ゴム物品補強用スチールコード及びそれを用いた空気入りラジアルタイヤ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気入りタイヤや工業用ベルトなどのゴム物品の補強材として使用されるスチールコードに関する。更に詳しくは、ゴムペネトレーション性が飛躍的に向上し、タイヤの耐久性の指標である耐カットセパレーション性を向上させ、更に耐ＢＥＳ性の優れたゴム物品及びそのスチールコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】スチールコードにより補強された製品においては、製品内に浸入した水分によるスチールフィラメントの腐食に伴う製品耐久寿命の低下が問題となっている。
【０００３】例えば、タイヤのベルトに使用するスチールコードは、スチールコード内に空洞があると、タイヤトレッドがベルトに達するほどの外傷を受けた場合、ベルトに浸入した水分がスチールコード内の空洞を伝わってコードの長手方向に沿って広がり、その結果、水分に起因した錆も拡散して、その部分におけるゴムとスチールコードとの接着力が低下し、結局はセパレーション現象の発生を招くことになる。
【０００４】そこで、このような腐食伝播を防止するために、加圧加硫によって隣接する金属フィラメントの間隙を通して、ゴムがコード内部に充分に浸透するコード構造が提案されている。
【０００５】前記のコード構造の１つとして、コアフィラメント１本、シースフィラメント５本の所謂１＋５構造のコードは、シースフィラメント間に隙があり、ゴムが浸透しやすく、かつ１段階の撚り工程で撚れる生産性の高いコードとして、特開昭６０−３８２０８号公報、特開昭５９−１７９０号公報に開示されている。
【０００６】しかしながら、このような構造においては、平均的なシース間隙は十分であっても、シースフィラメント配置に偏りが生じ、密着する部分が生じる為、製造時のばらつきによって、ゴムの浸透しない部分ができてしまう欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴム物品補強用スチールコードにおけるコアフィラメントの構造を変えることにより、ゴムのペネトレーション性を飛躍的に向上し、更に耐ＢＥＳ性に優れたスチールコード及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である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、コアフィラメントに適当な波長の平面型付けを行った上で、１波長当り適当な回転数のカールを加えたクリンプ・カールドコアとすることにより、ゴムペネトレーションを向上させ、耐カットセパレーション性を向上させ得て、更に耐ＢＥＳ性をも向上させ得ることを知見し、本発明を完成した。
【０００９】すなわち、本発明は、次のとおりである。
（１） １本のスチールフィラメントを平面波形型付け（クリンプ）と回転（カール）を加えたクリンプ・カールドコアに、この回転方向と同じ方向に５〜８本のシースフィラメントを巻つけ、シースフィラメント間に隙間がある１＋Ｎ（Ｎ＝５〜８）構造のスチールコードにおいて、コアフィラメントの線径をｄｃとした時、コアクリンプトの波長λｃが ８ｄｃ≦λｃ≦３０ｄｃコアクリンプト１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃが０．１２≦ｎｃ≦０．８５（回／ピッチ）
の形状をもつゴム物品補強用スチールコード。
【００１０】（２） コアフィラメント、シースフィラメント共に炭素含有率０．８０〜０．８５％であるスチール細線である前項（１）記載のゴム物品補強用スチールコード。
【００１１】（３） 前項（１）又は（２）記載のスチールコードをベルト層に用いた空気入りラジアルタイヤ。
【００１２】本発明のスチールコードは、コアフィラメントを１本、シースフィラメント数ｎ＝５〜８本とし、コアフィラメント径ｄｃ＝０．１５〜０．４８mmとすることが空気入りタイヤのベルト層に用いる時に好ましい。
【００１３】コアフィラメントは先ず平面波形に型付けするが、その振幅（Ａｃ）は図３に定義される値であるが、コア１本、シース５本の場合を１＋５で表わすと、１＋５ １．１２ｄｃ≦Ａｃ≦２．０ ｄｃ（mm）
１＋６ １．１２ｄｃ≦Ａｃ≦２．５ ｄｃ（mm）
１＋７ １．４２ｄｃ≦Ａｃ≦２．８ ｄｃ（mm）
１＋８ １．７４ｄｃ≦Ａｃ≦３．１２ｄｃ（mm）
の範囲とすることが好ましい。Ａｃがこの最大値より大きくなると、シースからコアが飛びだすなどコード性状が悪くなる。Ａｃがこの最小値より小さくなるとゴムペネトレーションが不十分となる。
