JP2007063724A - ゴム物品補強用スチールコード - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴムペネトレーション性を向上することで、疲労耐久性に優れ、特に、高性能乗用車用ラジアルタイヤ等のベルト補強材として好適に適用可能なゴム物品補強用スチールコードを提供する。
【解決手段】 ２本のコア素線１を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、コアの周囲に撚り合わされた５〜７本のシース素線２とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードである。コア素線１の直径ｄｃ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｃ＜０．２６の範囲を満足し、シース素線２の直径ｄｓ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｓ＜０．２６の範囲を満足し、かつ、コア素線１の直径ｄｃとシース素線２の直径ｄｓとの比ｄｃ／ｄｓが、０．７＜ｄｃ／ｄｓ＜１の関係を満足する。
【選択図】 図１

Description

本発明はゴム物品補強用スチールコード（以下、単に「スチールコード」または「コード」とも称する）に関し、詳しくは、タイヤやコンベアベルト等のゴム物品、特には高性能乗用車用ラジアルタイヤのベルト補強材等として好適なゴム物品補強用スチールコードに関する。

従来より、タイヤやコンベアベルト等のゴム物品の補強に用いられるゴム物品補強用スチールコードについては、種々検討がなされてきている。中でも例えば、製造工程の簡略化によるコストダウンやゴムペネトレーション性（以下、「ゴムペネ性」という）の向上による耐久性向上等を目的として、コア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周りに撚り合わされたシース素線とからなり（Ｎ並列＋Ｍ構造）、断面が略楕円形であるスチールコードが開発されており、空気入りラジアルタイヤのベルトやカーカスの補強材として用いる技術が知られている。

例えば、特許文献１には、無撚りの真直なスチールフィラメントからなるコアと、その周囲に巻きつけられたスチールフィラメントからなるシースとで構成された２＋６構造のスチールコードにおいて、コアフィラメントおよびスチールフィラメントの直径並びにコード断面の偏平率を所定条件の下に規定することで、従来に比し耐腐食疲労性に優れたゴム物品補強用スチールコードおよびそれを用いた空気入りラジアルタイヤを実現する技術が記載されている。また、特許文献２，３には、２＋７構造の２層撚りのスチールコードにおいて、コアの撚り合わせピッチの平均およびコア素線の直径とシース素線の直径との比率を所定に規定することで、耐腐食性および生産性を向上するとともに有効なコード強力効率を実現する技術が記載されている。

さらに、特許文献４には、ベルトに、２＋５の層撚り構造であって、コアおよびシースを構成するスチールフィラメントの径を所定に規定したスチールコードを適用することで、耐久性を犠牲にすることなく振動乗り心地性を向上した乗用車用空気入りラジアルタイヤが記載されており、特許文献５には、カーカスとトレッドとの間にベルトを配置した大型ラジアルタイヤにおいて、耐久性を向上することを目的として、芯素線と外層素線とからなるスチールコードの構造を所定に規定する技術が記載されている。
特開平１１−８１１６８号公報（特許請求の範囲等） 特開平９−１５８０６６号公報（特許請求の範囲等） 特開平９−１５８０６７号公報（特許請求の範囲等） 特開２０００−１４２０２０号公報（特許請求の範囲等） 特開平９−１５６３１４号公報（特許請求の範囲等）

上記のように、スチールコードに関しては、種々のものが提案されてきているが、近年の乗用車の高性能化に伴って、より高い操縦性および耐久性を備えるタイヤが求められており、特には、Ｎ並列＋Ｍ構造のスチールコードを高性能乗用車用のベルト補強材として用いたタイヤについて、さらに高い操縦性および耐久性をもたらす技術が求められている。また、Ｎ並列＋Ｍ構造のスチールコードのゴムペネ性についても、さらなる改良に対する要請がある。

そこで本発明の目的は、コード構造の改良によりゴムペネ性を向上することで、疲労耐久性に優れ、特に、高性能乗用車用ラジアルタイヤのベルト補強材等として好適に適用可能なゴム物品補強用スチールコードを提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、ゴムペネ性の向上を図ることができることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、２本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた５〜７本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記コア素線の直径ｄｃ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｃ＜０．２６の範囲を満足し、前記シース素線の直径ｄｓ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｓ＜０．２６の範囲を満足し、かつ、該コア素線の直径ｄｃとシース素線の直径ｄｓとの比ｄｃ／ｄｓが、０．７＜ｄｃ／ｄｓ＜１の関係を満足することを特徴とするものである。

