KR20070076495A

KR20070076495A - 스틸코드 및 자동차용 타이어

Info

Publication number: KR20070076495A
Application number: KR1020070004624A
Authority: KR
Inventors: 이사오 이시이; 마사야 후지타
Original assignee: 토쿠센 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2007-07-24

Abstract

1×n 스틸코드(110)의 적어도 1개의 소선(111), 또는 m+n구조 스틸코드(210)의 시스 소선(212a~212i) 중 적어도 1개, 또은 m/n구조 스틸코드(310)의 시스 소선(312a~312i) 중 적어도 1개를 미리 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선으로 하고, 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선(111)의 투영면에 있어서의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 기준선과의 괴리폭 L과 소선직경 d와의 비율(L/d)이 소선의 전 주위각에서 0.7을 초과하는 개소가 존재하지 않고, 0.07~0.7의 범위내인 개소가 꼬기 스파이럴 1피치당 2개소 이상 존재하도록 코드 외주로부터의 돌출량을 조정한다. 그로 인해 충분한 고무 침투성과 뛰어난 내피로성을 가진 고무제품 보강용 스틸코드 및 상기 스틸코드를 사용하는 자동차용 타이어를 얻을 수 있다.

스틸코드, 자동차용 타이어, 코어 소선, 시스 소선, 스틸 필라멘트

Description

스틸코드 및 자동차용 타이어{STEEL CORD AND TIRE FOR VEHICLES}

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 스틸코드를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때 투영면에서의 소선 궤적을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시형태의 스틸코드를 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시형태의 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 소선 궤적을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시형태의 한 예의예의드의 단면도(a) 및 다른 예의 스틸코드의 단면도(b)이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시형태의 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때 투영면에서의 소선 궤적을 나타낸 도면이다.

도 7은 종래 1×3구조의 클로즈 코드를 나타낸 단면도이다.

도 8은 종래 일부 소선에 스파이럴 성향을 가진 소선을 사용한 1×3구조 스틸코드를 나타낸 단면도이다.

도 9는 종래 일부 소선에 파형 성향을 가진 소선을 사용한 1×3구조 스틸코드를 나타낸 단면도이다.

도 10은 종래 3+9구조의 클로즈 코드를 나타낸 단면도이다.

도 11은 종래 일부 시스 소선에 스파이럴 성향을 가진 소선을 사용한 3+9구조의 스틸코드를 나타낸 단면도이다.

도 12는 종래 일부 시스 소선에 파형 성향을 가진 소선을 사용한 3+9구조의 스틸코드를 나타낸 단면도이다.

도 13은 종래 3/9구조의 클로즈 코드의 단면도(a) 및 2/5구조의 클로즈 코드의 단면도(b)이다.

도 14는 종래 코어 소선과 시스 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 꼬아 합한 2층 꼬기로서 일부 시스 소선에 작은 스파이럴 성향을 가진 소선을 사용한 3/9구조의 스틸코드를 나타낸 단면도(a), 및 일부 시스 소선에 작은 파형 성향을 가진 소선을 사용한 2/5구조의 스틸코드를 나타낸 단면도(b)이다.

본 발명은, 자동차용 타이어 등 고무 제품의 매설 보강재로서 사용되는 스틸코드, 특히, 충분한 고무 침투성과 뛰어난 내피로성을 겸비한 스틸코드 및 이러한 스틸코드를 사용한 자동차용 타이어에 관한 것이다.

자동차용 타이어, 콘베이어 벨트 등 고무 제품의 보강용으로 사용하는 스틸코드로서는, 예를 들어, 3~6개의 소선(素線:스틸 필라멘트)을 단층으로 조밀하게 꼬아 합친(이하, '연합한' 이라 함) 클로즈드 꼬기 구조(소위, 클로즈 타입)의 것이 종래로부터 주로 사용되고 있다. 이러한 스틸코드는, 복수 개가 평행하게 당겨 맞추어져서 고무재로 피복되어 복합체 시트로 성형된 다음, 고무 제품에 매설되는 것으로서, 3개의 스틸 필라멘트를 연합한 것을, 1×3구조라고 하고, 그 외, 소선의 수에 따라, 1×4, 1×5, 1×6구조라고 하며, 일반적으로, 1×n구조라고 한다. 도 7은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성(眞直性)의 3개 소선을 연합하여 이루어진 통상적인 1×3구조의 클로즈 타입 스틸코드(클로즈 코드)를 나타낸 단면도이다. 통상적인 클로즈 코드는, 도 7에 나타낸 바와 같이 소선끼리 거의 밀착하고, 코드 단면의 외경이 대략 원형을 나타낸다. 도 7에 있어서, 120은 스틸코드, 121, 122, 123은 각 소선, 120A는 코드 외접원을 나타낸다

그런데 이러한 클로즈 타입 스틸코드는, 코드 내부에 길이방향으로 연속되어 밀폐된 공극(S2)이 있어, 스틸코드를 고무재로 피복하여 복합체 시트를 성형할 때에 그 코드 내부의 공극(S2)에는 고무재가 침입하지 않고 그대로 공극으로 남는다. 그리고, 그 공극은 타이어 성형공정 등의 고무 가황·가압시에, 코드 표면을 둘러싸는 고무가 코드 내부로 침입함에 의해서 감소는 하지만, 완전히 고무로 채워지지는 않고, 코드 중심을 길이방향으로 늘린 빨대모양의 중공부로 되어 남아버린다. 그리고, 그 중공부에는, 고무재로부터 발생한 가스가 응축한 결과 생긴 습기나, 외 부의 손상부 등으로부터 침입한 수분 등이 침투해 감으로서, 그 결과, 코드 내부에서 부식이 진행되어, 스틸코드의 강도가 저하됨과 동시에, 스틸코드와 고무재 사이의 접착성이 저하하여, 스틸코드와 고무재가 박리하는 소위, 세퍼레이션 현상을 일으키고, 그것이 제품수명을 현저하게 단축시키는 요인이 되고 있었다.

또한, 코드 내부로 고무재가 침투하도록 각 소선 간에 간극을 마련하면서 단층으로 연합하여, 꼬임이 느슨한 오픈 꼬기 구조(소위, 오픈 타입)의 스틸코드도 고안되어, 종래로부터 사용되고 있다. 그러나, 오픈 꼬기 구조의 스틸코드는, 코드 내부로 고무재를 충분히 침입시키기 위해서는 각 소선간의 간극을 크게(적어도 0.01mm이상) 할 필요가 있어서, 간극이 크면, 각 소선의 이동가능 자유공간이 커지기 때문에, 소선의 치우침 등이 생기고, 꼬인 상태가 길이방향으로 불균일하게 되어, 반복 굽힘응력이 가해졌을 경우에 좌굴을 일으키기 쉽고, 또한, 극저하중에서의 신장이 크기 때문에, 취급 작업성이 나쁠 뿐만 아니라, 복합체 시트 성형시에 장력이 가해짐에 따라 간극이 감소해 버려서, 코드 내부로 고무재가 충분히 침투하지 않는 경우가 있다.

여기에, 코드를 꼬기 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선과를 연합하여 이루어진 단층 꼬기의 스틸코드가 개발되어 있다 (예를 들어, 일본특허공개7-68673호 공보, 특허 제3179915 호 공보참조.). 도 8은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 미리 작은 스파이럴 성향을 부가한 소선 1개와, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선 2개와를 견고하게 연합하여 이루어진 1×3구조의 스틸코드를 나타낸 단면도이며, 도 9는 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 미리 작은 파형의 성향을 부가한 소선 1개와, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선 2개와를 견고하게 연합하여 이루어진 1×3구조의 스틸코드를 나타낸 단면도이다. 도 8에 있어서, 130은 스틸코드, 131, 132, 133은 각 소선, 130A는 코드 외접원을 나타내고 있다. 또한, 도 9에 있어서, 140은 스틸코드, 141, 142, 143은 각 소선, 140A는 코드 외접원을 나타내고 있다. 이러한 스틸코드는, 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하지만, 일부 소선의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향에 의해, 일부 소선에 미리 작은 스파이럴 성향을 부가하여 연합한 코드에서는, 성향을 부가한 소선(131)의 외관상의 외경선(外徑線)(131A)이 도 8에서 나타낸 바와 같이 다른 소선(132, 133)보다 직경이 큰 대략 원형이 되고, 일부 소선에 미리 파형 형상의 성향을 부가하여 연합한 코드에서는, 성향을 부가한 소선(141)의 외관상의 외경선(141A)이 도 9에 나타낸 바와 같이 대략 타원상 혹은 긴 환상으로 되고, 양쪽 모두 연합된 상태의 소선 사이에는 밀폐되지 않는 간극(S3, S4)가 생긴다.

또한, 역시 고무제품 보강용의 스틸코드로서, 예를 들어, 강도에 비해 유연성을 필요로 하는 경우에는, 복수 개의 소선을 안팎 2층으로 연합한 2층 꼬기 구조, 예를 들어, 3개의 코어 소선(스틸 필라멘트)을 연합하여 코어(심(芯) 스트랜드)로 하고, 그 연합된 코어의 주변에 9개의 시스 소선(스틸 필라멘트)을 배치하여, 코어와는 꼬기 방향 혹은 꼬기피치를 달리해 연합하여 시스(바깥층)로 한 2층 꼬기의 스틸코드가 사용되어 있다. 이 경우, 코어는 단층 클로즈 타입의 스틸코드와 같은 꼬기 구조이다. 그리고, 이 2층 꼬기의 스틸코드는, 코어 소선이 3개이고 시스 소선이 9개인 것을, 3+9구조라고 하고, 일반적으로는 m+n구조(m=1~4, n=6~9)라고 한다.

도 10은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선을 안팎 2층으로 연합한 통상적인 3+9구조의 2층 클로즈드 타입 스틸코드(클로즈 코드)를 나타낸 단면도이다. 통상적인 2층 클로즈 코드는, 도 10에 나타낸 바와 같이 코어 소선끼리 밀착하고, 시스 소선끼리도 거의 밀착하여 상호 간극이 작다. 그리고, 코어 단면의 외경 및 코드 단면의 외경은 모두 대략 원형을 나타낸다. 도 10에 있어서, 220은 스틸코드, 221a~221c은 코어 소선, 222a~222i는 시스 소선, 220A는 코드 외접원, 221A는 코어 외접원을 나타내고 있다.

