JP5602403B2 - Rubber composition for coating steel cord - Google Patents

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Description

本発明は、スチールコードの被覆ゴムとして最適であり、スチールコードとの初期接着性や耐熱接着性に優れた効果を発揮し得るスチールコード被覆用ゴム組成物に関する。   The present invention relates to a rubber composition for coating a steel cord, which is optimal as a coating rubber for a steel cord and can exhibit an effect excellent in initial adhesion to the steel cord and heat-resistant adhesion.

自動車用タイヤ、コンベアベルト、ホース等、特に強度が要求されるゴム物品には、ゴムを補強して強度及び耐久性を向上させる目的で、スチールコード等の金属補強材を被覆ゴムで被覆したスチールコード−ゴム複合体が用いられている。ここで、かかるスチールコード−ゴム複合体が高い補強効果を発揮し、信頼性を得るためには、該被覆ゴムと金属補強材との間に安定かつ強力な接着が必要である。   For rubber articles that require particularly high strength, such as automobile tires, conveyor belts, hoses, etc., steel with a metal reinforcement such as steel cord coated with coated rubber for the purpose of reinforcing the rubber and improving its strength and durability A cord-rubber composite is used. Here, in order for such a steel cord-rubber composite to exhibit a high reinforcing effect and to obtain reliability, stable and strong adhesion is required between the covering rubber and the metal reinforcing material.

被覆ゴムと金属補強材との間にこうした高い接着性を発揮するスチールコード−ゴム複合体を得るため、亜鉛、真鍮等でめっきされたスチールコード等の金属補強材を硫黄が配合された被覆ゴムに埋設し、加熱加硫時にゴムの加硫と同時にこれらを接着させる、いわゆる直接加硫接着が広く用いられている。これまで、該直接加硫接着による前記被覆ゴムと金属補強材との間のさらなる接着性向上のため、該直接加硫接着に関する様々な検討が行われている。   In order to obtain a steel cord-rubber composite exhibiting such high adhesion between the coated rubber and the metal reinforcing material, a coated rubber in which a metal reinforcing material such as a steel cord plated with zinc or brass is mixed with sulfur. So-called direct vulcanization bonding is widely used, which is embedded in the rubber and bonded together at the same time as rubber vulcanization during heat vulcanization. Up to now, various studies on the direct vulcanization adhesion have been made in order to further improve the adhesion between the coated rubber and the metal reinforcing material by the direct vulcanization adhesion.

例えば、特許文献1には、ブラスめっきしたスチールワイヤを湿式伸線して製造された複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコード−ゴム複合体補強用スチールコードの製造方法において、スチールワイヤ伸線時に使用する湿式潤滑剤中に、スチールコードと被覆ゴムの接着改良剤としてレゾルシンを添加することにより、フィラメント表面にかかるレゾルシンを付着させる方法が開示されている。また、特許文献2には、使用するスチールワイヤ及びスチールコードの表面を酸性或いはアルカリ性の溶液で洗浄し、接着反応阻害剤であるリン化合物(スチールコード製造時使用の潤滑剤由来)を除去することで被覆ゴムとの接着性を向上させる技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a steel cord-rubber composite reinforcing steel cord obtained by twisting a plurality of filaments manufactured by wet drawing a brass-plated steel wire. A method of attaching resorcin to a filament surface by adding resorcin as an adhesion improver between a steel cord and a coated rubber in a wet lubricant sometimes used is disclosed. In Patent Document 2, the surface of the steel wire and the steel cord to be used is washed with an acidic or alkaline solution to remove the phosphorus compound (derived from the lubricant used when producing the steel cord) as an adhesion reaction inhibitor. Discloses a technique for improving the adhesion to the coated rubber.

一方、一般にタイヤ等に用いられている直接加硫接着における被覆ゴムと金属補強材との初期接着性を向上させるために、スチールコードの被覆ゴムとして、接着プロモーターであるコバルト塩を配合したゴム組成物が多く用いられている。   On the other hand, in order to improve the initial adhesion between coated rubber and metal reinforcement in direct vulcanization bonding generally used for tires, etc., rubber composition containing cobalt salt as adhesion promoter as steel cord coating rubber Many things are used.

