JP4423773B2

JP4423773B2 - Steel cords for tires and radial tires

Info

Publication number: JP4423773B2
Application number: JP2000275114A
Authority: JP
Inventors: 稔平地; 督今宮
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2020-09-11
Also published as: JP2002088668A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１×Ｎ撚り構造のタイヤ用スチールコード及び該スチールコードを用いたラジアルタイヤに関し、さらに詳しくは、コード自体の耐疲労強度及びタイヤとしてのセパレーション耐久性を向上すると共に、タイヤ加硫時のエネルギー効率を改善するようにしたタイヤ用スチールコード及びラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗用車用及び重荷重用ラジアルタイヤのベルト部は、道路踏面に近いため走行時に釘などの貫通物による障害を受けやすく、この部分から外界の水分が進入し、スチールコードを腐食し、その結果として、コードの破断や水分によるゴムとの接着性の低下に起因してセパレーションを起こしやすい。また、サイド補強部は、ベルト部に比べて損傷の頻度は少ないものの、縁堰等に車両が乗り上げた場合にコードに達するカット傷が生じると、上記と同様なコード破断やセパレーションを起こすことがある。
【０００３】
このような欠点を補うため、スチールコード構造の検討が行われ、スチールコードに中空部が生じないような構造を取ることが一般化されている。即ち、スチールコードの中空部にそれを取り巻くマトリックスゴムが進入し、コード中空部を埋めてしまうような構造が適用されている。
【０００４】
この目的に合ったスチールコードとして、従来、２種類のものが採用されている。１つは所謂オープンコード構造と呼ばれるもので、コードを意識的に甘く撚り、スチール素線（ワイヤ）同士の隙間を確保し、タイヤが加硫される工程で低粘度化した未加硫ゴムをコード中空部に進入させることにより、製品となったタイヤ中のスチールコードに中空部を生じさせない構造である。例えば、１×５撚り構造のオープン構造等が代表的な例である。もう１つは少数（１〜２本）のスチール素線（ワイヤ）からなるコアの廻りに外側素線をつるまき状に巻き付けたコード構造にすることにより、全ての素線間に容易にゴムが浸透可能な構造としたもので、２＋２撚り構造などが代表的な例である。
【０００５】
しかしながら、上記スチールコードはゴムを浸透させる点では大きな効果を持つことが分かっているが、それぞれ次のような欠点を抱えている。
【０００６】
オープンコードは、素線間の隙間を作るために撚りを甘くしているが、そのため製品となったタイヤ中のスチールコードは引張り応力が加わるとタイトに撚られたスチールコードよりも伸びやすい。特に、高荷重や高速で走行した場合にはワイヤに大きな応力が負荷されてコードが変形しやすい。これにより、タイヤの外周が停止時より大きく成長し、この変形がベルト層間のセパレーションを助長し、タイヤとしての耐久性を低下させるのである。
【０００７】
また、オープンコードは加硫時に低粘度化したゴムが流動してコード中空部を埋めるが、タイヤ構成部材への圧延時や成形時においてはゴムが十分に中空部を満たすことはなく、この部分は大きな空洞となっている。この空洞はタイトに撚られたコードよりも大きい。そのため、加硫時において上記空洞に存在する空気がゴムの進入によって追い出されるが、行き場を失った空気は加硫の進行が遅い部分に追い込まれ、そこに大きなボイドを形成する。このボイドは加硫圧力で消滅するが、ボイドを完全に消滅させるためには加硫時に必要以上に大きな圧力を与えることが必要となり、エネルギー効率を低下させる。
【０００８】
一方、２＋２撚り構造に代表されるゴム浸透構造は、ゴムが浸透する通路を確保するため断面構造が不規則なものとなる。本来、コードを構成するスチール素線は同心円状に綺麗に配列されることが好ましく、それによりタイヤが走行に伴う変形を受けたときに素線表面に生じる歪みを最も均一にすることができる。ところが、不規則な断面構造を有するスチールコードは特定の素線に大きな表面歪みを生じさせるので、タイヤに大きな負担がかかったときにコード破断を生じやすい。また、このようなスチールコードはタイヤ構成部材への圧延段階や成形段階では素線の隙間にゴムが十分に浸透せず、オープンコードほどではないが、加硫時にボイドを形成するので、加硫エネルギー効率が良くない。
【０００９】
つまり、タイヤ用スチールコードは、タイヤ構成部材への圧延段階や成形段階で既にコード中空部がゴムで満たされ、且つ綺麗な同心円状の断面構造を有し、更には素線間の隙間が小さく走行時の変形が少ないものが、ベルト部材やサイド補強部材に用いるスチールコードとして理想的なのである。
【００１０】
