JPH08226084A - ゴム物品補強用スチ−ルコ−ド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は空気入りタイヤやコンベヤベルト等の
ゴム物品の補強材として用いられるスチ−ルコ−ドに関
し、特に耐疲労性と耐腐食性を改善したスチ−ルコ−ド
及びその製造方法を提供するものである。 【構成】１本のコアフィラメントの周囲に、６本のシ−
スフィラメントを備えたスチ−ルコ−ドであって、コア
フィラメントは波形に型付されており、波形型付けの振
幅Ｌｃとコアフィラメントの直径ｄｃとの関係が、１．
１ｄｃ＜Ｌｃ＜２．２ｄｃであり、波形型付けのピッチ
Ｐｃが、コアフィラメント直径をｄｃとすると、７．４
ｄｃ＜Ｐｃ＜２２．０ｄｃであり、更にシ−スフィラメ
ントの螺旋型付けは偏平であり、かつ螺旋長手方向から
直角に見た螺旋断面の長径ａと短径ｂとの関係が、０．
７５ａ≦ｂ≦０．８７ａで表されるゴム物品補強用スチ
−ルコ−ド。

Description

【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コンベ
ヤベルト等のゴム物品の補強材として用いられるスチ−
ルコ−ドに関し、特に耐疲労性と耐腐食性を改善したス
チ−ルコ−ド及びその製造方法を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】スチ−ルコ−ドを埋設することによって
補強されたゴム物品においては、ゴム物品内に侵入する
水分によるスチ−ルコ−ドの腐食に伴うゴム物品の耐久
性の低下が問題となっている。即ち、ゴム物品にスチ−
ルコ−ドに達する外傷を受けた場合、ここに水分が侵入
し、スチ−ルコ−ド内に空洞部が存在するとこの空洞部
内に水分が入り込み、スチ−ルコ−ドの長手方向に添っ
て水分が更に侵入し、これによりスチ−ルコ−ドに錆が
発生し、ゴムとの間の接着性の低下のみならずセパレ−
ションの発生に繋がることともなる。

【０００３】このため、ゴム物品補強用スチ−ルコ−ド
の耐腐食性を改善する目的で、スチ−ルコ−ドの内部に
ゴムが侵入し易いスチ−ルコ−ド構造が提案され、空洞
部をなくす工夫がなされている。例えば、特開平５−１
８６９７８号公報では１＋ｎ（ｎ＝６〜８）構造のスチ
−ルコ−ドであって、コアフィラメントは波形に型付さ
れているスチ−ルコ−ドが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながらこのよ
うな１＋６構造のスチ−ルコ−ドにおいては、ゴムとス
チ−ルコ−ドとの成形体を加圧加硫する際、流動性のよ
いゴムでないとスチ−ルコ−ド内部にゴムが侵入し難い
という問題点があることが判明した。即ち、単にコアフ
ィラメントに波形を付与することによりシ−スフィラメ
ント間に隙間を設けたものは、隙間の間隔が狭いとか、
加硫工程でこの隙間が狭くなってしまうという現象があ
るため、ゴムがスチ−ルコ−ド内に十分侵入することが
できないのである。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明者等は前記課題
を解決するために鋭意研究を行ない、次のような特徴あ
るゴム物品補強用スチ−ルコ−ド及びその製造方法を開
発したものである。即ち、その発明の第１は、ゴム物品
補強用スチ−ルコ−ドに係り、１本のコアフィラメント
の周囲に、６本のシ−スフィラメントを備えたスチ−ル
コ−ドであって、コアフィラメントは波形に型付されて
おり、波形型付けの振幅Ｌｃとコアフィラメントの直径
ｄｃとの関係が、１．１ｄｃ＜Ｌｃ＜２．２ｄｃであ
り、波形型付けのピッチＰｃが、コアフィラメント直径
をｄｃとすると、７．４ｄｃ＜Ｐｃ＜２２．０ｄｃであ
り、更にシ−スフィラメントの螺旋型付けは偏平であ
り、かつ螺旋長手方向から直角に見た螺旋断面の長径ａ
と短径ｂとの関係が、０．７５ａ≦ｂ≦０．８７ａで表
されることを特徴とするものである。

