addition, in the short fiber reinforced rubber 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 M2 at 50% strain when pulled in the direction perpendicular to the direction in which the short fibers are arranged. Ratio M 1
/M2 is preferably 2.5 or more.

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。
Further, it is preferable that the elastic modulus of the rubber reinforcing layer after vulcanization at 50% strain when pulled in the orientation direction of the short fibers is 1.5 times or more the elastic modulus of the briny coating rubber at 50% strain. Further, the short fibers of the rubber reinforcing layer have amide groups.
It is preferable that the rubber part is grafted via a condensate of 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。
Originally, when short fibers are subjected to strain (stress), 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。
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 cuff resistance and torsional properties, which are the objectives of short fiber reinforcement, and high anisotropy, which is utilized in the present invention.

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
、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。
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, as will be described later, by orienting the short fibers as much as possible and controlling the angular difference between the orientation direction and the cord direction, it is possible to obtain a tire as designed.

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。
In the present invention, the reason why the thickness of the rubber sheet of the short fiber-reinforced rubber composition containing short fibers is limited to 0.2 to 1.0 mm is that a rubber sheet thinner than 0.2 mm can be industrially produced. This is because it is difficult to do so, and at this thinness, sufficient effects cannot be expected. On the other hand, if it exceeds 1.0 mm, the overall thickness of the tire will become too thick, the shape of the bead and the rigidity of the bead will change significantly, and the weight of the tire will increase significantly. Not realistic.

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。
In the present invention, the angle θ between the arrangement direction of the cords of the carcass ply and the orientation direction of the short fibers in the short fiber reinforced rubber is preferably 0 degrees to 10 degrees. This is because the effect can be maximized. The angle θ between the arrangement direction of the cords of the carcass ply 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。
In the present invention, in the short fiber reinforced rubber 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 stretched in the direction perpendicular to the direction in which the short fibers are arranged. 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 arrangement direction of the cords of the carcass ply and the arrangement direction of the short fibers in the short fiber reinforced rubber is 0 degrees to 10 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。
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 the polymer having an amide group is 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。
However, the material of the short fibers is not limited to this example, and 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1〜3) 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。
(Examples 1 to 3) 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。
(1) Process for manufacturing reinforced rubber composition In an OOC Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel), the temperature was adjusted to 150°C and the rotation speed of the rotor was adjusted to 1100 rpm.
1400g of natural rubber with a Mooney viscosity of 4 at 100℃
, and 14 g of N-(3methacryloyloxy-2-hydroxypropyl)-N'-phuninyluP~phenylenediamine [Tsukrank G-1, manufactured by Shinko Ohmukai],
The wire was stranded for 1 minute. Next, 6-nylon (trade name 210
30B, manufactured by Ube Industries, melting point 221℃, molecular weight 3000
0) and kneaded for 7 minutes.

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。
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 first XJI condensate (manufactured by Meisho Kasei@, trade name 550PL) was added, and after kneading for 7 minutes, 3 g of hexamethylenetetramine was added,
After kneading for 2.5 minutes (during which time the temperature of the bump 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。
Next, the obtained kneaded material has a nozzle inner diameter of 2 ff1
Using a 30 mmφ extruder (manufactured by Ikegai Co., Ltd.) having a circular die with a length to inner diameter ratio (L/D) of 2, the extrudate was extruded into a string shape at a set temperature of 235°C. It was cooled and solidified with cooling water at a temperature of .degree. C., and then wound onto a bobbin through a guide roll at a draft ratio of 9 and a speed of m/min. After vacuum drying this roll at room temperature for one day to remove adhering water, approximately 500 rolls were bundled into a sheet (2 mm thick,
150 m+n), this sheet-like material was rolled by a pair of rolling rolls with a roll gap of 0.2 mm and a temperature of 60°C.
A reinforced rubber composition (sample 1) reinforced with short fibers was obtained by roll rolling to a size of 0.

