(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本または複数本のコアフィラメントからなるコア部の周囲に未加硫ゴムを被覆した後、該未加硫ゴムが被覆されたコア部の周囲にシースフィラメントを撚り合わせるゴム−スチール複合体コードの製造方法であって、
前記未加硫ゴムの被覆に先立って、未加硫ゴム断面積Ｂとコア部断面積Ｃとの関係に基づき、下記条件、
０．６Ｃ≦Ｂ＜２．０Ｃのとき、コア部加熱温度７０〜１００℃、
２．０Ｃ≦Ｂ＜４．０Ｃのとき、コア部加熱温度５０〜７０℃、
に従い、前記コア部を加熱することを特徴とするゴム−スチール複合体コードの製造方法。
【請求項２】
前記コア部を巻き出す工程と、巻き出された該コア部を加熱する工程と、加熱された該コア部の周囲に未加硫ゴムを被覆する工程と、該未加硫ゴムが被覆されたコア部の周囲に前記シースフィラメントを撚り合わせる工程と、を連続的に行う請求項１記載のゴム−スチール複合体コードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム−スチール複合体コードの製造方法およびそれにより得られるゴム−スチール複合体コード（以下、単に「製造方法」および「コード」とも称する）に関し、詳しくは、コアとシースとからなる層撚り構造を有するゴム−スチール複合体コードの製造方法、および、それにより得られるゴム−スチール複合体コードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コアの周りにシースを配置してなる構造を有するコードの耐腐食疲労性を向上する目的で、あらかじめコア部に未加硫ゴム被覆処理を施した後にシースを撚り合わせることで、ゴムペネトレーション（ゴムペネ）性を確保することが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、コア線材の周囲に未加硫ゴムを被覆し、引き続きその廻りに複数本のシースワイヤを撚り合わせるようにしたエラストマー複合スチールコードの製造方法が開示されており、特許文献２には、コアに対して予め未加硫ゴムを被覆し、そのゴム被覆層の外側表面に防着用粒子を付着させた後、コアとシースとを撚り合わせてなるスチールコードが開示されている。また、特許文献３には、コアフィラメントとする２〜４本のスチールフィラメントの全てのフィラメント周囲に未加硫ゴムを被覆した後、それら２〜４本の全スチールフィラメントを同時に撚り合わせて芯ストランドとなし、次いで、その芯ストランドの周りに外層フィラメントとする複数本のスチールフィラメントを撚り合わせるエラストマー複合スチールコードの製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２６６２６６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００４−１９０１９９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２００２−３０２８８５号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように、あらかじめコア部の周囲に未加硫ゴムを被覆して、その後、シースフィラメントを撚り合わせることによりスチールコードを得るに際しては、ゴムペネに必要な量の未加硫ゴムを、コア部の周囲にできるだけ均一に被覆することが重要となる。これは、未加硫ゴムを均一に被覆しないと、コード長手方向でゴムペネがバラツキを生ずる原因となり、耐腐食疲労性能が十分に発揮されないためである。また、ゴムペネ必要量以上の未加硫ゴムを被覆すると、余剰ゴムがシースフィラメントの間からはみ出して、コード構造の乱れや作業性の悪化を引き起こすことに加え、不必要なゴム使用によるコスト増加に繋がるという問題もある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、コア部と、その周囲に配置されたシースフィラメントとを有するコードを製造するにあたり、コア部の周囲への均一な未加硫ゴムの被覆を実現して、耐疲労性能を向上したゴム−スチール複合体コードが得られるゴム−スチール複合体コードの製造方法、およびそれにより得られるゴム−スチール複合体コードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、コア部に未加硫ゴムを被覆するに先立って、あらかじめ所定条件に従いコア部を加熱しておくことで、未加硫ゴムの均一な被覆状態が得られることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明のゴム−スチール複合体コードの製造方法は、１本または複数本のコアフィラメントからなるコア部の周囲に未加硫ゴムを被覆した後、該未加硫ゴムが被覆されたコア部の周囲にシースフィラメントを撚り合わせるゴム−スチール複合体コードの製造方法であって、
