JPS6366388A - スチ−ルコ−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
を有するオーブ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って、耐久性、ｔＩｉ１偏磨
耗性及び乗シ心地性を改善した新規な空気入りフジアル
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フジアルタイ
ヤにおいて、そのベルト部には４〜５本のフィラメント
から成るいわゆる１×４又は１×５溝造のスチールコー
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
ヤではべ〜トエンド部のゴムφコード間の剥離現象、い
わゆるセパレーションを起すことが認められ、現在この
セバレーンヨン現象を改善するためベルトコーティング
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シ運行速度の高速化傾向は次第
に増しておシ、とれに伴っ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シ、ベル
トコーティングゴムのよシ一層の高弾性率化が必要とな
ってきている。

しかしながらベルトコーティ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
セパレーション現象は改善されるが、逆にべ〃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
を受はスチールコードが座屈疲労を起こし易くなシ、さ
らに走行生石踏み等によるカット外傷を受は易くなる。

この部分よシ、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、動的縁シ返し圧縮変
形によシ腐食折れが生じ易くなシ、トレッドゴムが完全
に摩耗しないうちにコード折れを起こすといった欠点が
クローズアップされてきた。特にタイヤの扁平化によっ
て、この傾向が強まシ、タイヤの耐久性の上で大きな問
題となってきている。

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ヲジアルタイヤに較
べてベルト剛性が高く、操縦安定性には優れているが、
乗シ心地性に劣シ、またタイヤの扁平化およびブロック
パターン化による偏摩耗現象、即ちタイヤの偏平化によ
シトレッドショルダ一部の接地圧が増加することによシ
トレッドセンタ一部に比べ、トｖツドショルダ一部の摩
耗が著しく進行する現象によってタイヤの商品価値が低
下し、さらには、タイヤトレッドがぺ〃トに達する外傷
を受けた際、スチールベルトフ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っている
ため、べＡ／）に侵入した水が、コードの長手方向に沿
って広がり、その結果鋼が拡散し、その部分におけるゴ
ムとスチールコードの接Ｂが低下し、セパレーション現
象を起すと言った欠点があった。

〔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、Ｖ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シヲジ
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った。

従って本発明は、−一一−Ｉ　Ｘ　４若しくは１×５の
撚構造であるコードで、総ての金属フィラメントが相互
に密着することなく撚り合わされた撚の部分と、隣接す
る金属フィ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本当シａ　
Ｏｋｇの荷重を掛けた場合１１．２〜α７％の伸度を有
し、かつ撚ピッチが８〜１６ｆｉ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ィ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、総ての金属フィ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囚と隣接する金属フィラメン
ト間が少なくとも１個所において実質的に密着して押夛
合わされ擦の部分（９）とがフ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、
総てのフィラメントが相互に密着することなく撚夛合さ
れた撚の部分囚と一部が実質的に密着して撚夛合わされ
た撚の部分の）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図すは、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
、総てのフィラメントは相互に密着している。一方、第
１図すは、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ィ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表している
。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
は！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、
加圧加硫によって、隣接する金属フィラメント間の間隙
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ィラメン
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（９）の存在は、金属フィラメン
ト相互の接触による圧力と摩擦をも、たらしフィラメン
トの動きを制約するので、撚の部分囚における前記金属
フィラメント間の間隙をよシ安定に保持すべく作用し、
一方、この撚の部分（９）が存在したい場合には、撚の
部分囚は加硫時における低い張力でも縮径し易く、金属
フィラメントが相互に密着して埋設ゴムが充分に浸透し
女い。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、ぺＡ／）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
本のスチールフィラメントからなυ、コード１本当り５
．０　ｋｇの荷重を掛けた場合、１２〜１ｌＬ７％の伸
度を有し、かつ撚ピッチが８〜１６曽であることを必要
とする。

本発明において上記の如く、コード１本当りｓ、ｏｋＩ
Ｉの荷重を掛けた場合の伸度を０．２〜１７％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
因する耐セバレーＶ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α７％を越えると裁断コードのエンド部の撚りがみだ
れやすくなシ、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
ピッチが８〜１６■であることを必要とするが、これは
撚ピッチが８■よシ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１６１１ｍ
＋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μコードの実施級様とし
てこれをラジアルタイヤのスチールぺＡ／トとして用い
る場合、埋設するゴムの１００％モジュラスを３０〜７
０　ｋｇ　／　ｃＩＩＰ、好ましくは３５〜５５　ｋｌ
９　／ｅｙｅ”とするが、この理由は１０．０Ｘモジユ
フスが３０　ｋｇ　７ａｍ”よシ小さいとスチールコー
ドエンド部の歪が大きくなシ耐ベルトエンドセパレーシ
ョン（ベルトコード端よシのべ／Ｉ／）コーテングゴム
の亀裂成長をいう）性が低下し、一方７０　ｋｌ　１５
Ｆを越えると、ぺ〃トコードの耐久性すなわちコード折
れが発生しゃすくなシ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ィ
ラメントは、その直径が１１２〜α４−であることが望
ましい。これはα１２瓢よシ小さいと強力が低くすぎ、
また１４５ｆｉ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）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
Ｎ１やｃｏを含んだ合金によっ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。

