JP6220529B2 - Rubber-metal composite manufacturing method, tire manufacturing method, industrial belt manufacturing method, and rubber crawler manufacturing method - Google Patents

Rubber-metal composite manufacturing method, tire manufacturing method, industrial belt manufacturing method, and rubber crawler manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、ゴム組成物、ゴム−金属複合体の製造方法、ゴム−金属複合体、タイヤ、工業用ベルト、及び、ゴムクローラに関する。   The present invention relates to a rubber composition, a method for producing a rubber-metal composite, a rubber-metal composite, a tire, an industrial belt, and a rubber crawler.

タイヤ、工業用ベルト、ゴムクローラ等の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、ゴム組成物中に金属材料を埋設したゴム−金属複合体が用いられている。ここで、かかるゴム−金属複合体が高い補強効果を発揮するためには、金属材料とゴム組成物とを安定的かつ強力に接着することが必要である。   For rubber articles that require particularly high strength such as tires, industrial belts, rubber crawlers, etc., a rubber-metal composite in which a metal material is embedded in the rubber composition for the purpose of reinforcing the rubber and improving the strength and durability. The body is used. Here, in order for such a rubber-metal composite to exhibit a high reinforcing effect, it is necessary to bond the metal material and the rubber composition stably and strongly.

金属材料とゴム組成物との間の高い接着性を実現するため、亜鉛、黄銅等でメッキされたスチールコード等の金属体を、硫黄を含むゴム組成物で被覆し、該ゴム組成物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。例えば、特許文献1には、最表面にリン、亜鉛等の金属を特定量含むブラスメッキ付きスチールコードを、pHが通常6.1〜8.0の範囲である金属塩を含む溶液に浸漬し、その後ゴム組成物で被覆し加硫することで、スチールコードとゴム組成物との初期接着性や耐熱接着性に優れたスチールコード−ゴム複合体を得ることができる旨報告されている。   In order to achieve high adhesion between the metal material and the rubber composition, a metal body such as a steel cord plated with zinc or brass is coated with a rubber composition containing sulfur, and the rubber composition is added. So-called direct vulcanization bonding, in which these are bonded together with vulcanization, is widely used. For example, in Patent Document 1, a steel cord with brass plating containing a specific amount of a metal such as phosphorus or zinc on the outermost surface is immersed in a solution containing a metal salt whose pH is usually in the range of 6.1 to 8.0. Then, it is reported that a steel cord-rubber composite excellent in initial adhesion and heat-resistant adhesion between the steel cord and the rubber composition can be obtained by coating with a rubber composition and then vulcanizing.

また、金属材料とゴム組成物との間の高い接着性を実現するため、ゴム組成物にコバルト化合物を配合する手法が従来から使用されている。また同様の目的のため、ゴム組成物にレゾルシン、又はアジピン酸ビス(3-ヒドロキシフェニル)エステルを配合する手法も知られている。しかしながら、レゾルシンは昇華性を有するため、環境汚染、作業性の観点から実用的ではなかった。また、その昇華性を改善したアジピン酸ビス(3-ヒドロキシフェニル)エステルもコストの観点から実用的ではない。   Moreover, in order to implement | achieve the high adhesiveness between a metal material and a rubber composition, the method of mix | blending a cobalt compound with a rubber composition is used conventionally. For the same purpose, a method of blending resorcin or bis (3-hydroxyphenyl) adipate with a rubber composition is also known. However, since resorcin has sublimability, it was not practical from the viewpoint of environmental pollution and workability. Also, adipic acid bis (3-hydroxyphenyl) ester having improved sublimation properties is not practical from the viewpoint of cost.

一方、上記のタイヤ、工業用ベルト、ゴムクローラ等は、省資源及び低燃費化のためには、用いるゴム−金属複合体の厚みを薄くすることが好ましい。しかしながら、該ゴム−金属複合体の厚みが薄いと、透過した水・酸素による劣化を受け易いという問題があった。このような状況の中、金属材料とゴム組成物との間の接着性をさらに改善する手法が求められている。   On the other hand, in the above-mentioned tire, industrial belt, rubber crawler and the like, it is preferable to reduce the thickness of the rubber-metal composite used in order to save resources and reduce fuel consumption. However, when the thickness of the rubber-metal composite is thin, there is a problem that the rubber-metal composite is easily deteriorated by permeated water / oxygen. Under such circumstances, a technique for further improving the adhesion between the metal material and the rubber composition is required.

国際公開第2011/030547号International Publication No. 2011/030547

本発明の課題は、金属材料との良好な初期接着性を維持しつつ、優れた水・酸素劣化後の接着性、即ち湿熱接着性を有するゴム組成物を提供することである。
また、本発明の課題は、金属材料とゴム組成物との良好な初期接着性を維持しつつ、優れた湿熱接着性を有するゴム−金属複合体が得られる、ゴム−金属複合体の製造方法を提供することである。
更に、本発明の課題は、金属材料とゴム組成物との良好な初期接着性を維持しつつ、優れた湿熱接着性を有するゴム−金属複合体を提供することである。
本発明の更に他の課題は、特に高温高湿下において耐久性に優れたタイヤ、工業用ベルト、及び、ゴムクローラを提供することである。
An object of the present invention is to provide a rubber composition having excellent adhesiveness after water / oxygen deterioration, that is, wet heat adhesiveness, while maintaining good initial adhesiveness with a metal material.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a rubber-metal composite, which can obtain a rubber-metal composite having excellent wet heat adhesion while maintaining good initial adhesion between the metal material and the rubber composition. Is to provide.
Furthermore, the subject of this invention is providing the rubber-metal composite_body | complex which has the outstanding wet heat adhesiveness, maintaining the favorable initial adhesiveness of a metal material and a rubber composition.
Still another object of the present invention is to provide a tire, an industrial belt, and a rubber crawler that are excellent in durability particularly under high temperature and high humidity.

本発明者は、ゴム−金属複合体の製造において、安息香酸化合物及びコバルトの両方を使用することで、水・酸素劣化によるゴム組成物の接着不良を大幅に軽減できることを見出し、本発明を完成するに至った。上記課題を解決するための本発明の要旨構成は、以下の通りである。   The present inventor has found that by using both a benzoic acid compound and cobalt in the production of a rubber-metal composite, adhesion failure of the rubber composition due to water / oxygen deterioration can be greatly reduced, and the present invention has been completed. It came to do. The gist configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.

