(57)【要約】  本発明は、ゴム補強用のスチールコードを提供する。スチールコードは、コアストランド及びコアストランドの周囲に撚った少なくとも３つの外側ストランドを含み、コアストランドは、少なくとも１つの第１のコアフィラメント及び第１のコアフィラメントの周囲に撚った複数の第１の外側フィラメントを含み、各外側ストランドは多数の第２のフィラメントを含み、複数の第１の外側フィラメントの少なくとも１つは、コアストランドに撚る前に予備成形され、第２のスチールフィラメントの少なくとも１つは、各外側ストランドを形成するために撚る前は直線である。スチールコードは、コアフィラメント移動の性能を改善した。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム補強用のスチールコードであって、前記スチールコードは、コアストランド及び前記コアストランドの周囲に撚った少なくとも３つの外側ストランドを含み、前記コアストランドは、少なくとも１つの第１のコアフィラメント及び前記少なくとも１つの第１のコアフィラメントの周囲に撚った複数の第１の外側フィラメントを含み、各前記外側ストランドは多数の第２のフィラメントを含み、前記複数の第１の外側フィラメントの少なくとも１つは、前記コアストランドに撚る前に予備成形され、前記多数の第２のスチールフィラメントの少なくとも１つは、各前記外側ストランドを形成するために撚る前は直線であることを特徴とする、スチールコード。
【請求項２】
前記複数の第１の外側フィラメントの全ては、前記コアストランドに撚る前に予備成形されることを特徴とする、請求項１に記載のスチールコード。
【請求項３】
前記少なくとも１つの第１のコアフィラメントは、前記コアストランドに撚る前に予備成形されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスチールコード。
【請求項４】
前記多数の第２のスチールフィラメントの全ては、前記外側ストランドを形成するために撚る前は直線であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスチールコード。
【請求項５】
前記第１のコアフィラメント又は前記第１の外側フィラメントに予備成形することは、単一圧着、２つの異なる平面内の二重圧着、又は多角形予備成形であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のスチールコード。
【請求項６】
前記予備成形された第１の外側フィラメントは、その長さに沿って連続した波Ａ及び連続した波Ｂを含み、前記波Ａは前記波Ｂと波高が異なり、前記波Ａは１．０５ｘｄ１〜４ｘｄ１ｍｍの範囲の波高を有し、ｄ１は前記第１の外側フィラメントの直径であり、前記波Ｂは、０．５ｘＤ１〜１．５ｘＤ１ｍｍの範囲の波高を有し、Ｄ１は前記第１の外側フィラメントの包含円の直径であることを特徴とする、請求項１又は５のいずれか一項に記載のスチールコード。
【請求項７】
前記波Ａは１．０５ｘｄ１〜３．５ｘｄ１ｍｍの範囲の波高を有し、前記波Ｂは、０．７ｘＤ１〜１．２ｘＤ１ｍｍの範囲の波高を有することを特徴とする、請求項６に記載のスチールコード。
【請求項８】
前記予備成形された第１のコアフィラメントは、その長さに沿って連続した波Ｃを含み、前記波Ｃは、１．０５ｘｄ２〜４ｘｄ２ｍｍの範囲の波高を有し、ｄ２は前記第１のコアフィラメントの直径であることを特徴とする、請求項３に記載のスチールコード。
【請求項９】
前記波Ｃは、１．０５ｘｄ２〜３．５ｘｄ２ｍｍの範囲の波高を有することを特徴とする、請求項８に記載のスチールコード。
【請求項１０】
複数のベルト層及びカーカスを含むオフロードタイヤであって、前記ベルトは、請求項１〜９のいずれか一項に記載の前記スチールコードによって補強されることを特徴とする、オフロードタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム補強用のスチールコードに関する。又本発明は、スチールコードによって補強されたタイヤにも関する。
