説明

スチールコードの製造方法

【課題】耐芯抜け性等を良好にしながら、接着性及び補強層の平坦性の問題を改善することが可能なスチールコードの製造方法を提供する。
【解決手段】1本の非癖付けコアフィラメント1の少なくとも一部を未加硫ゴム3’で被覆する。未加硫ゴム3’で被覆されたコアフィラメント1Aを直線状に延在する状態で加熱することにより未加硫ゴム3’を加硫する。加硫ゴム3で被覆されたコアフィラメント1Bの周りに5本または6本のシースフィラメント2を撚り合わせる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りタイヤの補強層などに使用されるスチールコードの製造方法に関し、更に詳しくは、耐芯抜け性等を良好にしながら、接着性及び補強層の平坦性を改善するようにしたスチールコードの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、乗用車用空気入りタイヤや、トラックやバスなどに使用される重荷重用空気入りタイヤのベルト層などの補強層には、スチールコードが使用されている。このようなスチールコードにおいて、1本のコアフィラメントの周りに5本または6本のシースフィラメントを撚り合わせた1+5構造または1+6構造のスチールコードがある。この構造のスチールコードは、一般に内部へのゴム浸透が悪く、また芯のコアフィラメントがスチールコードの切断加工時や走行時に部分的に飛び出す、所謂芯抜けが発生し易い。
【0003】
そこで、コアフィラメントを波状に型付けすることにより、芯抜けを防止しかつ内部へのゴム浸透を改善するようにしているが、このようにコアフィラメントを癖付けすると、スチールコードの初期伸びが大きくなるため、ベルト層にこのようなスチールコードを用いたタイヤでは、高速走行時のタイヤ外径成長を効果的に抑制することができない。
【0004】
従来、スチールコードの改良技術として、コアフィラメントを未加硫ゴムで被覆したスチールコードが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術を1+5構造または1+6構造のスチールコードに採用すると、コアフィラメントを癖付けせずに芯抜けを抑えかつ内部へのゴム浸透を改善することができ、またスチールコードの伸びが小さいので、高速走行時のタイヤ外径成長も効果的に抑制することができる利点がある。
【0005】
しかしながら、作業中に未加硫ゴムがスチールコードの表面に染み出てベタつくなどハンドリング性に難があり、ゴムとの接着性も低下するなど、更なる改善の余地が残されていた。
【0006】
また、他の改良技術としては、1本の非癖付けコアフィラメントを未加硫ゴムで被覆し、該ゴム被覆したコアフィラメントの周りに5本または6本のシースフィラメントを撚り合わせ、該シースフィラメントを撚り合わせたコードをリールに巻取った後、加熱して未加硫ゴムを加硫するものがある。
【0007】
コードを加熱すると、それによりコードの表面が酸化されてその表面に酸化物が生成され、接着性が低下する原因になるが、このようにコードをリールに巻取ることにより、リール内部への空気の透過を抑え、コードの表面に生成される酸化物の量を抑えることができる利点がある。
【0008】
しかしながら、リールに巻取った状態で未加硫ゴムを加硫すると、スチールコードにリールの巻き癖が残り、それをゴム層に埋設して補強層を成形すると、補強層が湾曲し、補強層が平坦性に欠けるという問題が生じる一方、加硫時に生成されるスチールコード表面の酸化物を完全に防ぐことができないため、接着性の点でも改善の余地があった。
【特許文献1】特開2002−363875公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、耐芯抜け性等を良好にしながら、接着性及び補強層の平坦性の問題を改善することが可能なスチールコードの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成する本発明のスチールコードの製造方法は、1本の非癖付けコアフィラメントの少なくとも一部を未加硫ゴムで被覆した後、該未加硫ゴムで被覆されたコアフィラメントを直線状に延在する状態で加熱することにより前記未加硫ゴムを加硫し、加硫ゴムで被覆されたコアフィラメントの周りに5本または6本のシースフィラメントを撚り合わせることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
