JPS6332916B2

JPS6332916B2 -

Info

Publication number: JPS6332916B2
Application number: JP61294925A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kusakabe; Masaaki Morimoto; Eiichi Koyama; Koichi Kojima
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1988-07-01
Also published as: JPS6366388A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明はスチールコードに関し、詳しくは新規
な撚構造を有するオープン撚スチールコードに関
する。本発明のオープン撚スチールコードは、この種
のものを用いる各分野に利用して有利であるが、
例えばこれをベルト部に使用することによつて、
耐久性、耐偏磨耗性及び乗り心地性を改善した新
規な空気入りラジアルタイヤ、特に乗用車用ラジ
アルタイヤが得られる。〔従来の技術・発明が解決しようとする問題点〕スチールラジアルタイヤ、特に乗用車用スチー
ルラジアルタイヤにおいて、そのベルト部には４
〜５本のフイラメントから成るいわゆる１×４又
は１×５構造のスチールコードが従来から広く使
用されている。このような従来のスチールコードを用いたラジ
アルタイヤではベルトエンド部のゴム・コード間
の剥離現象、いわゆるセパレーシヨンを起すこと
が認められ、現在このセパレーシヨン現象を改善
するためベルトコーテイングゴムとして高弾性率
で、かつ耐亀裂成長性に優れたゴムが使用されて
いる。一方昨今舗装道路の完備やそれに伴う輸送
の効率化などにより運行速度の高速化傾向は次第
に増しており、これに伴つてタイヤの扁平化や高
速耐久性の改善の要求が次第に増しつつある傾向
にあり、ベルトコーテイングゴムのより一層の高
弾性率化が必要となつてきている。しかしながらベルトコーテイングゴムを高弾性
率化すると、ベルトエンド部の歪が小さくなるの
でベルトエンドセパレーシヨン現象は改善される
が、逆にベルト部の変形が拘束されて、タイヤ使
用中の動的繰り返し圧縮運動を受けスチールコー
ドが座屈疲労を起こし易くなり、さらに走行中石
踏み等によるカツト外傷を受け易くなる。この部
分より、腐食性液体（水、塩水等）がベルトに侵
入して、スチールコードが腐食し、動的繰り返し
圧縮変形により腐食折れが生じ易くなり、トレツ
ドゴムが完全に摩耗しないうちにコード折れを起
こすといつた欠点がクローズアツプされてきた。
特にタイヤの扁平化によつて、この傾向が強ま
り、タイヤの耐久性の上で大きな問題となつてき
ている。一方従来のスチールコードを用いたスチールベ
ルトラジアルタイヤは、テキスタイルベルトラジ
アルタイヤに較べてベルト剛性が高く、操縦安定
性には優れているが、乗り心地性に劣り、またタ
イヤの扁平化およびブロツクパターン化による偏
摩耗現象、即ちタイヤの偏平化によりトレツドシ
ヨルダー部の接地圧が増加することによりトレツ
ドセンター部に比べ、トレツドシヨルダー部の摩
耗が著しく進行する現象によつてタイヤの商品価
値が低下し、さらには、タイヤトレツドがベルト
に達する外傷を受けた際、スチールベルトラジア
ルタイヤにおける従来のスチールコードは中心部
が空洞の状態となつているため、ベルトに侵入し
た水が、コードの長手方向に沿つて広がり、その
結果錆が拡散し、その部分におけるゴムとスチー
ルコードの接着が低下し、セパレーシヨン現象を
起すといつた欠点があつた。〔問題点を解決するための手段〕かかる現況に鑑み本発明者らは従来のスチール
コードの上記欠点をすべて解決した新規な撚構造
を有するスチールコードを提供すべく鋭意研究の
結果、特定のオープン撚スチールコードであれ
ば、これを例えば特定のゴムにて埋設して成る少
くとも１枚のオープン撚スチールコード層から成
るベルトを用いることにより空気入りラジアルタ
イヤにおける従来のスチールコードの前記欠点を
解決し得ることを確かめ本発明を達成するに至つ
た。従つて本発明は、１×４若しくは１×５の撚構
造であるコードで、総ての金属フイラメントが相
互に密着することなく撚り合わされた撚の部分
と、隣接する金属フイラメント間が少なくとも１
個所において実質的に密着して撚り合わされた撚
の部分とがコードの長手方向に対して交互に存在
し、しかもコード１本当り5.0Kgの荷重を掛けた
場合0.2〜0.7％の伸度を有し、かつ撚ピツチが８
〜16mmであることを特徴とするオープン撚スチー
ルコードを提供する。従来のスチールコードは、第２図に示されるよ
うに長手方向に対して総ての金属フイラメントが
相互に密着して撚り合わされているのに対して、
本発明のスチールコードは、総ての金属フイラメ
ントが相互に密着することなく撚り合わされた撚
の部分(A)と隣接する金属フイラメント間が少なく
とも１個所において実質的に密着して撚り合わさ
れ撚の部分(B)とがコードの長手方向に対して交互
に存在する。例えば、第１図に示されるもので
は、総てのフイラメントが相互に密着することな
く撚り合された撚の部分(A)と一部が実質的に密着
して撚り合わされた撚の部分(B)がコードの長手方
向に対してほぼ周期的に存在している。即ち、第２図ｂは、第２図ａに側面を示す従来
のスチールコードの側面図を示すもので、すべて
の断面において、総てのフイラメントは相互に密
着している。一方、第１図ｂは、第１図ａに側面
を示す本発明のスチールコードの一例の断面を示
すもので、図示する左側の断面から一つおき、即
ち周期的に断面はフイラメント同志が相互に密着
することなく撚り合わされた撚構造をなしてい
る。さらに本発明のスチールコードにおいては、
そのコード径は一般には長手方向に均一である
が、図示のようにほゞ周期的にもしくは不規則に
不均一に設定することができる。本発明のスチールコードは、このようなオープ
ン撚構造を有するから、例えば特定のゴムにて埋
設してなるベルトとしてスチールベルトラジアル
タイヤに用いるとき、加圧加硫によつて、隣接す
る金属フイラメント間の間隙を通して埋設ゴムが
コード内部に充分に浸透することができる。これ
