JP2004306788A - Cord-rubber complex and pneumatic tire using it - Google Patents

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JP2004306788A JP2003103141A JP2003103141A JP2004306788A JP 2004306788 A JP2004306788 A JP 2004306788A JP 2003103141 A JP2003103141 A JP 2003103141A JP 2003103141 A JP2003103141 A JP 2003103141A JP 2004306788 A JP2004306788 A JP 2004306788A
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    • D07B1/0666Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being characterised by an anti-corrosive or adhesion promoting coating

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an initial adhesive property of a steel cord and topping rubber and an adhesive property under heat and wet heat. <P>SOLUTION: This cord-rubber complex 21 is constituted of the steel cord 10 and covering rubber 12 and the steel cord 10 is made of a heat-treated cord using a wire applied with a heating process at heating temperature of 400 to 800°C and for heating time of 30 to 250 seconds after plating. The covering rubber contains moisture of 0.3 to 1.0% in an unvulcanized state. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スチールコードとそれを被覆する被覆ゴムとの初期接着性及び熱・湿熱接着性を向上させたコード・ゴム複合体、及びそれを用いた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
ゴム製品の補強素子としてスチールコードが、コード強力が高く補強効果に優れるなどの観点から多用されており、例えば、空気入りタイヤにおいても、大型タイヤのカーカスやべルト層、乗用車用タイヤのベルト層などの補強層に用いられている。そして、この補強層をなすコード・ゴム複合体では、従来、スチールコードとゴムとの接着を高めるために、スチールコード側に対してブラスメッキ等を施すとともに、ゴム側に対してはゴム中に有機酸コバルト塩等を配合している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし最近の道路網の整備化、車両の高速化や高性能化とともに、タイヤに要求される性能もますます厳しくなってきており、そのためスチールコードと被覆ゴムとの接着性のさらなる向上が求められている。
【0004】
このような状況に鑑み、本発明者が研究した結果、スチールコードとして、メッキ処理の後さらに所定の加熱処理を施した加熱処理コードを用る一方、被覆ゴムとして、未加硫状態において0.3〜1.0%の水分を含有したゴム組成物を用いることにより、初期接着性はもとより熱及び湿熱下での経時接着性である熱・湿熱接着性をも向上させうることを究明し得た。
【0005】
その理由としては、まず前記加熱処理によってメッキ表面に酸化被膜が発生し、この酸化被膜が、接着力を発現させる硫化物(CuS)の生成を適正化すること、及びゴム中に含有する水分がメッキ表面を活性化し、加硫の際に前記硫化物の生成を迅速化することが挙げられ、これらの相乗効果によって、初期接着性及び熱・湿熱接着性が向上すると推測される。なお酸化被膜を形成しない従来的な場合には、硫化物の生成が過剰となり、この硫化物の層の肥大化を招くなど凝集破壊を起こし、初期接着性を損ねることとなる。しかもメッキ表面にのこる未反応のZnが、水分等の影響でZn(OH)となって接着劣化を起こすなど、熱・湿熱接着性をも減じることとなる。又ゴム中の水分が少ないと、加硫中の硫化物の生成が遅れ、加熱処理による前記効果が有効に発揮されなくなる。
【0006】