그런데, 이러한 2층 클로즈 타입의 스틸코드는, 코드 내부의 공극에는 고무재가 침입하지 않고, 공극이 그대로 남는다. 그리고, 그러한 공극은 타이어 성형공정 등의 고무 가황·가압시에 코드 표면을 둘러싸는 고무가 코드 내부로 침입함으로써 다소 감소하지만, 완전히 고무로 채워지지 않고, 소선끼리의 접촉부에 고무재를 개재하지 않는 부분이 생기며, 타이어 사용중에 굴곡 및 압축의 반복으로 스틸코드 내부에서 찰과(fretting)마모가 생기고, 내피로성이 저하한다. 또한, 그 중공부에는, 고무재로부터 발생한 가스가 응축한 결과 생기는 습기나, 외부의 손상부 등으로부터 침입한 수분 등이 침투해 간다. 그 결과, 코드 내부로부터 부식이 진행되어, 스틸코드의 강도가 저하함과 동시에, 스틸코드와 고무재와의 접착성이 저하 하여, 스틸코드와 고무재가 박리하는 소위, 세퍼레이션 현상을 일으켜, 그것이 제품수명을 현저하게 단축시키는 요인이 되었다. 또한, 스틸코드 내부에 남은 공극의 영향은 그 뿐만 아니라, 타이어 성형시에 공극에 잔존하고 있는 공기가 토출되어서, 에어 굄이 되어 고무 속에 남아버리면, 타이어 본체의 강도를 떨어뜨리는 것으로도 되기 때문에, 그러한 공기를 분산시켜서, 에어 굄을 없애기 위해서, 타이어 성형시의 가황시간을 길게 하는 것이 필요하며, 이로 인해 생산성이 악화하고, 소비 에너지의 증대를 초래한다.

그리하여, 연합에 의한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과, 연합을 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선과를 연합하여 시스를 구성하는 것에 의해, 시스 소선 간에 고무재가 침입하는 공극이 생기도록 한 m+n구조의 스틸코드가 개발되어 있다 (예를 들어, 일본특허공개2004-36027호 공보, 일본특허공개 평6-294083호 공보참조.).

도 11은 일부의 시스 소선(도시한 예에서는 9개 중 3개)을, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 미리 작은 스파이럴 형상의 성향을 부가한 소선으로 하고, 그밖에는 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선으로 한 3+9구조의 스틸코드를 나타낸 단면도이며, 도 12은 일부의 시스 소선(도시한 예에서는 9개 중 3개)을 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 미리 작은 파형 형상의 성향을 부가한 소선으로 하고, 그 외를 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외에는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선으로 한 3+9구조의 스틸코드를 나타낸 단면도이다. 도 11에 있어서, 230은 스틸코드, 231a~231c는 코어 소선, 232a~232i는 시스 소선, 230A는 코드 외접원, 231A는 코어 외접원을 나타내고 있다. 또한, 도 12에 있어서, 240은 스틸코드, 241a~241c은 코어 소선, 242a~242i는 시스 소선, 240A는 코드 외접원, 241A는 코어 외접원을 나타내고 있다. 이러한 스틸코드는, 대부분의 꼬기 부분에서 시스 소선끼리는 거의 밀착하지만, 일부 시스 소선의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향에 의해, 일부 시스 소선에 미리 작은 스파이럴 형상의 성향을 부가하여 연합한 코드에서는, 성향을 부가한 시스 소선(232a, 232d, 232g)의 외관상의 외경선(232A)이 도 11에 나타낸 바와 같이 다른 소선(232b, 232c, 232e, 232f, 232h, 232i)보다 직경이 큰 대략 원형이 되고, 일부 시스 소선에 미리 파형 형상의 성향을 부가하여 연합한 코드에서는, 성향을 부가한 소선(242a, 242d, 242g)의 외관상의 외경선(242A)이 도 12에 나타낸 바와 같이 대략 타원형 혹은 긴 환형으로 되고, 시스 소선 간에 간극(H2, H3)이 생겨서 코드 내부로 고무재가 침입하기 용이해진다.

또한, 그것과는 별도로, 역시 복수 개의 소선을 안팎 2층으로 연합한 2층 꼬기 구조로서, 예를 들어 3개의 코어 소선(스틸 필라멘트)을 중심부에 배치하고, 그 주변에 9개의 소선으로 이루어지는 시스 소선(스틸 필라멘트)을 배치하여, 그러한 코어 소선과 시스 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 스틸코드도 알려져 있다. 이 2층 꼬기 스틸코드는, 코어 소선이 3개이고 시스 소선이 9개인 것을 3/9구조라고 하고, 일반적으로, m/n구조(m=2~4, n=5~9)라고 한다.

도 13의 (a) 및 (b)은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선을 안팎 2층으로 배치하여 동시에 연합한 통상의 3/9구조(a) 및 2/5구조(b)의 클로즈드 타입 스틸코드(클로즈 코드)를 나타낸 단면도이다. 이 타입의 2층 클로즈 코드는, 통상, 도 13의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 코어 및 시스의 소선끼리 밀착하여, 상호의 간극이 작다. 도 13의 (a)에 있어서, 330은 스틸코드, 331a~331c는 코어 소선, 332a~332i는 시스 소선이다. 또한, 도 13의 (b)에 있어서, 340은 스틸코드, 341a, 341b은 코어 소선, 342a~342e는 시스 소선이다.

그런데, 이러한 m/n클로즈 타입 스틸코드는, 코드 내부의 공극에는 고무재가 침입하지 않고, 공극이 그대로 남는다. 그리고, 그러한 공극은 타이어 성형공정 등의 고무 가황·가압시에 코드 표면을 둘러싸는 고무가 코드 내부로 침입함으로써 다소는 감소하지만, 완전히 고무로 채워지지는 않아, 소선끼리의 접촉부에 고무재를 개재하지 않는 부분이 생기고, 타이어 사용중에 굴곡 및 압축의 반복으로 스틸코드 내부에서 찰과마모가 생기고, 내피로성이 저하하며, 또한, 그 중공부에는, 고무재로부터 발생한 가스가 응축된 결과 생긴 습기나, 외부의 손상부 등으로부터 침입한 수분 등이 침투해 간다. 그 결과, 코드 내부로부터 부식이 진행되고, 스틸코드의 강도가 저하하는 동시에, 스틸코드와 고무재 사이의 접착성이 저하하여, 스틸코드와 고무재가 박리되는 소위, 세퍼레이션 현상을 일으키고, 그것이 제품수명을 현저하게 단축케하는 요인이 되어 있었다. 또한, 스틸코드 내부에 남은 공극의 영향은 그 뿐만 아니라, 타이어 성형시에 공극에 잔존하고 있는 공기가 토출되어, 에어가 괴어 고무 속에 남아버리면, 타이어 본체의 강도를 손상시키는 것으로 되기 때문에, 그러한 공기를 분산시켜 에어 굄을 없애기 위해서, 타이어 성형시의 가황시간을 길게 할 필요가 있고, 그 때문에, 생산성이 악화하고, 소비 에너지의 증대 를 초래한다.

그리하여, m/n구조의 스틸코드로서, 시스 소선을 적어도 1개 연합함에 의한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 부가한 소선으로 함으로써, 소선 간에 고무재가 침입하는 간극이 생기도록 한 것이 개발되었다 (예를 들어, 특개평10-298880호 공보참조).

도 14는 종래의, 코어 소선과 시스 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 2층 꼬기로서 일부 시스 소선에 작은 스파이럴 형상의 성향을 가진 소선을 사용한 3/9구조의 스틸코드를 나타낸 단면도(a) 및 일부 시스 소선에 작은 파형 형상을 가진 소선을 사용한 2/5구조의 스틸코드를 나타낸 단면도(b)이다. 도 14의 (a)에 있어서, 350은 스틸코드, 351a~351c는 코어 소선, 352a~352i는 시스 소선이다. 또한, 도 14의 (b)에 있어서, 360은 스틸코드, 361a, 361b는 코어 소선, 362a~362e는 시스 소선이다. 이러한 스틸코드는, 대부분의 꼬기 부분에서 시스 소선끼리 거의 밀착하지만, 일부 시스 소선의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향에 의해, 일부 시스 소선에 미리 작은 스파이럴 성향을 부가하여 연합한 코드에서는, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이, 성향을 부가한 시스 소선(352c, 352f, 352i)의 외관상의 외경선(352A)이, 다른 소선(352a, 352b, 352d, 352e, 352g, 352h)보다 직경이 큰 대략 원형이 되어, 시스 소선 간에 간극(H3)이 생기고, 일부 시스 소선에 미리 파형 형상의 성향을 부가하여 연합한 코드에서는, 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같이, 성향을 부가한 소선(362b, 362d)의 외관상의 외경선(362A)이 대략 타원형 혹은 긴 환(丸)형으로 되어, 시스 소선 간에 간극(H4)이 생김으로서, 모 두 코드 내부로 고무재가 침입하기 용이해진다.

단층 꼬기의 스틸코드는, 상기한 바와 같이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선과를 연합한 구성으로 함으로써, 꼬기 자체는 조밀하여도, 일부 소선의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향에 의해, 연합한 상태로 소선 사이에 고무재를 침입시키는 간극이 생기고, 또한, 고무재와의 복합체 시트 성형시에 가해지는 장력에 대하여, 진직성이 있는 소선의 항력에 의해 스틸코드의 신장을 억지하고, 작은 스파이럴 형상또는 파형의 형상의 성향이 소멸하는 것을 막을 수 있고, 코드 내부로 고무재가 충분히 침입할 만큼의 간극을 소선 간에 보유하는 것이 가능하게 되며, 또한, 꼬기 자체는 조밀하게 하여 극저하중에서의 신장을 억제하며, 취급 작업성을 개선함과 동시에, 코드 길이방향의 꼬기를 안정시켜, 반복 굽힘응력에 의해서도 간단히 좌굴을 일으키지 않는 내피로성이 뛰어난 스틸코드로 하는 것이 가능하게 될 것으로 생각된다.