に対して従来のものでは総てのフイラメントが相
互に密着しているから埋設ゴムはコード内部にほ
とんど浸透することができない。またこの際、撚
の部分(B)の存在は、金属フイラメント相互の接触
による圧力と摩擦をもたらしフイラメントの動き
を制約するので、撚の部分(A)における前記金属フ
イラメント間の間鎖をより安定に保持すべく作用
し、一方、この撚の部分(B)が存在しない場合に
は、撚の部分(A)は加硫時における低い張力でも縮
径し易く、金属フイラメントが相互に密着して埋
設ゴムが充分に浸透しない。このように、本発明
のスチールコードの撚構造によれば、断面方向か
ら浸透する埋設ゴムは、コードの長手方向にも充
分浸透し、その中心部にはほとんど空胴部が形成
されない。その結果、ベルトに浸入した水はコー
ド内部にほとんど浸透しないばかりでなくコード
内に浸透したとしてのその長手方向への移動は防
止されるので、スチールコードの錆の発生および
拡散を効果的に抑制することができる。本発明のオープン撚スチールコードは、コード
が４〜５本のスチールフイラメントからなり、コ
ード１本当り5.0Kgの荷重を掛けた場合、0.2〜0.7
％の伸度を有し、かつ撚ピツチが８〜16mmである
ことを必要とする。本発明において上記の如く、コード１本当り
5.0Kgの荷重を掛けた場合の伸度を0.2〜0.7％の範
囲とするのは、伸度が0.2％より小さい場合は、
腐食に起因する耐セパレーシヨン性、耐ベルトコ
ード折れ性、耐摩耗性、乗心地性等の点において
従来のスチールコードと大差なく、本発明の目的
を達成することができず、また0.7％を越えると
裁断コードのエンド部の撚りがみだれやすくな
り、タイヤ製造上の問題点がある為いずれも好ま
しくないためである。次に本発明におけるオープン撚スチールコード
では、撚ピツチが８〜16mmであることを必要とす
るが、これは撚ピツチが８mmより短いとコード製
造時の生産性が著しく低下し、実用上商業ベース
にのらず、また16mmを越えるとコードの座屈疲労
による耐コード折れ性が大きく低下し、いずれの
場合も好ましくないためである。更に本発明のオープン撚スチールコードの実施
態様としてこれをラジアルタイヤのスチールベル
トとして用いる場合、埋設するゴムの100％モジ
ユラスを30〜70Kg／cm²、好ましくは35〜55Kg／cm²
とするが、この理由は100％モジユラスが30Kg／
cm²より小さいとスチールコードエンド部の歪が大
きくなり耐ベルトエンドセパレーシヨン（ベルト
コード端よりのベルトコーテングゴムの亀裂成長
をいう）性が低下し、一方70Kg／cm²を越えると、
ベルトコードの耐久性すなわちコード折れが発生
しやすくなり同時に加工性も著しく低下しいずれ
の場合も好ましくないためである。また本発明のオープン撚スチールコードを構成
するフイラメントは、その直径が0.12〜0.4mmで
あることが望ましい。これは0.12mmより小さいと
強力が低くすぎ、また0.45mmを越えると疲労性が
低下して実用上適しないためである。更に上記フイラメントはその表面がゴムとの接
着を良好にするため、Cu、Sn、Zr等あるいはこ
れらにNiやCoを含んだ合金によつて被覆されて
いてもかまわない。最後に、本発明のオープン撚スチールコードは
一例として、次の様に製造される。即ち予めプリフオーム装置により過大なくせ付
けをしたフイラメントを所定本数撚り合せること
によつて製造できる。プリフオーム装置として
は、例えばワイヤロープ便覧第168頁、図2.137(C)
（昭和42年10月15日発行）図示のプリフオーム装
置が用いられる。〔発明の効果〕以上のように、本発明のスチールコードは、４
〜５本のスチールフイラメントからなり、特定の
伸度を有しかつ特定の撚ピツチを有する新規なオ
ープン撚スチールコードを、特定のモジユラスを
有するゴムに埋設して成るオープン撚スチールコ
ード層としてラジアルタイヤのベルトに使用する
ことによつて、従来のスチールラジアルタイヤの
欠点であつた耐ベルトエンドセパレーシヨン性、
コード折れに対する耐久性、偏摩耗性および乗心
地性を同時に改善することが可能となつた。更に
このタイヤでは、本発明のスチールコードを使用
することにより、埋設ゴムがコードの長手方向お
よび断面方向に良く浸透し、従来の撚り構造に比
べて錆の拡散がおさえられて、腐食に起因するス
チールコードとゴムの接着低下によるセパレーシ
ヨン問題に対しても効果がある。〔実施例〕以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。実施例１カーカスとして１プライのポリエステル繊維コ
ード層を具えたタイヤサイズ185／70HR14の乗
用車用ラジアルタイヤのベルトとして、第１表に
示した５本のフイラメント（１×５構造）からな
る各種のオープン撚スチールコードを、100％モ
ジユラスが35Kg／cm²のゴムにて埋設した２枚のオ
ープン撚スチールコード層を用いてタイヤを試作
した。またコントロールタイヤ（タイヤNo.１）として
従来の１×５構造のスチールコードを使用したも
のについても同様にタイヤを試作した。これら第
１表に示した10種類の試験タイヤのベルト層を切
り出して、２枚のベルトプライを有するベルト層
サンプルを巾６cm長さ15cmの直方体に切断して、
腐食液に接触させるコード断面以外の反対側の断
面及び側面は腐食液が浸透しないように合成樹脂
塗料で被覆した。上述のように作成した10種類のテスト試料を室
温下で塗料を塗布していない一方の端を濃度10％
の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した。 12時間浸漬後、腐食によりコード・ゴム間の接
着劣化した部分、即ちコードとゴムが接着してい
ない部分の長さを測定した。得られた結果を第１
表に示す。第１表に明らかな如く、伸度１コード
１本当り5.0Kg荷重時）が0.2％より小さい場合、
即ちタイヤNo.２の伸度が0.15の場合は、錆の拡散
が従来のスチールコードと大差なく、本発明の目
的を達成できないことが理解される。伸度が、0.2％以上であれば埋設ゴムがコード
内に浸透し、腐食に起因するスチールコードとゴ
ムの接着低下が押えられるので、かかる接着低下
によるセパレーシヨン問題に著しい効果があるこ
とが理解される。