そこで本発明は、スチールコードとしてメッキ処理の後さらに所定の加熱処理を施した加熱処理コードを用る一方、被覆ゴムとして未加硫状態において水分を0.3〜1.0%含有したゴム組成物を用いることを基本として、スチールコードと被覆ゴムとの初期接着性及び熱・湿熱接着性を向上しうるコード・ゴム複合体、及びそれを用いた空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【0007】
【特許文献1】
特開平9−164604号公報
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、スチールコードとそれを被覆する被覆ゴムとからなるコード・ゴム複合体であって、
前記スチールコードは、メッキ後に加熱温度400〜800℃かつ加熱時間30〜250秒の加熱処理が施されたスチールワイヤを用いた加熱処理コードからなるとともに、
前記被覆ゴムは、未加硫状態において0.3〜1.0%の水分を含有したゴム組成物からなることを特徴としている。
【0009】
又請求項2の発明では、前記メッキは、ブラスメッキでありかつ銅の含有量を55〜62%としたことを特徴としている。
【0010】
又請求項3の発明では、スチールワイヤのメッキの厚さを0.1〜0.3μmとしたことを特徴としている。
【0011】
又請求項4は空気入りタイヤの発明であって、前記請求項1又は2に記載のコード・ゴム複合体をタイヤの補強層に用いたことを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は、本発明のコード・ゴム複合体を用いた空気入りタイヤを例示する断面図である。
図1において、空気入りタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の半径方向外側に配されるベルト層7とを具える。
【0013】
そして本例では、前記カーカス6及びベルト層7を含む補強層9のうち、前記ベルト層7を、スチールコード10を有するコード・ゴム複合体21によって形成している。
【0014】
なお前記カーカス6は、本例では、従来的な構造をなし、有機繊維のカーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば75゜〜90゜の角度で配列した1枚以上のカーカスプライ6Aから形成される。このカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間に跨るプライ本体部6aの両端に、前記ビードコア5の廻りで内側から外側に折り返されるプライ折返し部6bを具える。そして、前記該プライ本体部6aと折返し部6bとの間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のエーペックスゴム8が配置される。
【0015】
次に、前記ベルト層7は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して10〜45°の角度で傾斜配列した2枚以上、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bからなり、各コードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高めトレッド部2を強固に補強する。このベルトプライ7A、7Bは、図2に示すように、スチールコード10が互いに平行に引き揃えられたコード配列体11の両面を、トッピングゴムである被覆ゴム12によって被覆したシート状のコード・ゴム複合体21によって形成される。
【0016】
そして本発明では、このコード・ゴム複合体21のスチールコード10に、
メッキ後に所定の加熱処理が施されたスチールワイヤからなる加熱処理コードを用いる一方、被覆ゴム12に、未加硫状態において0.3〜1.0%の水分を含有させたゴム組成物を使用している。
【0017】
前記スチールコード10は、少なくとも1本のスチールワイヤからなり、本例では、例えば3本のスチールワイヤを撚り合わせた1×3構造のものを例示している。このスチールコード10では、まずスチールワイヤにメッキ処理を施し、しかる後、所定太さ(線径)となるように伸線加工が行われる。そして、伸線加工した所定太さのスチールワイヤを撚り合わせた後、或いは撚り合わせる前に加熱処理を施すことにより加熱処理コードを形成している。
【0018】
ここで、前記メッキとしてブラスメッキが採用されるとともに、本例ではこのブラスメッキに、従来的な拡散メッキ法を採用している。
【0019】
即ち、まずスチールワイヤを、銅メッキ浴および亜鉛メッキ浴にそれぞれ通過浸漬してメッキ処理し、スチールワイヤ表面に、銅メッキ層と亜鉛メッキ層とを積層する。その後、このスチールワイヤを加熱装置によって熱拡散処理(例えば420℃程度)し、前記銅メッキ層と亜鉛メッキ層とを拡散させることにより、合金化されたブラスメッキ層を形成する。このときブラスメッキ中の銅の含有率(重量比)は、熱・湿熱接着性の観点から、従来的な範囲(62〜70%)よりも低い55〜62%、さらには55〜60%、さらには55〜58%の範囲に抑えることが好ましい。