前記未加硫ゴムの被覆に先立って、未加硫ゴム断面積Ｂとコア部断面積Ｃとの関係に基づき、下記条件、
０．６Ｃ≦Ｂ＜２．０Ｃのとき、コア部加熱温度７０〜１００℃、
２．０Ｃ≦Ｂ＜４．０Ｃのとき、コア部加熱温度５０〜７０℃、
に従い、前記コア部を加熱することを特徴とするものである。ここで、未加硫ゴム断面積Ｂとは、図２中に示すように、コア部１の周囲に未加硫ゴム２を被覆した状態での未加硫ゴム２の断面積（横線部）である。また、コア部断面積Ｃとは、コア部１を形成する全フィラメントの断面積（斜線部）である。
【０００８】
本発明において好適には、前記コア部を巻き出す工程と、巻き出された該コア部を加熱する工程と、加熱された該コア部の周囲に未加硫ゴムを被覆する工程と、該未加硫ゴムが被覆されたコア部の周囲に前記シースフィラメントを撚り合わせる工程と、を連続的に行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記構成としたことにより、未加硫ゴムをコア部の周囲に均一に被覆することが可能となり、これにより、ゴムペネ性に優れ、耐疲労性能が向上したゴム−スチール複合体コードが得られるゴム−スチール複合体コードの製造方法を実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一例のゴム−スチール複合体コードのコード構造を示す。図示するゴム−スチール複合体コード１０は、３本のコアフィラメント１１からなるコア部１と、その周囲に配置された９本のシースフィラメント１２とで構成されている。
【００１２】
本発明においては、かかるゴム−スチール複合体コードを製造するにあたり、コア部１の周囲に未加硫ゴム２を被覆した後、未加硫ゴム２が被覆されたコア部１の周囲にシースフィラメント１２を撚り合わせる方法を用いるとともに、未加硫ゴム２の被覆に先立って、所定条件に従い、コア部１を加熱する点が重要である。
【００１３】
前述したように、タイヤ用のスチールコードでは、耐腐食疲労性能向上のために、未加硫ゴムとフィラメントを同時に撚り上げることで、良好なゴムペネを確保することが可能となるが、一方で、未加硫ゴムが均一に被覆されなければ、コード長手方向でゴムペネのバラツキが生じてしまい、耐腐食疲労性の向上が阻害されてしまう。本発明においては、未加硫ゴム２をコア部１に均一に被覆するための手法として、コア部１をあらかじめ所定条件に従い加熱装置で加熱した後に未加硫ゴム２を被覆する手法を用いることで、未加硫ゴム２をコア部１に密着しやすくすることができ、これにより、コード長手方向における未加硫ゴムによる均一な被覆を実現することが可能となった。
【００１４】
これは、以下のような理由による。すなわち、室温状態のコア部に熱入れした未加硫ゴムを被覆する際には、コア部界面で未加硫ゴムの温度が低下するため、未加硫ゴムの流動性が減少して、コア部への密着性が低下することにより未加硫ゴムの剥離が発生してしまう場合がある。これに対し、本発明によれば、コア部１の加熱処理を行うことで、未加硫ゴム２の被覆の際に、コア部１を構成するフィラメントと未加硫ゴム２との界面での温度差が少なくなる。そのため、コア部１と接した状態でも未加硫ゴム２の流動性が保たれることとなり、未加硫ゴム２のコア部１への密着性が向上して、コード長手方向での未加硫ゴムの被覆率を安定させることが可能となるのである。
【００１５】
