JP2011149127A - スチールコードの接合方法およびそれにより得られるスチールコード - Google Patents

Abstract

【課題】溶接による接合の場合のようなコード物性の大幅な低下を生ずることなく、スチールコード端末同士の接合を行うことができるスチールコードの接合方法およびそれにより得られるスチールコードを提供する。
【解決手段】複数本のスチール素線１１ａ，１１ｂの撚り合わせからなる一対のスチールコード１ａ，１ｂの端末同士を接合するスチールコードの接合方法である。一対のスチールコード１ａ，１ｂの端末におけるスチール素線１１ａ，１１ｂの束の撚り合わせをそれぞれ解して、解された一対のスチール素線１１ａ，１１ｂの束同士を、互いに対向するようにして一体に組み合わせた後、捻回して接合する。
【選択図】図１

Description

本発明はスチールコードの接合方法（以下、単に「接合方法」とも称する）およびそれにより得られるスチールコードに関し、詳しくは、タイヤのプライコード用途に用いられるスチールコードの接合方法およびそれにより得られるスチールコードに関する。

タイヤの骨格をなすカーカスプライに用いられるプライスチールコードは、タイヤの圧力容器としての特性を決定付ける重要部材である。そのため、ベルト用のスチールコードでは許容されるスチールコードの溶接による接合は、プライスチールコードにおいては好まれていない。

これは、スチールコード端末同士を溶接により接合した場合、溶接時の熱でコードの鉄鋼組織が焼き鈍されて、溶接部のみならず、その近傍まで引張り強度および耐久性が大幅に低下してしまうため、このような溶接スチールコードをプライに適用すると、接合部位がプライ破壊の起点となる可能性が生ずるためである。

タイヤ用スチールコードの接合に関する技術としては、例えば、特許文献１に、極めて断線し難い、延性の高いコード溶接部を得るための技術として、銅を合金成分とするメッキを施した素線を撚り合わせて成るコードを溶接する際に、上記素線表面のメッキ成分を除去してから溶接を行うものとしたコードの溶接方法が開示されている。

特開２００３−１８３９８６号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、プライスチールコードにおいて溶接による接合が許容されないことは、スチールコードの製造効率の観点から、生産性向上を図るに際して大きな障害となっている。したがって、溶接以外の手法でのスチールコードの接合を実現することで、スチールコードの製造効率の向上を図ることが求められていた。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、溶接による接合の場合のようなコード物性の大幅な低下を生ずることなく、スチールコード端末同士の接合を行うことができるスチールコードの接合方法およびそれにより得られるスチールコードを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、接合するスチールコード端末を一旦解して、解した端末のスチール素線同士を組み合わせて捻回することにより端末同士を接合する手法を用いることで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のスチールコードの接合方法は、複数本のスチール素線の撚り合わせからなる一対のスチールコードの端末同士を接合するスチールコードの接合方法であって、
前記一対のスチールコード端末におけるスチール素線束の撚り合わせをそれぞれ解して、解された該一対のスチール素線束同士を、互いに対向するようにして一体に組み合わせた後、捻回して接合することを特徴とするものである。

本発明においては、前記一対のスチール素線束同士を一体に組み合わせて捻回した後、組み合わされた該一対のスチール素線束同士の隙間に接合材を注入することが好ましい。この場合、前記接合材としては、はんだまたは接着剤を好適に用いることができる。

また、本発明においては、前記一対のスチールコード端末におけるスチール素線束の撚り合わせをそれぞれ解した後、該一対のスチール素線束同士を組み合わせる前に、各端末について該スチール素線束の本数を減らすことも好ましい。さらに、本発明において接合部の長さは、好適には１０〜２００ｍｍとすることができる。一方、接合部の長さを１ｍｍ以上１０ｍｍ未満とする場合には、前記接合材を用いることが好ましい。本発明の接合方法は、特に、タイヤ用のプライコードとして用いられるスチールコードに適用した場合に有用である。

また、本発明のスチールコードは、上記本発明のスチールコードの接合方法により接合されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、上記構成としたことにより、従来の溶接による接合の場合のようなコード物性の大幅な低下を生ずることなく、スチールコード端末同士の接合を行うことが可能となった。これにより、接合スチールコードをタイヤのカーカスプライにも適用することが可能となるため、スチールコードの製造効率を大幅に向上することができる。

