JP2017065537A - スチールコード、並びに、空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スチールコードを含む補強層における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にしたスチールコード、並びに、空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】 撚り合わされた複数本のスチール素線１１Ａを含むスチールコード１１をコートゴム１２で被覆してなる補強層１０を備えた空気入りタイヤにおいて、スチールコード１１がスチール素線１１Ａに当接しながら該スチールコード１１の長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸１３を具備する。【選択図】 図３

Description

本発明は、スチールコード、並びに、該スチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、スチールコードを含む補強層における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にしたスチールコード、並びに、空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤを加硫する際にブリスター故障と呼ばれる加硫故障を生じることがある。ブリスター故障は、ゴム中に含まれる水分や残留エアのほか、タイヤ成形時にタイヤ構成部材の端部に形成される段差に残留するエアが加硫時に局所的に集められ、それによって生じた気泡が加硫中に分散しきらずにブリスターとなってタイヤ内に残存した状態となる故障である。ゴム中に含まれる水分や残留エアは、加硫初期において無数に発泡するものの、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が集約され、加硫終了後に再発泡してブリスターを形成することがある。

ブリスター故障を抑制するために、タイヤ成形時にはタイヤ構成部材をステッチャーにより押圧してエアの分散を促進し、加硫時には金型内面に配設されたベントホールを介してエアの排出を行っているが、それだけではタイヤ内部に残留するエアを十分に排除することができない。

これに対して、カーカス層とそれに隣接する部材との間にエア溜りが形成され易いという知見に基づいて、カーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置し、その有機繊維コードによりカーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収し、加硫時にエア溜りが形成されるのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述のようにカーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置した場合、カーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収することは可能であるものの、ブリスター故障を必ずしも効果的に抑制することができないのが現状である。特に、スチールコードを含むカーカス層のような補強層について、その補強層の表面に配置された有機繊維コードではスチールコード内の残留エアを十分に分散させることができず、エア溜まりを生じ易くなっている。また、カーカス層等の補強層の表面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置した場合、その有機繊維コードがタイヤ成形工程において離脱したり、位置ずれを起こしたりする恐れもある。

国際公開第ＷＯ２０１３／０３５５５５号

本発明の目的は、スチールコードを含む補強層における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にしたスチールコード、並びに、空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、前記スチールコードが前記スチール素線に当接しながら該スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層を成形し、該補強層を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫するようにした空気入りタイヤの製造方法において、前記補強層を成形する際に、前記スチールコードが前記スチール素線に当接しながら該スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備するように前記スチールコードを前記コートゴム中に埋設することを特徴とするものである。

更に、上記目的を達成するための本発明のスチールコードは、撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードにおいて、前記スチール素線に当接しながら前記スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備することを特徴とするものである。

本発明では、撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、スチールコードがスチール素線に当接しながら該スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備することにより、スチールコード内の残留エアをこれに隣接する糸により効果的に分散させることができるので、スチールコードを含む補強層における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。しかも、糸をスチールコードのスチール素線に当接するようにしてコートゴム中に配置する場合、タイヤ成形工程において糸が離脱したり、位置ずれを起こしたりすることはないので、タイヤ成形工程を円滑に行うことができるという利点もある。

本発明において、糸はスチールコードの周囲に巻き付けられた状態にあることが好ましい。また、糸はスチールコードを構成するスチール素線と共に撚り合わされた状態にあることが好ましい。このようにしてスチールコードと糸との一体性を確保することにより、加硫時におけるエア分散性の改善効果を高めることができる。

更に、本発明において、糸は合成繊維又は天然繊維から構成されることが好ましい。特に、糸の破断強度は１００Ｎ以下であることが好ましい。この糸はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することで補強層の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。

