(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ直径ｄｃを有する２本の真直なコア素線を撚合わせずに長手方向に並列して配置してなるコアと、同じ直径ｄｓを有する８本のシース素線を前記コアの回りに撚合わせてなる１層のシースとによって構成された、扁平な横断面輪郭を有するゴム物品補強用スチールコードにおいて、
任意コード断面において前記シース素線が前記コア素線の外接と接触する箇所と非接触である箇所とが存在し、前記コア素線の直径ｄｃが０．３０ｍｍ以上かつ０．３８ｍｍ以下、前記シース素線の直径ｄｓがｄｃ−０．０１ｍｍ以下かつｄｃ−０．０５ｍｍ以上であり、前記シース素線の撚ピッチＰがコア素線の直径ｄｃの５０倍以上かつシース素線直径ｄｓの１２０倍以下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】
前記コア素線の直径ｄｃが０．３２ｍｍ以上かつ０．３６ｍｍ以下、前記シース素線の直径ｄｓがｄｃ−０．０１ｍｍ以下かつｄｃ−０．０３ｍｍ以上であり、前記撚ピッチＰがコア素線径ｄｃの６０倍以上かつシース素線直径ｄｓの９０倍以下である請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム物品補強用のスチールコードに関し、特に、トラック、バス用のラジアルタイヤ（ＴＢＲ）のベルト層の補強材として好適なスチールコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＢＲのベルト層補強用のスチールコードとしては、複数の素線を撚合わせてなるコアと、このコアの回りに素線を２層に撚合わせた２層のシースとからなる３層構造のスチールコードが用いられていた。しかし、最近では軽量化および構造の簡略化が指向され、コアと１層のシースとからなる２層構造のスチールコードが広く用いられてきている。
【０００３】
この２層構造のスチールコードの中でも、複数のコア素線を撚合わせずに並列に配置したコアを有するスチールコードは、次のような利点があることが知られている。
（１）１工程の撚合わせで製造できるため、経済性に優れている。
（２）コア素線の並列方向がタイヤのベルト層の幅方向に沿うようにスチールコードを配列することにより、乗り心地等を損なうことなく、操縦安定性に優れたタイヤが得られる。また、ベルト層の厚さを薄くできるために、タイヤを軽量化することができる。
【０００４】
複数（Ｍ本）のコア素線を撚合わせずに並列に配置したコアと、このコアの回りに複数（Ｎ本）のシース素線を撚合わせてなる１層のシースとからなる２層構造（以下「Ｍ並列＋Ｎ構造」と言う）のゴム物品補強用スチールコードに関しては、例えば、次のような技術が開示されている。
【０００５】
特開平９−１５８０６５号公報には、複数本のコア素線を無撚でかつその複数本が横並びの列状に配列されてなるコアと、複数のシース素線をコア素線に外接してコアの回りで撚ってなるシースとからなり、横断面形状が楕円形であるＭ並列＋Ｎ構造のスチールコードが開示されている。
【０００６】
また、特開平９−１５６３１４号公報には、同径の２本のコア素線を撚ることなく並列したコアと、コア素線の０．８〜１．２倍の直径を有する同径の５〜８本のシース素線を、素線間に隙間を設けながらコアに密接してシース素線径の４０〜６０倍のピッチで螺旋状に巻付けたシースとからなる、断面輪郭が大略楕円形の２並列＋Ｎ構造（Ｎ＝５〜８）のスチールコードが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＭ並列＋Ｎ構造のスチールコードには、次のような問題点がある。
（１）コア素線とシース素線との荷重負担差が大きいため、強度発揮効率や耐久性に劣る。
（２）コア素線同士が交差した部分が存在し易い。
（３）コアとシースとの間に内部トーションが残留するため、このスチールコードを複数本並列して埋設したゴムシートを才断した際に、シート端部の反り返りを生じ易い。このため、タイヤ製造時の取扱性に劣る。
【０００８】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解消し、Ｍ並列＋Ｎ構造のスチールコードにおいて、コア素線同士が交差した部分が存在し難く、残留内部トーションが小さく、しかも強度発揮効率や耐久性にも優れたゴム物品補強用スチールコードを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解消すべく鋭意検討した結果、２並列＋８構造のゴム物品補強用スチールコードにおいて、素線径と撚ピッチ比率を適正化することにより前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち、同じ直径ｄｃを有する２本の真直なコア素線を撚合わせずに長手方向に並列して配置してなるコアと、同じ直径ｄｓを有する８本のシース素線を前記コアの回りに撚合わせてなる１層のシースとによって構成された、扁平な横断面輪郭を有するゴム物品補強用スチールコードにおいて、