【００１４】コアの波形のクリンプトの波長λｃ（図３で定義）としては８ｄｃ≦λｃ≦３０ｄｃλｃが８ｄｃより小さくなると、型付けが非常に短ピッチになり、フィラメントが折れ易く製造上好ましくない。λｃが３０ｄｃより大きくなると、ゴムのペネトレーションが不十分となる。
【００１５】コアの波形１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃ（図４で定義される）としては０．１２≦ｎｃ≦０．８５（回／ピッチ）
ｎｃが０．１２より小さくなると、コアが立体形状になり難い。又ｎｃが０．８５より大きくなると、コアの捩れによる耐疲労性が低下する。
【００１６】シースフィラメントの撚り方向は、コアクリンプトの回転方向と同じ方向とすることが好ましい。これは異方向とすると、点接触によって摩滅腐食などのフレッティング性が大きくなるばかりでなく、製造上も同方向の方が作り易いことによる。
【００１７】シースフィラメント数ｎとしては５〜８本より選んだ数でよいが、好ましくは１＋６構造とする。これはゴムペネトレーションの効率が良く、布引状のトリートの単位面積当りの強度（比強度）を一定にした時の重量を軽くできるためである。
【００１８】炭素含有率を０．８０〜０．８５％とすることによって、コード１本当りの強力を上げることができて、比強度を揃えた時の重量を軽くすることができて有利である。また同一コード構造、同一強力ならばコード径を小さくでき、コード間隔を広くとれ、耐ＢＥＳ性を向上させるのに有利である。
【００１９】コアフィラメントをクリンプ・カールすることにより、ゴムペネトレーション性が飛躍的に向上し、タイヤの耐久性である、耐カット・セパレーション性を向上させることができる。またコアフィラメントが立体配置となるので、コア断面図の周長を長くとることができ（図４参照）、シースの間から容易にゴムがペネトレーションする。又同じ周長であっても、コード径を小さくできるので、同一強度にした時のコード間隔を長くとれ、もう一つの耐久性である耐ＢＥＳ性を向上させるのに有利である。
【００２０】
【実施例】以下に実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって何等限定されるものではない。下記の表１のコードを用いて、タイヤを試作し、実地テストによってその効果を調べた。
【表１】
【００２１】タイヤサイズ １８５Ｒ１４ ＬＴＲ（ライトトラックラジアル）
実地走行距離 ３万km評価法（１） 耐カットセパレーション性３万km実地走行後の２Ｂカット部（２枚のベルトの最外層ベルトのカット部）のサビ長さ（図５のｘ）の平均値をとった。ｘは小さい程良い。
（２） 耐ＢＥＳ性３万km実地走行後の最外層ベルトの亀裂のつながり率を測定した。
亀裂つながり率＝コード・コード亀裂がつながっている数／コード・コード間全数（％）
このつながり率が小さい程良い。（図６参照）
【００２２】その結果を表１の評価の項に示す。
【００２３】
【発明の効果】スチールコードのコアフィラメントをクリンプ・カールし、そのクリンプの波長と１波長当りのコア中心を軸とした回転数を適当な範囲としたので、ゴムペネトレーション性が飛躍的に向上し、タイヤの耐久性である耐カット・セパレーション性が向上した。コアフィラメントが立体配置になるので、コア断面図の周長を長くとることができ、シースの間から容易にゴム・ペネトレーションする。又同一周長であっても、コード径を小さくできるので、同一強度にした時のコード間隔を長くとれ、もう一つの耐久性指標である耐ＢＥＳ性にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）コアフィラメントを平面波形型付け（クリンプ）した平面図。
（Ｂ）（Ａ）をコア中心を軸とした回転（カール）を加えたクリンプ・カールドコアにこの回転方向と同じ方向にシースフィラメントを巻きつけた平面図。
（Ｃ）（Ｂ）の回転軸に垂直な面で載ったクリンプ・カールドコアスチールコードの断面図。
【図２】 本発明のスチールコードを用いたベルトの位置を示した空気入りラジアルタイヤの断面図。
【図３】 クリンプトコアの波長λｃ、振幅Ａｃ、コアフィラメント線径ｄｃの定義を説明したクリンプトコアフィラメントの平面図。
【図４】 クリンプ・カールドコアフィラメントのコア断面周長とクリンプトコア１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃの定義を示した断面説明図。
【図５】 耐カットセパレーション性のサビ長さｘの定義説明図。