（ａ）〜（ｅ）は、本発明のスチールコードの接合方法を示す概略説明図である。 （ａ），（ｂ）は、接合部における接合材の適用部位の例を示す説明図である。

以下、本発明の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、本発明のスチールコードの接合方法に係る概略説明図を示す。図示するように、本発明は、複数本のスチール素線１１ａ，１１ｂの撚り合わせからなる一対のスチールコード１ａ，１ｂの端末同士を接合するスチールコードの接合方法である。

本発明においては、図示するように、一対のスチールコード１ａ，１ｂの端末におけるスチール素線１１ａ，１１ｂの束の撚り合わせをそれぞれ解して（図中の（ａ）〜（ｂ））、これら一対のスチール素線１１ａ，１１ｂの束同士を、互いに対向するようにして一体に組み合わせた後（図中の（ｄ））、捻回して接合する（図中の（ｅ））。このように、コード端末を解して互いに組み合わせ、捻回して接合する手法を用いることで、従来の溶接による接合端末よりも高強度の接合が得られ、プライコードとしての使用が可能な程度のコード強力を有する接合スチールコードを得ることが可能となった。また、プライ用途に接合スチールコードの使用が許容されることで、スチールコードの生産性を向上する効果をも得ることができる。

本発明において好適には、一対のスチール素線１１ａ，１１ｂの束同士を一体に組み合わせて捻回した後（図中の（ｅ））、組み合わされた一対のスチール素線１１ａ，１１ｂの束同士の隙間に、接合材を注入する（図示せず）。スチール素線１１ａ，１１ｂの隙間に、捻回後に接合材を注入し、硬化させることで、得られるコードの捻回部の撚り性状を安定化させつつ、接合部の接合強度をより向上して、強固な接合コードを得ることができる。なお、接合材は、図２中に斜線部で示すように、（ａ）接合部２の全体に施しても、（ｂ）部分的に施してもよく、特に制限はない。

ここで、使用する接合材としては、例えば、はんだまたは接着剤が好適である。はんだ材料としては、スチールコードの物性に影響を与えない溶融温度５００℃以下、特には２５０℃以下の低融点合金を用いることが好ましく、具体的には例えば、Ｓｎ−Ｚｎ−Ａｌ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ，Ｚｎ−Ａｌ，Ｓｎ−Ｚｎ，Ｓｎ−Ｓｂ，Ｂｉ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ｃｕ，Ｓｎ−Ｉｎ，Ｓｎ−Ａｇなどを好適に用いることができる。これら低融点合金はゴムとの接着性が良好であり、特に、Ｓｎ−Ｚｎ−Ａｌ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕなどの材料は軟らかいため、コードとしての曲げ疲労性を確保できる点でも好ましいといえる。また、接着剤としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ブタジエンゴム等のゴム系樹脂、レゾルシン−ホルムアルデヒド（ＲＦ）樹脂などを用いることができる。

また、本発明においては、図１（ｂ）〜（ｃ）に示すように、スチール素線１１ａ，１１ｂの束の撚り合わせをそれぞれ解した後、これらスチール素線１１ａ，１１ｂの束同士を組み合わせる前に、各端末についてスチール素線１１ａ，１１ｂの束の本数を減らすことも好ましい。各端末についてスチール素線１１ａ，１１ｂの本数を減らしてから素線束同士を組み合わせるものとすることで、接合部２の径が太径化することを防止できる。具体的には例えば、各端末について、素線束の本数を１本減らすないし半減させることが考えられる。

本発明において、接合部２の長さｘは、好適には１０〜２００ｍｍとする。接合部２の長さが短すぎると、十分な接合強度および曲げ疲労性が得られないおそれがあり、一方、長すぎると、撚り性状が安定せず、接合強度や曲げ疲労性が低下し、作業性の観点からも好ましくない。接合部２の長さｘを１ｍｍ以上１０ｍｍ未満とする場合には、捻回後のスチール素線１１ａ，１１ｂの束同士の隙間に、上記接合材を注入することが好ましい。