(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。
(2) Manufacturing method of short fiber reinforced rubber and rubber sheet layer (rubber reinforced layer) The reinforced rubber composition described above was blended with the ingredients and blending ratios shown in Table 1, and heated at a temperature of 70''C and a rotor rotation speed of 7O.
The mixture was kneaded using an OCC Banbury mixer (manufactured by Kobe Steel, Ltd.) with eight cycles of r, p, and m, to prepare a rubber composition 1 consisting 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。
Further, for comparison, Rubber Composition 2 and Rubber Composition 3 were prepared using the blending components and blending ratios that did not include the reinforced rubber composition, and using the other methods. Furthermore, these Rubber Compositions 1 to 3 were made into rubber reinforcing layers consisting of rubber sheet layers having a predetermined thickness using an ordinary rubber roll.

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。
Further, for comparison, as shown in Table 1, Rubber Composition 2 and Rubber Composition 3 were created using the same formulation components and blending ratios that did not include the reinforced rubber composition, but using the same manufacturing method. Furthermore, these rubber compositions 1 to 3 are usually used to prepare a rubber sheet layer of a predetermined thickness (a rubber sheet having a thickness of 0.4 mm in Example 1) using nine rubber rolls. Since the rubber composition 1 contains a predetermined amount of short fibers, it becomes the rubber sheet layer of the present invention in which the short fibers are oriented in the drawing direction of the rubber roll (that is, the longitudinal direction L).

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。
Next, this rubber sheet layer is used as a carcass layer.
A nylon blind cord was pasted at a predetermined position on the carcass layer with a predetermined width (60 mm in Example 1, and 80 mm depending on the tire size) and with a predetermined thickness of 0.4 mm in Example 1. ) A carcass layer with a rubber reinforcing layer is formed.

(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。
(Hereinafter, the margin of this page) Table 1 (a) Liquid IR is LI manufactured by Clarei Sobren Chemical ■
R-Father.

(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。
(b) Novolac-type cashew-modified phenolic resin is a novolac-type phenolic resin modified with 40 parts by weight of cashew oil per 100 parts by weight of phenol.

(c)老化防止剤は入内新興化学工業■製ツクランク8
10−NAである。
(c) Anti-aging agent is Tsurank 8 manufactured by Iriuchi Shinko Chemical Industry ■
10-NA.

(d)Nobsは大円新興化学工業■製ツクセラーMS
A−Gである。
(d) Nobs are Tsukusera MS manufactured by Daien Shinko Chemical Industry ■
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。
Figures 1 and 2 show an embodiment of a pneumatic radial tire with improved durability according to the present invention. be.

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。
First, the configuration will be explained. 1 and 2, reference numeral 1 indicates a pneumatic tire with improved durability according to the present invention, and the pneumatic tire 1 has a bead wire 3 located in a bead portion 2, and a large number (three layers in Example 1). ) organic fiber cords (6-6 nylon cords in Example 1) are arranged in parallel and have a carcass ply 6 consisting of a cord layer 5 rubberized with ply coating rubber.

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)。
Each cord layer 5 of the carcass ply 6 constitutes three cord layers 5a, 5b, 5c in the direction from the inner surface to the outer surface of the tire, and both ends are folded back at the bead portion 2 and locked to the bead wire 3. 3 as a boundary, an outer part 6a located on the outer side of the bead wire 3 in the tire axial direction A, and an inner part 6 located on the inner side of the wire wire 3 in the axial direction A.
It has b. The pneumatic tire 1 also includes a belt 7 located on the outer peripheral surface of the carcass ply 6, a trend 8 located on the outer peripheral surface of the belt 7, and a stiffener 10 located outside in the radial direction B of the bead wire 3. Todo part 2
The sidewall rubber 12 covers the outer trend 8 of the carcass ply 6 of the sidewall 11. The rubber reinforcing layer 13 (indicated by a dotted line in the figure) is attached to the inner side 6b of the carcass ply 6 adjacent to the stiffener 10.
Provided between adjacent cord layers of 0.2 to 1.0 m
m thickness (0.4 mn+ in Example 1) and contains short fibers. Further, the short fibers of the rubber reinforcing layer 13 have an average diameter of 1 μm or less and a ratio L/D of average length to average diameter of 8 or more. Further, the amount of short fibers in the rubber reinforcing layer 13 is 5 parts by weight or more. Further, the orientation direction of the short fibers of the rubber reinforcing layer 13 is 0 degrees to
It is 10 degrees. In the rubber reinforcing layer 13 after vulcanization, the ratio of the elastic modulus M1 at 50% strain when pulled in the orientation direction of the short fibers to the elastic modulus M2 at 50% strain when pulled in the direction perpendicular to the orientation direction of the short fibers. M 1 /M 2 is 2.5 or more. In the rubber reinforcing layer 11 after vulcanization, the elastic modulus at 50% strain when pulled in the orientation direction of the short fibers is 5 of that of the ply coating rubber.
The elastic modulus is 1.5 times or more than the elastic modulus at 0% strain. Rubber reinforcement layer 1
The short fibers in No. 3 are made of a thermoplastic polymer having an amide group, and are grafted via a rubber part and a condensate of phenol-formaldehyde resin. (meaning the same thing in the present invention).

