JP2007186736A - Method for manufacturing metallic wire, metallic cord for reinforcing rubber product, and vehicle tire - Google Patents

Method for manufacturing metallic wire, metallic cord for reinforcing rubber product, and vehicle tire Download PDF

Info

Publication number
JP2007186736A
JP2007186736A JP2006004005A JP2006004005A JP2007186736A JP 2007186736 A JP2007186736 A JP 2007186736A JP 2006004005 A JP2006004005 A JP 2006004005A JP 2006004005 A JP2006004005 A JP 2006004005A JP 2007186736 A JP2007186736 A JP 2007186736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating layer
wire
metal
metal wire
brass plating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006004005A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Sano
裕一 佐野
Eiji Matsuoka
映史 松岡
Kenichi Okamoto
賢一 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo SEI Steel Wire Corp
Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo SEI Steel Wire Corp
Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo SEI Steel Wire Corp, Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd filed Critical Sumitomo SEI Steel Wire Corp
Priority to JP2006004005A priority Critical patent/JP2007186736A/en
Publication of JP2007186736A publication Critical patent/JP2007186736A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a metallic wire, which can sufficiently inhibit the adhesiveness of the metallic wire to a rubber product from deteriorating due to aging in a humid and hot environment without degrading a wire-drawability of the metallic wire; also to provide a metallic cord for reinforcing the rubber product and a vehicle tire. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the metallic wire 2 which composes the metallic cord for reinforcing the rubber product comprises the steps of: firstly forming a Cu plating layer 6 and a Zn plating layer 7 on the surface of a metallic base wire 3; and then thermally diffusing the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 into each other to form a brass plating layer 4 on the surface of the metallic base wire 3. In the plating step, the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 are formed on the surface of the metallic base wire 3 so that a Cu content can be 51 to 61 wt.% of the brass plating layer 4 after having been solidified. Subsequently, an iron phosphate coating film 8 is formed on the surface of the brass plating layer 4 by electrolytically chemical-conversion-treating the brass plating layer 4. Subsequently, the metallic wire 2 having the iron phosphate coating film 8 formed thereon is wire-drawn. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属素線の表面にブラスめっき層を施して成る金属ワイヤの製造方法、及び当該金属ワイヤを用いて形成して成るゴム物品補強用金属コード及び車両用タイヤに関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a metal wire obtained by applying a brass plating layer to the surface of a metal element wire, and a metal cord for reinforcing rubber articles formed using the metal wire and a vehicle tire.

自動車用タイヤ等といったゴム物品の補強部材としては、補強効果に優れる金属コードが従来から多用されている。このようなゴム物品補強用金属コードは、複数本の金属ワイヤを撚り合わせて成る構造のものが一般的である。ゴム物品補強用金属コードを形成する金属ワイヤを製造する方法としては、例えば特許文献1に記載されている方法が知られている。   As a reinforcing member for rubber articles such as automobile tires, metal cords having an excellent reinforcing effect have been frequently used. Such metal cords for reinforcing rubber articles generally have a structure in which a plurality of metal wires are twisted together. As a method for producing a metal wire for forming a metal cord for reinforcing rubber articles, for example, a method described in Patent Document 1 is known.

特許文献1に記載のものでは、まずスチールワイヤの表面にCuめっき層及びZnめっき層を形成して熱拡散処理を行うことにより、Cu含有比が55%以上のCu−Zn合金層(ブラスめっき層)を形成する。そして、その被覆スチールワイヤを燐酸塩化溶液中に浸漬させて、被覆スチールワイヤの表面に、所定量の燐を含有する燐酸塩を付着させる。その後、被覆スチールワイヤの伸線加工を行う。
特公平7−8917号公報
In the one described in Patent Document 1, first, a Cu plating layer and a Zn plating layer are formed on the surface of a steel wire, and thermal diffusion treatment is performed, so that a Cu-Zn alloy layer having a Cu content ratio of 55% or more (brass plating) Layer). Then, the coated steel wire is immersed in a phosphating solution, and a phosphate containing a predetermined amount of phosphorus is adhered to the surface of the coated steel wire. Thereafter, the coated steel wire is drawn.
Japanese Patent Publication No. 7-8917

上記従来技術においては、ブラスめっき層のCu含有比を55%以上としているが、この下限レベルは、結晶組織としては延性の少ないβ相である。このため、ブラスめっき層のCu含有比が55%程度である場合には、被覆スチールワイヤの伸線加工性が悪化してしまう。一方、ブラスめっき層のCu含有比を高くすると、ゴム物品に対する湿熱接着性及び経年接着性(以下、湿熱・経年接着性という)が低下するという問題がある。   In the above prior art, the Cu content ratio of the brass plating layer is set to 55% or more, but this lower limit level is a β phase having a low ductility as a crystal structure. For this reason, when the Cu content ratio of the brass plating layer is about 55%, the wire drawing workability of the coated steel wire is deteriorated. On the other hand, when the Cu content ratio of the brass plating layer is increased, there is a problem that wet heat adhesiveness and aging adhesiveness to rubber articles (hereinafter referred to as wet heat / aging adhesiveness) are lowered.

上記従来技術では、ゴム物品に対する湿熱・経年接着性の低下の抑制を目的として、所定量の燐を含有する燐酸塩を被覆スチールワイヤの表面に付着させている。しかし、その後で過酷な伸線加工を施すときや複数本の被覆スチールワイヤを撚り合わせるときに、ブラスめっき層の擦れや剥離等が起こる可能性がある。この場合には、被覆スチールワイヤの表面に存在する燐の量が不均一になるので、湿熱・経年接着性の低下を抑制する効果が十分に発揮されなくなる。   In the above prior art, a phosphate containing a predetermined amount of phosphorus is adhered to the surface of the coated steel wire for the purpose of suppressing a decrease in wet heat and aged adhesion to rubber articles. However, when a severe wire drawing process is subsequently performed or when a plurality of coated steel wires are twisted, the brass plating layer may be rubbed or peeled off. In this case, since the amount of phosphorus present on the surface of the coated steel wire becomes non-uniform, the effect of suppressing the deterioration of wet heat and aging adhesiveness is not sufficiently exhibited.

本発明の目的は、金属ワイヤの伸線加工性を損なうことなく、ゴム物品に対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性の低下を十分抑制することができる金属ワイヤの製造方法、ゴム物品補強用金属コード及び車両用タイヤを提供することである。   An object of the present invention is to provide a metal wire manufacturing method and a metal cord for reinforcing a rubber article that can sufficiently suppress a decrease in wet heat and aged adhesiveness of the metal wire to a rubber article without impairing the drawing workability of the metal wire. And providing tires for vehicles.

本発明は、金属素線の表面にCu−Zn合金からなるブラスめっき層を施して成る金属ワイヤの製造方法であって、金属素線の表面にCuめっき層とZnめっき層とを形成して熱拡散させることにより、金属素線の表面にブラスめっき層を形成する工程と、ブラスめっき層に対して電解による化成皮膜処理を施すことにより、ブラスめっき層の表面に燐酸塩皮膜を形成する工程とを含み、ブラスめっき層を形成する工程においては、ブラスめっき層のCu含有比が51〜61wt%となるように、金属素線の表面にCuめっき層とZnめっき層とを形成することを特徴とするものである。   The present invention relates to a method for producing a metal wire by applying a brass plating layer made of a Cu-Zn alloy on the surface of a metal strand, and forming a Cu plating layer and a Zn plating layer on the surface of the metal strand. A step of forming a brass plating layer on the surface of the metal wire by thermal diffusion, and a step of forming a phosphate coating on the surface of the brass plating layer by subjecting the brass plating layer to a chemical conversion coating treatment by electrolysis. In the step of forming the brass plating layer, the Cu plating layer and the Zn plating layer are formed on the surface of the metal element wire so that the Cu content ratio of the brass plating layer is 51 to 61 wt%. It is a feature.

金属素線の表面にブラスめっき層を形成して成る金属ワイヤでは、ブラスめっき層のCu含有比を63wt%以上にすると、ブラスめっき層の結晶組織としては、比較的柔らかくて延性に富むα相または(α+β)相となるため、金属ワイヤの伸線加工性は良好になるが、ゴム物品に対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性が低下するという問題がある。   In a metal wire formed by forming a brass plating layer on the surface of a metal element wire, when the Cu content ratio of the brass plating layer is 63 wt% or more, the crystal structure of the brass plating layer is a relatively soft and ductile α phase. Or, since it becomes the (α + β) phase, the wire drawing workability of the metal wire is improved, but there is a problem that the wet heat and aging adhesion of the metal wire to the rubber article is lowered.