このようなスチールコードを得るために、マトリックスゴムと同種のゴムを有機溶剤に溶解させ、その中にコードを浸漬し、若干撚りを解くようにコードを捩って内部に液状になったゴム溶解物を満たし、しかる後に残存する溶媒を気化させて中空部を埋める方法も提案されているが、近年の環境問題に照らして、生産工程での溶剤の使用は好ましくない。しかも、この方法は浸漬後、溶剤を気化して乾燥させるのに長時間を要し、生産性を著しく阻害する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コード自体の耐疲労強度及びタイヤとしてのセパレーション耐久性を向上すると共に、タイヤ加硫時のエネルギー効率を改善することを可能にしたタイヤ用スチールコード及びラジアルタイヤを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ用スチールコードは、Ｎ本のワイヤを含む１×Ｎ撚り構造のスチールコードにおいて、前記Ｎ本のワイヤに囲まれたコード中央の空間に熱可塑性エラストマー配合物を充填し、該熱可塑性エラストマー配合物は熱可塑性樹脂のマトリックス中にエラストマーが不連続相として分散した構造を有するものとしたことを特徴とするものである。
【００１４】
このようにタイヤ構成部材への圧延前のコードの段階で、コード中央の空間に熱可塑性エラストマー配合物を満たしておくことにより、スチールコード自体に構造的に中空部が存在しないので、所謂オープンコード構造とは異なってコードの撚りを多くすることができる。その結果、ワイヤ間の隙間が小さくなるため、荷重負荷時のコード変形を小さくし、タイヤ走行に伴うベルト部材等の外周成長を抑え、タイヤとしてのセパレーション耐久性を向上することができる。
【００１５】
また、スチールコードの断面形状が同心円状になり、特定のワイヤ表面に大きな歪みが発生しにくいので、タイヤのベルト部材やサイド補強部材におけるコードの耐疲労強度を向上することができる。
【００１６】
更に、スチールコード自体に構造的に中空部が存在しないので、これを用いたタイヤを加硫するときの圧力を低下させて加硫エネルギー効率を改善することができる。
【００１７】
本発明において、ワイヤの１本当たりの断面積ｄ、Ｎ本のワイヤへの内接円の断面積Ｄ₁、Ｎ本のワイヤへの外接円の断面積Ｄ₂に対して、未加硫ゴム配合物又は熱可塑性エラストマー配合物による被覆断面積Ｘが、Ｄ₁＜Ｘ＜Ｄ₂−（ｄ×Ｎ）の範囲にあることが好ましい。この被覆断面積Ｘが上記関係を満足することにより、スチールコードの中空部に熱可塑性エラストマー配合物を過不足なく充填した状態にすることができる。
【００１８】
また、本発明のラジアルタイヤは、上記スチールコードをゴム被覆してなるベルト部材及びサイド補強部材の少なくとも１つを用いたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施形態からなるラジアルタイヤを示すものである。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間にはカーカス層４が装架され、そのタイヤ幅方向端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。また、サイドウォール部２からビード部３にわたる領域にはカーカス層４に沿って延在するサイド補強層６（サイド補強部材）が埋設されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数のベルト層７（ベルト部材）が埋設されている。
【００２１】
上記ラジアルタイヤにおいて、ベルト部材及びサイド補強部材には、Ｎ本のワイヤを含む１×Ｎ撚り構造のスチールコードを複数本引き揃えてマトリックスゴムで被覆したものが使用されている。
【００２２】
図２及び図３はそれぞれ上記１×Ｎ撚り構造のスチールコードを示すものである。図２及び図３に示すように、このスチールコードは、Ｎ本のワイヤＷを互いに密着する程度にタイトに撚り合わせた１×Ｎ撚り構造を有している。そして、Ｎ本のワイヤに囲まれたコード中央の空間には熱可塑性エラストマー配合物からなる充填物１１が充填されている。
【００２３】
このようにスチールコードの撚り合わせ構造の中空部を熱可塑性エラストマー配合物で埋めることにより、以下の作用効果を得ることができる。
【００２４】
第１に、ワイヤ間の隙間が小さくなるため、荷重負荷時のコード変形を小さくし、タイヤ走行に伴うベルト部材等の外周成長を抑え、タイヤとしてのセパレーション耐久性を向上することができる。
【００２５】
第２に、スチールコードの断面形状が同心円状になり、特定のワイヤ表面に大きな歪みが発生しにくいので、タイヤのベルト部材やサイド補強部材におけるコードの耐疲労強度を向上することができる。
【００２６】
第３に、スチールコード自体に構造的に中空部が存在しないので、これを用いたタイヤを加硫するときの圧力を低下させて加硫エネルギー効率を改善することができる。
【００２７】
ここで、ワイヤＷの１本当たりの断面積をｄ（ｍｍ²）とし、Ｎ本のワイヤＷへの内接円Ｓ₁の断面積をＤ₁（ｍｍ²）とし、Ｎ本のワイヤＷへの外接円Ｓ₂の断面積をＤ₂（ｍｍ²）としたとき、熱可塑性エラストマー配合物による被覆断面積Ｘ（ｍｍ²）は下式（１）を満足するように設定すべきである。
【００２８】
Ｄ₁＜Ｘ＜Ｄ₂−（ｄ×Ｎ）・・・（１）