(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。
(4) Tire manufacturing and performance test results (effects) Tire manufacturing was carried out by the usual method (tire size was 1.
0 R20 and is a radial tire) In other words, it contains as unvulcanized members a dwarf wire 3, a stiffener 10, a belt 7, a trend 8, a sidewall rubber 12 and short fibers, and has a thickness in which a predetermined amount is distributed. A rubber reinforcing layer 13 with a diameter of 0.4 mm is placed at a position on the inner side 6b of the cord layer 5 with a predetermined width (60 mm in Example 1), and the rubber reinforcing layer 13
Three cord layers 5 are prepared such that the orientation direction of the short fibers is at an angle of 0 degrees with respect to the orientation direction of the cords of the carcass ply 6. Here, the ply coating rubber 12 used for the carcass ply 6 was made using the rubber composition N13 shown in Table 1.Next, these prepared members were pasted in a predetermined order using a predetermined tire molding machine to form a so-called green material. Manufacture cases (unvulcanized tires). Next, the tire is pressurized and heated in a vulcanizer to produce a product tire (Example 1). Further, a tire of a comparative example is manufactured in the same manner as in Example 1 using a rubber composition that does not contain short fibers.

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。
The tires of these Examples and Comparative Examples were filled with air to a predetermined air pressure and subjected to a durability drum test. The durability drum test (hereinafter simply referred to as durability test) was conducted in the order described below.

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。
First, a test tire was made by removing the tread of the tire of Example 1 by puffing it with a grinder. Next, the test tire was set to an air pressure of 10 kg/cat, and the JIS
A drum test was conducted under the test conditions of applying a load of 110% and running at a predetermined speed while applying a slip angle of 3.5 degrees alternately on the left and right sides.

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。
Evaluation was made based on the number of times (number of cycles) added to the slip angle until failure occurred in the bead portion. The results of the durability test are shown at the bottom of Table 2. This durability test is an accelerated test.
Pneumatic tires are installed on long-distance trucks,
This is a durability test of the bead portion 2 which corresponds to the case of continuous running for a long period of time. In the pneumatic tire, the cord layer 5 may peel off between the eyebrows at the bead portion 2 and in the vicinity of the bead portion 2 during long-term driving.

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。
The durability test is a durability test that has a high correlation with actual driving by creating the same shear strain between the eyebrows of the test tire as that which occurs during long-term driving, so that the same peeling failure will occur in a short period of time. .

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。
Next, the effect will be explained. The tread of the tire of Example 1 was removed by puffing, and the tire was mounted on the drum of a durability drum tester, and a running test was conducted under the above-mentioned test conditions. The air pressure of a pneumatic tire is 10 kg/cr&, which is much higher than the normal air pressure of about 7 kg/10 d.
An extremely large tension is acting on the 6-6 nylon cord of the cord layer 5 of the carcass ply 6. In addition, since the drum gives the tire a lateral slip angle of 3.5 degrees with each rotation, there is an extremely large amount of space between the eyebrows of the cord layer 5 and between the cord layer 5 and the stiffener 10 at the inner side 6b of the carcass ply 6. Causes large glabellar shear strain. However, in the tire of Example 1, each cord layer 5a, 5b, 5c
A rubber reinforcing layer 13 having short fibers is provided between the glabella and between the cord layer 5a and the stiffener 10.