特開2004−66298号公報JP 2004-66298 A 特開2001−234371号公報JP 2001-234371 A

しかしながら、例えば、特許文献1に記載の方法であると、スチールフィラメント伸線時の発熱によって仮にレゾルシンが変質してしまうと、スチールコードと被覆ゴムの接着改良剤としての充分な効果を期待できないおそれがあるため、何らかの代替策が要求される。また、特許文献2には、スチールコードに洗浄処理を施すことに関しては鋭意検討されているのみであり、依然として被覆ゴムに関する詳細な検討が望まれる。   However, for example, in the case of the method described in Patent Document 1, if resorcin is altered due to heat generation during wire drawing of a steel filament, a sufficient effect as an adhesion improver between the steel cord and the coated rubber may not be expected. Therefore, some alternative is required. Further, Patent Document 2 has only been intensively studied on subjecting a steel cord to a cleaning treatment, and a detailed study on coated rubber is still desired.

また、従来より採用されているスチールコードの被覆ゴムにしてみても、被覆ゴムの劣化及び亀裂成長性等に対する耐久性の向上の観点からすれば、コバルト塩の配合量を可能なかぎり低減するのが望ましい。   In addition, even if the steel cord covering rubber that has been adopted conventionally is used, the amount of cobalt salt is reduced as much as possible from the viewpoint of improving durability against deterioration of the covering rubber and crack growth. Is desirable.

そこで、本発明は、被覆ゴムとスチールコードとの初期接着性、耐熱接着性をより向上しつつ、得られるゴム物品に優れた耐久性を付与するスチールコード−ゴム複合体を実現し得るスチールコード被覆用ゴム組成物を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a steel cord that can realize a steel cord-rubber composite that provides excellent durability to the resulting rubber article while further improving the initial adhesion and heat-resistant adhesion between the coated rubber and the steel cord. An object is to provide a rubber composition for coating.

本発明者は、上記課題を解決すべく、ホウ素含有化合物をはじめとした特定の成分を特定の量で含有するスチールコード被覆用ゴム組成物を見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明のスチールコード−ゴム複合体は、ブラスめっき付きスチールコードと、スチールコード被覆用ゴム組成物からなるスチールコード−ゴム複合体であって、
前記ブラスめっき付きスチールコードは、ブラスめっきしたスチールワイヤをコバルト塩を含む水溶液に浸漬した後にこれを複数本撚り合せて製造されたものであるか、ブラスめっきしたスチールワイヤを複数本撚り合せた後にコバルト塩を含む水溶液に浸漬して製造されたものであり、そして、XPS(X線光電子分光)法により測定した際、その最表面に亜鉛が4.93〜15原子%の量であり、さらにその最表面にコバルトが2.0原子%以下の量で含まれ、
前記スチールコード被覆用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対し、ホウ素含有化合物をホウ素換算で0.005〜0.08質量部、及び硫黄を1〜10質量部の量で含有することを特徴とする
さらに、前記スチールコード被覆用ゴム組成物は、前記ゴム成分100質量部に対し、コバルトを0.04質量部未満の量で含有するのが望ましい。
また、前記ホウ素含有化合物はホウ酸であるのが望ましい。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found a rubber composition for coating a steel cord containing a specific component including a boron-containing compound in a specific amount, and have completed the present invention.
That is, the steel cord-rubber composite of the present invention is a steel cord-rubber composite comprising a steel cord with brass plating and a rubber composition for coating a steel cord,
The steel cord with brass plating is manufactured by immersing a brass-plated steel wire in an aqueous solution containing a cobalt salt and then twisting a plurality of them, or after twisting a plurality of brass-plated steel wires. are those prepared by immersing in an aqueous solution containing cobalt salt, and, when measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), zinc on the outermost surface is an amount of 4.93 to 15 atomic%, further The outermost surface contains cobalt in an amount of 2.0 atomic% or less,
The steel cord covering rubber composition contains 0.005 to 0.08 parts by mass of a boron-containing compound in terms of boron and 1 to 10 parts by mass of sulfur with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Furthermore, it is desirable that the rubber composition for covering a steel cord contains cobalt in an amount of less than 0.04 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
The boron-containing compound is preferably boric acid.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物によれば、スチールコードとの間における優れた初期接着性や耐熱接着性を発揮することができ、被覆ゴムの劣化及び亀裂成長性等に対する耐久性の向上をも図ることができる。
したがって、かかるゴム組成物を用いれば、高性能なタイヤの補強材として有用なスチールコード−ゴム複合体を実現することが可能となる。
According to the rubber composition for coating a steel cord of the present invention, excellent initial adhesiveness and heat-resistant adhesiveness with the steel cord can be exhibited, and durability against deterioration of the coated rubber, crack growth, and the like is improved. Can also be achieved.
Therefore, by using such a rubber composition, it is possible to realize a steel cord-rubber composite useful as a high-performance tire reinforcing material.