【図６】 耐ＢＥＳ性試験の亀裂つながりを示すベルト端部説明図。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気入りタイヤや工業用ベルトなどのゴム物品の補強材として使用されるスチールコードに関する。更に詳しくは、ゴムペネトレーション性が飛躍的に向上し、タイヤの耐久性の指標である耐カットセパレーション性を向上させ、更に耐ＢＥＳ性の優れたゴム物品及びそのスチールコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】スチールコードにより補強された製品においては、製品内に浸入した水分によるスチールフィラメントの腐食に伴う製品耐久寿命の低下が問題となっている。
【０００３】例えば、タイヤのベルトに使用するスチールコードは、スチールコード内に空洞があると、タイヤトレッドがベルトに達するほどの外傷を受けた場合、ベルトに浸入した水分がスチールコード内の空洞を伝わってコードの長手方向に沿って広がり、その結果、水分に起因した錆も拡散して、その部分におけるゴムとスチールコードとの接着力が低下し、結局はセパレーション現象の発生を招くことになる。
【０００４】そこで、このような腐食伝播を防止するために、加圧加硫によって隣接する金属フィラメントの間隙を通して、ゴムがコード内部に充分に浸透するコード構造が提案されている。
【０００５】前記のコード構造の１つとして、コアフィラメント１本、シースフィラメント５本の所謂１＋５構造のコードは、シースフィラメント間に隙があり、ゴムが浸透しやすく、かつ１段階の撚り工程で撚れる生産性の高いコードとして、特開昭６０−３８２０８号公報、特開昭５９−１７９０号公報に開示されている。
【０００６】しかしながら、このような構造においては、平均的なシース間隙は十分であっても、シースフィラメント配置に偏りが生じ、密着する部分が生じる為、製造時のばらつきによって、ゴムの浸透しない部分ができてしまう欠点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ゴム物品補強用スチールコードにおけるコアフィラメントの構造を変えることにより、ゴムのペネトレーション性を飛躍的に向上し、更に耐ＢＥＳ性に優れたスチールコード及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である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解決するため、鋭意研究を行った結果、コアフィラメントに適当な波長の平面型付けを行った上で、１波長当り適当な回転数のカールを加えたクリンプ・カールドコアとすることにより、ゴムペネトレーションを向上させ、耐カットセパレーション性を向上させ得て、更に耐ＢＥＳ性をも向上させ得ることを知見し、本発明を完成した。
【０００９】すなわち、本発明は、次のとおりである。
（１） １本のスチールフィラメントを平面波形型付け（クリンプ）と回転（カール）を加えたクリンプ・カールドコアに、この回転方向と同じ方向に５〜８本のシースフィラメントを巻つけ、シースフィラメント間に隙間がある１＋Ｎ（Ｎ＝５〜８）構造のスチールコードにおいて、コアフィラメントの線径をｄｃとした時、コアクリンプトの波長λｃが ８ｄｃ≦λｃ≦３０ｄｃコアクリンプト１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃが０．１２≦ｎｃ≦０．８５（回／ピッチ）
の形状をもつゴム物品補強用スチールコード。
【００１０】（２） コアフィラメント、シースフィラメント共に炭素含有率０．８０〜０．８５％であるスチール細線である前項（１）記載のゴム物品補強用スチールコード。
【００１１】（３） 前項（１）又は（２）記載のスチールコードをベルト層に用いた空気入りラジアルタイヤ。
【００１２】本発明のスチールコードは、コアフィラメントを１本、シースフィラメント数ｎ＝５〜８本とし、コアフィラメント径ｄｃ＝０．１５〜０．４８mmとすることが空気入りタイヤのベルト層に用いる時に好ましい。
【００１３】コアフィラメントは先ず平面波形に型付けするが、その振幅（Ａｃ）は図３に定義される値であるが、コア１本、シース５本の場合を１＋５で表わすと、１＋５ １．１２ｄｃ≦Ａｃ≦２．０ ｄｃ（mm）
１＋６ １．１２ｄｃ≦Ａｃ≦２．５ ｄｃ（mm）
１＋７ １．４２ｄｃ≦Ａｃ≦２．８ ｄｃ（mm）
１＋８ １．７４ｄｃ≦Ａｃ≦３．１２ｄｃ（mm）
