(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ本（ｎ＝１〜４）のフィラメントからなるコアと、該コアの周りに形成され、ｍ本（ｍ＝ｎ＋（２〜６））のフィラメントからなる１層のシースと、該シースの外周面に巻き付けられた巻き付けワイヤと、からなるｎ＋ｍ＋１の層撚り構造を有するスチールコードにおいて、
エラスティシティーが８０〜９０％であり、前記巻き付けワイヤの撚りピッチｐが５．０〜１０．０ｍｍであり、かつ、該巻き付けワイヤの鋼材の炭素含有量が０．５０〜０．６５％であることを特徴とするスチールコード。
【請求項２】
前記巻き付けワイヤの型付け率ｒが、該巻き付けワイヤの撚りピッチｐに対し、下記式、
（０．９５−０．０２×ｐ）×１００＜ｒ＜（１．１０−０．０３×ｐ）×１００
で表される関係を満足する請求項１記載のスチールコード。
【請求項３】
前記巻き付けワイヤの線径が０．１０〜０．２５ｍｍである請求項１または２記載のスチールコード。
【請求項４】
前記コアとシースとの、撚りピッチおよび撚り方向のうちのいずれか一方または双方が異なる請求項１〜３のうちいずれか一項記載のスチールコード。
【請求項５】
前記コアとシースとの、撚りピッチおよび撚り方向が同一である請求項１〜３のうちいずれか一項記載のスチールコード。
【請求項６】
前記コアおよび前記シースの鋼材が、炭素含有量０．７０〜０．９５％であり、かつ、フィラメントの線径ｄが０．１０〜０．３０ｍｍである請求項１〜５のうちいずれか一項記載のスチールコード。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項記載のスチールコードを補強素子として用いたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスチールコード（以下、単に「コード」とも称する）およびそれを用いた空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、コードの生産性とフレッティング摩耗耐久性とを両立することができるスチールコードおよびそれを用いた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
小型トラック〜トラック・バス等に装着されるタイヤにおいては、軽量であることが重要なポイントの一つである。そのため、これらタイヤのボディプライの補強素子として用いられるスチールコードについても、可能な限り軽量化を図ったコードが用いられている。
【０００３】
かかるスチールコードの改良に係る技術としては、例えば、特許文献１は、カーカスプライに適用するスチールコードに関し、軽量化およびコード強力低下の抑制を両立するために、コード巻き付けワイヤの撚りピッチが３．５〜５．０ｍｍに規定したｎ＋ｍ＋１構造のスチールコードが開示されている。特許文献１によれば、コード強力の低下は、コード巻き付けワイヤのフィラメント材とプライコードとの摩耗により発生する。また、コード巻き付けワイヤの撚りピッチはエラスティシティーを規定範囲にするために必要となる。
【０００４】
また、特許文献２には、巻き付けワイヤの断線が生じず補強材として使用したときに高抗張力コードの性能を十分に発揮させることができる耐久性の良好な巻き付けワイヤ付きスチールコードが開示されている。さらに、特許文献３には、ゴム補強性能、信頼性とともに耐久性を向上しコード特性をさらに多様化して汎用性を高めたスチールコードが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９６４６８号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平５−１０６１７９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開平１１−２１７７６号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のスチールコードは、コード巻き付けワイヤのピッチが３．５〜５．０ｍｍと短く、コード製造時の作業性低下の要因となっていた。コード巻き付けワイヤのピッチを長くすると、コード製造時の作業性は向上するが、エラスティシティーが規定範囲から外れてしまう。エラスティシティーが規定範囲から外れると、タイヤ製造時にカーカスプライ端が乱れてしまい、製品不具合が発生してしまう。また、コード巻き付けワイヤの鋼材の炭素含有量はスチールコードと同程度の炭素含有量であり、コード製造プロセスにおいて生産性低下の要因となっていた。
