JP2013096040A - Rubber/cord composite material and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軽量化および低コスト化が図られたゴム・コード複合体および前記ゴム・コード複合体を用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a rubber-cord composite that is reduced in weight and cost, and a pneumatic tire using the rubber-cord composite.
空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう)の製造に際しては、従来から、種々のゴム・コード複合体が用いられている。例えば、ホイールリムへの装着部分となるビード部には、ホイールリムとの嵌合を確実に行い、内部空気圧を保持することなどを目的として、1本の細径のスチールコード(ビードワイヤ)を幾重にも巻き回して形成されたビードコアに、ゴム組成物がコーティングされたビードが用いられている(例えば特許文献1、2)。 In the production of pneumatic tires (hereinafter also simply referred to as “tires”), various rubber-cord composites have been conventionally used. For example, on the bead part that is to be attached to the wheel rim, several small steel cords (bead wires) are layered for the purpose of securely fitting with the wheel rim and maintaining the internal air pressure. In addition, a bead core formed by winding a rubber composition on a bead core is used (for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、このようにコードが幾重にも巻き回されているゴム・コード複合体は重量が重いためこのようなゴム・コード複合体が用いられた空気入りタイヤの重量も重くならざるを得ない。そして、重いタイヤが装着された車両は、燃費性の低下を招く。 However, since the rubber-cord composite in which the cord is wound in such a manner is heavy, the weight of the pneumatic tire in which such a rubber-cord composite is used must be increased. A vehicle with heavy tires causes a reduction in fuel efficiency.
また、このようなゴム・コード複合体を用いた空気入りタイヤは、長期間の使用によりゴムとコードとの間の接着性が低下し、コードがゴムから剥離してくる恐れがある。ゴムから剥離したコードは、元の直線状態に戻ろうとするため、タイヤ表面に飛び出して、タイヤを損傷させる。このため、クマロン樹脂などをコード表面に塗布して、ゴムとコードとの間の接着性の低下を抑制することが従来から行われている。しかしながら、このような処理はコストの上昇を招く。 In addition, in a pneumatic tire using such a rubber-cord composite, the adhesion between the rubber and the cord is lowered due to long-term use, and the cord may be peeled off from the rubber. Since the cord peeled from the rubber tries to return to the original straight state, it jumps out to the tire surface and damages the tire. For this reason, it has been conventionally performed to apply a coumarone resin or the like to the cord surface to suppress a decrease in adhesion between the rubber and the cord. However, such processing causes an increase in cost.
そこで、本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑み、より軽量化することにより車両の低燃費化を図ることができると共に、低コストのゴム・コード複合体および空気入りタイヤを提供することを課題とする。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention can provide a low-cost rubber / cord composite and a pneumatic tire while reducing the weight of the vehicle and reducing the fuel consumption of the vehicle. Is an issue.
請求項1に記載の発明は、
外径10〜15mm、肉厚1〜3.5mmのスチール製丸パイプが、円環状に繋ぎ合わされて形成された1本のコードに、ゴム組成物がコーティングされていることを特徴とするゴム・コード複合体である。
The invention described in claim 1
A rubber cord is formed by coating a rubber composition on one cord formed by connecting steel round pipes having an outer diameter of 10 to 15 mm and a wall thickness of 1 to 3.5 mm in an annular shape. Code complex.
請求項2に記載の発明は、
ビードに使用されることを特徴とする請求項1に記載のゴム・コード複合体である。
The invention described in
The rubber-cord composite according to claim 1, wherein the rubber-cord composite is used for a bead.
請求項3に記載の発明は、
請求項2に記載のゴム・コード複合体が用いられていることを特徴とする空気入りタイヤである。
The invention according to claim 3
A pneumatic tire comprising the rubber-cord composite according to
本発明によれば、ゴム・コード複合体を軽量化することができるため、車両の低燃費化を図ることができ、さらに、低コスト化を図ったゴム・コード複合体および空気入りタイヤを提供することができる。 According to the present invention, since the rubber / cord composite can be reduced in weight, it is possible to reduce the fuel consumption of the vehicle, and further provide a rubber / cord composite and a pneumatic tire that are reduced in cost. can do.
以下、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments.