以下、本発明について具体的に説明する。
本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対し、ホウ素含有化合物をホウ素換算で0.01〜0.1質量部、及び硫黄を1〜10質量部の量で含有することを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The rubber composition for coating a steel cord of the present invention contains a boron-containing compound in an amount of 0.01 to 0.1 parts by mass in terms of boron and 1 to 10 parts by mass of sulfur with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is characterized by that.

上記スチールコード被覆用ゴム組成物は、ホウ素含有化合物を含む。かかるホウ素含有化合物は、スチールコードと被覆ゴムとの間における接着耐久性をより向上させるとともに、防錆効果をもたらす作用を有する。ホウ素含有化合物の含有量は、ゴム成分100質量部に対し、ホウ素換算で0.005〜0.08質量部、好ましくは0.01〜0.06質量部、より好ましくは0.02〜0.055質量部の量である。ホウ素含有化合物のホウ素換算量が0.005質量部未満であると、スチールコードと被覆ゴムとの間における接着耐久性を充分に向上させることができないおそれがあり、0.08質量部を超えると、ゴムの初期加硫速度が低下したり、さらにゴムの破壊物性が低下したり等するおそれがあり、いずれにしてもスチールコードと被覆ゴムとの接着性に悪影響をもたらす要因ともなり得る。   The rubber composition for coating a steel cord includes a boron-containing compound. Such a boron-containing compound has an effect of further improving the adhesion durability between the steel cord and the covering rubber and bringing about an antirust effect. Content of a boron containing compound is 0.005-0.08 mass part in conversion of boron with respect to 100 mass parts of rubber components, Preferably it is 0.01-0.06 mass part, More preferably, it is 0.02-0. The amount is 055 parts by mass. If the boron-converted amount of the boron-containing compound is less than 0.005 parts by mass, the adhesion durability between the steel cord and the coated rubber may not be sufficiently improved, and if it exceeds 0.08 parts by mass In addition, the initial vulcanization rate of the rubber may be decreased, and the destruction physical properties of the rubber may be decreased. In any case, it may be a factor that adversely affects the adhesion between the steel cord and the covering rubber.

ここで、上記ホウ素含有化合物としては、ホウ素を含有するものであれば特に制限されないが、具体的には、例えば、ホウ酸、ホウ酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛及びテトラフルオロホウ酸が挙げられる。なかでも、入手容易性、低廉である等の観点からホウ酸が好適である。これらは一種単独で用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。   Here, the boron-containing compound is not particularly limited as long as it contains boron, and specific examples include boric acid, ammonium borate, zinc borate, and tetrafluoroboric acid. Of these, boric acid is preferred from the viewpoints of availability and low cost. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、さらにゴムの加硫剤として作用する硫黄を含む。硫黄の含有量は、ゴム成分100質量部に対し、1〜10質量部、好ましくは2〜9質量部、より好ましくは3〜8質量部の量である。硫黄の含有量が1質量部未満であると、加硫が不充分となって接着性が低下するおそれがあり、10質量部を越えると、ゴムの耐劣化性等が低下するおそれがある。   The rubber composition for coating a steel cord of the present invention further contains sulfur that acts as a rubber vulcanizing agent. The content of sulfur is 1 to 10 parts by mass, preferably 2 to 9 parts by mass, more preferably 3 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the sulfur content is less than 1 part by mass, the vulcanization will be insufficient and the adhesion may be reduced. If it exceeds 10 parts by mass, the deterioration resistance of the rubber may be reduced.

また、本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、さらにゴム成分100質量部に対し、コバルトを0.04質量部未満の量で含有するのが望ましい。したがって、必ずしもコバルトを含有しなくてもよく、コバルトを一切配合しないことも可能である。このようにコバルトの配合量を低減することにより、被覆ゴムにおける物性の低下を効果的に抑制しつつコストを削減することも可能となる。   The steel cord coating rubber composition of the present invention preferably further contains cobalt in an amount of less than 0.04 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Therefore, it is not always necessary to contain cobalt, and it is possible not to add cobalt at all. Thus, by reducing the compounding quantity of cobalt, it also becomes possible to reduce cost, suppressing the fall of the physical property in covering rubber | gum effectively.