の範囲とすることが好ましい。Ａｃがこの最大値より大きくなると、シースからコアが飛びだすなどコード性状が悪くなる。Ａｃがこの最小値より小さくなるとゴムペネトレーションが不十分となる。
【００１４】コアの波形のクリンプトの波長λｃ（図３で定義）としては８ｄｃ≦λｃ≦３０ｄｃλｃが８ｄｃより小さくなると、型付けが非常に短ピッチになり、フィラメントが折れ易く製造上好ましくない。λｃが３０ｄｃより大きくなると、ゴムのペネトレーションが不十分となる。
【００１５】コアの波形１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃ（図４で定義される）としては０．１２≦ｎｃ≦０．８５（回／ピッチ）
ｎｃが０．１２より小さくなると、コアが立体形状になり難い。又ｎｃが０．８５より大きくなると、コアの捩れによる耐疲労性が低下する。
【００１６】シースフィラメントの撚り方向は、コアクリンプトの回転方向と同じ方向とすることが好ましい。これは異方向とすると、点接触によって摩滅腐食などのフレッティング性が大きくなるばかりでなく、製造上も同方向の方が作り易いことによる。
【００１７】シースフィラメント数ｎとしては５〜８本より選んだ数でよいが、好ましくは１＋６構造とする。これはゴムペネトレーションの効率が良く、布引状のトリートの単位面積当りの強度（比強度）を一定にした時の重量を軽くできるためである。
【００１８】炭素含有率を０．８０〜０．８５％とすることによって、コード１本当りの強力を上げることができて、比強度を揃えた時の重量を軽くすることができて有利である。また同一コード構造、同一強力ならばコード径を小さくでき、コード間隔を広くとれ、耐ＢＥＳ性を向上させるのに有利である。
【００１９】コアフィラメントをクリンプ・カールすることにより、ゴムペネトレーション性が飛躍的に向上し、タイヤの耐久性である、耐カット・セパレーション性を向上させることができる。またコアフィラメントが立体配置となるので、コア断面図の周長を長くとることができ（図４参照）、シースの間から容易にゴムがペネトレーションする。又同じ周長であっても、コード径を小さくできるので、同一強度にした時のコード間隔を長くとれ、もう一つの耐久性である耐ＢＥＳ性を向上させるのに有利である。
【００２０】
【実施例】以下に実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって何等限定されるものではない。下記の表１のコードを用いて、タイヤを試作し、実地テストによってその効果を調べた。
【表１】
【００２１】タイヤサイズ １８５Ｒ１４ ＬＴＲ（ライトトラックラジアル）
実地走行距離 ３万km評価法（１） 耐カットセパレーション性３万km実地走行後の２Ｂカット部（２枚のベルトの最外層ベルトのカット部）のサビ長さ（図５のｘ）の平均値をとった。ｘは小さい程良い。
（２） 耐ＢＥＳ性３万km実地走行後の最外層ベルトの亀裂のつながり率を測定した。
亀裂つながり率＝コード・コード亀裂がつながっている数／コード・コード間全数（％）
このつながり率が小さい程良い。（図６参照）
【００２２】その結果を表１の評価の項に示す。
【００２３】
【発明の効果】スチールコードのコアフィラメントをクリンプ・カールし、そのクリンプの波長と１波長当りのコア中心を軸とした回転数を適当な範囲としたので、ゴムペネトレーション性が飛躍的に向上し、タイヤの耐久性である耐カット・セパレーション性が向上した。コアフィラメントが立体配置になるので、コア断面図の周長を長くとることができ、シースの間から容易にゴム・ペネトレーションする。又同一周長であっても、コード径を小さくできるので、同一強度にした時のコード間隔を長くとれ、もう一つの耐久性指標である耐ＢＥＳ性にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）コアフィラメントを平面波形型付け（クリンプ）した平面図。
（Ｂ）（Ａ）をコア中心を軸とした回転（カール）を加えたクリンプ・カールドコアにこの回転方向と同じ方向にシースフィラメントを巻きつけた平面図。
（Ｃ）（Ｂ）の回転軸に垂直な面で載ったクリンプ・カールドコアスチールコードの断面図。
【図２】 本発明のスチールコードを用いたベルトの位置を示した空気入りラジアルタイヤの断面図。
【図３】 クリンプトコアの波長λｃ、振幅Ａｃ、コアフィラメント線径ｄｃの定義を説明したクリンプトコアフィラメントの平面図。
【図４】 クリンプ・カールドコアフィラメントのコア断面周長とクリンプトコア１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃの定義を示した断面説明図。
