JPS6358441B2 - - Google Patents

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JPS6358441B2
JPS6358441B2 JP57195332A JP19533282A JPS6358441B2 JP S6358441 B2 JPS6358441 B2 JP S6358441B2 JP 57195332 A JP57195332 A JP 57195332A JP 19533282 A JP19533282 A JP 19533282A JP S6358441 B2 JPS6358441 B2 JP S6358441B2
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/066Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being made from special alloy or special steel composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • D07B2205/3025Steel
    • D07B2205/3035Pearlite

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、高耐久性ラジアルタイヤに関し、
とくにそのタイヤ補強に用いるスチールコードの
鋼質内部組織改良によるコード素線自体の耐腐食
疲労性向上をもつて、タイヤの補強性能を著大な
向上を実現したものである。 この発明は、とくにタイヤのカーカスプライ材
への適用により腐食疲労破壊が主要因であるコー
ド切れ(CBU)故障の解消、少くとも軽減、ま
たベルトとくにベルト最外層への適用にてトレツ
ドを貫通するようなきずより発生するベルトコー
ドの腐食疲労破断抵抗の向上により、何れもタイ
ヤ要求諸特性を低下させる事なくタイヤの耐久寿
命を大幅に改善するのに役立つ。 従来、タイヤ用スチールコードにつき、その耐
腐食疲労性の向上改良に関して鋼質の内部組織の
適合に着目して実験、検討を試みた事例は見当ら
ず、在来通りの伸線工程を経たスチールフイラメ
ントが、単にスチールコードの素線に利用されて
来たのが現状である。 そこでこの発明は、在来製法によるスチールコ
ードの素線は一般にパーライト組織におけるセメ
ンタイトラメラー間隔の平均値がほぼ200〜250Å
程度しかなかつたのに対し、該素線の製造工程で
のパテンテイング処理温度の最適化で、パーライ
ト組織におけるセメンタイトラメラー間隔の平均
値を300〜500Åの範囲にすることによりパーライ
ト組織内部のとくに、セメンタイトエンド部での
応力及びセメンタイトフエライト間のせん断応力
を低減化することができ、その結果腐食疲労−ク
ラツクの進展を鈍化させ得ることを究明し、この
ように改質したスチールコードの素線によつてラ
ジアルタイヤの耐久寿命の大幅向上を図つたもの
である。 この発明は、トレツド部とそのトレツド部の両
肩で連なる一対のサイド部および各サイド部の内
周にそれぞれ形成した1対のビード部とを備え、
トレツド部の内側に埋設したベルトで補強したカ
ーカスを有するラジアルタイヤにおいて、該ベル
トおよびカーカスのうち少なくとも一方は、スチ
ールコードの素線の金属組織がパーライト組織で
あつてしかもそのセメンタイトラメラー間隔が平
均値で300〜500Åの範囲内にあり、かつ該素線の
抗張力が220Kgf/mm2以上のものを撚り合せた撚
り線に、50%伸張時モジユラス10〜40Kgf/cm2
ゴムを被覆してなるものとすることにより、前記
課題を有利に解決したものである。この発明はス
チールコードの素線がC:0.75〜0.85重量%を含
んでパテンテイング処理後、減面率94〜98%の線
引き加工を経たものであることが実施上好まし
い。 第1図にパーライト組織を模式図で示し、1は
セメンタイトラメラー、2はフエライトであり、
aはセメンタイト長さ、cはセメンタイトエンド
間距離、eはセメンタイトエンド、またhfはセメ
ンタイトラメラー間隔をあらわす。 腐食疲労によるクラツクは、同図におけるセメ
ンタイトエンドe間を通して進展し、セメンタイ
トエンドe部の応力状態が、それに大きく寄与す
ると考えられる。 そのセメンタイトエンドe部の応力は、次の式
で表わされる。 σnax(a/hf)・(1/c)………(1) すなわちセメンタイト長さaが長く、ラメラー間
隔hf及びセメンタイトエンド間距離cが狭い程応
力が高くなり、腐食疲労−クラツクの進展が促進
される。 従つて上記セメンタイトエンドe部の応力σnax
の低減に役立つ因子のうちセメントタイト長さa
とセメントタイトエンド間距離cは製造条件など
