JP2009084727A - Rubber-steel cord composite material, production method thereof, and pneumatic tire produced by using the same - Google Patents

Rubber-steel cord composite material, production method thereof, and pneumatic tire produced by using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber-steel cord composite material capable of maintaining the cord strength after vulcanization without increasing the diameter of a cord in a cord having a double-twisted structure by improving both the breaking strength and the tenacity density of the single cord, and to provide a method for producing the composite material and a pneumatic tire produced by using the same. <P>SOLUTION: The rubber-steel cord composite material contains a steel cord embedded in a rubber. The steel cord has a double-twisted structure obtained by twisting a plurality of filaments 1 to form a strand having a layer-twisted structure, and twisting a plurality of the strands in the form of a layer-twisted structure formed of a core 11 and at least one layer of sheath 12. The circumscribing circles of the outermost sheath strands 12 of the steel cord are made contact with each other between the adjacent strands, and the covering ratio of rubber around the strand layer positioned immediately inside at least the outermost sheath strand 12 is 50% or more. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ゴム−スチールコード複合体、その製造方法およびそれを用いた空気入りタイヤ(以下、単に「複合体」、「製造方法」および「タイヤ」とも称する)に関し、詳しくは、空気入りタイヤや工業用ベルト等の各種ゴム物品の補強材として使用されるゴム−スチールコード複合体、その製造方法およびそれを用いた空気入りタイヤに関する。   The present invention relates to a rubber-steel cord composite, a method for producing the same, and a pneumatic tire using the same (hereinafter, also simply referred to as “composite”, “manufacturing method”, and “tire”). The present invention relates to a rubber-steel cord composite used as a reinforcing material for various rubber articles such as industrial belts, a manufacturing method thereof, and a pneumatic tire using the same.

一般に、建設車両用のスチールラジアルタイヤは、凹凸の激しい不整地等で大きな荷重負荷の下で使用される。そのため、その骨格部材となるスチールコードには、非常に高い破断強度が必要とされる。   In general, a steel radial tire for a construction vehicle is used under a heavy load on rough terrain or the like with severe irregularities. Therefore, the steel cord that is the skeleton member is required to have a very high breaking strength.

このように、大荷重に対する耐久性が必要とされるスチールコードの基本構造は、複数本のフィラメントを撚り合わせたストランドを複数本用意し、これらをさらに撚り合わせることにより得られる複撚り構造となる。   Thus, the basic structure of a steel cord that requires durability against a heavy load is a multiple twist structure obtained by preparing a plurality of strands obtained by twisting a plurality of filaments and further twisting them. .

従来のスチールコードにおいて、破断強度を向上させるためには、スチールコードの断面積を大きくする必要があるが、スチールの使用量を多くすると、それだけ重量が重くなり、空気入りタイヤに適用した場合、製品重量の増加が不具合となる。これに対し、重量増加を抑制するために、スチールフィラメントのカーボン組成や加工率を調整などすることにより、フィラメントの抗張力を大きくして、断面積を増やすことなく高い破断強度のスチールコードを得ることが行われている。   In the conventional steel cord, in order to improve the breaking strength, it is necessary to increase the cross-sectional area of the steel cord, but when the amount of steel used is increased, the weight becomes heavier and when applied to a pneumatic tire, Increasing product weight is a problem. On the other hand, to suppress the increase in weight, by adjusting the carbon composition and processing rate of the steel filament, the tensile strength of the filament is increased, and a steel cord with high breaking strength can be obtained without increasing the cross-sectional area. Has been done.

しかし、複撚り構造のコードの場合、スチールコード全体の破断荷重よりも低い荷重で内部のフィラメントが先行的に切れてしまい、破断強度に寄与するフィラメントの有効断面積が減少してしまう。そのため、フィラメントの抗張力を大きくして破断強度を高めようとしても、抗張力の上昇分だけの破断強度の向上が得られないという問題があった。スチール製のフィラメントが先行的に切れてしまう理由は、撚り線に対し破断強度に近い大きな荷重がかかったときの撚り締りに起因する締め付け圧力が、引張り荷重を負担しているスチール製のフィラメントに側方からの作用を及ぼすためであり、これは、締め付け応力が集中するスチール製のフィラメント同士の交差接触点に発生する現象である。   However, in the case of a cord with a double twist structure, the internal filament is cut in advance with a load lower than the breaking load of the entire steel cord, and the effective sectional area of the filament contributing to the breaking strength is reduced. For this reason, there has been a problem that even if an attempt is made to increase the breaking strength by increasing the tensile strength of the filament, the breaking strength cannot be improved by an amount corresponding to the increase in the tensile strength. The reason why the steel filament is cut first is that the tightening pressure caused by the tightening when a large load close to the breaking strength is applied to the twisted wire is applied to the steel filament bearing the tensile load. This is because it acts from the side, and this is a phenomenon that occurs at the cross contact point between steel filaments where the tightening stress is concentrated.