上述した本発明によれば、未加硫ゴムで被覆されたコアフィラメントを直線状に延在する状態で加熱することにより未加硫ゴムを加硫するため、製造されたスチールコードが曲げるような癖が発生するのを防ぐことができる。そのため、それを使用した補強層を平坦にすることができる。
【0012】
また、スチールコードの表面に位置するシースフィラメントは加熱されないので、スチールコード表面に酸化物が生成されることない。従って、酸化物により接着性が低下するのを防止することができる。
【0013】
更に、製造されたスチールコードは、コアフィラメントとシースフィラメントの間にゴムが存在し、そのゴムがコアフィラメントとシースフィラメントの相対移動を抑制するブレーキの働きをするので、スチールコード切断加工時や走行時にコアフィラメントが部分的に飛び出す芯抜けの発生も抑えることができる。既に、コアフィラメントとシースフィラメントの間の内部にゴムが存在するので、内部へのゴム浸透の問題も改善することができる。
【0014】
また、製造されたスチールコードは、コアフィラメントとシースフィラメントの間に加硫ゴムが介在するので、作業中に未加硫ゴムがスチールコードの表面に染み出てベタつくような問題がなく、スチールコードのハンドリングが良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0016】
図1は、本発明のスチールコードの製造方法により製造されたスチールコードの一例を示す。このスチールコードS1は、癖付けを施していない1本のコアフィラメント(非癖付けコアフィラメント)1と、そのコアフィラメント1の周りに配置した5本のシースフィラメント2を備えた1+5構造になっている。
【0017】
コアフィラメント1は、その外周面全体が加硫ゴム3で被覆され、その加硫ゴム3で被覆されたコアフィラメント1の周りに5本のシースフィラメント2が撚り合わされている。加硫ゴム3はコアフィラメント1と後述する加熱工程(加硫工程)を経ることにより加硫接着(接着接合)している。シースフィラメント2は加硫ゴム3とは接着接合していない。
【0018】
図2に上記スチールコードS1を製造する本発明の方法を示す。図2において、11は未加硫ゴムを押し出してコアフィラメント1を被覆する被覆部、12は未加硫ゴムを加硫するための加熱部、13はシースフィラメント2を撚り合わせるための撚り合わせ部、14はリール15に製造されたスチールコードS1を巻き取る巻取り部である。加熱部12は電磁誘導加熱により加熱するようになっている。
【0019】
先ず、不図示のリールに巻き取られている、長尺の1本の癖付けが施されていないコアフィラメント1を連続的に引き出し、矢印で示す方向に搬送して被覆部11に供給する。コアフィラメント1は被覆部11の通過中に未加硫ゴムにより外周面全体が被覆される。未加硫ゴム3’で被覆されたコアフィラメント1Aは、次いで加熱部12に供給される。コアフィラメント1Aは直線状に延在する状態で加熱部12を通過する間に電磁誘導加熱により加熱され、被覆する未加硫ゴム3’が加硫される。この加硫によりコアフィラメント1に加硫ゴム3が接着接合する。加硫ゴム3で被覆されたコアフィラメント1Bは、続いて撚り合わせ部13に供給される。
【0020】
他方、不図示のリールから連続的に引き出された5本のシースフィラメント2も撚り合わせ部13に供給され、ここで加硫ゴム3で被覆されたコアフィラメント1Bの周りに螺旋状に順次撚り合わされ、スチールコードS1が連続的に形成される。形成されたスチールコードS1は搬送されて巻取り部14のリール15に連続的に巻取られる。シースフィラメント2は、加硫ゴム3上に撚り合わされるので、加硫ゴム3とは接着接合しない。
【0021】
図3は、本発明のスチールコードの製造方法により製造されたスチールコードの他の例を示す。このスチールコードS2は、上述したスチールコードS1において、シースフィラメント2を6本配置したものである。即ち、図3のスチールコードS2は、癖付けを施していない1本のコアフィラメント(非癖付けコアフィラメント)1と、そのコアフィラメント1の周りに配置した6本のシースフィラメント2を備えた1+6構造になっている。
【0022】
