(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤの製造段階において、トリート材における複撚りコードの耐引き抜け性を正確に評価する方法を提供する。【解決手段】複数本のフィラメントを撚り合わせたストランドの複数本を、螺旋状に巻き回したスパイラルコードにて束ねてなる複撚りコードを、ゴム材中に埋設したトリート材において、前記スパイラルコードの前記ストランドとの接触部相互間に跨る非接触領域を橋かけ部とし、前記トリート材に対して前記複撚りコードの軸方向と直交する向きに１５０％の伸長を与えた際に、複撚りコードの単位長さ当たりの、ゴムが残存した橋かけ部数にて、前記複撚りコードの耐引き抜け性を評価する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のフィラメントを撚り合わせたストランドの複数本を、螺旋状に巻き回したスパイラルコードにて束ねてなる複撚りコードを、ゴム材中に埋設したトリート材において、
前記スパイラルコードの前記ストランドとの接触部相互間に跨る非接触領域を橋かけ部とし、前記トリート材に対して前記複撚りコードの軸方向と直交する向きに１５０％の伸長を与えた際に、複撚りコードの単位長さ当たりの、ゴムが残存した橋かけ部数にて、前記複撚りコードの耐引き抜け性を評価することを特徴とする、トリート材の複撚りコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【請求項２】
前記ゴムが残存した橋かけ部数が２．２以上である場合を耐引き抜け性が良好であると判断することを特徴とする請求項１に記載のトリート材の複撚りコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【請求項３】
複数本のフィラメントを、螺旋状に巻き回したスパイラルフィラメントにて束ねてなるコードを、ゴム材中に埋設したトリート材において、
前記スパイラルフィラメントの前記フィラメントとの接触部相互間に跨る非接触領域を橋かけ部とし、前記トリート材に対して前記コードの軸方向と直交する向きに１５０％の伸長を与えた際に、コードの単位長さ当たりの、ゴムが残存した橋かけ部数にて、前記コードの耐引き抜け性を評価することを特徴とする、トリート材のコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【請求項４】
前記ゴムが残存した橋かけ部数が２．２以上である場合を耐引き抜け性が良好であると判断することを特徴とする請求項３に記載のトリート材のコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本のフィラメントを撚り合わせたストランドの複数本を、螺旋状に巻き回したスパイラルコードにて束ねてなる複撚りコードを、ゴム材中に埋設したトリート材の、該複撚りコードの耐引き抜け性を評価する方法、及び、複数本のフィラメントを、螺旋状に巻き回したスパイラルフィラメントにて束ねてなるコードをゴム材中に埋設したトリート材の、該コードの耐引き抜け性を評価する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品タイヤの骨格を構成するカーカスは、図１に示すように、通常、複数本のプライコードを並行に配列し、それらコードをゴムで被覆したトリート材からなるカーカスプライ１の一枚以上で形成されている。
そして、製品タイヤは、各種構成材を貼り合わせて成形した生タイヤを加硫成型して製造される。この生タイヤは、その成形中のシェーピング工程などにて拡張変形されるのが通例であり、その際、未加硫カーカスプライも拡張される。しかしながら、この未加硫カーカスプライ拡張変形に伴い、複撚りコードを被覆しているゴムが剥がれて、カーカスプライの中に埋設配置された複撚りコードと未加硫コードとの間に隙間が生じてしまい、カーカスプライの複撚りコードの引き抜き抗力が低下してしまう場合があり、かような場合は生タイヤをスクラップとして廃棄することになる。
【０００３】
そこで、タイヤの製造段階にて、事前にトリート材の複撚りコードの耐引き抜け性の評価を行うことが、生タイヤの廃棄を抑制するのに有効である。そのために、未加硫カーカスプライのサンプルを拡張変形させることなく、そのままの未拡張サンプル状態で引き抜き抗力を測定することが行われている。しかし、この評価方法では、拡張した場合のサンプルの複撚りコードの引き抜き抗力を測定した場合と比較して、測定結果が大きく異なることになるため、現実に即した複撚りコードの耐引き抜け性の評価とはなっていなかった。
【０００４】
このように、製品タイヤの製造段階で、トリート材の複撚りコードの耐引き抜け性を正確に評価することが難しかったため、生タイヤ成形時に複撚りコードの引き抜き抗力が低い場合には、上述の通り、生タイヤスクラップが発生してしまい、タイヤの生産性を低下させるという問題があった。
【０００５】
