JP2664991B2 - ブロンズ電気めっきビードワイヤ及びその製造方法 - Google Patents
ブロンズ電気めっきビードワイヤ及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気入りタイヤに使用されるビードワイヤに
関し、詳しくはゴムとの接着性を改良したブロンズ電気
めっきビードワイヤに関する。
関し、詳しくはゴムとの接着性を改良したブロンズ電気
めっきビードワイヤに関する。
（従来の技術） タイヤのビードワイヤは、その機械的性質を損なう事
なしにゴムとの接着性を改善するため、めっき処理が広
く施されている。
なしにゴムとの接着性を改善するため、めっき処理が広
く施されている。
従来のビードワイヤのめっきは主としてブロンズであ
り、ブロンズめっきのスズの含有量としては７〜17重量
％と１〜３重量％とのものが用いられており、そのめっ
き方法は電気めっきと化学めっきの２通りの方法があ
る。電気めっきは青化浴、珪弗化浴などが一般に用いら
れ、一方化学めっきの場合は銅イオンおよびスズイオン
を含む硫酸あるいは塩酸の酸性浴が用いられ、かかる浴
中にワイヤを通すことによりブロンズめっきが施されて
いた。
り、ブロンズめっきのスズの含有量としては７〜17重量
％と１〜３重量％とのものが用いられており、そのめっ
き方法は電気めっきと化学めっきの２通りの方法があ
る。電気めっきは青化浴、珪弗化浴などが一般に用いら
れ、一方化学めっきの場合は銅イオンおよびスズイオン
を含む硫酸あるいは塩酸の酸性浴が用いられ、かかる浴
中にワイヤを通すことによりブロンズめっきが施されて
いた。
（発明が解決しようとする課題） 従来の化学めっき法では、めっき液中の金属イオン成
分がめっき処理により消費されその濃度は経時的に減少
していき、またブロンズめっきの組成はめっき液の化学
成分で決まることから、連続して一定のスズ成分成分を
有するブロンズめっきビードワイヤを得ることが困難で
あり、また従来の電気めっき法では青化浴を用いるた
め、安全衛生の面で望ましいものでないという問題点が
あった。
分がめっき処理により消費されその濃度は経時的に減少
していき、またブロンズめっきの組成はめっき液の化学
成分で決まることから、連続して一定のスズ成分成分を
有するブロンズめっきビードワイヤを得ることが困難で
あり、また従来の電気めっき法では青化浴を用いるた
め、安全衛生の面で望ましいものでないという問題点が
あった。
そこで本発明の目的は、上述した従来の化学めっき法
および電気めっき法の問題点を解決し、優れたブロンズ
電気めっき技術によりゴムとの接着性が改良されたタイ
ヤ用ビードワイヤを提供することにある。
および電気めっき法の問題点を解決し、優れたブロンズ
電気めっき技術によりゴムとの接着性が改良されたタイ
ヤ用ビードワイヤを提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決するためにビードワイ
ヤの表面をオージェ電子分光分析装置を用いて分析し鋭
意検討した結果、ビードワイヤとゴムとの間の接着は最
表面層の銅の含有量に起因し、該銅含有量が25〜35原子
％程度のものが高い接着力と接着安定性を示すことを見
出し、本発明を完成するに至った。
ヤの表面をオージェ電子分光分析装置を用いて分析し鋭
意検討した結果、ビードワイヤとゴムとの間の接着は最
表面層の銅の含有量に起因し、該銅含有量が25〜35原子
％程度のものが高い接着力と接着安定性を示すことを見
出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、オージェ電子分光分析による最
表面層の銅の含有量が25〜35原子％の表面層を有するブ
ロンズ電気めっきビードワイヤおよびその製造方法に関
するものである。
表面層の銅の含有量が25〜35原子％の表面層を有するブ
ロンズ電気めっきビードワイヤおよびその製造方法に関
するものである。
本発明のビードワイヤの線材としては、例えばJIS G3
506硬鋼線材の種類記号でSWRH72Aとして示される、炭素
含有量0.69〜0.76重量％、ケイ素含有量0.15〜0.35重量
％、マンガン含有量0.30〜0.60重量％、リン含有量0.03
0重量％以下、硫黄含有量0.030重量％以下の成分を有
し、直径5.5mmのものを挙げることができる。
506硬鋼線材の種類記号でSWRH72Aとして示される、炭素
