(57)【要約】【課題】トリートにカールを生じさせることのないゴム物品補強用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。【解決手段】Ｍ本のコアフィラメント１からなるコアと、コアの周囲に撚り合わされたＮ本のシースフィラメン２と、からなるゴム物品補強用スチールコードである。コアフィラメント１の径をｄ１、シースフィラメント２の径をｄ２としたとき、ｄ１＞ｄ２であり、コアフィラメント１の平均型付け率をＨ１、シースフィラメント２の平均型付け率をＨ２としたとき、Ｈ１＜Ｈ２であり、かつ、コアフィラメント１の炭素含有率をＣ１（質量％）、シースフィラメント２の炭素含有率をＣ２（質量％）としたとき、Ｃ１＞Ｃ２である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に撚り合わされたＮ本のシースフィラメンと、からなるゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記コアフィラメントの径をｄ１、前記シースフィラメントの径をｄ２としたとき、ｄ１＞ｄ２であり、
前記コアフィラメントの平均型付け率をＨ１、前記シースフィラメントの平均型付け率をＨ２としたとき、Ｈ１＜Ｈ２であり、かつ、
前記コアフィラメントの炭素含有率をＣ１（質量％）、前記シースフィラメントの炭素含有率をＣ２（質量％）としたとき、Ｃ１＞Ｃ２であることを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
【請求項２】
前記Ｃ１が０．７０〜０．９０質量％である請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項３】
前記Ｃ１が、前記Ｃ２の１．１〜１．５倍である請求項１または２記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項４】
２本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に撚り合わされたＮ（２≦Ｎ≦４）本のシースフィラメンと、からなる請求項１〜３のうちいずれか一項記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項５】
前記シースフィラメントの本数が３本である請求項１〜４のうちいずれか一項記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項６】
左右一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨る少なくとも１枚のカーカス層からなるカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスのクラウン領域との間に配置されて補強部を形成する、少なくとも２枚のベルト層からなるベルトとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトの１層目の第１ベルト層と２層目の第２ベルト層とがともに、請求項１〜５のうちいずれか一項記載のゴム物品補強用スチールコードがコーティングゴム中に埋設されてなるものである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、ゴム物品補強用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（以下、単にそれぞれ「スチールコード」および「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トリートにカールを生じさせることのないゴム物品補強用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】
近年、タイヤにおいて、環境性能の重要性が増しており、スチールコードを補強部材として用いるゴム物品やタイヤにおいては軽量化のニーズが高まっている。このような状況の中、タイヤの軽量化や耐久性の向上に関して、多くの提案がなされている。例えば、タイヤの補強材であるベルトは、通常、ゴム−スチールコード複合体（以下、トリート）からなるが、タイヤを軽量化するために、Ｍ（Ｍ＝２〜５）＋Ｎ（Ｎ＝１〜３）構造でかつ、フィラメント本数がＭ≧Ｎのスチールコードが提案されている。
【０００３】
通常、トリートは、複数本のスチールコードが並行に引き揃え、この上下にゴムシートを配置し、その後、このゴムシートを圧着してスチールコードをゴム中に埋設することにより製造される。しかしながら、Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードが埋設されてなるトリートは、才断工程にて裁断されるとカールしてしまい、タイヤの生産性が悪化してしまうという問題を有している。トリートがカールしてしまうという問題の対策として、例えば、特許文献１では、１＋Ｎ構造のスチールコードにおいて、コアフィラメントとシースフィラメントの径比、コアフィラメントの引張強さｔとシースフィラメントの引張強さＴの比を所定の範囲とする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３１８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、１＋Ｎ構造のスチールコードを用いたトリートにおいては有効であるが、コアフィラメントが２本以上のＭ＋Ｎ構造のスチールコードを用いたトリートのカールの発生を抑制するものではない。このように、トリートのカール防止に関しては、これまで十分に検討がされていないというのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、トリートにカールを生じさせることのないゴム物品補強用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】