【０００７】
また、特許文献２および特許文献３に記載されたスチールコードは、耐久性の向上については効果はみられるものの、コード生産性や、これらスチールコードをタイヤの補強材として用いた場合のタイヤ生産性に関する検討については十分とは言えず、さらなる改良が求められているのが現状である。
【０００８】
そこで本発明の目的は、コードの生産性とフレッティング摩耗耐久性とを両立することができるスチールコードおよびそれを用いた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、巻き付けワイヤの撚りピッチ、炭素含有量およびエラスティシティーを所定の範囲とすることで、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明のスチールコードは、ｎ本（ｎ＝１〜４）のフィラメントからなるコアと、該コアの周りに形成され、ｍ本（ｍ＝ｎ＋（２〜６））のフィラメントからなる１層のシースと、該シースの外周面に巻き付けられた巻き付けワイヤと、からなるｎ＋ｍ＋１の層撚り構造を有するスチールコードにおいて、
エラスティシティーが８０〜９０％であり、前記巻き付けワイヤの撚りピッチｐが５．０〜１０．０ｍｍであり、かつ、該巻き付けワイヤの鋼材の炭素含有量が０．５０〜０．６５％であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、前記巻き付けワイヤの型付け率ｒは、該巻き付けワイヤの撚りピッチｐに対し、下記式、
（０．９５−０．０２×ｐ）×１００＜ｒ＜（１．１０−０．０３×ｐ）×１００
で表される関係を満足することが好ましい。また、本発明においては、前記巻き付けワイヤの線径は０．１０〜０．２５ｍｍであることが好ましい。さらに、本発明においては、前記コアとシースとの、撚りピッチおよび撚り方向のうちのいずれか一方または双方が異なっていても、撚りピッチおよび撚り方向が同一であってもよい。さらにまた、本発明においては、前記コアおよび前記シースの鋼材は、炭素含有量０．７０〜０．９５％であり、かつ、フィラメントの線径ｄは０．１０〜０．３０ｍｍであることが好ましい。
【００１２】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、本発明のスチールコードを補強素子として用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コードの生産性とフレッティング摩耗耐久性とを両立することができるスチールコードおよびそれを用いた空気入りラジアルタイヤを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一好適実施形態に係るスチールコードの幅方向断面図である。
【図２】コードのエラスティシティーの定義に係る説明図である。
【図３】巻き付けワイヤの撚りピッチに係る説明図である。
【図４】巻き付けワイヤを外した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適実施形態に係るスチールコードの断面図を示す。本発明のスチールコード１０は、ｎ本（ｎ＝１〜４）のフィラメント１１からなるコア１（図示例では３本）と、コア１の周りに形成され、ｍ本（ｍ＝ｎ＋（２〜６））のフィラメント１２からなる１層のシース２（図示例では９本）と、シース２の外周面に巻き付けられた巻き付けワイヤ３と、からなるｎ＋ｍ＋１の層撚り構造を有するスチールコードである。
【００１６】
本発明においては、スチールコード１０のエラスティシティーが９０％以下であり、巻き付けワイヤ３の撚りピッチｐが５．０〜１０．０ｍｍ、かつ、巻き付けワイヤ３の鋼材の炭素含有量が０．５０〜０．６５％である。これにより、巻き付けワイヤ３の生産性が向上し、コードの生産性が向上する。また、コード生産性が向上する一方で、巻き付けワイヤ３とコード１０本体のフレッティング摩耗によりコード強力が低下する問題に対しても、これまでと同程度に抑えることが可能となる。
