JP2002302885A - エラストマー複合スチールコードの製造方法 - Google Patents
エラストマー複合スチールコードの製造方法Info
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Abstract
層構造のスチールコードを、フレッティング摩耗を生じ
ず、十分な耐腐食性および耐疲労性を発揮することがで
き、且つ、タイヤ成形時等の加硫時間を短縮して省エネ
ルギー化を達成できるようにする。 【解決手段】 複数本の全コアフィラメント29の周囲
に未加硫ゴムを被覆し、外層フィラメント30と共に線
分け装置26および集合ボイス27を経てバンチャー撚
線機28に供給して、同一方向、同一ピッチで一度に撚
り合わせ、コード内部の空隙に未加硫ゴムが充填された
1度撚り2層構造のエラストマー複合スチールコードを
得る。また、2度撚り構造の場合は、2〜4本の全コア
フィラメントの周囲に未加硫ゴムを被覆した後、それら
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、その周りに外層フィラメントを撚り合わせる。
Description
て補強材として使用するスチールコードの製造方法に関
し、さらに詳しくは、例えばタイヤ補強材として使用し
た場合に十分な耐腐食性および耐疲労性を発揮すること
ができ、且つ、タイヤ成形時等の加硫時間を短縮し、省
エネルギー化を達成することのできる2層構造のエラス
トマー複合スチールコードの製造方法に関するものであ
る。
数本の素線(スチールフィラメント)を内外2層に撚り
合わせた2層構造のものが従来から使用されている。図
7はこれら2層構造のスチールコードの一例として、3
本のスチールフィラメント1を撚り合わせて芯ストラン
ド2となし、その撚り合わされた芯ストランド2の周り
に外層フィラメントとして9本のスチールフィラメント
3を配置して、芯ストランド2とは撚り方向あるいは撚
りピッチを異ならせて撚り合わせてなる、所謂3+9構
造のスチールコード4の断面構造を示している。
を2層に撚り合わせたスチールコードでは、図7に示す
ように、芯ストランド2の中心部に、ストランド長手方
向にストロー状に延びる空隙5ができるとともに、外層
のスチールフィラメント3の内側(芯ストランド2との
間)に空隙6ができる。
が、m+n(m=2〜4)の2層構造ではいずれも同様
で、ストランド中心部に空隙ができるとともに外層フィ
ラメントの内側に空隙ができる。
合、従来は、タイヤ成形(加硫)時にゴムがスチールコ
ードのフィラメント間に浸入して、コード内部の上記空
隙にまでゴムが充填されることを期待するものであっ
た。しかし、これら2層構造のスチールコードは、外層
に配置されたフィラメントの間の隙間が小さいために、
タイヤ成形時にコード内部に十分な量のゴムが浸透しな
い。特に、外層まで稠密に撚られたスチールコードの場
合、浸透するゴム量は僅かで、コード内部の上記空隙は
到底埋まらない。その結果、タイヤ使用中にスチールコ
ード内部でフレッティング(擦過)摩耗を生じ、また、
タイヤ表面の外傷によりスチールコード内部へ水分等が
浸入したりして、著しくタイヤコードの耐疲労性を悪化
させ、タイヤ寿命を縮めてしまうことがある。
響はそれだけではなくて、空隙に残存した空気がタイヤ
成形時に吐き出されて、エアー溜まりとなってゴム中に
残ってしまい、タイヤ本体の強度を損うことにもなる。
そのため、そうした空気を分散させ、エアー溜まりを消
すために、タイヤ成形時の加硫時間を長くすることが必
要で、生産性が悪化し、消費するエネルギーが増大す
る。
良したものとして、スチールコード外層のフィラメント
を、稠密撚りの場合のフィラメント数より何本か少ない
構造にして、外層フィラメント間に隙間を持たせ、タイ
ヤ成形時にゴムが浸透し易いようにすることも考えられ
ている。例えば、特開平7−109685号公報に示さ
れたスチールコードは、3本のコアフィラメントに対し
シースフィラメント(外層フィラメント)の本数を7〜
8本とすることで、シースフィラメントとコアフィラメ
ントの間隙にゴムが浸入し得るようにしている。しか
し、こうした構造でも、スチールコード内部の空隙を完
全にゴムで埋め尽くすことは難しく、稠密撚りと比較す
ると若干はタイヤ寿命を長くすることは出来るものの、
十分なものではない。
層フィラメントを撚り合わせて2層構造とするのでは、
撚線が2工程となって、製造コストが高くなるため、製
造コストの安い2層構造のスチールコードが求められ、
複数本(m本)のコアフィラメントの周りに複数本(n
本)の外層フィラメントを配置し、それら全スチールフ