また、トリート材の複撚りコードの引き抜けを防止する方法として、未加硫カーカスプライを、カレンダー後２４時間放置すること（プライ熟成）も行われているが、これは、タイヤの中間材料を滞留させることになり、結果として生産性が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、この発明の目的は、タイヤの製造段階において、トリート材における複撚りコードの耐引き抜け性を正確に評価する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、発明者が鋭意研究を重ねた結果、トリート材の中に埋設配置された複撚りコードの引き抜き抗力は、該複撚りコード外周に巻き付けたスパイラルコードの、ストランドとの接触部間に跨る非接触領域のうち、当該トリート材を伸長後にゴムが残存している非接触領域のゴム付き数と相関があるとの知見を得て、この発明を完成するに至った。
【０００８】
従って、この発明の要旨は以下の通りである。
（１）複数本のフィラメントを撚り合わせたストランドの複数本を、螺旋状に巻き回したスパイラルコードにて束ねてなる複撚りコードを、ゴム材中に埋設したトリート材において、
前記スパイラルコードの前記ストランドとの接触部相互間に跨る非接触領域を橋かけ部とし、前記トリート材に対して前記複撚りコードの軸方向と直交する向きに１５０％の伸長を与えた際に、複撚りコードの単位長さ当たりの、ゴムが残存した橋かけ部数にて、前記複撚りコードの耐引き抜け性を評価することを特徴とする、トリート材の複撚りコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【０００９】
（２）前記ゴムが残存した橋かけ部数が２．２以上である場合を耐引き抜け性が良好であると判断することを特徴とする（１）に記載のトリート材の複撚りコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【００１０】
（３）複数本のフィラメントを、螺旋状に巻き回したスパイラルフィラメントにて束ねてなるコードを、ゴム材中に埋設したトリート材において、
前記スパイラルフィラメントの前記フィラメントとの接触部相互間に跨る非接触領域を橋かけ部とし、前記トリート材に対して前記コードの軸方向と直交する向きに１５０％の伸長を与えた際に、コードの単位長さ当たりの、ゴムが残存した橋かけ部数にて、前記コードの耐引き抜け性を評価することを特徴とする、トリート材のコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【００１１】
（４）前記ゴムが残存した橋かけ部数が２．２以上である場合を耐引き抜け性が良好であると判断することを特徴とする請求項３に記載のトリート材のコードの耐引き抜け性を評価する方法。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、タイヤ成形時におけるトリート材の複撚りコードの耐引き抜け性を、タイヤ成形前に評価する方法を提供することができる。従って、この耐引き抜け性を評価する方法を用いれば、複撚りコードの引き抜けが生じることのないトリート材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】トリート材からなるカーカスプライの一例を示す図である。
【図２】本発明に従うトリート材中に埋設したコードの一本につき、その被覆ゴムを部分的に取り除いた状態を示す図である。
【図３】図２の複撚りコードを矢印方向から見た端面図である。
【図４】各トリート材の伸長率と、伸長後のゴムが残存した橋かけ部数との関係を示す図である。
【図５】各トリート材の、伸長後のゴムが残存した橋かけ部数と複撚りコードの引き抜き抗力との関係を示す図である。
【図６】各トリート材を用いた生タイヤの、不良タイヤの発生の有無を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図２〜５を参照しながら、本発明に従うトリート材の複撚りコードの耐引き抜け性の評価方法を詳細に説明する。
図２は、本発明に従うトリート材中に埋設したコードの一本につき、その被覆ゴムを部分的に取り除いた状態を示す図である。図３は、図２の複撚りコードを矢印方向から見た端面図である。図４は、各トリート材の伸長率と、伸長後のゴムが残存した橋かけ部数との関係を示す図である。図５は、各トリート材の、伸長後のゴムが残存した橋かけ部数と複撚りコードの引き抜き抗力との関係を示す図である。図６は、各トリート材を用いた生タイヤの、不良タイヤの発生の有無を示す図である。
【００１５】
図２は、未伸長時におけるトリート材中に埋設したコードの一本につき、その被覆ゴムを部分的に取り除いた状態を示す。トリート材２は、複数本のストランド３とその外周部に螺旋状に巻きつけられたスパイラルコード４からなる複撚りコード５と、これをゴム６で被覆して埋設したものである。