本発明のゴム−金属複合体の製造方法は、金属材料とpHが5.0〜7.2の範囲にある緩衝液とを接触させる表面処理工程と、前記表面処理工程を経た後の金属材料とゴム組成物とを接着させる接着工程と、を含み、前記ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、安息香酸を0.001〜10質量部、コバルト化合物をコバルト換算で0.001〜10質量部含むことを特徴とする。該製造方法により製造されるゴム−金属複合体は、ゴム組成物と金属材料との初期接着性、湿熱接着性に優れる。
また、前記緩衝液のpHが、5.0〜7.2の範囲であると、得られるゴム−金属複合体中の金属材料の良好な耐久性を維持することができる。加えて、該ゴム−金属複合体のゴム組成物と金属材料との初期接着性、湿熱接着性についてさらに優れたものとすることができる。
The method for producing a rubber-metal composite according to the present invention includes a surface treatment step in which a metal material is brought into contact with a buffer having a pH in the range of 5.0 to 7.2, and the metal material after the surface treatment step. An adhesive step of bonding the rubber composition to the rubber composition, wherein the rubber composition is 0.001 to 10 parts by mass of benzoic acid and 0.001 of the cobalt compound in terms of cobalt with respect to 100 parts by mass of the rubber component. -10 mass parts is contained, It is characterized by the above-mentioned. The rubber-metal composite produced by the production method is excellent in initial adhesion and wet heat adhesion between the rubber composition and the metal material.
Further, when the pH of the buffer solution is in the range of 5.0 to 7.2, good durability of the metal material in the obtained rubber-metal composite can be maintained. In addition, the initial adhesiveness and wet heat adhesiveness between the rubber composition of the rubber-metal composite and the metal material can be further improved.

前記緩衝液は、前記緩衝液を構成する成分として、酸解離定数pKaが4〜8である酸から選択される少なくとも1種の酸を含むことが好ましい。この構成により、得られるゴム−金属複合体中の金属材料の良好な耐久性を維持することができる。加えて、該ゴム−金属複合体のゴム組成物と金属材料との初期接着性、湿熱接着性についてさらに優れたものとすることができる。 The buffer solution preferably contains at least one acid selected from acids having an acid dissociation constant pKa of 4 to 8 as a component constituting the buffer solution . With this configuration, it is possible to maintain good durability of the metal material in the obtained rubber-metal composite. In addition, the initial adhesiveness and wet heat adhesiveness between the rubber composition of the rubber-metal composite and the metal material can be further improved.

本発明のタイヤの製造方法は、上記ゴム−金属複合体の製造方法により製造されたゴム−金属複合体を用いる。該製造方法により製造されるタイヤは、特に高温高湿下における耐久性に優れる。
In the tire manufacturing method of the present invention, the rubber-metal composite manufactured by the above-described rubber-metal composite manufacturing method is used . The tire produced by the production method is particularly excellent in durability under high temperature and high humidity.

本発明の工業用ベルトの製造方法は、上記ゴム−金属複合体の製造方法により製造されたゴム−金属複合体を用いる。該製造方法により製造される工業用ベルトは、特に高温高湿下における耐久性に優れる。
Method of manufacturing an industrial belt of the present invention, the rubber - using metal complexes - rubber manufactured by the manufacturing method of the metal complex. The industrial belt produced by the production method is particularly excellent in durability under high temperature and high humidity.

本発明のゴムクローラの製造方法は、上記ゴム−金属複合体の製造方法により製造されたゴム−金属複合体を用いる。該製造方法により製造されるゴムクローラは、特に高温高湿下における耐久性に優れる。
The method of manufacturing a rubber crawler of the present invention, the rubber - using metal complexes - rubber manufactured by the manufacturing method of the metal complex. The rubber crawler manufactured by the manufacturing method is particularly excellent in durability under high temperature and high humidity.

本発明によれば、金属材料との良好な初期接着性を維持しつつ、優れた水・酸素劣化後の接着性、即ち湿熱接着性を有するゴム組成物を提供することができる。
本発明によれば、金属材料とゴム組成物との良好な初期接着性を維持しつつ、優れた湿熱接着性を有するゴム−金属複合体が得られる、ゴム−金属複合体の製造方法を提供することができる。
本発明によれば、金属材料とゴム組成物との良好な初期接着性を維持しつつ、優れた湿熱接着性を有するゴム−金属複合体を提供することができる。
本発明によれば、特に高温高湿下における耐久性に優れたタイヤ、工業用ベルト、及び、ゴムクローラを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a rubber composition having excellent adhesiveness after water / oxygen deterioration, that is, wet heat adhesiveness, while maintaining good initial adhesiveness with a metal material.
According to the present invention, there is provided a method for producing a rubber-metal composite, in which a rubber-metal composite having excellent wet heat adhesion is obtained while maintaining good initial adhesion between the metal material and the rubber composition. can do.
According to the present invention, it is possible to provide a rubber-metal composite having excellent wet heat adhesion while maintaining good initial adhesion between the metal material and the rubber composition.
According to the present invention, it is possible to provide a tire, an industrial belt, and a rubber crawler that are excellent in durability particularly under high temperature and high humidity.

(ゴム組成物)
以下、本発明についてその実施形態を例示して具体的に説明する。
本発明のゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、安息香酸化合物を0.001〜10質量部、コバルト化合物をコバルト換算で0.001〜10質量部含むことを特徴とする。該ゴム組成物は、本発明のゴム−金属複合体のゴムの素材となる。
(Rubber composition)
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to embodiments thereof.
The rubber composition of the present invention contains 0.001 to 10 parts by mass of a benzoic acid compound and 0.001 to 10 parts by mass of a cobalt compound in terms of cobalt with respect to 100 parts by mass of the rubber component. The rubber composition becomes a rubber material of the rubber-metal composite of the present invention.

[安息香酸化合物]
本発明のゴム組成物は、安息香酸化合物を、後述するゴム成分100質量部に対して、0.001〜10質量部含み、初期接着性と湿熱接着性の観点から0.01〜5質量部含むことが好ましく、0.1〜2質量部含むことがより好ましい。安息香酸化合物の含有量が0.001質量部未満では、十分な湿熱接着性が得られず、10質量部を超えると初期接着性が悪化する。
[Benzoic acid compound]
The rubber composition of the present invention contains a benzoic acid compound in an amount of 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a rubber component described later, and 0.01 to 5 parts by mass from the viewpoint of initial adhesiveness and wet heat adhesiveness. It is preferable to contain, and it is more preferable to contain 0.1-2 mass parts. If the content of the benzoic acid compound is less than 0.001 part by mass, sufficient wet heat adhesion cannot be obtained, and if it exceeds 10 parts by mass, the initial adhesiveness deteriorates.

ここで、安息香酸化合物とは、安息香酸又はその誘導体を意味し、例えば以下の式で表される化合物をいう。   Here, the benzoic acid compound means benzoic acid or a derivative thereof, for example, a compound represented by the following formula.

(式中、R〜Rはそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、ヒドロキシアルキル基(例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基)、ヒドロキシ基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基)、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基)、又は、ヘテロ環基を表し、更に、上述の基に含まれる水素原子が、ここに挙げた基やハロゲン原子等で置換されていてもよく、そして、R〜Rは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。) (Wherein R 1 to R 5 are each a hydrogen atom, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), a hydroxyalkyl group (for example, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group), a hydroxy group, , Alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group), aryl groups (for example, phenyl group, naphthyl group), alkenyl groups, alkynyl groups, carboxyl groups, alkoxycarbonyl groups (for example, methoxycarbonyl group), aryloxycarbonyl groups ( For example, phenoxycarbonyl group), alkoxy group (for example, methoxy group), aryloxy group (for example, phenoxy group), acyloxy group (for example, acetoxy group), alkylthio group (for example, methylthio group), arylthio group (for example, phenylthio group) ) Or a heterocyclic group Furthermore, the hydrogen atoms contained in the group described above, may be substituted herein-mentioned group or a halogen atom such as, and, R 1 to R 5 may each be the same or different.)