【0020】
なお前記メッキの順序は「亜鉛メッキ」→「銅メッキ」でも良い。また銅メッキ浴としてピロリン酸銅浴や硫酸銅浴などが、亜鉛メッキ浴として硫酸亜鉛浴などがあり、又加熱装置として、通電加熱装置、高周波加熱装置、流動層加熱炉などがある。
【0021】
又伸線加工では、従来と同様、前記メッキ処理したスチールワイヤをダイスで引き抜き、最終仕上げ寸法である所定太さのワイヤになるまで多段階に分けて伸線する。
【0022】
このとき、前記ブラスメッキ中の銅の含有率が、前記55〜62%と低い場合には、展延性が減じるため伸線加工性が低下する傾向となる。係る場合には、ブラスメッキ層のさらに外側に、例えば厚さ0.001〜0.10μmの薄い銅メッキ層をさらに形成することにより、この銅メッキ層を潤滑剤として前記伸線加工性を行うことが可能となる。なお最外側の前記銅メッキ層は、その一部が伸線時の磨耗によって消失するが、残部は摩擦熱によってブラスメッキ内に熱拡散する。
【0023】
又前記メッキ処理では、最終仕上げ寸法となったスチールワイヤにおけるメッキの厚さを0.1〜0.3μm、好ましくは0.15〜0.25μmの範囲内に抑えることも重要である。
【0024】
これは、メッキの厚さが厚いと接着性、特に熱・湿熱接着性を損ねる傾向にあるからであり、特に本発明の効果を有効に発揮せしめ、とりわけ熱・湿熱接着性を向上させるためには、メッキ厚さをより薄く前記0.1〜0.3μmの範囲に規制することが好ましい。
【0025】
さらに本発明では、前記最終仕上げ寸法となったスチールワイヤの複数本を1つに撚り合わせた後、加熱処理を行うことにより加熱処理コードを形成する。なお伸線処理されたスチールワイヤに加熱処理を施し、しかる後撚り合わせることにより加熱処理コードを形成しても良い。又加熱処理コードはスチールワイヤの1本で形成しても良く、このときには撚り合わせは排除される。
【0026】
前記加熱処理は、前記メッキ処理工程における熱拡散のための加熱、及び伸線加工に伴う摩擦発熱とは相違するもので、前記メッキ表面に酸化被膜を形成することを目的としている。又この加熱処理では、スチールワイヤ自体の物性をできるだけ損ねないことも必要である。そのため、該加熱処理は、加熱温度400〜800℃、かつ加熱時間30〜250秒で行う。
【0027】
ここで、従来のようにメッキ表面に酸化被膜を形成しない場合には、ゴムとの接着力を発現させる硫化物(CuS)の生成が過剰となってこの硫化物(CuS)の層が肥大化し、凝集破壊を起こすなど初期接着性が有効に発揮されない傾向にあった。さらにメッキ表面では未反応のZnが多く残るため、このZnが水分等の影響でZn(OH)となって接着劣化を起こすなど、熱・湿熱接着性をも減じていた。
【0028】
従って、加熱処理によりメッキ表面に酸化被膜を形成することにより、硫化物(CuS)の生成を適正化しうるとともに、未反応のZnがZn(OH)となるのを抑えることができ、初期接着性及び熱・湿熱接着性の双方を効果的に向上させることができる。なお加熱時間が400℃未満及び加熱時間が30秒未満では、メッキ表面の酸化が進まず、逆に加熱時間が800℃より大及び加熱時間が250秒より大では、スチールワイヤ自体に組成変化をもたらすなど強力低下の恐れを招く。従ってより好ましくは、加熱時間450〜750℃、かつ加熱時間40〜200秒とするのが良い。
【0029】
なお前記ブラスメッキとしては、含有量10%以下以下の範囲であれば、例えばニッケル、コバルトなどの第3の金属を一部含有させても良い。
【0030】
次に、このような加熱処理による前記効果を有効に発揮させるために、前記被覆ゴム12に、未加硫状態において、被覆ゴムの全重量に対して0.3〜1.0%の重量の水分を含有したゴム組成物を使用する。
【0031】
なおゴム組成物のゴム基材としては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)等が好適であり、要求によりエチレン−プロピレン共重合ゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)等も使用できる。これらは単独で或いは2種以上をブレンドして用いうる。特に、加硫剤として硫黄とともに耐熱性架橋剤を使用する場合には、架橋機構上、NR、IR、BR、SBRが使用される。
【0032】
又ゴム組成物に前記範囲の水分を含有させる方法は特に限定されるものではないが、例えばゴム組成物の混練り工程の際に、水を混入させるのが好ましい。
【0033】
このように混入した水分は、スチールコード10のメッキ表面を活性化させ、加硫中の前記硫化物(CuS)の生成を迅速化させる。その結果、前記メッキ表面における酸化被膜との相乗作用によって、初期接着性及び熱・湿熱接着性を向上させることができる。
【0034】
なお水分の含有量が0.3%未満であれば、本発明の効果を十分に発揮させることが困難であり、逆に1.0%を越えると、水分過多となってゴムの強度を損ねる傾向となる。
【0035】