ィラメントを、同一方向、同一ピッチで2層構造に撚り
合わせてなる1度撚り2層構造のスチールコードも考え
られている。図8は、そうした1度撚り2層構造のスチ
ールコードの一例として、コアフィラメントとする3本
のスチールフィラメント1’の周りに外層フィラメント
とする9本のスチールフィラメント3’を配置し、それ
ら全スチールフィラメントを、同一方向、同一ピッチで
2層構造に撚り合わせてなる。所謂3/9構造のスチー
ルコード7の断面構造を示している。
ィラメントと複数本の外層フィラメントを、同一方向、
同一ピッチで一度に撚り合わせたスチールコードの場合
には、コアフィラメントと外層フィラメントの撚り方向
および撚りピッチが同じであるために、複数本のコアフ
ィラメントが撚り合わされてなる芯ストランドのフィラ
メントに密着する形で外層フィラメントに落ち込みが発
生する。そして、図8に示すように、ストランド中心部
の空隙8だけでなく、外層フィラメント3’の内側の空
隙9もまた密閉された状態になってしまう。
は、2度撚り2層構造のスチールコードの場合よりは容
積が減少し、タイヤ成形時にゴム中に吐き出される空気
の量は少なくなるものの、タイヤ成形時にコード内部に
殆どゴムが浸入しなくなる。その結果、やはりタイヤ使
用中にスチールコード内部でフレッティング(擦過)摩
耗を生じ、また、タイヤ表面の外傷によりスチールコー
ド内部へ水分等が浸入したりして、著しくタイヤコード
の耐疲労性を悪化させ、タイヤ寿命を縮めてしまうこと
がある。
の場合よりは容積が減少するとはいっても、空隙が残
り、その空隙に残存した空気がタイヤ成形時に吐き出さ
れ、エアー溜まりとなってゴム中に残ってしまい、タイ
ヤ本体の強度を損うことになり、そうした空気を分散さ
せ、エアー溜まりを消すためには、タイヤ成形時の加硫
時間を長くすることが必要で、生産性が悪化し、消費す
るエネルギーが増大する。
ルコードでは、例えば、特開昭62−125085号公
報に示されているように、コアフィラメントの直径を外
層フィラメントのそれよりも大きくしてフィラメント間
の隙間を確保し、コード内部へのゴムの浸透を図るよう
にすることも考えられているが、そうした構造でも、コ
ード内部の空隙を完全にゴムで埋め尽くすことは難し
く、若干はタイヤ寿命を長くすることは出来るものの、
十分なものではない。
報に示されているように、スチールコード内部の空隙に
吸水性ポリマーを存在させるものや、特開昭61−13
8789号公報に示されているように、スチールコード
内部に有機材料の芯材を充填したものや、特公昭59−
24239号公報に示されているように、スチールコー
ドの芯材として加硫ゴムを使用したものが考えられてい
るが、このような吸水性ポリマーや有機材料等を使用す
るについては、タイヤ本体のゴムとの接着性およびスチ
ールフィラメントとの接着性を共に考慮する必要があっ
て、制約の多い設計となり、技術面およびコスト面で不
利なものとならざるを得ない。
構造のスチールコードは、タイヤ成形時にコード内部に
十分な量のゴムが浸透せず、ストランド中心部に空隙が
できるとともに外層フィラメントの内側に空隙ができ
て、タイヤ使用中にスチールコード内部でフレッティン
グ摩耗を生じ、また、タイヤ表面の外傷によりスチール
コード内部へ水分等が浸入したりして、著しくタイヤコ
ードの耐疲労性を悪化させ、タイヤ寿命を縮めてしまう
ことがあり、また、スチールコード内部の空隙に残存し
た空気がエアー溜まりとなってゴム中に残ったのでは、
タイヤ本体の強度が損われるため、そうしたエアー溜ま
りを消すためにタイヤ成形時の加硫時間を長くすること
が必要で、生産性が悪化し、消費するエネルギーが増大
するという問題があり、そうした問題を解消するため、
外層フィラメントを少なくしてフィラメント間に隙間を
持たせ、ゴムを浸透し易くしたものでも、スチールコー
ド内部の空隙を完全にゴムで埋め尽くすことは難しく、
また、製造コストを下げるため1度撚り2層構造とした
スチールコードでは、外層フィラメントに落ち込みが発
生し、フィラメント間の空隙が密閉状態になってしま
い、やはりフレッティング摩耗を生じ、水分等の浸入に
よる耐疲労性の悪化を招き、エアー溜まりを消すために
加硫時間を長くすることが必要で、生産性の悪化、消費
エネルギーの増大を招くという問題があり、また、吸水
性ポリマーや有機材料等を使用するものでは、タイヤ本
体のゴムとの接着性およびスチールフィラメントとの接
着性を共に考慮する必要があって、技術面およびコスト
面で不利になるという問題がある。
ので、タイヤ等に埋設して補強材として使用する2層構
造のスチールコードの製造方法であって、フレッティン
グ摩耗を生じず、十分な耐腐食性および耐疲労性を発揮