スチールコードの改良に係る技術としては、例えば、特許文献1に、金属コアストランドと、その周囲に設けられるスチール要素の少なくとも1つの隣接層からなるスチールコードにおいて、金属コアストランドを所定の最小厚みを有するポリマー材料によって被覆することで、上記フィラメントの先行破断の抑制効果とともに、高いコード破断強度を得る技術が開示されている。また、特許文献2には、金属製のコアフィラメントと金属製のシースフィラメントとを層撚り構造に撚り合わせて1本のストランドとし、複数本のこのストランドを、コアストランドとシースストランドとからなる層撚り構造に撚り合わせて1本のスチールコードとした複撚り構造のスチールコードにおいて、コアストランドの表層に非金属フィラメントをスパイラル巻付けすることで、コアストランド周囲へのゴム被覆を可能としたゴム物品補強用スチールコードが開示されている。
特表2004−522864号公報(特許請求の範囲等) 特開2005−248374号公報(特許請求の範囲等)
As a technique related to the improvement of the steel cord, for example, in Patent Document 1, in a steel cord composed of at least one adjacent layer of a metal core strand and a steel element provided around the metal core strand, the metal core strand has a predetermined minimum thickness. A technique for obtaining a high cord breaking strength as well as an effect of suppressing the preceding breaking of the filament by coating with a polymer material is disclosed. In Patent Document 2, a metal core filament and a metal sheath filament are twisted into a layer twist structure to form one strand, and a plurality of strands are formed of a core strand and a sheath strand. A rubber article in which a non-metallic filament is spirally wound around the surface layer of a core strand in a steel cord having a single strand by twisting the twisted structure into a single steel cord. A steel cord for reinforcement is disclosed.
JP-T-2004-522864 Publication (Claims etc.) JP 2005-248374 A (Claims etc.)

上述のように、コアストランドの周囲に被覆層がなく、シースストランドとコアストランドとが接触している構造のコードにおいては、コード全体の破断に先立って内部フィラメントの先行破断が生じ、強度に寄与する有効断面積が減少する結果、コード全体の破断強度が低下するという問題がある。この内部フィラメントの先行破断を改善するための従来技術としては、上記特許文献1,2に記載されているように、コアストランドの周囲に、被覆層を完全に被覆する手法がある。   As described above, in the cord with a structure in which there is no coating layer around the core strand and the sheath strand and the core strand are in contact with each other, the internal filament is pre-ruptured before the entire cord breaks, contributing to strength. As a result, the effective cross-sectional area is reduced, resulting in a problem that the breaking strength of the entire cord is lowered. As a prior art for improving the preceding breakage of the inner filament, there is a method of completely covering a coating layer around the core strand as described in Patent Documents 1 and 2 above.

しかしながら、このようにコアストランド表層をポリマ−で完全に被覆すると、被覆部分の厚みや、コアストランドのスパイラル巻付けの厚みのために、コード径が太くなってしまうという新たな問題があった。   However, when the core strand surface layer is completely covered with the polymer in this way, there is a new problem that the cord diameter becomes large due to the thickness of the coating portion and the thickness of the spiral winding of the core strand.

その結果、コード単体の破断強度で見れば強度向上を達成できるものの、コード断面部分の円面積で破断強度を除した強力密度の観点からすると、ロスが発生してしまう。ゴム物品を補強するゴムとコードとの複合体においては、コードを平面に並べシート状とする段階で、この強力密度が高いほど、より軽量または高強度な製品を作ることに有利となる。   As a result, although an improvement in strength can be achieved in terms of the breaking strength of the cord alone, a loss occurs from the viewpoint of the strength density obtained by dividing the breaking strength by the circular area of the cord cross section. In the composite of rubber and cord that reinforces a rubber article, the higher the strength density, the more advantageous it is to make a lighter or higher strength product at the stage where the cord is arranged on a flat surface to form a sheet.