【表】実施例２実施例１と同じ10種類のタイヤについて、ベル
トコード折れ性、耐ベルトエンドセパレーシヨン
性、耐摩耗性、乗心地性および製造作業性につい
て評価した。得た結果を合せて第２表に示す。尚評価方法は以下に示す通りである。耐ベルトコード折れ性試作タイヤを、内圧1.5Kg／cm²にて一般路を４
万Km走行させ、次いで内圧を1.3Kg／cm²に下げ、
一定山坂路を２万Km走行させた後、タイヤを解剖
してベルトコードの折れ本数を求めた。コントロ
ールタイヤを100として指数で表示した。指数が
大なるほど折れ本数が少なくて良。耐ベルトエンドセパレーシヨン性試作タイヤを、内圧1.5Kg／cm²にて一般路を６
万Km走行させた後、ベルトコードのエンド部を解
剖し、ベルトコード端よりのゴムの亀裂が成長し
た長さを測定し、コントロールタイヤを100とし
て指数で表示。指数が大なるほど亀裂長さ小で
良。耐偏摩耗性試作タイヤを、内圧1.5Kg／cm²にて一般路を４
万Km走行させた後、トレツド部の残溝をセンター
部及びシヨルダー部（最外溝）についてそれぞれ
測定し、センター部残溝／センター部残溝−シヨルダー部
残溝の値を求め、コントロールタイヤを100として指
数で表示した。指数が大なるほど耐偏摩耗性が
良。乗心地性台型クリートを表面に取りつけた回転ドラム上
に、試作タイヤを装着した車輛を設置し、タイヤ
を回転させ、その時のタイヤのバネ下上下加速度
を測定した。クリート乗越振動の波形から最大振
幅値を求め、次式により指数を求めた。指数＝100＋100×コントロールタイヤの最大
振幅値−試作タイヤの最大振幅値／コントロールタイヤ
の最大振幅値ここで最大振幅値は、速度40〜100Km／ｈにお
いて、10Km／ｈステツプの７点における平均値。製造作業性 (イ) スチールコード製造時のコード加工性、 (ロ) タイヤ製造時、コードにゴムを埋設した後、
所定の幅に裁断するときのコード端の乱れ度
合、 (ハ) 埋設ゴムの混練性以上の３つの作業性のうち、１つでも実際上問
題となる作業性がある場合を×、やや問題がある
場合を△、特に問題がない場合を〇として表示。