そこで、本発明では、ブラスめっき層のCu含有比が61wt%以下となるように、金属素線の表面にCuめっき層とZnめっき層とを形成して熱拡散させるようにする。これにより、ゴム物品に対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性の低下を抑制することができる。   Therefore, in the present invention, the Cu plating layer and the Zn plating layer are formed on the surface of the metal strand so that the Cu content ratio of the brass plating layer is 61 wt% or less, and is thermally diffused. Thereby, the fall of the wet heat and aged adhesiveness of the metal wire with respect to a rubber article can be suppressed.

しかし、ブラスめっき層のCu含有比を低くしすぎると、ブラスめっき層の結晶組織としてβ層、γ層を析出するようになり、ブラスめっき層が硬くて脆くなるため、金属ワイヤの伸線加工性が悪化する。具体的には、金属ワイヤの伸線加工を施す際には、金属ワイヤの表面に伸線用潤滑剤を付着させた状態で、金属ワイヤをダイスで引き抜くことになるが、ブラスめっき層が硬くて脆いと、ダイスに対して損傷等の悪影響を与えやすくなる。その結果、伸線後の金属ワイヤの表面性状が悪化し、最悪の場合には金属ワイヤの断線を引き起こしてしまう。   However, if the Cu content ratio of the brass plating layer is too low, the β and γ layers are deposited as the crystal structure of the brass plating layer, and the brass plating layer becomes hard and brittle. Sexuality deteriorates. Specifically, when drawing a metal wire, the metal wire is pulled out with a die in a state in which a drawing lubricant is adhered to the surface of the metal wire, but the brass plating layer is hard. If it is brittle, it tends to adversely affect the die, such as damage. As a result, the surface properties of the metal wire after drawing are deteriorated, and in the worst case, the metal wire is broken.

そこで、本発明では、ブラスめっき層のCu含有比が51wt%以上となるように、金属素線の表面にCuめっき層とZnめっき層とを形成して熱拡散させるようにする。これにより、ダイスを用いた金属ワイヤの伸線加工に対して、現状考えられる必要最低限の硬さを有するブラスめっき層を得ることができる。また、金属素線の表面にブラスめっき層を形成した後、ブラスめっき層に対して電解による化成皮膜処理を施すことにより、ブラスめっき層の表面に燐酸塩皮膜を形成する。これにより、ブラスめっき層を燐酸塩化溶液中に浸漬させて燐酸塩皮膜を形成する、いわゆる非電解による化成皮膜処理を施した場合と異なり、ブラスめっき層の表面には燐酸塩皮膜が均一に形成されるようになる。従って、金属ワイヤの伸線加工を行うときに、ダイスに損傷等が生じにくくなるので、金属ワイヤの伸線加工性を良好にすることができる。   Therefore, in the present invention, the Cu plating layer and the Zn plating layer are formed on the surface of the metal wire so as to be thermally diffused so that the Cu content ratio of the brass plating layer is 51 wt% or more. Thereby, it is possible to obtain a brass plating layer having a minimum necessary hardness that is currently conceivable for wire drawing of a metal wire using a die. Moreover, after forming a brass plating layer on the surface of the metal wire, a phosphate coating is formed on the surface of the brass plating layer by subjecting the brass plating layer to a chemical conversion coating treatment by electrolysis. In this way, unlike the case where a so-called non-electrolytic conversion film treatment is performed in which a brass plating layer is immersed in a phosphating solution to form a phosphate film, a phosphate film is uniformly formed on the surface of the brass plating layer. Will come to be. Accordingly, when the metal wire is drawn, damage or the like is less likely to occur in the die, so that the drawability of the metal wire can be improved.

好ましくは、燐酸塩皮膜を形成する工程においては、ブラスめっき層の表面に燐酸鉄皮膜を形成する。線表面残留物を嫌うゴム物品補強用材料では、伸線用潤滑剤として湿式(液体)の潤滑剤が多用されている。また、燐酸塩皮膜としては燐酸亜鉛が一般的であるが、この燐酸亜鉛は、湿式潤滑剤との相性が悪い。このため、ブラスめっき層の表面に燐酸亜鉛皮膜を形成すると、かえって金属ワイヤの伸線加工性を悪化させる可能性がある。これに対し燐酸鉄は、湿式の伸線用潤滑剤との親和力があり、また皮膜の形成に支障をきたすことも殆ど無い。従って、燐酸塩皮膜として燐酸鉄皮膜を形成するのが最も好適である。   Preferably, in the step of forming the phosphate film, an iron phosphate film is formed on the surface of the brass plating layer. In a material for reinforcing rubber articles that dislikes wire surface residues, wet (liquid) lubricants are frequently used as wire drawing lubricants. Further, zinc phosphate is generally used as the phosphate film, but this zinc phosphate is not compatible with the wet lubricant. For this reason, when a zinc phosphate film is formed on the surface of the brass plating layer, there is a possibility that the wire drawing workability of the metal wire is deteriorated. On the other hand, iron phosphate has an affinity for a wet drawing lubricant, and hardly causes any trouble in the formation of a film. Therefore, it is most preferable to form an iron phosphate film as the phosphate film.

このとき、燐酸鉄皮膜の付着量が5〜40mg/mとなるように、ブラスめっき層に対して電解による化成皮膜処理を施すことが好ましい。この場合には、燐酸鉄皮膜の付着量が少な過ぎることが無いので、金属ワイヤの伸線加工時に生じる金属ワイヤとダイスとの摩擦抵抗の増加が十分抑えられる。これにより、金属ワイヤの焼付きや断線を引き起こすことが確実に防止される。また、燐酸鉄皮膜の付着量が多過ぎることも無いので、伸線加工後に金属ワイヤの表面に燐酸鉄皮膜が残存しにくくなる。これにより、ゴム物品に対する金属ワイヤの初期接着性の低下を十分抑制することができる。 At this time, it is preferable to subject the brass plating layer to a chemical conversion film treatment by electrolysis so that the adhesion amount of the iron phosphate film is 5 to 40 mg / m 2 . In this case, since the amount of iron phosphate coating deposited is not too small, an increase in the frictional resistance between the metal wire and the die, which is generated when the metal wire is drawn, can be sufficiently suppressed. This reliably prevents the metal wire from being seized or broken. In addition, since the amount of iron phosphate coating attached is not too large, the iron phosphate coating is unlikely to remain on the surface of the metal wire after wire drawing. Thereby, the fall of the initial adhesiveness of the metal wire with respect to a rubber article can fully be suppressed.

また、本発明のゴム物品補強用金属コードは、上述した金属ワイヤの製造方法により製造された金属ワイヤを用いて撚り合わせ形成したものである。このように上述した金属ワイヤの製造方法を採用することにより、金属ワイヤの伸線加工性が良好になると共に、ゴム物品に対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性の低下が十分抑制されるようになる。   Moreover, the metal cord for reinforcing rubber articles of the present invention is formed by twisting together using the metal wire manufactured by the above-described metal wire manufacturing method. By adopting the above-described method for producing a metal wire as described above, the wire drawing processability of the metal wire is improved and the decrease in wet heat and aged adhesion of the metal wire to the rubber article is sufficiently suppressed. .

さらに、本発明の車両用タイヤは、上述したゴム物品補強用金属コードでゴム材を補強したことを特徴とするものである。このように上述した金属ワイヤの製造方法によって得られたゴム物品補強用金属コードを用いることにより、ゴム物品補強用金属コードの金属ワイヤの伸線加工性が良好になると共に、車両用タイヤに対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性の低下が十分抑制されるようになる。   Furthermore, the vehicle tire of the present invention is characterized in that a rubber material is reinforced by the above-described metal cord for reinforcing rubber articles. Thus, by using the metal cord for reinforcing rubber articles obtained by the above-described metal wire manufacturing method, the metal wire for the rubber article reinforcing metal cord has good wire drawing workability, and the metal for the vehicle tire is used. The wet heat / aging adhesiveness of the wire is sufficiently suppressed.