本発明のスチールコードにおいては、前記シース素線の本数が５本である場合には、前記直径比ｄｃ／ｄｓが０．７＜ｄｃ／ｄｓ≦０．７８の関係を満足することが好ましく、前記シース素線の本数が６本である場合には、前記直径比ｄｃ／ｄｓが０．７＜ｄｃ／ｄｓ≦０．９２の関係を満足することが好ましく、また、前記シース素線の本数が７本である場合には、前記直径比ｄｃ／ｄｓが０．８８≦ｄｃ／ｄｓ＜１の関係を満足することが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、ゴムペネ性を高めて、疲労耐久性に優れたゴム物品補強用スチールコードを実現することができ、特に、高性能乗用車用ラジアルタイヤ等のベルト補強材として好適である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のゴム物品補強用スチールコードの一例の長手方向に垂直な断面図を示す。図示するスチールコード１０は、２本のコア素線１を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、その周囲に撚り合わされた５〜７本、図示する例では６本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形である。

本発明においては、コア素線１の直径ｄｃ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｃ＜０．２６の範囲、シース素線２の直径ｄｓ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｓ＜０．２６の範囲をそれぞれ満足する。コア素線径ｄｃおよびシース素線径ｄｓがいずれも０．２６ｍｍ未満であるので、本発明のスチールコードを高性能乗用車用ラジアルタイヤのベルト補強材として用いて、コードが座屈するような激しいコーナーリングを繰り返した場合のような大入力に対しても、疲労耐久性を確保することができる。また、接地面におけるトレッド変形に対する追従性も良好であるので、操縦安定性についても確保することができる。これら効果については素線径が細い方が好ましいので、コア素線径ｄｃおよびシース素線径ｄｓは、好ましくは０．２０ｍｍ以下である。

一方、コア素線径ｄｃおよびシース素線径ｄｓをいずれも０．０５ｍｍ以上としたのは、０．０５ｍｍ未満であるとコード１本当たりの強度が低くなり、ベルト補強材として用いるときの打込み数を大きくする必要が生ずることから、ベルト層としての強度と耐久性との両立が難しくなるためである。好ましくは、コア素線径ｄｃおよびシース素線径ｄｓをいずれも０．１ｍｍ以上とする。

また、本発明のスチールコードにおいては、コア素線１の直径ｄｃとシース素線２の直径ｄｓとの比ｄｃ／ｄｓが、０．７＜ｄｃ／ｄｓ＜１の関係を満足することが必要である。即ち、コア素線径ｄｃがシース素線径ｄｓよりも小さいので、撚られていないコア素線１が、コードとしての疲労耐久性や変形追従性を損なう恐れがない。但し、コア素線径ｄｃとシース素線径ｄｓとの差が大きいと、入力に対するコア素線１とシース素線２との負担バランスがくずれて強度や疲労耐久性を損なう恐れがあるので、コア素線径ｄｃはシース素線径ｄｓの０．７倍よりも大きくする。

さらに、直径比ｄｃ／ｄｓを０．７＜ｄｃ／ｄｓ＜１とすることにより、上記の効果に加え、ゴムペネ性をより確実に確保することが可能になる。即ち、ｄｃ／ｄｓ≧１（ｄｃがｄｓ以上）であると、コア素線１の周囲でシース素線２の配置が不安定になり、図２（ａ）に示すようにシース素線２が偏って配置された部分が生じてしまい、タイヤ製造工程を経てゴム中に埋設されたときに、ゴムペネされていない部分が生ずる恐れがある。

一方、ｄｃ／ｄｓ≦０．７であると、図２（ｂ）に示すようにシース素線２間の隙間が小さくなり、充分なゴムペネ性を得られない恐れがある。本発明では、０．７＜ｄｃ／ｄｓ＜１であるので、図１に示すようにシース素線２が大きく偏らず、ゴムペネ可能な隙間が安定して得られるため、ゴム中に埋設したときに、確実なゴムペネ性を得ることができる。