即ち、コード中央の空間を満たす充填物がスチールコードを覆うマトリックスゴムと同等の接着性を有していれば、コード外側に充填物がはみ出してもコードとマトリックスゴムとの接着性を阻害することはないが、コア射出の加工性等の理由から充填物として接着性に劣る熱可塑性エラストマー配合物を用いる場合は、コード外側にはみ出す量には限界がある。また、たとえ接着性に問題がない充填物であっても、コード外側への過剰なはみ出しはコード作製後の巻取り工程でコード同士の密着を起こし、その後のマトリックスゴム被覆作業を著しく阻害するので、この面からも充填物の量には上限が存在する。一方、充填物の量が不足し、コード中央の空間を満たすことが出来なければ、十分な効果が得られないので、充填物の量には下限が存在する。
【００２９】
そこで、熱可塑性エラストマー配合物による被覆断面積Ｘが上記（１）を満足することにより、スチールコードの中空部に熱可塑性エラストマー配合物を過不足なく充填した状態にすることができるのである。
【００３０】
なお、上記スチールコードを作製する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、無芯の１×Ｎ撚り構造であれば、撚り合わせ直前にコード中央の空間へ熱可塑性エラストマー配合物を射出注入するなどの方法が良い。また、これら充填物をコード中央の空間へ案内するために、該空間より細径の有機繊維等のガイドコードを使用し、このガイドコードに充填物を被覆するようにしても良い。或いは、常温で加工可能な強度を有し、かつ加硫温度で塑性変形する熱可塑性エラストマー配合物を選択すれば、熱可塑性エラストマー配合物からなるコード空間断面積相当の太さの糸を芯材として、該芯材の廻りにＮ本のワイヤを撚り合わせることができる。
【００３１】
本発明において、熱可塑性エラストマー配合物としては、熱可塑性樹脂のマトリックス中にエラストマーが不連続相として分散した構造を有するものを用いる。
【００３２】
【実施例】
本発明の実施例１〜３及び従来例１〜２のスチールコードをベルト部材に用いてタイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを製作し、下記の方法により、耐ベルトセパレーション、耐ベルトコード折れ、加硫圧力の低減効果、コード巻解き作業性をそれぞれ評価し、その結果を表１に示した。
【００３３】
但し、従来例１は１×６×０．２５のオープンコード構造であり、従来例２は２＋２×０．２８の撚り構造であり、実施例１〜３は１×６×０．２５で図２の如くタイトな撚り構造である。実施例１〜３のスチールコードにおいて、Ｄ₁＝０．０４９ｍｍ²，Ｄ₂−（ｄ×Ｎ）＝０．１４８ｍｍ²である。また、実施例１〜３のコード充填物としてはナイロン樹脂からなるマトリックス中にブチルゴムの加硫粉末を分散させた熱可塑性エラストマー配合物（Ｂ）を用いた。
【００３４】
耐ベルトセパレーション：
耐ベルトセパレーションの代用特性として、高速耐久性を評価した。即ち、ドラム径１７０７ｍｍのドラム試験機を用いて、ＪＩＳ−Ｄ４２３０のＪＩＳ高速耐久性試験終了後、３０分毎に１０ｋｍ／ｈずつ加速してタイヤが破壊するまで試験を続行し、その走行距離を測定した。評価結果は、従来タイヤ１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐ベルトセパレーションが良好であることを意味する。
【００３５】
耐ベルトコード折れ：
ＪＡＴＭＡイヤーブック（２０００年度版）に記載の標準リムで最大荷重を負荷し、ａ＝２０ｍとしたレムニースケート曲線ｒ＝ａ√ｃｏｓ２θをトレースし、旋回中の最大横加速度を１Ｇとする条件で１０００回の旋回を行う試験を実施し、その試験後にベルト層のコードに生じた折損本数を測定した。
【００３６】
加硫圧力の低減効果：
グリーンタイヤを１５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加硫し、加硫済タイヤのベルト層におけるボイドの発生状況を観察した。評価結果は、ボイドが全く存在しない場合を「０」で示し、比較的小さいボイドが存在する場合を「小」で示し、比較的大きいボイドが存在する場合を「大」で示した。
【００３７】
コード巻解き作業性：
スチールコードをクリールに密に巻き取ったときの巻解き作業性を評価した。評価結果は、作業性に何ら問題がない場合を「○」で示し、作業性がやや低下した場合を「△」で示し、コード同士の密着により作業性が大幅に低下した場合を「×」で示した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
この表１から判るように、本発明の実施例１〜３はいずれも従来例１（オープンコード構造）に比べて耐ベルトセパレーション及び耐ベルトコード折れについて良好な結果が得られ、しかもボイドの発生が少なかった。特に、被覆断面積Ｘが０．０４９〜０．１４８ｍｍ²の範囲にある実施例２については顕著な作用効果が得られた。なお、従来例２（２＋２撚り構造）では多くのベルトコード折れが生じていた。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、Ｎ本のワイヤを含む１×Ｎ撚り構造のスチールコードにおいて、前記Ｎ本のワイヤに囲まれたコード中央の空間に熱可塑性エラストマー配合物を充填し、該熱可塑性エラストマー配合物は熱可塑性樹脂のマトリックス中にエラストマーが不連続相として分散した構造を有するものとしたから、コード自体の耐疲労強度及びタイヤとしてのセパレーション耐久性を向上すると共に、タイヤ加硫時のエネルギー効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるラジアルタイヤを示す半断面図である。