本発明におけるコア部１の具体的な加熱条件は、未加硫ゴム断面積Ｂとコア部断面積Ｃとの関係に基づき決定される。コア部と未加硫ゴム温度の差を近づけることで、未加硫ゴムの流動性が上がり、コードへの密着性が向上するため、未加硫ゴムの剥離率をコード長手方向で安定させることができる。すなわち、これらの関係が０．６Ｃ≦Ｂ＜２．０Ｃを満足する場合には、未加硫ゴムの流動性を維持してコア部への密着性を確保するためには、コア部加熱温度を７０℃以上とすることが必要となる。一方、加熱温度が１００℃を超えると、見かけの未加硫ゴム被覆率は向上するものの、コア部のスチールコードめっき層が酸化劣化してしまうため、加硫後の接着力が低下して、スチールコードに繰り返し入力が入った際にコアとシースとの間のゴムが摩滅しやすくなり、耐疲労性の確保ができなくなる。また、これらの関係が２．０Ｃ≦Ｂ＜４．０Ｃを満足する場合には、未加硫ゴムの被覆断面積が増えてゴムの熱量が大きくなるので、コア部への密着性を確保するためのコア部加熱温度の下限値は５０℃となる。一方で、コア部への加熱温度が７０℃を超えると、コア部と未加硫ゴムの熱量がこもってしまい、流動性が高い状態で撚り線機へ入線していくため、未加硫ゴムの被覆率は改善されるが、コア部外周を取り巻くシースフィラメントの配置が乱れやすくなり、耐久性が低下することになる。次に、これらの関係が４．０Ｃ≦Ｂ≦６．５Ｃを満足する場合には、未加硫ゴムの被覆断面積がさらに増えてゴムの熱量がさらに大きくなるので、コア部への密着性を確保するためのコア部加熱温度の下限は室温（２０℃）で十分である。一方で、コア部への加熱温度が５０℃を超えると、未加硫ゴムの被覆率は改善されるが、コア部と未加硫ゴムの熱が高い状態で撚り線機へ入線していくため、未加硫ゴムの流動が起こり、コア部外周を取り巻くシースフィラメントの配置が乱れ易くなり、耐久性が低下することになる。なお、Ｂ＜０．６Ｃではコア部１に対する未加硫ゴム２の被覆が不十分となり、Ｂ＞６．５Ｃでは未加硫ゴム２による被覆部が厚すぎるので、ゴム−スチール複合体コードの製造においては、このような場合はいずれも想定されない。
【００１６】
本発明の製造方法は、１本または複数本のコアフィラメントからなるコア部の周囲にシースフィラメントが配置された構造を有するコードであれば、いかなる構造のコードにも適用することが可能であるが、特には、コアフィラメントとシースフィラメントとが同一方向同ピッチで撚られてなるコンパクト撚り構造や、コア部、第１シース部および第２シース部からなり、コア部および第１シース部への未加硫ゴムの被覆を必要とする３層撚り構造に好適に適用することができ、また、複撚りコードを構成する各ストランドコードへの適用も可能である。
【００１７】
本発明の製造方法は、より具体的には、例えば、図３に示すような装置構成にて実施することができる。図示する製造設備においては、コア部１の巻き出し装置２１と、シースフィラメント１２の撚り合わせ収束器２２との間に、コア部加熱装置２３および未加硫ゴム被覆装置２４とが順次配置されている。このように、各装置を順次直結させて撚り線機２５へ誘導する装置構成とすることで、巻き出し装置２１から加熱装置２３および未加硫ゴム被覆装置２４を経て、撚り合わせ収束器２２を通過して撚り線機２５へと繋がる１本の製造ラインとすることができ、結果として既存の製造ライン内での生産が可能となるので、設備のスペースを最小限に抑えてスペース生産性を高めることができる点で、メリットが大きい。なお、図中の符号２６は、シースフィラメントの巻き出し装置を示す。
【００１８】
図示する装置を用いて図１に示すコードを製造する場合、まず、巻き出し装置２１からコア部１を巻き出して、巻き出されたコア部１を加熱装置２３により加熱した後、加熱されたコア部１の周囲に、未加硫ゴム被覆装置２４で未加硫ゴム２を被覆する。次いで、未加硫ゴムが被覆されたコア部１Ａの周囲に、撚り線機２５を用いて、撚り合わせ収束器２２においてシースフィラメント１２を撚り合わせることで、未加硫ゴムで均一に被覆されたコア部の周囲に、シースフィラメントが撚り合わされてなるコード１０を、連続的に得ることができる。
【００１９】
本発明の製造方法においては、未加硫ゴムによるコア部の被覆に先立ってコア部の加熱を行う点のみが重要であり、それ以外の製造条件の詳細については常法に従い適宜決定することができ、特に制限されるものではない。また、本発明のゴム−スチール複合体コードについても、上記本発明の製造方法により製造されたものであればよく、それ以外の具体的コード構造等の条件については、特に制限されるものではない。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
図１に示すような、３本のコアフィラメントからなるコア部１の周囲に９本のシースフィラメントが撚り合わされた構造を有するゴム−スチール複合体コード（３＋９×０．２２ｍｍ）を、図３に概略を示す構成の設備において、下記手順に従い作製した。
【００２１】