【０００７】
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、Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードにおいては、コアフィラメントおよびシースフィラメントの線径および型付け率がトリートのカールに大きく寄与していることを見出した。かかる知見を基に、本発明者はさらに鋭意検討した結果、コアフィラメントおよびシースフィラメントの線径および型付け率がトリートのカールを生じさせやすい範囲であっても、コアフィラメントおよびシースフィラメントの材質を所定のものとすることで、上記課題を解消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。
【０００８】
すなわち、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、Ｍ本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に撚り合わされたＮ本のシースフィラメンと、からなるゴム物品補強用スチールコードにおいて、
前記コアフィラメントの径をｄ１、前記シースフィラメントの径をｄ２としたとき、ｄ１＞ｄ２であり、
前記コアフィラメントの平均型付け率をＨ１、前記シースフィラメントの平均型付け率をＨ２としたとき、Ｈ１＜Ｈ２であり、かつ、
前記コアフィラメントの炭素含有率をＣ１（質量％）、前記シースフィラメントの炭素含有率をＣ２（質量％）としたとき、Ｃ１＞Ｃ２であることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のスチールコードにおいては、前記Ｃ１は０．７０〜０．９０質量％であることが好ましい。また、本発明のスチールコードにおいては、前記Ｃ１は、前記Ｃ２の１．１〜１．５倍であることが好ましい。さらに、本発明においては、２本のコアフィラメントからなるコアと、該コアの周囲に撚り合わされたＮ（２≦Ｎ≦４）本のシースフィラメンと、からなることが好ましい。さらにまた、本発明においては、前記シースフィラメントの本数は３本であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビードコア間にわたりトロイド状をなして跨る少なくとも１枚のカーカス層からなるカーカスと、該カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスのクラウン領域との間に配置されて補強部を形成する、少なくとも２枚のベルト層からなるベルトとを備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルトの１層目の第１ベルト層と２層目の第２ベルト層とがともに、上記本発明のゴム物品補強用スチールコードがコーティングゴム中に埋設されてなるものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、トリートにカールを生じさせることのないゴム物品補強用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できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一好適な実施の形態に係るスチールコードの断面図である。
【図２】フィラメントの振幅を示す説明図である。
【図３】トリートの部分断面図であり。
【図４】スチールコードの短径の比較図であり、（ａ）はｄ１＝ｄ２の場合、（ｂ）および（ｃ）はｄ１＞ｄ２の場合を表す。
【図５】本発明の空気入りラジアルタイヤの一好適例の片側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一好適な実施の形態に係るスチールコードの断面図である。本発明のスチールコード１０は、Ｍ本、好適には２本のコアフィラメント１を撚り合せることなく並列して配置されたコアと、コアの周囲に撚り合わされたＮ本、好適には２〜４本、特に好適には３本のシースフィラメント３と、からなる。本発明のスチールコード１０は、コアフィラメント１の径ｄ１とシースフィラメント２の径ｄ２とが、ｄ１＞ｄ２の関係を満足し、コアフィラメント１の平均型付け率Ｈ１、シースフィラメント２の平均型付け率Ｈ２とが、Ｈ１＜Ｈ２の関係を満足し、かつ、コアフィラメント１の炭素含有率をＣ１（質量％）、シースフィラメント２の炭素含有率をＣ２（質量％）としたとき、Ｃ１＞Ｃ２である。
【００１４】
一般に、Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードは、生産性の観点からバンチャータイプの撚線機で製造されているが、バンチャータイプの撚線機を用いて製造されるスチールコードにおいては、スチールフィラメントに捻じりが加わえられている。Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードの場合、コアフィラメント１とシースフィラメント２には逆向きのト−ション（捻じれ）が発生する。
【００１５】