複撚りコード５は、複数本のフィラメントを撚り合わせてなるストランド３を、さらに複数本、ここでは７本のストランド（図２では３ａ〜３ｄの４本が見えている）を撚り合わせた束を、この撚り方向とは逆の向きに、スパイラルコード４を巻き付けて束外周から拘束して成る。
【００１６】
図３は、図２の複撚りコード５を矢印方向から見た端面図である。このように、複数本のストランド３の外周に螺旋状に巻き付けられたスパイラルコード４は、ストランド３の最外周に在るコード（図１に示す例では、コード３ｂ〜３ｇ）と各々接触点Ｐ１〜Ｐ６で接触して、複撚りコード５を拘束している。従って、例えば接触点Ｐ１と接触点Ｐ２の間のスパイラルコード部分は、ストランド３に接触することなく、宙に浮いた橋状となる。本願明細書では以降において、この宙に浮いた橋状となるスパイラルコード部分、すなわち、スパイラルコード４のストランド３との接触部相互間に跨る非接触領域を「橋かけ部Ｂ」と称する。
そして、図２で示した通りトリート材２は、複数本のストランド３及びスパイラルコード４からなる複撚りコード５をゴム６で被覆して形成されるため、ゴム６は、橋かけ部Ｂとストランド３との間の空間に流れ込んで、スパイラルコード４と接着した状態となる。
【００１７】
しかしながら、タイヤ成形時にトリート材２を伸長した場合、ゴム６が複撚りコード５から剥がれてしまい、その結果、トリート材２における複撚りコード５の引き抜き抗力が低下する場合がある。そこで今回発明者は、トリート材２の伸長後において、複撚りコード５全体を被覆して埋設しているゴム６が、少なくとも、橋かけ部Ｂにおいて接着したままの状態であるか否かを確認すれば、トリート材の複撚りコードの耐引き抜け性を判断することが可能であるとの新規な着想を得て、以下で詳述する実験を行って確認した。
【００１８】
トリート材の複撚りコードの耐引き抜け性の正確な評価基準を作成するに当たって、まず、トリート材の伸長率を変化させることによって、橋かけ部におけるゴムの接着状態がどのように変化するかについて実験を行った。
複撚りコードは、２６本のスチールフィラメントを撚り合わせたストランドの７本を撚り合わせ、その外周部にスパイラルコード、ここでは直径０．２５ｍｍのスパイラルフィラメントを巻きつけたものを用いた。そして、伸長率を１５０％、さらに２００％に変化させた場合に、複撚りコードを被覆するゴムの厚さがａ）１１．８ｍｍ、ｂ）１２．０ｍｍ、ｃ）１３．０ｍｍであるトリート材の、ゴムが接着したままの状態である橋かけ部数（以下、「ゴムが残存した橋かけ部数」と称する）の変化について、データを取得した。なお、ゴムの厚さとは、コードを含むトリート材全厚のことを言う。
【００１９】
各伸長後におけるゴムが残存した橋かけ部数は、トリート材を各伸長率に伸長した状態において樹脂を流し込んでこれを硬化させた後、複撚りコードを被覆しているゴムを剥がした際に、流し込んだ樹脂が付着していない状態のスパイラルコードの橋かけ部数を数えた。
具体的には、橋かけ部数のカウントは、橋かけ部Ｂとストランドとの空間に対して、スパイラルコードの巻き回し方向と垂直に細針を通し、細針に付着する樹脂の有無を、単位長さ（スパイラル１ピッチ）分検査することにより行った。より詳細には、橋かけ部Ｂに対して垂直に両方向から、例えば、図３で示す端面において紙面表側から裏側方向へ、及び紙面裏側から表側方向へ、細針を刺す。そして、一定方向のみ細針に対して樹脂が付着している場合には、スパイラルコードの片側のみにゴムが接着しているとして「１」とカウントし、両方向とも細針に樹脂が付着している場合には、スパイラルコードに全くゴムが接着していないとして「０」とカウントし、両方向とも細針に樹脂が付着していない場合には、スパイラルコードにゴムが接着しているとして「２」とカウントした。その後、同様の検査を複数スパイラルピッチ行い、単位長さ当たりの平均値を出すことにより求めた。
【００２０】
結果、トリート材を２００％伸長させた場合には、各トリート材の伸長率とトリート材伸長後の単位長さ当たり（スパイラル１ピッチ）のゴムが残存した橋かけ部数との関係を示す図４から分かるように、伸長前と比較して、トリート材ａ）〜ｃ）のいずれの場合も、ゴムが残存した橋かけ部数が激減した。すなわち、ゴム中に埋設されていた複撚りコードがゴムから剥がれてしまった。また図５は、伸長させたトリート材の伸長後のゴムが残存した橋かけ部数と複撚りコードの引き抜き抗力との関係を示した図であるが、図５のデータから分かるように、トリート材ａ）〜ｃ）のいずれの場合も、引き抜き抗力は小さい値を示して急降下し、ゴムが残存した橋かけ部数と複撚りコードの引き抜き抗力との間に相関関係がないことが分かった。なお、コードの引き抜き抗力の値は、トリート材に埋没している複撚りコードを露出させ、引張り試験機で引き抜いた際に、装置が受ける負荷を計測することにより得た。
【００２１】
そこで発明者らは、トリート材１５０％伸長時における、単位長さ当たりのゴムが残存した橋かけ部数を調べれば、複撚りコードの引き抜き抗力を評価できると考え、同検討を行った。