1.コード
はじめにコードについて説明する。
1. Code First, the code will be explained.
本実施の形態においては、ゴム・コード複合体のコードとして、強度に優れるスチール製丸パイプの両端が溶接などにより接合されて、円環状に繋ぎ合わされたコードが用いられる。 In the present embodiment, as a cord of the rubber-cord composite, a cord in which both ends of a steel round pipe excellent in strength are joined by welding or the like and joined in an annular shape is used.
図1にこのような丸パイプの端部の斜視図を示し、図2に円環状に形成されたコードの平面図を示す。図1において、dは丸パイプ1の外径であり、tは肉厚である。また、図2において、Dはコード2の内径である。
FIG. 1 shows a perspective view of the end of such a round pipe, and FIG. 2 shows a plan view of a cord formed in an annular shape. In FIG. 1, d is the outer diameter of the round pipe 1, and t is the wall thickness. In FIG. 2, D is the inner diameter of the
丸パイプ1は、スチールの材質は特に限定されないが、太さについては、細すぎると従来と同等の強力(破断強力)を保つことができない。強力、重量など主な特性を考慮すると、後述する実施例に示すように、外径dが10〜15mm、肉厚tが1〜3.5mmのスチール製丸パイプを用いることが好ましい。なお、コード2の内径Dはタイヤのサイズ等に応じて適宜設定される。
The material of the steel of the round pipe 1 is not particularly limited, but if the thickness is too thin, it cannot maintain the same strength (breaking strength) as before. Considering main characteristics such as strength and weight, it is preferable to use a steel round pipe having an outer diameter d of 10 to 15 mm and a wall thickness t of 1 to 3.5 mm, as shown in the examples described later. The inner diameter D of the
このように、スチール製丸パイプを用いて円環状のコードを形成することにより、細径のスチールコードを幾重にも巻き回した従来のコードと同様の強度を有しながらも、より軽量化されたコードを得ることができる。 In this way, by forming an annular cord using a steel round pipe, it is lighter while having the same strength as a conventional cord wound with multiple thin steel cords. Can get the code.
2.ゴム・コード複合体
本実施の形態のゴム・コード複合体は、上記のコード2を1本用い、コード2の外周面にゴム組成物をコーティングすることにより作製される。
2. Rubber / Cord Composite The rubber / cord composite of the present embodiment is manufactured by coating the outer peripheral surface of the
このようなゴム・コード複合体は、コード2が軽量化されているため、ゴム・コード複合体も軽量化され、さらにはタイヤも軽量化される。また、タイヤが軽量化されることにより、車両の低燃費化を図ることができる。
In such a rubber-cord composite, since the
そして、丸パイプを繋ぎ合わせて形成された円環状のコードを用いて作製されたゴム・コード複合体は、長期間の使用によってコードとゴムの接着性が低下してコードとゴムが剥離したとしても、コードがタイヤ表面に飛び出す恐れがないため、従来のようなクマロン樹脂などを用いた処理が不要となる。この結果、コストの低減を図ることができる。 And the rubber-cord composite produced using an annular cord formed by joining round pipes, the cord-rubber peels off due to a decrease in the adhesion between the cord and rubber over a long period of use. However, since there is no risk of the cord jumping out on the tire surface, the conventional treatment using coumarone resin or the like becomes unnecessary. As a result, cost can be reduced.
1.ビードの作製
(1)ビードワイヤ(ビードコア)の作製
表1に示す外径および肉厚のスチール製丸パイプを用いて、内径1203.5mmの円環状に形成されたコードを作製し、実施例1〜4、および比較例2〜5のビードワイヤ(ビードコア)とした。
1. Production of Bead (1) Production of Bead Wire (Bead Core) Using a steel round pipe having an outer diameter and a wall thickness shown in Table 1, a cord formed in an annular shape having an inner diameter of 1203.5 mm was produced. 4 and Comparative Example 2-5 bead wires (bead cores).
なお、前記スチール製丸パイプの組成は以下の通りである。
C :0.65〜0.75wt%
Mn:0.30〜0.60wt%
S :0.03wt%以下
P :0.03wt%以下
Si:0.15〜0.35wt%
The composition of the steel round pipe is as follows.