後述するが、Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードにおいては、ｄ１＝ｄ２の場合と比較して、ｄ２をｄ１より小さくした場合、すなわち、ｄ１＞ｄ２とすることで、トリートを薄ゲージ化することができ、タイヤの軽量化を図ることができる。しかしながら、ｄ２をｄ１よりも小さくすると、ｄ１＝ｄ２の場合と比較して、スチールコードは塑性域が広がる結果、シースフィラメント２のトーションが大きくなってしまう。
【００１６】
また、本発明のスチールコードは、コアフィラメント１の平均型付け率をＨ１、シースフィラメント２の平均型付け率をＨ２としたとき、Ｈ１＜Ｈ２の関係を満たす際に最も効果を発揮する。本発明のスチールコードにおいてＨ１＜Ｈ２としたのは、Ｈ１＜Ｈ２の場合に、トリートのカールの発生が顕著だからである。ここで、コアフィラメント１およびシースフィラメント２の平均型付け率Ｈ（％）とは、フィラメントの振幅Ａの平均をＡａｖｅ．としたとき、下記式、
平均型付け率Ｈ（％）＝Ａａｖｅ．／（２×ｄ１＋ｄ２）×１００
にて定義される。振幅Ａの平均であるＡａｖｅ．は、スチールコードを解した後、フィラメントにおける振幅を測定し、その最大値Ａ１と最小値Ａ２の平均を意味する。なお、図２はフィラメントの振幅を示す説明図である。以下、Ｈ１およびＨ２とトリートカールの関係を図３を用いて説明する。
【００１７】
図３は、トリートの部分断面図である。図３に示すように、コアフィラメント１の平均型付け率Ｈ１（％）が小さい場合、コアフィラメント１はトリートの略中心に位置し、ほとんど移動しないため、コアフィラメント１はスチールコードの上下に配置された被覆ゴム３ａ、３ｂと接触することはなく、シースフィラメント２のみが被覆ゴム３ａ、３ｂと接触している状態となる。このような状態においては、シースフィラメント２は被覆ゴム３ａ、３ｂにより、トーションによる回転が抑制されるが、コアフィラメント１は被覆ゴム３ａ、３ｂとの接触がないため、トリートの才断時にコアフィラメント１のトーションに起因する回転が生じ、これにより、トリートにカールが発生する。このように、Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードのうち、ｄ１＞ｄ２であり、かつ、Ｈ１＜Ｈ２の条件を満足するスチールコードを用いたトリートは、特にカールしやすい。
【００１８】
そこで、本発明のスチールコードは、このようなスチールコードにおいて、コアフィラメント１の炭素含有率をＣ１（質量％）、シースフィラメント２の炭素含有率をＣ２（質量％）としたとき、Ｃ１＞Ｃ２としている。好適にはＣ１はＣ２の１．１〜１．５倍である。シースフィラメント２として、コアフィラメント１よりも塑性変形しやすいフィラメントを用いることで、ｄ１＞ｄ２、およびＨ１＜Ｈ２の関係を満足するスチールコードを用いたトリートであっても、カールを防止することができる。なお、Ｃ１がＣ２の１．５倍を超えると、スチールコードの形状に乱れが生じるおそれがあるため好ましくなく、Ｃ１とＣ２の値が同じであるとトリートカールを抑制することができない。特に、ｄ１／ｄ２の値が１．２〜２．０、Ｈ１／Ｈ２の値が０〜０．７０である場合に有効である。
【００１９】
本発明のスチールコードにおいては、Ｃ１は０．７０〜０．９０質量％であることが好ましい。Ｃ１が０．７０質量％未満であると、本発明のスチールコードを用いたトリートをタイヤのベルトに適用した場合、タイヤ強度を十分に確保することができない恐れがある。一方、Ｃ１の上限については特に制限はないが、生産コストを考慮すると、Ｃ１は０．９０質量％以下がよい。
【００２０】
本発明のスチールコードを用いたトリートを乗用車用タイヤのベルト層に用いる場合は、コアフィラメント１の径ｄ１は０．１６〜０．３２ｍｍであり、かつ、シースフィラメント２の径ｄ２は０．１２〜０．２９ｍｍであることが好ましい。各フィラメントの径が上記範囲を超えると、本発明のスチールコードをベルトの補強材として用いたとしても、十分な軽量効果が得られない場合がある。一方、各フィラメントの径が上記範囲未満であると、ベルト強度不足の懸念がある。
【００２１】
本発明のスチールコードにおいては、シースフィラメントの撚り方向、撚りピッチ等の条件については、特に制約されるものではなく、常法に従い適宜構成することが可能である。
【００２２】
なお、先述したとおり、Ｍ＋Ｎ構造のスチールコードにおいて、ｄ１＜ｄ２とすることで、ｄ１＝ｄ２の場合と比較して、タイヤの軽量化効果も得ることができる。以下、かかる点について説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、スチールコードの短径の比較図であり、（ａ）はｄ１＝ｄ２の場合、（ｂ）および（ｃ）はｄ１＞ｄ２の場合を表す。図示するように、Ｍ＋Ｎ構造（図示例においては２＋３構造）のスチールコード１０の短径はシースフィラメント２の径に支配されている。したがって、シースフィラメント２の径ｄ２をコアフィラメント１の径ｄ１よりも小さくすることにより、スチールコードの短径を小さくすることができる。したがって、本発明のスチールコードを、例えば、タイヤを構成するベルトの第１ベルト層および第２ベルト層の補強材に適用すれば、第１ベルト層のスチールコードと第２ベルト層のスチールコードとの距離を保ちつつ、ベルト層の厚みを薄くすることができる。これにより、ＢＥＳに対する耐性である、いわゆる耐ＢＥＳ性を低下させることなく、ベルトの軽量化が可能となる。同時に、スチールの使用量を減らすことができるため、さらにタイヤの軽量化を図ることができる。なお、本発明のスチールコードにおいては、トリートカールの低減とコード性状安定性の効果を得つつ、軽量性とベルト強度を確保するため、ｄ１／ｄ２の値は、１．２〜２．０とすることが好ましい。