なお、前記ゴム基材には、前記水分以外に、一般的なゴム用の添加剤、例えばカーボンブラック,シリカなどの補強性充填剤、炭酸カルシウム,酸化亜鉛などの無機充填剤、硫黄などの加硫剤、ステアリン酸などの軟化剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、有機酸金属塩等を適宜配合することができる。
【0036】
このようなスチールコード10と被覆ゴム12とを用いたコード・ゴム複合体21は、ベルト層7の他、カーカス6、バンド層(図示しない)、或いはビード部4を補強するビード補強層(図示しない)など種々のタイヤ補強層に使用することができ、さらにはタイヤ以外にも、コンベヤーベルト、ホースなど種々のゴム製品に採用することができる。
【0037】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0038】
【実施例】
(1)
表1の仕様で作成したスチールコードの配列体の両面を、表2の仕様の未加硫のゴム組成物のシートで挟み、圧接状態で加熱加硫(150℃、30分)してコードプライのサンプルを試作するとともに、各サンプルにおけるスチールコードの初期接着性及び湿熱接着性をテストした。なおゴム組成物への水分の含有は、ゴムの混練り工程の際に水を混入させることにより行い、又水分の含有率は、カールフィッシャー法によりJISK0068に基づいて定量測定した。
【0039】
初期接着性は、加硫後のサンプルを常温・常湿(20℃、50%(相対湿度))で自然冷却させた後、剥離テストを行って評価した。又湿熱接着性は、加硫後のサンプルを温度80℃、湿度95%(相対湿度)のオ一ブンに5日間放置し、その後、常温・常湿で自然冷却させた後、剥離テストを行って評価した。評価基準は下記の通りであり、夫々サンプル100個について評価し、その平均値を表1に示している。
5−−−完全にゴムで覆われ、スチールコードのメッキ面が見えない。
4−−−メッキ面が3〜6箇所見える。
3−−−メッキ面が13〜20箇所見える。
2−−−メッキ面が21箇所以上見えるが、全体として60%以上ゴムで覆われている。
1−−−ゴムで覆われた部分が30%未満である。
【0040】
(2)
表1の比較例1、実施例1、2に対しては、その仕様のコード・ゴム複合体でベルト層を形成したタイヤ(サイズ180/55R17)を試作し、該タイヤの吸湿高速耐久性をテストした。
ベルト層
・プライ数 −−−−2枚
・コード角度 −−−−(+20°、−20°)
・コード打ち込み数−−−−40本/5cm
カーカスド
・コード −−−−1100dtex/2(ポリエチレンテレフタレート)
・プライ数 −−−−1枚
・コード角度 −−−−(90°)
・コード打ち込み数−−−−38本/5cm
【0041】
(A)吸湿高速耐久性:
タイヤを温度70℃、湿度98%(相対湿度)の雰囲気に7日間放置して吸湿させた。しかる後、ドラム走行試験機を用い、内圧(255kPa)、荷重(2.45kN)の条件で、速度80km/hからスタートし、24時間走行毎に10km/hつづスピードアップさせ、タイヤが破壊するまでの走行距離を、比較例1を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
【0042】
【表1】

Figure 2004306788
【0043】
【表2】
Figure 2004306788
【0044】
実施例のものは、加熱処理をしない従来的な比較例1に対して、初期接着性及び湿熱接着性の双方を向上しうるのが確認できる。
【0045】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、スチールコードとしてメッキ処理の後さらに所定の加熱処理を施した加熱処理コードを用る一方、被覆ゴムとして未加硫状態において水分を0.3〜1.0%含有したゴム組成物を用いているため、スチールコードと被覆ゴムとの初期接着性及び熱・湿熱接着性を向上でき、コード・ゴム複合体、及びそれを用いた空気入りタイヤ等の耐久性を高めうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコード・ゴム複合体を補強層に用いた空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図2】そのコード・ゴム複合体を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
9 補強層
10 スチールコード
12 被覆ゴム
21 コード・ゴム複合体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cord / rubber composite having improved initial adhesion and heat / wet heat adhesion between a steel cord and a coating rubber covering the same, and a pneumatic tire using the same.