上記ゴム組成物のゴム成分としては、自動車用タイヤ、コンベアベルト、ホース等のゴム物品に採用されるものであれば特に制限されないが、例えば、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、イソブチレン−イソプレン共重合体、ポリクロロプレンゴム等が挙げられる。これらは一種単独で用いてもよく、二種以上組み合わせて用いてもよい。なかでも、より接着性の向上を図りつつゴム物性の低下を抑制する観点から、天然ゴムが好適である。   The rubber component of the rubber composition is not particularly limited as long as it is employed in rubber articles such as automobile tires, conveyor belts, hoses, and the like. For example, natural rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, ethylene-propylene A copolymer, an isobutylene-isoprene copolymer, a polychloroprene rubber, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. Among these, natural rubber is preferred from the viewpoint of suppressing the deterioration of rubber physical properties while further improving the adhesiveness.

さらに、上記ゴム組成物には、上記ゴム成分、ホウ素化合物、硫黄及びコバルトの他、本発明の目的を阻害しない範囲内で、通常ゴム業界で採用される添加剤を適宜配合してもよい。具体的には、例えば、樹脂、カーボンブラック等の充填剤、プロセスオイル等の油分、硫黄以外の加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、酸化亜鉛及びステアリン酸等が挙げられる。そして、これらゴム成分、ホウ素化合物、及び硫黄、必要に応じてコバルトまたは上記添加剤を加え、常法によりバンバリーミキサー、ニーダー等により混練し、熱入れ及び押出しすることにより、上記スチールコード被覆用ゴム組成物を得ることができる。   Furthermore, in addition to the rubber component, boron compound, sulfur and cobalt, the rubber composition may be appropriately mixed with additives usually employed in the rubber industry as long as the object of the present invention is not impaired. Specific examples include fillers such as resins and carbon black, oils such as process oil, vulcanizing agents other than sulfur, vulcanization accelerators, anti-aging agents, softeners, zinc oxide and stearic acid. . Then, these rubber components, boron compounds, and sulfur, if necessary, cobalt or the above additives are added, kneaded with a Banbury mixer, a kneader, etc. by a conventional method, and then heated and extruded, whereby the steel cord covering rubber A composition can be obtained.

上記スチールコード被覆用ゴム組成物を用い、常法によりスチールコードを被覆し、加硫することによってスチールコード−ゴム複合体を得ることができる。かかるスチールコード−ゴム複合体は、すぐれた耐久性を発揮することから、タイヤのカーカスプライやベルトプライ等の補強材として最適である。   A steel cord-rubber composite can be obtained by using the rubber composition for coating a steel cord, coating the steel cord by a conventional method, and vulcanizing. Such a steel cord-rubber composite exhibits excellent durability, and is optimal as a reinforcing material for tire carcass plies, belt plies and the like.

この際に用いるスチールコードとしては、ブラスめっき付きスチールコードであるのが望ましい。かかるスチールコードはブラスめっきが施されてなり、例えば、スチールワイヤの周面にブラスめっきを施し、次いで伸線加工を施すことにより、これらスチールワイヤを複数本撚り合せて製造することができる。かかるめっき組成は、通常、銅が70質量%以下、好ましくは60〜65質量%であり、亜鉛が30質量%以上、好ましくは35〜40質量%である。   The steel cord used at this time is preferably a steel cord with brass plating. Such a steel cord is brass-plated. For example, a steel wire can be manufactured by twisting a plurality of these steel wires by performing brass plating on the peripheral surface of the steel wire and then performing wire drawing. As for this plating composition, copper is 70 mass% or less normally, Preferably it is 60-65 mass%, and zinc is 30 mass% or more, Preferably it is 35-40 mass%.

さらに上記ブラスめっき付きスチールコードを用いる場合、かかるスチールコードの最表面をXPS(X線光電子分光)法により測定した際、その最表面に、リンが0.2〜4.0原子%、好ましくは0.3〜3.0原子%、より好ましくは0.4〜2.0原子%の量で含まれるのが望ましい。リンが0.2原子%未満であると、スチールコードの保存性が低下する等取り扱いに困難を生じるおそれがあり、4.0原子%を超えると、ブラスめっき付きスチールコードと被覆ゴムとの初期接着速度が低下するおそれがある。   Further, when the steel cord with brass plating is used, when the outermost surface of the steel cord is measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) method, phosphorus is 0.2 to 4.0 atomic% on the outermost surface, preferably It is desirable to be contained in an amount of 0.3 to 3.0 atomic%, more preferably 0.4 to 2.0 atomic%. If the phosphorus content is less than 0.2 atomic%, the steel cord may have poor storage stability. For example, if it exceeds 4.0 atomic%, the initial steel cord with brass plating and the coated rubber There is a possibility that the bonding speed may decrease.