그러나, 이렇게 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과 진직성이 있는 소선을 연합하여 단층 꼬기로 한 스틸코드는, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상으로 성향을 부가한 소선의 외경부 일부가 코드 외경(외접원)으로부터 돌출하는 경우가 있어, 외력(굽힘력, 인장력, 전단력)에 의한 부하가 걸리면, 그 돌출한 부분에 응력이 집중하고, 이것이 기점이 되어서 피로파단이 일어날 가능성이 있다.

또한, 이러한 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과 진 직성이 있는 소선을 연합한 단층 꼬기의 종래 스틸코드는, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로, 연합하기 전의 소선의 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소선 길이방향으로 거의 일정한 피치로, 또한, 거의 균일한 성향화높이로 되어 있기 때문에, 예를 들어 복합체 시트 성형시에 장력이 가해지면, 간극이 전부 똑같이 감소해 버리므로, 성향화높이가 작은 경우나, 장력이 높은 수준일 경우 등, 간극이 다수 있어도, 그러한 것이 모두 없어져, 코드 내부로 고무재가 전혀 침입하지 않는 경우가 있다. 그리고, 이 문제를 해결하기 위해서, 성향화높이를 크게 하면, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상으로 성향을 부가한 소선의 일부가 코드 외접원으로부터 돌출하는 양이 커지게 되고, 큰 돌기가 길이방향으로 불연속적으로 파생하여, 그 돌기에 응력이 집중하고, 여기가 기점이 되어서 피로파단이 일어날 가능성이 높아진다. 또한, 이러한 길이방향으로 불연속하게 큰 돌기가 생기면, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러 표면 혹은 고정 바(bar) 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아서 진동하여, 그것이 코드의 배열을 길이방향으로 불균일하게 하는 원인이 될 뿐 만아니라, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등 사고의 원인이 되는 경우가 있다.

또한, 2층 꼬기의 스틸코드는, 상기한 바와 같이, 연합에 의한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과, 연합을 위한 스파이럴 성향 이외는 성향화하지 않은 진직성의 소선을 연합하여 시스를 구성하는 것에 의해, 시스 소선 간에 고무재가 침입하기 쉬운 간극을 형성하여, 타이어 성형공정 등의 고무 가황·가압시에 코드 내부로 고무재를 침입시켜, 찰과 마모 에 의한 내피로성의 저하나, 코드 내부로부터의 부식에 의한 강도저하, 세퍼레이션 현상 등을 방지하여, 제품수명을 늘리는 것이 가능할 것으로 생각된다.

그러나, 이처럼 연합에 의한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과, 연합을 위한 스파이럴 성향 이외는 성향화하지 않은 진직성의 소선과를 연합하여 시스를 구성한 2층 꼬기의 스틸코드는, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상으로 성향을 부가한 시스 소선의 외경부 일부가 코드 외경(외접원)으로부터 돌출하는 경우가 있어서, 외력(굽힘력, 인장력, 전단력)에 의해 부하가 걸리면, 그 돌출한 부분에 응력이 집중하고, 이것이 기점이 되어서 피로파단이 일어날 가능성이 있다.

또한, 이러한 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과 진직성이 있는 소선을 연합한 시스를 가진 2층 꼬기의 스틸코드는, 그 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로, 연합하기 전의 소선의 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소선 길이방향으로 거의 일정한 피치로, 또한, 거의 균일한 성향화높이로 되어 있기 때문에, 예를 들어 복합체 시트 성형시에 장력이 가해지면, 그 성향을 부가한 소선에 의해 생긴 시스 소선간의 간극이, 길이방향으로 모두 똑같이 감소해 버려서, 성향화높이가 작은 경우나, 장력이 높은 수준인 경우 등, 간극이 다수 있어도, 그러한 것이 모두 없어져, 코드 내부로 고무재가 전혀 침입하지 않는 경우가 있다. 그리고, 이 문제를 해결하기 위해서, 성향화높이를 크게 하면, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상으로 성향을 부가한 소선의 일부가 코드 외접원보다 돌출하는 양이 많아지고, 큰 돌기가 길이방향 으로 불연속하게 생겨서, 그 돌기에 응력이 집중하고, 여기가 기점이 되어서 피로파단이 일어날 가능성이 높아진다. 또한, 이러한 길이방향으로 불연속하게 큰 돌기가 생기면, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러 표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아서 진동하여, 그것이 코드의 배열을 길이방향으로 불균일하게 하는 원인이 될 뿐 만아니라, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등 사고의 원인이 되는 경우가 있다.

또한, 코어 소선과 시스 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 m/n구조의 2층 꼬기 스틸코드는, 상기한 바와 같이, 연합에 의한 스파이럴 성향과는 별도의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과, 연합을 위한 스파이럴 성향 이외는 성향화하지 않은 진직성의 소선과를 연합하여 시스를 구성하는 것에 의해, 시스 소선 간에 고무재가 침입하기 쉬운 간극을 형성하여, 타이어 성형공정 등의 고무 가황·가압시에 코드 내부로 고무재를 침입시켜, 찰과 마모에 의한 내피로성의 저하나, 코드 내부로부터의 부식에 의한 강도저하, 세퍼레이션 현상 등을 방지하여, 제품수명을 늘리는 것이 가능하게 될 것으로 생각된다.

그러나, 이러한 연합에 의한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과, 연합을 위한 스파이럴 성향 이외는 성향화하지 않은 진직성의 소선을 연합하여 시스를 구성한 2층 꼬기의 스틸코드는, 작은 스파이럴 형상 또는 파형으로 성향을 부가한 시스 소선의 외경부의 일부가 진직한 시스 소선의 경우와 비교해서 코드 외경측으로 돌출하고, 외력(굽힘력, 인장력, 전단력)에 의한 부하가 걸리면, 그 돌출한 부분에 응력이 집중하고, 이것이 기점이 되어서 피로파단이 일어날 가능성이 있다.

또한, 이러한 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선과 진직성이 있는 소선를 연합한 시스를 가진 2층 꼬기의 스틸코드는, 그 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로, 연합하기 전의 소선의 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소선 길이방향으로 거의 일정한 피치로, 또한, 거의 균일한 성향화높이로 되어 있기 때문에, 예를 들어 복합체 시트 성형시에 장력이 가해지면, 그 성향을 부가한 소선에 의해 생긴 시스 소선간의 간극이, 길이방향으로 모두 똑같이 감소해 버려서, 성향화높이가 작은 경우나, 장력이 높은 레벨일 경우 등, 간극이 다수 있어도, 그것이 전부 없어져, 코드 내부로 고무재가 전혀 침입하지 않는 경우가 있다. 그리고, 이 문제를 해결하기 위해서, 성향화높이를 크게 하면, 도 14에 나타낸 바와 같이, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상으로 성향을 부가한 소선의 일부가 코드 외경보다 돌출하는 양이 많아지고, 그 돌출에 의한 돌기가 길이방향으로 불연속하게 생겨서, 돌기에 응력이 집중하고, 여기가 기점이 되어서 피로파단이 일어날 가능성이 높아진다. 또한, 이러한 길이방향으로 불연속한 돌기가 생기면, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러 표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아서 진동하고, 그것이 코드의 배열을 길이방향으로 불균일하게 하는 원인이 될 뿐 만아니라, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등 사고의 원인이 되는 경우가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 충분한 고무 침투성과 뛰어난 내피로성을 가진 고무제품 보강용 스틸코드 및 이러한 스틸코드를 보강재로 사용한 자동차용 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 1×n구조의 단층 꼬기 스틸코드는, n 개(n=3~6)의 소선을 연합하여 이루어진 단층 꼬기이고, 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 스틸코드로서, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은, 스틸 코드를 꼬고 푼 다음의 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)와의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 또한, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는, 비율(L/d)이 이 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 의한 m＋n구조의 2층 꼬기 스틸코드는, m개(m=1~4)의 소선을 연합하여 이루어진 코어와, 이 코어 주위로 연합시킨 n개(n=6~9)의 소선으로 된 시스를 가지며, 상기 시스를 구성하는 n개의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향 을 가진 스틸코드로서 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은, 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 소선을 수평으로 배열하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 그 소선의 궤적과 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)와의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 또한, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는, 비율(L/d)이 그 소선을 수평면상에서 회전시켜서 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 m/n구조의 스틸코드는, m개(m=2~4)의 소선으로 이루어진 코어와, 상기 코어의 주변에 배치한 n개(n=5~9)의 소선으로 된 시스를 가지며, 상기 시스를 구성하는 n개의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이며, 상기 코어를 구성하는 m개의 소선과 상기 시스를 구성하는 n 개의 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 스틸코드로서, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)와의 비율(L/d)이 0.7 을 초과하는 개 소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에도 존재하지 않고, 또한, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는 상기 비율(L/d)이 그 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위 내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것을 특징으로 한다.

작은 스파이럴 형상의 성향이란, 삼차원적인 나선형상의 성향이며, 파형 형상의 성향이란, 나선을 투영한 형상의 이차원적인 성향이며, 모두 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향보다 작은 성향이며, 동등한 효과가 있다. 또한, 스파이럴 성향의 방향은 코드 꼬기 방향과 같아도 되고, 역방향도 된다.