そこで本発明の目的は、複撚り構造のコードにおいて、コード径を増大させることなく、コード単体の破断強度と強力密度とを併せて向上することで、加硫後におけるコード強力の保持を図ったゴム−スチールコード複合体、その製造方法およびそれを用いた空気入りタイヤを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to maintain the cord strength after vulcanization by improving both the breaking strength and the strength density of the cord alone without increasing the cord diameter in the cord of the double twist structure. An object of the present invention is to provide a rubber-steel cord composite, a manufacturing method thereof, and a pneumatic tire using the same.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ゴム−スチールコード複合体の最外層シースのすぐ内側に位置するストランドの周囲におけるゴム被覆率を所定値以上とすることで、シースフィラメントの締め付け圧力を分散させて、コード径を増大させることなくコード強力の保持を図ることが可能となることを見出し、また、加硫時の加硫圧を所定に調整することでかかる複合体が得られることを見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has made the sheath of the sheath around the strand positioned just inside the outermost layer sheath of the rubber-steel cord composite a predetermined value or more. It has been found that it is possible to maintain the cord strength without increasing the cord diameter by dispersing the tightening pressure of the filament, and such a composite by adjusting the vulcanization pressure during vulcanization to a predetermined level As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明のゴム−スチールコード複合体は、スチールコードがゴム中に埋設されてなるゴム−スチールコード複合体であって、該スチールコードが、複数本のフィラメントを層撚り構造に撚り合わせてなるストランドの複数本を、コアと、少なくとも1層のシースとからなる層撚り構造に撚り合わせてなる複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体において、
前記スチールコードの最外層シースストランドの外接円が、隣接ストランド間で互いに接触した状態にあり、かつ、少なくとも該最外層シースストランドのすぐ内側に位置するストランド層の周囲におけるゴム被覆率が、50%以上であることを特徴とするものである。なお、本発明における最外層シースストランドの外接円とは、ストランドの撚り角等の影響によりストランド長手方向とコード長手方向とが若干ずれを生ずることにより、若干の楕円形状のような概略円形となる場合を含む。
That is, the rubber-steel cord composite of the present invention is a rubber-steel cord composite in which a steel cord is embedded in rubber, and the steel cord twists a plurality of filaments into a layer twist structure. In a rubber-steel cord composite having a double twist structure in which a plurality of strands are twisted into a layer twist structure including a core and at least one sheath,
The circumscribed circle of the outermost layer sheath strand of the steel cord is in a state in which adjacent strands are in contact with each other, and at least the rubber covering ratio around the strand layer located immediately inside the outermost layer sheath strand is 50%. It is the above, It is characterized by the above. The circumscribed circle of the outermost sheath strand in the present invention is a substantially circular shape such as a slightly elliptical shape by causing a slight shift between the longitudinal direction of the strand and the longitudinal direction of the cord due to the twist angle of the strand. Including cases.

本発明の複合体においては、前記スチールコードが2層以上のシースを有し、かつ、該スチールコードの最外層シースストランドのすぐ内側に位置するストランドの、さらに内側に位置するストランド層の周囲におけるゴム被覆率が、50%以上であることが好ましい。   In the composite of the present invention, the steel cord has a sheath of two or more layers, and the strand located just inside the outermost sheath sheath strand of the steel cord is around the strand layer located further inside. The rubber coverage is preferably 50% or more.

また、本発明のゴム−スチールコード複合体の製造方法は、スチールコードがゴム中に埋設されてなるゴム−スチールコード複合体の製造方法であって、該スチールコードが、複数本のフィラメントを層撚り構造に撚り合わせてなるストランドの複数本を、コアと、少なくとも1層のシースとからなる層撚り構造に撚り合わせてなる複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体の製造方法において、
前記スチールコードを未加硫ゴムに埋設した後、加硫圧3.0MPa以上で加硫することを特徴とするものである。
The method for producing a rubber-steel cord composite according to the present invention is a method for producing a rubber-steel cord composite in which a steel cord is embedded in rubber, and the steel cord comprises a plurality of filaments. In a method for producing a rubber-steel cord composite having a double twist structure in which a plurality of strands twisted into a twist structure are twisted into a layer twist structure composed of a core and at least one sheath,
The steel cord is embedded in unvulcanized rubber and then vulcanized at a vulcanization pressure of 3.0 MPa or more.

本発明の製造方法においては、前記加硫圧を3MPa〜10MPaとすることが好ましい。   In the production method of the present invention, the vulcanization pressure is preferably 3 MPa to 10 MPa.

さらに、本発明の空気入りタイヤは、上記本発明のゴム−スチールコード複合体を補強材として用いたことを特徴とするものである。   Furthermore, the pneumatic tire of the present invention is characterized by using the rubber-steel cord composite of the present invention as a reinforcing material.

本発明によれば、上記構成としたことにより、コード径を増大させることなく加硫後の強力を保持した複撚り構造のゴム−スチールコード複合体およびその製造方法を実現することが可能となった。したがって、かかる本発明のゴム−スチールコード複合体を用いることで、従来に比し軽量かつ高強度を満足する空気入りタイヤを得ることができる。   According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to realize a rubber-steel cord composite having a double twist structure that retains strength after vulcanization without increasing the cord diameter, and a method for manufacturing the same. It was. Therefore, by using such a rubber-steel cord composite of the present invention, a pneumatic tire satisfying light weight and high strength as compared with the prior art can be obtained.