【図２】本発明の実施形態からなるスチールコードを示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態からなるスチールコードを示す断面図である。
【符号の説明】
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サイド補強層（サイド補強部材）
７ベルト層（ベルト部材）
１１充填物
Ｗワイヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steel cord for a tire having a 1 × N twist structure and a radial tire using the steel cord. More specifically, the fatigue strength of the cord itself and the separation durability as a tire are improved, and the tire is vulcanized. The present invention relates to a steel cord for a tire and a radial tire that improve energy efficiency at the time.
[0002]
[Prior art]
Since the belt part of passenger car and heavy duty radial tires is close to the road tread, it is susceptible to obstacles due to penetrations such as nails when traveling, moisture from the outside enters from this part, corrodes the steel cord, as a result, Separation is likely to occur due to the breakage of the cord and a decrease in adhesion to rubber due to moisture. In addition, although the side reinforcement portion is less frequently damaged than the belt portion, if a cut wound that reaches the cord occurs when the vehicle rides on the edge weir or the like, the cord breakage or separation similar to the above may occur. is there.
[0003]
In order to make up for such drawbacks, a steel cord structure has been studied, and it is generalized to adopt a structure in which a hollow portion does not occur in the steel cord. That is, a structure is adopted in which the matrix rubber surrounding the hollow portion of the steel cord enters and fills the hollow portion of the cord.
[0004]
Conventionally, two types of steel cords suitable for this purpose have been adopted. One is a so-called open cord structure, which unconsciously twists the cord consciously to secure a gap between the steel wires (wires) and to reduce the viscosity of the unvulcanized rubber in the tire vulcanization process. By entering the hollow portion of the cord, the hollow portion is not generated in the steel cord in the product tire. For example, an open structure having a 1 × 5 twist structure is a typical example. The other is a cord structure in which outer strands are wound around a core consisting of a small number (1 to 2) of steel strands (wires), making it easy to rubber between all strands. A typical example is a 2 + 2 twisted structure.