により変更することはかなり困難であり、一方そ
れらに比し、セメンタイトラメラー間隔hfは例え
ばスチールコード製造工程中のパテンテイング処
理温度を変更することにより、比較的容易に変え
ることができる。通常パテンテイング温度を上げ
ることにより間隔を広くでき、これにより、(1)式
においてセメンタイトエンド応力σnaxを有効に低
減できる。 しかしパテンテイング処理温度は、その前段階
のオーステナイト化温度を900〜1000℃とした場
合に、700℃以上では均一なパーライト組織が得
られないので700℃以上の温度は好ましくない。 上記パテンテイング処理温度の最適化によるセ
メンタイトラメラー間隔につき平均値で300〜500
Åとしたのは、それが300Åに満たないと前記腐
食疲労性の改善が充分に見込めず、また500Åを
こえると抗張力が大幅に低下し、スチールコード
としての使用に耐えなくなつてしまう。 一般にセメンタイトラメラー間隔hfは広くなる
ほどスチールフイラメントとしての抗張力低下が
もたらされ、これに対して発明者らは、鋭意検得
を加えて、スチールフイラメントのC量を0.75〜
0.85%とすること、パテンテイング処理後に施さ
れる線引きの際の減面率(R.R.)を94〜98%の
範囲にすることの両操作で、抗張力低下を充分カ
バーできる事を見い出した。 ここに耐腐食疲労性向上の観点から考えると、
C量を高めるよりも減面率の上掲上限寄りの増大
により抗張力向上を図る方が有利であるところ、
セメンタイトラメラー間隔300〜500Åのうち、
300〜400Åの領域については減面率のみによる操
作で抗張力向上が可能であるのに反し、ラメラー
間隔が400〜500Åのように高い方の領域では減面
率の増大操作のみでは抗張力低下のカバーが充分
でなくなり、C量を0.75〜0.85%の高率にするこ
ととの組合せが必要となる。 何れにしてもこの発明においてコード素線とし
てのスチールフイラメントの抗張力を220Kgf/
mm2以上にすることが必要で、これに満たないとタ
イヤコードとして必要な補強弾性能を生じない。 この発明でもスチールコードを埋設する被覆ゴ
ムとしては天然ゴムまたは合成ゴムを用い得る
が、上記のようにスチールフイラメントの金属組
織を特定したスチールフイラメントによるコード
をラジアルタイヤのベルト及びカーカスプライの
少なくとも一方に使用する場合、埋設ゴムの50%
伸張時モジユラスは、10〜40Kgf/cm2であること
が必要であり、この理由は埋設ゴムの50%伸張時
モジユラスが10Kgf/cm2未満の場合には軟かすぎ
てこれとスチールコード層との複合による相乗的
な働きを生じるに至らずして、コードエンド部で
の歪が大きくあらわれ、ベルト及びカーカスプラ
イの耐エンドセパレーシヨン性が低下し一方、50
%伸張時モジユラスが40Kgf/cm2をこえるとベル
ト及びカーカスプライ耐久性を左右するコード折
れが発生しやすくなり、また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。 上述したこの発明に従うスチールコードで補強
したラジアルタイヤの性能改善を以下に示す実施
例で験証するように、この発明による耐久寿命の
向上効果は著しい。 実施例 1 セメンタイトラメラー間隔の平均値が300〜500
Åの範囲内であるパーライト組織のスチールコー
ドの素線よりなるスチールコードを、カーカスプ
ライに適用したタイヤを、該ラメラー間隔が250
Åである点のほかは同一構成に揃えた比較タイヤ
とともに試作し、耐腐食疲労性への効果度を確認
した。 この耐腐食疲労性は各試作タイヤのリム組み時
にタイヤのインナーライナとチユーブとの間の内
部に300c.c.の水を封入し、各供試タイヤのドラム
テストにおけるCBU破断に至るまでの寿命によ
り評価した。 条件は次のとおりである。 タイヤサイズ;1000R20 14PR コード構造;3+9×0.23mmφ+1 ドラム走行条件;60Km/h 内圧8Kgf/cm2、JIS 100%荷重 試験結果をスチールコードの素線のセメンタイ
トラメラー間隔とその素線の抗張力とによる区分
毎に、ドラム走行試験によるタイヤ耐久寿命を指
数表示して表1に示すが、この発明の適用により
タイヤの耐久寿命が大幅に改良されている。
【表】 被覆ゴムとしてはモジユラス24Kgf/cm2(50%
伸張時)のものに上記コードを埋めこんだ。セメ
ンタイトのラメラー間隔hfは、伸線前におけるス
チールワイヤ素材に施すパテンテイング鉛浴温度
を、500〜700℃の範囲内で変更し表1に掲げた所
定のものを得た。 上掲のセメンタイトラメラー間隔hfは、100KV
透過型電子顕微鏡により確認し、測定値n=100
の平均値で示す。 実施例 2 セメンタイトラメラー間隔の平均値を300〜500
Åの範囲内とするパテンテイング処理温度の最適