【背景技術】
【０００２】
オフロードタイヤのような重荷重タイヤを補強するためのスチールコードは、高い強度を有する必要があり、結果としてスチールコードは、高い強度に達するために複数のフィラメントを備えた複数のストランドを有し、このようなスチールコードは、いわゆるＯＴＲコードである。
【０００３】
一般的にＯＴＲコードは複数のストランド構造を有し、これはスチールコードに高い強度及び高い破断荷重を持たせる。
【０００４】
重荷重タイヤを使用中又は走行中、ＯＴＲコードは非常に重い荷重を受け、これはＯＴＲコードのコアストランド内のコアフィラメントに強い力を与え、場合によってはこの強い力はコアフィラメントをゴム層から移動させ、その後空気に曝し（いわゆるコアフィラメント移動）、これによりスチールコードの強度が悪化し、コアフィラメント移動により水分がゴム層に侵入してスチールコードを腐食させるので、腐食問題を引き起こす。
【０００５】
日本特許第２００６０２２４１３号公報は、コアストランド及び多数のシースストランドを有するスチールコードを開示しており、コアストランド内のコアフィラメントはシースフィラメントより厚く、コアフィラメントは波形に予備成形される。そうすることにより、コアフィラメントの移動は改善される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一目的は、より良好な性能を備えたスチールコードを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、スチールコードによって補強されたタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の目的によれば、ゴム補強用のスチールコードが提供され、スチールコードは、コアストランド及びコアストランドの周囲に撚った少なくとも３つの外側ストランドを含み、コアストランドは、少なくとも１つの第１のコアフィラメント及び少なくとも１つの第１のコアフィラメントの周囲に撚った複数の第１の外側フィラメントを含み、各外側ストランドは多数の第２のフィラメントを含み、第１の外側フィラメントの少なくとも１つは、コアストランドに撚る前に予備成形され、第２のスチールフィラメントの少なくとも１つは、各外側ストランドを形成するために撚る前は直線である。
【０００９】
第１の外側フィラメントの少なくとも１つに予備成形を提供することにより、第１のコアフィラメントの移動は、第１のコアフィラメントの著しく改善した固定力のために低減される。
【００１０】
好ましくは第１の外側フィラメントの全てが、コアストランドに撚る前に予備成形される。これにより第１のコアフィラメントの固定力がより高くなり、その後スチールコードをタイヤのゴム層の中に埋め込む時に、コアフィラメント移動の危険性が低減する。
【００１１】
好ましくは少なくとも１つの第１のコアフィラメントは、コアストランドに撚る前に予備成形される。
【００１２】
好ましくは第２のスチールフィラメントの全てが、外側ストランドを形成するために撚る前は直線である。
【００１３】
「直線」とは、最終的なスチールコード内のスチールフィラメントが、直線のフィラメントから始まり、１つの螺旋通路又は互いに重ねた複数の螺旋経路の次にフィラメントを備えて終わる撚り工程のみにより、変形を受けたフィラメントであることを意味する。「直線」とは、スチールフィラメントが最終的なスチールコード内で絶対的な直線であることを意味するものではない。「直線」の第２のスチールフィラメントは、最終的なスチールコードから撚りを解く時にその長さに沿って螺旋経路を有し、これは撚り工程によるためであるが、いかなる他の追加の塑性変形もない。
【００１４】