【００１７】
スチールコードのエラスティシティーが９０％を超えると、巻き付けワイヤのコード本体の締め付けが緩く、コード移動量が大きくなり、フレッティング摩耗耐久性が低下しコード強力が低下してしまう。本発明の効果を良好に得るためには、エラスティシティーは７０〜９０％であることが好ましい。また、巻き付けワイヤ３の撚りピッチｐが１０．０ｍｍより大である場合には、型付け率ｒを調整してもエラスティシティーを確保することができず、タイヤ生産性が低下してしまう。一方、巻き付けワイヤ３の撚りピッチｐが５．０ｍｍより小さいと、十分なコード生産性が得られない。
【００１８】
ここで、コードのエラスティシティーとは、以下の定義に従うものとする。すなわち、図２に示すように、スチールコード２０を直径２０ｃｍの円をなすように自由状態で１周周回した後、コードが交差した点Ｐ１に対し、円の中心を挟んで対称となる位置の点Ｐ２が点Ｐ１に当接するように、円を同一面内でつぶして、その直後に点Ｐ２を解放したときの、点Ｐ１と点Ｐ２との間の距離の変化率（（解放後の距離Ｌ２／初期の距離Ｌ１）×１００）（％）をエラスティシティーと定義する。これは、巻き付けワイヤのコードの締め付け程度の指標となる。
【００１９】
また、巻き付けワイヤ３の撚りピッチｐとは、図３に示すように、巻き付けワイヤ３をシース２に対し巻きつけたときの長さをいう。さらに、巻き付けワイヤ３の型付け率ｒとは、巻き付けワイヤ３がシース２の外周面上にあるときのらせん径ＳＡ（図１参照）と、巻き付けワイヤ３のみ外した状態で測定したらせん径ＳＢ（図４参照）との比ＳＢ／ＳＡ×１００（％）により定義される。
【００２０】
本発明においては、巻き付けワイヤ３の型付け率ｒが、巻き付けワイヤ３の撚りピッチｐに対し、下記式、
（０．９５−０．０２×ｐ）×１００＜ｒ＜（１．１０−０．０３×ｐ）×１００
で表される関係を満足することが好ましい。型付け率ｒを上記範囲とすることで、撚りピッチが長い領域においても、所望のエラスティシティー、具体的には９０％以下のエラスティシティーを確保することができ、結果として、コード生産性とフレッティング摩耗耐久性の向上とを良好に両立することが可能となる。また、上記要件を満足するコードをカーカスプライコードとして用いることにより、カーカスプライ端部の乱れが少ない成形性に優れたタイヤを製造することができる。
【００２１】
巻き付けワイヤ３の型付け率ｒが上記範囲以上である場合、エラスティシティーを確保することが困難になり、タイヤ生産性が低下してしまう場合がある。一方、型付け率ｒが上記範囲以下である場合、巻き付けの際に、巻き付けワイヤ３の断線が発生するおそれがあり、コード生産性が低下してしまう場合がある。
【００２２】
また、本発明においては、巻き付けワイヤ３の線径は０．１０〜０．２５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１０〜０．１５ｍｍである。巻きつけワイヤ３の線径が０．２５ｍｍを超えると、タイヤの軽量化の観点から好ましくない。一方、０．１０ｍｍ未満であると、十分なコード強力を得ることが困難になる。
【００２３】
さらに、本発明においては、コア１およびシース２の各層を構成するフィラメントの線径ｄは、好ましくは０．１０〜０．３０ｍｍ、より好ましくは０．１５〜０．２０ｍｍの範囲内である。使用するフィラメントの線径が、０．１０ｍｍ未満ではフィラメントの線製造効率が悪く、一方、０．２５ｍｍを超えると、カーカスプライコードへの過大な曲げ入力によりフィラメントが疲労破断しやすくなり、走行時の耐コード破断性が低下する。
【００２４】
さらにまた、本発明においては、コアおよびシースフィラメントの鋼材の炭素含有量は０．７０〜０．９５％であることが好ましく、コード生産性の観点から、より好ましくは、０．８０〜０．９０％である。巻き付けワイヤ３の鋼材の炭素含有量を、コアおよびシースフィラメントの鋼材の炭素含有量よりも少なくすることで、コード強力の低下を良好に抑制することができる。