本発明によれば、金属ワイヤの伸線加工性を損なうことなく、ゴム物品に対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性の低下を十分抑制することができる。これにより得られたゴム物品補強用金属コードと車両用タイヤ等のゴム物品との接着性能を安定化させることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fall of the wet heat and aged adhesiveness of the metal wire with respect to a rubber article can fully be suppressed, without impairing the wire drawing workability of a metal wire. This makes it possible to stabilize the bonding performance between the obtained metal cord for reinforcing a rubber article and a rubber article such as a vehicle tire.

以下、本発明に係る金属ワイヤの製造方法、ゴム物品補強用金属コード及び車両用タイヤの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a metal wire manufacturing method, a metal cord for reinforcing rubber articles, and a vehicle tire according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るゴム物品補強用金属コードの一実施形態を備えた車両用タイヤを示す断面図である。同図において、車両用タイヤ30はタイヤ本体31を備え、タイヤ本体31は、トレッド部33と、このトレッド部32の両端からタイヤ径方向内側に延びる1対のサイドウォール部33とを有している。タイヤ本体31の内部には、カーカス34及び2層のベルト部35が埋設されている。カーカス34は、トレッド部32から各サイドウォール部33にかけて設けられている。ベルト部35は、トレッド部32におけるカーカス34のタイヤ径方向外側に設けられている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vehicle tire provided with an embodiment of a metal cord for reinforcing rubber articles according to the present invention. In the figure, a vehicle tire 30 includes a tire body 31, and the tire body 31 includes a tread portion 33 and a pair of sidewall portions 33 extending inward in the tire radial direction from both ends of the tread portion 32. Yes. A carcass 34 and a two-layer belt portion 35 are embedded in the tire body 31. The carcass 34 is provided from the tread portion 32 to each sidewall portion 33. The belt portion 35 is provided on the outer side in the tire radial direction of the carcass 34 in the tread portion 32.

ベルト部35は、図2に示すように、複数本のゴム物品補強用金属コード1を並列に配置した状態で、これらのゴム物品補強用金属コード1をゴム材36により一括して被覆してなるものである。ゴム物品補強用金属コード1は、車両用タイヤ30の補強材として使用されるものである。ゴム材36としては、タイヤ本体31を形成するゴムよりも接着性の良いものを使用するのが望ましい。   As shown in FIG. 2, the belt portion 35 is formed by covering a plurality of rubber article reinforcing metal cords 1 in parallel with a rubber material 36 in a state where a plurality of metal cords 1 for reinforcing rubber articles are arranged in parallel. It will be. The metal cord 1 for reinforcing rubber articles is used as a reinforcing material for the vehicle tire 30. As the rubber material 36, it is desirable to use a material having better adhesiveness than the rubber forming the tire body 31.

図3は、ゴム物品補強用金属コード1の斜視図であり、図4は、ゴム物品補強用金属コード1の拡大断面図である。各図において、ゴム物品補強用金属コード1は、3本の金属ワイヤ2A〜2Cを互いに螺旋状に撚り合わせて成るものである。金属ワイヤ2A〜2Cは、鋼線材からなる金属素線3と、この金属素線3の表面に形成され、Cu−Zn合金からなるブラスめっき層4とを有している。   FIG. 3 is a perspective view of the metal cord 1 for reinforcing rubber articles, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the metal cord 1 for reinforcing rubber articles. In each figure, the metal cord 1 for reinforcing rubber articles is formed by twisting three metal wires 2A to 2C in a spiral shape. The metal wires 2 </ b> A to 2 </ b> C have a metal strand 3 made of a steel wire and a brass plating layer 4 made of a Cu—Zn alloy formed on the surface of the metal strand 3.

金属ワイヤ2Aには、図3及び図5に示すように、屈曲状の波付け部5が金属ワイヤ2Aの撚りピッチよりも細かいピッチで形成されている。金属ワイヤ2B,2Cには、そのような波付け部5は形成されていない。金属ワイヤ2Aに屈曲状の波付け部5を形成することにより、金属ワイヤ2Aと金属ワイヤ2B,2Cとの間には所定間隔毎に隙間が形成されることになる。このため、ゴム物品補強用金属コード1が内蔵された車両用タイヤ30を製造する際に、ゴム物品補強用金属コード1の内部へのゴムの浸透度が高くなる。従って、車両用タイヤ30の損傷部からの水の浸入によるゴム物品補強用金属コード1の腐食等を抑制することができる。   As shown in FIGS. 3 and 5, the metal wire 2 </ b> A is formed with bent corrugated portions 5 at a pitch finer than the twist pitch of the metal wire 2 </ b> A. Such a corrugated part 5 is not formed in the metal wires 2B and 2C. By forming the bent corrugated portion 5 in the metal wire 2A, gaps are formed at predetermined intervals between the metal wire 2A and the metal wires 2B and 2C. For this reason, when manufacturing the vehicle tire 30 in which the metal cord 1 for reinforcing rubber articles is built, the degree of rubber penetration into the metal cord 1 for reinforcing rubber articles 1 is increased. Therefore, corrosion of the metal cord for reinforcing rubber articles 1 due to water intrusion from the damaged portion of the vehicle tire 30 can be suppressed.

次に、上記の金属ワイヤ2A〜2C(以下、金属ワイヤ2という)を製造する工程について、図6及び図7により説明する。まず、鋼線材からなる金属素線3の表面に、Cu−Zn合金からなるブラスめっき層4を形成する。   Next, a process of manufacturing the metal wires 2A to 2C (hereinafter referred to as the metal wire 2) will be described with reference to FIGS. First, the brass plating layer 4 made of a Cu—Zn alloy is formed on the surface of the metal wire 3 made of a steel wire.

具体的には、金属素線3を銅めっき浴に浸漬させて、金属素線3の表面にCuめっき層6を形成する。そして、このCuめっき層6が形成された金属素線3を亜鉛めっき浴に浸漬させて、Cuめっき層6上にZnめっき層7を形成する(図6の工程51)。なお、銅めっき浴としては、例えばピロリン酸銅浴や硫酸銅浴等が使用され、亜鉛めっき浴としては、例えば硫酸亜鉛浴等が使用される。   Specifically, the metal wire 3 is immersed in a copper plating bath, and the Cu plating layer 6 is formed on the surface of the metal wire 3. And the metal strand 3 in which this Cu plating layer 6 was formed is immersed in a zinc plating bath, and the Zn plating layer 7 is formed on the Cu plating layer 6 (process 51 of FIG. 6). As the copper plating bath, for example, a copper pyrophosphate bath or a copper sulfate bath is used, and as the zinc plating bath, for example, a zinc sulfate bath is used.

例えば、Cuめっき層6の形成条件としては、ピロリン酸銅液の濃度を56〜120g/リットルとし、銅めっき浴の処理槽を複数槽で且つ亜鉛めっき浴の処理槽よりも多くし、処理電流密度を2.0〜20.0A/dmとする。また、Znめっき層7の形成条件としては、硫酸亜鉛液の濃度を60〜200g/リットルとし、亜鉛めっき浴の処理槽を複数槽とし、処理電流密度を3.0〜30.0A/dmとする。 For example, the formation conditions of the Cu plating layer 6 include a concentration of copper pyrophosphate liquid of 56 to 120 g / liter, a plurality of copper plating bath treatment tanks and more than a zinc plating bath treatment tank, and a treatment current. the density and 2.0~20.0A / dm 2. The formation conditions of the Zn plating layer 7 include a zinc sulfate solution concentration of 60 to 200 g / liter, a plurality of zinc plating baths, and a processing current density of 3.0 to 30.0 A / dm 2. And

続いて、Cuめっき層6及びZnめっき層7が形成された金属素線3を所定の温度(例えば520℃程度)で加熱して、Cuめっき層6及びZnめっき層7を熱拡散させることにより、金属素線3の表面にブラスめっき層4を形成し、引き続き水冷等によってブラスめっき層4を凝固させた後、希硝酸等による酸洗によって線表面酸化物を除去する(図6の工程52)。   Subsequently, by heating the metal wire 3 on which the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 are formed at a predetermined temperature (for example, about 520 ° C.), the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 are thermally diffused. Then, the brass plating layer 4 is formed on the surface of the metal wire 3, and the brass plating layer 4 is subsequently solidified by water cooling or the like, and then the wire surface oxide is removed by pickling with dilute nitric acid or the like (step 52 in FIG. 6). ).