なお、この際、ブラスめっき付きスチールコードの最表面とは、かかるスチールコード表面からその深さ方向の厚みがXPS(X線光電子分光)法により測定される領域を意味し、より具体的には、ブラスめっき付きスチールコード表面にX線を照射した際に発生する光電子の放出深さに相当する数nm程度の厚みを意味する。   At this time, the outermost surface of the steel cord with brass plating means a region where the thickness in the depth direction from the surface of the steel cord is measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), more specifically. It means a thickness of about several nanometers corresponding to the emission depth of photoelectrons generated when the surface of a steel cord with brass plating is irradiated with X-rays.

また、ブラスめっき付きスチールコードの最表面には、亜鉛が特定の量で含まれるのが望ましく、通常、4.93〜15原子%、好ましくは4.95〜14原子%、より好ましくは5.0〜13原子%の量であるのが好適である。亜鉛が4.93原子%未満であると、得られるスチールコード−ゴム複合体の接着耐久性が不充分となるおそれがあり、15原子%を超えると、スチールコードと被覆ゴムとの初期接着速度が低下するおそれがある。   Further, it is desirable that zinc is contained in a specific amount on the outermost surface of the steel cord with brass plating, and is usually 4.93 to 15 atomic%, preferably 4.95 to 14 atomic%, more preferably 5. An amount of 0 to 13 atomic percent is preferred. If the zinc content is less than 4.93 atomic percent, the resulting steel cord-rubber composite may have insufficient adhesion durability. If the zinc content exceeds 15 atomic percent, the initial adhesion rate between the steel cord and the coated rubber may be insufficient. May decrease.

さらに、ブラスめっき付きスチールコードの最表面には、イオン化傾向が亜鉛より小さく銅よりも大きい金属が2.0原子%以下の量で含まれるのが望ましく、より好ましくは1.8原子%以下、最も好ましくは1.6原子%以下の量であるのが好適である。かかる金属が2.0原子%を超えると、ブラスめっき付きスチールコードの最表面に存在する亜鉛の量が上記下限値を下回るおそれがある。   Further, the outermost surface of the steel cord with brass plating desirably contains a metal having an ionization tendency smaller than zinc and larger than copper in an amount of 2.0 atomic% or less, more preferably 1.8 atomic% or less, The amount is most preferably 1.6 atomic% or less. When such a metal exceeds 2.0 atomic%, the amount of zinc present on the outermost surface of the steel cord with brass plating may be below the lower limit.

ここで、イオン化傾向が亜鉛より小さく銅よりも大きい金属としては、例えば、クロム(Cr)、鉄(Fe)、カドミウム(Cd)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、鉛(Pb)等が挙げられる。なかでも、コバルトが好ましい。コバルトは、さらなる接着性向上を図るべく、接着プロモーターとして従来の被覆ゴムに配合されるが、かかる被覆ゴム中に含有されるコバルトの量によっては、熱や湿気、酸化に対する被覆ゴム自体の耐久性が低下する要因となりかねないため、本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物ではコバルトの含有量を低減している。したがって、コバルトを適量で含むブラスめっき付きスチールコードを採用すれば、コバルト自体が発揮する効果を充分に活用することができ、ゴム物性の低下を効果的に抑制しつつコストを削減したスチールコード−ゴム複合体を得ることも可能となる。   Here, as a metal whose ionization tendency is smaller than zinc and larger than copper, for example, chromium (Cr), iron (Fe), cadmium (Cd), cobalt (Co), nickel (Ni), tin (Sn), lead (Pb) etc. are mentioned. Of these, cobalt is preferable. Cobalt is blended with conventional coated rubber as an adhesion promoter to further improve adhesion, but depending on the amount of cobalt contained in the coated rubber, the durability of the coated rubber itself against heat, moisture, and oxidation In the rubber composition for coating a steel cord of the present invention, the cobalt content is reduced. Therefore, if a steel cord with brass plating containing an appropriate amount of cobalt is adopted, the effect of cobalt itself can be fully utilized, and the steel cord that reduces costs while effectively suppressing the deterioration of rubber properties- It is also possible to obtain a rubber composite.

また、ブラスめっき付きスチールコードの最表面には、亜鉛と銅との合計100原子%に対して、亜鉛が30〜90原子%、好ましくは35〜80原子%の量で含まれるのが望ましい。亜鉛が上記範囲内の量で含まれるブラスめっき付きスチールコードであれば、本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物における所望の効果との相乗効果を充分に発揮することができる。   Further, it is desirable that the outermost surface of the steel cord with brass plating contains zinc in an amount of 30 to 90 atomic%, preferably 35 to 80 atomic% with respect to 100 atomic% in total of zinc and copper. If the steel cord with brass plating contains zinc in an amount within the above range, a synergistic effect with a desired effect in the rubber composition for coating a steel cord of the present invention can be sufficiently exhibited.