[0002]
[Prior art]
Steel cord is widely used as a reinforcing element of rubber products from the viewpoint of high cord strength and excellent reinforcing effect.For example, even in pneumatic tires, carcass and belt layers of large tires, belt layers of tires for passenger cars. It is used for reinforcing layers such as. In the cord / rubber composite that forms the reinforcing layer, conventionally, in order to enhance the adhesion between the steel cord and the rubber, the steel cord side is subjected to brass plating and the like, and the rubber side is immersed in the rubber. Contains organic acid cobalt salt and the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the recent improvement of road networks, higher speeds and higher performance of vehicles, the performance required for tires is becoming more and more severe, and as a result, further improvement in the adhesion between the steel cord and the covering rubber is required. ing.
[0004]
In view of such a situation, as a result of research conducted by the present inventor, as a steel cord, a heat-treated cord that has been subjected to a predetermined heat treatment after plating has been used. By using the rubber composition containing 3 to 1.0% of water, it can be found that not only the initial adhesiveness but also the heat / wet heat adhesiveness which is the temporal adhesiveness under heat and wet heat can be improved. Was.
[0005]
The reason for this is that, first, an oxide film is generated on the plating surface by the heat treatment, and this oxide film optimizes the generation of sulfide (CuS) that develops adhesive strength, and the moisture contained in the rubber reduces Activating the plating surface and speeding up the formation of the sulfide during vulcanization are mentioned. It is presumed that the synergistic effect of these effects improves the initial adhesion and the heat / moisture heat adhesion. In the conventional case in which an oxide film is not formed, sulfide is excessively generated, causing cohesive failure such as enlargement of the sulfide layer, and impairing the initial adhesiveness. In addition, unreacted Zn remaining on the plating surface becomes Zn (OH) 2 due to the influence of moisture and the like, causing adhesive deterioration, and the heat / moisture / heat adhesion is also reduced. On the other hand, if the water content in the rubber is low, the formation of sulfide during vulcanization is delayed, and the above-mentioned effect of the heat treatment cannot be exhibited effectively.
[0006]
Therefore, the present invention uses a heat-treated cord which has been subjected to a predetermined heat treatment after a plating treatment as a steel cord, while a rubber composition containing 0.3 to 1.0% of water in an unvulcanized state as a coating rubber. It is an object of the present invention to provide a cord / rubber composite that can improve the initial adhesion and the heat / wet heat adhesion between a steel cord and a covering rubber, and a pneumatic tire using the same, based on the use of a product. .
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-164604
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application is a cord / rubber composite including a steel cord and a covering rubber covering the steel cord,
The steel cord comprises a heat treatment code using a steel wire subjected to a heat treatment at a heating temperature of 400 to 800 ° C. and a heating time of 30 to 250 seconds after plating,
The coated rubber is characterized by comprising a rubber composition containing 0.3 to 1.0% of moisture in an unvulcanized state.
[0009]
In the invention of claim 2, the plating is brass plating, and the content of copper is 55 to 62%.
[0010]
Further, the invention of claim 3 is characterized in that the plating thickness of the steel wire is 0.1 to 0.3 μm.
[0011]
A fourth aspect of the present invention is an invention of a pneumatic tire, wherein the cord / rubber composite according to the first or second aspect is used for a reinforcing layer of a tire.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to illustrated examples. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a pneumatic tire using the cord / rubber composite of the present invention.
In FIG. 1, a pneumatic tire 1 is provided with a carcass 6 extending from a tread portion 2 to a bead core 5 of a bead portion 4 through a sidewall portion 3, and an inside of the tread portion 2 and a radially outside of the carcass 6. Belt layer 7.
[0013]
In the present embodiment, the belt layer 7 of the reinforcing layer 9 including the carcass 6 and the belt layer 7 is formed of a cord / rubber composite 21 having a steel cord 10.
[0014]
In the present embodiment, the carcass 6 has a conventional structure, and is formed of one or more carcass plies 6A in which carcass cords of organic fibers are arranged at an angle of, for example, 75 ° to 90 ° with respect to the tire circumferential direction. You. The carcass ply 6A includes a ply folded portion 6b that is folded from the inside to the outside around the bead core 5 at both ends of the ply body 6a straddling between the bead cores 5 and 5. An apex rubber 8 for reinforcing a bead extending from the bead core 5 to the outside in the tire radial direction is disposed between the ply body 6a and the folded portion 6b.