以上の工程においては、凝固後のブラスめっき層4のCu含有比が51〜61wt%、好ましくは51〜57wt%となるように、金属素線3の表面にCuめっき層6及びZnめっき層7を順に形成する。ここで、Cuめっき層6及びZnめっき層7を熱拡散させると、ブラスめっき層4のCu含有比としては、ブラスめっき層4全体として均一にならずに勾配がつくようになる。このため、ここでいうブラスめっき層4のCu含有比は、平均値として表したものである。また、ブラスめっき層4のCu含有比の設定は、上述したCuめっき層6及びZnめっき層7の形成条件の範囲内において、Cuめっき層6の付着量とZnめっき層7の付着量とを調整することで容易に行うことができる。   In the above steps, the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 are formed on the surface of the metal element wire 3 so that the Cu content ratio of the brass plating layer 4 after solidification is 51 to 61 wt%, preferably 51 to 57 wt%. Are formed in order. Here, when the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 are thermally diffused, the brass content of the brass plating layer 4 is not uniform as a whole, but a gradient is provided. For this reason, the Cu content ratio of the brass plating layer 4 here is expressed as an average value. Also, the Cu content ratio of the brass plating layer 4 is set so that the adhesion amount of the Cu plating layer 6 and the adhesion amount of the Zn plating layer 7 are within the range of the formation conditions of the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 described above. It can be easily done by adjusting.

なお、上記の熱拡散法によるブラスめっき層4の形成においては、まず金属素線3の表面にZnめっき層7を形成し、そのZnめっき層7上にCuめっき層6を形成しても良い。   In the formation of the brass plating layer 4 by the above thermal diffusion method, first, the Zn plating layer 7 may be formed on the surface of the metal wire 3, and the Cu plating layer 6 may be formed on the Zn plating layer 7. .

続いて、ブラスめっき層4に対して電解による化成皮膜処理を施すことにより、ブラスめっき層4の表面に燐酸鉄皮膜8を形成する(図6の工程53)。具体的には、例えば鉄イオン、燐酸イオン及び硝酸イオンを所定量ずつ含有する燐酸塩皮膜形成用の溶液を電解液として使用し、金属素線3を陰極にして電流を流すことにより、ブラスめっき層4の表面に燐酸鉄皮膜8を形成する。このとき、例えば電解液の処理槽を1槽または複数槽とし、処理電流密度を2.5〜25.0A/dmとする。 Subsequently, an iron phosphate film 8 is formed on the surface of the brass plating layer 4 by subjecting the brass plating layer 4 to a chemical conversion film treatment by electrolysis (step 53 in FIG. 6). Specifically, for example, by using a solution for forming a phosphate film containing a predetermined amount of iron ions, phosphate ions and nitrate ions as an electrolytic solution, and passing a current with the metal wire 3 as a cathode, brass plating is performed. An iron phosphate film 8 is formed on the surface of the layer 4. At this time, for example, the electrolytic solution treatment tank is one or a plurality of tanks, and the treatment current density is 2.5 to 25.0 A / dm 2 .

続いて、電解による化成皮膜処理によって得られた金属ワイヤ2に対して伸線加工を施す(図6の工程54)。具体的には、図8に示すように、化成皮膜処理により得られた金属ワイヤ2を複数段のダイス9(図8では1つのみ図示)に通して引き抜くことにより、金属ワイヤ2の径を順次細くしていく。このとき、ダイス9に対する金属ワイヤ2の滑り性を良くするために、金属ワイヤ2の表面に伸線用潤滑剤を付着させた状態で伸線加工を行う。伸線用潤滑剤としては、湿式(液体)の潤滑剤が使用される。   Subsequently, wire drawing is performed on the metal wire 2 obtained by the chemical conversion film treatment by electrolysis (step 54 in FIG. 6). Specifically, as shown in FIG. 8, the diameter of the metal wire 2 is reduced by drawing the metal wire 2 obtained by the chemical conversion film treatment through a plurality of dies 9 (only one is shown in FIG. 8). Make it thinner. At this time, in order to improve the slidability of the metal wire 2 with respect to the die 9, the wire drawing is performed in a state where the wire drawing lubricant is adhered to the surface of the metal wire 2. As the wire drawing lubricant, a wet (liquid) lubricant is used.

以上により、ブラスめっき層4を表面に有する所望径の金属ワイヤ2が得られる。なお、金属ワイヤ2の最表面に形成された燐酸鉄皮膜8は伸線加工によって逐次脱落するため、伸線加工後には、金属ワイヤ2の表面に燐酸鉄皮膜8が殆ど存在しない状態となる。そして、このような金属ワイヤ2を複数本(ここでは3本)に対して撚線加工を施すことにより、上記のゴム物品補強用金属コード1が形成されることになる(図6の工程55)。   As described above, the metal wire 2 having a desired diameter having the brass plating layer 4 on the surface is obtained. In addition, since the iron phosphate film 8 formed on the outermost surface of the metal wire 2 is sequentially removed by wire drawing, the iron phosphate film 8 is hardly present on the surface of the metal wire 2 after the wire drawing. Then, the above-described metal cord for reinforcing rubber articles 1 is formed by subjecting a plurality (three in this case) of such metal wires 2 to twisting (step 55 in FIG. 6). ).

ところで、ブラスめっき層が形成された金属ワイヤを有する従来のゴム物品補強用金属コードでは、ブラスめっき層のCu含有比は63〜68wt%程度となっている。この場合には、ブラスめっき層の結晶組織としては、比較的柔らかくて延性に富むα相または(α+β)相であるため、ゴム物品に対する金属コードの初期接着性は良好になるが、ゴム物品に対する金属コードの湿熱・経年接着性は低下する。この対策としては、接着性低下の原因であるCuの腐食を抑制するために、熱拡散の温度制御によって金属ワイヤの最表面にCuが露出しないようにしたり、ブラスめっき層にCo、Ni等のめっき第3元素を添加したり、ブラスめっき層に化学合成物を付着させること等が挙げられるが、何れも根本的な対策には至っていないのが実状である。金属ワイヤの最表面のCu量を低減するには、熱拡散前のCu付着量を全体的に少なくすれば良いが、ブラスめっき層のCu含有比が63wt%より低くなると、凝固後のブラスめっき層の結晶組織としては(α+β)相からβ層となり、硬くて脆いブラスめっき層となり、金属ワイヤの伸線加工性が悪化してしまう。   By the way, in the conventional metal cord for reinforcing rubber articles having a metal wire on which a brass plating layer is formed, the Cu content ratio of the brass plating layer is about 63 to 68 wt%. In this case, the crystal structure of the brass plating layer is an α phase or (α + β) phase that is relatively soft and rich in ductility, so that the initial adhesion of the metal cord to the rubber article is improved. The wet heat and aged adhesion of metal cords are reduced. As a countermeasure, in order to suppress the corrosion of Cu, which is a cause of lowering of adhesiveness, Cu is not exposed on the outermost surface of the metal wire by controlling the temperature of thermal diffusion, or the brass plating layer is made of Co, Ni or the like. Although adding a plating third element or attaching a chemical composition to the brass plating layer can be mentioned, none of them has led to fundamental measures. In order to reduce the amount of Cu on the outermost surface of the metal wire, the amount of Cu adhesion before thermal diffusion may be reduced as a whole. However, when the Cu content ratio of the brass plating layer is lower than 63 wt%, brass plating after solidification is performed. The crystal structure of the layer is changed from the (α + β) phase to the β layer, resulting in a hard and brittle brass plating layer, which deteriorates the wire drawing workability of the metal wire.

そこで、本実施形態では、熱拡散して凝固した後のブラスめっき層4のCu含有比が51〜61wt%となるように、金属素線3の表面にCuめっき層6及びZnめっき層7を形成して熱拡散させると共に、ブラスめっき層4に対して電解による化成皮膜処理を施すことにより、ブラスめっき層4の表面に所定量の燐酸鉄皮膜8を形成する。   Therefore, in the present embodiment, the Cu plating layer 6 and the Zn plating layer 7 are formed on the surface of the metal wire 3 so that the Cu content ratio of the brass plating layer 4 after solidifying by thermal diffusion is 51 to 61 wt%. A predetermined amount of the iron phosphate coating 8 is formed on the surface of the brass plating layer 4 by forming and thermally diffusing it and subjecting the brass plating layer 4 to a chemical conversion coating treatment by electrolysis.