これらの安息香酸化合物のなかでも、初期接着性と湿熱接着性の観点から、好ましくは、安息香酸、上記式中のR〜Rのうち少なくとも1つがヒドロキシアルキル基(例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基)又はヒドロキシ基である安息香酸誘導体が好ましく、安息香酸、サリチル酸、レゾルシン酸が特に好ましい。 Among these benzoic acid compounds, from the viewpoint of initial adhesiveness and wet heat adhesiveness, it is preferable that at least one of benzoic acid and R 1 to R 5 in the above formula is a hydroxyalkyl group (for example, a hydroxymethyl group, Hydroxyethyl group) or a benzoic acid derivative that is a hydroxy group is preferable, and benzoic acid, salicylic acid, and resorcinic acid are particularly preferable.

[コバルト化合物]
本発明に使用するコバルト化合物としては、特に限定されないが、有機酸のコバルト塩、コバルト金属錯体等が挙げられ、有機酸のコバルト塩が好ましい。有機酸のコバルト塩としては、例えば、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ロジン酸コバルト、バーサチック酸コバルト、トール油酸コバルト、オレイン酸コバルト、リノール酸コバルト、リノレン酸コバルト、パルミチン酸コバルト等を挙げることができる。これらの中でも、初期接着性と湿熱接着性のバランスの観点から、ステアリン酸コバルト、オレイン酸コバルト、リノール酸コバルト、リノレン酸コバルト等の炭素数16〜18の有機酸のコバルト塩や、バーサチック酸コバルトがより好ましい。なお、上記有機酸のコバルト塩は、有機酸の一部をホウ酸で置き換えた複合塩であってもよい。また、コバルト金属錯体としては、例えばコバルトアセチルアセトナートが挙げられる。本発明のゴム組成物においては、上記コバルト化合物は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Cobalt compound]
Although it does not specifically limit as a cobalt compound used for this invention, The cobalt salt of an organic acid, a cobalt metal complex, etc. are mentioned, The cobalt salt of an organic acid is preferable. Examples of organic acid cobalt salts include cobalt naphthenate, cobalt stearate, cobalt neodecanoate, cobalt rosinate, cobalt versatate, cobalt tall oil, cobalt oleate, cobalt linoleate, cobalt linolenate, cobalt palmitate Etc. Among these, from the viewpoint of the balance between initial adhesion and wet heat adhesion, cobalt salts of organic acids having 16 to 18 carbon atoms such as cobalt stearate, cobalt oleate, cobalt linoleate, cobalt linolenate, and cobalt versatate Is more preferable. The cobalt salt of the organic acid may be a complex salt in which part of the organic acid is replaced with boric acid. Examples of the cobalt metal complex include cobalt acetylacetonate. In the rubber composition of this invention, the said cobalt compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

本発明のゴム組成物は、上記コバルト化合物を、後述するゴム成分100質量部に対して、コバルト換算で0.001〜10質量部含み、初期接着性と湿熱接着性の観点から0.01〜5質量部含むことが好ましく、0.1〜2質量部含むことがより好ましい。なお、本発明において、コバルト換算とは、コバルト化合物に含まれるコバルト原子の質量をいう。該コバルト含有量が0.001質量部未満では、十分な初期接着性と湿熱接着性が得られず、10質量部を超えるとコバルト化合物中に含まれる有機成分の影響で初期接着性と湿熱接着性に劣り、また、ゴム自体の熱や湿気、酸化に対する耐久性、耐亀裂進展性が悪化する。   The rubber composition of the present invention contains the cobalt compound in an amount of 0.001 to 10 parts by mass in terms of cobalt with respect to 100 parts by mass of a rubber component to be described later, from the viewpoint of initial adhesiveness and wet heat adhesiveness. It is preferable to contain 5 parts by mass, and more preferably 0.1 to 2 parts by mass. In addition, in this invention, cobalt conversion means the mass of the cobalt atom contained in a cobalt compound. When the cobalt content is less than 0.001 part by mass, sufficient initial adhesiveness and wet heat adhesiveness cannot be obtained, and when it exceeds 10 parts by mass, the initial adhesiveness and wet heat adhesiveness are affected by the organic component contained in the cobalt compound. In addition, the rubber itself has poor heat resistance, moisture resistance, oxidation resistance, and crack resistance.

[ゴム成分]
本発明のゴム組成物に用いるゴム成分は、特に限定されないが、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、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマーゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アルキル化クロロスルホン化ポリエチレンゴム、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム、ポリクロロプレンゴム等が挙げられる。本発明のゴム組成物においては、上記ゴム成分は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上組み合わせて用いてもよい。
[Rubber component]
The rubber component used in the rubber composition of the present invention is not particularly limited. For example, natural rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, ethylene-propylene copolymer Examples thereof include coalesced rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, alkylated chlorosulfonated polyethylene rubber, isobutylene-isoprene copolymer rubber, and polychloroprene rubber. In the rubber composition of this invention, the said rubber component may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

[その他の成分]
本発明のゴム組成物には、上記安息香酸化合物、上記コバルト化合物、上記ゴム成分の他に、本発明の目的を阻害しない範囲で、通常ゴム業界で採用される成分を適宜配合してもよい。その他の成分としては、例えば硫黄等の加硫剤、シリカやカーボンブラック等の充填剤、プロセスオイル等の油分、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。
[Other ingredients]
In addition to the benzoic acid compound, the cobalt compound, and the rubber component, the rubber composition of the present invention may be appropriately mixed with components that are usually employed in the rubber industry as long as the object of the present invention is not impaired. . Examples of other components include vulcanizing agents such as sulfur, fillers such as silica and carbon black, oils such as process oils, vulcanization accelerators, anti-aging agents, softeners, zinc oxide, and stearic acid. Can be mentioned.

本発明のゴム組成物は、これら各成分を、常法により混練りし、熱入れ及び押し出しすること等により製造することができる。   The rubber composition of the present invention can be produced by kneading these components by a conventional method, hot-heating and extruding.

(ゴム−金属複合体の製造方法〜第一の態様)
本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第一の態様は、金属材料と緩衝液とを接触させる表面処理工程と、該表面処理工程を経た後の金属材料と上記ゴム組成物とを接着させる接着工程と、を含む。
(Method for producing rubber-metal composite-first embodiment)
A first aspect of the method for producing a rubber-metal composite according to the present invention includes a surface treatment step of bringing a metal material into contact with a buffer solution, and bonding the metal material after the surface treatment step and the rubber composition. Adhering step.