含有量0.69〜0.76重量％、ケイ素含有量0.15〜0.35重量
％、マンガン含有量0.30〜0.60重量％、リン含有量0.03
0重量％以下、硫黄含有量0.030重量％以下の成分を有
し、直径5.5mmのものを挙げることができる。
オージェ電子分光分析による最表面層とは、最表面か
らほぼ十数オングストロームまでの表面層のことで、こ
の間の銅の含有量を、オージェ電子分光分析装置を用い
て鉄、硫黄、塩素、炭素、窒素、銅、酸素、スズの８元
素を分析することにより求めたものである。
らほぼ十数オングストロームまでの表面層のことで、こ
の間の銅の含有量を、オージェ電子分光分析装置を用い
て鉄、硫黄、塩素、炭素、窒素、銅、酸素、スズの８元
素を分析することにより求めたものである。
本発明のビードワイヤは次のようにして得ることがで
きる。
きる。
すなわち、ビードワイヤ線材をビードワイヤとして所
定の直径まで伸線し、伸線した鋼線を、通常用いられて
いるめっき浴を用いて銅を電気めっきし次いでスズを電
気めっきする工程と、熱処理により銅とスズとを合金化
して熱拡散させ表面層の、銅成分を増加させる工程と、
無機酸により酸洗いを行う工程とを順次通過させること
で目的とする表面層の銅含有量を得、これにより高い接
着力と接着安定性を有するブロンズ電気めっきビードワ
イヤを得る。
定の直径まで伸線し、伸線した鋼線を、通常用いられて
いるめっき浴を用いて銅を電気めっきし次いでスズを電
気めっきする工程と、熱処理により銅とスズとを合金化
して熱拡散させ表面層の、銅成分を増加させる工程と、
無機酸により酸洗いを行う工程とを順次通過させること
で目的とする表面層の銅含有量を得、これにより高い接
着力と接着安定性を有するブロンズ電気めっきビードワ
イヤを得る。
ここで、好適なめっき方法としては銅の場合は鋼線へ
の密着性と均一電着性に優れ安全衛生上も良好な、銅イ
オン濃度が15g/以上で、（ピロりん酸イオン濃度）／
（銅イオン濃度）で示される値が7.0〜8.0であるピロり
ん酸イオンを含有し、pHが8.0〜9.0のピロりん酸銅めっ
き浴を用いて、浴温45℃以上、電流密度２〜15A/dm2で
めっきする方法があり、またスズめっきの場合はスズイ
オン濃度が20g/以上で、緻密なめっき質を得るために
30g/以上のクレゾールスルホン酸と、スズイオンの酸
化による浴の劣化を抑制するための40g/以上の硫酸と
を含む硫酸酸性スズめっき浴を用いて、室温にて、電流
密度1A/dm2以上でめっきする方法が挙げられる。銅とス
ズを合金化する好適熱処理条件は、例えば440℃にて５
〜10秒保持することである。目的の表面層が得られる範
囲で温度と保持時間を変えることはできるが、500℃以
上では保持時間を短くしなければならず熱処理のばらつ
きが増加するため適正でなく、一方350℃以下では保持
時間が長くなり生産性が低下するため適正でない。ま
た、給電ローラによる直接給電または電磁誘導による間
接給電にて、鋼線に電気を流し電気抵抗加熱により急速
にかつ安定して所望の温度にすることができる。酸洗い
の適正条件は、例えば20g/〜40g/以下のりん酸に常
温で１〜２秒浸漬することである。40g/以上でかつ２
秒を超えると、腐食により鋼線表面が損傷を受け、接着
性が低下するので適正でない。
の密着性と均一電着性に優れ安全衛生上も良好な、銅イ
オン濃度が15g/以上で、（ピロりん酸イオン濃度）／
（銅イオン濃度）で示される値が7.0〜8.0であるピロり
ん酸イオンを含有し、pHが8.0〜9.0のピロりん酸銅めっ
き浴を用いて、浴温45℃以上、電流密度２〜15A/dm2で
めっきする方法があり、またスズめっきの場合はスズイ
オン濃度が20g/以上で、緻密なめっき質を得るために
30g/以上のクレゾールスルホン酸と、スズイオンの酸
化による浴の劣化を抑制するための40g/以上の硫酸と
を含む硫酸酸性スズめっき浴を用いて、室温にて、電流
密度1A/dm2以上でめっきする方法が挙げられる。銅とス
ズを合金化する好適熱処理条件は、例えば440℃にて５
〜10秒保持することである。目的の表面層が得られる範
囲で温度と保持時間を変えることはできるが、500℃以
上では保持時間を短くしなければならず熱処理のばらつ
きが増加するため適正でなく、一方350℃以下では保持
時間が長くなり生産性が低下するため適正でない。ま
た、給電ローラによる直接給電または電磁誘導による間