【００２５】
本発明においては、コードが上記条件を満足するものであれば、それ以外のコード構造に係る条件については、特に制限されるものではなく、撚りピッチおよび撚り方向は、いずれか一方または双方を異なるものとしてもよく、または、双方を同一としてもよい。例えば、コア１の撚りピッチとしては、好適には５．０〜７．０ｍｍとすることができ、また、シース２の撚りピッチとしては、好適には１２．０〜１４．０ｍｍとすることができる。
【００２６】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、本発明のスチールコードをカーカスプライ等の補強素子として用いたものであればよく、その具体的構成については、常法に従い適宜選定することができ、特に制限されるものではない。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１、２、比較例１〜３、参考例および従来例＞
３本のフィラメントからなるコアと、９本のフィラメントからなる１層のシースと、その外周面に巻き付けられた巻き付けワイヤとからなる３＋９×０．１７５ｍｍ＋０．１５ｍｍ構造のコードを、巻き付けワイヤの撚りピッチｐおよび型付け率ｒを下記表１中に示すように変えて作製した。巻き付けワイヤの撚りピッチｐおよび型付け率ｒは、巻き付けワイヤにつき、巻き付ける前にあらかじめ型付けをすることで変化させた。
【００２８】
各供試コードにつき、前述に従いエラスティシティーを測定した。また、各供試コードのコード生産性を、下記手法により評価した。得られた結果を表１に併記する。
【００２９】
さらに、各供試コードをカーカスプライに用いたタイヤをタイヤサイズ１１／７０Ｒ２２．５にて作製して、新品時および５万ｋｍ走行後のカーカスプライコードのコード強力およびフレッティング摩耗耐久性につき評価した。評価方法は下記に示すとおりである。
【００３０】
＜コード生産性＞
コード生産性は巻き付けワイヤを巻きつける工程において単位時間当たりに製造されるコード長さを、従来例を１００として指数で表わした。
【００３１】
＜タイヤ生産性＞
タイヤ生産性はコードをカーカスプライに用いた生タイヤを作製し、５０℃にて７日間放置し、製作直後の状態とカーカスプライ形状を比較した。ここでは、カーカスプライのコード端が跳ね上がる方向に２ｍｍ以上変化していれば×、それ未満であれば○とした。なお、評価が○であってもタイヤ生産性が従来例と同程度である場合は△とした。
【００３２】
＜走行後強力保持率およびフレッティング摩耗耐久性＞
走行後残強力およびフレッティング摩耗性は該カーカスコードをタイヤに使用し、該タイヤにて内圧８５０ｋＰａ、荷重３ｋＮにて１０万ｋｍドラム走行させた後、カーカスコードをタイヤから抜き取り強力測定およびフレッティング摩耗耐久性を観察した。走行後の残強力は新品時の８０％以内であれば○としている。フレッティング摩耗耐久性は、巻き付けワイヤを除去した後のスチールコード上での摩耗溝深さを測定し、摩耗率が２０％以下であれば○とした。
【００３３】
＜総合評価＞
総合評価は、従来例と比較した場合に、エラスティシティーが同程度で生産性が特に優れている場合を◎、エラスティシティーが同程度で生産性が優れている場合を○、エラスティシティーが同程度で生産性が悪いものを△、エラスティシティーと生産性が悪いものを×で表記した。
【００３４】
【表１】
0005506487.tif 000002
※１：型付け率ｒが（０．９５−０．０２×ｐ）×＜ｒ＜（１．１０−０．０３×ｐ）×１００の範囲にある場合○、範囲から外れる場合を×とした。
【００３５】
上記表１から、本発明のスチールコードは、コードの生産性とフレッティング摩耗耐久性とを両立することができることがわかる。
【符号の説明】
【００３６】
１  コア
２  シース
３  巻き付けワイヤ
１０  スチールコード
１１，１２  フィラメント
２０  スチールコード
【図１】
0005506487.tif 000003
【図２】
0005506487.tif 000004
【図３】
0005506487.tif 000005
【図４】
0005506487.tif 000006