以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に、本発明の一好適実施形態に係るゴム−スチールコード複合体の概略断面図を示す。図示するゴム−スチールコード複合体は、スチールコード10がゴム20中に埋設されてなり、スチールコード10が、27本のフィラメント1を層撚り構造に撚り合わせてなるストランドの7本を、コア11と、1層のシース12とからなる層撚り構造に撚り合わせてなる複撚り構造を有している。なお、図中、コードの外形部を実線で示す(図2〜6において同様)。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a rubber-steel cord composite according to a preferred embodiment of the present invention. In the illustrated rubber-steel cord composite, a steel cord 10 is embedded in a rubber 20, and the steel cord 10 is composed of seven strands formed by twisting 27 filaments 1 into a layer twist structure, and a core 11. And a double twist structure formed by twisting together a layer twist structure composed of one layer of sheath 12. In the figure, the outer portion of the cord is indicated by a solid line (the same applies to FIGS. 2 to 6).

本発明の複合体においては、スチールコード10の最外層シースストランド12の外接円が、隣接ストランド間で互いに接触した状態にあり、かつ、少なくとも最外層シースストランド12のすぐ内側に位置するストランド層、図示する例ではコアストランド11の全体の周囲におけるゴム被覆率が、50%以上である点が重要である。   In the composite of the present invention, a circumscribed circle of the outermost sheath strand 12 of the steel cord 10 is in a state of being in contact with each other between adjacent strands, and at least a strand layer positioned immediately inside the outermost sheath strand 12; In the illustrated example, it is important that the rubber coverage around the entire core strand 11 is 50% or more.

これにより、複撚りコードの引張り荷重負担時に特有なシースストランドの締め付け圧力を、その内側のストランドの周囲に被覆したゴムの作用で分散することができる。ストランド最外層フィラメントへの応力集中を分散させることで、フィラメントの先行破断を抑制することができるので、コード破断強度の低下を抑制することが可能となる。ここで、前述したように、ゴム被覆率を高めても、コード径を増大させたのでは、強力密度向上分が相殺されて低減するが、本発明では、最外層シースストランド12の外接円を隣接ストランド間で互いに接触した状態として、コード径を増大させないものとしているので、コード破断強度の低下を抑制しつつ、強力密度を向上することができる。これはすなわち、図3に示す従来のコード100のように、コア101の周囲にナイロンフィラメント103を配置して、この部分にゴム被覆部104を設けることで上記本発明に係るゴム被覆率を高めた場合、コード径の増大に伴い、隣接するシースストランド102間には必然的に隙間が生ずることになるが、本発明はこのような場合を含まないとの意味である。また、単に、図4に示すようなコードで、意図的にコアストランド径を太くしたような場合や、シースストランド本数を減らした場合も同様である。最外層シースストランドの外接円が、隣接シースストランド間で非接触状態であると、コード断面積に占めるスチールの割合が少なくなるため、コード破断強力が不十分となる。   Thereby, the tightening pressure of the sheath strand peculiar when the tensile load of the double twisted cord is borne can be dispersed by the action of the rubber coated around the inner strand. By dispersing the stress concentration on the outermost filament of the strand, the preceding breakage of the filament can be suppressed, so that it is possible to suppress the decrease in the cord break strength. Here, as described above, even if the rubber coverage is increased, if the cord diameter is increased, the increase in strength density is offset and reduced, but in the present invention, the circumscribed circle of the outermost sheath strand 12 is reduced. Since the cord diameter is not increased in the state where the adjacent strands are in contact with each other, the strength density can be improved while suppressing a decrease in the cord breaking strength. That is, as in the conventional cord 100 shown in FIG. 3, the nylon filament 103 is arranged around the core 101, and the rubber covering portion 104 is provided in this portion, thereby increasing the rubber coverage according to the present invention. In this case, a gap is inevitably generated between the adjacent sheath strands 102 as the cord diameter increases, but the present invention does not include such a case. The same applies to the case where the core strand diameter is intentionally increased with the cord as shown in FIG. 4 or the number of sheath strands is reduced. If the circumscribed circle of the outermost layer sheath strand is in a non-contact state between adjacent sheath strands, the ratio of steel in the cord cross-sectional area is reduced, so that the cord breaking strength becomes insufficient.