接給電にて、鋼線に電気を流し電気抵抗加熱により急速
にかつ安定して所望の温度にすることができる。酸洗い
の適正条件は、例えば20g/〜40g/以下のりん酸に常
温で１〜２秒浸漬することである。40g/以上でかつ２
秒を超えると、腐食により鋼線表面が損傷を受け、接着
性が低下するので適正でない。
上述のめっき工程において、銅のめっき厚みは0.05か
ら0.5μおよびスズのめっきの厚みは0.001から0.01μの
間で選択することができる。また、熱拡散工程での温
度、保持時間は所定の銅の含有量を有した表面層が得ら
れるように選択すればよい。
ら0.5μおよびスズのめっきの厚みは0.001から0.01μの
間で選択することができる。また、熱拡散工程での温
度、保持時間は所定の銅の含有量を有した表面層が得ら
れるように選択すればよい。
（作 用） 本発明において、オージェ電子分光分析による最表面
層の銅成分の含有量を25〜35％に規定した理由は、この
範囲においてのみゴムとの間で高い接着力と安定した接
着性がえられるからである。すなわち、35原子％を超え
るとゴムとビードワイヤの加硫接着反応において過剰な
硫化化合物が生成するために接着力が低下し、一方25原
子％未満では加硫接着反応に要するビードワイヤ表層部
での銅成分が不足するために接着力が低下するものと推
察される。
層の銅成分の含有量を25〜35％に規定した理由は、この
範囲においてのみゴムとの間で高い接着力と安定した接
着性がえられるからである。すなわち、35原子％を超え
るとゴムとビードワイヤの加硫接着反応において過剰な
硫化化合物が生成するために接着力が低下し、一方25原
子％未満では加硫接着反応に要するビードワイヤ表層部
での銅成分が不足するために接着力が低下するものと推
察される。
銅の電気めっきを施した後スズの電気めっきを施す本
発明の方法では、めっき液組成およびめっき電流密度の
変動による影響を受けることがなく、銅およびスズのめ
っき処理でのめっき電流値を一定にすることができる。
この結果、一定の安定したブロンズ付着量でかつスズの
含有量が一定であるブロンズめっきを連続してワイヤ表
面上に施すことができ、表面層が目的の銅含有量を有す
るビードワイヤを連続して得ることができる。更に、か
かる電気めっき法では陽極板に銅およびスズを用いるこ
とでめっき浴への金属イオンの補給をすることができ、
化学めっき法の場合の金属イオンの追加、更新を省略す
ることができ、工業上有利である。
発明の方法では、めっき液組成およびめっき電流密度の
変動による影響を受けることがなく、銅およびスズのめ
っき処理でのめっき電流値を一定にすることができる。
この結果、一定の安定したブロンズ付着量でかつスズの
含有量が一定であるブロンズめっきを連続してワイヤ表
面上に施すことができ、表面層が目的の銅含有量を有す
るビードワイヤを連続して得ることができる。更に、か
かる電気めっき法では陽極板に銅およびスズを用いるこ
とでめっき浴への金属イオンの補給をすることができ、
化学めっき法の場合の金属イオンの追加、更新を省略す
ることができ、工業上有利である。
また、本発明の方法では熱拡散処理後に無機酸による
酸洗いを行い酸化物を除去するが、この理由はかかる処
理を施すことで高い接着力を得るためである。すなわ
ち、熱処理時に生成する金属酸化物はゴムとの接着を阻
害するため接着力が低下すると推察される。
酸洗いを行い酸化物を除去するが、この理由はかかる処
理を施すことで高い接着力を得るためである。すなわ
ち、熱処理時に生成する金属酸化物はゴムとの接着を阻
害するため接着力が低下すると推察される。
（実施例） 以下、実施例をあげて本発明を説明する。
線材の種類SWRH72A、直径5.5mmの線材を通常のビード
ワイヤの製造方法と同じパテンティングおよび伸線によ
る処理を施して直径1.55mmの鋼線とした。第１図に示す
如く、この鋼線1aを、溶融鉛槽２、酸洗槽３および水洗
槽４よりなる低温熱処理工程でビードワイヤとして所定
の機械的性質が得られるように加熱温度、加熱時間を選
択して低温熱処理を施した。但し、この処理工程は本発
明では必ずしも必要とするものではなく、熱拡散工程に
より置き換えることができる。
ワイヤの製造方法と同じパテンティングおよび伸線によ
る処理を施して直径1.55mmの鋼線とした。第１図に示す
如く、この鋼線1aを、溶融鉛槽２、酸洗槽３および水洗
