JP4646596B2 - ゴム製品補強用スチールコードの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用タイヤ、高圧ホース、コンベアベルト等のゴム製品の補強材として使用するスチールコードに関し、特に４本の素線からなるスチールコードの製造方法に関する。

一般に、スチールコードは、複数本を所定間隔をおいて平行に引揃えられた状態でゴムにより被覆されて複合体シートにしてゴム製品に使用されている。ゴム製品には荷重や繰り返し曲げ応力等が作用するから、スチールコードの良否がゴム製品の耐久性に大きな影響を及ぼす。よって、スチールコードには、各素線の周囲がゴムで被覆されて、ゴムとの完全な複合体シートとなる特性が求められている。

従来、４本の素線からなるスチールコードは、４本の素線を密着して撚り合わせた１×４構造のものであった。この構造のスチールコードは、その中心部分が長手方向に連続する空洞部となっていた。このため、複合体シートを形成するカレンダー工程において、空洞部にはゴムが殆ど浸入せず、ゴムとスチールコードとの接着が不十分であった。

これに起因して、例えば、タイヤの場合、自動車走行時にゴムとスチールコードとが剥離する、いわゆるセパレーツ現象が生じることがあった。また、ゴム中の水分やタイヤの疵から浸入した水分がスチールコードの空洞部に至り長手方向に伝播してスチールコードを腐食し、また繰り返し曲げ応力によるフレッティング摩耗等を惹起して機械的強度を著しく低下させることがあった。

そこで、ゴムの浸入を容易な構造にしたスチールコードが提案されている。例えば、図２に示すスチールコードＳ１は、２本の素線を束ねた第１素線束１１と、２本の素線を相互に撚り合わせた第２素線束１２とを螺旋状に絡ませて撚り合わせたものである。また、図３に示すスチールコードＳ２は、クリンプ状やスパイラル状等に波付けした２本の素線を略並行に束ねた第１素線束１３と、２本の素線を相互に撚り合わせた第２素線束１４とを波付けピッチよりも大きい螺旋ピッチで絡ませて撚り合わせたものである。
特公平４−４１０８１号公報 特開平６−７３６７２号公報

しかし、特許文献１によるスチールコードＳ１は、第１素線束１１の素線どうし及び第２素線束１２の素線どうしが線接触しており、また特許文献２によるスチールコードＳ２は、第１素線束１３の素線どうしは線接触している。このため、ゴムが浸入し難い箇所が存在し、各素線の周囲がゴムにより完全に被覆されず、フレッティング摩耗を回避することができなかった。またコード横断面形状が円形であるため、曲げ剛性が大きくなる傾向にあった。

ところで、２×２や２×３等と略同種のスチールコードを能率的に製造し得る製造方法として、並行に引き揃えた複数の素線集束体をボイスにより撚り合わせたスチールコードの製造方法も提案されている。
特開昭５５−１３６５３４号公報

しかし、このスチールコードも素線集束体の素線どうしが線接触しており、上記特許文献１、２と同様の問題があった。

そこで、本発明は、４本の素線からなるスチールコードにおいて、ゴムを浸入し易くし、かつゴムとの接着面積を大きくして構成素線の周囲を殆ど被覆可能にし、また形状安定性を高め、曲げ剛性を小さくしたスチールコードの製造方法を提供することを課題とする。

本発明のスチールコードの製造方法は、撚り方向が同一である１×２構造の２本の前駆コードをそれぞれ繰り出して、前駆コードと同一の撚りピッチで、かつ前駆コードと反対の撚り方向で撚り合わせた後、押し圧加工を施すことを特徴とする。

本発明によるスチールコードは、素線２本一組の並行様線が二対からなるスチールコードであり、並行様線どうしがコード長手方向において並列と交差とを繰り返し、かつ素線の離隔部分がコード長手方向のいずれの箇所においても少なくとも１箇所以上存在する。

ここで、並行様線とは、２本の素線が長手方向において全て並行するものだけでなく、交差して直ぐに並行するものも含む線であることを意味する。

本発明のスチールコードの製造方法によるときは、ゴム浸入性が向上し、ゴムとの接着面積を大きくしたスチールコードを簡単に製造することができる。また、押圧加工を施すことにより、形状安定性を向上することができる。