C: 0.65-0.75 wt%
Mn: 0.30 to 0.60 wt%
S: 0.03 wt% or less
P: 0.03 wt% or less
Si: 0.15-0.35 wt%
一方、外径1.2mmで上記と同じ組成のスチールコードを19回巻き回して、従来タイプのビードワイヤ(ビードコア)を作製し、比較例1のビードワイヤとした。 On the other hand, a steel cord having an outer diameter of 1.2 mm and the same composition as above was wound 19 times to produce a conventional type bead wire (bead core).
(2)ゴムのコーティング
各ビードワイヤに、以下に示す組成のゴム組成物をコーティング(厚さ:1mm)して、ゴム・コード複合体を作製し、各ビードとした。なお、単位はphrである。
NR : 65
SBR : 35
カーボン :140
酸化亜鉛 : 5
ステアリン酸: 4
酸化防止剤 : 1.3
レジン : 25
硫黄 : 5
加硫促進剤 : 0.9
(2) Rubber coating Each bead wire was coated with a rubber composition having the following composition (thickness: 1 mm) to prepare a rubber-cord composite, which was used as each bead. The unit is phr.
NR: 65
SBR: 35
Carbon: 140
Zinc oxide: 5
Stearic acid: 4
Antioxidant: 1.3
Resin: 25
Sulfur: 5
Vulcanization accelerator: 0.9
なお、ゴム組成物のコーティングに際して、比較例1、2のビードワイヤに対しては、予めコード表面にクマロン樹脂をコーティングした。 When coating the rubber composition, the bead wires of Comparative Examples 1 and 2 were previously coated with a coumarone resin on the cord surface.
2.空気入りタイヤの作製
作製した各ビードを用いて、195/65R15のPCRタイヤをそれぞれ5本作製した。
2. Production of Pneumatic Tire Five 195 / 65R15 PCR tires were produced using each of the produced beads.
3.評価
(1)評価項目
作製した各PCRタイヤについてタイヤ重量および転がり抵抗、ワイヤ飛び出し率を求めると共に、各ビードワイヤについて強力(破断強力)およびコスト(1m当たりの単価)を求めた。なお、ここで、転がり抵抗を評価しているのは、タイヤ軽量化が転がり抵抗に寄与するためである。
3. Evaluation (1) Evaluation Items The tire weight, rolling resistance, and wire jump-out rate were determined for each PCR tire produced, and the strength (breaking strength) and cost (unit price per meter) were determined for each bead wire. Here, the reason why the rolling resistance is evaluated is that weight reduction of the tire contributes to the rolling resistance.
(2)測定とその評価方法
(a)タイヤ重量
タイヤ重量を測定し、比較例1のタイヤ重量を100としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、重いタイヤである。
(2) Measurement and its evaluation method (a) Tire weight The tire weight was measured and evaluated by an index when the tire weight of Comparative Example 1 was taken as 100. The larger the index, the heavier the tire.
(b)転がり抵抗
転がり抵抗試験機を用い、タイヤを、リム:15×6JJ、内圧:230kPa、荷重:3.43kN、速度:80km/hで走行させたときの転がり抵抗を測定し、比較例1の転がり抵抗を100としたときの指数で評価した。指数が小さいほど、転がり抵抗が良好である。
(B) Rolling resistance A rolling resistance tester was used to measure the rolling resistance when the tire was run at a rim of 15 × 6JJ, an internal pressure of 230 kPa, a load of 3.43 kN, and a speed of 80 km / h, and a comparative example. Evaluation was based on an index when the rolling resistance of 1 was 100. The smaller the index, the better the rolling resistance.
(c)ワイヤの飛び出し
PCRタイヤを、温度80℃、湿度98%の湿熱劣化条件で150時間処理し、ECE30規格に基づきH/S(高速耐久試験)を実施し、ワイヤが飛び出した本数を測定し、その割合(ワイヤ飛び出し率)を求めた。
(C) Jumping out of wires PCR tires were treated for 150 hours under wet heat deterioration conditions at a temperature of 80 ° C and a humidity of 98%, and H / S (high-speed endurance test) was performed based on the ECE30 standard to measure the number of wires jumping out. The ratio (wire jumping rate) was obtained.