ブラスめっき層4のCu含有比を51〜61wt%とすることにより、従来のゴム物品補強用金属コードと比較して、金属ワイヤ2におけるブラスめっき層4のCu含有量が少なくなるため、Cuに起因するブラスめっき層4の腐食が抑制されるようになる。これにより、従来のゴム物品補強用金属コードに比べて、ゴム物品に対する金属ワイヤ2の湿熱・経年接着性を高めることができる。ここで、Cu含有比の下限を51wt%とするのは、ダイス9を用いて金属ワイヤ2の伸線加工を行う上でブラスめっき層4として必要最小限の硬さを確保するためである。   By setting the Cu content ratio of the brass plating layer 4 to 51 to 61 wt%, the Cu content of the brass plating layer 4 in the metal wire 2 is less than that of the conventional metal cord for reinforcing rubber articles. The resulting corrosion of the brass plating layer 4 is suppressed. Thereby, compared with the conventional metal cord for reinforcing rubber articles, wet heat and aging adhesion of the metal wire 2 to the rubber article can be enhanced. Here, the reason why the lower limit of the Cu content ratio is set to 51 wt% is to ensure the minimum necessary hardness as the brass plating layer 4 when the metal wire 2 is drawn using the die 9.

ここで、非電解方式による化成皮膜処理、つまり金属ワイヤ2を燐酸塩皮膜形成用の溶液に浸漬させる処理によって燐酸塩皮膜を形成する場合には、ブラスめっき層に燐酸塩皮膜を均一に付着するのが困難である。このため、そのような燐酸塩皮膜が形成された金属ワイヤをダイスに通して伸線加工を行うときに、金属ワイヤとダイスとの摩擦抵抗が局部的に高くなるため、ダイスの損傷等を引き起こすことがある。この場合には、ダイスの寿命が短くなるばかりでなく、伸線後の金属ワイヤの表面性状が悪くなり、最悪の場合には金属ワイヤの断線が発生してしまう。   Here, when the phosphate film is formed by a non-electrolytic conversion film process, that is, a process in which the metal wire 2 is immersed in a solution for forming a phosphate film, the phosphate film is uniformly attached to the brass plating layer. Is difficult. For this reason, when a metal wire having such a phosphate coating is drawn through a die, the frictional resistance between the metal wire and the die is locally increased, which causes damage to the die. Sometimes. In this case, not only the life of the die is shortened, but also the surface properties of the metal wire after drawing are deteriorated, and in the worst case, the metal wire is disconnected.

これに対し本実施形態では、ブラスめっき層4の表面に燐酸鉄皮膜8を形成する手法として、電解方式による化成皮膜処理を用いることにより、ブラスめっき層4の表面に燐酸鉄皮膜8を均一に安定して形成することができる。従って、そのような燐酸鉄皮膜8が形成された金属ワイヤ2をダイス9に通して伸線加工を行うときに、金属ワイヤ2とダイス9との摩擦抵抗が低くなるため、ダイス9に与える影響が軽減され、ダイス9の寿命が長くなる。また、金属ワイヤ2の伸線加工性が向上するため、伸線後の金属ワイヤ2の表面性状が良好になると共に、金属ワイヤ2の断線を防止することができる。   On the other hand, in this embodiment, as a method for forming the iron phosphate film 8 on the surface of the brass plating layer 4, the iron phosphate film 8 is uniformly formed on the surface of the brass plating layer 4 by using a chemical conversion film treatment by an electrolytic method. It can be formed stably. Accordingly, when the metal wire 2 on which such an iron phosphate film 8 is formed is drawn through the die 9, the frictional resistance between the metal wire 2 and the die 9 is reduced. Is reduced and the life of the die 9 is extended. Moreover, since the wire drawing workability of the metal wire 2 is improved, the surface property of the metal wire 2 after the drawing is improved and the disconnection of the metal wire 2 can be prevented.

また、ブラスめっき層4に形成する燐酸塩皮膜を燐酸鉄皮膜8とするのは以下の通りである。即ち、金属ワイヤ2の伸線加工においては、上述したように湿式の伸線用潤滑剤が使用されるが、この湿式の伸線用潤滑剤に含まれる金属イオン(Cu、Zn等)が一定量を超えると、伸線用潤滑剤は劣化してしまう。燐酸塩皮膜を燐酸亜鉛皮膜とした場合には、伸線加工時に燐酸亜鉛皮膜に含まれるZnが脱落してイオン化することがあるため、伸線用潤滑剤の劣化を早めることになり、かえって金属ワイヤの伸線加工性を損ねてしまう。また、燐酸塩皮膜を燐酸マンガン皮膜や燐酸コバルト皮膜等とすることも考えられるが、燐酸マンガンや燐酸コバルト等は皮膜されにくいため、所望の皮膜量を得るにはコストアップとなる。一方、燐酸鉄は、湿式の伸線用潤滑剤との親和性が良好であり、皮膜形成にも殆ど支障をきたさないので、ブラスめっき層4に形成する燐酸塩皮膜として効果的である。   The phosphate film formed on the brass plating layer 4 is the iron phosphate film 8 as follows. That is, in the wire drawing of the metal wire 2, a wet wire drawing lubricant is used as described above, but metal ions (Cu, Zn, etc.) contained in the wet wire drawing lubricant are constant. If the amount is exceeded, the wire drawing lubricant will deteriorate. When the phosphate coating is a zinc phosphate coating, Zn contained in the zinc phosphate coating may drop and ionize during wire drawing, which will accelerate the deterioration of the wire drawing lubricant. The wire drawing processability of the wire is impaired. In addition, it is conceivable that the phosphate film is a manganese phosphate film, a cobalt phosphate film, or the like. However, since manganese phosphate, cobalt phosphate, and the like are difficult to be coated, the cost increases to obtain a desired film amount. On the other hand, iron phosphate is effective as a phosphate film to be formed on the brass plating layer 4 because it has good affinity with a wet wire drawing lubricant and hardly interferes with film formation.

このとき、化成皮膜処理後の燐酸鉄皮膜8の付着量が5〜40mg/mとなるように、電解方式による化成皮膜処理を行うのが好ましい。燐酸鉄皮膜8の付着量を5mg/m以上とすることにより、金属ワイヤ2の伸線加工を行うときに、金属ワイヤ2とダイス9との摩擦抵抗が増大して金属ワイヤ2の焼付けや断線を起こすことを確実に防止できる。また、燐酸鉄皮膜8の付着量を40mg/m以下とすることにより、金属ワイヤ2の伸線加工後においては、ブラスめっき層4の表面に形成された燐酸鉄皮膜8が殆ど無くなるため、ゴム物品に対する初期接着性の低下を抑えることができる。 At this time, it is preferable to perform the chemical conversion film treatment by an electrolytic method so that the adhesion amount of the iron phosphate film 8 after the chemical conversion film treatment is 5 to 40 mg / m 2 . By making the adhesion amount of the iron phosphate film 8 5 mg / m 2 or more, when the metal wire 2 is drawn, the frictional resistance between the metal wire 2 and the die 9 increases, It is possible to reliably prevent disconnection. Moreover, since the adhesion amount of the iron phosphate film 8 is 40 mg / m 2 or less, the iron phosphate film 8 formed on the surface of the brass plating layer 4 is almost eliminated after the drawing process of the metal wire 2. A decrease in the initial adhesiveness to the rubber article can be suppressed.

以上のように本実施形態によれば、金属ワイヤ2の伸線加工性を損なうことなく、ゴム物品に対する金属ワイヤ2の湿熱・経年接着性の低下を十分抑えることができる。これにより、車両用タイヤに対するゴム物品補強用金属コード1の湿熱・経年接着性の低下を十分抑えることができるため、車両用タイヤ30とゴム物品補強用金属コード1との安定した接着性を確保することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently suppress a decrease in wet heat and aged adhesion of the metal wire 2 to the rubber article without impairing the wire drawing workability of the metal wire 2. As a result, a decrease in wet heat and aged adhesion of the rubber article reinforcing metal cord 1 to the vehicle tire can be sufficiently suppressed, so that stable adhesion between the vehicle tire 30 and the rubber article reinforcing metal cord 1 is ensured. It becomes possible to do.