本発明によるスチールコードは、ゴムが侵入し易くなり、またゴムとの接着面積が大きくなるから、構成素線の周囲を略完全に被覆することができ、フレッティング摩耗を解消し、耐疲労性を向上して、ゴム製品の耐久性を大幅に向上することができる。また形状安定性が高まり取扱作業性が向上するとともにゴム製品の品質も安定する。

以下、図面に基づいて実施の形態を説明する。

図１において、スチールコードＳは、平面から見たコードの長手方向において、２本の素線１ａの１組からなる並行様線１と、２本の素線２ａの１組からなる並行様線２とが並行と交差を交互に繰り返すようにして成る。

また、上記スチールコードＳは、その長手方向のいずれの箇所においても、並行様線１、２の素線１ａ−２ａ間、各並行様線１、２の素線１ａ−１ａ間及び／又は素線２ａ−２ａ間に離隔部分ｇを設けて成る。

上記スチールコードＳは、次の方法により製造することができる。
（１）第一工程として、撚線機を用いて、各２本の素線をＺ撚りで撚り合わせて１×２構造の前駆コードを製造し、２個のリールにそれぞれ巻き取る。
（２）第二工程として、２個のリールを撚線機にセットして前駆コードをそれぞれ繰り出して第一工程と同一の撚りピッチにてＳ撚りで撚り合わせて、２本の前駆コードを、その撚りが解除されて各素線間に撚り戻りによる隔離部分が点在して絡み合った状態にして、さらに、押圧加工を施して、１個のリールに巻き取る。

第一工程の撚りと第二工程の撚りとは反対であればよく、第一工程をＳ撚り、第二工程をＺ撚りにすることも可能である。

上記工程における押圧手段としては、具体的には小径のフラットローラを千鳥状に配列した矯正機を用いることができる。

（実施例）
表面に真鍮メッキを施した素線径が０．２８ｍｍの素線を用いて本発明のスチールコード（実施例）を製造し、また実施例と同じ素線を用いて図２に示す構造の従来例（Ｓ１）と図３に示す構造の従来例（Ｓ２）も製造した。これら３種のコードで、ゴム浸入性と耐疲労性について比較試験を行ったところ表１の結果を得た。

上記ゴム浸入性と耐疲労性を比較した試験条件、評価方法は次の通りである。
ゴム浸入性は、各コードをゴム中に埋め込み、加圧加硫した後、コードをゴム中から取り出してそのコードを分解して素線の一定長さを観察し、観察した長さに対してゴムと接触した形跡のある長さの比をパーセント表示した。この値が高いほどゴム浸入性が高いことを示している。耐疲労性は、複数本のスチールコードをゴムシートに埋め込んだ複合体シートを用いて３点プーリー曲げ疲労試験機により疲労試験を行い、埋設したスチールコードがフレッティング摩耗、座屈等を経て破断に至るまでの繰り返し回数を計数したものである。そして、従来例の繰り返し数を１００として指数表示した。この値が高いほど耐疲労性が高いことを示している。

表１から明らかなように、本発明によるスチールコードは、従来例のスチールコードに対してゴム浸入性、耐疲労性ともに優れていることがわかる。

本発明による一実施のスチールコードを示し、平面・横断面図である。 従来のスチールコードＳ１を示し、平面・横断面図である。 従来のスチールコードＳ２を示し、平面・横断面図である。

符合の説明

Ｓ スチールコード
Ｓ１、Ｓ２ スチールコード
ａ 交差箇所
ｇ 離隔部分
１、２ 並行様線
１ａ、２ａ 素線
１１、１３ 第１素線束
１２、１４ 第２素線束

Claims (1)

1. 撚り方向が同一である１×２構造の２本の前駆コードをそれぞれ繰り出して、前駆コードと同一の撚りピッチで、かつ前駆コードと反対の撚り方向で撚り合わせた後、押し圧加工を施すことを特徴とするスチールコードの製造方法。