「予備成形した」とは、スチールフィラメント、すなわち第１の外側フィラメントが、撚り工程により変形するだけでなく、更に直線フィラメントの経路から外れるように一部の追加の塑性変形も受けた、最終的なスチールコード内のフィラメントであることを意味する。追加の塑性変形は、単一圧着変形、国際公開第９９／２８５４７号パンフレットに記載されたような２つの異なる面内の二重圧着変形、中国特許第１１３３０７５号明細書に記載されたような多角形変形、及び他の公知の変形タイプであることが可能である。最終的なスチールコードから撚りを解く時、最終的なスチールコード内の「予備成形した」フィラメントは、その長さに沿って螺旋経路に追加の塑性変形を追加した結果である小さい波を有する。コアストランド内の第１のコアフィラメントは、コア内にある際に撚り工程を受けていない、換言すると予備成形した第１のコアフィラメントは、その長さに沿って小さい波のみを有するが螺旋経路がないので例外である。
【００１５】
スチールコードから予備成形した第１の外側フィラメントの撚りを解く時、予備成形した第１の外側フィラメントは、その長さに沿って連続した波Ａ及び連続した波Ｂを含む。波Ａ及び波Ｂは、どちらも予備成形変形及び撚り工程の効果を組み合わせることによってもたらされ、波Ａは主に撚り工程に加えて予備成形変形によってもたらされる一方で、波Ｂは主に予備成形変形に加えて撚り工程によってもたらされる。好ましくは、波Ａは、１．０５ｘｄ１〜４ｘｄ１ｍｍの範囲の波高を有し、ｄ１は第１の外側フィラメントの直径であり、波Ｂは、０．５ｘＤ１〜１．５ｘＤ１ｍｍの範囲の波高を有し、Ｄ１は第１の外側フィラメントの包含円の直径であり、ここでは包含円は、スチールコードの１断面において第１の外側フィラメントの全てを覆う最小円である。より好ましくは、波Ａは、１．０５ｘｄ１〜３．５ｘｄ１ｍｍの範囲の波高を有し、波Ｂは、０．７ｘＤ１〜１．２ｘＤ１ｍｍの範囲の波高を有する。波高が大き過ぎる場合、スチールコードの強度は低過ぎ、波高が低過ぎる場合、第１のコアフィラメントの固定力は小さ過ぎる。
【００１６】
スチールコードから予備成形した第１のコアフィラメントの撚りを解く時、予備成形した第１のコアフィラメントは連続した波Ｃを含み、連続した波Ｃはその長さに沿って予備成形した変形の結果である。好ましくは、波Ｃは、１．０５ｘｄ２〜４ｘｄ２ｍｍの範囲の波高を有し、ｄ２は第１のコアフィラメントの直径である。より好ましくは、波Ｃは、１．０５ｘｄ２〜３．５ｘｄ２ｍｍの範囲の波高を有する。
【００１７】
波高は輪郭投影機によって測定される。フィラメントは、スチールコードから撚りを解かれ、波高測定のサンプルであるために１００〜１５０ｍｍの長さを備えて切断され、投影されるサンプルの平面は、測定前に最大波高を有することを確実にするべきである。サンプル又はフィラメントが投影されると、波高はまず２つの隣接した波頭の間に線を引き、次いで２つの隣接した波頭の間にある波の谷から線までの最短距離を測定することによって測定される。この短距離は、スチールフィラメントの直径を含む波高である。
【００１８】
ラップフィラメントは、スチールコードの形を修正するために外側ストランドの周囲に巻き付けられる。
【００１９】
コアストランド及び外側ストランドを含むストランドは、２層構造又は３層構造を有してもよい。２層構造は、第１のコアフィラメントが中にあるコア層及び第１の外側フィラメントが中にある外層を含む一方で、３層構造は、コア層、外層及び中間層を含む。３層以上の場合、中間層内のフィラメントも第１の外側フィラメントとして画定され、コアストランドに撚る前に予備成形されることが好ましい。
【００２０】
スチールコードは、７ｘ７＋１、７ｘ（１＋６＋１２）＋１、（１＋６）＋６ｘ（３＋９＋１５）又は（１＋６＋１２）＋６ｘ（３＋９＋１５）のようなあらゆる公知の構造を有してもよい。
【００２１】