[0015]
Next, the belt layer 7 includes two or more belt plies 7A and 7B in which belt cords are arranged at an angle of 10 to 45 ° with respect to the tire circumferential direction. By crossing each other, the rigidity of the belt is increased and the tread portion 2 is strongly reinforced. As shown in FIG. 2, the belt plies 7A and 7B have a sheet-like cord rubber in which steel cords 10 are arranged in parallel with each other and both sides of a cord array 11 are covered with a covering rubber 12 which is a topping rubber. It is formed by the complex 21.
[0016]
In the present invention, the steel cord 10 of the cord / rubber composite 21
A heat treatment cord made of a steel wire subjected to a predetermined heat treatment after plating is used, while a rubber composition containing 0.3 to 1.0% moisture in an unvulcanized state is used for the covering rubber 12. are doing.
[0017]
The steel cord 10 is made of at least one steel wire. In the present embodiment, for example, a steel cord having a 1 × 3 structure in which three steel wires are twisted is exemplified. In the steel cord 10, a steel wire is first subjected to a plating process, and thereafter, a wire drawing process is performed so as to have a predetermined thickness (diameter). Then, a heat-treated cord is formed by performing a heat treatment after twisting or before twisting a drawn steel wire having a predetermined thickness.
[0018]
Here, brass plating is employed as the plating, and in this example, a conventional diffusion plating method is employed for the brass plating.
[0019]
That is, first, a steel wire is passed through a copper plating bath and a galvanizing bath, respectively, and immersed in the bath to perform a plating process, and a copper plating layer and a zinc plating layer are laminated on the surface of the steel wire. Thereafter, the steel wire is subjected to a thermal diffusion process (for example, about 420 ° C.) by a heating device to diffuse the copper plating layer and the zinc plating layer, thereby forming an alloyed brass plating layer. At this time, the content (weight ratio) of copper in the brass plating is 55 to 62%, which is lower than the conventional range (62 to 70%), more preferably 55 to 60%, from the viewpoint of heat and wet heat adhesion. Further, it is preferable to keep the content within the range of 55 to 58%.
[0020]
The order of the plating may be “zinc plating” → “copper plating”. Copper plating baths include copper pyrophosphate baths and copper sulfate baths, zinc plating baths include zinc sulfate baths, and heating devices include electric heating devices, high-frequency heating devices, and fluidized bed heating furnaces.
[0021]
In the wire drawing process, as in the prior art, the plated steel wire is drawn out by a die and drawn in multiple stages until a wire having a predetermined thickness, which is the final finished dimension, is drawn.
[0022]
At this time, if the copper content in the brass plating is as low as 55 to 62%, the ductility tends to decrease and the wire drawing workability tends to decrease. In such a case, a thin copper plating layer having a thickness of, for example, 0.001 to 0.10 μm is further formed outside the brass plating layer to perform the wire drawing processability using the copper plating layer as a lubricant. It becomes possible. A part of the outermost copper plating layer disappears due to abrasion at the time of wire drawing, but the remaining part is thermally diffused into the brass plating by frictional heat.
[0023]
In the plating treatment, it is also important that the thickness of the plating on the steel wire having the final finished dimensions be kept within the range of 0.1 to 0.3 μm, preferably 0.15 to 0.25 μm.
[0024]
This is because if the thickness of the plating is thick, the adhesive properties, especially the heat and wet heat adhesive properties tend to be impaired, so that the effects of the present invention can be exerted particularly effectively, and especially in order to improve the heat and wet heat adhesive properties. It is preferable to regulate the plating thickness to be thinner in the range of 0.1 to 0.3 μm.
[0025]
Further, in the present invention, a heat treatment cord is formed by twisting a plurality of steel wires having the final finish dimensions into one and then performing a heat treatment. The heat-treated cord may be formed by subjecting the drawn steel wire to a heat treatment and then twisting the wire. Further, the heat treatment cord may be formed of one steel wire, in which case twisting is eliminated.
[0026]
The heat treatment is different from heating for heat diffusion in the plating process and frictional heat generated by wire drawing, and is intended to form an oxide film on the plating surface. In this heat treatment, it is necessary that the physical properties of the steel wire itself are not impaired as much as possible. Therefore, the heat treatment is performed at a heating temperature of 400 to 800 ° C. and a heating time of 30 to 250 seconds.