【表】第２表から明らかなように、タイヤNo.３、４、
５、８および９の本発明のスチールコードを用い
たタイヤはタイヤ性能が向上し、製造作業性も良
好であることがわかる。実施例３伸度が0.4％で、撚ピツチが10mmの１×５構造
の本発明のオープン撚スチールコードを100％モ
ジユラスが25Kg／cm²から70Kg／cm²のゴムにて埋設
し、実施例２と同様に評価した。得た結果を第３
表に示す。

【表】第３表から明らかなように、タイヤNo.12、13、
14および15の本発明のスチールコードを用いたタ
イヤは、タイヤ性能において向上し、製造作業性
も良好であることがわかる。実施例４４本のフイラメント（１×４構造）からなる本
発明のオープン撚スチールコードをベルトコード
として用い、実施例２と同様に評価した。得た結
果を第４表に示す。コントロールタイヤ（タイヤ
No.16）として従来の１×４構造のスチールコード
を使用した。

【表】

【表】第４表から明らかなように、タイヤNo.17及び18
の本発明のスチールコードを用いたタイヤはタイ
ヤ性能が向上していることがわかる。以上実施例に示した如く、本発明のスチールコ
ードはタイヤに使用することにより、耐ベルトエ
ンドセパレーシヨン性、コード折れに対する耐久
性、偏摩耗性および乗心地性を同時に改善するこ
とが可能になつた。更に、埋設ゴムが本発明のス
チールコードの長手方向および断面方向に良く浸
透し、従来の撚り構造に比べて錆の拡散がおさえ
られて、腐食に起因するスチールコードとゴムの
接着低下によるセパレーシヨン問題に対しても効
果があることが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一例のオープン撚スチール
コードの側面図、第１図ｂは第１図ａに示すコー
ドの各フイラメントを拡大して示す断面図、第２
図ａは従来のスチールコードの側面図、第２図ｂ
は第２図ａに示すコードの各フイラメントを拡大
して示す断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１１×４若しくは１×５の撚構造であるコード
で、総ての金属フイラメントが相互に密着するこ
となく撚り合わされた撚の部分と、隣接する金属
フイラメント間が少なくとも１個所において実質
的に密着して撚り合わされた撚の部分とがコード
の長手方向に対して交互に存在し、しかもコード
１本当り5.0Kgの荷重を掛けた場合0.2〜0.7％の伸
度を有し、かつ撚ピツチが８〜16mmであることを
特徴とするオープン撚スチールコード。