JPH01292191A

JPH01292191A - タイヤ用スチールコードおよびタイヤ

Info

Publication number: JPH01292191A
Application number: JP63116566A
Authority: JP
Inventors: Fumio Kuromizu; 黒水　文雄; Toshiaki Shimizu; 敏明清水; Haruo Kushibe; 櫛部　春雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-05-12
Filing date: 1988-05-12
Publication date: 1989-11-24
Also published as: KR890017401A; EP0341680A1; JPH0323675B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は自動車のスチールラジアルタイヤの補強材とし
て使用されるタイヤ用スチールコードと上記スチールコ
ードを用いたタイヤに間するものである。

従来の技術従来のスチールコードは、Ｃ：０．７０〜０゜７５重量
％、Ｓｉ：０．１２〜０．３２重量％、Ｍｎ：０１３０
〜０．６０重量％、ｐ：ｏ、。

２５重量％以下、Ｓ：０．０２５重量％以下、Ｃｕ：０
１２０重量％以下を含み、残部がＦｅおよび不可避的不
純物からなり、線径が５．５−　φの硬Ｗ４線材をパテ
ンティング処理し、脱スケール、潤滑被膜の塗布等の前
処理を行った後、伸線装置を用いてダイス引き伸線加工
し。

さらに、これらの処理、加工を繰返して中間サイズのワ
イヤを形成する０次いで、上記ワイヤにパテンティング
強度が強く、伸線加工に適した金属組織が得られる条件
で最終パテンティング処理を施し、ｓＩ線前処理として
伸線加工性及びゴムとの接着性を向上させるプラスメツ
キを施した後仲線加工を行い５所要の極細硬鋼線よりな
るスチールコード用素線を形成する。

上記素線をタイヤの種類に応じて複数本撚り合せてスチ
ールコードを構成した。

発明が解決しようとする課題上記従来のスチールコードは腐食しやすい環境下に置い
た場合、疲労特性が低下するという問題点があり、タイ
ヤに用いた時自動車の走行中にゴム中の水分やタイヤの
切り庇より浸入した水分によりスチールコードに錆が発
生し、スチールコードの強力が大巾に低下したり、スチ
ールコードとタイヤのゴム材とが剥離するといういわゆ
るセパレーツ現象を発生するという問題点があった。

課題を解決するための手段本発明は上記問題点を除去するためになされたものであ
り、Ｃ：０．６０〜０．９０重量％、Ｓ　ｉ　：　０．
１５〜０．３５ｊｌ量％、Ｍｎ　：　０゜３０〜０．９
０重量％、Ｐ：０．０３重量％以下、Ａｌ　：０．００
６重量％以下を含有し、がつＣｕ　：　０．２１〜０．
５重量％、Ｖ：Ｑ、Ｑ５〜０．５重量％の１種又は２種
を含有するとヤ用スチールコードを提供するものである
。

また、上記構成のスチールコードを用いて耐久性の優れ
たタイヤを提供するものである。

なお、ここで各添加元素について説明する。

Ｃはスチールコードとしての強度と延性を支配する基本
成分であり、０．６０重量％未満であると強度が低下し
、０，９０重量％を超えると炭化物が析出し延性が低下
して加工性が悪くなる。

Ｓｉは通常脱酸剤として精練過程で溶鋼中に添加される
が、０．１５重量％を超えると非金属介在物が増加して
鋼の清浄度の悪化をもたらし、靭性が低下する。

Ｍｎは鋼の組織を微細にし強度および靭性を確保するも
ので０．３０重量％未満であるとその効果が得られず、
０．９０重量％を超えると焼入れにおいて残留オーステ
ナイトが増加し、靭性が低下して加工性が悪くなる。

Ｐは鋼を脆化するものであるから０．０３重量％以下で
あるのが好ましい。

Ａｌは強力な脱酸作用をし、鋼中のＮを固定しオーステ
ナイト細粒化の効果があるが、介在物となりやす＜０．
０６重量％未満が好ましい。

ＣｕはＨ７より責な金属であり水素発生型の腐食は起こ
らず耐食効果を著しく向上するが、０．２１重量％未満
であるとその効果が低下し、０．５重量％を超えると靭
性が低下する。

■はＮまたはＣと結合して炭化物が生成し析出強化作用
により高強力化に役立つものであり、特に結晶粒界の腐
食性に効果がある。しかし、０．０５重量％未満ではそ
の効果は低下し、１゜０重量％を超えると炭化物が析出
し靭性が低下し、加工性が悪くなる。

実施例ＩＣ：０．８４重量％、Ｓｉ：０．２０重量％。

Ｍｎ：０．５　２重量％、Ｐ：０．００４重量％、Ｓ：
０．００１重量％以下、Ｃｕ：０．２６重量％、Ｖ：Ｔ
ｒ、ＡＩ：０．００４重量％を含有する硬鋼線の線材５
．５ｍｍφを用いて、１次焼線→酸洗→１次仲線→２次
焼線→２次仲線→３次焼線→メツキ→３次仲線を行い、
０゜２３ｍｍφのタイヤ用のスチールコード用素線を形
成した。