[0027]
Here, when an oxide film is not formed on the plating surface as in the related art, the generation of sulfide (CuS) that develops adhesive force with rubber becomes excessive, and the sulfide (CuS) layer becomes large. However, the initial adhesiveness tends not to be effectively exhibited, such as causing cohesive failure. Further, since a large amount of unreacted Zn remains on the plating surface, the heat and wet heat adhesion is reduced, for example, the Zn becomes Zn (OH) 2 due to the influence of moisture or the like, causing adhesive deterioration.
[0028]
Therefore, by forming an oxide film on the plating surface by heat treatment, it is possible to optimize the generation of sulfide (CuS), to suppress unreacted Zn from becoming Zn (OH) 2, and to perform initial bonding. And both heat and wet heat adhesion can be effectively improved. If the heating time is less than 400 ° C. and the heating time is less than 30 seconds, the oxidation of the plating surface does not proceed. Conversely, if the heating time is more than 800 ° C. and the heating time is more than 250 seconds, the steel wire itself changes its composition. Cause the possibility of a drop in power. Therefore, more preferably, the heating time is 450 to 750 ° C. and the heating time is 40 to 200 seconds.
[0029]
The brass plating may partially include a third metal such as nickel or cobalt as long as the content is in the range of 10% or less.
[0030]
Next, in order to effectively exert the above-described effect by such a heat treatment, the uncoated rubber 12 has a weight of 0.3 to 1.0% based on the total weight of the coated rubber in an unvulcanized state. A rubber composition containing water is used.
[0031]
As the rubber base material of the rubber composition, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), and the like are preferable. Polymerized rubber (EPM), ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber (X-IIR) and the like can also be used. These can be used alone or as a blend of two or more. In particular, when a heat-resistant cross-linking agent is used together with sulfur as a vulcanizing agent, NR, IR, BR, and SBR are used due to a cross-linking mechanism.
[0032]
The method for incorporating the above range of water into the rubber composition is not particularly limited, but it is preferable to mix water, for example, in the step of kneading the rubber composition.
[0033]
The water thus mixed activates the plating surface of the steel cord 10 and speeds up the generation of the sulfide (CuS) during vulcanization. As a result, the initial adhesion and the heat / wet heat adhesion can be improved by the synergistic action with the oxide film on the plating surface.
[0034]
If the water content is less than 0.3%, it is difficult to sufficiently exert the effect of the present invention. If the water content exceeds 1.0%, on the other hand, the water content becomes excessive and the rubber strength is impaired. It becomes a tendency.
[0035]
In addition to the water, the rubber base material may contain general rubber additives such as reinforcing fillers such as carbon black and silica, inorganic fillers such as calcium carbonate and zinc oxide, and sulfur. A sulfurizing agent, a softening agent such as stearic acid, a vulcanization accelerator, an antioxidant, a softening agent, a metal salt of an organic acid, and the like can be appropriately compounded.
[0036]
A cord / rubber composite 21 using such a steel cord 10 and a covering rubber 12 is provided with a bead reinforcing layer (not shown) for reinforcing the carcass 6, a band layer (not shown), or the bead portion 4 in addition to the belt layer 7. No) and various rubber products such as conveyor belts and hoses in addition to tires.
[0037]
As described above, particularly preferred embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and can be implemented in various forms.
[0038]
【Example】
(1)
Both sides of an array of steel cords prepared according to the specifications in Table 1 are sandwiched between sheets of an unvulcanized rubber composition according to the specifications in Table 2, and heated and vulcanized (150 ° C., 30 minutes) in a pressed state to obtain a cord ply. Were prepared, and the initial adhesion and wet heat adhesion of the steel cord in each sample were tested. The water content of the rubber composition was determined by mixing water during the rubber kneading step, and the water content was quantitatively measured by the Karl Fischer method based on JIS K0068.
[0039]
The initial adhesiveness was evaluated by performing a peel test after naturally cooling the vulcanized sample at normal temperature and normal humidity (20 ° C., 50% (relative humidity)). The wet heat adhesion was evaluated by leaving the cured sample in an oven at a temperature of 80 ° C. and a humidity of 95% (relative humidity) for 5 days, then allowing it to cool naturally at normal temperature and normal humidity, and then performing a peeling test. Was evaluated. The evaluation criteria are as follows. Each sample was evaluated for 100 samples, and the average value is shown in Table 1.