(d)強力
ビードワイヤを引っ張り試験機(INTESCO社製 2005型)で引っ張り、破断したときの強力を測定し、比較例1の強力を100としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、強力が大きい。
(D) Strength Tensile strength was measured when the bead wire was pulled with a tensile tester (2005 model manufactured by INTESCO) and was broken, and evaluation was performed using an index when the strength of Comparative Example 1 was set to 100. The greater the index, the greater the power.
(e)コスト
ビードワイヤ1m当たりの単価を求め、比較例1の単価を100としたときの指数で評価した。指数が大きいほど、コストが高い。
(E) Cost The unit price per 1 m of the bead wire was determined, and the evaluation was performed using an index when the unit price of Comparative Example 1 was set to 100. The higher the index, the higher the cost.
(3)評価結果
評価結果を、表1に併せて示す。
(3) Evaluation results The evaluation results are also shown in Table 1.
表1より、実施例1〜実施例4の空気入りタイヤは、比較例1の空気入りタイヤに比べて、軽量であり、転がり抵抗が優れていることが分かる。このようなタイヤ重量の軽量化により、車両の低燃費化が期待できる。そして、ワイヤ飛び出し率が0であり、ワイヤの飛び出しが防止されていることが分かる。また、これらのビードワイヤは、従来と同等以上の強力を有していることが分かる。 From Table 1, it can be seen that the pneumatic tires of Examples 1 to 4 are lighter in weight and superior in rolling resistance than the pneumatic tire of Comparative Example 1. Such a reduction in tire weight can be expected to reduce the fuel consumption of the vehicle. It can be seen that the wire pop-out rate is 0, and the wire jump-out is prevented. Moreover, it turns out that these bead wires have the same strength or more as before.
このような結果が得られたのは、適切な外径および肉厚の径のスチール製丸パイプが円環状に形成されたコードを用いてゴム・コード複合体を作製したためである。そして、実施例1〜実施例4においては、クマロン樹脂塗布を行わないため、低コストになっていることが分かる。 Such a result was obtained because a rubber-cord composite was produced using a cord in which a steel round pipe having an appropriate outer diameter and wall thickness was formed in an annular shape. And in Example 1- Example 4, since coumarone resin application | coating is not performed, it turns out that it is low-cost.
そして、表1より、本発明において使用されるスチール製丸パイプとしては、実施例に示される外径10〜15mm、肉厚1〜3.5mmの丸パイプが好ましいことが分かる。 From Table 1, it can be seen that the steel round pipe used in the present invention is preferably a round pipe having an outer diameter of 10 to 15 mm and a wall thickness of 1 to 3.5 mm shown in the examples.
即ち、上記範囲より外径および肉厚が小さい比較例2は、比較例1に比べて軽量であり、転がり抵抗、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、強力が小さい。 That is, Comparative Example 2 having an outer diameter and a wall thickness smaller than the above range is lighter than Comparative Example 1 and has excellent rolling resistance and wire pop-out rate, but has low strength.
そして、上記範囲より外径および肉厚が大きい比較例3、および上記範囲より肉厚が大きい比較例4は、比較例1に比べて、強力、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、重量が重く、転がり抵抗が劣っている。 Further, Comparative Example 3 having an outer diameter and a wall thickness larger than the above range and Comparative Example 4 having a wall thickness larger than the above range are stronger and heavier than the comparative example 1, but heavier. Rolling resistance is inferior.
また、上記範囲より外径が大きく肉厚が小さい比較例5は、比較例1に比べて、ワイヤ飛び出し率は優れているものの、重量が重く、転がり抵抗、強力が劣っている。 Further, Comparative Example 5 having an outer diameter larger than the above range and a small wall thickness is superior to Comparative Example 1 in terms of wire pop-out rate, but is heavier, inferior in rolling resistance and strength.
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to said embodiment. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.
1 丸パイプ
2 コード
d 外径
D 内径
t 肉厚
1
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011241962A JP2013096040A (en) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Rubber/cord composite material and pneumatic tire |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015113553A (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | 横浜ゴム株式会社 | Steel cord and pneumatic tire for construction vehicle using the same |
JP6430076B1 (en) * | 2018-03-14 | 2018-11-28 | 三菱電機株式会社 | Water treatment equipment |
-
2011
- 2011-11-04 JP JP2011241962A patent/JP2013096040A/en active Pending
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