[0005]
However, although the steel cord has been found to have a great effect in terms of infiltrating rubber, it has the following drawbacks.
[0006]
Open cords are loosely twisted to create gaps between the strands. For this reason, steel cords in tires that are manufactured products tend to stretch more than tightly twisted steel cords when tensile stress is applied. In particular, when running at a high load or high speed, a large stress is applied to the wire and the cord is likely to be deformed. As a result, the outer periphery of the tire grows larger than when stopped, and this deformation promotes the separation between the belt layers and reduces the durability of the tire.
[0007]
In addition, the open cord has a low viscosity rubber that flows during vulcanization and fills the hollow portion of the cord, but the rubber does not sufficiently fill the hollow portion during rolling or molding to a tire component. Has become a large cavity. This cavity is larger than a tightly twisted cord. For this reason, air existing in the cavity during vulcanization is expelled by the entry of rubber, but the air that has lost its destination is driven into a portion where the progress of vulcanization is slow, and a large void is formed there. This void disappears at the vulcanization pressure. However, in order to completely eliminate the void, it is necessary to apply a pressure larger than necessary at the time of vulcanization, which lowers the energy efficiency.
[0008]
On the other hand, a rubber permeation structure represented by a 2 + 2 twist structure has an irregular cross-sectional structure in order to secure a passage through which rubber permeates. Originally, it is preferable that the steel wires constituting the cord are arranged neatly in a concentric manner, so that the distortion generated on the surface of the strands can be made most uniform when the tire undergoes deformation accompanying running. However, a steel cord having an irregular cross-sectional structure causes a large surface distortion in a specific strand, and therefore, the cord is likely to break when a large load is applied to the tire. Also, such steel cords do not penetrate the gaps between the wires sufficiently during rolling or forming into tire components and are not as open as cords, but they form voids during vulcanization. Not energy efficient.
[0009]
In other words, the steel cord for tires has a clean concentric cross-sectional structure in which the hollow portion of the cord is already filled with rubber in the rolling and forming steps to the tire component, and the gap between the strands is small. The one with less deformation at the time of traveling is ideal as a steel cord used for a belt member or a side reinforcing member.
[0010]
In order to obtain such a steel cord, the same type of rubber as the matrix rubber is dissolved in an organic solvent, the cord is immersed in it, and the cord is twisted so that it is slightly untwisted. A method of filling a hollow portion by filling a substance and then evaporating the remaining solvent has been proposed, but in light of recent environmental problems, the use of a solvent in the production process is not preferable. In addition, this method takes a long time to evaporate the solvent and dry it after immersion, which significantly impairs productivity.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a steel cord for a tire and a radial tire that can improve the fatigue resistance of the cord itself and the durability of separation as a tire, and improve the energy efficiency at the time of tire vulcanization. It is in.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a steel cord for tire according to the present invention is a steel cord having a 1 × N twist structure including N wires, and a thermoplastic elastomer compounded in a space in the center of the cord surrounded by the N wires. filled with objects, the thermoplastic elastomer compositions are characterized in that it has to have an elastomer is dispersed as a discontinuous phase structure in a matrix of a thermoplastic resin.
[0014]
Thus, by filling the thermoplastic elastomer compound in the space in the middle of the cord at the stage of the cord before rolling into the tire constituent member, there is no structurally hollow portion in the steel cord itself, so-called open cord Unlike the structure, the twist of the cord can be increased. As a result, since the gap between the wires is reduced, it is possible to reduce the deformation of the cord when a load is applied, suppress the growth of the outer periphery of the belt member or the like accompanying the running of the tire, and improve the separation durability as a tire.
[0015]
Further, since the cross-sectional shape of the steel cord is concentric, and a large distortion is unlikely to occur on a specific wire surface, the fatigue resistance of the cord in the tire belt member or side reinforcing member can be improved.
[0016]
Furthermore, since there is no structurally hollow portion in the steel cord itself, the pressure when vulcanizing a tire using the steel cord can be reduced to improve the vulcanization energy efficiency.