化の下に、鋼中のC量と、減面率とを変えること
により、スチールコードの素線の抗張力を上掲比
較タイヤのそれとほぼ同一水準の280Kgf/mm2
レベルに揃えてつくつたスチールコードを50%伸
張時モジユラス24Kgf/cm2のゴムで被覆したプラ
イとしてカーカスに適用してタイヤを試作し、耐
腐食疲労性を実施例1と同一の方法により評価
し、比較タイヤと対比して表2に示した。 ここにタイヤサイズ、コード構造:ドラムテス
トの条件は、実施例1と同一である。
【表】 この発明の適用によりタイヤ耐久寿命が大幅に
改良されること、とくにセメンタイトラメラー間
隔を広げたことによる抗張力低下を、C量の高率
化で対拠するよりも減面率の増加によりカバーす
る方が、むしろ耐腐食疲労性に対しては有効であ
ることがわかる。 実施例 3 セメンタイトラメラー間隔の平均値が300〜500
Åの範囲内であるスチールコードの素線からなる
スチールコードを、50%伸張時モジユラス31Kg
f/cm2の天然ゴムで被覆し、最外層ベルトに適用
した供試タイヤを試作し、耐腐食疲労性への効果
を確認した。 耐腐食疲労性は、悪路での供用を専らとするタ
イヤユーザーに投入し、約50000Kmの走行試験後
におけるベルトのコード折れ本数により、評価を
した。このコード折れはトレツド貫通傷より侵入
した水分による腐食疲労に基くクラツクからの破
断によりもたらされるものであり、耐腐食疲労性
に秀れるものは、コード折れ本数が低減する。 ここにコード折れ性は、走行試験後タイヤを不
作意に4等分してトレツドゴムをはぎとり、そこ
に露出した最外層ベルトコードの破断本数を数
え、コード折れ指数を次式 比較タイヤ#2のコード破断本数/供試タイヤのコ
ード破断本数×100 であらわした。 第3に結果を示す。
【表】 この発明の適用によりかなり著しくコード折れ
性が大いに改良されている。 なおこの試験でタイヤサイズは1000R20、コー
ド構造は4×4×0.23mmφハイエロンゲーシヨン
コードを用いた。 この発明の適用によりかなり著しくコード折れ
性が大いに改良されている。 以上のべたようにこの発明はタイヤコードに用
いるスチールコードの素線としてのスチールフイ
ラメントのパーライト組織につき、そのセメンタ
イトラメラー間隔を適正化し、かつスチールフイ
ラメントの抗張力を確保することによつて、これ
をコード素線とするスチールコードをタイヤ補強
に用いたタイヤにつき、その耐久寿命の著しい改
善をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、パーライト組織中のセメンタイトを
示す模式図である。 1……セメンタイトラメラー、2……フエライ
ト、C……セメンタイトラメラー間隔。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 トレツド部とそのトレツド部の両肩で連なる
    一対のサイド部および各サイド部の内周にそれぞ
    れ形成した1対のビード部とをそなえ、トレツド
    部の内側に埋設したベルトで補強したカーカスを
    有するラジアルタイヤにおいて、 該ベルト及びカーカスのうち少なくとも一方
    は、スチールコードの素線の金属組織がパーライ
    ト組織であつてしかもそのセメンタイトラメラー
    間隔が平均値で300〜500Åの範囲内にあり、かつ
    該素線の抗張力が220Kgf/mm2以上のものを撚り
    合せた撚り線に、50%伸張時モジユラス10〜40Kg
    f/cm2のゴムを被覆してなることを特徴とする高
    耐久性ラジアルタイヤ。 2 スチールコードの素線がC:0.75〜0.85重量
    %を含んでパランテイング処理後、減面率94〜98
    %の線引き加工を経たものである、1記載のタイ
    ヤ。
JP57195332A 1982-11-09 1982-11-09 高耐久性ラジアルタイヤ Granted JPS5985843A (ja)

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CA000440477A CA1194768A (en) 1982-11-09 1983-11-04 High-durable pneumatic radial tires
US06/549,533 US4520857A (en) 1982-11-09 1983-11-08 High-durable pneumatic radial tires
EP83306828A EP0110597B1 (en) 1982-11-09 1983-11-09 Pneumatic radial tires
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