上記スチールコード用素線（１）を撚り合せて第１図に
示すような１×１２Ｘ０．２３＋１のスチールコード（
２）を構成した。

ところで本実施例のスチールコード用素線（１）に良好
な伸線加工性を付与するためのパテンティング条件はＣ
ｕの添加量により若干の調整範囲はあるがＣｕの添加に
よりＴ、Ｔ、Ｔ。

曲線のノーズを上昇させ同時に長時間側に移動　　　　
−させる、つまり、Ｔ、Ｔ、Ｔ、曲線を右上に平行移動
させた形状とすることが必要である。

そこで、良好な伸線加工およびラメラ−間隔を確保する
パテンティング条件を用いなければならない０例えば従
来の熱処理条件を用いればベイナイト、マルテンサイト
といった伸線加工に障害をきたす組織がパーライト中に
発生する恐れがある。そのため、本発明では熱処理時に
従来の線材使用時より鉛パテンテイング処理温度を３５
℃高く設定し、パーライト変態せしめた。

実施例２Ｃ：０．８Ｓｆｆｉ量％、Ｓｔ　：０．２０重量％、Ｍ
ｎ：０．５０重量％、Ｐ：０．００６重量％、Ｓ：Ｏ，
００１重量％、Ｃｕ：Ｔｒ、Ｖ：０゜０５４重量％、Ａ
ｌ　：Ｑ、００４重量％を含有する硬鋼線を用いて第２
図に示すような１×５Ｘ０．２３のスチールコード（３
）を構成する。

なお、スチールコード用素線（１）およびスチールコー
ド（３）は実施例１とほぼ同処理工程により形成する。

実施例３Ｃ：０．８２重量％、Ｓｉ：０．１９重量％、Ｍｎ：０
．５３重量％、Ｐ：０．００８重量％、Ｓ：０．００２
重量％、Ｃｕ：０．１９重量％、Ｖ：０．０９６重量％
、Ａｌ　：０．００４を含有する硬鋼線を用いて第３図
に示すような１×４Ｘ０．２３のスチールコード（４）
を構成する。

なお、スチールコード用素線（１）およびスチールコー
ド（４）は実施例１とほぼ同処理工程により形成する。

実施例４実施例１に示される１Ｘ１２Ｘｏ、２３＋１の構成のス
チールコード（２）を第４図に示すようにタイヤのブレ
ーカ層（５）に補強材として配置してタイヤ（６）を構
成する。

なお、上記スチールコード（２）はブレーカ層（５）に
配置したが、カーカス層（７）あるいはブレーカ層およ
びカーカス層（７）に配置することも可能である。

次に、本発明のスチールコードに用いた線材と従来のス
チールコードに用いた線材の化学成分の一覧表を第１表
に示す。

次に、上記のようにして得られた各実施例のスチールコ
ード用素線と比較例との比較試験結果を以下に示す。

なお、比較例としてはＣ：０．８５重量％、Ｓｉ：０．
２０重量％、Ｍｎ：０．５１重量％、Ｐ：０．００３重
量％、Ｓ：０．００２重量％、Ｃｒ：Ｔｒ、Ｖ：Ｔｒ、
Ａｌ　：０．００４重量％を含み、残部がＦｅおよび不
可避的不純物からなる線材で形成されたスチールコード
用素線を用いた。

第５図は応力σ＝１５０Ｋｇ／ｍｍ２の場合の疲労テス
ト結果を示すグラフであり、タテ軸は比較例りの腐食前
（放置時間Ｏの場合）の値を１００％とした場合の腐食
疲労値を百分率で示しており、数値が大きい方が腐食疲
労値が優れている。

テスト条件としては腐食条件が８０℃×８０％ＲＨで０
時間、４時間、８時間、１６時間放置後、ハンター式疲
労試験機により疲労テストを行った。

第５［２Ｉかられかるように本実施例Ａ、Ｂ、Ｃは比較
例りに比べ腐食疲労値において優れ、しかも放置時間に
よる降下率が少く腐食による影響が少ないものである。

第６図はＰＨに対する腐食減量テストの結果である。溶
液は適宜ＮａＣ１又はＨＣＩでＰ　１４調整された０、
５Ｎ−ＮａＣ１である。各ＰＨの溶液に２０時間浸漬放
置後のサンプルの重量差を測定した。