次に、本発明に係る金属ワイヤの製造方法についての実施例を以下に述べる。実際に、金属素線の表面にCuめっき層及びZnめっき層を形成し、これらを熱拡散させてブラスめっき層を形成した後、20〜22段のダイスを有する湿式伸線機により伸線加工を行った。金属素線としては、JIS規格SWRS 82A相当の鋼線材を使用した。また、伸線加工前の金属ワイヤの線径は1.50mmであり、伸線加工後の最終的な金属ワイヤの線径は0.27mmである。   Next, the Example about the manufacturing method of the metal wire which concerns on this invention is described below. Actually, after forming a Cu plating layer and a Zn plating layer on the surface of the metal wire and thermally diffusing them to form a brass plating layer, the wire drawing is performed by a wet wire drawing machine having 20 to 22 dies. Went. As the metal wire, a steel wire equivalent to JIS standard SWRS 82A was used. Moreover, the wire diameter of the metal wire before wire drawing is 1.50 mm, and the wire diameter of the final metal wire after wire drawing is 0.27 mm.

具体的には、表1に記載されているような複数種類のサンプルを製造した。表1において、比較例1〜4のサンプルは、ブラスめっき層の表面に燐酸塩皮膜を形成しないものであり、比較例5,6のサンプルは、電解方式による化成皮膜処理を用いて、ブラスめっき層の表面に燐酸亜鉛皮膜を形成したものであり、実施例1〜7のサンプルは、電解方式による化成皮膜処理を用いて、ブラスめっき層の表面に燐酸鉄皮膜を形成したものである。各サンプルの製造条件は、表1に示す通りである。なお、電解方式による化成皮膜処理では、燐酸塩皮膜の付着量を増やすために電流を上げると、抵抗が増えて処理電流密度が上がる。また、表1中の燐酸塩皮膜量は、伸線加工前の皮膜量である。

Figure 2007186736
Specifically, a plurality of types of samples as described in Table 1 were manufactured. In Table 1, the samples of Comparative Examples 1 to 4 do not form a phosphate film on the surface of the brass plating layer, and the samples of Comparative Examples 5 and 6 are brass plated using a chemical conversion film treatment by an electrolytic method. A zinc phosphate film is formed on the surface of the layer, and the samples of Examples 1 to 7 are obtained by forming an iron phosphate film on the surface of the brass plating layer by using a chemical conversion film treatment by an electrolytic method. The production conditions for each sample are as shown in Table 1. In addition, in the chemical conversion film treatment by the electrolytic method, when the current is increased in order to increase the amount of the phosphate film deposited, the resistance increases and the treatment current density increases. Moreover, the phosphate film amount in Table 1 is the film amount before wire drawing.
Figure 2007186736

比較例1〜6及び実施例1〜7について、湿式伸線機による伸線速度を200m/min、400m/min、600m/min、800m/minとして、金属ワイヤの伸線加工を行ったときに、金属ワイヤの断線が発生したかどうかを確認した。その結果は、表1に示す通りである。   For Comparative Examples 1 to 6 and Examples 1 to 7, when the wire drawing speed of the wet wire drawing machine was set to 200 m / min, 400 m / min, 600 m / min, and 800 m / min, the metal wire was drawn. It was confirmed whether or not the metal wire was broken. The results are as shown in Table 1.

比較例1、2では、ブラスめっき層のCu含有比がそれぞれ63%、66%と高いことから、伸線速度800m/minで伸線加工を行っても、金属ワイヤの断線は発生していない。また、比較例4、6では、ブラスめっき層のCu含有比が61%と少し低くなっていることから、伸線速度800m/minで伸線加工を行うと、金属ワイヤの断線が発生するが、Cu含有比が同じであり且つ同じ伸線速度で伸線加工を行った実施例2〜5では、金属ワイヤの断線は発生していない。また、比較例3、5では、ブラスめっき層のCu含有比が57%と更に低くなっていることから、伸線速度400m/minで伸線加工を行うと、金属ワイヤの断線が発生しているが、Cu含有比が同じであり且つ同じ伸線速度で伸線加工を行った実施例6では、金属ワイヤの断線は発生していない。さらに、実施例7では、ブラスめっき層のCu含有比が54%と更に低くなっているにも拘わらず、伸線速度400m/minで伸線加工を行っても、金属ワイヤの断線は発生していない。   In Comparative Examples 1 and 2, since the Cu content ratio of the brass plating layer is as high as 63% and 66%, respectively, even when the wire drawing is performed at a wire drawing speed of 800 m / min, no disconnection of the metal wire occurs. . Further, in Comparative Examples 4 and 6, the Cu content ratio of the brass plating layer is a little as low as 61%. Therefore, when wire drawing is performed at a wire drawing speed of 800 m / min, the metal wire is disconnected. In Examples 2 to 5 in which the Cu content ratio was the same and the wire drawing was performed at the same wire drawing speed, no disconnection of the metal wire occurred. Moreover, in Comparative Examples 3 and 5, since the Cu content ratio of the brass plating layer is further reduced to 57%, when wire drawing is performed at a wire drawing speed of 400 m / min, disconnection of the metal wire occurs. However, in Example 6 where the Cu content ratio was the same and the wire drawing was performed at the same wire drawing speed, no breakage of the metal wire occurred. Furthermore, in Example 7, even though the Cu content ratio of the brass plating layer was further reduced to 54%, the metal wire was broken even when the wire drawing was performed at a wire drawing speed of 400 m / min. Not.

このような実験結果から、電解方式による化成皮膜処理を用いて、ブラスめっき層の表面に燐酸鉄皮膜を形成することにより、金属ワイヤの伸線加工性が良くなり、金属ワイヤが断線しにくくなると考えられる。   From these experimental results, when an iron phosphate film is formed on the surface of the brass plating layer using a chemical film treatment by an electrolytic method, the wire drawing workability of the metal wire is improved and the metal wire is less likely to break. Conceivable.

また、比較例1〜6及び実施例1〜7について、接着性評価用の試験片を作成し、この試験片を用いて、ゴム物品に対する金属コードでの湿熱・経年接着性の試験を行った。   Moreover, about Comparative Examples 1-6 and Examples 1-7, the test piece for adhesive evaluation was created, and the test of the wet heat and aged adhesiveness in the metal cord with respect to rubber articles was done using this test piece. .

具体的には、伸線速度400m/minで製作した3本の金属ワイヤを二度撚り撚線機で撚り合わせて、図1に示すような構造を有する金属コードとした。なお、比較例3,5の金属ワイヤについては、断線する迄の金属ワイヤの良好な部分を用いて、金属コードを作製した。   Specifically, three metal wires manufactured at a drawing speed of 400 m / min were twisted twice with a twisting and twisting machine to form a metal cord having a structure as shown in FIG. In addition, about the metal wire of the comparative examples 3 and 5, the metal cord was produced using the favorable part of the metal wire until it broke.

また、図9に示すような接着性評価用の試験片10を、以下のようにして作製した。即ち、上記のようにして作製した金属コード11を約140mmに切断し、その金属コード11を幅49mmのゴムシート12に隙間無く並べた状態で、もう1枚のゴムシート13をかぶせてサンドイッチ状にした後、165℃で18分という初期接着加硫条件で加熱加硫して、試験片10を得た。   Moreover, the test piece 10 for adhesive evaluation as shown in FIG. 9 was produced as follows. That is, the metal cord 11 produced as described above is cut into about 140 mm, and the metal cord 11 is placed on a rubber sheet 12 having a width of 49 mm without any gap, and another rubber sheet 13 is covered with a sandwich. Then, heat vulcanization was performed under the initial adhesive vulcanization condition of 165 ° C. for 18 minutes to obtain a test piece 10.

そして、この試験片10を、温度80℃、湿度95%という湿熱雰囲気のオーブンに1日(24h)、3日間(72h)、5日間(150h)、7日間(168h)放置した後、非放置(初期接着用)も含めて試験片10の剥離試験を行った。   And after leaving this test piece 10 to stand in the oven of the humid heat atmosphere of temperature 80 degreeC and humidity 95% for 1 day (24h), 3 days (72h), 5 days (150h), 7 days (168h), it is not left untreated A peel test of the test piece 10 was performed including (for initial bonding).