본 발명에 의한 상기 1×n구조의 단층 꼬기 스틸코드는, 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하도록 견고하게 연합하는 것에 의해, 저하중 신장도를 클로즈 코드와 같은 수준의 낮은 값으로 할 수 있음과 동시에, n개(n=3~6)의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가지며, 그 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는, 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 그 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 그 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어 서 0.07~0.7의 범위 내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것에 의해, 연합한 상태로 소선 간에 고무재를 침입시키는 간극이 생기고, 예를 들어 고무재와의 복합체 시트 성형에 있어서 장력이 부하되었을 때의 부하에 대한 항력의 저하를 작게 하고, 스틸코드의 신장을 억제하여, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소멸하는 것을 막고, 코드 내부로 고무재가 충분히 침입할 만큼의 간극을 소선 간에 보유되도록 할 수 있고, 또한, L/d가 0.7 을 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않는 것에 의해, 성향을 부가한 소선의 외경부의 일부가 코드 외경보다 크게 돌출하여 응력이 집중하는 것에 의한 피로파단을 방지할 수 있음과 동시에, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아 진동하는 것을 방지하고, 코드의 배열이 길이방향으로 불균일하게 되거나, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등의 사고가 발생치 않도록 할 수 있고, 코드 길이방향으로 꼬기 형상을 안정시켜, 반복 굽힘응력에 의해서도 용이하게 좌굴을 일으키지 않는 내피로성이 뛰어난 것이라고 할 수 있다.

L/d가 0.07보다 작으면, 코드 중심부로의 고무 침투성이 저하한다. 또한, L/d가 0.7을 넘으면, 코드 외주부의 돌기가 커서, 내피로성이 저하함과 동시에, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아 진동하고, 코드의 배열이 길이방향으로 불균일하게 되거나, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등의 사고가 발생하기 쉬워진다. 또한, L/d가 소선을 수평 면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꿔가며 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위 내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴의 1피치당 1개소 밖에 없으면, 간극이 지나치게 적어서 충분한 고무 침투성을 얻을 수 없다.

또한, 본 발명에 의한 상기 m+n구조의 2층 꼬기 스틸코드는, 대부분의 꼬기 부분에서 시스 소선끼리 거의 밀착하도록 견고하게 연합하는 것에 의해, 저하중 신장도를 클로즈 코드와 같은 수준의 낮은 값으로 할 수 있음과 동시에, n개(n=6~9)의 시스 소선 중 적어도 1개의 시스 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가지며, 그 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 시스 소선의 적어도 1개가, 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 이 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꿔가며 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위 내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것에 의해, 연합한 상태로 시스 소선 간에 고무재를 침입시키는 간극이 생겨서, 예를 들어 고무재와의 복합체 시트 성형에 있어서 장력이 부하되었을 때의 부하에 대한 항력의 저하를 작게 하고, 스틸코드의 신장을 억제하여, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소멸하는 것을 막고, 코드 내부로 고무재가 충분히 침입할 만큼의 간극을 소선 간에 보유할 수 있고, 또한, L/d가 0.7을 초과하는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회 전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꿔가며 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않는 것에 의해, 성향을 부가한 소선의 외경부의 일부가 코드 외경보다 크게 돌출하여 응력이 집중하는 것에 의한 피로파단을 방지할 수 있음과 동시에, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러 표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아 진동하는 것을 방지하고, 코드의 배열이 길이방향으로 불균일하게 되거나, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등의 사고가 발생하지 않도록 할 수 있고, 코드 길이방향으로 꼬기의 형상을 안정시켜, 반복 굽힘응력에 의해서도 용이하게 좌굴을 일으키지 않는 내피로성이 뛰어난 것이라고 할 수 있다.

L/d가 0.07보다 작으면 코드 내부로의 고무 침투성이 저하한다. 또한, L/d가 0.7을 넘으면, 코드 외주부의 돌기가 커서, 내피로성이 저하함과 동시에, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아 진동하고, 코드의 배열이 길이방향으로 불균일하게 되거나, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등의 사고가 발생하기 쉬워진다. 또한, L/d가, 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꿔가며 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07∼0.7의 범위 내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 1개소밖에 없으면, 간극이 지나치게 적어서 충분한 고무 침투성을 얻을 수 없다.

또한, 본 발명에 의한 상기 m/n구조의 스틸코드는, 대부분의 꼬기 부분에서 시스 소선끼리 거의 밀착하도록 견고하게 연합되는 것에 의해, 저하중 신장도를 클로즈 코드와 같은 수준의 낮은 값으로 할 수 있음과 동시에, n 개(n=5~9)의 시스 소선 중 적어도 1개의 시스 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작 은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 있어서, 그 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 시스 소선의 적어도 1개가, 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것에 의해, 연합한 상태로 시스 소선 간에 고무재를 침입시키는 간극이 생김으로서, 예를 들어 고무재와의 복합체 시트 성형에 있어서 장력이 부하되었을 때의 부하에 대한 항력의 저하를 작게 하여, 스틸코드의 신장을 억제하고, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소멸하는 것을 막고, 코드 내부로 고무재가 충분히 침입할 만큼의 간극을 소선 간에 보유할 수 있고, 또한, L/d가 0.7을 초과하는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않는 것에 의해, 성향을 부가한 소선의 외경부의 일부가 코드 외경보다 크게 돌출하여 응력이 집중하는 것에 의한 피로파단을 방지할 수 있는 동시에, 고무 제품가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러 표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아 진동하는 것을 방지하고, 코드의 배열이 길이방향으로 불균일하게 되거나, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등의 사고가 발생하지 않도록 할 수 있고, 코드 길이방향으로 꼬기의 형상을 안정시켜, 반복 굽힘응력이 작용하여도 용이하게 좌굴을 일으키지 않는 내피로성이 뛰어난 것이라고 할 수 있다.

L/d가 0.07보다 작으면, 코드 내부로의 고무 침투성이 저하한다. 또한, L/d가 0.7 을 넘으면, 코드 외주부의 돌기가 커서, 내피로성이 저하함과 동시에, 고무제품 가공의 카렌다 공정에 있어서 롤러 표면 혹은 고정 바 표면에서 코드가 롤러와 나란하지 않아 진동하고, 코드의 배열이 길이방향으로 불균일하게 되거나, 코드가 롤러로부터 이탈하는 등의 사고가 발생하기 쉬워진다. 또한, L/d가 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 1개소밖에 없으면, 간극이 지나치게 적어서 충분한 고무 침투성이 얻을 수 없다.

그리고, 이 m/n구조의 스틸코드는, 특히, m개(m=2~4)의 소선으로 이루어지는 코어와, 상기 코어의 주변에 배치한 n개(n=5~9)의 소선으로 이루어지는 시스가 있으며, 상기 시스를 구성하는 n개의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선임과 동시에, 상기 코어를 구성하는 m개의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이며, 상기 코어를 구성하는 m개의 소선과 상기 시스를 구성하는 n개의 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 스틸코드로서, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적 과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가, 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 동시에, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는 상기 비율(L/d)이 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하도록 하는 것이 바람직하며, 그렇게 하는 것으로, 코드 중심부로의 고무 침투성을 높일 수 있다.

또한, 이러한 스틸코드의, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는, 상기 스파이럴 형상 또는 파형의 성향이, 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 존재하는 것이 바람직하다. 이처럼, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이, 불규칙하고 불균일하게 존재하는 것에 의해, 예를 들어 복합체 시트 성형시에 장력이 가해져도, 코드 길이방향의 각 위치에서 간극의 감소정도가 달라서, 인장응력이나 굽힘응력이 커도 모든 간극이 없어지는 일이 없고, 안정된 고무 침투성을 얻을 수 있다.

이러한 스틸코드는, 예를 들어 자동차용 타이어의 고무중에 매설하는 보강 재로서 최적이다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 충분한 고무 침투성과 뛰어난 내피로성을 가진 고무제품 보강용 스틸코드 및 이러한 스틸코드를 보강 재료로 사용한 자동차용 타이어를 얻을 수 있다.

(제1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 스틸코드를 나타낸 단면도, 도2은 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때 투영면에서의 소선의 궤적을 나타낸 도이다.

이 실시형태의 스틸코드는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 3개의 소선(111,112, 113)(필라멘트)을 연합하여 이루어진 1×3구조의 스틸코드(110)로서, 1개의 소선(111)은, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선으로 하고, 다른 2개의 소선(112 ,113)은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(노말 필라멘트)로 하여, 그러한 것들을 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하도록 견고하게 연합하는 것에 의해 형성하고 있다. 여기에서, 작은 스파이럴 형상의 성향이란, 삼차원적인 나선형상의 성향이다. 스파이럴 형상의 성향 방향은, 코드 꼬기 방향과 같아도 되고 역방향이어도 된다. 또한, 파형 형상의 성향이란, 나선을 투영한 형상의 이차원적인 성향을 말한다. 이러한 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향은 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 형성됨이 바람직하다. 소선(111, 112, 113)의 지름(소선직경)은 예를 들어 0.20~0.38mm이다.

그리고, 스틸코드(110) 을 꼬고 푼 다음의 각 소선(111, 112, 113) 중, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(112, 113)은, 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때 투영면에서의 궤적은 정현파 형상이다. 또한, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상의 성향 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선(111)은, 도 2에 실선으로 나타낸 바와 같이, 정현파 형상의 기준선(110B)에 따라 불규칙하게 괴리되면서 굴절이 없는 매끄러운 곡선의 요철을 그리는 파형 형상을 나타낸다.

이 스틸코드(110)은 대부분의 꼬기 부분으로 소선끼리 거의 밀착하지만, 성향을 부가한 소선(111)의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향에 의해, 성향을 부가한 소선(111)의 외관상의 외경선(111A)이 다른 소선(112, 113)보다 직경이 큰 대략 원형이나, 대략 타원형 혹은 긴 환형이 되어, 연합된 상태에서 소선 간에는 밀폐되지 않는 간극(S1)이 생긴다.

그리고, 이 스틸코드(110)는 3개의 소선(111, 112, 113)을 연합한 후, 복수 개의 롤러를 지그재그 형태로 배치한 교정기에 통과시키는 것에 의해, 코드 외주부의 돌기를 누른다. 그 때, 인출 텐션, 권취 텐션, 롤러 직경, 롤러 핏치, 누름압 등을 조정하는 것에 의해, 도 2에 나타낸 바와 같이, 스틸코드(110)을 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선(111)을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때, 투영면(T)에 있어서 상기 소선(111)의 궤적(111B)과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선(110B)과의 상기 기준선(110B)의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가, 상기 소 선(111)을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고 (즉, 소선의 전 주위각(全周角)에 있어 0.7을 초과하는 개소가 존재하지 않고), 또한, L/d가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향(꼬기 스파이럴)의 1피치당 2개소 이상 존재하도록, 코드 외주부의 돌기의 돌출량이 조정된다.