また、本発明の複合体において、スチールコードが2層以上のシースを有する場合には、その最外層シースストランドのすぐ内側に位置するストランドの、さらに内側に位置するストランド層の周囲にも、ゴムがゴム被覆率50%以上で被覆された状態とすることで、その部分のフィラメントの先行破断が抑制されるため、コード破断強度のさらなる向上を図ることができる。   In the composite of the present invention, when the steel cord has a sheath of two or more layers, the rubber is also provided around the strand layer positioned further inside the strand positioned just inside the outermost sheath strand. By making the state covered with a rubber covering ratio of 50% or more, the preceding breakage of the filament at that portion is suppressed, and therefore the cord breakage strength can be further improved.

本発明においては、上記最外層シースストランドのすぐ内側に位置するストランド層、または、さらにその内側に位置するストランド層のいずれについても、その周囲におけるゴム被覆率が50%未満であると、ゴムによる締め付け圧力の分散作用が小さくなり、十分な効果が得られない。このゴム被覆率は、高ければ高いほど効果的である。   In the present invention, if any of the strand layer located immediately inside the outermost sheath strand or the strand layer located further inside thereof has a rubber coverage of less than 50% in the periphery thereof, The dispersion effect of the clamping pressure is reduced, and a sufficient effect cannot be obtained. The higher the rubber coverage, the more effective.

本発明の複合体は、上記複撚り構造のコードにおいて上記ゴム被覆率に関する条件を満足するものであれば、その具体的なコード構造や、使用するフィラメント径、コード径、撚りピッチ等については、特に制限されるものではなく、所望に応じ適宜選定することが可能である。例えば、図1に示す例では、シース12の周囲にスパイラルフィラメント2が配置されているが、これはなくてもよい。   If the composite of the present invention satisfies the conditions regarding the rubber coverage in the cord of the double twist structure, the specific cord structure, the filament diameter to be used, the cord diameter, the twist pitch, etc. It does not restrict | limit in particular, It is possible to select suitably as desired. For example, in the example shown in FIG. 1, the spiral filament 2 is disposed around the sheath 12, but this need not be present.

本発明の複合体は、上記複撚り構造を有するスチールコードを未加硫ゴムに埋設した後、加硫圧3.0MPa以上で加硫することにより、容易に得ることが可能である。この加硫圧が3.0MPaより低いと、十分な効果を発揮するゴム被覆率を得ることができない。この加硫圧は、好適には、3MPa〜10MPaの範囲である。   The composite of the present invention can be easily obtained by embedding a steel cord having the above-mentioned double twist structure in an unvulcanized rubber and then vulcanizing at a vulcanization pressure of 3.0 MPa or more. When this vulcanization pressure is lower than 3.0 MPa, it is not possible to obtain a rubber coverage that exhibits a sufficient effect. This vulcanization pressure is preferably in the range of 3 MPa to 10 MPa.

本発明の空気入りタイヤは、上記本発明の複合体を、補強材として、例えば、カーカスコードやベルトコード等に適用してなるものであり、これにより、従来に比し軽量かつ高強度のタイヤとすることができる。本発明のタイヤにおいては、上記本発明の複合体を補強材として用いる以外の点については特に制限されるものではなく、常法に従い適宜構成することが可能である。   The pneumatic tire according to the present invention is obtained by applying the composite according to the present invention as a reinforcing material to, for example, a carcass cord, a belt cord, and the like. It can be. The tire of the present invention is not particularly limited except that the composite of the present invention is used as a reinforcing material, and can be appropriately configured according to a conventional method.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
<実施例1>
図1に示すような7×(3+9+15)+1の複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体を、下記表1中に示す条件に従い製造した。図示するように、実施例1の複合体では、コアストランドの周囲にゴム被覆がある。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
<Example 1>
A rubber-steel cord composite having a 7 × (3 + 9 + 15) +1 double twist structure as shown in FIG. 1 was produced according to the conditions shown in Table 1 below. As shown, the composite of Example 1 has a rubber coating around the core strand.

<比較例1>
図3に示すような7×(3+9+15)+1の複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体を、下記表1中に示す条件に従い製造した。図示するように、比較例1の複合体では、コアストランドの周囲にナイロンラッピング103が施されており、この部分にゴム104が被覆されている。この比較例1の複合体は、ナイロンモノフィラメント103のラッピングを施すことでスチールコード内にあらかじめ隙間を確保しておき、加硫時にこの隙間にゴムが満たされることにより製造された。
<Comparative Example 1>
A rubber-steel cord composite having a double twist structure of 7 × (3 + 9 + 15) +1 as shown in FIG. 3 was produced according to the conditions shown in Table 1 below. As shown in the figure, in the composite of Comparative Example 1, nylon wrapping 103 is applied around the core strand, and this portion is covered with rubber 104. The composite of Comparative Example 1 was manufactured by securing a gap in the steel cord in advance by lapping nylon monofilament 103 and filling the gap with rubber during vulcanization.