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。
Therefore, these strain distributions with high peaks of large shear strain are weakened to a distribution of very low shear strain, the fatigue due to this shear strain is reduced, and the life is increased very significantly. Therefore, in the durability test, Table 2
As shown in Example 1, 845 times, Comparative Examples 1 to 3, 652 times, 612 times, and 53 times, respectively.
6 times, and it can be seen that the durability of the bead portion 2 of Example 1, in which the rubber reinforcing layer 13 having the short fibers of the present invention was provided, was extremely excellent.

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。
As this durability test was an accelerated test as mentioned above, a failure occurred in the bead part, but since the tire of Example 1 has a rubber reinforcing layer 13, it was actually installed in a large trunk for a long period of time. When running, there were no peeling failures at the bead part. In other words, this is a pneumatic tire in which the durability of the bead portion 2 has been significantly improved.

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。
As explained above, the rubber reinforcing layer 13 having short fibers is arranged between the cord layers 5 on the inner side 6b of the carcass ply 6 of the bead portion and between the cord layer 5c and the stiffener 10 (as described above). This greatly improved the durability of the bead. A pneumatic tire with improved durability can be provided.

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。
Further, Examples 1 to 3 show that the orientation direction of the short fibers of the rubber reinforcing layer preferably has an angle of 0 to 10 drums with respect to the arrangement direction of the carcass plies.

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。
As shown in Examples 1 to 3 in Table 2, the orientation direction of the short fibers of the rubber reinforcing layer is at an angle of 0 degrees, 10 degrees, and 20 degrees with respect to the arrangement direction of the cords of the carcass ply 6, respectively.
Durability test results are shown for the case (hereinafter simply referred to as rubber reinforcement angle). From this result, the rubber reinforcement angle is 10
It can be seen that when the angle exceeds 100 degrees, the durability test results deteriorate. From this, it can be seen that the rubber reinforcement angle is preferably 0 degrees to 10 degrees. Here, the tires of Examples 2 and 3 were manufactured in the same manner as in Example 1, except that the rubber reinforcement angles were 10 degrees and 20 degrees, respectively, and a durability test was conducted.

(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。
(Hereinafter, this page margin) (Examples 4 to 6) In Examples 4 to 6, 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
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。
2 g of the reinforced rubber composition obtained in Example 1 was mixed with 20 g of benzene.
0 ml 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 nylon fiber was mixed with phenol and orthodichlorobenzene in a ratio of 1:3 (ffi ratio).
It was dissolved in a mixed solvent of and analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) using hydrogen nuclei H (internal standard: tetramethylsilane), and from the NMR chart, methyl groups and methylene groups originating from natural rubber, and 6-nylon originating. co
For each peak of the methylene group adjacent to the group, the methylene group adjacent to the NH group, and the other three methylene groups, the molar ratio of 6-nylon to natural rubber is determined by the cut area method, and the grafting ratio is calculated. did. 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 has short fibers with an average diameter of 1
.. The average diameter of 1 μm exceeds the average diameter limit of 1 μm according to the present invention. Further, using the reinforced rubber compositions (samples 2 to 6) obtained according to Table 4, rubber composition 4 was prepared according to the manufacturing method of (2) short fiber reinforced rubber and rubber sheet layer in (Examples 1 to 5). - 8 were manufactured, and furthermore, each reinforcing layer was manufactured using each rubber composition. Here, the compounding components of rubber compositions 4 to 8 are shown in Table 5, and rubber composition 5 is the same as sample 3.
It 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。
Next, as shown in Table 6, using the rubber reinforcing layers of the aforementioned rubber compositions 4 to 8, the tires of Examples 4 to 6 and Comparative Examples 4.6 had a thickness of the rubber reinforcing layer of 0.451. ?1I11 was manufactured according to the tire of Example 1 described above,
Next, a durability test was conducted. The results of the durability test are shown in Table 6.
is shown. The tire size is 11 R22.5, and it is a tubeless tire.