【０００６】そして、発明の第２は、ゴム物品補強用ス
チ−ルコ−ドの製造方法に係り、前記発明１におけるス
チ−ルコ−ドを得るため、コアフィラメントに波形を付
与し、次いで波形型付されたコアフィラメントの周囲に
シ−スフィラメントを巻き付けた後、入口のロ−ラ−と
出口のロ−ラ−とは円周上に一条の溝を有し、入口およ
び出口ロ−ラ−との間には千鳥状に配置された複数個の
ロ−ラ−からなる偏平装置によってシ−スフィラメント
の螺旋断面を偏平として巻取ることを特徴とするもので
ある。

【０００７】

【作用】本発明に用いられるスチ−ルフィラメントにあ
って、ゴム物品の補強と軽量化、更にはその生産性を考
慮して、その原料である線材の炭素含有量は０．７０〜
９０重量％の範囲が好ましく、０．７０重量％未満では
強度が不足し、一方、０．９０重量％を越えると延性が
不足することとなり好ましくない。

【０００８】さて、本発明ではコアフィラメントを波形
に型付けするが、スチ−ルコ−ドを構成するコアフィラ
メントの直径ｄｃに対し、波形の振幅Ｌｃを、１．１ｄ
ｃ＜Ｌｃ＜２．２ｄｃと限定した。この理由は、波形の
振幅Ｌｃが１．１ｄｃ以下ではシ−スフィラメント相互
の間隙が不足してゴムがスチ−ルコ−ド内部に侵入し難
くなるためであり、これが２．２ｄｃ以上ではスチ−ル
コ−ドの撚り性状が悪化して強力や耐疲労性が低下する
ためである。

【０００９】又、波形のピッチＰｃは、コアフィラメン
トの直径ｄｃに対して、７．４ｄｃ＜Ｐｃ＜２２．０ｄ
ｃと限定した。この理由は、波形のピッチＰｃを７．４
ｄｃ以下にすると波形加工の生産性が低下し、波形の振
幅と相まってフィラメントの強力が低下する場合があ
り、一方、これが２２．０ｄｃ以上ではシ−スフィラメ
ント間の隙間を適正に確保できないため、スチ−ルコ−
ド内部にゴムを侵入させることが困難となって耐食性が
低下するからである。

【００１０】更に、シ−スフィラメントの長手方向に直
角の螺旋断面を偏平とし、その長径ａと短径ｂとの関係
を０．７５ａ≦ｂ≦０．８７ａとしたものである。この
理由は、０．７５ａ未満ではシ−スフィラメント間の隙
間が適正に確保できず、一方、これが０．８７ａを越え
るとシ−スフィラメントの螺旋型付けを偏平にした効果
が得られずゴムがスチ−ルコ−ド内部に侵入し難くなる
からである。

【００１１】本発明のコアフィラメントの波形型付は、
例えば、対向する１対の歯車の間を通過させることで実
施でき、波形の振幅は歯車の噛み合わせ量で調整し、波
のピッチは歯数で調整することができる。

【００１２】又、シ−スフィラメントの螺旋形を偏平と
する偏平化装置の例として、偏平化装置の入口及び出口
側の各１個のロ−ラ−の表面の円周面に１本の溝を設
け、ことによりスチ−ルコ−ドの長手方向にほぼ一定の
偏平形状を示すのでスチ−ルコ−ドの撚り性状が安定し
たものとなる。尚、前記ロ−ラ−の溝の形状は偏平な形
状とすることでコ−ドの撚り性状は更に改善される。

【００１３】尚、本発明のスチ−ルコ−ドを構成するス
チ−ルフィラメントの直径は、０．２０ｍｍ〜０．４０
ｍｍとすることが好ましい。その理由は、０．２０ｍｍ
未満ではスチ−ルコ−ドのフィラメント本数を同じにす
るとスチ−ルコ−ドの強力が不足してゴム物品の補強効
果が低下するし、フィラメントの直径を細くすると伸線
工程の生産性が悪くなり経済的ではない。一方、０．４
ｍｍを越えると曲げ疲労性が悪化するため好ましくな
い。