【００２２】
その結果、図５から分かるように、トリート材を１５０％伸長した場合には、単位長さ当たりのゴムが残存した橋かけ部数が増加するにつれ、複撚りコードの引き抜き抗力も増加の値を示し、両者の間に相関関係があることが確認された。
【００２３】
以上の通り、トリート材を１５０％伸長させた場合には、ゴムが残存した橋かけ部数が維持されるとともに、単位長さ当たりのゴムが残存した橋かけ部数と複撚りコードの引き抜き抗力が相関関係を示すことが確認された。
【００２４】
次に、上記実験で用いた、コードを被覆するゴムの厚さが異なる３種のトリート材ａ）〜ｃ）を用いて実際に３種の生タイヤを成形し、不良タイヤの発生の有無を調べた。
【００２５】
その結果、３種の生タイヤのうち、トリート材ａを用いた生タイヤでは、折り返しプライ端がビード部の方向へ抜けてしまう不具合が生じ、不良タイヤが発生した。
【００２６】
以上の結果と、トリート材の伸長率とトリート材伸長後の単位長さ当たりのゴムが残存した橋かけ部数との関係を示す図４のデータから、トリート材の伸長後の単位長さ当たりのゴムが残存した橋かけ部数が２．２以上である場合には、不良タイヤが発生することの無い、良好なタイヤの成形が可能であることがわかった。
【００２７】
なお、上述の例は、ゴム材中に、複数本のフィラメントを撚り合わせた複数本のストランドの外周部をスパイラルコードで螺旋状に巻き回して束ねた複撚りコードを埋設したトリート材において本発明を適用したものであるが、本発明が対象とするのは、複撚りコードに限らず、単撚りコードや層撚りコードであってもよい。すなわち、本発明に従う評価方法は、複数本のフィラメントを螺旋状に巻き回したスパイラルフィラメントにて束ねてなる、例えば、単撚りコード、層撚りコードをゴム材中に埋設したトリート材にも適用することができる。この場合には、スパイラルフィラメントと、各フィラメントとの接触部相互間に跨る非接触領域を「橋かけ部」として、上記の評価方法を適用すればよい。
【実施例】
【００２８】
複撚りコードを被覆するゴムの厚さが異なる３種のトリート材を用いた生タイヤを成形し、実際にこれを拡張させて、タイヤの不良発生の有無を試験した。
複撚りコードには、２６本のスチールフィラメントを撚り合わせたストランドの７本を撚り合わせ、その外周部に直径０．２５ｍｍのスパイラルコードを巻きつけたものを用いた。そして、複撚りコードを被覆するゴムの厚さが、１１．８ｍｍ（トリート材ａ）、１２．０ｍｍ（トリート材ｂ）、１３．０ｍｍ（トリート材ｃ）の３種のトリート材を用いた生タイヤを用意した。
【００２９】
具体的には、まず、ホーマ上に各トリート材からなる複数枚のカーカスプライを張り、ビードをセットしてカーカスを折り返すことで生タイヤを成形した。その後、成形された生タイヤを金型に嵌め込み、生タイヤを、プラダーによって金型側へ拡張させた。その結果、カーカスの折り返しプライ端の引き抜け量は、図６に示す通りになった。
【００３０】
トリート材の伸長率とトリート材伸長後の単位長さ当たりのゴムが残存した橋かけ部数との関係を示す図４及び図６から分かるように、トリート材ａ〜ｃを用いた３種の生タイヤのうち、トリート材伸長後の単位長さ当たりのゴムが残存した橋かけ部数が２．２以上であるトリート材ｂ及びｃを用いた生タイヤでは、良好なタイヤの成形が可能であることが確認された。一方、ゴムが残存した橋かけ部数が２．２未満であるトリート材ａを用いた生タイヤでは、折り返しプライ端がビード部の方向へ１０ｍｍ以上大幅に抜けてしまう不具合が生じ、不良タイヤが発生することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
１５０％の伸長率で伸長した場合に単位当たり（スパイラル１ピッチ）のゴムが残存した橋かけ部数が２．２以上の値となるトリート材を製造すれば、例えば、これをタイヤに適用した場合であっても、ゴム中に埋設された複撚りコードがゴムから剥がれて複撚りコードの引き抜けが生じてしまうことのない、引き抜け抗力を確保した良好なタイヤを提供することができるため、タイヤの設計自由度が増す。
また、ゴムが残存した橋かけ部数を基準にして複撚りコードの耐引き抜け性の評価を行うことにより、トリート材の開発時点で複撚りコードの耐引き抜け性を確認することができるため、トリート材の試作工程を短縮化することが可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１    カーカスプライ
２    トリート材
３    ストランド
４    スパイラルコード
５    複撚りコード
６    ゴム
Ｂ    橋かけ部
【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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【図６】
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