단, 이 돌출량의 조정은, 그밖에, 꼬아진 코드를 다이스에 통과시키거나, 미리 성향을 부가한 소선을 롤러 교정기에 통과시키고나서 연합하도록 해도 가능하다.

이 스틸코드(110)는 예를 들어 자동차용 타이어의 보강 재료로서 카카스와 트레드의 사이의 보강층 (브레이커(breaker) 혹은 벨트)의 바깥층부에 매설하는 것으로서, 그 경우, 주위에 미가황 고무를 피복해서 고무재와의 복합체 시트로 성형하고, 타이어 보강재로서 타이어 성형시에 타이어 본체의 고무에 매설한다. 그 때, 스틸코드(110) 주위에 미가황 고무를 피복하면, 미가황 고무는, 성향을 부가한 소선(111)과 진직한 소선(112, 113)과의 사이의 간극(S1)으로부터 침입하여, 타이어 성형시에 가황화되어서 코드 내부로 침투한다. 그리고, 스틸코드(110)은 미리 성향을 부가한 소선(111)의 코드 외접원(110A)으로부터의 돌출량이 상기한 바와 같이 조정되므로 해서, 예를 들어 고무재와의 복합체 시트 성형에 있어서 장력이 부하되었을 때 부하에 대한 항력의 저하가 적아서, 스틸코드(110)의 신장이 억제되어, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소멸할 일이 없고, 코드 내부로 고무재 가 충분히 침입할 만큼의 간극이 보유되며, 또한, 성향을 부가한 소선(111)의 돌출 부분을 기점으로 하는 피로파단이 생기기 않게 되어, 코드 길이방향으로 꼬기의 형상이 안정하고, 반복 굽힘응력이 작용하여도 용이하게 좌굴을 일으키지 않는 내피로성이 뛰어난 것이 된다.

그리고, 이 스틸코드(110)는 미리 성향을 부가한 소선(111)의 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을, 스틸코드(110)을 꼬고 푼 다음의 소선(111)을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 존재하도록 성형하는 것에 의해, 복합체 시트 성형시의 고무 침투성이 안정된다.

한편, 도시한 예에서는, 스틸코드를 구성하는 3개의 소선 중 2개의 소선을, 진직성이 있는 소선으로 하고, 1 개의 소선을 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선으로 하고 있지만, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이, 스틸코드를 구성하는 소선 중 적어도 1개이면 되고, 복수 개라도 된다(전부라도 무방하다). 그리고, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이 복수 개인 경우, 그 복수 개의 소선 모두에 대해서 상기한 바와 같이 돌출량을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 도시한 예는, 1×3구조의 경우이지만, 1 ×4, 1×5 및 1×6구조의 스틸코드에도 동일하게 적용할 수 있다.

표 1은 표면에 블라스 도금을 한 복수 개의 소선을 연합한 1×3구조, 1×4구조, 1×6구조로 된 각종 구성의 스틸코드의 시작품을 시험한 결과를, 1×3, 1×4, 1×6의 각 구조별로 나타낸 것이다.

표1에 있어서, 「괴리폭 L」은, 스틸코드를 꼬고 푼 다음의, 파형 형상 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭이며, 최대괴리부의 값을 가리키고 있다. 또한, 「요철수」는, 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)와의 비율(L/d)이 0.07~0.7인 괴리가 있는 개소의, 스파이럴 성향의 1피치당의 갯수를 나타내고 있다. 또한, 「돌출량」은 성향을 부가한 소선의 외경 일부가 코드 외주부에서 돌출한 양이며, 그 최대치의 2배를 나타내고 있다.

그리고, 「고무 침투성(％)」은 각 스틸코드에 49N의 인장하중을 건 상태에서 고무에 매설하고, 가황(180℃,20분)한 후, 스틸코드를 고무로부터 빼내어, 소선을 떼고, 소선의 전 둘레를 관찰하여, 고무재와 접촉한 면적율을 조사한 결과를 나타내고 있다.

또한, 「피로값(疲勞値)」은 헌터식 피로 시험에 있어서, 코드를 거의 U자 형상으로 굽힌 상태로 연속 회전시켜 (이 때, 코드의 최대곡률점에 150Kg/mm²의 응력이 걸리도록 굽힘 형상을 설정), 최대곡률점 부근이 파단할 때까지의 총회전수로 나타낸 것이다.

1×3구조에서는, 본 발명 코드(실시예)는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L은 0.10mm이고, 그 L/d값이 0.40, 1피치당의 요철수가 2, 코드 직경이 0.54mm, 돌출량의 최대치의 2배가 Omm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.18mm로서, 그 L/d값이 O.72, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.55mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.Olmm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.17mm이고, 그 L/d값이 0.68, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.56mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.02mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.05mm이고, 그 L/d값이 0.20, 1피치당의 요철수가 4, 코드직경이 0.55mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.Olmm인 스틸코드이다. 또한, 비교 예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.21mm이고, 그 L/d값이 0.84, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.61mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.06mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.06mm이고, 그 L/d값이 0.24, 피치당의 요철수가 1, 코드직경이 0.57mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.02mm인 스틸코드이다. 또한, 종래 예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선이 없는 클로즈 타입, 코드직경이 0.54mm의 스틸코드이다.

1×4구조에서는, 본 발명 코드(실시예)는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.14mm이고, 그 L/d값이 0.56, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.63mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.02mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 2개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.06mm이고, 그 L/d값이 0.24, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.61mm, 돌출량의 최대치의 2배가 Omm인 스틸코드이다. 또한, 비교 예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.18mm이고, 그 L/d값이 0.72, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.64mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.03mm인 스틸코드이다. 또한, 종래 예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선이 없는 클로즈 타입, 코드직경이 0.61mm인 스틸코드이다.

1×6구조에서는, 본 발명 코드(실시예)는, 소선직경 d가 O.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 4개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.02mm이고, 그 L/d값이 0.08, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.79mm, 돌출량의 최대치의 2배가 Omm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.12mm이고, 그 L/d값이 0.48, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.81mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.02mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 2개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.15mm이고, 그 L/d값이 0.60, 1피치당의 요철수가 4, 코드직경이 0.80mm, 돌출량의 최대치의 2 배가 0.01mm인 스틸코드이다. 또한, 비교예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.19mm이고, 그 L/d값이 0.76, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.86mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.07mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선의 갯수가 2개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.09mm이고, 그 L/d값이 0.36, 피치당의 요철수가 1, 코드직경이 0.79mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.02mm인 스틸코드이다. 또한, 종래 예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선이 없는 클로즈 타입, 코드직경이 0.79mm의 스틸코드이다.

본 발명 코드(실시예)는 종래 예의 스틸코드와 비교해서 고무 침투성 및 내피로성이 각별히 뛰어나다. 그에 대해, 비교예의 스틸코드는, L/d의 값이 0.7 을 초과하는 괴리가 있는 것에는, 내피로성이 충분하지 않고, 요철수(L/d가 0.07~0.7인 괴리가 있는 개소의 수)가 1피치당 1개인 것에서는, 고무 침투성이 나쁘고, 내피로성도 충분하지 않다.

(제 2의 실시형태)

도 3은 본 발명의 제 2의 실시형태의 스틸코드를 나타낸 단면도, 도 4는 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 소선의 궤적을 나타낸 도이다.

이 실시형태의 스틸코드는, 도3에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 3개의 코어 소선(211a~211c)(스틸 필라멘트)을 연합하여 이루어진 코어와, 이 코어의 주변에 연합한 9개의 시스 소선(212a~212i)(스틸 필라멘트)으로 이루어진 3+9구조의 스틸코드(210)로, 코어는, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(노말 필라멘트)을 사용한 3개의 코어 소선(211a~211c)을 조밀하게 연합하여 형성하고, 시스는, 9개의 시스 소선(212a~212i) 중 3개의 시스 소선(212a, 212d, 212g)은, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선(성향을 부가한 소선)으로 하여, 다른 6개의 시스 소선(212b, 212c, 212e, 212f, 212h, 212i)은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(노말 필라멘트)으로 하고, 성향을 부가한 소선으로 한 시스 소선(212a, 212d, 212g)을, 진직한 시스 소선(212b, 212c, 212e, 212f, 212h, 212i)의 사이에 균일하게 배치하고, 그러한 것들을 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하도록 코어의 주변에 견고하게 연합하는 것에 의해 형성하고 있다. 여기에서, 작은 스파이럴 형상의 성향이란, 삼차원적인 나선형상의 성향을 말한다. 스파이럴 형상의 성향 방향은 코드 꼬기 방향과 같아도 되고, 역방향도 된다. 또한, 파형 형상의 성향이란, 나선을 투영한 형상의 이차원적인 성향이다. 이러한 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향은, 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 형성됨이 바람직하다 코어 소선(211a~211c)과 시스 소선(212a~212i)은, 지름(소선직경)이 예를 들어 0.15~0.35mm이고, 동일 직경의 소선을 사용하고 있다.

3 개의 코어 소선(211a~211c)은 스틸코드(210)을 꼬고 푼 다음, 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때 투영면에서의 궤적이 정현파 형상이다. 그리고, 스틸코드(210)을 꼬고 푼 다음의 각 시스 소선(212a~212i) 중, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 시스 소선(212b, 212c, 212e, 212f, 212h, 212i)은, 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 궤적이 정현파 형상이며, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상또는 파형 형상의 성향을 가진 시스 소선(212a, 212d, 212g)은, 도 4에서 실선으로 나타낸 바와 같이, 정현파 형상의 기준선(210B)에 따라 불규칙하게 괴리하면서 굴절이 없는 매끄러운 곡선의 요철을 그리는 파형 형상을 나타낸다.