【００１４】

【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を更
に詳細に説明する。スチ−ルフィラメントは次のような
方法によった。即ち、炭素含有量が０．８２重量％の線
材を乾式伸線により縮径し、パテンチング処理を施しゴ
ム接着のためのめっき処理を施して湿式伸線により０．
３４ｍｍ直径のスチ−ルフィラメントを製造した。

【００１５】コアフィラメントの波形型付けは、撚線時
にコアフィラメントを巻き出し装置から巻き出し、波形
型付装置により波形を付与してもよいし、予め波形を付
与したコアフィラメントを巻き出し装置に備えることも
できる。波形の振幅Ｌｃ及びピッチＰｃについては図１
に示す。

【００１６】使用される撚線機は図２及び図３に示すよ
うなバンチャ−型或いはチュ−ブラ−型のいずれでもよ
い。図２中、１は素線供給リ−ル、２は型付装置、３は
フライヤ−弓、４はオ−バ−ツイスト装置、５は引き取
りキャプスタン、６はトラバ−サ−、７は巻取りリ−ル
であり、一対の歯車Ｄ₁ 、Ｄ₂ は素線供給リ−ル１と型
付装置２との間に配置され、一方、偏平化装置Ｃは引き
取りキャプスタン５とトラバ−サ−６の間に配置され
る。図３中、８はチュ−ブラ−、９はケ−ブリングダイ
であり、他は図６の場合と同様のものである。そして、
一対の歯車Ｄ₁ 、Ｄ₂ は素線供給リ−ル１とチュ−ブラ
−８との間、及び偏平化装置Ｈはケ−ブリングダイ９と
引き取りキャプスタン５との間に配置される。

【００１７】又、シ−スフィラメントの螺旋を偏平とす
る装置は、図４に示す溝ｇを有するロ−ラ−Ａを両端に
配置し、その間に溝無しロ−ラ−Ｂを千鳥状に配置した
構造となっており、この装置にコ−ドを通過させること
によりシ−スフィラメントの螺旋形状を偏平とする。溝
ｇは例えば断面が半楕円形状をなすものである。

【００１８】図５は本発明のスチ−ルコ−ドＷの断面図
及びシ−スフィラメントの螺旋形状を示す側面図であ
り、図６は比較例におけるスチ−ルコ−ドの断面図及び
シ−スフィラメントの螺旋形状を示す側面図である。本
発明のスチ−ルコ−ドの螺旋形状は偏平形状であり、比
較例のそれはほぼ円形である。図５及び図６中、Ｗはス
チ−ルコ−ド、ｗ₀ はコアフィラメント、ｗ₁ はシ−ス
フィラメント、ａは螺旋断面の長径、ｂはその短径を示
す。

【００１９】さて、表１に示すスチ−ルコ−ドを未加硫
ゴムシ−トに挟み加熱加圧下で加硫した。次いで加硫ゴ
ムからスチ−ルコ−ドを取り出し、コアフィラメントの
表面全てにゴムが接着していた状態を１００％として、
又ゴムが全く装着していない状態を０％としてスチ−ル
コ−ド内部へのゴム浸透率を調査した。その結果を同様
に表１に示す。

【００２０】耐腐食伝播性は、スチ−ルコ−ドが埋設さ
れた加硫ゴムシ−トのスチ−ルコ−ド長手方向に直角の
１断面をスチ−ルコ−ド断面が露出するように切り取
り、この断面を１０％苛性ソ−ダ溶液に漬して２４時間
放置した後、スチ−ルコ−ド側面のゴムをナイフ等で除
去した金属表面を呈する接着していない部分を腐食伝播
部としてその長さ（ｍｍ）によって評価した。その結果
を同様に表１に示す。数値が小さいほど良好であること
を示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】上記したように特定の波形をコアフィラ
メントに付与し、更に特定の偏平螺旋型付けをしたシ−
スフィラメントによる１＋６構造のスチ−ルコ−ドとし
たので、未加硫ゴム組成物の粘度やゴム物品製造工程に
おける条件に左右されずにスチ−ルコ−ド内部にゴムを
侵入させることができるので、ゴム物品にすぐれた耐腐
食性を与えるスチ−ルコ−ドを提供したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はコアフィラメントの波形型付けを説明す
る拡大側面図である。