<従来例1>
図4に示すような7×(3+9+15)+1の複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体を、下記表1中に示す条件に従い製造した。図示するように、従来例1の複合体では、コアストランド周囲にゴム被覆がない。
<Conventional example 1>
A rubber-steel cord composite having a double twist structure of 7 × (3 + 9 + 15) +1 as shown in FIG. 4 was produced according to the conditions shown in Table 1 below. As shown in the figure, the composite of Conventional Example 1 has no rubber coating around the core strand.

<実施例2>
図2に示すような(3+7)+6×(3+7)+12×(3+7)の複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体を、下記表1中に示す条件に従い製造した。図示するように、実施例2の複合体では、コアストランドの周囲にゴム被覆がある。
<Example 2>
A rubber-steel cord composite having a double twist structure of (3 + 7) + 6 × (3 + 7) + 12 × (3 + 7) as shown in FIG. 2 was produced according to the conditions shown in Table 1 below. As shown, the composite of Example 2 has a rubber coating around the core strand.

<比較例2>
図5に示すような(3+7)+6×(3+7)+12×(3+7)の複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体を、下記表1中に示す条件に従い製造した。図示するように、比較例2の複合体では、コアストランドの周囲にナイロンラッピング203,303が施されており、この部分にゴム204,304が被覆されている。この比較例2の複合体は、ナイロンモノフィラメント203,303のラッピングを施すことでスチールコード内にあらかじめ隙間を確保しておき、加硫時にこの隙間にゴムが満たされることにより製造された。
<Comparative example 2>
A rubber-steel cord composite having a double twist structure of (3 + 7) + 6 × (3 + 7) + 12 × (3 + 7) as shown in FIG. 5 was produced according to the conditions shown in Table 1 below. As shown in the drawing, in the composite of Comparative Example 2, nylon wrapping 203, 303 is applied around the core strand, and rubber 204, 304 is coated on this portion. The composite of Comparative Example 2 was manufactured by lapping nylon monofilaments 203 and 303 to secure a gap in the steel cord in advance and filling the gap with rubber during vulcanization.

<従来例2>
図6に示すような(3+7)+6×(3+7)+12×(3+7)の複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体を、下記表1中に示す条件に従い製造した。図示するように、従来例2の複合体では、コアストランド周囲にゴム被覆がない。
<Conventional example 2>
A rubber-steel cord composite having a double twist structure of (3 + 7) + 6 × (3 + 7) + 12 × (3 + 7) as shown in FIG. 6 was produced according to the conditions shown in Table 1 below. As shown in the figure, the composite of Conventional Example 2 has no rubber coating around the core strand.

上記の各複合体につき、コード1本における引張り破断強度を測定し、それぞれ、以下に示す比較指数にて表示した。また、スパイラルフィラメントを除いたコード径から計算されるコード断面部分の円面積で破断強度を除した強力密度を求め、同様に比較指数にて表示した。なお、実施例1および比較例1については従来例1、実施例2および比較例2については従来例2を基準とした。その結果を、下記の表1中に併せて示す。   For each of the above composites, the tensile strength at break of one cord was measured and indicated by the comparative index shown below. Further, the strength density obtained by dividing the breaking strength by the circular area of the cord cross-section calculated from the cord diameter excluding the spiral filament was obtained, and similarly displayed as a comparative index. Note that Example 1 and Comparative Example 1 were based on Conventional Example 1, and Example 2 and Comparative Example 2 were based on Conventional Example 2. The results are also shown in Table 1 below.

<引張り破断強度の測定(破断力試験)>
破断力試験とは、具体的には、JIS G3510およびJIS Z2241に準拠した引張り試験であり、この引張り試験において、コードが破断に至るまでの最大引張り荷重を求めて、各複合体の破断強度とした。
<Measurement of tensile breaking strength (breaking force test)>
Specifically, the breaking force test is a tensile test based on JIS G3510 and JIS Z2241, and in this tensile test, the maximum tensile load until the cord breaks is obtained, and the breaking strength of each composite is calculated. did.

(破断強度比較指数)=指数計算対象のコード破断強度(N)/従来例コードの破断強度(N)×100
(強力密度比較指数)=指数計算対象のコード強力密度/従来例コードの強力密度×100
(Break strength comparison index) = Cord break strength (N) of the index calculation target / break strength (N) of conventional cord × 100
(Strength density comparison index) = strength density of cords for index calculation / strength density of conventional code × 100

<ゴム被覆率>
各複合体のゴム被覆率は、以下のようにして測定した。まず、各複合体を解して、ゴム被覆率を測定するストランド層をコードの最外面に出した。このストランド層全体の側面部を写真撮影し、このサンプルの写真中において、サンプル面積に占めるゴム被覆面積の割合を、ゴム被覆率とした。
<Rubber coverage>
The rubber coverage of each composite was measured as follows. First, each composite was unwound and a strand layer for measuring rubber coverage was provided on the outermost surface of the cord. The side part of the whole strand layer was photographed, and the ratio of the rubber covered area to the sample area in the photograph of this sample was defined as the rubber coverage.