上記のように、ブラスめっき付きスチールコードの最表面に、リン、亜鉛及びイオン化傾向が亜鉛より小さく銅よりも大きい金属を上記特定の量で含ませるには、例えば、イオン化傾向が亜鉛より小さく銅よりも大きい金属を金属塩として含む水溶液に浸漬するとよい。この際、スチールワイヤを浸漬した後にこれを複数本撚り合せてスチールコードを製造してもよく、スチールワイヤを複数本撚り合せた後に浸漬してスチールコードを製造してもよい。   As described above, the outermost surface of the steel cord with brass plating contains phosphorus, zinc, and a metal having an ionization tendency smaller than zinc and larger than copper in the above-mentioned specific amount. It is better to immerse in an aqueous solution containing a larger metal as a metal salt. At this time, after dipping the steel wire, a plurality of the steel cords may be twisted to manufacture a steel cord, or after a plurality of steel wires are twisted, the steel cord may be manufactured by dipping.

上記金属塩としては、水に対して高い溶解性を示す限り特に制限されないが、例えば、金属塩化物、炭酸金属塩、硝酸金属塩、硫酸金属塩、酢酸金属塩、クエン酸金属塩、グルコン酸金属塩、アセチルアセトン金属塩等が挙げられる。なかでも、この金属塩を含む水溶液が後述する好適なpH値を実現するのが望ましく、かかる観点からすれば、酢酸金属塩であるのが好ましい。   The metal salt is not particularly limited as long as it exhibits high solubility in water. For example, metal chloride, metal carbonate, metal nitrate, metal sulfate, metal acetate, metal citrate, gluconic acid A metal salt, an acetylacetone metal salt, etc. are mentioned. Especially, it is desirable that the aqueous solution containing this metal salt achieves a suitable pH value described later, and from this point of view, it is preferably an acetic acid metal salt.

上記金属塩を含む水溶液は、その濃度が通常0.001〜1mol/L、好ましくは0.005〜0.5mol/L、より好ましくは0.01〜0.2mol/Lであり、そのpHは通常6.1〜8.0、好ましくは6.3〜7.5、より好ましくは6.5〜7.2であるのが好適である。上記範囲内の濃度とpH値とを有する金属塩を含む水溶液であると、ブラスめっきに悪影響を及ぼすおそれがないとともに、スチールコードの最表面におけるリン、亜鉛及びイオン化傾向が亜鉛より小さく銅よりも大きい金属を所定の量で存在させることが容易となる。また、かかるpH値は、環境上や製造時における安全性に配慮する観点からも好適である。   The aqueous solution containing the metal salt has a concentration of usually 0.001-1 mol / L, preferably 0.005-0.5 mol / L, more preferably 0.01-0.2 mol / L, and its pH is It is usually 6.1 to 8.0, preferably 6.3 to 7.5, and more preferably 6.5 to 7.2. When it is an aqueous solution containing a metal salt having a concentration and pH value within the above range, there is no risk of adversely affecting brass plating, and phosphorus, zinc and ionization tendency on the outermost surface of the steel cord are smaller than zinc and more than copper. It becomes easy for a large amount of metal to be present in a predetermined amount. Moreover, this pH value is suitable also from a viewpoint which considers the safety | security at the time of an environment or manufacture.

なお、上記金属塩を含む水溶液にスチールコードを浸漬する時間は、適宜設定すればよいが、通常0.05〜30秒、好ましくは0.1〜20秒であるのが望ましい。   In addition, what is necessary is just to set suitably the time which immerses a steel cord in the aqueous solution containing the said metal salt, However, It is 0.05-30 second normally, Preferably it is 0.1-20 second.

このような浸漬処理を介することで、スチールワイヤ又はスチールコードの表面が洗浄され、本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物で形成される被覆ゴムとの接着を阻害するといわれている成分(ZnO或いはリン化合物等)が程よく除去されることによって、前記スチールコードと被覆ゴムとの初期接着性をより向上させることができる。   Through such a dipping process, the surface of the steel wire or steel cord is cleaned, and the component (ZnO or ZnO) that is said to inhibit adhesion to the coated rubber formed with the rubber composition for coating a steel cord of the present invention. When the phosphorus compound or the like is moderately removed, the initial adhesion between the steel cord and the covering rubber can be further improved.

