JP2018119193A - ゴム製品補強用鋼線、ゴム製品補強用スチールコード及びゴム製品補強用鋼線の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
直径が0.1〜0.4mmの鋼線と、前記鋼線の周面に位置する、ブラスめっき層に覆われたブラスめっき被覆領域、及び、当該ブラスめっき層に覆われていないブラスめっき非被覆領域と、少なくとも前記ブラスめっき非被覆領域上に位置する、金属換算量で20mg/m2以上、1000mg/m2以下のCuを含む銅めっき層と、を有し、前記ブラスめっき層と前記銅めっき層とが混在して表面に露出している、ゴム製品補強用鋼線を提供する。
【選択図】図2
Description
[2]前記ブラスめっき層は、Cuを55〜75質量%含み、残部がZn及び不純物からなる、[1]に記載のゴム製品補強用鋼線。
[3]前記銅めっき層は、金属換算量で140mg/m2以上、900mg/m2以下のCuを含む、[1]又は[2]に記載のゴム製品補強用鋼線。
[4][1]〜[3]の何れか1項に記載のゴム製品補強用鋼線が所定のピッチで複数本撚り合わされたゴム製品補強用スチールコード。
[5][4]に記載のスチールコードがゴム中に埋設されたゴム−スチールコード複合体。
[6]鋼線の周面に位置する少なくともブラスめっき非被覆領域上に、5〜50g/Lの硫酸銅、10〜50g/Lのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、及び、ホルムアルデヒド、テトラヒドロほう酸カリウム、ジメチルアミンボラン、グリオキシル酸、ホスフィン酸、コバルト−エチレンジアミン錯体のうちから選択される1種類もしくは2種類以上の還元剤を含み、温度が35〜80℃、pH=8〜13である無電解めっき液中で、1〜180秒浸漬して無電解めっきを施すことにより、銅めっき層を形成する、ゴム製品補強用鋼線の製造方法。
[7]前記浸漬の時間は20〜150秒である、[6]に記載のゴム製品補強用鋼線の製造方法。
[8]前記無電解めっきに供される前記鋼線は、ブラスめっき処理、及び、前記鋼線の直径が0.1〜0.4mmになるように伸線加工が施されている、[6]又は[7]に記載のゴム製品補強用鋼線の製造方法。
まず、本実施形態に係るゴム製品補強用鋼線について、図2を参照して、詳細に説明する。図2は、本実施形態に係るゴム製品用鋼線4を当該ゴム製品用鋼線4の径方向に切断した場合の断面構造の一部を模式的且つ拡大して示した説明図である。詳細には、図2の下側の図は、ゴム製品用鋼線4の断面を示し、図2の上側の図は、当該下側の図のBの領域の拡大図である。
本実施形態に係る鋼線2には、引張り強度が1000MPa以上である線材を使用することが好ましく、2800MPa以上である線材を使用することがより好ましい。引張強度が1000MPaであれば、ゴム製品用スチールコードを、例えば、上述したタイヤやコンベア等のゴムを補強する補強材として好ましく用いることができる。なお、鋼線2の引張強度の上限は、特に限定されるものではなく、高ければ高いほど良い。ここで、鋼線2の引張強度は、JIS Z2241(1998年)に準拠した引張試験によって測定することができる。
ブラスめっき層3は、Cuを55〜75質量%含み、残部がZn及び不純物からなる組成を持つ。ブラスはCuとZnとの合金からなり、その組成により機械的性質、耐食性が変化する。本実施形態のゴム製品用鋼線4のブラスめっき層3として好適な層は、Cuを55〜75質量%含有し、残部がZn主体で構成される。ブラスめっき層3として特に好適なのはαブラスと呼ばれるZnが固溶したFCC構造を有する層であり、Cuが60〜70質量%含まれるCu−Znである。このαブラスは湿式伸線時の潤滑作用に優れる。また、ブラスめっき層3の厚みについては、特に限定されるものではないが、例えば、1.5μm〜2μm程度の平均厚みとすることが好ましい。なお、ここで、ブラスめっき層3中に含まれうる不純物としては、例えば、B、C、F、Al、Si、P、S、Cl、Ti、Co、Ni、Sn、Ag、W、Pb等を挙げることができる。