即ち予めプリフォーム装置によシ過大なくせ付けをした
フィラメントを所定本数撚り合せることによって製造で
きる。プリフォーム装置としては、例えばワイヤロープ
９覧第１６８頁、図２．１５７　（Ｃ）　（昭和４２年
１０月１５日発行）図示のプリフォ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
スチールフィラメントからなシ、特定の伸度を有しかつ
特定の撚ピッチを有する新規なオープン撚スチールコー
ドを、特定のモジュ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って、従来のスチールラジアルタ
イヤの欠点であった耐ベルトエンドセパレーション性、
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った。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
パレーション間Ｍに対しても効果がある。

〔実施例〕

以下本発明を実施例によシ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１８５／７０　ＨＲ１４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
フィラメント（１×５１１（造）からなる各種のオープ
ン撚スチールコードを、１００％モジュフスが５５　ｙ
　／ａｌ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（タイヤ随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シ出して、２枚のべ〃トブ
フイを有するべ〃ト層サンプルを巾６ｔｘ長さ１ｓｔｙ
ｍ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１１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拝類のテスト試料を室温下で
塗ｑを塗付していない一方の端を濃度１０％の水酸化す
Ｆリウム水溶液に浸漬した。

１２時ｉｉｊ浸Ｏｆ後、腐食によりコード・ゴム間の液
管劣化した部分、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コ一ド１本当９５．　ｏ　
ｋｇ荷重時）がα２％よシ小さい場合、即ちタイヤ凰２
の伸度がα１５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、ＩＩＬ２％以上であれば埋設ゴムがコード内に
浸透し、腐共に起因するスチールコードとゴムの！！２
Ｍ低下が押えられるので、かかる接着低下によるセバレ
ーンヨン問題に著しい効果がちるととが理解される。

第　　１　　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ョン性、耐摩耗性
、乗心地性および製造作呆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。

試作タイヤを、内圧１．５　ｋｊｉ／　／ｅｓ２にて一
般路を４万ｋｍ走行させ、次いで内圧を１．５　ｋｇ　
／ｅｘ”に下げ、−走出坂路を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々くて良。

試作タイヤを、内圧１．５　ｋｇ　／ｌＪにて一般路を
６万ｉ走行させた後、ベルトコードのエンド部を解剖し
、ベルトコード端よシ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ｔ５鞄／−にて一般路を４万ｋｍ走
行させた後、トレッド部の残溝をセンタ一部及びショル
ダ一部（最外溝）についてそれぞれ測定し、 センタ一部残溝 センタ一部残溝−ショルダーｇ残ｓ の値ヲ求め、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 缶型クリートを表面に取シつけた回転ドラム上に、試作
タイヤを装着し九車輛を設置し、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。

ここで液大振幅値は、速度４０〜１ｏｏｋｍ／ｈにおい
て、１ｏｋｍ／ｈステップの７点における平均値。

製造作業性 イ）スチールフード製造時のコード加工性、口）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Δ、特に
問題がない場合をＯとして表示。

第２表から明らかなように、タイヤｍｓ、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、撚ピッチが１０簡の１×５構造の本
発明のオープン撚スチールコーＦｔ−１００％モジュツ
スが２５ゆ１５Ｉ２から７０ｋｇ／ｉ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
。

第　　３　　表 第３表から明らかなように、タイヤ随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４ ４本のフィラメント０．ｘ４構造）からなる本発明のオ
ープン撚スチールコードをべ〃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
Ｎａ１６）として従来の１×４構造のスチールコードを
使用した。

１ｄｆｊ４表 第４表から明らかなように、タイヤＮＩＬ１７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
イヤに使用するととＫより、酎べ〃トエンドセバＶ−ジ
ョン性、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った。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１、従来の撚り構造に比べて晴の拡散
がおさえられて、を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Ｖ”１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図へ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図すは第１図ａに示すコードの各フィラメ
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図すは第２図ａに示すコードの各
フィラメントを拡大して示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、かつ撚ピッチが８〜１６ｍ
   ｍであることを特徴とするオープン撚スチールコード。