まず、巻き出し装置２１からコア部１（１×３）を巻き出した後、巻き出し装置２１とシース撚り点（撚り合わせ収束器）２２との間に配置された加熱装置２３（加熱装置名：竹田理化工業（株）製，ＨＨＥ−３Ｈ）および未加硫ゴム被覆装置２４を用いて、コア部の加熱およびコア部に対する未加硫ゴム被覆を順次行った。その後、撚り線機２５を用いて、シース撚り点２２でこのコア部の周囲にシースフィラメントを撚り合わせることで、スチールコードを試作した。その際、コア部断面積Ｃに対する未加硫ゴム断面積Ｂを変えるとともに、コア部１の加熱温度条件を、加熱装置２３の制御により下記表中に示すようにそれぞれ変えた。なお、室温２０℃とは、加熱装置を用いなかった場合である。
【００２２】
得られた各コードにつき、未加硫ゴム剥離率および耐疲労性を下記に従い評価した。その結果を、下記の表中に併せて示す。
【００２３】
＜未加硫ゴム剥離率＞
撚り上げたスチールコードの最外シースフィラメントを分離し、コア部の表面における未加硫ゴムの剥離個数と剥離長さを測定して、下記式に従い、各コードの未加硫ゴム剥離率を求めた。コード長手方向での状況を評価するために、各コードを２０ｍごとに１ｍの長さでサンプリングし、Ｎ＝５の平均値により評価を実施した。数値が低いほど、未加硫ゴムの剥離が少ないことを示す。
未加硫ゴム剥離率＝｛（剥離個数×剥離長さ）／（室温状態での剥離個数×室温状態での剥離長さ）｝×１００（％）
【００２４】
＜耐疲労性＞
各コードの複数本を未加硫ゴムシートに等間隔で平行に並べて埋設し、加圧・加熱下で加硫した。得られた加硫ゴムシートが破断するまでの曲げ回数を、曲率半径１５ｍｍのローラーを備えたＪＩＳＬ１０１７に準ずる繰り返し曲げ疲労試験により測定した。結果は、室温２０℃での各従来例および参考例の値をそれぞれ１００として指数表示した。数値が高い程、耐疲労性が高いことを示す。
【００２５】
【表１】
0005224277.tif 000002
【００２６】
【表２】
0005224277.tif 000003
【００２７】
【表３】
0005224277.tif 000004
【００２８】
【表４】
0005224277.tif 000005
【００２９】
【表５】
0005224277.tif 000006
【００３０】
【表６】
0005224277.tif 000007
【００３１】
上記表中に示す通り、コア部断面積Ｃに対し未加硫ゴム断面積Ｂが０．６Ｃ≦Ｂ＜２．０Ｃを満足する場合、コア部加熱温度を７０〜１００℃とすることで、未加硫ゴムの剥離率が低減し、耐疲労性が向上していることがわかる。また、２．０Ｃ≦Ｂ＜４．０Ｃの場合、コア部加熱温度を５０〜７０℃の範囲とすることで、未加硫ゴム剥離率が低減し、耐疲労性が向上しており、このことから、未加硫ゴムの熱量が相対的に大きくなるために、コア加熱温度の下限温度が低下していることがわかる。さらに、４．０Ｃ≦Ｂ≦６．５Ｃの場合、さらにゴムの熱量が大きくなって、コア部を加熱しても未加硫ゴム剥離率および耐疲労性に対する改良効果が少なくなるため、コア部に温度上限５０℃で加熱処理を行っても行わなくても同様の結果が得られていることがわかる。
【００３２】
これに対し、コア部加熱温度が１１０℃を超えると、室温２０℃対比、未加硫ゴムの剥離率は低下するが、コア部のめっき層が酸化劣化してしまい、疲労試験でコア部のゴムが摩滅しやすくなり、むしろ耐疲労性が低下する傾向となることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一例のゴム−スチール複合体コードのコード構造を示す概略断面図である。
【図２】未加硫ゴムで被覆されたコア部のみを取り出して示す概略断面図である。
【図３】本発明において使用可能なコード製造設備の概要を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  コア部
２  未加硫ゴム
１Ａ  未加硫ゴムが被覆されたコア部
１０  ゴム−スチール複合体コード
１１  コアフィラメント
１２  シースフィラメント
２１，２６  巻き出し装置
２２  撚り合わせ収束器
２３  コア部加熱装置
２４  未加硫ゴム被覆装置
２５  撚り線機
【図１】
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【図２】
0005224277.tif 000009
【図３】
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