<表面処理工程>
本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第一の態様における表面処理工程とは、金属材料と緩衝液とを接触させる工程をいう。表面処理工程を経た金属材料と、上記ゴム組成物を接触させることで、金属材料とゴム組成物との初期接着性、湿熱接着性を更に優れたものとすることができる。本発明のゴム−金属複合体の製造方法において、ゴム組成物と金属材料との該接着性を向上するメカニズムは、特定の理論に拘束されるものではないが、以下のように推定される。
<Surface treatment process>
The surface treatment step in the first aspect of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention refers to a step of bringing a metal material into contact with a buffer solution. By bringing the metal composition that has undergone the surface treatment step into contact with the rubber composition, the initial adhesion and wet heat adhesion between the metal material and the rubber composition can be further improved. In the method for producing a rubber-metal composite of the present invention, the mechanism for improving the adhesion between the rubber composition and the metal material is not limited by a specific theory, but is estimated as follows.

後述する金属材料は、取り扱い上の便宜のためや金属を腐食から守るために、その表面に潤滑剤と防錆剤が付着していることがあり、また、その表面に金属材料の表面を構成するメッキ層に含まれる銅、亜鉛等の金属の酸化物が付着していることがある。これらの付着物からなる被膜が、金属材料とゴム組成物の接着を妨げていると考えられる。従って、金属材料とゴム組成物との接着性は、金属材料の表面に存在する上記被膜の少なくとも一部が除去されることで向上する。本発明のゴム−金属複合体の製造方法においては、金属材料の表面を緩衝液で前処理することにより、金属材料の表面に存在する上記被膜の少なくとも一部が除去され、かつ金属材料の表面がゴム組成物との接着に適した状態に適度に活性化(即ち、金属材料の最表面組成が最適化された状態に)されるので、金属材料とゴムとの初期接着性が向上するものと考えられる。また、上記緩衝液が金属材料の表面に悪影響を及ぼし難く、湿熱接着性についても良好なものとすることができると考えられる。   The metal materials described below may have lubricant and rust preventives attached to their surfaces for the convenience of handling and to protect the metals from corrosion. In some cases, oxides of metals such as copper and zinc contained in the plating layer are adhered. It is considered that the coating made of these deposits hinders the adhesion between the metal material and the rubber composition. Therefore, the adhesion between the metal material and the rubber composition is improved by removing at least a part of the coating film present on the surface of the metal material. In the method for producing a rubber-metal composite according to the present invention, by pretreating the surface of the metal material with a buffer solution, at least a part of the coating film present on the surface of the metal material is removed, and the surface of the metal material Is moderately activated to a state suitable for adhesion to the rubber composition (that is, the state where the outermost surface composition of the metal material is optimized), so that the initial adhesion between the metal material and the rubber is improved. it is conceivable that. Moreover, it is thought that the said buffer solution does not have a bad influence on the surface of a metal material, and can also make favorable wet heat adhesiveness.

[金属材料]
本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第一の態様に用いられる金属材料としては、特に限定されないが、例えば、鉄、鋼(ステンレス鋼)、鉛、アルミニウム、銅、黄銅、青銅、モネル金属合金、ニッケル、亜鉛等の金属からなる線状、板上、チェーン状のものが挙げられる。また、該金属材料は、その表面にメッキ層を有していてもよい。メッキ層としては、特に限定されないが、例えば、亜鉛メッキ層、銅メッキ層、黄銅メッキ層等が挙げられるが、これらの中でも、ゴム組成物のとの初期接着性、湿熱接着性の観点から、黄銅メッキ層が好ましい。なお、黄銅メッキ層は、通常、銅と亜鉛の割合が、質量基準で60:40〜70:30である。該金属材料は、本発明のゴム−金属複合体の金属の素材となる。
[Metal material]
Although it does not specifically limit as a metal material used for the 1st aspect of the manufacturing method of the rubber-metal composite_body | complex of this invention, For example, iron, steel (stainless steel), lead, aluminum, copper, brass, bronze, Monel Examples thereof include a linear shape made of a metal such as a metal alloy, nickel, and zinc, a plate shape, and a chain shape. The metal material may have a plating layer on the surface. The plating layer is not particularly limited, but includes, for example, a zinc plating layer, a copper plating layer, a brass plating layer, etc., among these, from the viewpoint of initial adhesion with the rubber composition, wet heat adhesion, A brass plating layer is preferred. The brass plating layer usually has a copper / zinc ratio of 60:40 to 70:30 on a mass basis. The metal material is a metal material of the rubber-metal composite of the present invention.

金属材料の一例として、金属鋼線を挙げさらに詳細に説明する。金属鋼線は、鋼、即ち、鉄を主成分(金属鋼線の全質量に対する鉄の質量が50質量%を超える)とする線状の金属である。該金属は、上述の鉄以外の金属を含んでもよい。金属鋼線は、作業性及び耐久性の観点から、線径が0.1mm〜5.5mmであることが好ましく、0.15mm〜5.26mmであることがより好ましい。ここで、金属鋼線の線径とは、金属鋼線の軸線に対して垂直の断面形状における外周上の二点間の最長の長さをいう。金属鋼線の軸線に対して垂直の断面形状は特に限定されず、楕円上、矩形状、三角形状、多角形状等であってもよいが、一般に、円状である。なお、タイヤのカーカスやベルトに該金属鋼線を撚り合わせたスチールコードを用いる場合は、該金属鋼線の断面形状は円状とし、線径を0.1mm〜0.5mmとすることが好ましく、タイヤのビードコアに用いる場合は、上記断面形状は同様に円状とし、線径を1mm〜1.5mmとすることが好ましい。また、該金属鋼線はその表面にメッキ層を有していてもよい。該メッキ層の厚みは、特に限定されないが、例えば黄銅メッキ層である場合、一般に100〜300nmである。   As an example of the metal material, a metal steel wire will be described and described in detail. The metal steel wire is steel, that is, a linear metal containing iron as a main component (the mass of iron exceeds 50% by mass with respect to the total mass of the metal steel wire). The metal may include a metal other than iron described above. The metal steel wire preferably has a wire diameter of 0.1 mm to 5.5 mm, and more preferably 0.15 mm to 5.26 mm, from the viewpoints of workability and durability. Here, the wire diameter of the metal steel wire refers to the longest length between two points on the outer periphery in a cross-sectional shape perpendicular to the axis of the metal steel wire. The cross-sectional shape perpendicular to the axis of the metal steel wire is not particularly limited, and may be elliptical, rectangular, triangular, polygonal or the like, but is generally circular. When a steel cord in which the metal steel wire is twisted is used for the carcass or belt of a tire, the cross-sectional shape of the metal steel wire is preferably circular and the wire diameter is preferably 0.1 mm to 0.5 mm. When used for a bead core of a tire, the cross-sectional shape is preferably circular, and the wire diameter is preferably 1 mm to 1.5 mm. The metal steel wire may have a plating layer on the surface. Although the thickness of this plating layer is not specifically limited, For example, when it is a brass plating layer, it is 100-300 nm generally.