任意コード断面において前記シース素線が前記コア素線の外接と接触する箇所と非接触である箇所とが存在し、前記コア素線の直径ｄｃが０．３０ｍｍ以上かつ０．３８ｍｍ以下、前記シース素線の直径ｄｓがｄｃ−０．０１ｍｍ以下かつｄｃ−０．０５ｍｍ以上であり、前記シース素線の撚ピッチＰがコア素線の直径ｄｃの５０倍以上かつシース素線直径ｄｓの１２０倍以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明のゴム物品補強用スチールコードにおいて特に好ましいのは、コア素線の直径ｄｃが０．３２ｍｍ以上かつ０．３６ｍｍ以下、シース素線の直径ｄｓがｄｃ−０．０１ｍｍ以下かつｄｃ−０．０３ｍｍ以上であり、撚ピッチＰがコア素線径ｄｃの６０倍以上かつシース素線径ｄｓの９０倍以下であるスチールコードである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のゴム物品補強用スチールコードについて、図１を参照して説明する。図１は、本発明の一例のゴム物品補強用スチールコードの横断面を示す図である。図示するスチールコード１は、コア２と、１層のシース３とから構成されている。コア２は、２本のコア素線２ａおよび２ｂを撚合わせずに並列に配置したものである。コア素線２ａと２ｂは、実質的に同じ直径ｄｃを有し、ｄｃは０．３０ｍｍ以上かつ０．３８ｍｍ以下である。
【００１３】
シース３は、コア２の周囲に撚合わされた８本のシース素線４からなる。８本のシース素線４はすべて実質的に同じ直径ｄｓを有し、ｄｓはコア素線径ｄｃよりも小さく、両者の差は０．０１ｍｍ以上かつ０．０５ｍｍ以下である。また、シース素線４の撚ピッチＰは、コア素線径ｄｃの５０倍以上かつシース素線径ｄｓの１２０倍以下の範囲内にある。図１に示すように、８本のシース素線４をコア素線２ａおよび２ｂに概略接して巻付けることにより、スチールコード１の横断面の輪郭形状は略楕円形となる。コア素線２ａおよび２ｂ並びにシース素線４としては、好ましくは引張り強さが２８００ＭＰａ以上、さらに好ましくは３０００ＭＰａ以上である黄銅めっき鋼線を用いる。
【００１４】
本発明のゴム物品補強用スチールコードの基本構造として、シース素線がコア素線よりも０．０１ｍｍ以上小径な２並列＋８構造を採用したのは、次の理由による。まず、コア素線の本数を２本としたのは、コア素線が３本以上であると、コード横断面においてコア素線が１列に並ばない部分が生じ易く、タイヤのベルト層補強に使用した際にベルト層の厚さを薄くできるという効果が損なわれるためである。また、シース素線をコア素線よりも０．０１ｍｍ以上小径とし、かつシース素線の本数を８本としたのは、十分にゴムが侵入できる大きさのシース素線間隙間を、極端な偏りなく形成することが容易だからである。
【００１５】
次に、本発明のスチールコードの特徴である、コア素線径ｄｃ、シース素線径ｄｓおよび撚ピッチＰに関する限定の理由について説明する。
【００１６】
コア素線の直径ｄｃの下限を０．３０ｍｍとするのは、上記の基本構造の下で、ＴＢＲのベルト層補強用コードとして十分な強度および剛性を確保するためである。一方、上限を０．３８ｍｍとするのは、ｄｃが０．３８ｍｍを超えると、スプールに巻付けた際にコードに巻き癖が付いて真直性が損なわれるためである。特に好ましいｄｃの範囲は、０．３２ｍｍ以上かつ０．３６ｍｍ以下である。
【００１７】
また、シース素線径ｄｓをコア素線径ｄｃよりも０．０１ｍｍ以上小径とするが、両者の差を０．０５ｍｍ以下とし、かつ撚ピッチＰをコア素線径ｄｃの５０倍以上とするのは、このような限定を付加することにより、コア素線同士が交差した部分が生じ難くなり、コード内部の残留トーションも抑制できることを見出したためである。これについて以下に詳しく説明する。
【００１８】
図２は、２並列＋８構造のスチールコードの製造方法の例を示す図である。コア素線２ａおよび２ｂは、チューブラー型撚線機１０の外部から供給され、回転するバレル１１内を通過し、撚合わせダイ１２において、バレル１１内から供給された８本のシース素線４が撚合わされ、２並列＋８構造が形成される。この過程において、コア素線２ａと２ｂの中心を結ぶ方向（以下「コア並列方向」と言う）は、理論的には一定のはずであるが、実際にはバレル１１内の通過抵抗等により捩れを生じる。撚合わせダイ１２におけるシース素線４の撚合わせは、この捩れに対しての修正作用を有するが、捩れが甚だしいと、むしろコア素線同士が交差した部分を生じたり、コード内部に大きなトーションを生じたりする。
【００１９】
バレル１１通過時におけるコア並列方向の捩れを減少するためのひとつの方法は、バレル１１の回転速度に対してコア素線２ａおよび２ｂの通過速度を大きくすること、すなわち撚ピッチＰを大きくすることである。具体的には、通常の撚線機を使用した場合、撚ピッチＰをコア素線の直径ｄｃの５０倍以上、好ましくは６０倍以上とすることにより、コア並列方向の捩れが十分に減少し、シース素線４の撚合わせによる修正の際のコア素線同士の交差や大きな内部トーションの発生を抑制することができる。ただし、撚ピッチＰが大きすぎると撚合わせ後のシースの保形性が悪くなるため、撚ピッチＰはシース素線径ｄｓの１２０倍以下、好ましくは９０倍以下とする。
【００２０】
一方、シース素線径ｄｓがｄｃ−０．０５ｍｍ未満であるとシース素線の剛性が小さいため、コア並列方向の捻れを十分に修正するためには、コアの捻れに対抗してシースが大きな潜在トーションを持つように撚合わせる必要がある。このようにして撚合わされたスチールコードは切断端部におけるシース回転量が大きく、このスチールコードを複数本並列して埋設したゴムシートを才断した際に、シート端部が大きく反り返り易い。そこで、シース素線径ｄｓをｄｃ−０．０５ｍｍ以上、好ましくはｄｃ−０．０３ｍｍ以上とする。