【図５】 耐カットセパレーション性のサビ長さｘの定義説明図。
【図６】 耐ＢＥＳ性試験の亀裂つながりを示すベルト端部説明図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 １本のスチールフィラメントを平面波形型付け（クリンプ）と回転（カール）を加えたクリンプ・カールドコアに、この回転方向と同じ方向に５〜８本のシースフィラメントを巻つけ、シースフィラメント間に隙間がある１＋Ｎ（Ｎ＝５〜８）構造のスチールコードにおいて、コアフィラメントの線径をｄｃとした時、コアクリンプトの波長λｃが ８ｄｃ≦λｃ≦３０ｄｃコアクリンプト１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃが０．１２≦ｎｃ≦０．８５（回／ピッチ）
の形状をもつゴム物品補強用スチールコード。
【請求項２】 コアフィラメント、シースフィラメント共に炭素含有率０．８０〜０．８５％であるスチール細線である請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項３】 請求項１又は２記載のスチールコードをベルト層に用いた空気入りラジアルタイヤ。
【請求項１】 １本のスチールフィラメントを平面波形型付け（クリンプ）と回転（カール）を加えたクリンプ・カールドコアに、この回転方向と同じ方向に５〜８本のシースフィラメントを巻つけ、シースフィラメント間に隙間がある１＋Ｎ（Ｎ＝５〜８）構造のスチールコードにおいて、コアフィラメントの線径をｄｃとした時、コアクリンプトの波長λｃが ８ｄｃ≦λｃ≦３０ｄｃコアクリンプト１波長当りのコア中心を軸とした回転数ｎｃが０．１２≦ｎｃ≦０．８５（回／ピッチ）
の形状をもつゴム物品補強用スチールコード。
【請求項２】 コアフィラメント、シースフィラメント共に炭素含有率０．８０〜０．８５％であるスチール細線である請求項１記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項３】 請求項１又は２記載のスチールコードをベルト層に用いた空気入りラジアルタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【特許番号】特許第３２２２２５７号（Ｐ３２２２２５７）
【登録日】平成１３年８月１７日（２００１．８．１７）
【発行日】平成１３年１０月２２日（２００１．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−８３５３５
【出願日】平成５年４月９日（１９９３．４．９）
【公開番号】特開平６−２９９４８０
【公開日】平成６年１０月２５日（１９９４．１０．２５）
【審査請求日】平成１２年２月１６日（２０００．２．１６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【参考文献】
【文献】特開 平５−２４４０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５９−１７９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６１−７５８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−１７０５９４（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１３年８月１７日（２００１．８．１７）
【発行日】平成１３年１０月２２日（２００１．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成５年４月９日（１９９３．４．９）
【公開番号】特開平６−２９９４８０
【公開日】平成６年１０月２５日（１９９４．１０．２５）
【審査請求日】平成１２年２月１６日（２０００．２．１６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【参考文献】
【文献】特開 平５−２４４０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５９−１７９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６１−７５８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６２−１７０５９４（ＪＰ，Ａ）
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