第６図かられかるように本実施例Ａ、Ｂ、Ｃは比較例り
に比べ特に強酸に対して効果がある。

第７図は塩水中に疲労試験片を浸漬した状態でハンター
疲労テストを実施した結果である。

応力はσ−９０Ｋ　ｇ　／　ｍ　ｍズであり、実施例Ａ
、Ｂ、Ｃは比較例りに比べ耐腐食疲労性が優れている。

これは、本発明の実施例ＡではＣｕを０．２６重量％添
加したことにより、Ｃｕの耐食効果が現われ、腐食条件
において高い疲労値を得ることができたものである。又
、実施１１ｉ１Ｂでは■を０．５４重量％添加したこと
により、パテンティング処理によって結晶粒界にバナジ
ウム炭化物が析出し、粒界腐食に対して高い疲労値を得
ることができたものである。さらに、実施例ＣではＣｕ
を０．１９重量％とＶを０．９６重量％とを同時に添加
したことにより、Ｃｕによる耐食効果と■による粒界腐
食に対する効果とを同時に得ることができたものである
。

なお、ここでＣｕはＨ２より責な金属であり水素発生型
の腐食は起こらず耐食効果を著しく向上するが、０．２
１重量％未満であるとその効果が低下し、０．５重量％
を超えると靭性が低下する。

■はＮまたはＣと結合して炭化物が生成し。

析出強化作用により高強力化に没立つものであり、特に
結晶粒界の腐食性に効果がある。しかし、０．０５重量
％未満ではその効果は低下し、１．０！ｌ量％を超える
と炭化物が析出して靭性が低下し、加工性が悪くなる。

次に、■を添加したときの効果を第８図に示す。

第８図はスチールコードをテスト条件８０℃８０％ＲＨ
で１６時間放置後、ハンター式疲労試験機により疲労テ
ストを行った結果である。

■の添加量が多くなれば疲労保持率はよくなる。

しかし、■の添加量が多くなりすぎると結晶粒界に炭化
物の析出が多くなり、伸線性が悪くなるとともに、多量
のＶの添加はコストアップにつながる。

実験の結果、最良の■の添加量は０．０５〜１．０重量
％であった。

発明の効果本発明のスチールコードはＣｕ、■の１種または２１ｍ
を含有する硬鋼線より形成したものであるため、耐食効
果と耐疲労効果が著しく改善するものである。

特に自動車のタイヤのカーカス部やトレッド部にスチー
ルコードを使用すると、冬場１８面に凍結防止のために
まかれた岩塩により、タイヤ表面の庇よりＮａＣｌを含
んだ水が浸入し、ス、チールコードまで達した場合、毛
細管現象によりコード内部をつたわって、コード内部は
直ぐに腐食される現象が発生する。

本発明のスチールコードを使用したタイヤでは、このよ
うな現主に対し、耐食効果が現われてタイヤ寿命を大幅
に延長するという優れた効果を有するものであります。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明のスチールコードの一
実施例を示す断面図、第４図は本発明のスチールコード
を用いたタイヤの一実施例を示す断面図、第５図は本発
明の実施例と比較例の疲労試験結果を示す比較グラフ、
第６図は本発明の実施例と比較例のＰＨに対する腐食減
量テスト結果を示す比較グラフ、第７図は本発明の実施
例と比較例のＰＨに対する疲労試験結果を示す比較グラ
フ、第８図は本発明の実施例２のＶ添加量の影響を調査
したもので、疲労試験結果を示す比較グラフである。（１）・・・素線　　　（２）、（３）、（４）・・・
スチールコード　　　（５）・・・ブレーカ層　　　（
６）・・・タイヤ（７）・・・カーカス層第１図　　第２０第３図叫第４図第５図第６図Ｈ第７図Ｈ第８図Ｖ添加量平成　１年　４月２８日特許庁長官　吉　１）文　毅　殿１、事件の表示昭和６３年特許願第１１６５６６号２　発明の名称タイヤ用スチールコードおよびタイヤ４　補正の対象明Ｉｌｌ書の発明の詳細な説明の欄５、補正の内容（１）明細書第５頁第９行目「精練過程」を「精錬過程」と訂正する。（２）明細書第５頁第１０行目ｒｏ、１５重量％」をｒＯ，３５重量％」と訂正する。（３）明細書第５頁第９機中ｒＮｏ、９の■」欄ｒｏ、
５４Ｊをｒｏ、０５４」と訂正する。（４）明ＭＡ１第１４頁第９行目ｒｏ、５４重量％」をｒｏ、０５４重量％」と訂正する
。（５）明細書第５頁第１０行目ｒＯ，９６重」をｒＯ，０９６重」と訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｃ：０．６０〜０．９０重量％、Ｓｉ：０．１５
〜０．３５重量％、Ｍｎ：０．３０〜０．９０重量％、
Ｐ：０．０３重量％以下、Ａｌ：０．００６重量％以下
を含有し、かつＣｕ：０．２１〜０．５重量％、Ｖ：０
．０５〜１．０重量％の１種又は２種を含有すると共に
、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる硬鋼線を複
数本撚り合せて形成してなることを特徴とするタイヤ用
スチールコード。
（２）請求項第１項記載のスチールコードを少なくとも
部分的に補強材として使用することを特徴とするタイヤ
。