槽４よりなる低温熱処理工程でビードワイヤとして所定
の機械的性質が得られるように加熱温度、加熱時間を選
択して低温熱処理を施した。但し、この処理工程は本発
明では必ずしも必要とするものではなく、熱拡散工程に
より置き換えることができる。
低温熱処理工程を経た鋼線1b上には、銅めっき槽５、
スズめっき槽６および水洗槽４よりなるめっき工程にお
いて温度50℃のピロリン酸銅アルカリめっき浴を用いて
0.1μ厚さの銅を電析させ、次いで常温で、40g/のク
レゾールスルホン酸を含む硫酸スズ酸性めっき浴を用い
て0.002μ厚さのスズを電析させた。
スズめっき槽６および水洗槽４よりなるめっき工程にお
いて温度50℃のピロリン酸銅アルカリめっき浴を用いて
0.1μ厚さの銅を電析させ、次いで常温で、40g/のク
レゾールスルホン酸を含む硫酸スズ酸性めっき浴を用い
て0.002μ厚さのスズを電析させた。
次に、熱拡散工程において440℃にて５秒から10秒保
持し、めっき工程を経た鋼線1c上の銅とスズとを拡散さ
せた。
持し、めっき工程を経た鋼線1c上の銅とスズとを拡散さ
せた。
引き続いて、熱拡散工程を経た鋼線1dを酸洗槽８と水
洗槽４とからなる酸洗工程において常温の30g/〜60g/
のりん酸浴に１秒〜２秒浸漬して酸洗した後、室温よ
り高めの加熱空気を吹き付けて乾燥し、オージェ電子分
光分析装置を用いて鉄、硫黄、塩素、炭素、窒素、銅、
酸素、スズの８元素を分析して求めた表面から十数オン
グストロームの範囲の表面層の銅の含有量が25原子％か
ら35原子％の表面層を有する各種ブロンズ電気めっきビ
ードワイヤを得た。
洗槽４とからなる酸洗工程において常温の30g/〜60g/
のりん酸浴に１秒〜２秒浸漬して酸洗した後、室温よ
り高めの加熱空気を吹き付けて乾燥し、オージェ電子分
光分析装置を用いて鉄、硫黄、塩素、炭素、窒素、銅、
酸素、スズの８元素を分析して求めた表面から十数オン
グストロームの範囲の表面層の銅の含有量が25原子％か
ら35原子％の表面層を有する各種ブロンズ電気めっきビ
ードワイヤを得た。
このようにして処理されたビードワイヤの両側から通
常用いられるビードワイヤ用ゴムを貼り合わせて、145
℃にて40分間加硫処理した。得られたゴム製品について
ビードワイヤの引き抜き試験を行ってその引き抜き力に
より接着性を評価した。また、連続してブロンズめっき
処理したビードワイヤについて、めっき処理の始めと終
わりで接着性を評価し、接着力のばらつきを評価した。
これらの実験結果を下記の第１表に示す。尚、比較のた
め、従来の処理を施したビードワイヤ（従来例）、およ
びブロンズ表面層の銅含有量が本発明の範囲から逸脱し
ているビードワイヤ（比較例１、比較例２）についても
同様の評価を行い、これらの実験結果も併せて下記の第
１表に示す。
常用いられるビードワイヤ用ゴムを貼り合わせて、145
℃にて40分間加硫処理した。得られたゴム製品について
ビードワイヤの引き抜き試験を行ってその引き抜き力に
より接着性を評価した。また、連続してブロンズめっき
処理したビードワイヤについて、めっき処理の始めと終
わりで接着性を評価し、接着力のばらつきを評価した。
これらの実験結果を下記の第１表に示す。尚、比較のた
め、従来の処理を施したビードワイヤ（従来例）、およ
びブロンズ表面層の銅含有量が本発明の範囲から逸脱し
ているビードワイヤ（比較例１、比較例２）についても
同様の評価を行い、これらの実験結果も併せて下記の第
１表に示す。
（発明の効果） 以上説明したきたように、本発明のブロンズ電気めっ
きビードワイヤでは、所定の処理を施し最表面層の銅の
含有量を25〜35原子％としたことにより、ゴムとの間で
高い接着力と高い接着安定性が得られる。
きビードワイヤでは、所定の処理を施し最表面層の銅の
含有量を25〜35原子％としたことにより、ゴムとの間で
高い接着力と高い接着安定性が得られる。
また、本発明の製造方法では、低温熱処理を省略で
き、めっき電流によるめっきの付着量およびめっき組成
の制御が可能となり生産性を改良することができる。
き、めっき電流によるめっきの付着量およびめっき組成
の制御が可能となり生産性を改良することができる。
第１図は、本発明のブロンズ電気めっきビードワイヤの
製造方法の一例を示す工程図である。 1a,1b,1c,1d……鋼線、２……溶融鉛槽 ３……酸洗槽、４……水洗槽 ５……銅めっき槽、６……スズめっき槽 ７……通常加熱機、８……酸洗い槽