少なくともブラスめっき非被覆部上には銅めっき層5が位置している。銅めっき層5は、金属換算量で20mg/m2以上、1000mg/m2以下のCuを含む。Cu含有量が、20mg/m2未満ではブラスめっき非被覆部への銅めっきによる被覆が不十分でバリヤ効果も発現せず、かつ、ゴム組成物との複合体を製造したときの加硫反応の際、十分なCuを供給できない。一方、1000mg/m2超は、厚み換算で0.11μm超となり、銅めっきの製膜速度に係る生産性低下、ブラスめっき非被覆部へ厚く銅めっきが析出することによる表面性状低下(凹凸発生)により好ましくない。また、ゴム製品用スチールコードの劣化後の密着性、孔食状の腐食有無、及び腐食疲労の観点からは、銅めっき層5は、金属換算量で140mg/m2以上、900mg/m2以下のCuを含むことがより好ましい。なお、上記のような銅めっき層5の厚みについては、特に限定されるものではないが、例えば、0.015μm〜0.10μm程度の平均厚みとすることが好ましい。
このようなゴム製品用鋼線4を、複数本撚り合わされてゴム製品補強用スチールコードとする。上述したようにブラスめっき層3、銅めっき層5が混在する状態でCuめっき付着量を制御することにより、スチールコードを製造する撚り線工程も特に問題なく実施することができる。
続いて、本実施形態に係るゴム製品スチールコードが埋設されるゴム組成物について、簡単に説明する。
以上、本発明の好適な実施形態に係るゴム製品用鋼線の構成について詳細に説明したが、続いて、このゴム製品用鋼線及びゴム製品用スチールコードの製造方法について、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態に係るゴム製品用鋼線及びゴム製品用スチールコードの製造プロセスの一例を模式的に示した説明図である。
硫酸銅:関東化学製
EDTA:関東化学製
ホルムアルデヒド:関東化学製
テトラヒドロホウ酸カリウム:東京化成工業製
ジメチルアミンボラン:東京化成工業製
グリオキシル酸:東京化成工業製
ホスフィン酸:和光純薬工業製
コバルト−エチレンジアミン錯体:東京化成工業製
2 鋼線
3 ブラスめっき層
4 ゴム製品用鋼線
5 銅めっき層
Claims (8)
- 直径が0.1〜0.4mmの鋼線と、
前記鋼線の周面に位置する、ブラスめっき層に覆われたブラスめっき被覆領域、及び、当該ブラスめっき層に覆われていないブラスめっき非被覆領域と、
少なくとも前記ブラスめっき非被覆領域上に位置する、金属換算量で20mg/m2以上、1000mg/m2以下のCuを含む銅めっき層と、
を有し、
前記ブラスめっき層と前記銅めっき層とが混在して表面に露出している、
ゴム製品補強用鋼線。 - 前記ブラスめっき層は、Cuを55〜75質量%含み、残部がZn及び不純物からなる、請求項1に記載のゴム製品補強用鋼線。
- 前記銅めっき層は、金属換算量で140mg/m2以上、900mg/m2以下のCuを含む、請求項1又は2に記載のゴム製品補強用鋼線。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載のゴム製品補強用鋼線が所定のピッチで複数本撚り合わされたゴム製品補強用スチールコード。
- 請求項4に記載のスチールコードがゴム中に埋設されたゴム−スチールコード複合体。
- 鋼線の周面に位置する少なくともブラスめっき非被覆領域上に、
5〜50g/Lの硫酸銅、10〜50g/Lのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、及び、ホルムアルデヒド、テトラヒドロほう酸カリウム、ジメチルアミンボラン、グリオキシル酸、ホスフィン酸、コバルト−エチレンジアミン錯体のうちから選択される1種類もしくは2種類以上の還元剤を含み、温度が35〜80℃、pH=8〜13である無電解めっき液中で、1〜180秒浸漬して無電解めっきを施すことにより、銅めっき層を形成する、
ゴム製品補強用鋼線の製造方法。 - 前記浸漬の時間は20〜150秒である、請求項6に記載のゴム製品補強用鋼線の製造方法。
- 前記無電解めっきに供される前記鋼線は、ブラスめっき処理、及び、前記鋼線の直径が0.1〜0.4mmになるように伸線加工が施されている、請求項6又は7に記載のゴム製品補強用鋼線の製造方法。
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