し、スチールコード自体の寿命を延ばすとともに、それ
を補強材として使用したタイヤ等の寿命を延ばし、且
つ、タイヤ成形時等の加硫時間を短縮して省エネルギー
化を達成することのできる製造方法を提供することを目
的とする。
決するためのエラストマー複合スチールコードの製造方
法を提供するものである。
コードの製造方法は、2度撚り構造のスチールコードの
場合で、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ことを特徴とす
る。
造方法によれば、未加硫ゴムが被覆された2〜4本のス
チールフィラメントが撚り合わされ芯ストランドとされ
た後、その芯ストランドの周りに複数本のスチールフィ
ラメントが撚り合わされることにより、2層構造のエラ
ストマー複合スチールコードが得られる。
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予め未加硫ゴムが被覆さ
れ、それらが撚り合わされることによって、内部空隙が
できる場合はその空隙に未加硫ゴムが充填され、また、
周囲が未加硫ゴムで被覆された芯ストランドが得られ
る。そして、こ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が撚り合わされ
ることにより、それら外層のスチールフィラメントの内
側(芯ストランドとの間)の空隙が未加硫ゴムで埋ま
る。
填され、コード表面に未加硫ゴムのはみ出しがないエラ
ストマー複合スチールコードが得られる。そして、この
スチールコードは、例えばタイヤ補強材としてタイヤ成
形時にタイヤ本体のゴムに埋め込まれることにより、未
加硫ゴムが加硫化されて、コード内部の空隙が完全にゴ
ムで埋まる。そのため、フレッティング摩耗を生じず、
水分等によるコード内部からの腐食を防止して、スチー
ルコードの耐疲労性を改善し、タイヤ等のゴム製品の寿
命を延ばすことができる。また、コード内部の空隙が埋
まるため、タイヤ成型時にゴム中に持ち込まれる空気の
量が少なく、安定したタイヤの製造が可能で、加硫時間
を短縮しエネルギーロスを低減することが可能となる。
また、未加硫ゴムは、タイヤ本体のゴムとの接着性およ
びスチールフィラメントとの接着性が良好で、技術面お
よびコスト面で問題を生じない。
コードの製造方法は、1度撚り構造のスチールコードの
場合で、コアフィラメントとする複数本のスチールフィ
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、それら未加硫ゴムを被覆した複数本のスチールフィ
ラメント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配置し、それら全スチールフィラメ
ントを、同一方向、同一ピッチで2層構造に撚り合わせ
ることを特徴とする。
造方法によれば、未加硫ゴムが被覆された複数本のスチ
ールフィラメント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が配置され、それら全スチー
ルフィラメントが、同一方向、同一ピッチで撚り合わさ
れることにより、2層構造のエラストマー複合スチール
コードが得られる。
コアフィラメントとする複数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予め未加硫ゴムが被覆さ
れ、それらが外層フィラメントとする複数本のスチール
フィラメントと一度に撚り合わされることによって、中
心部およびその周囲の各フィラメント間の空隙が密閉状
態で、その密閉状態の空隙に未加硫ゴムが充填されたも
のとなる。そして、例えばタイヤ補強材としてタイヤ成
形時にタイヤ本体のゴムに埋め込まれることにより、未
加硫ゴムが加硫化されて、コード内部の空隙が完全にゴ
ムで埋まる。そのため、フレッティング摩耗を生じず、
水分等によるコード内部からの腐食を防止して、スチー
ルコードの耐疲労性を改善し、タイヤ等のゴム製品の寿
命を延ばすことができる。また、1度撚りの2層構造で
あってもコード内部の空隙が完全にゴムで埋まるため、
タイヤ成形時にゴム中に持ち込まれる空気の量が少な
く、安定したタイヤの製造が可能で、加硫時間を短縮し
エネルギーロスを低減することが可能となる。そして、
未加硫ゴムは、タイヤ本体のゴムとの接着性およびスチ
ールフィラメントとの接着性が良好で、技術面およびコ
スト面で問題を生じない。
の製造方法において、予めスチールフィラメントに被覆
する未加硫ゴムは、接着性およびコスト等の面から、タ
イヤゴムと同質であるのが好ましい。
に基づいて説明する。
本発明の第1の実施の形態のエラストマー複合スチール