上記表1に示すように、比較例1,2は、従来例1,2よりもそれぞれ破断強度は向上しているものの、コード径が増大しているため、強力密度向上分が少なくなっている。これに対し、実施例1,2では、コード径の増大をなくしたため、比較例対比強力密度が向上していることが確かめられた。   As shown in Table 1, although Comparative Examples 1 and 2 have improved breaking strengths compared to Conventional Examples 1 and 2, respectively, the cord diameter has increased, so the strength density improvement has decreased. . On the other hand, in Examples 1 and 2, since the increase in the cord diameter was eliminated, it was confirmed that the strength density compared with the comparative example was improved.

また、タイヤの骨格を構成する補強材に、上記各ゴム−スチールコード複合体を適用して、中間材料であるトリート(シート状部材)状態における比較を行った(図7参照、図中の符号30はゴム−スチールコード複合体、31はゴムを示す)。コード間隔xとコーティングゴムの上下ゲージt、tは同一として、各複合体を適用した効果を試算した。軽量化の目安としてはトリート厚みTを比較し、薄いほど軽量であるものとした。また、高強度化の目安としては単位幅あたりのトリート強度を比較し、トリート強度が高いほど高強度とした。その結果を、従来例を100とする指数にて、下記の表2中に示す。 Further, the rubber-steel cord composites described above were applied to the reinforcing material constituting the skeleton of the tire, and comparison was made in a treat (sheet-like member) state as an intermediate material (see FIG. 7, reference numerals in the figure) 30 indicates a rubber-steel cord composite, and 31 indicates rubber). Assuming that the cord interval x and the upper and lower gauges t 1 and t 2 of the coating rubber are the same, the effect of applying each composite was calculated. As a guide for weight reduction, the treat thickness T was compared, and the thinner the weight, the lighter the weight. Further, as a measure for increasing the strength, the treat strength per unit width was compared, and the higher the treat strength, the higher the strength. The results are shown in Table 2 below using an index with the conventional example being 100.

上記表2に示すように、実施例1、2の複合体を用いたトリート材では、いずれも軽量性を保ちつつ、高強度化が実現されていることが確かめられた。   As shown in Table 2 above, it was confirmed that in the treat materials using the composites of Examples 1 and 2, high strength was achieved while maintaining light weight.

以上のように、複撚り構造を有するスチールコードとゴムとの複合体において、少なくとも最外層シースストランドのすぐ内側のストランド層の周囲におけるゴム被覆率を50%以上としたことにより、コード径の増大(強力密度ロス)を抑えつつ、コード単体の破断強度を向上できることが明らかである。この複合体をタイヤ等のゴム物品に使用する場合には、コード径の増大が抑制されていることからより多くのコードを同一平面内に並べることができ、また、補強層の厚みや体積を低減する効果も得ることができる。これにより、ゴム物品の強度向上および軽量化を両立することができる。さらに、これを骨格部材とすることで、軽量・高耐久なタイヤ製品を提供することが可能である。   As described above, in a composite of a steel cord and rubber having a double twist structure, the cord coverage is increased by setting the rubber coverage at least around the strand layer immediately inside the outermost sheath strand to 50% or more. It is clear that the breaking strength of the single cord can be improved while suppressing (strong density loss). When this composite is used for a rubber article such as a tire, an increase in the cord diameter is suppressed, so that more cords can be arranged in the same plane, and the thickness and volume of the reinforcing layer can be reduced. A reduction effect can also be obtained. Thereby, the strength improvement and weight reduction of a rubber article can be made compatible. Furthermore, by using this as a skeleton member, it is possible to provide a lightweight and highly durable tire product.