コアフィラメント1は、その外周面全体が加硫ゴム3で被覆され、その加硫ゴム3で被覆されたコアフィラメント1の周りに6本のシースフィラメント2が撚り合わされている。加硫ゴム3は加熱工程(加硫工程)を経ることによりコアフィラメント1と加硫接着(接着接合)している。シースフィラメント2は加硫ゴム3とは接着接合していない。
【0023】
このスチールコードS2は、上述した製造方法において、5本のシースフィラメント2に代えて、6本のシースフィラメント2を撚り合わせ部13に供給する他は、上記と同様にして製造することができる。
【0024】
上述した本発明では、未加硫ゴム3’で被覆されるコアフィラメント1Aを直線状に延在する状態で加熱することにより未加硫ゴム3’を加硫するため、製造されたスチールコードS1,S2が曲げるような癖が発生するのを回避することができる。従って、それをゴム層に埋設して補強層を成形しても、補強層が湾曲することがなく、補強層が平坦性に欠けるという問題を改善することができる。
【0025】
また、スチールコードS1,S2の表面に位置するシースフィラメント2は加熱されないため、スチールコード表面に酸化物が生成されることないので、酸化物に起因する接着性の低下も回避することができる。
【0026】
更に、製造されたスチールコードS1,S2は、コアフィラメント1とシースフィラメント2の間にゴムが存在するので、そのゴムがコアフィラメント1とシースフィラメント2の相対移動を抑制するブレーキの働きをする結果、スチールコードS1,S2の切断加工時にコアフィラメント1が部分的に飛び出す芯抜けの発生も抑制することができる。
【0027】
既に、コアフィラメント1とシースフィラメント2の間の内部にゴムが存在するので、内部へのゴム浸透の問題も改善することができ、またコアフィラメント1とシースフィラメント2の間に加硫ゴムが介在するので、作業中に未加硫ゴムがスチールコードの表面に染み出てベタつくような問題がなく、良好なハンドリング性を得ることができる。
【0028】
上述した方法で製造されるスチールコードS1,S2は、空気入りタイヤの補強層のスチールコードとして好ましく用いることができるが、それに限定されず、スチールコードを配列した補強層を有する他のゴム製品、例えば、コンベヤベルトやトラックベルトなど、動的負荷が加わるゴム製品にも好適に使用することができる。
【0029】
上述した方法で得られたスチールコードS1,S2は、上記実施形態では、コアフィラメント1の外周面全体を加硫ゴム3で被覆する構成にしたが、用途や必要に応じて必ずしもコアフィラメント1の外周面全体を加硫ゴム3で被覆する必要はなく、コアフィラメント1の外周面の少なくとも一部を部分的に或いはコアフィラメント1の外周面を長手方向に断続的に加硫ゴム3で被覆する構成にすることができる。好ましくは、上述した実施形態のようにコアフィラメント1の外周面全体を加硫ゴム3で被覆するのが耐芯抜け性などの点からよい。
【0030】
コアフィラメント1の外周面の少なくとも一部を部分的に加硫ゴム3で被覆したスチールコードの製造は、コアフィラメント1の少なくとも一部を未加硫ゴム3’で被覆するようにすればよい。上記した長尺のコアフィラメント1の場合は、被覆部11の通過中のコアフィラメント1を、製品に使用される長さに応じて、未加硫ゴム3’により断続的に被覆し、その使用される長さの少なくとも一部が未加硫ゴム3’により被覆されるようにすればよい。
【0031】
上記実施形態では、加熱部12で電磁誘導加熱により加熱するようにしたが、それに代えて、ニクロム線などを用いたヒータ加熱により加熱してもよく、またそれらを組み合わせてもよく、加熱方法は特に限定されない。好ましくは電磁誘導加熱がよく、これによりコアフィラメント1Aを被覆する未加硫ゴム3’を短時間で加硫することができるので、加熱部12を通過するコアフィラメント1Aのパスを短くすることができ、その結果、加熱部12のスペースが長大化するのを回避することができる。
【0032】
本発明の製造方法では、スチールコードS1,S2を1+5構造と1+6構造に限定しているが、それは外層のシースフィラメント2が4本では芯抜けの問題が発生せず、また7本では形状が不安定で動的負荷が加わるタイヤなどのゴム製品には不向きであるからである。
【実施例1】
【0033】
図1に示す構成のスチールコードと図3に示す構成のスチールコードを本発明の製造方法により製造した(本実施例1,2)。また、未加硫ゴムで被覆したコアフィラメントの周りに5本のシースフィラメントを撚り合わせ、該シースフィラメントを撚り合わせたコードをリールに巻取った後、加熱して未加硫ゴムを加硫することにより図1に示す構成のスチールコードを製造した(比較例)。