[緩衝液]
本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第一の態様において、上記表面処理工程に、緩衝液を使用する。緩衝液とは、緩衝作用をもつ溶液をいう。ここで、緩衝作用とは、ある程度の酸または塩基の添加や除去にも関らず、ほぼ一定の水素イオン濃度を保つ作用をいう。上記表面処理工程に、酸液を使用すると、ゴム−金属複合体を連続的に製造する場合や、金属材料を処理液に浸漬した後、水等で洗浄し、再度、処理液に浸漬する場合、金属材料表面からの金属の溶出や水の混入により処理液のpHが大きく変動してしまうことがある。しかし、本発明のゴム−金属複合体の製造方法においては、上記表面処理工程に緩衝液を使用しているため、緩衝液のpHが変動しにくく有利である。
[Buffer solution]
In the first embodiment of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention, a buffer solution is used in the surface treatment step. The buffer solution refers to a solution having a buffering action. Here, the buffering action refers to an action of maintaining a substantially constant hydrogen ion concentration despite the addition or removal of a certain amount of acid or base. When an acid solution is used for the surface treatment step, when a rubber-metal composite is continuously produced, or after immersing a metal material in the treatment solution, washing with water, etc., and then immersing in the treatment solution again The pH of the treatment liquid may fluctuate greatly due to elution of metal from the metal material surface or mixing of water. However, in the method for producing a rubber-metal composite according to the present invention, since the buffer solution is used in the surface treatment step, it is advantageous that the pH of the buffer solution hardly fluctuates.

本発明に使用する緩衝液は、pHが5.0〜7.2の範囲であることが好ましく、5.2〜7.0であることがより好ましく、5.4〜6.8であることが更に好ましく、6.0〜6.8であることが特に好ましい。緩衝液のpHが5.0以上であることで、その酸性により金属材料を過度に腐食させることもなく、7.2以下であることで、金属材料の表面に存在する被膜の除去が容易となる。また、緩衝液のpHが6.0〜6.8であると、保存安定性(トリート放置後の接着性)も良好である。   The buffer used in the present invention preferably has a pH in the range of 5.0 to 7.2, more preferably 5.2 to 7.0, and 5.4 to 6.8. Is more preferred, with 6.0 to 6.8 being particularly preferred. Since the pH of the buffer solution is 5.0 or more, the acid does not excessively corrode the metal material, and by being 7.2 or less, the coating existing on the surface of the metal material can be easily removed. Become. Further, when the pH of the buffer solution is 6.0 to 6.8, the storage stability (adhesiveness after leaving the treat) is also good.

上記緩衝液は、少なくとも1種の酸を含む。上記緩衝液に含まれる酸としては、特に限定されないが、ゴム組成物と金属材料との接着性及び金属材料の耐久性の観点から、弱酸が好ましく、酸解離定数(pKa)が4〜8である酸が好ましい。弱酸としては、例えば、酢酸、リン酸、フタル酸、コハク酸、クエン酸、炭酸等が挙げられる。これらの中でも、酢酸、リン酸がより好ましい。これらの酸は、1種のみ用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよい。   The buffer contains at least one acid. Although it does not specifically limit as an acid contained in the said buffer solution, From a viewpoint of the adhesiveness of a rubber composition and a metal material, and a durable viewpoint of a metal material, a weak acid is preferable and an acid dissociation constant (pKa) is 4-8. Certain acids are preferred. Examples of the weak acid include acetic acid, phosphoric acid, phthalic acid, succinic acid, citric acid, and carbonic acid. Among these, acetic acid and phosphoric acid are more preferable. These acids may be used alone or in combination of two or more.

上記緩衝液に含まれる金属成分としては、ナトリウム又はカリウムが好ましい。また、上記緩衝液としては、例えば、酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液、リン酸二水素ナトリウム−リン酸水素二ナトリウム緩衝液、フタル酸水素カリウム−水酸化ナトリウム緩衝液、クエン酸ナトリウム−水酸化ナトリウム緩衝液、コハク酸−四ホウ酸ナトリウム緩衝液等が挙げられる。これらの中でも、得られるゴム−金属複合体の、ゴム組成物と金属材料との初期接着性、湿熱接着性の観点から、酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液、リン酸二水素ナトリウム−リン酸水素二ナトリウム緩衝液が好ましい。   As a metal component contained in the buffer solution, sodium or potassium is preferable. Examples of the buffer solution include acetic acid-sodium acetate buffer solution, sodium dihydrogen phosphate-disodium hydrogen phosphate buffer solution, potassium hydrogen phthalate-sodium hydroxide buffer solution, sodium citrate-sodium hydroxide buffer solution. Liquid, succinic acid-sodium tetraborate buffer, and the like. Among these, from the viewpoint of initial adhesiveness between the rubber composition and the metal material and wet heat adhesiveness of the obtained rubber-metal composite, acetic acid-sodium acetate buffer solution, sodium dihydrogen phosphate-disodium hydrogen phosphate A buffer is preferred.

上記緩衝液は、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じて無機塩やアルコール等を添加して調製してもよい。   The buffer solution may be prepared by adding an inorganic salt, alcohol or the like, if necessary, as long as the object of the present invention is not impaired.

表面処理工程において、金属材料と緩衝液とを接触させる方法としては、例えば、金属材料に緩衝液を吹きかける方法や、緩衝液に金属材料を浸漬する方法が挙げられる。金属材料と緩衝液とが接触している時間(以下、表面処理時間と称する)は、緩衝液のpHにより適宜変更すればよく、通常0.5秒〜20秒の範囲であり、好ましくは、1秒〜15秒の範囲である。該緩衝液のpHが低い場合、表面処理時間は短くて済む。緩衝液のpHが高い場合、表面処理時間は長くすることができる。即ち、pHが高い緩衝液を使用することで、表面処理時間を調整し易く、即ち、金属材料の表面処理の度合いの加減を微調整することができる。また、緩衝液の温度は、10℃〜40℃であることが好ましく、15℃〜30℃であることがより好ましい。   Examples of the method of bringing the metal material and the buffer solution into contact in the surface treatment step include a method of spraying a buffer solution on the metal material and a method of immersing the metal material in the buffer solution. The time during which the metal material and the buffer solution are in contact (hereinafter referred to as the surface treatment time) may be appropriately changed depending on the pH of the buffer solution, and is usually in the range of 0.5 seconds to 20 seconds, preferably The range is from 1 second to 15 seconds. When the pH of the buffer solution is low, the surface treatment time can be short. When the pH of the buffer solution is high, the surface treatment time can be increased. That is, by using a buffer solution having a high pH, the surface treatment time can be easily adjusted, that is, the degree of surface treatment of the metal material can be finely adjusted. Moreover, it is preferable that the temperature of a buffer solution is 10 to 40 degreeC, and it is more preferable that it is 15 to 30 degreeC.

<接着工程>
本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第一の態様において、接着工程とは、上記表面処理工程を経た後の金属材料と上記ゴム組成物とを接着させる工程をいう。
<Adhesion process>
1st aspect of the manufacturing method of the rubber-metal composite_body | complex of this invention WHEREIN: An adhesion process means the process of adhere | attaching the metal material and the said rubber composition after passing through the said surface treatment process.