이 스틸코드(210)은, 시스 소선(212a~212i)이 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하지만, 성향을 부가한 시스 소선(212a, 212d, 212g)의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향에 의해, 그러한 성향을 부가한 시스 소선(212a, 212d, 212g)의 외관상의 외경선(212A)이 다른 소선(212b, 212c, 212e, 212f, 212h, 212i)보다 직경이 큰 대략 원형이나, 대략 타원형 혹은 긴 환형이 되어, 연합한 상태에서 소선 사이로 외부로 열린 간극(H1)이 생긴다.

그리고, 이 스틸코드(210)은 3개의 코어 소선(211a~211c)을 조밀하게 연합하여 코어를 형성하고, 그 주변에 9개의 시스 소선(212a~212i)을 견고하게 연합한 후, 복수 개의 롤러를 지그재그로 배치한 교정기에 통과시킴으로서, 코드 외주부의 돌기를 누른다. 그 때, 인출 텐션, 권취 텐션, 롤러 직경, 롤러 피치, 누름압 등을 조정함으로써, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스틸코드(210)을 꼬고 푼 다음, 성향을 부가한 시스 소선(212a, 212d, 212g)을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의, 투영면(T)에 있어서 소선의 궤적(212B)과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선(210B)과의 상기 기준선(210B)의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고 (즉, 소선의 전 주위각에서 0.7을 초과하는 개소가 존재하지 않고), 동시에, L/d가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴(꼬기 스파이럴)의 1피치당 2개소 이상 존재하도록, 코드 외주부의 돌기의 돌출량이 조정된다.

단, 이 돌출량의 조정은 그밖에, 꼬아진 코드를 다이스에 통과시키거나, 미리 성향을 부가한 소선을 롤러 교정기에 통과시키고나서 연합하도록 해도 가능하다.

이 스틸코드(210)는, 예를 들어 자동차용 타이어의 보강재로서 카카스와 트레드 사이의 보강층 (브레이커 혹은 벨트)의 바깥층부에 매설되는 것으로, 그 경우, 주위에 미가황 고무를 피복하여 고무재와의 복합체 시트로 성형하고, 타이어 보강재로서 타이어 성형시에 타이어 본체의 고무에 매설한다. 그 때, 스틸코드(210)주위에 미가황 고무를 피복하면, 미가황 고무는, 성향을 부가한 시스 소선(212a, 212d, 212g)과 진직한 시스 소선(212b, 212c, 212e, 212f, 212h, 212i) 사이의 간극(H1)으로부터 침입하고, 타이어 성형시에 가황화되어서 코드 내부로 침투한다. 그리고, 스틸코드(210)는 미리 성향을 부가한 시스 소선(212a, 212d, 212g)의 코드 외접원(210A)로부터의 돌출량이 상기한 바와 같이 조정되는 것에 의해, 예를 들어 고무재와의 복합체 시트 성형에 있어서 장력이 부하되었을 때의 부하에 대한 항력의 저하는 적고, 스틸코드(210)의 신장이 억제되어, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소멸하는 일이 없어서, 시스 소선 간에 고무재가 충분히 침입할 만큼의 간극(H1)이 보유되며, 또한, 성향을 부가한 시스 소선(212a, 212d, 212g)의 돌출 부분을 기점으로 하는 피로파단이 생기지 않아서, 코드 길이방향으로의 꼬기 형상이 안정되고, 반복 굽힘응력이 작용하여도 용이하게 좌굴을 일으키는 않는 내피로성이 뛰어난 것이 된다.

그리고, 이 스틸코드(210)는, 미리 성향을 부가한 시스 소선212a, 212d, 212g의 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을, 스틸코드(210)을 꼬고 푼 다음의 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 존재하도록 형성하는 것에 의해, 복합체 시트 성형시의 고무 침투성이 안정된다.

한편, 도시한 예에서는, 스틸코드의 시스를 구성하는 9개의 소선 중 6개의 소선을 진직성이 있는 소선으로 하고, 3개의 소선을 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선으로 하고 있지만, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은 시스를 구성하는 소선 중 적어도 1개이면 되고, 2개 혹은 4개 이상이라도 된다 (전부라도 된다). 그리고, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이 복수 개인 경우, 그 복수 개의 소선 전부에 대해서 상기한 바와 같이 돌출량을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 도시한 예는, 3+9구조의 경우이지만, 본 발명은 m개(m=1~4)의 소선을 연합하여 이루어진 코어와, 이 코어의 주변에 연합한 n개(n=6~9)의 소선으로 이루어진 시스로 된, m+n구조로서, 시스를 구성하는 n개의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 스틸코드 일반에 적용할 수 있다.

표 2는 표면에 블라스 도금을 한 복수 개의 소선을 연합한 3+9구조, 2+7구조로서, 시스 소선 중 일부 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 파형 형상의 성향을 가진 각종 구성의 스틸코드의 시작품을 시험한 결과를, 3+9, 2+7의 각 구조별로 나타낸 것이다.

표 2에 있어서, 「괴리폭 L」은 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 파형 형상의 성향을 가진 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭이며, 최대괴리부의 값을 나타내고 있다. 또한, 「요철수」는, 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.07~0.7인 괴리가 있는 개소의, 스파이럴 성향의 1피치당의 갯수를 가리키고 있다. 또한, 「돌출량」은 성향을 부가한 소선의 외경 일부가 코드 외주부로부터 돌출하는 양이며, 그 최대치의 2배를 나타내고 있다.

그리고, 「고무 침투성(％)」은 각 스틸코드에 49N의 인장하중을 건 상태로 고무에 매설하고, 가황(180℃, 20분)한 후, 스틸코드를 고무에서 빼내어, 소선을 떼어내고, 소선의 전 둘레를 관찰하고, 고무재와 접촉한 면적율을 조사한 결과를 나타내고 있다.

또한, 「피로값」은 헌터식 피로 시험에 있어서, 코드를 거의 U자 형상으로 굽힌 상태로 연속 회전시켜 (이 때, 코드의 최대곡률점에 150Kg/mm²의 응력이 걸리도록 굽힘 형상을 설정), 최대곡률점 부근이 파단할 때까지의 총회전수로 나타낸 것이다.

3+9구조에서는, 본 발명의 코드(실시예)는 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.02mm이고, 그 L/d값이 0.09, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.92mm, 돌출량의 최대치의 2배가 Omm의 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.08mm이고, 그 L/d값이 0.36, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.93mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.01mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.15mm 에서, 그 L/d값이 0.68, 1피치당의 요철수가 3, 코드직경이 0.94mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.01mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.06mm이고, 그 L/d값이 0.27, 1피치당의 요철수가 4, 코드직경이 0.93mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.0 1mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.10mm이고, 그 L/d값이 0.45, 1피치당의 요철수가 6, 코드직경이 0.95mm, 돌출량의 최대값의 2배가 0.02mm인 스틸코드이다. 또한, 비교 예는, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.01mm이고, 그 L/d값이 0.05, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 0.99mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.04mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.21mm이고, 그 L/d값이 0.95, 피치당의 요철수가 3, 코드직경이 0.99mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.04mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.12mm이고, 그 L/d값이 0.55, 피치당의 요철수가 1, 코드직경이 0.99mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.04mm인 스틸코드이다. 또한, 종래 예는, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선이 없는 클로즈 타입, 코드직경이 0.92mm인 스틸코드이다.

2+7구조에서는, 본 발명 코드(실시예)는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.03mm이고, 그 L/d값이 0.12, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 1.03mm, 돌출량의 최대치의 2배가 Omm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.10mm이고, 그 L/d값이 0.40, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 1.O4mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.01mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.17mm이고, 그 L/d값이 0.68, 1피치당의 요철수가 3, 코드직경이 1.05mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.02mm인 스틸코드이다. 또한, 비교예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.20mm이고, 그 L/d값이 0.80, 1피치당의 요철수가 2, 코드직경이 1.06mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.05mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.06mm이고, 그 L/d값이 0.24, 1피치당의 요철수가 1, 코드직경이 1.06mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.02mm인 스틸코드이다. 또한, 종래 예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선이 없는 클로즈 타입, 코드직경이 1.03mm인 스틸코드이다.

본 발명 코드(실시예)는 종래 예의 스틸코드에 비교해서 고무 침투성 및 내피로성이 각별히 뛰어나다. 그에 대해, 비교예의 스틸코드는, L/d의 값이 0.7을 넘는 괴리가 있는 것에서는, 내피로성이 충분하지 않고, 요철수(L/d가 0.07~0.7인 괴리가 있는 개소의 수)가 1피치당 1개의 것에서는, 고무 침투성이 나쁘고, 내피로성도 충분하지 않다.

(제3의 실시형태)

도 5는, 본 발명의 제 3 실시형태의 일례인 스틸코드의 단면도(a) 및 다른 예인 스틸코드의 단면도(b)이고, 도 6은 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 소선의 궤적을 나타낸 도이다.

이 실시형태의 스틸코드는, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 3개의 코어 소선(311a~311c)을 중심부에 배치하고, 그 주변에 9개의 시스 소선(312a~312i)(스틸 필라멘트)을 배치하며, 그러한 코어 소선(311a~311c)과 시스 소선(312a~312i)을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 3/9구조의 스틸코드(310)로서, 코어 소선(311a~311c)은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(노말 필라멘트)이고, 그러한 것들이 조밀하게 연합되어서 코어를 구성하고, 시스 소선(312a~312i)은, 그 중 3개의 시스 소선(312c, 312f, 312i)이, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선(성향을 부가한 소선)이며, 다른 6개의 시스 소선(312a, 312b, 312d, 312e, 312g, 312h)은, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(노말 필라멘트)으로서, 성향을 부가한 시스 소선(312c, 312f, 312i)이 진직한 시스 소선(312a, 312b, 312d, 312e, 312g, 312h)의 사이로 균일하게 배치되어, 그러한 것들이 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하도록 코어의 주변에 연합되어서 시스를 구성하고 있다. 여기에서, 작은 스파이럴 형상의 성향이란, 삼차원적인 나선형상의 성향이다. 스파이럴 형상의 성향 방향은 코드 꼬기 방향과 같아도 되고, 역방향도 된다. 또한, 파형 형상의 성향이란, 나선을 투영한 형상의 이차원적인 성향을 말한다. 이러한 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향은, 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 형성됨이 바람직하다. 코어 소선(311a~311c)와 시스 소선(312a~312i)은, 지름(소선직경)이 예를 들어 0.15~0.35mm이며, 동일직경의 소선을 사용하고 있다.