本発明の第２の目的によれば、オフロードタイヤが提供され、タイヤは複数のベルト層及びカーカスを含み、ベルトはスチールコードによって補強され、スチールコードの少なくとも１つは、コアストランド及びコアストランドの周囲に撚った少なくとも３つの外側ストランドを含み、コアストランドは、少なくとも１つ第１のコアフィラメント及び少なくとも１つの第１のコアフィラメントの周囲に撚った複数の第１の外側フィラメントを含み、各外側ストランドは多数の第２のフィラメントを含み、第１の外側フィラメントの少なくとも１つは、コアストランドに撚る前に予備成形され、第２のスチールフィラメントの少なくとも１つは、各外側ストランドを形成するために撚る前は直線である。
【００２２】
オフロードタイヤは、コアフィラメント移動の危険性を低減し、そこから品質をより良くし、寿命を延ばす。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】７ｘ７＋１の構造を備えたスチールコードを示す。
【図２】予備成形されたスチールフィラメント及びスチールコードから撚りを解いた直線スチールフィラメントを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
スチールコード用のスチールフィラメントは、線材から作成される。
【００２５】
線材は、まず機械的デスケーリングによって、及び／又は表面に存在する酸化物を取り除くためにＨ２ＳＯ４若しくはＨＣＬ溶液内での化学的酸洗によって洗浄される。次いで線材が水中ですすがれて乾燥される。乾燥した線材は、次いで直径を第１の中径まで低減するために第１の一連の乾式伸線作動を受ける。
【００２６】
この第１の中径、例えば約３．０〜３．５ｍｍでは、乾式伸線した鋼線は、パテンティングと呼ばれる第１の中間熱処理を受ける。パテンティングとは、まず温度約１０００℃までオーステナイト化することに続いて、オーステナイトからパーライトに温度約６００〜６５０℃での変態相を意味する。鋼線は、次いで更なる機械的変形の準備が整う。
【００２７】
その後鋼線は、直径低減ステップの第２の数において第１の中径から第２の中径まで更に乾式伸線される。第２の直径は、典型的には１．０ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲である。
【００２８】
この第２の中径では、鋼線は、第２のパテンティング処理、すなわち約１０００℃の温度で再度オーステナイト化され、その後パーライトに変態できるように６００〜６５０℃の温度に急冷される。
【００２９】
第１及び第２の乾式伸線ステップの総低減があまり大きくない場合、直接伸線作動は線材から第２の中径まで行うことができる。
【００３０】
この第２のパテンティング処理の後、鋼線は、通常黄銅被覆を備える、すなわち銅は鋼線上にメッキされ、亜鉛は銅上にメッキされる。熱拡散処理は、黄銅被覆を形成するために適用される。別法として、鋼線は、銅、亜鉛及びコバルトの第３次合金、チタニウム、ニッケル、鉄又は他の公知の金属を含む、三元合金被覆を備えることができる。
【００３１】
次いで黄銅被覆又は三元合金被覆された鋼線は、湿式伸線機を用いて最終的な一連の断面低減をされる。生成物は、０．６０重量パーセントより高い、例えば０．７０重量パーセントより高い、又は０．８０重量パーセントより高い、又は０．９０重量パーセントより更に高い炭素成分、及び典型的には２０００ＭＰａ超、例えば３８００〜２０００ｄＭｐａ超、又は４１００〜２０００ｄＭＰａ超、又は４４００〜２０００ｄＭｐａ超（ｄは鋼線の直径である）の引張強度を有し、弾性製品の補強に適合する鋼線である。
【００３２】
タイヤの補強に適合した鋼線は、典型的には０．０５ｍｍ〜０．６０ｍｍ、例えば０．１０ｍｍ〜０．４０ｍｍの範囲の最終的な直径を有する。フィラメントの直径の例は、０．１０ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．１７５ｍｍ、０．１８ｍｍ、０．２０ｍｍ、０．２２ｍｍ、０．２４５ｍｍ、０．２８ｍｍ、０．３０ｍｍ、０．３２ｍｍ、０．３５ｍｍ、０．３８ｍｍ、０．４０ｍｍである。
【００３３】
スチールフィラメントの調整後、コアストランドの外層内に配置される少なくとも１つスチールフィラメント、好ましくはコアストランドの外層内の全てのスチールフィラメントは、予備成形工程を受け、次いで全てのスチールフィラメントは、スチールコードを形成するために撚り工程を受ける。