上記表面処理工程を経た後の金属材料とゴム組成物を接着させる方法としては、該金属材料と該ゴム組成物を加圧加熱下で加硫接着する方法が挙げられる。加硫条件としては、特に限定されないが、圧力は、2MPa〜15MPaが好ましく、2MPa〜5MPaがより好ましく、温度は、120〜200℃が好ましく、130〜170℃が好ましい。加硫時間は、特に限定されないが、3分〜60時間が好ましい。   Examples of the method for bonding the metal material and the rubber composition after the surface treatment step include a method of vulcanizing and bonding the metal material and the rubber composition under pressure and heating. Vulcanization conditions are not particularly limited, but the pressure is preferably 2 MPa to 15 MPa, more preferably 2 MPa to 5 MPa, and the temperature is preferably 120 to 200 ° C, and preferably 130 to 170 ° C. The vulcanization time is not particularly limited, but is preferably 3 minutes to 60 hours.

<その他の工程>
本発明のゴム−金属複合体の製造方法は、表面処理工程後、接着工程前に、緩衝液と接触させた金属材料を水で洗浄する洗浄工程を有してもよい。該工程を有することにより、金属材料に付着した緩衝液を洗い流すことができ、金属材料、特にメッキ層の腐食を更に起こし難くすることができる。該洗浄工程に用いる水は、イオン交換水であっても水道水であってもよいが、イオン交換水であることが好ましい。
<Other processes>
The method for producing a rubber-metal composite of the present invention may have a washing step of washing the metal material brought into contact with the buffer solution with water after the surface treatment step and before the bonding step. By having this step, the buffer solution adhering to the metal material can be washed away, and corrosion of the metal material, particularly the plating layer, can be further prevented. The water used in the washing step may be ion exchange water or tap water, but is preferably ion exchange water.

(ゴム−金属複合体の製造方法〜第二の態様)
また、本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様は、金属材料とコバルトを含む緩衝液とを接触させる表面処理工程と、該表面処理工程を経た後の金属材料とゴム成分100質量部に対して安息香酸化合物を0.001〜10質量部含むゴム組成物とを接着させる接着工程と、を含む。
(Method for producing rubber-metal composite -second embodiment)
The second aspect of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention includes a surface treatment step for bringing a metal material into contact with a buffer solution containing cobalt, and the metal material and the rubber component after the surface treatment step. An adhesion step of adhering a rubber composition containing 0.001 to 10 parts by mass of a benzoic acid compound to 100 parts by mass.

<表面処理工程>
本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様における表面処理工程において、第一の態様における緩衝液にコバルトを含む。緩衝液にコバルトを含ませる方法としては、特に限定されないが、例えば、緩衝液にコバルト塩を添加し、溶解または分散させる方法が挙げられる。緩衝液に含まれるコバルト塩としては、特に限定されないが、水酸化コバルト、塩化コバルト、臭化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、リン酸コバルト、酢酸コバルト、安息香酸コバルト等が挙げられる。上記コバルト塩は、一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。このように、上記緩衝液にコバルトを含めることで、該ゴム−金属複合体の製造方法は、金属材料の表面(即ち金属材料とゴム組成物の接触面)にコバルトを供給することができるので、第一の態様のようにゴム組成物全体にコバルト化合物を含む必要がない。よって全体として使用するレアメタルであるコバルトの使用量を減らすことができ、環境及びコストの面からも好ましい。さらに該ゴム−金属複合体の製造方法は、結果としてゴム組成物に含まれるコバルト含有量を減らすことができるため、該製造方法により得られるゴム−金属複合体中のゴムの耐亀裂進展性を優れたものとすることができる。
<Surface treatment process>
In the surface treatment step in the second embodiment of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention, the buffer solution in the first embodiment contains cobalt. The method for containing cobalt in the buffer solution is not particularly limited, and examples thereof include a method in which a cobalt salt is added to a buffer solution and dissolved or dispersed. The cobalt salt contained in the buffer solution is not particularly limited, and examples thereof include cobalt hydroxide, cobalt chloride, cobalt bromide, cobalt nitrate, cobalt sulfate, cobalt phosphate, cobalt acetate, and cobalt benzoate. The said cobalt salt may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Thus, by including cobalt in the buffer solution, the rubber-metal composite production method can supply cobalt to the surface of the metal material (that is, the contact surface between the metal material and the rubber composition). As in the first embodiment, the entire rubber composition need not contain a cobalt compound. Therefore, the usage-amount of cobalt which is a rare metal used as a whole can be reduced, which is preferable from the viewpoint of environment and cost. Furthermore, since the method for producing the rubber-metal composite can reduce the cobalt content contained in the rubber composition as a result, the crack resistance of the rubber in the rubber-metal composite obtained by the production method can be reduced. It can be excellent.

本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様における緩衝液中のコバルト濃度は、0.01〜0.10mol/Lであることが好ましい。コバルト濃度の0.10mol/L以下であることで、ゴム組成物との接着性が悪化することもなく、0.01mol/L以上であることで、本態様の効果を十分に得る事ができる。また、コバルト塩等は、緩衝液中で十分に溶解されていることが好ましい。   The cobalt concentration in the buffer solution in the second embodiment of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention is preferably 0.01 to 0.10 mol / L. When the cobalt concentration is 0.10 mol / L or less, the adhesiveness with the rubber composition is not deteriorated, and when it is 0.01 mol / L or more, the effect of this embodiment can be sufficiently obtained. . Moreover, it is preferable that cobalt salt etc. are fully melt | dissolved in the buffer solution.

本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様における表面処理工程に使用する緩衝液は、コバルトを必須としている点以外、第一の態様における緩衝液と同様の性質、配合のものを使用することができる。本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様における表面処理工程において、金属材料、金属材料と緩衝液を接触させる方法は、第一の態様と同様のものを使用することができる。   The buffer solution used in the surface treatment step in the second embodiment of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention has the same properties and composition as the buffer solution in the first embodiment, except that cobalt is essential. Can be used. In the surface treatment step in the second aspect of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention, the same method as in the first aspect can be used as the method for bringing the metal material and the metal material into contact with the buffer solution. .

<接着工程>
本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様における接着工程とは、上記表面処理工程を経た後の金属材料と、ゴム成分100質量部に対して安息香酸化合物を0.001〜10質量部含むゴム組成物とを接着させる工程をいう。本発明の第二の態様においては、ゴム組成物中のコバルト化合物の配合量は、ゴム成分100質量部に対してコバルト換算で、0.1質量部未満であることが好ましく、0.001質量部未満であることがより好ましい。該コバルト化合物の配合量が0.1質量部未満であることで、得られるゴム−金属複合体のゴム部分の耐亀裂進展性を良好なものとすることができる。
<Adhesion process>
The adhesion step in the second aspect of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention is a benzoic acid compound in an amount of 0.001 to 100 parts by mass of the metal material after the surface treatment step and 100 parts by mass of the rubber component. It refers to a step of bonding a rubber composition containing 10 parts by mass. In the second aspect of the present invention, the compounding amount of the cobalt compound in the rubber composition is preferably less than 0.1 parts by mass in terms of cobalt with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and 0.001 part by mass. More preferably, it is less than part. When the compounding amount of the cobalt compound is less than 0.1 part by mass, the crack resistance of the rubber part of the obtained rubber-metal composite can be improved.