【００２１】
さらに、シース素線径ｄｓとコア素線径ｄｃとの差は０．０５ｍｍ以下と小さいため、矯正装置１３においてローラーによる繰り返し曲げ等を加えた際のコア素線とシース素線の曲げ歪差が小さく、真直性、捩れ等を効果的に矯正することができる。
【００２２】
本発明におけるシース素線径ｄｓおよび撚ピッチＰに関する上記の限定は、Ｍ並列＋Ｎ構造におけるコア素線とシース素線との荷重負担差を緩和する効果もあり、強度発揮効率や耐久性に優れたスチールコードとすることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
表面に黄銅めっきを有し約０．８２重量％の炭素を含有する鋼線を素線とし、図２に示す製造方法に従い、下記の表１に示す実施例１〜６のスチールコードおよび下記の表２に示す比較例１〜５のスチールコードを夫々製造した。
【００２４】
表中、実施例１〜６は、本発明に従う２並列＋８構造のスチールコードの例である。
【００２５】
比較例１は、撚ピッチＰが過大で、本発明の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチールコードの例である。
【００２６】
比較例２は、撚ピッチＰが過小で、本発明の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチールコードの例である。
【００２７】
比較例３は、シース素線径ｄｓがコア素線径ｄｃに対して過小で、本発明の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチールコードの例である。
【００２８】
比較例４は、シース素線とシース素線が同径で、本発明の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチールコードの例である。
【００２９】
比較例５は、コア素線径ｄｃが過大で、本発明の範囲から逸脱している２並列＋８構造のスチールコードの例である。
【００３０】
これら実施例および比較例のスチールコードについて、下記の各項目についての評価を行った。
（１）破断強力
ＪＩＳ  Ｇ３５１０の切断荷重測定方法に準拠して測定した。
（２）切断端部におけるシース回転量
スチールコードを刃物で切断した際の、シースの切断端部の回転量にて評価した。
（３）ゴム侵入性
スチールコードを未加硫ゴム中に埋設し、１４５℃で４５分間の加硫処理を施して評価サンプルを作成し、サンプル中のスチールコードの横断面観察によりゴム侵入状態を評価した。
（４）巻き癖
巻き胴直径が１２ｃｍのスプールに、巻取り張力約２５Ｎにてスチールコードを巻取り、２週間放置後の巻き癖の有無について評価した。
【００３１】
得られた結果を下記の表１および表２に併記する。
【００３２】
【表１】
0004050827.tif 000002
【００３３】
【表２】
0004050827.tif 000003
【００３４】
表１および表２に示すように、実施例１〜６のスチールコードは、全ての評価項目について良好な結果を示した。
【００３５】
これに対し、撚ピッチＰが過大である比較例１のスチールコードは、保形性が悪く、ゴム侵入性が不十分であった。
【００３６】
撚ピッチＰが過小である比較例２のスチールコードは、切断端部におけるシース回転量が大きく、コア素線同士の交差部も高い頻度で発生していた。また、同様の素線を用いた実施例４のスチールコードに比べ強度発揮効率が低く、若干低い破断強力を示した。
【００３７】
シース素線径ｄｓがコア素線径ｄｃに対して過小である比較例３のスチールコードは、切断端部におけるシース回転量が大きく、コア並列方向の捩れの残留も認められた。
【００３８】
コア素線とシース素線が同径である比較例４のスチールコードは、ゴム侵入性が不十分であった。
【００３９】
コア素線径ｄｃが過大である比較例５のスチールコードは、巻き癖が発生した。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、コア並列方向の捩れ、内部トーションの残留、コア素線とシース素線との荷重負担差の増大等の、従来のＭ並列＋Ｎ構造のスチールコードの問題点を改善することができる。
【００４１】
また、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、特にＴＢＲのベルト層の補強材として好適であり、捩れの少ないコア並列方向がタイヤのベルト層の幅方向に沿うようにスチールコードを配列することにより、Ｍ並列＋Ｎ構造本来の特性が十分に発揮され、乗り心地等を損なうことなく操縦安定性に優れ、軽量化されたタイヤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従うスチールコードの斜断面図である。
【図２】２並列＋８構造のスチールコードの製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１  スチールコード
２  コア
２ａ  コア素線
２ｂ  コア素線
３  シース
４  シース素線
１０  撚線機
１１  バレル
１２  撚合わせダイ
１３  矯正装置
【図１】
0004050827.tif 000004
【図２】
0004050827.tif 000005