【0034】
製造された各試験コードを以下に示す方法により、耐芯抜け性、耐水接着性及び補強層の平坦性を調べたところ、表1に示す結果を得た。
【0035】
耐芯抜け性
長さ50mmの各試験コードの芯部をペンチで引き抜き、引き抜き易さを◎、○、△、×の4段階で評価した。◎はコアフィラメントが引き抜けず、耐芯抜け性が極めて良好、○はコアフィラメントが若干引き出されるが、耐芯抜け性として良好、△はコアフィラメントが比較的容易に引き出され、耐芯抜け性に問題あり、×はコアフィラメントが容易に引き出され、耐芯抜け性が極めて悪いことを意味する。
【0036】
耐水接着性
JIS G3510に準拠して作製されたゴム接着試験用の埋込試験片を温度70℃、湿度96%の雰囲気に20日間放置した後、引抜き試験を実施し、ゴム被覆率を測定した。その結果を◎、○、△、×の4段階で評価した。◎はゴム被覆率が70%以上で接着性が極めて良好、○はゴム被覆率が60〜70%未満で接着性が良好、△はゴム被覆率が50〜60%未満で接着性がやや劣る、×はゴム被覆率が50%未満で接着性が大きく劣ることを意味する。
【0037】
補強層の平坦性
カレンダー装置を用いて、各試験コードを未加硫ゴムで被覆したゴムシートを作製し、それを縦横1mに切断した補強層に形成し、その補強層を平坦な面に載置した時の表裏の四隅の跳ね上がり高さをそれぞれ測定し、最大の跳ね上がり高さの結果を◎、○、△、×の4段階で評価した。◎は補強層の跳ね上がりが5mm以下で全く問題なし、○は補強層の跳ね上がりが5mm超8mm以下で問題なし、△は補強層の跳ね上がりが8mm超10mm以下で問題あり、×は補強層の跳ね上がりが10mm超で補強層の製造過程で支障をきたす。
【0038】
【表1】

【0039】
表1から、本発明の方法により製造されたスチールコードは、耐芯抜け性が良好であり、かつ接着性及び補強層の平坦性の問題も改善できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明のスチールコードの製造方法により製造したスチールコードの一例を示す拡大断面図である。
【図2】本発明のスチールコードの製造方法の一実施形態を示す説明図である。
【図3】本発明のスチールコードの製造方法により製造したスチールコードの他の例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【0041】
1 コアフィラメント(非癖付けコアフィラメント)
1A 未加硫ゴムで被覆されたコアフィラメント
1B 加硫ゴムで被覆されたコアフィラメント
2 シースフィラメント
3 加硫ゴム
3’未加硫ゴム
11 被覆部
12 加熱部
13 撚り合わせ部
S1,S2 スチールコード

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1本の非癖付けコアフィラメントの少なくとも一部を未加硫ゴムで被覆した後、該未加硫ゴムで被覆されたコアフィラメントを直線状に延在する状態で加熱することにより前記未加硫ゴムを加硫し、加硫ゴムで被覆されたコアフィラメントの周りに5本または6本のシースフィラメントを撚り合わせるスチールコードの製造方法。
【請求項2】
前記コアフィラメントの外周面全体を未加硫ゴムで被覆する請求項1に記載のスチールコードの製造方法。
【請求項3】
前記未加硫ゴムで被覆されたコアフィラメントを電磁誘導加熱により加熱する請求項1または2に記載のスチールコードの製造方法。
【請求項4】
前記スチールコードが空気入りタイヤの補強層に使用されるスチールコードである請求項1,2または3に記載のスチールコードの製造方法。
【請求項5】
前記補強層がベルト層である請求項4に記載のスチールコードの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−297665(P2008−297665A)
【公開日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−145614(P2007−145614)
【出願日】平成19年5月31日(2007.5.31)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Fターム(参考)】