3개의 코어 소선(311a~311c)은 스틸코드(310)을 꼬고 푼 다음, 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 궤적이 정현파 형상이다. 그리고, 스틸코드(310)을 꼬고 푼 다음의 각 시스 소선(312a~312i) 중, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 시스 소선(312a, 312b, 312d, 312e, 312g, 312h)는, 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 궤적이 정현파 형상이며, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 시스 소선(312c, 312f, 312i)은, 도 6에서 실선으로 나타낸 바와 같이, 정현파 형상의 기준선(310B)에 따라 불규칙하게 괴리하면서 굴절이 없는 매끄러운 곡선의 요철을 그리는 파형 형상을 나타낸다.

이 스틸코드(310)은, 시스 소선(312a~312i)이 대부분의 꼬기 부분으로 소선끼리 거의 밀착하지만, 성향을 부가한 일부 시스 소선(312c, 312f, 312i)의 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향에 의해, 그러한 성향을 부가한 시스 소선(312c, 312f, 312i)의 외관상의 외경선(312A)이 다른 소선(312a, 312b, 312d, 312e, 312g, 312h)보다 직경이 큰 대략 원형이나, 대략 타원형 혹은 긴 환형이 되어서, 연합한 상태에서 소선 사이에 외부로 열린 간극(H1)이 생긴다.

그리고, 이 스틸코드(310)은 3개의 코어 소선(311a~311c)과 9개의 시스 소선(312a~312i)을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 후, 복수 개의 롤러를 지그재그로 배치한 교정기에 통과시키는 것에 의해, 코드 외주부의 돌기를 누른다. 그 때, 인출 텐션, 권취 텐션, 롤러 직경, 롤러 피치, 누름압 등을 조정함으로써, 도 6에 나타낸 바와 같이, 스틸코드(310)을 꼬고 푼 다음의 성향을 부가한 시스 소선(312c, 312f, 312i)을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의, 투영면(T)에 있어서 소선의 궤적(312B)과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선(310B)과의 상기 기준선(310B)의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가, 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고 (즉, 소선의 전 주위각에서 0.7을 초과하는 개소가 존재하지 않고), 또한, L/d가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴(꼬기 스파이럴)의 1피치당 2개소 이상 존재하도록, 성향을 부가한 시스 소선(312c, 312f, 312i)의 코드 외주측으로의 돌출량이 조정된다.

단, 이 돌출량의 조정은, 그밖에도, 꼬아진 코드를 다이스에 통과시키거나, 미리 성향을 부가한 소선을 롤러 교정기에 통과시키고나서 연합하도록 해도 가능하다.

이 스틸코드(310)은, 예를 들어 자동차용 타이어의 보강재로서 카카스와 트레드 사이의 보강층(브레이커 혹은 벨트)의 바깥층부에 매설되는 것으로, 그 경우, 주위에 미가황 고무를 피복하여 고무재와의 복합체 시트로 성형하고, 타이어 보강 재로서 타이어 성형시에 타이어 본체의 고무에 매설한다. 그 때, 스틸코드(310)주위에 미가황 고무를 피복하면, 미가황 고무는, 성향을 부가한 시스 소선(312c, 312f, 312i)과 진직한 시스 소선(312a , 312b, 312d, 312e, 312g, 312h)과의 사이의 간극(H1)으로부터 침입하여, 타이어 성형시에 가황화되어서 코드 내부로 침투한다. 그리고, 스틸코드(310)은, 미리 성향을 부가한 시스 소선(312c, 312f, 312i)의 코드 외경측으로의 돌출량이 상기한 바와 같이 조정되는 것에 의해, 예를 들어 고무재와의 복합체 시트 성형에 있어서 장력이 부하되었을 때의 부하에 대한 항력의 저하가 적어서, 스틸코드(310)의 신장을 억제할 수 있고, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소멸하는 경우가 없어서, 시스 소선 사이로 고무재가 충분히 침입할 만큼의 간극(H1)이 보유되고, 또한, 성향을 부가한 시스 소선(312a, 312d, 312g)의 돌출 부분을 기점으로 하는 피로파단이 생기지 않게 되어, 코드 길이방향으로 꼬기 형상이 안정되고, 반복 굽힘응력이 작용하여도 용이하게 좌굴을 일으키지 않는 내피로성이 뛰어난 것이 된다.

그리고, 이 스틸코드(310)은 미리 성향을 부가한 시스 소선(312a, 312d, 312g)의 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을, 스틸코드(310)을 꼬고 푼 다음의 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 존재하도록 형성하는 것에 의해, 복합체 시트 성형시의 고무 침투성이 안정된다.

도5의 (b)은 이 제3 실시형태의 다른 예를 나타낸 스틸코드의 단면도이다. 이 스틸코드는, 2개의 코어 소선(321a, 321b)을 중심부에 배치하고, 그 주위에 5개의 시스 소선(322a~322e)(스틸 필라멘트)을 배치하여, 그러한 코어 소선(321a, 321b)과 시스 소선(322a~322e)을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 2/5구조의 스틸코드(320)로서, 코어 소선(321a, 321b)은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(노말 필라멘트)으로, 그러한 것들이 조밀하게 연합되어서 코어를 구성하고, 시스 소선(322a~322e)는, 그 중 2개의 시스 소선(322b, 322d)이, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선(성향을 부가한 소선)이며, 다른 3개의 시스 소선(322a, 322c, 322e)은, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선(노말 필라멘트)이고, 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)은 인접하지 않도록 배치되어, 그러한 것들이 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하도록 코어의 주위로 연합되어서 시스를 구성하고 있다. 작은 스파이럴 형상의 성향이란, 삼차원적인 나선형상의 성향을 말한다. 스파이럴 형상의 성향 방향은 코드 꼬기 방향과 같아도 되고, 역방향도 된다. 또한, 파형 형상의 성향이란, 나선을 투영한 형상의 이차원적인 성향을 말한다. 이러한 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향은, 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 성형됨이 바람직하다. 코어 소선(321a, 321b)와 시스 소선(322a~322e)은, 지름(소선직경)이 예를 들어 0.20~0.38mm이며, 동일직경의 소선을 사용하고 있다.

2 개의 코어 소선(321a, 321b)은, 스틸코드(320)을 꼬아 푼 다음, 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 궤적이 정현파 형상이다. 그리고, 스틸코드(320)을 꼬고 푼 다음의 각 시스 소선(322a~322e) 중, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 시스 소선(322a, 322c, 322e)은, 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에서의 궤적이 정현파 형상으로, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 시스 소선(322b, 322d)은, 정현파 형상의 기준선에 따라 불규칙하게 괴리하면서 굴절이 없는 매끄러운 곡선의 요철을 그리는 파형 형상을 나타낸다(도시 생략).

이 스틸코드(320)은 시스 소선(322a~322e)이 대부분의 꼬기 부분에서 소선끼리 거의 밀착하지만, 성향을 부가한 일부 시스 소선(322b, 322d)의 작은 파형 형상의 성향에 의해, 그러한 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)의 외관상의 외경선(322A)이 다른 소선(322a, 322c, 322e)보다 직경이 큰 대략 원형이 되어서, 연합한 상태에서 소선 사이에 외부로 열린 간극(H2)가 생긴다.

그리고, 이 스틸코드(320)은 2개의 코어 소선(321a, 321b)과 5개의 시스 소선(322a~322e)을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 후, 복수 개의 롤러를 지그재그로 배치한 교정기에 통과시키는 것에 의해, 코드 외주부의 돌기를 누른다. 그 때, 인출 텐션, 권취 텐션, 롤러 직경, 롤러 피치, 누름압 등을 조정하는 것에 의해, 스틸코드(320)을 꼬고 푼 다음, 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의, 투영면(T)에 있어서 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고 (즉, 소선의 전 주위각에서 0.7을 초과하는 개소가 존재하지 않고), 또한, L/d가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향(꼬기 스파이럴)의 1피치당 2개소 이상 존재하도록, 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)의 코드 외주측으로의 돌출량이 조정된다.

돌출량의 조정은 그밖에, 꼬아진 코드를 다이스에 통과시키거나, 미리 성향을 부가한 소선을 롤러 교정기에 통과시키고나서 연합하도록 해도 가능하다.

이 스틸코드(320)는 예를 들어 자동차용 타이어의 보강재로서 카카스와 트레드 사이의 보강층(브레이커 혹은 벨트)의 바깥층부에 매설되는 것으로, 그 경우, 주위에 미가황 고무를 피복하여 고무재와의 복합체 시트로 성형하고, 타이어 보강 재로서 타이어 성형시에 타이어 본체의 고무에 매설한다. 그 때, 스틸코드(320)주위에 미가황 고무를 피복하면, 미가황 고무는, 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)과 진직한 시스 소선(322a, 322c, 322e)과의 사이의 간극(H2)로부터 침입하고, 타이어 성형시에 가황화되어서 코드 내부로 침투한다. 그리고, 스틸코드(320)은 미리 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)의 코드 외경측으로의 돌출량이 상기한 바와 같이 조정되는 것에 의해, 예를 들어 고무재와의 복합체 시트 성형에 있어서 장력이 부하되었을 때의 부하에 대한 항력의 저하가 적어서, 스틸코드(320)의 신장이 억제되고, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 소멸하는 경우가 없어서, 시스 소선 사이로 고무재가 충분히 침입할 만큼의 간극(H2)이 보유되며, 또한, 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)의 돌출 부분을 기점으로 하는 피로파단이 생기지 않게 되어서, 코드 길이방향으로 꼬기 형상이 안정되고, 반복 굽힘응력에 의해서도 용이하게 좌굴을 일으키는 않는 내피로성이 뛰어난 것이 된다.