以下、本発明について、実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

[スチールコードの製造]
黄銅めっき(Cu:63質量%、Zn:37質量%)スチールワイヤを撚り合わせて、1×3構造のスチールコードを作製し、次いで、このスチールコードを0.1mol/Lの酢酸コバルト水溶液(酢酸でpH 6.8に調整)中に10秒間浸漬させ、余分な付着液をエアーブローで除去した後、50℃で1分間乾燥させた。上記浸漬後のスチールワイヤの最表面の組成をX線光電子分光(X−ray photoelectron Spectroscopy:XPS、Quantum2000、アルバックファイ(株)製)にて測定したところ、リン(P)が0.9原子%、亜鉛(Zn)が7.0原子%、亜鉛と銅との合計に対する亜鉛の比率(Zn/Zn+Cu)が38原子%、及びコバルト(Co)が1.6原子%であった。
[Manufacture of steel cords]
A brass-plated (Cu: 63 mass%, Zn: 37 mass%) steel wire is twisted to produce a steel cord having a 1 × 3 structure, and this steel cord is then added to a 0.1 mol / L cobalt acetate aqueous solution (acetic acid The pH was adjusted to 6.8) for 10 seconds, and the excess adhering liquid was removed by air blow, followed by drying at 50 ° C. for 1 minute. The composition of the outermost surface of the steel wire after immersion was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray photoelectron spectroscopy: XPS, Quantum 2000, ULVAC-PHI Co., Ltd.). Phosphorus (P) was 0.9 atomic%. Zinc (Zn) was 7.0 atomic%, the ratio of zinc to the total of zinc and copper (Zn / Zn + Cu) was 38 atomic%, and cobalt (Co) was 1.6 atomic%.

[実施例1、比較例1〜2]
上記スチールコードを平行に並べ、上下両方向から表1に示す配合のゴム組成物でコーティングし、表1に記載の条件で加硫してサンプルを作製した。該サンプルについて、以下の方法で初期接着性、劣化物性及び亀裂成長性を評価した。得られた評価結果を表1に示す。
[Example 1, Comparative Examples 1-2]
The steel cords were arranged in parallel, coated with a rubber composition having the composition shown in Table 1 from both the upper and lower directions, and vulcanized under the conditions shown in Table 1 to prepare a sample. About this sample, initial adhesiveness, a deterioration physical property, and crack growth property were evaluated with the following method. The obtained evaluation results are shown in Table 1.

《初期接着性の評価方法》
各サンプルを160℃で4分、160℃で6分、及び160℃で8分加硫し、各々100℃で15日間放置した後に、ASTM−D−2229に準拠し、各サンプルからスチールコードを引き抜き、ゴムの被覆状態を目視で観察してゴム被覆率を0〜100%で表示し、初期接着性の指標とした。
<< Evaluation method of initial adhesiveness >>
Each sample was vulcanized at 160 ° C. for 4 minutes, 160 ° C. for 6 minutes, and 160 ° C. for 8 minutes, and allowed to stand at 100 ° C. for 15 days. Then, in accordance with ASTM-D-2229, a steel cord was attached from each sample. Withdrawal, the rubber coating state was visually observed, and the rubber coverage was displayed as 0 to 100%, which was used as an index of initial adhesiveness.

《耐熱接着性の評価方法》
各サンプルを160℃で20分加硫し、70℃、相対湿度95%で7日間放置した後に、ASTM−D−2229に準拠し、各サンプルからスチールコードを引き抜き、ゴムの被覆状態を目視で観察してゴム被覆率を0〜100%で表示し、耐熱接着性の指標とした。
<< Evaluation method for heat-resistant adhesiveness >>
Each sample was vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes and allowed to stand at 70 ° C. and 95% relative humidity for 7 days. Then, in accordance with ASTM-D-2229, the steel cord was pulled out from each sample, and the rubber coating state was visually observed. The rubber coverage was observed and displayed as 0 to 100%, which was used as an index of heat resistant adhesion.

《ゴムの劣化物性の評価方法》
未加硫ゴムを160℃で20分加硫後、100℃で2日間(熱劣化条件)、又は70℃、湿度100%で4日間(湿熱劣化条件)で劣化させた後に、JIS K6251に準拠して引張試験を行うことによってEb(切断時伸び(%))及びTb(引張強さ(MPa))を測定し、熱劣化後のTF(タフネス:Eb×Tb)及び湿熱劣化のTF(タフネス:Eb×Tb)を求め、比較例1を100として指数表示した。
<Evaluation method of deterioration physical properties of rubber>
After vulcanizing unvulcanized rubber for 20 minutes at 160 ° C for 2 days at 100 ° C (thermal deterioration conditions) or after aging at 70 ° C and 100% humidity for 4 days (humid heat deterioration conditions), conform to JIS K6251 Then, Eb (elongation at break (%)) and Tb (tensile strength (MPa)) are measured by performing a tensile test, TF after heat deterioration (Toughness: Eb × Tb), and TF (Toughness of wet heat deterioration) : Eb × Tb), and Comparative Example 1 was set to 100 and indicated as an index.