コードの製造方法を示している。この例は、3+9構造
のエラストマー複合スチールコードを製造する場合で、
その製造方法は、芯ストランドを製造する工程(図1に
示す)と、芯ストランドの周りに外層フィラメントを撚
り合わせる工程(図2に示す)からなる。図1におい
て、11は未加硫ゴム被覆装置、12は線分け装置、1
3は集合ボイス、14はバンチャー撚線機、図2におい
て、15は線分け装置、16は集合ボイス、17はバン
チャー撚線機である。いずれも装置自体は従来公知のも
のである。
コアフィラメントとするスチールフィラメント18が3
本平行に繰り出され、バンチャー撚線機14の撚口に向
けて供給される。そして、その供給の途中、3本のスチ
ールフィラメント18は、未加硫ゴム被覆装置11でそ
れぞれフィラメント周囲に未加硫ゴムが被覆される。そ
して、ゴム被覆されたスチールフィラメントが線分け装
置12で3本に分けられて集合ボイス13に送られ、集
合ボイス13で集合し、バンチャー撚線機14に供給さ
れて、所定ピッチで3本同時に撚り合わされる。
ド19が得られる。この芯ストランド19は、撚り合わ
される前に全スチールフィラメント18に未加硫ゴム2
0が被覆され、これらの未加硫ゴム20が被覆されたフ
ィラメントが撚り合わされることにより、図3に示すよ
うに、ストランド中心部21に未加硫ゴム20が充填さ
れ、また、周囲が未加硫ゴム20で被覆された形状とな
る。
取られる。そして、次工程において、図2に示すよう
に、芯ストランド19と、外層フィラメントとする9本
のスチールフィラメント22が、芯ストランド19の周
りを9本の外層フィラメントが取り巻く配置で平行に繰
り出され、バンチャー撚線機17の撚口に向けて供給さ
れる。そして、芯ストランド19と外層の9本のスチー
ルフィラメント22は線分け装置15で分けられて集合
ボイス16に送られ、集合ボイス16で集合し、バンチ
ャー撚線機17に供給されて、芯ストランド19の周り
に外層の9本のスチールフィラメント22が撚り合わさ
れる。
エラストマー複合スチールコード23が得られる。この
エラストマー複合スチールコード23は、芯ストランド
19が、上述のようにストランド中心部21に未加硫ゴ
ム20が充填され、周囲が未加硫ゴム20で被覆された
形状であって、その周りに外層フィラメントとする9本
のスチールフィラメント22が撚り合わされることによ
り、それら外層のスチールフィラメント22の内側(芯
ストランドとの間)の空隙が未加硫ゴム20で埋まった
ものとなる。
は、例えばタイヤ補強材としてタイヤ成形時にタイヤ本
体のゴムに埋め込まれるもので、その場合、コアフィラ
メントとするスチールフィラメント18に被覆される未
加硫ゴム20は、タイヤゴムと同質のものが用いられ
る。そして、その未加硫ゴム20は、タイヤ成形(加
硫)時に加硫化され、コード内部の空隙が完全にゴムで
埋まる。そのため、フレッティング摩耗を生じず、水分
等によるコード内部からの腐食を防止して、スチールコ
ードの耐疲労性を改善し、タイヤ等のゴム製品の寿命を
延ばすことができる。また、コード内部の空隙が埋まる
ため、タイヤ成形時にゴム中に持ち込まれる空気の量が
少なく、安定したタイヤの製造が可能で、加硫時間を短
縮しエネルギーロスを低減することが可能となる。
3+9構造の場合を示すものであるが、芯ストランドを
2〜4本のスチールフィラメントで形成する他の2度撚
り2層構造の場合も同様に実施できる。
2の実施の形態のエラストマー複合スチールコードの製
造工程を示している。この例は、3/9構造のエラスト
マー複合スチールコードを製造する場合である。図5に
おいて、24は未加硫ゴム被覆装置、25および26は
線分け装置、27は集合ボイス、28はバンチャー撚線
機で、いずれも装置自体は従来公知のものである。
のスチールフィラメント29と、外層フィラメントとす
る9本のスチールフィラメント30が、コアフィラメン
トとする3本のスチールフィラメント29が内側で、外
側を外層フィラメントとする9本のスチールフィラメン
ト30が取り巻く配置で同時平行に繰り出され、バンチ
ャー撚り線機28の撚口に向けて供給される。そして、
その供給の途中で、コアフィラメントとする3本のスチ
ールフィラメント29は、未加硫ゴム被覆装置24でそ
れぞれフィラメント周囲に未加硫ゴムが被覆され、前段
の線分け装置25を経て後段の線分け装置26で集合す
る。また、外層のスチールフィラメント30は後段の線
分け装置26に直接送られる。そして、集合した未加硫
ゴム被覆のスチールフィラメント29と外層の9本のス
チールフィラメント30は後段の線分け装置26で分け
られて集合ボイス27に送られ、集合ボイス27で集合