本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様における接着工程に使用するゴム組成物は、コバルト化合物を必須としない点以外、第一の態様におけるゴム組成物と同様の性質、配合のものを使用することができる。また、本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様において、ゴム組成物にコバルト化合物は上記のように必須ではないが、含んでもよいことは勿論である。また、本発明のゴム−金属複合体の製造方法の第二の態様において、表面処理工程を経た後の金属材料とゴム組成物を接着させる方法としては、第一の態様における方法と同様のものを使用することができる。   The rubber composition used in the bonding step in the second embodiment of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention has the same properties and blending as the rubber composition in the first embodiment except that a cobalt compound is not essential. Can be used. Further, in the second aspect of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention, a cobalt compound is not essential in the rubber composition as described above, but it may of course be included. In the second aspect of the method for producing a rubber-metal composite of the present invention, the method for adhering the metal material and the rubber composition after the surface treatment step is the same as the method in the first aspect. Can be used.

(ゴム−金属複合体)
本発明のゴム−金属複合体は、上記第一の態様又は第二の態様の製造方法により製造される。該ゴム−金属複合体はゴム組成物と金属材料との初期接着性、湿熱接着性に優れる。
(Rubber-metal composite)
The rubber-metal composite of the present invention is produced by the production method of the first aspect or the second aspect. The rubber-metal composite is excellent in initial adhesion and wet heat adhesion between the rubber composition and the metal material.

(タイヤ、工業用ベルト、ゴムクローラ)
上記ゴム−金属複合体を適用したプライはタイヤのカーカスプライ、ベルトプライとして好適に用いられ、さらに該ゴム−金属複合体はタイヤのビード等に好適に用いられる。同様に、上記ゴム−金属複合体はコンベアベルト等の工業用ベルト、ゴムクローラに好適に用いられる。これらのタイヤ、工業用ベルト、ゴムクローラは、ゴム組成物と金属材料との湿熱接着性に優れるためこれらが剥離し難く、それ故に特に高温高湿下における耐久性に優れ長寿命である。
(Tire, industrial belt, rubber crawler)
The ply to which the rubber-metal composite is applied is preferably used as a tire carcass ply and a belt ply, and the rubber-metal composite is preferably used for a tire bead and the like. Similarly, the rubber-metal composite is suitably used for industrial belts such as conveyor belts and rubber crawlers. Since these tires, industrial belts, and rubber crawlers are excellent in wet heat adhesion between the rubber composition and the metal material, they are difficult to peel off. Therefore, they are particularly excellent in durability under high temperature and high humidity and have a long life.

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.

[ゴム組成物]
表1に示す量の天然ゴム(NR)、HAFカーボン(CB)、酸化亜鉛、ステアリン酸、硫黄、老化防止剤(大内新興化学工業(株)ノクラック6C)、コバルト脂肪酸塩(OMG製、マノボンドC:有機酸のコバルト塩の該有機酸の一部をホウ酸で置き換えた複合塩)、加硫促進剤(大内新興化学工業(株)、ノクセラーDZ)、安息香酸を、バンバリーミキサーで混練し、常法により熱入れ及び押し出しして参考例1〜3、実施例4、比較例1〜4に用いるゴム組成物を得た。
[Rubber composition]
Natural rubber (NR), HAF carbon (CB), zinc oxide, stearic acid, sulfur, anti-aging agent (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. Nocrack 6C), cobalt fatty acid salt (manufactured by OMG, Manobond) in the amounts shown in Table 1 C: Compound salt of organic acid cobalt salt mixed with boric acid), vulcanization accelerator (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., Noxeller DZ), benzoic acid, kneaded with Banbury mixer Then, the rubber compositions used in Reference Examples 1 to 3, Example 4 , and Comparative Examples 1 to 4 were obtained by heating and extruding by a conventional method.

[金属材料]
金属材料として、黄銅メッキ金属鋼線(メッキ層の銅/亜鉛質量比=63/37、線径0.3mm)を用いた。該金属鋼線を撚り合わせて1×3構造のスチールコードを作製した。
[Metal material]
As the metal material, a brass-plated metal steel wire (copper / zinc mass ratio of the plating layer = 63/37, wire diameter 0.3 mm) was used. The metal steel wire was twisted to produce a 1 × 3 steel cord.

[緩衝液A]
以下の方法でコバルトを含む緩衝液Aを作製した。
イオン交換水に酢酸ナトリウム(試薬特級)を0.1mol/lの濃度で溶解させ、そこに酢酸(試薬特級)を加えた。さらに、酢酸コバルトを、緩衝液中のコバルト濃度が0.056mol/lとなるように添加し、十分に溶解させて参考例2,比較例4の表面処理工程に使用するコバルトを含む緩衝液A(pH6.0)を作製した。その際、この緩衝液中に実質的に他のイオンの混入がないように作製した。
[Buffer A]
Buffer A containing cobalt was prepared by the following method.
Sodium acetate (special reagent grade) was dissolved in ion-exchanged water at a concentration of 0.1 mol / l, and acetic acid (special reagent grade) was added thereto. Furthermore, cobalt acetate is added so that the cobalt concentration in the buffer solution is 0.056 mol / l and sufficiently dissolved, and buffer solution A containing cobalt used in the surface treatment process of Reference Example 2 and Comparative Example 4 is used. (PH 6.0) was prepared. At that time, the buffer solution was prepared so that other ions were not substantially mixed.

[緩衝液B]
以下の方法で緩衝液Bを作製した。
イオン交換水に酢酸ナトリウム(試薬特級)を0.1mol/lの濃度で溶解させ、そこに酢酸(試薬特級)を加えて、実施例4の表面処理工程に使用する緩衝液B(pH6.6)を作製した。その際、この緩衝液中に実質的に他のイオンの混入がないように注意して作製した。
[Buffer B]
Buffer B was prepared by the following method.
Sodium acetate (special reagent grade) is dissolved in ion-exchanged water at a concentration of 0.1 mol / l, and acetic acid (special reagent grade) is added thereto, and buffer B (pH 6.6) used in the surface treatment step of Example 4 is added. ) Was produced. At that time, the buffer was prepared with care so that other ions were not substantially mixed.

《金属材料の表面処理、洗浄》
参考例2,比較例4に使用するスチールコードを25℃の上記コバルトを含む緩衝液Aに10秒間浸漬し、その後イオン交換水で10秒間洗浄し、すぐにエアー(25℃)を吹き付けて乾燥させた。
また、実施例4に使用するスチールコードを25℃の上記緩衝液Bに10秒間浸漬し、その後イオン交換水で10秒間洗浄し、すぐにエアー(25℃)を吹き付けて乾燥させた。
<Surface treatment and cleaning of metal materials>
The steel cord used in Reference Example 2 and Comparative Example 4 is immersed in the buffer solution A containing cobalt at 25 ° C. for 10 seconds, then washed with ion-exchanged water for 10 seconds, and immediately dried by blowing air (25 ° C.). I let you.
Further, the steel cord used in Example 4 was immersed in the above buffer B at 25 ° C. for 10 seconds, then washed with ion exchange water for 10 seconds, and immediately dried by blowing air (25 ° C.).