製造方法の一例を示す工程図である。 1a,1b,1c,1d……鋼線、２……溶融鉛槽 ３……酸洗槽、４……水洗槽 ５……銅めっき槽、６……スズめっき槽 ７……通常加熱機、８……酸洗い槽
Claims (2)
- 【請求項１】最表面層の銅の含有量が25〜35原子％の表
面層を有するブロンズ電気めっきビードワイヤ。 - 【請求項２】ビードワイヤ線材を伸線した鋼線上に銅に
続いてスズを電気めっきし、次いで熱処理により銅とス
ズとを合金化させるため熱拡散させ、しかる後無機酸に
より酸洗いを行うことを特徴とする請求項１記載のブロ
ンズ電気めっきビードワイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142171A JP2664991B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | ブロンズ電気めっきビードワイヤ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142171A JP2664991B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | ブロンズ電気めっきビードワイヤ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038880A JPH038880A (ja) | 1991-01-16 |
| JP2664991B2 true JP2664991B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=15309010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1142171A Expired - Fee Related JP2664991B2 (ja) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | ブロンズ電気めっきビードワイヤ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664991B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013097082A1 (zh) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 山东大业股份有限公司 | 高强度镀锡青铜胎圈钢丝及其制造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003160895A (ja) * | 2001-11-28 | 2003-06-06 | Kanai Hiroaki | ゴム補強用金属線条体の表面処理方法及びその表面処理を施したゴム補強用金属線条体 |
| JP2008041382A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Kazuyasu Satou | 同軸ケーブル |
| CN101824612B (zh) * | 2010-05-24 | 2011-08-17 | 张家港市胜达钢绳有限公司 | 适用于胎圈钢丝表面化学置换镀高锡青铜镀层的镀液 |
| CN112593070B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-04-19 | 江苏胜达科技有限公司 | 一种胎圈钢丝拉拔在线式加热炉及其加热方法 |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP1142171A patent/JP2664991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013097082A1 (zh) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | 山东大业股份有限公司 | 高强度镀锡青铜胎圈钢丝及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038880A (ja) | 1991-01-16 |
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