具体的には、試験片10の剥離幅Wが40mmとなるように試験片10の両側からそれぞれ5mm内側の部分に切れ目14を入れ、矩形状のゴム把持部15を形成する。なお、ゴムシート13のコード/ゴム境界面におけるゴム把持部15に対応する部分には、金属コード11と接着されないようにセロハン(登録商標:図示せず)が予め貼り付けられている。そして、引っ張り試験機16によりゴム把持部15とゴムシート12の一端側部分とを挟み込んだ状態で、100mm/分の速度で、金属コード11とゴムシート13との境界面Kを剥離していくことにより、ゴム物品である試験片10に対する金属コード11の接着性の評価を行った。   Specifically, a cut 14 is made in each of 5 mm inner portions from both sides of the test piece 10 so that the peeling width W of the test piece 10 is 40 mm, thereby forming a rectangular rubber gripping portion 15. Note that cellophane (registered trademark: not shown) is affixed in advance to a portion corresponding to the rubber gripping portion 15 on the cord / rubber interface of the rubber sheet 13 so as not to be bonded to the metal cord 11. Then, the boundary surface K between the metal cord 11 and the rubber sheet 13 is peeled off at a speed of 100 mm / min in a state where the rubber grip 15 and the one end side portion of the rubber sheet 12 are sandwiched by the tensile testing machine 16. Thus, the adhesion of the metal cord 11 to the test piece 10 which is a rubber article was evaluated.

このとき、試験片10の剥離面Kについて、金属コード11がゴムで覆われている面積によって接着性を評価した。その評価基準は、下記の通りである。
5点:金属コードのゴム被覆率が約100%
4.5点:金属コードのゴム被覆率が約90〜99%
4点:金属コードのゴム被覆率が約80〜89%
3.5点:金属コードのゴム被覆率が約70〜79%
3点:金属コードのゴム被覆率が約60〜69%
2.5点:金属コードのゴム被覆率が約50〜59%
2点:金属コードのゴム被覆率が約40〜49%
1.5点:金属コードのゴム被覆率が約30〜39%
1点:金属コードのゴム被覆率が約30%未満
At this time, the adhesiveness of the peeling surface K of the test piece 10 was evaluated based on the area where the metal cord 11 was covered with rubber. The evaluation criteria are as follows.
5 points: Rubber coverage of metal cord is about 100%
4.5 points: Rubber coverage of metal cord is about 90-99%
4 points: About 80-89% of rubber coverage of metal cord
3.5 points: About 70-79% of rubber coverage of metal cord
3 points: About 60-69% of rubber coverage of metal cord
2.5 points: Rubber coverage of metal cord is about 50-59%
2 points: Rubber coverage of metal cord is about 40-49%
1.5 points: Rubber coverage of metal cord is about 30-39%
1 point: Rubber coverage of metal cord is less than about 30%

金属コードの接着性の試験結果は、表1に示す通りである。比較例1、2では、ブラスめっき層のCu含有比がそれぞれ63%、66%と高いことから、初期接着性は良好であるが、湿熱・経年接着性については時間の経過と共にかなり低下している。また、比較例4、6では、ブラスめっき層のCu含有比が61%と少し低くなっていることから、比較例1、2に比べて湿熱・経年接着性の低下が抑えられているが、Cu含有比が同じ実施例1〜5では、それよりも更に湿熱・経年接着性の低下が抑えられている。また、比較例3、5では、ブラスめっき層のCu含有比が57%と更に低くなっていることから、比較例4、6に比べて湿熱・経年接着性の低下が抑えられているが、Cu含有比が同じ実施例6では、それよりも更に湿熱・経年接着性の低下が抑えられている。さらに、実施例7では、ブラスめっき層のCu含有比が54%と十分低くなっているため、実施例1〜6に比べて湿熱・経年接着性の低下が抑えられている。   The test results of the adhesion property of the metal cord are as shown in Table 1. In Comparative Examples 1 and 2, since the Cu content ratio of the brass plating layer is as high as 63% and 66%, respectively, the initial adhesiveness is good, but the wet heat and aged adhesiveness are considerably lowered with the passage of time. Yes. Moreover, in Comparative Examples 4 and 6, since the Cu content ratio of the brass plating layer is a little lower 61%, compared with Comparative Examples 1 and 2, a decrease in wet heat and aged adhesiveness is suppressed, In Examples 1 to 5 having the same Cu content ratio, a decrease in wet heat and aged adhesiveness is further suppressed. Moreover, in Comparative Examples 3 and 5, since the Cu content ratio of the brass plating layer is further reduced to 57%, a decrease in wet heat / aging adhesiveness is suppressed as compared with Comparative Examples 4 and 6, In Example 6 in which the Cu content ratio is the same, the decrease in wet heat / aging adhesiveness is further suppressed. Furthermore, in Example 7, since the Cu content ratio of the brass plating layer is sufficiently low as 54%, a decrease in wet heat and aged adhesiveness is suppressed as compared with Examples 1-6.

このような実験結果から、ブラスめっき層のCu含有比を51〜61wt%とすることにより、ゴム物品に対する金属コードの湿熱・経年接着性の低下が抑制されると考えられる。   From such an experimental result, it is thought that the fall of the wet heat and aged adhesiveness of the metal cord with respect to a rubber article is suppressed by making Cu content ratio of a brass plating layer into 51-61 wt%.

ここで、表1に示す試験結果では、ブラスめっき層のCu含有比を下げるほど、ゴム物品に対する金属コードの初期接着性が低下しているが、これは比較例1、2のCu含有比条件に合わせて作成した配合ゴムシート12,13(試験片10)を使った為である。低Cu比金属コードの初期接着性の向上については、従来品以上に加硫促進剤を入れることで達成可能である。   Here, in the test results shown in Table 1, the lower the Cu content ratio of the brass plating layer, the lower the initial adhesiveness of the metal cord to the rubber article. This is because the compounded rubber sheets 12 and 13 (test piece 10) prepared according to the above were used. Improvement of the initial adhesiveness of the low Cu ratio metal cord can be achieved by adding a vulcanization accelerator to the conventional product.

以上のような実施例によって、熱拡散後のブラスめっき層のCu比を51〜61wt%とすると共に、ブラスめっき層に対して電解方式による化成皮膜処理を施すことにより、金属ワイヤの伸線加工性を損なうことなく、ゴム物品に対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性の低下を十分抑制できるという本発明の効果が実証された。   By the above examples, the Cu ratio of the brass plating layer after thermal diffusion is set to 51 to 61 wt%, and the brass plating layer is subjected to a chemical conversion film treatment by an electrolytic method, thereby drawing a metal wire. The effect of the present invention was demonstrated that the decrease in wet heat and aged adhesion of the metal wire to the rubber article can be sufficiently suppressed without impairing the properties.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態は、ゴム物品補強用金属コード1を車両用タイヤ30の中に埋設するものであるが、本発明のゴム物品補強用金属コードは、車両用タイヤの他に、搬送ベルトやホース等といったゴム物品の補強材としても適用可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the metal cord 1 for reinforcing rubber articles is embedded in the vehicle tire 30, but the metal cord for reinforcing rubber articles of the present invention is not limited to the vehicle tire, but includes a conveyor belt and a hose. It can also be applied as a reinforcing material for rubber articles such as.

また、上記実施形態では、3本の金属ワイヤ2A〜2Cでゴム物品補強用金属コード1を構成したが、ゴム物品補強用金属コードとしては、1本の金属ワイヤだけで構成しても良いし、複数本の金属ワイヤで構成しても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the metal cord 1 for rubber article reinforcement was comprised with three metal wires 2A-2C, as a metal cord for rubber article reinforcement, you may comprise only with one metal wire. Alternatively, a plurality of metal wires may be used.