本発明の一実施の形態に係る7×(3+9+15)+1構造のゴムースチールコード複合体を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the rubber-steel cord composite body of 7 * (3 + 9 + 15) +1 structure based on one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る(3+7)+6×(3+7)+12×(3+7)構造のゴムースチールコード複合体を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the rubber-steel cord composite body of the (3 + 7) + 6 * (3 + 7) + 12 * (3 + 7) structure concerning other embodiment of this invention. 比較例1に係る7×(3+9+15)+1構造のゴムースチールコード複合体を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a rubber-steel cord composite having a 7 × (3 + 9 + 15) +1 structure according to Comparative Example 1. FIG. 従来例1に係る7×(3+9+15)+1構造のゴムースチールコード複合体を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the rubber-steel cord composite body of 7 * (3 + 9 + 15) +1 structure concerning the prior art example 1. FIG. 比較例2に係る(3+7)+6×(3+7)+12×(3+7)構造のゴムースチールコード複合体を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a rubber-steel cord composite having a (3 + 7) + 6 × (3 + 7) + 12 × (3 + 7) structure according to Comparative Example 2. FIG. 従来例2に係る(3+7)+6×(3+7)+12×(3+7)構造のゴムースチールコード複合体を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the rubber-steel cord composite body of the (3 + 7) + 6 * (3 + 7) + 12 * (3 + 7) structure concerning the prior art example 2. 実施例で用いたトリート材の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of treat material used in the Example.

1 フィラメント
2 スパイラルフィラメント
10,100 スチールコード
11,101 コア
12 シース(最外層シースストランド)
20 ゴム
30 ゴム−スチールコード複合体
31 ゴム
102 シースストランド
103,203,303 ナイロンフィラメント(ナイロンラッピング)
104,204,304 ゴム被覆部(ゴム)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filament 2 Spiral filament 10,100 Steel cord 11,101 Core 12 Sheath (outermost layer sheath strand)
20 Rubber 30 Rubber-steel cord composite 31 Rubber 102 Sheath strand 103, 203, 303 Nylon filament (nylon wrapping)
104,204,304 Rubber coating (rubber)

Claims (5)

スチールコードがゴム中に埋設されてなるゴム−スチールコード複合体であって、該スチールコードが、複数本のフィラメントを層撚り構造に撚り合わせてなるストランドの複数本を、コアと、少なくとも1層のシースとからなる層撚り構造に撚り合わせてなる複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体において、
前記スチールコードの最外層シースストランドの外接円が、隣接ストランド間で互いに接触した状態にあり、かつ、少なくとも該最外層シースストランドのすぐ内側に位置するストランド層の周囲におけるゴム被覆率が、50%以上であることを特徴とするゴム−スチールコード複合体。
A rubber-steel cord composite in which a steel cord is embedded in rubber, wherein the steel cord includes a plurality of strands formed by twisting a plurality of filaments in a layer twist structure, a core, and at least one layer In a rubber-steel cord composite having a double twist structure formed by twisting a layer twist structure formed of a sheath of
The circumscribed circle of the outermost layer sheath strand of the steel cord is in a state in which adjacent strands are in contact with each other, and at least the rubber covering ratio around the strand layer located immediately inside the outermost layer sheath strand is 50%. A rubber-steel cord composite characterized by the above.
前記スチールコードが2層以上のシースを有し、かつ、該スチールコードの最外層シースストランドのすぐ内側に位置するストランドの、さらに内側に位置するストランド層の周囲におけるゴム被覆率が、50%以上である請求項1記載のゴム−スチールコード複合体。   The steel cord has a sheath of two or more layers, and the rubber coverage around the strand layer located further inside the strand positioned just inside the outermost sheath strand of the steel cord is 50% or more The rubber-steel cord composite according to claim 1. スチールコードがゴム中に埋設されてなるゴム−スチールコード複合体の製造方法であって、該スチールコードが、複数本のフィラメントを層撚り構造に撚り合わせてなるストランドの複数本を、コアと、少なくとも1層のシースとからなる層撚り構造に撚り合わせてなる複撚り構造を有するゴム−スチールコード複合体の製造方法において、
前記スチールコードを未加硫ゴムに埋設した後、加硫圧3.0MPa以上で加硫することを特徴とするゴム−スチールコード複合体の製造方法。
A method for producing a rubber-steel cord composite in which a steel cord is embedded in rubber, the steel cord comprising a plurality of strands formed by twisting a plurality of filaments in a layer twist structure, a core, In a method for producing a rubber-steel cord composite having a double twist structure formed by twisting a layer twist structure comprising at least one layer of a sheath,
A method for producing a rubber-steel cord composite, wherein the steel cord is embedded in unvulcanized rubber and then vulcanized at a vulcanization pressure of 3.0 MPa or more.
前記加硫圧を3MPa〜10MPaとする請求項3記載のゴム−スチールコード複合体の製造方法。   The method for producing a rubber-steel cord composite according to claim 3, wherein the vulcanization pressure is 3 MPa to 10 MPa. 請求項1または2記載のゴム−スチールコード複合体を補強材として用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。   A pneumatic tire using the rubber-steel cord composite according to claim 1 as a reinforcing material.
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