本発明の空気入りタイヤを製造する場合、撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層を成形する際に、スチールコードがスチール素線に当接しながら該スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備するようにスチールコードをコートゴム中に埋設する。その後、上述のような補強層を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫するようにすれば良い。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の空気入りタイヤに使用される補強層を示す平面図である。 図２の補強層に埋設されたスチールコード及びそれに付帯する糸を示す平面図である。 本発明の空気入りタイヤの補強層に埋設されるスチールコード及びそれに付帯する糸の変形例を示す平面図である。 本発明の空気入りタイヤの補強層に埋設されるスチールコード及びそれに付帯する糸の他の変形例を示す平面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２はその空気入りタイヤに使用される補強層を示し、図３はその補強層に埋設されたスチールコード及びそれに付帯する糸を示すものである。なお、図１はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含む２層のカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。ビードコア５の外周上には高硬度のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置され、該ビードフィラー６がカーカス層４により包み込まれている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。

上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４やベルト層７に代表されるコード入りのタイヤ構成部材の少なくとも１つには、図２に示すような補強層１０が使用されている。この補強層１０は、引き揃えられた複数本のスチールコード１１と、該スチールコード１１を被覆するコートゴム１２とを備えている。図３に示すように、各スチールコード１１は撚り合わされた複数本のスチール素線１１Ａから構成されており、これらスチール素線１１Ａに当接しながら該スチールコード１１の長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸１３を具備している。より具体的には、糸１３はスチールコード１１の周囲に螺旋状に巻き付けられた状態にあり、これらスチールコード１１と糸１３との一体性が確保されている。なお、糸１３は補強層１０を構成する全てのスチールコード１１に付設されることが好ましいが、少なくとも一部のスチールコード１１に付設されていれば良い。

本発明の空気入りタイヤを製造する場合、撚り合わされた複数本のスチール素線１１Ａを含むスチールコード１１をコートゴム１２で被覆してなる補強層１０を成形する際に、スチールコード１１がスチール素線１１Ａに当接しながら該スチールコード１１の長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸１３を具備するようにスチールコード１１をコートゴム１２中に埋設する。例えば、糸１３が巻き付けられた複数本のスチールコード１１（図３）をカレンダー装置に供給し、引き揃えられた複数本のスチールコード１１をコートゴム１２と共に一対のロール間で圧延することにより、スチールコード１１と糸１３を含む補強層１０を成形することができる。

このようにしてスチールコード１１と糸１３を含む補強層１０を成形した後、その補強層１０をカーカス層４やベルト層７として用いたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することにより、上述した空気入りタイヤを得ることができる。

上述のように構成される空気入りタイヤを加硫する場合、タイヤ成形工程を経て成形された未加硫状態のタイヤを金型内に投入し、ブラダーによりタイヤ内側から圧力を掛けながら加熱する。その際、加硫初期においてタイヤ内部に残留する水分やエアが発泡するが、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が局所的に集まろうとする。特に、補強層１０がスチールコード１１を含む場合、スチールコード１１内の残留エアがエア溜まりの要因となる。これに対して、スチールコード１１がスチール素線１１Ａに当接しながら該スチールコード１１の長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸１３を具備することにより、スチールコード１１内の残留エアを糸１３に基づいて効果的に分散させることができるので、スチールコード１１を含む補強層１０における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。しかも、糸１３をスチールコード１１のスチール素線１１Ａに当接するようにしてコートゴム１２中に配置する場合、タイヤ成形工程において糸１３が離脱したり、位置ずれを起こしたりすることはないので、タイヤ成形工程を円滑に行うことができる。

特に、図３に示すように、糸１３がスチールコード１１の周囲に巻き付けられた状態にある場合、スチールコード１１と糸１３との一体性が確保されるので、加硫時におけるエア分散性の改善効果を高めることができる

図４は本発明の空気入りタイヤの補強層に埋設されるスチールコード及びそれに付帯する糸の変形例を示すものである。図４において、糸１３はスチールコード１１を構成するスチール素線１１Ａと共に撚り合わされた状態にある。この場合も、図３の例と同様にスチールコード１１と糸１３との一体性が確保されるので、加硫時におけるエア分散性の改善効果を高めることができる。

