JPH04209878A - ゴム補強用スチールコード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイヤ、コンヘアベルト等のゴム補強材とし
て用いられるスチールコードに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のゴム補強用スチールコードは、一般に熱
間圧延後、調整冶却した線径５．０〜６゜４ｍを有する
５ＷＲＳ７２Ａ材相当品以上の非金属介在物の少ない線
材を、伸線加工およびパテンティング処理を繰り返して
伸線し、プラスメツキを施した後、最終伸線によって９
６．５％〜９７％の断面積減少率加工を加えてスチール
コード用素線を形成し、これを複数本撚り合わせて形成
されていた。

そして、上記スチールコートの複数本が平行に引揃えら
れた状態でゴム材により被覆され、タイヤやコンベアベ
ルト等に使用されている。

ところで、近年、高速大量輸送の要求が強くなり、タイ
ヤやコンベアベルト等においても過酷な使用条件に耐え
、経済性に合ったものが求められるようになった。この
ため、これらのゴム補強材としてのスチールコートの役
割はますます重要となってきており、特に最近は大巾な
耐久性、長寿命化、軽量化が要求されているのが現状で
ある。

そして、この要求に対して、線材の組成におけるＣ含有
量を高くしたり、伸線における加工度を大きくとる、即
ち、断面積減少率を大きくして抗張力を高（し、スチー
ルコードの細径化。

高強力化が勧められている（例えば特公昭６３−４８７
２４号公報、特開平２−６］１８６号公報）。

（発明が解決しようとする課題〕 最近の従来技術のスチールコードにおいては、強力を高
くすることにより、タイヤ中のスチールコードの本数を
減少することが出来るため、タイヤの軽量化が可能とな
り、自動車の燃費の向上に役立ち、経済性に適したもの
といえる。

しかしながら逆に靭性の点で、また耐疲労性の点では従
来より劣る傾向にある。

このため、伸線や撚線工程においても、途中断線が多い
のみならず、スチールコードとしても耐久性に劣るもの
であった。

本発明の目的は、高強度、高靭性で、かつ耐疲労性に優
れたゴム補強用スチールフートを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明者は素線の金属組成お
よび最終伸線における断面積減少率の程度についている
いろ組み合わせて研究を重ねた結果、本発明をなすに至
ったものである。

すなわち本発明のゴム補強用スチールコートは、重量％
テＣ：　０．８４〜１．１０％、Ｓｊ：０゜４５〜１．
３０％、Ｍｎ　　：　０．２０〜０．９０９６、Ｎ１　
：Ｑ、０５〜１．５０％を含有し、かつパテンティング
処理後の最終伸線で９３％〜９６％の断面積減少率をか
けた線径０．２０〜０．４０　ｔｍの素線を複数本撚り
合わせてなる。

ところで、本発明において断面積減少率とは、伸線加工
において原線径（スターティングサイズ）をｄ。、仕上
りの線径をｄｌ　とすると、で表わされる値である。

ここで最終伸線においてその断面積減少率を９３〜９６
％に限定した理由は、スチールコード用素線として断面
積減少率を大きくとり、強度を高くする利点と、断面積
減少率を大きくとりすぎることにより高加工度における
塑性変形により靭性の劣化、それに基づく断線の発生、
耐疲労性の低下等の不利益点との調和する最も経済的に
、またスチールコードとしての性能上も見合う境界的な
範囲である。

次に、各添加元素の化学成分を上記のように限定した理
由について詳述する。

Ｃはこの種のスチールコードに要求される強度を確保す
るために重要であり、０．８２％以上が必要である。し
かし、Ｃ量を高めるほど高強度のスチールコードが得ら
れるが、高くしすぎると伸線時に上記断面積減少率下に
おいても、溶接部やＣ偏析部において断線が発生し易く
、また熱処理においても初析セメンタイトが発生し、伸
線、撚線に悪影響をもたらすので、１．１０％以下が好
ましい。

Ｓ】は鋼の脱酸のため必要であり、またフェライトを固
溶強化するため、パテンティング処理材の引張強さを高
めるのに有効である。従つましい。１．３０％を超えて
Ｓ】を多量に添加すると、フェライトの靭延性が劣化し
、ＳｊＯ□径の非延性介在物が生成されるため、伸線時
、撚線時において断線頻度が高（なり好ましくない。

ＭｎはＳｌ　と同様に脱酸のために必要であるが、同時
に焼入性を向上させ、引張強さを向上させるという効果
がある。この効果を有効に発揮させるためには、Ｍｎ含
有量は０．２０％以上必要であるが、０．９０％を超え
ると成分の偏析傾向が強くなり、靭性及び延性を低下さ
せて好ましくないので、０．２０〜０．９０％の範囲が
好適である。