本発明の接合方法は、複数本のスチール素線の撚り合わせからなるスチールコード全般に適用することが可能であるが、前述したように、特に、溶接による接合コードが許容されないタイヤ用のプライコードに適用する際に有用である。

また、本発明の接合方法により得られたスチールコードは、従来の溶接による接合コードと比較して接合部位における強度低下が少ないため、ベルト用コードのみならずプライ用コードとしても適用が可能であり、コードとしての生産性の点でも優れたものである。

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＞
３＋９のコード構造を有する１２本のスチール素線の撚り合わせからなる一対のスチールコードの端末同士を、各端末におけるスチール素線束の撚り合わせをそれぞれ解して、互いに対向するようにして一体に組み合わせた後、捻回することにより接合して、接合部（捻回部）長さ５ｍｍの実施例１の接合スチールコードを得た。

＜実施例２＞
各端末におけるスチール素線束同士を一体に組み合わせて捻回した後、組み合わされたスチール素線束同士の隙間に、接合材としてのはんだを注入した以外は実施例１と同様にして、接合部長さ５ｍｍの実施例２の接合スチールコードを得た。

＜実施例３＞
接合部（捻回部）長さを２０ｍｍとした以外は実施例１と同様にして、実施例３の接合スチールコードを得た。

＜実施例４〜６＞
接合部長さをそれぞれ１０，２００，２１０ｍｍとした以外は実施例２と同様にして、実施例４〜６の接合スチールコードを得た。

接合部を有しないスチールコードを従来例１とし、従来の溶接により接合された接合スチールコードを従来例２として、上記で得られた実施例１〜６の接合スチールコードとともに、下記に従い強力保持率の測定および疲労性の評価を行った。その結果を、下記の表１中に示す。

＜強力保持率の測定＞
従来例１の強力を基準として、この値に対する比として、各実施例等の接合スチールコードの強力保持率を算出した。この強力保持率の値が大きいほど強力が高く良好であり、基準としては、５０％を超えれば実用上問題ない範囲であるといえる。

＜疲労性の評価＞
ＪＩＳ Ｇ ３５４０の記載の耐久試験機を用いて、１０００回の繰り返し疲労試験を実施した。各実施例等の接合スチールコードにつきＮ＝１０にて試験を行い、試験中に破断した回数を記録して、疲労性の指標とした。

上記表中の結果から、各実施例で得られた接合スチールコードにおいては、従来の溶接スチールコードに比べて良好な強力保持率および耐久性が得られており、特に、実施例３〜５の接合スチールコードにおいては、基準の５０％を超える強力保持率が得られるとともに、耐久試験においても破断を生じない良好な結果が得られることが確かめられた。

１ａ，１ｂ スチールコード
２ 接合部
１１ａ，１１ｂ スチール素線

Claims (8)

1. 複数本のスチール素線の撚り合わせからなる一対のスチールコードの端末同士を接合するスチールコードの接合方法であって、
   前記一対のスチールコード端末におけるスチール素線束の撚り合わせをそれぞれ解して、解された該一対のスチール素線束同士を、互いに対向するようにして一体に組み合わせた後、捻回して接合することを特徴とするスチールコードの接合方法。
2. 前記一対のスチール素線束同士を一体に組み合わせて捻回した後、組み合わされた該一対のスチール素線束同士の隙間に接合材を注入する請求項１記載のスチールコードの接合方法。
3. 前記接合材として、はんだまたは接着剤を用いる請求項２記載のスチールコードの接合方法。
4. 前記一対のスチールコード端末におけるスチール素線束の撚り合わせをそれぞれ解した後、該一対のスチール素線束同士を組み合わせる前に、各端末について該スチール素線束の本数を減らす請求項１〜３のうちいずれか一項記載のスチールコードの接合方法。
5. 接合部の長さを１０〜２００ｍｍとする請求項１〜４のうちいずれか一項記載のスチールコードの接合方法。
6. 接合部の長さを１ｍｍ以上１０ｍｍ未満とする請求項２〜４のうちいずれか一項記載のスチールコードの接合方法。
7. 前記スチールコードがタイヤ用のプライコードである請求項１〜６のうちいずれか一項記載のスチールコードの接合方法。
8. 請求項１〜７のうちいずれか一項記載のスチールコードの接合方法により接合されたことを特徴とするスチールコード。

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