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。
In Table 6, Examples 4 to 6 both have short fibers with an average diameter of 1 μm.
Sample 2, Sample 4, and Sample 6 in Table 4 below are used, and the durability test results for these tires are 8.
It shows good results of 62 times, 795 times, and 788 times.

。 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。
. On the other hand, the tire of Comparative Example 5 uses a rubber composition vIJ5 in which the average diameter of short fibers exceeds 1.0 μm,
The durability test result was 645 times, which is low.

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。
That is, when the average diameter of the short fibers exceeds 1 μm, the rubber reinforcing effect is small.

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。
From the above explanation, the average diameter of the short fibers is limited to 1 μm or less.

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。
In addition, Sample 5 in Table 4 was used in the tire of Comparative Example 6, and the average diameter of the short fibers was 0.2 μm, which was less than 1 μm, but the aspect ratio was 7.8. ing. In this case, the reinforcing effect of Comparative Example 6 in Table 6 is not sufficient. From this, the aspect ratio of short fibers (L/D)
must be 8 or more.

(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。
(Examples 7 to 11) Examples 7 to 11 show that the thickness of the short fiber reinforced rubber layer of the rubber reinforcing layer 13 is preferably 0.2 mm to 1.0 mrn.

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。
As shown in Table 7, using rubber composition 1, the tires of Examples 7 to 11 were different from each other except that the thickness of the rubber reinforcing layer of each example was changed from 0.2 mm to 1.1 ms+. was manufactured according to the manufacturing method of Example 1. Next, a durability test was conducted in the same manner as in Example 1. As can be seen from the results of the durability test in Table 7, the thickness of the rubber reinforcing layer was 0.
If the thickness is less than 2 mm, a rubber sheet cannot be manufactured industrially.

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。
Also, if it exceeds 1.0 mm, the number of durability tests will be 700.
It will be as low as 3 times or less. From this, the thickness of the short fiber reinforced rubber layer is preferably 0.2 to 1.0 mm.

(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。
(Example 12.13) Example 12.13 shows that the amount of short fibers in the short fiber reinforced rubber is preferably 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
.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。
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
.. 10 were manufactured. The amount (parts by weight) of short fibers was 3 parts by weight in rubber composition 9 and 5 parts by weight in rubber composition 10. Using these rubber compositions, a rubber reinforcing layer with a thickness of 0.511111 mm was manufactured in the same manner as in Example 1. Using this rubber reinforcing layer, the tire of Example 12.13 in Table 9 (tubeless tire with tire size 11R22.5) was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the rubber reinforcing layer was 0.5 mm. was manufactured and subjected to durability tests. The test results are shown in Table 9. In Table 9, Example 12 shows a lower number of times than Example 13.

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。
This shows that the amount of short fibers is preferably 5 parts by weight or more.

(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。
(Hereinafter, the margin of this page) Table 8 (a) MO is the elastic modulus of the braai coating rubber at % strain.

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。
Table 9 (Examples 14 to 17) In Examples 14 to 17, the degree of orientation of the short fibers in the rubber composition No. 1 was changed, and the preferable range was [short fibers in the short fiber reinforced rubber of vulcanized rubber]. 50V6 pulled in the orientation direction of
The ratio (Ml/M2) of the elastic modulus under strain M1 to the elastic modulus under 50% strain M2 when pulled in a direction perpendicular to the direction of orientation of the short fibers is 2.
5 or more.

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。
In Table 10, rubber reinforcement J used in Examples 14 to 17
Rubber sheets with different degrees of orientation of ii13 were created as follows.

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。
For non-oriented materials, unvulcanized rubber is sheeted using a press.
Using this, a tire of an example was made. In this case, M
l-M2. The degree of orientation was determined by changing the gap between the rolls, and the thickness of the rubber reinforcing layer was subsequently adjusted by stacking two rubber sheets or by using a press.

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。
The tires of Examples 14 to 17 in Table 10 (tire size 1°R20) were manufactured in the same manner as in Example 1, except that rubber reinforcing layers with different degrees of orientation were used, and were subjected to a durability test. carried out. The test results are shown in the lower part of Table 10.