《ゴムの亀裂成長性の評価方法》
各サンプルについて上島製疲労試験機を用いて定応力疲労試験を行い、破断するまでの回数を測定し、比較例1を100として指数表示した。該数値が大きいほど耐亀裂成長性に優れることを示す。
<Method for evaluating crack growth of rubber>
Each sample was subjected to a constant stress fatigue test using a Ueshima Fatigue Testing Machine, the number of times until fracture was measured, and Comparative Example 1 was set as 100, which was displayed as an index. The larger the value, the better the crack growth resistance.

Figure 0005602403
Figure 0005602403

※1 大内新興化学工業(株)製、ノクラック6C、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン
※2 大内新興化学工業(株)製、ノクセラーDZ、N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
※3 OMG製、マノボンドC22.5、コバルト含有量22.5質量%
※4 東京化成工業(株)製
* 1 Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., Nocrack 6C, N-phenyl-N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine * 2 Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., Noxeller DZ, N, N′-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide * 3 Manufactured by OMG, Manobond C22.5, Cobalt content 22.5% by mass
* 4 Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.

表1の結果から明らかなように、ホウ素含有化合物、及び硫黄を特定の量で含有するゴム組成物を採用した実施例1は、ホウ素含有化合物を含まない比較例1、及びホウ素含有化合物を特定の量を超えて含む比較例2に比して、初期接着性に優れるだけでなく、良好な耐熱接着性を発揮し、かつ良好なゴム物性を保持できることがわかる。   As is apparent from the results of Table 1, Example 1 employing a rubber composition containing a boron-containing compound and sulfur in a specific amount identifies Comparative Example 1 that does not contain a boron-containing compound, and a boron-containing compound. As compared with Comparative Example 2 containing more than the above amount, it is understood that not only the initial adhesiveness is excellent, but also good heat-resistant adhesiveness is exhibited and good rubber physical properties can be maintained.

Claims (3)

ブラスめっき付きスチールコードと、スチールコード被覆用ゴム組成物からなるスチールコード−ゴム複合体であって、
前記ブラスめっき付きスチールコードは、ブラスめっきしたスチールワイヤをコバルト塩を含む水溶液に浸漬した後にこれを複数本撚り合せて製造されたものであるか、ブラスめっきしたスチールワイヤを複数本撚り合せた後にコバルト塩を含む水溶液に浸漬して製造されたものであり、そして、XPS(X線光電子分光)法により測定した際、その最表面に亜鉛が4.93〜15原子%の量であり、さらにその最表面にコバルトが2.0原子%以下の量で含まれ、
前記スチールコード被覆用ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対し、ホウ素含有化合物をホウ素換算で0.005〜0.08質量部、及び硫黄を1〜10質量部の量で含有することを特徴とするスチールコード−ゴム複合体。
A steel cord-rubber composite comprising a steel cord with brass plating and a rubber composition for coating the steel cord,
The steel cord with brass plating is manufactured by immersing a brass-plated steel wire in an aqueous solution containing a cobalt salt and then twisting a plurality of them, or after twisting a plurality of brass-plated steel wires. are those prepared by immersing in an aqueous solution containing cobalt salt, and, when measured by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy), zinc on the outermost surface is an amount of 4.93 to 15 atomic%, further The outermost surface contains cobalt in an amount of 2.0 atomic% or less,
The steel cord covering rubber composition contains 0.005 to 0.08 parts by mass of a boron-containing compound in terms of boron and 1 to 10 parts by mass of sulfur with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Features steel cord-rubber composite.
さらに、前記スチールコード被覆用ゴム組成物が、前記ゴム成分100質量部に対し、コバルトを0.04質量部未満の量で含有することを特徴とする請求項1に記載のスチールコード−ゴム複合体。   The steel cord-rubber composite according to claim 1, wherein the rubber composition for covering a steel cord contains cobalt in an amount of less than 0.04 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. body. 前記ホウ素含有化合物がホウ酸であることを特徴とする請求項1または2に記載のスチールコード−ゴム複合体。   The steel cord-rubber composite according to claim 1 or 2, wherein the boron-containing compound is boric acid.
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