【図２】図２はバンチャ−型撚線機の概略図である。

【図３】図３はチュ−ブラ−型撚線機の概略図である。

【図４】図４は偏平化装置の斜視図である。

【図５】図５は本発明のスチ−ルコ−ドの断面図及びシ
−スフィラメントの螺旋形状を示す側面図である。

【図６】図６は比較例におけるスチ−ルコ−ドの断面図
及びシ−スフィラメントの螺旋形状を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ‥‥スチ−ルコ−ド、 ｗ₀ ‥‥コアフィラメント、 ｗ₁ ‥‥シ−スフィラメント、 Ｌｃ‥‥コアフィラメントの波形型付け振幅、 Ｐｃ‥‥コアフィラメントの波形型付けピッチ、 ｄｃ‥‥コアフィラメントの直径、 ａ‥‥シ−スフィラメントの螺旋断面の長径、 ｂ‥‥シ−スフィラメントの螺旋断面の短径、 Ａ、Ｂ‥‥偏平化装置のロ−ラ−、 Ｃ‥‥偏平化装置、 Ｄ₁ 、Ｄ₂ ‥‥フィラメントに癖付をなす歯車、 ｇ‥‥ロ−ラ−Ａに形成した溝、 １‥‥素線供給リ−ル、 ２‥‥型付装置、 ３‥‥フライヤ−弓、 ４‥‥オ−バ−ツイスト装置、 ５‥‥引き取りキャプスタン、 ６‥‥トラバ−サ−、 ７‥‥巻取りリ−ル、 ８‥‥チュ−ブラ−、 ９‥‥ケ−ブリングダイ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １本のコアフィラメントの周囲に、６本
   のシ−スフィラメントを備えたスチ−ルコ−ドであっ
   て、コアフィラメントは波形に型付されており、波形型
   付けの振幅Ｌｃとコアフィラメントの直径ｄｃとの関係
   が、１．１ｄｃ＜Ｌｃ＜２．２ｄｃであり、波形型付け
   のピッチＰｃが、コアフィラメント直径をｄｃとする
   と、７．４ｄｃ＜Ｐｃ＜２２．０ｄｃであり、更にシ−
   スフィラメントの螺旋型付けは偏平であり、かつ螺旋長
   手方向から直角に見た螺旋断面の長径ａと短径ｂとの関
   係が、０．７５ａ≦ｂ≦０．８７ａで表されることを特
   徴とするゴム物品補強用スチ−ルコ−ド。
2. 【請求項２】 コアフィラメントに波形を付与し、次い
   で波形型付されたコアフィラメントの周囲に６本のシ−
   スフィラメントを巻き付けた後、入口のロ−ラ−と出口
   のロ−ラ−とは円周上に一条の溝を有し、入口及び出口
   ロ−ラ−との間には千鳥状に配置された複数個のロ−ラ
   −からなる偏平装置によってシ−スフィラメントの螺旋
   断面を偏平として巻取ってなる、コアフィラメントの波
   形型付けの振幅Ｌｃとコアフィラメントの直径ｄｃとの
   関係が、１．１ｄｃ＜Ｌｃ＜２．２ｄｃであり、波形型
   付けのピッチＰｃが、コアフィラメント直径をｄｃとす
   ると、７．４ｄｃ＜Ｐｃ＜２２．０ｄｃであり、かつ螺
   旋長手方向から直角に見た螺旋断面の長径ａと短径ｂと
   の関係が、０．７５ａ≦ｂ≦０．８７ａで表されること
   を特徴とするゴム補強用スチ−ルコ−ドの製造方法。