[0017]
In the present invention, an unvulcanized rubber with respect to a cross-sectional area d per wire, a cross-sectional area D ₁ of an inscribed circle to N wires, and a cross-sectional area D ₂ of a circumscribed circle to N wires The coating cross-sectional area X by the blend or the thermoplastic elastomer blend is preferably in the range of D ₁ <X <D _2- (d × N). When the covering cross-sectional area X satisfies the above relationship, the hollow portion of the steel cord can be filled with the thermoplastic elastomer compound without excess or deficiency.
[0018]
The radial tire of the present invention is characterized in that at least one of a belt member and a side reinforcing member formed by rubber coating the steel cord is used.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
FIG. 1 shows a radial tire according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. A carcass layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3 and 3, and an end portion in the tire width direction is wound around the bead core 5 from the inner side to the outer side of the tire. A side reinforcing layer 6 (side reinforcing member) extending along the carcass layer 4 is embedded in a region extending from the sidewall portion 2 to the bead portion 3. A plurality of belt layers 7 (belt members) are embedded on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1.
[0021]
In the radial tire, the belt member and the side reinforcing member are made of a plurality of 1 × N twisted steel cords including N wires and coated with matrix rubber.
[0022]
2 and 3 each show a steel cord having the above 1 × N twist structure. As shown in FIGS. 2 and 3, the steel cord has a 1 × N twist structure in which N wires W are tightly twisted so as to be in close contact with each other. A space in the middle of the cord surrounded by N wires is filled with a filler 11 made of a thermoplastic elastomer compound.
[0023]
Thus, by filling the hollow portion of the steel cord twisted structure with the thermoplastic elastomer compound, the following effects can be obtained.
[0024]
1stly, since the clearance gap between wires becomes small, the code | cord | chord deformation at the time of load load can be made small, outer periphery growth of the belt member etc. accompanying tire driving | running | working can be suppressed, and the separation durability as a tire can be improved.
[0025]
Secondly, the cross-sectional shape of the steel cord is concentric and it is difficult for large strains to occur on the surface of the specific wire, so that the fatigue resistance of the cord in the tire belt member or side reinforcing member can be improved.
[0026]
Third, since there is no structurally hollow portion in the steel cord itself, the pressure when vulcanizing a tire using the steel cord can be reduced to improve the vulcanization energy efficiency.
[0027]
Here, the cross-sectional area per wire W is defined as d (mm ² ), and the cross-sectional area of the inscribed circle S ₁ with respect to the N wires W is defined as D ₁ (mm ² ). When the cross-sectional area of the circumscribed circle S ₂ is D ₂ (mm ² ), the cross-sectional area X (mm ² ) coated with the thermoplastic elastomer compound should be set so as to satisfy the following expression (1).
[0028]
D ₁ <X <D ₂ − (d × N) (1)
That is, if the filler that fills the space in the middle of the cord has the same adhesiveness as the matrix rubber that covers the steel cord, even if the filler protrudes outside the cord, the adhesion between the cord and the matrix rubber will be hindered. without, if for reasons of workability of the core injection using a thermoplastic elastomer compositions having poor adhesive as fillers, the amount protrude code outside is limited. Moreover, even if the packing has no problem with adhesiveness, excessive protrusion to the outside of the cord will cause the cords to adhere to each other in the winding process after the cord is made, and will greatly hinder the subsequent matrix rubber coating operation. Also from this aspect, there is an upper limit to the amount of filler. On the other hand, if the amount of the filler is insufficient and the space in the center of the cord cannot be filled, a sufficient effect cannot be obtained, and therefore there is a lower limit for the amount of the filler.
[0029]
Therefore, when the coating cross-sectional area X by the thermoplastic elastomer compound satisfies the above (1), the hollow portion of the steel cord can be filled with the thermoplastic elastomer compound without excess or deficiency.
[0030]
The method for producing the steel cord is not particularly limited. For example, in the case of a coreless 1 × N twisted structure, a thermoplastic elastomer compound is injected into the space in the middle of the cord immediately before twisting. A method such as injection is good. Further, in order to guide these fillers to the space in the center of the cord, a guide cord such as an organic fiber having a diameter smaller than that of the space may be used and the guide cord may be covered with the filler. Alternatively, if a thermoplastic elastomer compound having strength that can be processed at normal temperature and plastically deforming at the vulcanization temperature is selected, a thread having a thickness corresponding to the cord space cross-sectional area made of the thermoplastic elastomer compound is used as the core material. As a result, N wires can be twisted around the core material.