して、バンチャー撚線機28に供給されて、コアフィラ
メント同士、また、外層フィラメントが、同一方向、同
一ピッチで撚り合わされる。
エラストマー複合スチールコード31が得られる。この
エラストマー複合スチールコード31は、コアフィラメ
ントとする3本のスチールフィラメント29の全てのフ
ィラメント周囲に予め未加硫ゴムが被覆され、それらが
外層フィラメントとする9本のスチールフィラメント3
0と一度に撚り合わされることによって、中心部および
その周囲の各フィラメント間の空隙が密閉状態で、その
密閉状態の空隙に未加硫ゴム32が充填されたものとな
る。
は、やはり、例えばタイヤ補強材としてタイヤ成形時に
タイヤ本体のゴムに埋め込まれるもので、その場合、コ
アフィラメントとするスチールフィラメント29に被覆
される未加硫ゴム32は、タイヤゴムと同質のものが用
いられる。そして、その未加硫ゴム32は、タイヤ成形
(加硫)時に加硫化され、コード内部の空隙が完全にゴ
ムで埋まる。そのため、フレティング摩耗を生じず、水
分等によるコード内部からの腐食を防止して、スチール
コードの耐疲労性を改善し、タイヤ等のゴム製造の寿命
を延ばすことができる。また、1度撚りの2層構造であ
ってもコード内部の空隙が完全にゴムで埋まるため、タ
イヤ成型時にゴム中に持ち込まれる空気の量が少なく、
安定したタイヤの製造が可能で、加硫時間を短縮しエネ
ルギーロスを低減することが可能となる。
3/9構造の場合を示すものであるが、複数本のスチー
ルフィラメントをコアフィラメントとする他の1度撚り
2層構造の場合も同様に実施できる。
ードの製造方法にも適用できることは勿論である。
によれば、2度撚り2層構造のスチールコードの場合
に、中心部の空隙はもとより、外層のスチールフィラメ
ントの内側(芯ストランドとの間)の空隙に未加硫ゴム
が充填されたエラストマー複合スチールコードが得ら
れ、このエラストマー複合スチールコードをタイヤ補強
用等に使用したときに、コード内部の空隙が完全にゴム
で埋まり、フレッティング摩耗を生じず、水分等による
コード内部からの腐食を防止して、スチールコードの耐
疲労性を改善することができ、タイヤ成型時にゴム中に
持ち込まれる空気の量が少なくなるために、安定したタ
イヤの製造が可能で、加硫時間を短縮しエネルギーロス
を低減することが可能となる。
の場合に、中心部およびその周囲の各フィラメント間の
密閉状態の空隙に未加硫ゴムが充填されたエラストマー
複合スチールコードが得られ、このエラストマー複合ス
チールコードをタイヤ補強用等に使用したときに、1度
撚りの2層構造であってもコード内部の空隙が完全にゴ
ムで埋まり、フレッティング摩耗を生じず、水分等によ
るコード内部からの腐食を防止して、スチールコードの
耐疲労性を改善することができ、タイヤ成型時にゴム中
に持ち込まれる空気の量が少なくなるために、安定した
タイヤの製造が可能で、加硫時間を短縮しエネルギーロ
スを低減することが可能となる。
質をタイヤ等のゴムと同質とすることができるため、フ
ィラメントとの接着性も全く問題がない。
ドを製造する工程の概略図である。
ドの周りに外層フィラメントを撚り合わせる工程の概略
図である。
ドの断面図である。
られたエラストマー複合スチールコードの断面図であ
る。
スチールコードの製造工程の概略図である。
られたエラストマー複合スチールコードの断面図であ
る。
面図である。
面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 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ことを特
徴とするエラストマー複合スチールコードの製造方法。 - 【請求項2】 コアフィラメントとする複数本のスチー
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、それら未加硫ゴムを被覆した複数本のスチー
ルフィラメント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配置し、それら全スチールフ
ィラメントを、同一方向、同一ピッチで2層構造に撚り
合わせることを特徴とするエラストマー複合スチールコ
ードの製造方法。 - 【請求項3】 上記未加硫ゴムはタイヤのゴムと同質で
あることを特徴とする請求項1または2記載のエラスト
マー複合スチールコードの製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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