5 ---- Completely covered with rubber and the plated surface of the steel cord is not visible.
4 ---- Plating surface is visible at 3 to 6 places.
3 ---- 13 to 20 plating surfaces are visible.
2 ---- Plating surface is visible at 21 or more places, but is covered by rubber at 60% or more as a whole.
1 ---- A portion covered with rubber is less than 30%.
[0040]
(2)
For Comparative Example 1 and Examples 1 and 2 in Table 1, a tire (size 180 / 55R17) in which a belt layer was formed with the cord / rubber composite of the specifications was prototyped, and the high-speed durability against moisture absorption of the tire was evaluated. Tested.
Belt layer, number of plies ---- 2 sheets, cord angle ------ (+ 20 °, -20 °)
・ Number of cords to be driven --------- 40 lines / 5cm
Carcass cord ----- 1100dtex / 2 (polyethylene terephthalate)
-Number of plies----1 sheet-Cord angle----(90 degrees)
・ The number of cords to be driven --- 38 lines / 5cm
[0041]
(A) High-speed durability against moisture absorption:
The tire was left in an atmosphere at a temperature of 70 ° C. and a humidity of 98% (relative humidity) for 7 days to absorb moisture. Thereafter, using a drum running tester, starting from a speed of 80 km / h under the conditions of an internal pressure (255 kPa) and a load (2.45 kN), the speed is increased by 10 km / h every 24 hours of running, and the tire is broken. The traveling distance up to the above was indicated by an index with Comparative Example 1 being 100. The higher the value, the better.
[0042]
[Table 1]
Figure 2004306788
[0043]
[Table 2]
Figure 2004306788
[0044]
It can be confirmed that in the example, both the initial adhesiveness and the wet heat adhesiveness can be improved as compared with the conventional comparative example 1 without heat treatment.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the present invention uses a heat-treated cord that has been subjected to a predetermined heat treatment after a plating treatment as a steel cord, while containing 0.3 to 1.0% of moisture in an unvulcanized state as a covering rubber. Because of the use of the rubber composition, it is possible to improve the initial adhesion and the heat / wet heat adhesion between the steel cord and the covering rubber, and to improve the durability of the cord / rubber composite and the pneumatic tire using the same. sell.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a pneumatic tire using a cord / rubber composite of the present invention for a reinforcing layer.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the cord / rubber composite.
[Explanation of symbols]
9 Reinforcement layer 10 Steel cord 12 Coated rubber 21 Cord / rubber composite

Claims (4)

スチールコードとそれを被覆する被覆ゴムとからなるコード・ゴム複合体であって、
前記スチールコードは、メッキ後に加熱温度400〜800℃かつ加熱時間30〜250秒の加熱処理が施されたスチールワイヤを用いた加熱処理コードからなるとともに、
前記被覆ゴムは、未加硫状態において0.3〜1.0%の水分を含有したゴム組成物からなることを特徴とするコード・ゴム複合体。
A cord-rubber composite comprising a steel cord and a covering rubber covering the same,
The steel cord comprises a heat treatment code using a steel wire subjected to a heat treatment at a heating temperature of 400 to 800 ° C. and a heating time of 30 to 250 seconds after plating,
The cord-rubber composite, wherein the coated rubber comprises a rubber composition containing 0.3 to 1.0% of moisture in an unvulcanized state.
前記メッキは、ブラスメッキでありかつ銅の含有量を55〜62%としたことを特徴とする請求項1記載のコード・ゴム複合体The cord / rubber composite according to claim 1, wherein the plating is brass plating and the content of copper is 55 to 62%. 前記スチールワイヤは、メッキの厚さが0.1〜0.3μmであることを特徴とする請求項1又は2記載のコード・ゴム複合体。The cord / rubber composite according to claim 1, wherein the steel wire has a plating thickness of 0.1 to 0.3 μm. 請求項1〜3の何れかに記載のコード・ゴム複合体を補強層に用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。A pneumatic tire using the cord / rubber composite according to any one of claims 1 to 3 for a reinforcing layer.
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