[0031]
In the present invention, as the thermoplastic elastomer compound, one having a structure in which an elastomer is dispersed as a discontinuous phase in a thermoplastic resin matrix is used .
[0032]
【Example】
A radial tire having a tire size of 195 / 65R15 was manufactured using the steel cords of Examples 1 to 3 and Conventional Examples 1 and 2 of the present invention as a belt member, and belt separation resistance, belt cord resistance, The effect of reducing the sulfur pressure and the work of unwinding the cord were evaluated, and the results are shown in Table 1.
[0033]
However, Conventional Example 1 has a 1 × 6 × 0.25 open cord structure, Conventional Example 2 has a 2 + 2 × 0.28 twisted structure, and Examples 1 to 3 are 1 × 6 × 0.25. 2 is a tight twist structure. In the steel cords of Examples 1 to 3 , D ₁ = 0.049 mm ² and D _2- (d × N) = 0.148 mm ² . Further, as the cord fillers of Examples 1 to 3 , a thermoplastic elastomer blend (B) in which a butyl rubber vulcanized powder was dispersed in a matrix made of a nylon resin was used.
[0034]
Belt separation resistance:
High speed durability was evaluated as a substitute for belt separation resistance. In other words, using a drum testing machine with a drum diameter of 1707 mm, after completion of the JIS-D4230 JIS high-speed durability test, the test was continued at a speed of 10 km / h every 30 minutes until the tire broke down. It was measured. The evaluation results are indicated by an index with the conventional tire 1 as 100. The larger the index value, the better the belt separation resistance.
[0035]
Anti-belt cord breakage:
With the standard rim described in the JATMA Yearbook (2000 version), load the maximum load, trace the Lamney skate curve r = a√cos2θ with a = 20m, and set the maximum lateral acceleration during turning to 1G. A test for turning 1000 times was performed, and the number of breaks generated in the cord of the belt layer was measured after the test.
[0036]
Reduction effect of vulcanization pressure:
The green tire was vulcanized at a pressure of 15 kg / cm ² and the occurrence of voids in the belt layer of the vulcanized tire was observed. The evaluation results are indicated by “0” when no void is present, by “small” when a relatively small void is present, and by “large” when a relatively large void is present.
[0037]
Unwinding workability:
The unwinding workability when the steel cord was tightly wound on the creel was evaluated. The evaluation results are indicated by “○” when there is no problem in workability, “△” when workability is slightly reduced, and “X” when workability is significantly reduced due to the close contact between the cords. It showed in.
[0038]
[Table 1]

[0039]
As can be seen from Table 1, all of Examples 1 to 3 of the present invention have better results for belt separation resistance and belt cord breakage than conventional example 1 (open cord structure), and voids are generated. There were few. In particular, the coating sectional area X is remarkable operational effects were obtained for Example 2 in the range of 0.049～0.148Mm ^2. In addition, in the conventional example 2 (2 + 2 twisted structure), many belt cords were broken.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a steel cord having a 1 × N twist structure including N wires, a space in the center of the cord surrounded by the N wires is filled with the thermoplastic elastomer compound , Since the thermoplastic elastomer compound has a structure in which the elastomer is dispersed as a discontinuous phase in the thermoplastic resin matrix, the fatigue resistance of the cord itself and the durability of separation as a tire are improved, and the tire is added. The energy efficiency at the time of sulfuration can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing a radial tire according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a steel cord according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a steel cord according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Side reinforcement layer (side reinforcement member)
7 Belt layer (belt member)
11 Filling W Wire

Claims

In a steel cord having a 1 × N twist structure including N wires, a space at the center of the cord surrounded by the N wires is filled with a thermoplastic elastomer compound, and the thermoplastic elastomer compound is made of a thermoplastic resin. A tire steel cord having a structure in which an elastomer is dispersed as a discontinuous phase in a matrix .

The thermoplastic elastomer compound is used for the cross-sectional area d of each wire, the cross-sectional area D ₁ of the inscribed circle to the N wires, and the cross-sectional area D ₂ of the circumscribed circle to the N wires. The steel cord for tire according to claim 1 , wherein the covering cross-sectional area X of the object is in a range of D ₁ <X <D _2- (d × N).

Radial tire using at least one of claims 1 to 2 in either a steel cord formed by rubberizing the belt member and side reinforcing member according.