그리고, 이 스틸코드(320)은 미리 성향을 부가한 시스 소선(322b, 322d)의 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을, 스틸코드(320)을 꼬고 푼 다음의 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 존재하도록 형성하는 것에 의해, 복합체 시트 성형시의 고무 침투성이 안정된다.

또한, 도 5의 (a)예에서는, 스틸코드의 시스를 구성하는 9개의 소선 중 6개의 소선을 진직성이 있는 소선으로 하고, 3 개의 소선을 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선으로 하고 있으며, 또한 도 5의 (b)예에서는, 스틸코드의 시스를 구성하는 5개의 소선 중 3개의 소선을 진직성이 있는 소선으로 하고, 2개의 소선을 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선으로 하고 있지만, 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은, 시스를 구성하는 소선 중 적어도 1개이면 되고, 도 5의 (a)예에서는 2개 혹은 4개 이상이라도 되며(전부라도 무방하다), 도 5의 (b)예에서는 3개 혹은 4개 이상이라도 된다(전부라도 무방하다). 그리고, 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이 복수 개인 경우, 그 복수 개의 소선 전부에 대해서 상기한 바와 같이 돌출량을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 도 5의 (a) 및 (b)에 나타낸 예에서는, 코어 소선은 모두가 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향 이외는 성향을 갖지 않은 진직성의 소선이지만, 코어 소선도, 적어도 1개는 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선으로서, 그 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이, 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가, 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 또한, 그 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는, L/d가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하도록 구성해도 되고, 그렇게 하는 것으로, 코드 중심부로의 고무 침투성을 높일 수 있다.

또한, 도시한 예는, 3/9구조와 2/5구조의 경우인데, 본 발명은 m개(m=2~4)의 코어 소선과 n개(n=5~9)의 시스 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 m/n구조의 2층 꼬기로서 m개의 시스 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 스틸코드 일반에 적용할 수 있다.

표 3은, 표면에 블라스 도금을 한 복수 개의 소선을 연합한 2/5구조, 3/9구조로서, 시스 소선 중 일부 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 파형 형상의 성향을 가진 각종 구성의 스틸코드의 시작품을 시험한 결과를, 2/5구조, 3/9구조의 각 구조별에 나타낸 것이다.

표 3에 있어서, 「괴리폭 L」은 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 파형 형상의 성향을 부가한 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭이며, 최대괴리부의 값을 가리키고 있다. 또한, 「요철수」는, 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)와의 비율(L/d)이 0.07~0.7인 괴리가 있는 개소의, 스파이럴 성향의 1피치당의 갯수(5피치의 평균치)을 나타내고 있다. 또한, 「돌출량」은 성향을 부가한 소선 외경의 일부가 진직한 소선인 경우일 때보다 코드 외경측으로 돌출한 양이며, 그 최대치의 2배를 나타내고 있다.

그리고, 「고무 침투성(％)」은 각 스틸코드에 49N의 인장하중을 건 상태로 고무에 매설하고, 가황(180℃, 20분)한 후, 스틸코드를 고무로 빼내어, 소선을 떼어내고, 소선의 전 둘레를 관찰하여, 고무재와 접촉한 면적율을 측정한 결과를 나타내고 있다.

또한, 「피로값」은, 헌터식 피로 시험에 있어서, 코드를 거의 U자 형상으로 굽힌 상태로 연속 회전시켜 (이 때, 코드의 최대곡률점에 150Kg/mm²의 응력이 걸리도록 굽힘 형상을 설정), 최대곡률점 부근이 파단할 때까지의 총 회전수로 나타낸 것이다.

2/5구조에서는, 본 발명 코드(실시예)는 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 2개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.018mm이고, 그 L/d값이 0.072, 1피치당의 평균 요철수가 4.5, 코드직경이 0.97mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.Olmm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 2개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.08mm이고, 그 L/d값이 0.320, 1피치당의 평균 요철수가 6.0, 코드직경이 1.03mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.07mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.165mm이고, 그 L/d값이 0.660, 1피치당의 평균 요철수가 5.5, 코드직경이 1.07mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.11mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.175mm이고, 그 L/d값이 0.700, 1피치당의 평균 요철수가 3.0, 코드직경이1.08mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.12mm인 스틸코드이다. 또한, 비교예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 2개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.015mm이고, 그 L/d값이 0.060, 1피치당의 평균 요철수가 6.5, 코드직경이 0.96mm, 돌출량의 최대치의 2배가 Omm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.180mm이고, 그 L/d값이 0.720, 1피치당의 평균 요철수가 6.0, 코드직경이 1.21mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.25mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 1개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.164mm이고, 그 L/d값이 0.656, 1피치당의 평균 요철수가 1.0, 코드직경이 1.07mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.11mm인 스틸코드이다. 또한, 종래 예는, 소선직경 d가 0.25mm, 성향을 부가한 소선이 없는 클로즈 타입, 코드직경이 0.96mm인 스틸코드이다.

3/9구조에서는, 본 발명 코드(실시예)는, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.079mm이고, 그 L/d값이 0.360, 1피치당의 평균 요철수가 6.0, 코드직경이 0.90mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.01mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.132mm이고, 그 L/d값이 0.600, 1피치당의 평균 요철수가 5.0, 코드직경이 0.93mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.04mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 O.22mm , 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.150mm이고, 그 L/d값이 0.680, 1피치당의 평균 요철수가 3.0, 코드직경이1.02mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.13mm인 스틸코드이다. 또한, 비교예는, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.015mm이고, 그 L/d값이 0.067, 1피치당의 평균 요철수가 6.0, 코드직경이 0.89mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.00mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 O.22mm , 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.161mm이고, 그 L/d값이 0.730, 1피치당의 평균 요철수가 4.0, 코드직경이 1.21mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.32mm인 스틸코드와, 소선직경 d가 0.22mm , 성향을 부가한 소선(시스 소선)의 갯수가 3개, 최대괴리부의 괴리폭 L이 0.143mm이고, 그 L/d값이 0.650, 1피치당의 평균 요철수가 1.0, 코드직경이 0.94mm, 돌출량의 최대치의 2배가 0.05mm인 스틸코드이다. 또한, 종래 예는, 소선직경 d가 0.22mm, 성향을 부가한 소선이 없는 클로즈 타입, 코드직경이 0.89mm인 스틸코드이다.

본 발명 코드(실시예)는 종래 예의 스틸코드에 비교해서 고무 침투성 및 내피로성이 각별히 뛰어나다. 그에 대해, 비교예의 스틸코드는, L/d의 값이 0.7을 초과하는 괴리가 있는 것에는, 내피로성이 충분하지 않고, L/d의 값이 0.07에 도달하지 않는 것이나, 요철수(L/d가 0.07~0.7인 괴리가 있는 개소의 수)가 1피치당 1개인 것에는, 고무 침투성이 나쁘고, 내피로성도 충분하지 않다.

Claims

n개(n＝3~6)의 소선을 연합하여 이루어진 단층 꼬기에서, 적어도 1개의 소선은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 갖는 스틸코드로서,

상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은, 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영하였을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)와 소선직경(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가, 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜서 소선의 전 둘레로 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 또한 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 갖는 소선의 적어도 1개는, 상기 비율(L/d)이 그 소선을 수평면상에서 회전시켜서 소선 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내에 있는 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 스틸코드.
m개(m=1~4)의 소선을 연합하여 이루어진 코어와, 그 코어의 주위에 연합된 n개(n=6~9)의 소선으로 된 시스를 가지며, 상기 시스를 구성하는 n개의 소선 중 적 어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가지는 스틸코드로서,

상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은, 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 또한, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는, 상기 비율(L/d)이 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 스틸코드.
m개(m=2~4)의 소선으로 된 코어와, 상기 코어의 주위에 배치한 n개(n=5~7)의 소선으로 된 시스를 가지며, 상기 시스를 구성하는 n개의 소선 중 적어도 1개의 소선은 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 갖는 소선이며, 상기 코어를 구성하는 m개의 소선과 상기 시스를 구성하는 n개의 소선을 동일 방향과 동일피치로 동시에 연합한 스틸코드로서,

상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은, 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영하였을 때의 투영면에서의 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직인 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7를 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 또한, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는, 상기 비율(L/d)이 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜서 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 스틸코드.
m개(m=2~4)의 소선으로 이루어진 코어와, 상기 코어의 주변에 배치한 n 개(n=5~9)의 소선으로 이루어진 시스를 가지며, 상기 시스를 구성하는 n개의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선임과 동시에, 상기 코어를 구성하는 m개의 소선 중 적어도 1개의 소선이 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향과는 별도로 작은 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선이며, 상기 코어를 구성하는 m개의 소선과 상기 시스를 구성하는 n개의 소선을 동일 방향과 동일 피치로 동시에 연합한 스틸코드로서,

상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선은, 상기 스틸코드를 꼬고 푼 다음의 상기 소선을 수평으로 배치하여 수평면에 투영했을 때의 투영면에 있어서 상기 소선의 궤적과, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 정현파 형상의 기준선과의 상기 기준선의 접선에 수직한 직선상에서의 괴리폭 L(mm)과 소선직경 d(mm)과의 비율(L/d)이 0.7을 넘는 개소가 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서도 존재하지 않고, 또한, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는 상기 비율(L/d)이 상기 소선을 수평면상에서 회전시켜 소선의 전 둘레에 걸쳐 각도를 바꾸어서 투영한 궤적의 어느 부분에 있어서 0.07~0.7의 범위내인 개소가, 코드 꼬기를 위한 스파이럴 성향의 1피치당 2개소 이상 존재하는 것을 특징이라고 하는 스틸코드.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향을 가진 소선의 적어도 1개는 상기 스파이럴 형상 또는 파형 형상의 성향이 상기 투영면에 있어서 소선 길이방향으로 불규칙하고 불균일하게 존재하는 것을 특징으로 하는 스틸코드.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스틸코드를 보강재로서 고무 중에 매설한 것을 특징으로 하는 자동차용 타이어.