特に、シース素線２の本数が５本の場合には、シース素線２の本数が比較的少なく偏りやすいので、直径比ｄｃ／ｄｓを０．７＜ｄｃ／ｄｓ≦０．７８とすることが好ましい。同様に、シース素線本数が６本の場合には、直径比ｄｃ／ｄｓを０．７＜ｄｃ／ｄｓ≦０．９２とすることが好ましく、また、シース素線本数が７本の場合は、シース素線２の配置の偏りは生じ難いが、シース素線２間の隙間が小さくなり易いので、直径比ｄｃ／ｄｓを０．８８≦ｄｃ／ｄｓ＜１とすることが好ましい。

本発明において、シース素線２の撚りピッチは、コード形状の安定性と張力バランスを良好に保つために、好適には５．０〜１６．０ｍｍの範囲内である。また、図示はしないが、本発明のコードにおいては、シース素線２の周囲に、スパイラルフィラメントが、シース素線２の撚り方向と異方向に、例えば、３．０〜７．０ｍｍの撚りピッチで撚られていてもよい。これにより、コードがばらけることを防止して、より強固なコード構造とすることができる。

本発明のスチールコード１０を適用するゴム物品としては、特に制限されるものではないが、タイヤが代表的であり、中でも、高性能乗用車用ラジアルタイヤ等のベルト補強材として好適に適用することができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
図１に示すような２並列＋６構造のゴム物品補強用スチールコードを、下記表１に示す条件に従いそれぞれ作製した。また、２並列＋５構造および２並列＋７構造のスチールコード（図示せず）を、夫々表２および表３に示す条件に従い作製した。得られた各コードを、ゴム中に等間隔で埋設してプライ片を作製し、この供試プライ片を用いて、以下の評価を行った。

（耐セパレーション試験）
上記各供試プライ片の片面をカットした１００ｍｍサンプルを１０％ＮａＯＨ溶液に２４時間浸漬し、浸漬後のセパレーション長さを測定した。セパレーション長さが小さいほど結果は良好である。

（疲労試験寿命）
上記各供試プライ片に繰り返し曲げ引張りを加え、コード破断に至るまでの繰返し数を測定して、それぞれ比較例１（２＋６構造）、比較例４（２＋５構造）、比較例７（２＋７構造）を１００とした指数で表示した。数値が大なるほど結果は良好である。
これらの結果を、夫々下記の表１（２＋６構造）、表２（２＋５構造）、表３（２＋７構造）中に併せて示す。

上記表１〜３に示すように、コア素線径ｄｃおよびシース素線径ｄｓについて０．０５≦ｄｃ＜０．２６、０．０５≦ｄｓ＜０．２６および０．７＜ｄｃ／ｄｓ＜１の関係を満足する各実施例のコードは、これらを満足しない各比較例のコードに比してゴムペネ性が高く、耐セパレーション性および疲労寿命のいずれについても良好な性能を有することが確かめられた。

本発明の一実施の形態に係るゴム物品補強用スチールコードを示す長手方向に垂直な断面図である。 （ａ），（ｂ）はいずれも本発明を満足しないゴム物品補強用スチールコードを示す長手方向に垂直な断面図である。

符号の説明

１ コア素線
２ シース素線
１０ ゴム物品補強用スチールコード

Claims (4)

1. ２本のコア素線を撚り合わせることなく並列して配置したコアと、該コアの周囲に撚り合わされた５〜７本のシース素線とからなり、コード断面形状が略楕円形であるゴム物品補強用スチールコードにおいて、
   前記コア素線の直径ｄｃ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｃ＜０．２６の範囲を満足し、前記シース素線の直径ｄｓ（ｍｍ）が０．０５≦ｄｓ＜０．２６の範囲を満足し、かつ、該コア素線の直径ｄｃとシース素線の直径ｄｓとの比ｄｃ／ｄｓが、０．７＜ｄｃ／ｄｓ＜１の関係を満足することを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
2. 前記シース素線の本数が５本であり、かつ、前記直径比ｄｃ／ｄｓが０．７＜ｄｃ／ｄｓ≦０．７８の関係を満足する請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。
3. 前記シース素線の本数が６本であり、かつ、前記直径比ｄｃ／ｄｓが０．７＜ｄｃ／ｄｓ≦０．９２の関係を満足する請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。
4. 前記シース素線の本数が７本であり、かつ、前記直径比ｄｃ／ｄｓが０．８８≦ｄｃ／ｄｓ＜１の関係を満足する請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。

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