図５は本発明の空気入りタイヤの補強層に埋設されるスチールコード及びそれに付帯する糸の他の変形例を示すものである。図５において、糸１３はスチールコード１１に沿って配置された状態にある。この場合、スチールコード１１をコートゴム１２で被覆してなる補強層１０を成形する際に、スチールコード１１のスチール素線１１Ａに当接するように糸１３をスチールコード１１に沿わせて圧延工程に供給すれば良い。また、必要であれば、接着剤や粘着剤を用いてスチールコード１１に対して糸１３を付着させることも可能である。

上記空気入りタイヤにおいて、糸１３の破断強度は１００Ｎ以下であり、より好ましくは、１Ｎ〜５Ｎであると良い。この糸１３はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することで補強層１０の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。糸１３の破断強度が大き過ぎるとタイヤ性能に対して意図しない影響を及ぼす恐れがある。

糸１３の構成材料は特に限定されるものではないが、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維の他、綿等の天然繊維を使用することができる。また、糸１３の総繊度は２５ｄｔｅｘ〜１７０ｄｔｅｘの範囲にあると良い。これにより、破断強度を低くすると共に、良好なエア分散性を確保することができる。

上述した実施形態ではカーカス層４やベルト層７に補強層１０を使用した場合について説明したが、本発明ではスチールコード１１と糸１３を含む補強層１０を種々のタイヤ構成部材に適用することができる。そのようなタイヤ構成部材としては、例えば、ビード補強層やサイド補強層を挙げることができる。

タイヤサイズ２２５／６５Ｒ１７の空気入りタイヤにおいて、複数本のスチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層をベルト層として用い、その補強層のコートゴム中に糸付きのスチールコードを埋設した実施例１，２のタイヤを製作した。実施例１では糸がスチールコードの周囲に巻き付けられた状態にあるスチールコードを使用し、実施例２では糸がスチールコードを構成するスチール素線と共に撚り合わされた状態にあるスチールコードを使用した。糸としては、綿繊維からなり、総繊度が２９．５ｄｔｅｘである糸を使用した。この糸の破断強度は１Ｎである。

また、上記補強層のコートゴム中に糸を配置しなかったこと以外は実施例１，２と同じ構造を有する従来例１のタイヤを製作した。

実施例１，２及び従来例１のタイヤをそれぞれ加硫した。その際、加硫時間を必要とされる加硫時間よりも短くし、ブリスター故障を生じ易い条件とした。加硫後、各タイヤを解体し、トレッド部におけるブリスターの発生個数を調べた。その結果、実施例１，２のタイヤでは、従来例１との対比において、ブリスター故障の発生が減少していた。特に、実施例１，２のタイヤにおけるブリスター発生個数は従来例１のタイヤにおけるブリスター発生個数の約半分となっていた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
１０ 補強層
１１ スチールコード
１１Ａ スチール素線
１２ コートゴム
１３ 糸

Claims (15)

1. 撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、前記スチールコードが前記スチール素線に当接しながら該スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記糸が前記スチールコードの周囲に巻き付けられた状態にあることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記糸が前記スチールコードを構成するスチール素線と共に撚り合わされた状態にあることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記糸が合成繊維又は天然繊維から構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードをコートゴムで被覆してなる補強層を成形し、該補強層を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫するようにした空気入りタイヤの製造方法において、前記補強層を成形する際に、前記スチールコードが前記スチール素線に当接しながら該スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備するように前記スチールコードを前記コートゴム中に埋設することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記糸が前記スチールコードの周囲に巻き付けられた状態にあることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. 前記糸が前記スチールコードを構成するスチール素線と共に撚り合わされた状態にあることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
9. 前記糸が合成繊維又は天然繊維から構成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
10. 前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
11. 撚り合わされた複数本のスチール素線を含むスチールコードにおいて、前記スチール素線に当接しながら前記スチールコードの長手方向に沿って延在する少なくとも１本の糸を具備することを特徴とするスチールコード。
12. 前記糸が前記スチールコードの周囲に巻き付けられた状態にあることを特徴とする請求項１１に記載のスチールコード。
13. 前記糸が前記スチールコードを構成するスチール素線と共に撚り合わされた状態にあることを特徴とする請求項１１に記載のスチールコード。
14. 前記糸が合成繊維又は天然繊維から構成されることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載のスチールコード。
15. 前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載のスチールコード。

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