【００３４】
予備成形工程は、単一圧着、２つの異なる平面内の二重圧着、又は多角形予備成形である。好ましくは、予備成形工程は、スチールフィラメントの強度損失が少ないので単一圧着である。
【００３５】
図１は、第１の実施形態を例示する。スチールコード１００は７ｘ７＋１の構造を有し、第１のコアフィラメント１０５及び第１の外側フィラメント１１０は、撚り工程の前に予備成形され、各外側ストランドはフィラメント１１５及びフィラメント１２０を有し、フィラメント１２０は外側ストランドのコア内にあり、フィラメント１１５及び１２０は、撚り工程の前は直線であり、フィラメント１２５は外側ストランドの周囲に巻き付けられる。図２は、フィラメント１０５、１１０、１１５、及び１２０の異なる波形を示す。波Ｃ、すなわちフィラメント１０５の波形は、予備成形変形のみによってもたらされる。波Ａ、すなわちフィラメント１１０のより小さい波形は、主に撚り工程に加えて予備成形変形によってもたらされる。波Ｂ、すなわちフィラメント１１０のより大きい波形は、主に予備成形変形に加えて撚り工程によってもたらされる。フィラメント１１５及び１２０の波形は、撚り工程のみによってもたらされ、フィラメント１１５の波形及びフィラメント１２０の波形は、フィラメント１１５及びフィラメント１２０が異なる撚り工程を有するので、異なる波高を有する。図２に示されたように、波高は、まずフィラメントが輪郭投影によって投影された時に２つの隣接した波頭の間に線を引き、次いで波の谷から線までの最短距離を測定することによって測定される（波Ａ、波Ｂ及び波Ｃの例を参照されたい）。この短距離は、スチールフィラメントの直径を含む波高である。
【００３６】
比較試験を行った。表１にその結果をまとめる。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
コアフィラメントの固定力は、以下のステップを備えた方法によって試験される、すなわち、まず、平行に配置された４つのスチールコードが埋め込まれたゴム引きされたサンプルを作成し、２つの隣接したスチールコードの間の距離は、１つのスチールコードの中心から別のスチールコードの中心までが５ｍｍであり、ゴム引きしたサンプルは２２０ｘ２５ｘ１５ｍｍ（長さｘ幅ｘ高さ）の大きさを有し、２番目に、ゴム引きしたサンプルの一端を選択し、選択した端部のゴム化合物を取り除き、中にスチールコードを残し、残りのゴム引きしたサンプルは確実に１インチの長さを有し、３番目に、第１のコアフィラメントを露出するために選択した端部のスチールコードから外側ストランド及び第１の外側フィラメントを解き、４番目に、ゴム引きしたサンプルから第１のコアフィラメントの１つを引き抜き、必要な力を記録する。記録された力がコアフィラメントの固定力である。
【００３９】
上の表から、本発明のスチールコードは、参照と比較したコアフィラメントの固定力に十分に高い改善を有することが明らかである。第１の外側フィラメントを予備成形する固定力は、第１のコアフィラメントのみを予備成形する固定力より１０倍高い。改善された固定力は、コアフィラメント移動の危険性を低減する。
【００４０】
第２の実施形態は、７ｘ（１＋６＋１２）のスチールコードである。スチールコードの各ストランドは、コア、中間層及び外層の３層構造を有する。中間層及び外層内のフィラメントは、撚り工程の前に予備成形され、スチールコードの残りのフィラメントは、撚り工程の前は直線である。予備成形された第１の外側フィラメントは、その長さに沿って連続した波Ａ及び連続した波Ｂを含み、波Ａは０．２９０ｍｍの波高を有し、波Ｂは０．５５８ｍｍの波高を有する。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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