本発明に係るゴム物品補強用金属コードの一実施形態を備えた車両用タイヤを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vehicle tire provided with one Embodiment of the metal cord for rubber article reinforcement which concerns on this invention. 図1に示すベルト部の断面図である。It is sectional drawing of the belt part shown in FIG. 図2に示すゴム物品補強用金属コードの斜視図である。It is a perspective view of the metal cord for rubber article reinforcement shown in FIG. 図3に示すゴム物品補強用金属コードの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the metal cord for rubber article reinforcement shown in FIG. 図3に示す3本の金属ワイヤのうちの1本を示す側面図である。It is a side view which shows one of the three metal wires shown in FIG. 図3に示す金属ワイヤ及び金属コードを製造する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure which manufactures the metal wire and metal cord which are shown in FIG. 図4に示す金属素線の表面にブラスめっき層及び燐酸鉄皮膜を順次形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of forming a brass plating layer and an iron phosphate film | membrane in order on the surface of the metal strand shown in FIG. 図7に示す金属ワイヤを伸線加工する方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the method of wire-drawing the metal wire shown in FIG. ゴム物品に対する金属ワイヤの湿熱・経年接着性の試験方法を示す図である。It is a figure which shows the test method of wet heat and aged adhesiveness of the metal wire with respect to a rubber article.

符号の説明Explanation of symbols

1…ゴム物品補強用金属コード、2,2A〜2C…金属ワイヤ、3…金属素線、4…ブラスめっき層、6…Cuめっき層、7…Znめっき層、8…燐酸鉄皮膜(燐酸塩皮膜)、30…車両用タイヤ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal cord for rubber article reinforcement, 2, 2A-2C ... Metal wire, 3 ... Metal element wire, 4 ... Brass plating layer, 6 ... Cu plating layer, 7 ... Zn plating layer, 8 ... Iron phosphate film (phosphate) Coating), 30 ... Vehicle tire.

Claims (5)

金属素線の表面にCu−Zn合金からなるブラスめっき層を施して成る金属ワイヤの製造方法であって、
前記金属素線の表面にCuめっき層とZnめっき層とを形成して熱拡散させることにより、前記金属素線の表面に前記ブラスめっき層を形成する工程と、
前記ブラスめっき層に対して電解による化成皮膜処理を施すことにより、前記ブラスめっき層の表面に燐酸塩皮膜を形成する工程とを含み、
前記ブラスめっき層を形成する工程においては、前記ブラスめっき層のCu含有比が51〜61wt%となるように、前記金属素線の表面に前記Cuめっき層と前記Znめっき層とを形成することを特徴とする金属ワイヤの製造方法。
A method for producing a metal wire, wherein a brass plating layer made of a Cu-Zn alloy is applied to the surface of a metal wire,
Forming the brass plating layer on the surface of the metal strand by forming a Cu plating layer and a Zn plating layer on the surface of the metal strand and thermally diffusing the same;
Forming a phosphate film on the surface of the brass plating layer by subjecting the brass plating layer to a chemical conversion film treatment by electrolysis,
In the step of forming the brass plating layer, the Cu plating layer and the Zn plating layer are formed on the surface of the metal wire so that the Cu content ratio of the brass plating layer is 51 to 61 wt%. A method for producing a metal wire.
前記燐酸塩皮膜を形成する工程においては、前記ブラスめっき層の表面に燐酸鉄皮膜を形成することを特徴とする請求項1記載の金属ワイヤの製造方法。   2. The method of manufacturing a metal wire according to claim 1, wherein in the step of forming the phosphate film, an iron phosphate film is formed on the surface of the brass plating layer. 前記燐酸鉄皮膜の付着量が5〜40mg/mとなるように、前記ブラスめっき層に対して前記電解による化成皮膜処理を施すことを特徴とする請求項2記載の金属ワイヤの製造方法。 Wherein as amount of adhering iron phosphate coating is 5 to 40 mg / m 2, the production method of the metal wire of claim 2, wherein applying a chemical conversion coating treatment by the electrolysis to the brass plating layer. 請求項1〜3のいずれか一項記載の金属ワイヤの製造方法により製造された金属ワイヤを用いて形成して成ることを特徴とするゴム物品補強用金属コード。   A metal cord for reinforcing rubber articles, characterized by being formed using a metal wire manufactured by the method for manufacturing a metal wire according to any one of claims 1 to 3. 請求項4記載のゴム物品補強用金属コードでゴム材を補強したことを特徴とする車両用タイヤ。   A vehicle tire comprising a rubber material reinforced with the metal cord for reinforcing rubber articles according to claim 4.
JP2006004005A 2006-01-11 2006-01-11 Method for manufacturing metallic wire, metallic cord for reinforcing rubber product, and vehicle tire Pending JP2007186736A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006004005A JP2007186736A (en) 2006-01-11 2006-01-11 Method for manufacturing metallic wire, metallic cord for reinforcing rubber product, and vehicle tire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006004005A JP2007186736A (en) 2006-01-11 2006-01-11 Method for manufacturing metallic wire, metallic cord for reinforcing rubber product, and vehicle tire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007186736A true JP2007186736A (en) 2007-07-26

Family

ID=38342104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006004005A Pending JP2007186736A (en) 2006-01-11 2006-01-11 Method for manufacturing metallic wire, metallic cord for reinforcing rubber product, and vehicle tire

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007186736A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013227629A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Kanai Hiroaki Steel wire for reinforcing rubber product and method for producing the same
KR101443085B1 (en) 2012-06-28 2014-09-24 현대제철 주식회사 Method for manufacturing brass plating steel sheet
KR101659790B1 (en) * 2015-04-13 2016-09-27 금호타이어 주식회사 Method of manufacturing brass coated steel cord for tyre with corrosion resistance and improved adhesion

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013227629A (en) * 2012-04-26 2013-11-07 Kanai Hiroaki Steel wire for reinforcing rubber product and method for producing the same
KR101443085B1 (en) 2012-06-28 2014-09-24 현대제철 주식회사 Method for manufacturing brass plating steel sheet
KR101659790B1 (en) * 2015-04-13 2016-09-27 금호타이어 주식회사 Method of manufacturing brass coated steel cord for tyre with corrosion resistance and improved adhesion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI448240B (en) Electromagnetic wave shielding composite
JP6137587B2 (en) Rubber reinforcing metal wire, manufacturing method thereof and tire
EP2781649A1 (en) Method for manufacturing brass-plated steel wire and brass -plated steel wire
JP6729722B2 (en) Plated steel wire, method of manufacturing plated steel wire, steel cord, and rubber composite
JP4531170B2 (en) Coated metal wire, wire-reinforced elastic product including coated metal wire, and manufacturing method
JP2018119189A (en) Plated steel wire, steel cord and rubber-steel cord complex
JP5333331B2 (en) Ultra-fine plated steel wire with excellent adhesion to rubber
JP2006283270A (en) Brass plated copper wire for reinforcement of rubber article and method for producing the same
JP5121192B2 (en) Brass-plated steel wire for reinforcing rubber articles and manufacturing method thereof
JP2007186736A (en) Method for manufacturing metallic wire, metallic cord for reinforcing rubber product, and vehicle tire
JP2012012625A (en) Steel wire material
JP2007308864A (en) Method for producing wire for bead cord, bead cord and tire for vehicle
JP6572783B2 (en) Plating steel wire, rubber composite using the same, and method for producing plated steel wire
US8202626B2 (en) Brass-plated steel wire for reinforcing rubber articles and method for manufacturing the same
JP5467789B2 (en) Al-plated steel wire having good wire drawing workability and manufacturing method thereof
JP4299480B2 (en) Metal wire manufacturing method and metal cord using the metal wire
JP2007270346A (en) Method for manufacturing metal wire, metal cord for reinforcing rubber article, and car tire
JPWO2018139615A1 (en) Plated steel wire, steel cord and rubber-plated steel wire composite
JP2008200729A (en) Method for manufacturing brass-plated steel wire, steel cord, and tire
JP4563235B2 (en) Rubber reinforcing linear body excellent in corrosion resistance, and composite of rubber reinforcing linear body and rubber
JP3905768B2 (en) Brass plating material with excellent adhesion to rubber and composites thereof
JP2018119191A (en) Plated steel wire, steel cord and rubber-steel cord complex
JP5602657B2 (en) Rubber article reinforcing wire manufacturing method and rubber article reinforcing wire
JP2018119192A (en) Steel wire for reinforcing rubber product, steel cord for reinforcing rubber product and method for manufacturing steel wire for reinforcing rubber product
JP2018119193A (en) Rubber product reinforcement steel wire, rubber product reinforcement steel cord, and method for manufacturing rubber product reinforcement steel wire