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。
In Table 10, the degree of orientation of short fibers, that is, M 1
The tires of Examples 16 and 17 with a /M 2 ratio of 2.5 had durability test results of 849 and 899 times, respectively, showing superior durability than Examples 14 and 15.

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。
From this, M 1 /M, which indicates the degree of orientation of short fibers,
It can be seen that it is preferable to use a rubber reinforcing layer in which 2 is 2.5 or more.

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。
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 sy n-l52-polybutadiene short fibers disclosed in Japanese Patent Publication No. 530 and Japanese Patent Publication No. 57-30662 can also be used in the same manner. 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、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。
(Effects of the Invention) As explained above, the short fiber reinforced rubber composition containing micro short fibers is sufficiently oriented, and the orientation direction of the short fibers is 0 to 10% relative to the orientation direction of the cords of the carcass ply.
By arranging the rubber reinforcing layer of the short fiber reinforced rubber composition between the cord layers of the carcass ply and between the carcass ply and the stiffener at an angle of The magnitude of shear strain is reduced by removing the peak of shear strain that occurs near the area. As a result, fatigue caused by shear strain is reduced, the life span is greatly improved, and a pneumatic tire with improved durability and improved durability of the bead portion can be provided.

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。
In addition, by combining this short fiber reinforced rubber with regular coating rubber, there is a synergistic effect that reduces the flow of regular coating rubber, and these effects result in a pneumatic tire with significantly improved tire durability. can be provided.

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

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。
Fig. 1.2 shows an embodiment of a pneumatic tire with improved durability according to the present invention, Fig. 1 is a sectional view thereof, and Fig. 2 is a partially enlarged sectional view of a bead portion. be. FIG. 3 is a sectional view of a conventional pneumatic tire. 1--Pneumatic tire, 2--Bead portion, 3--Bead wire, 5--Cord layer, 6--Carcass ply, 10-- --Stiffener-1 12.--Side wall rubber, 13.--Rubber reinforcing layer.

Claims (7)

【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。
(1) It consists of a bead wire located at the bead part and a cord layer in which a large number of organic fiber cords are arranged in parallel and rubberized with ply coating rubber, and both ends are folded back at the bead part and locked to the bead wire. A carcass ply having an outer part located on the axially outer side of the bead wire and an inner part located on the axially inner side of the bead wire as a boundary, a stiffener arranged radially outward of the bead wire, and a carcass ply from the bead part to the sidewall part. A pneumatic tire having a sidewall rubber covering the outside of a part of the ply, in which short fibers having a thickness of 0.2 to 1.0 mm are interposed between adjacent cord layers on the inside of the carcass ply adjacent to the stiffener. A pneumatic tire with improved durability characterized by having a reinforced layer containing rubber.
(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。
(2) The short fibers of the rubber reinforcing layer 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. Pneumatic tires with improved durability.
(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。
(3) The pneumatic tire with improved durability according to claim 1, wherein the rubber reinforcing layer contains at least 5 parts by weight of short fibers.
(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。
(4) Durability according to claim 1, wherein the orientation direction of the short fibers of the rubber reinforcing layer forms an angle of 0 degrees to 10 degrees with respect to the arrangement direction of the cords of the carcass ply. improved pneumatic tires.
(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。
(5) Elastic modulus M1 of the short fiber reinforced rubber after vulcanization at 50% strain when pulled in the direction in which the short fibers are arranged, and elasticity at 50% strain when pulled in the direction perpendicular to the direction in which the short fibers are arranged. A pneumatic tire with improved durability according to claim 1, characterized in that the ratio M1/M2 of the ratio M2 is 2.5 or more.
(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。
(6) The elastic modulus of the rubber reinforcing layer after vulcanization at 50% strain when pulled in the orientation direction of short fibers is 1.5 times or more the elastic modulus of the ply coating rubber at 50% strain. A pneumatic tire with improved durability according to claim 1.
(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。
(7) Claim 1, characterized in that the short fibers are made of a thermoplastic polymer having an amide group, and are grafted via a condensate of a rubber part and a phenol formaldehyde resin. Pneumatic tires with improved durability as described.
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