Ｎ１はＳｌ　と同様、フェライト中に固溶し、僅かにパ
テンティング処理材の引張強さを高める効果がある。本
発明者は、Ｎ】を適当量添加した鋼について伸線実験を
行なった結果、Ｎ１がＣ’ｌＰＮによる時効を遅らせ、
鋼線の靭延性を低下させることなく、高強度極細線を製
造できることを見出したのである。上記時効を遅らせる
Ｎｉの効果は、断面積減少率が９２〜９６％の範囲にお
いて、捻回試験における縦割れ発生を抑制するばかりで
な（、一定の極細線の引張強さのものにおいてでも、従
来の高炭素鋼線に比べて高い絞りを示すため、伸線時、
撚線時の断線度合を低減することができる。

しかし、Ｎｉは鋼線の焼入性を上げるため、１．５０％
を超えた添加すると、鉛パテンテイング時に完全なパー
ライト組織が得られず、マルテンサイトやベーナイト組
織が発生し、伸線加工、撚線加工が困難となる。また、
Ｎ１はＭ。

、！、。

恋を下げるため、多量に添加すると、組織中の残留オー
ステナイト量が増加し、伸線時、撚線時にこれらがマル
テンサイトに変態するので、伸線、撚線ができ難くなる
。よってＮ１含有量は０．０５〜１．５０％の範囲が好
ましい。

ところで上記スチールコートは、一般的に表面にプラス
メツキ、ブロンズメツキ、亜鉛メツキ等のメツキ処理を
施し、撚りピッチが５．０〜２０、０　ｍで撚り合わせ
たものが用いられている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を従来例および比較例とともに
示す。

第　　１　　表 線径５．５　ｍの線材を伸縮加工、鉛パテンテイング処
理を繰り返し、プラスメツキ処理を施した後、最終伸線
加工によって素線径（Ｌ２５ｍの素線に仕上げ、その素
線を５本撚り合わせ、Ｓ撚、撚りピッチＩＯαのスチー
ルコードを得た。

第１表において、線材記号Ａは従来使用中の線材であり
、Ｂは従来線材においてＣ含有量を多くした比較用線材
である。Ｃ，Ｄ、Ｅは本発明に用いる改良材である。こ
れら各種線材を用いて、最終伸線における原線径が０．
９１〜１．４２■の線材を作った。この各種線材９２．
５〜９６．９％の断面積減少率をかけた伸線加工を加え
て線径０．２５ｍの素線を得、これを５本撚り合わせて
］　Ｘ　５　Ｘ　’０．２５　ｍのスチールコードとし
た。このスチールコード１９種についての素線を引張強
さ、絞り、捻回値、伸線加工性およびスチールコードの
強カ、耐疲労性９撚り加工性を調べ第２表の結果を得た
。

第　　　　２　　　　表 第２表において、伸線材（いわゆる素線）特性の捻回試
験におるチャック間隔は素線径の１００倍とした。

伸線加工性とは、最終伸線における断線の発生回数、メ
ツキの脱落率、ダイスの摩耗度合等により判定した。

スチールコート特性の耐疲労性は、三点プーリー式曲げ
疲労試験における破断までの繰り返し回数をもって判断
し、従来品（試験ＮｃＬｌ）を１００として指数表示で
示す。

撚り加工性とは、撚り線における断線９発生回数、撚り
不良発生回数、キンクの変化度合等により判定した。試
験嵐６．７．８．　＋１．１２．　＋３゜１６、１７．
１８が本発明である。

なお、表中、◎は非常に良い、○は普通、△は劣る、×
は不適であることを示す。

この表から明らかなように、従来の５ＷＲ３７２Ａ材相
当品（線材記号穴）では、強力が得られず、断面積減少
率を大きくとると靭性、耐疲労性に劣り、伸線加工性、
撚り加工性（こ劣る（試験覧１．２．）。また、５ＷＲ
３８２Ａ材相当品でも同様の結果となる（試験＆　３．
４　）。

断線はカッピーによる破断が主であった。

本発明に用いる改良材の場合、強力は断面積減少率を９
３％以上にすれば、はぼ満足する値が得られるが、９６
％以上であると前述と同じく靭性、耐疲労性に劣る結果
となる（試験魔５〜１９）。

これらのスチールコードにゴム被覆をして同じように疲
労試験を行なった。さらに乗用車タイヤのベルト部に補
強材として用い走行テストを行なったところ、いずれも
第２表に示す結果とほぼ同じようになった。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明はＣ含有量、Ｓｉ含有量、Ｎ
１含有量を増した改良材を使用し、最終伸線における断
面積減少率を適当な範囲に設定したので、伸線、撚線時
における塑性加工性を低下させず、高度の靭性と強度を
有し、耐疲労性（こ優れる等の効果を奏する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％で、Ｃ：０．８４〜１．１０％、Ｓｉ：０．４５
   〜１．３０％、Ｍｎ：０．２０〜０．９０％、Ｎｉ：０
   ．０５〜１．５０％を含有し、かつパテンティング処理
   後の最終伸線で９３％〜９６％の断面積減少率をかけた
   線径０．２０〜０．４０ｍｍの素線を複数本撚り合わせ
   てなるゴム補強用スチールコード。