【００２３】
次に、本発明の空気入りラジアルタイヤについて説明する。
図５に、本発明の空気入りラジアルタイヤの一好適例の片側断面図を示す。図示するタイヤは、カーカスのクラウン領域に配設されて接地部を形成するトレッド部１１と、トレッド部１１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部１２と、各サイドウォール部１２の内周側に連続するビード部１３とを備えている。また、一方のビード部１３から他方のビード部１３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカス層からなるカーカス１４が配設されており、カーカス１４のクラウン領域のタイヤ径方向外側は、少なくとも２層、図示する例では２層の第１ベルト層１５ａと第２ベルト層１５ｂとからなるベルトにより補強されている。ここで、カーカス１４のカーカス層は複数枚としてもよく、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、７０〜９０°の角度で延びる有機繊維コードを好適に用いることができる。
【００２４】
本発明のタイヤにおいては、第１ベルト層１５ａ、第２ベルト層１５ｂがともに、上記本発明のスチールコードを用いたトリートからなる。本発明のスチールコード１０を用いたトリートは、カールが生じないため、タイヤ製造時の作業性に優れている。また、シースフィラメントとして合金を用いているため、振動ノイズを低減させることができる。また、本発明のスチールコードを用いることにより、第１ベルト層１５ａのスチールコードと第２ベルト層１５ｂのスチールコードの距離を保ちつつ、ベルト層の厚みを薄くすることができる。これにより、耐ＢＥＳ性を低下させることなく、ベルトの軽量化が可能となる。また、スチールの使用量を減らすことができるため、さらにタイヤの軽量化を図ることができる。
【００２５】
本発明の空気入りラジアルタイヤは、ベルトの構造が上記要件を満足するものであれば、それ以外の具体的なタイヤ構造については、特に制限されるものではない。また、本発明の空気入りラジアルタイヤは、乗用車用タイヤに好適に用いることができる。なお、タイヤに充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【００２６】
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１〜６、従来例および比較例＞
下記表１に示す構造のスチールコードを、バンチャー撚線機で製造した。この際、スチールコード全体としてのトーションが０となるようにした。得られたスチールコードの多数本を、同表に示す打込み数となるように複数本並行に引き揃えて、上下から未加硫ゴムを被覆してトリートを作製した。なお、トリートの厚みは１．２０ｍｍとした。得られたトリートにつき、下記手順に従い、トリートカール性つき評価した。なお、シースフィラメントのトーションは、ＪＩＳ  Ｇ  ３５１０のスチールタイヤコード試験方法に準拠して求めた。
【００２７】
また、得られたトリートをベルト層に適用して、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤを作製した。作製したタイヤは、３枚のベルト層を有し、第１ベルト層と第２ベルト層に上記トリートを適用した。スチールコードの打込み角度はタイヤ周方向に対して±２６°とした。また、最外層ベルト層として、タイヤ周方向に実質的に平行に配置された、有機繊維コードのゴム引き層からなる周方向ベルトを配置した。
【００２８】
＜トリートカール性＞
得られた各トリートを才断し、トリートに浮き上がりが生じるかについて観察した。結果は、従来例を基準として、同程度であれば○、劣る場合を×とした。得られた結果を表１に併記する。
【００２９】
＜コード性状安定性＞
表１に示す構造のスチールコードを１ｍの長さの試験片に溶断し、投影機を用いて倍率２０倍に拡大して、コアフィラメントからのシースフィラメントの浮き上がりを観察した。結果は、従来例を基準として、コード性状安定性が向上している場合を○、同等以下の場合を×とした。得られた結果を表１に併記する。
【００３０】
＜総合評価＞
トリートカール性およびコード性状安定性の評価において、両者とも優れている場合を○、トリートにカールは生じないがコード性状が乱れた場合を△、トリートにカールが生じた場合を×とした。結果が○および△であれば、トリートカールの観点では、実用上問題なく使用することができる。結果を表１に併記する。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１より、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、ゴムシートに埋設してトリートとしてもカールが生じないことがわかる。
【符号の説明】
【００３３】
１  コアフィラメント、  ２  シースフィラメント、  ３ａ、３ｂ  被覆ゴム、  １０  スチールコード、  １１  トレッド部、  １２  サイドウォール部、  １３  ビード部、  １４  カーカス、  １５ａ  第１ベルト層、  １５ｂ  第２ベルト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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