《金属材料とゴム組成物との接着、並びに評価》
・初期接着性
表面処理をしていないスチールコード(参考例1,3、比較例1〜3)、上記表面処理、洗浄したスチールコード(参考例2,実施例4、比較例4)を、それぞれ12.5mm間隔で平行に並べ、該スチールコードを上下からそれぞれゴム組成物で被覆し、160℃で20分間加硫して、ゴム組成物とスチールコードとを接着させた。このようにして、厚さ1mmのゴムシートにスチールコードが埋設された、ゴム−金属複合体を得た(スチールコードは、ゴムシートの厚さ方向中央に、シート表面に平行に、12.5mm間隔で並んでいる)。
その後、ASTM D 2229に準拠して、加硫直後の各サンプルからスチールコードを引き抜き、スチールコードに付着しているゴムの被覆率を目視観察にて0〜100%で決定し、初期接着性の指標とした。結果は、数値(%)が大きい程、初期接着性に優れていることを示す。
<Adhesion between metal material and rubber composition and evaluation>
-Initial adhesiveness Steel cords not subjected to surface treatment ( Reference Examples 1 and 3, Comparative Examples 1 to 3), the above-mentioned surface treatment, and washed steel cords ( Reference Example 2, Example 4 and Comparative Example 4) The steel cords were covered with rubber compositions from above and below at 12.5 mm intervals, and vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to bond the rubber compositions and the steel cords. Thus, a rubber-metal composite was obtained in which a steel cord was embedded in a rubber sheet having a thickness of 1 mm (the steel cord was 12.5 mm in the center of the rubber sheet in the thickness direction and parallel to the sheet surface. Lined up at intervals).
Thereafter, in accordance with ASTM D 2229, the steel cord was pulled out from each sample immediately after vulcanization, and the coverage of the rubber adhering to the steel cord was determined by visual observation from 0 to 100%. It was used as an index. A result shows that it is excellent in initial stage adhesiveness, so that a numerical value (%) is large.

・湿熱接着性
表面処理をしていないスチールコード(参考例1,3、比較例1〜3)、上記表面処理、洗浄したスチールコード(参考例2、実施例4、比較例4)を、それぞれ12.5mm間隔で平行に並べ、該スチールコードを上下からそれぞれゴム組成物で被覆し、160℃で20分間加硫して、ゴム組成物とスチールコードとを接着させた。このようにして、厚さ1mmのゴムシートにスチールコードが埋設されたゴム−金属複合体を得た(スチールコードは、ゴムシートの厚さ方向中央に、シート表面に平行に、12.5mm間隔で並んでいる)。
このゴム−スチールコード複合体を100℃、95%RHに保持した恒温恒湿中に5週間放置した後、ASTM D 2229に準拠して、各サンプルからスチールコードを引き抜き、スチールコードに付着しているゴムの被覆率を目視観察にて0〜100%で決定し、湿熱接着性の指標とした。結果は、数値(%)が大きい程、湿熱接着性に優れていることを示す。
-Wet heat adhesiveness Steel cords that have not been surface-treated ( Reference Examples 1 and 3, Comparative Examples 1 to 3), the above-mentioned surface treatment, and washed steel cords ( Reference Example 2, Example 4 and Comparative Example 4), The steel cords were covered with rubber compositions from above and below at 12.5 mm intervals, and vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to bond the rubber compositions and the steel cords. In this way, a rubber-metal composite in which a steel cord was embedded in a rubber sheet having a thickness of 1 mm was obtained (the steel cord was 12.5 mm apart in the center of the rubber sheet in the thickness direction and parallel to the sheet surface). Are lined up).
After this rubber-steel cord composite was left in a constant temperature and humidity maintained at 100 ° C. and 95% RH for 5 weeks, the steel cord was pulled out from each sample in accordance with ASTM D 2229 and adhered to the steel cord. The rubber coverage was determined from 0 to 100% by visual observation and used as an index of wet heat adhesion. A result shows that it is excellent in wet heat adhesiveness, so that a numerical value (%) is large.

コバルト化合物と安息香酸とを含むゴム組成物を使用した参考例1,3のゴム−金属複合体は、コバルト化合物と安息香酸のいずれも配合しないゴム組成物を使用した比較例1、安息香酸を含みコバルト化合物を配合しない比較例3のゴム−金属複合体に比して、初期接着性及び湿熱接着性について顕著に優れていた。そして参考例1,3のゴム−金属複合体は、コバルト化合物を含み安息香酸を配合しない比較例2のゴム−金属複合体に比して湿熱接着性について顕著に優れていた。
また、表面処理工程にコバルトを含む緩衝液を使用し、安息香酸を含むゴム組成物を使用した参考例2、及び、表面処理工程にコバルトを配合しない緩衝液を使用し、コバルト化合物と安息香酸を含むゴム組成物を使用した実施例4のゴム−金属複合体は、表面処理工程を経ず、コバルト化合物と安息香酸のいずれも配合しないゴム組成物を使用した比較例1、表面処理工程を経ず、コバルト化合物を配合せず安息香酸を含むゴム組成物を使用した比較例3のゴム−金属複合体に比して初期接着性及び湿熱接着性について顕著に優れていた。そして参考例2及び実施例4のゴム−金属複合体は、表面処理工程を経ず、コバルト化合物を含み安息香酸を配合しないゴム組成物を使用した比較例2、表面処理工程にコバルトを含む緩衝液を使用し、コバルト化合物と安息香酸のいずれも配合しないゴム組成物を使用した比較例4のゴム−金属複合体に比して湿熱接着性について顕著に優れていた。
The rubber-metal composites of Reference Examples 1 and 3 using a rubber composition containing a cobalt compound and benzoic acid are the same as Comparative Example 1 and benzoic acid using a rubber composition in which neither a cobalt compound nor benzoic acid is blended. Compared to the rubber-metal composite of Comparative Example 3 containing no cobalt compound, the initial adhesiveness and wet heat adhesiveness were significantly superior. The rubber-metal composites of Reference Examples 1 and 3 were remarkably superior in wet heat adhesion as compared with the rubber-metal composite of Comparative Example 2 containing a cobalt compound and not containing benzoic acid.
In addition, a cobalt compound and benzoic acid were used in Reference Example 2 in which a buffer solution containing cobalt was used for the surface treatment step and a rubber composition containing benzoic acid was used, and a buffer solution not containing cobalt was used in the surface treatment step. The rubber-metal composite of Example 4 using the rubber composition containing the comparative example 1 using the rubber composition containing no cobalt compound and benzoic acid was not subjected to the surface treatment process. Instead, the initial adhesiveness and wet heat adhesiveness were remarkably superior to those of the rubber-metal composite of Comparative Example 3 using a rubber composition containing benzoic acid without compounding a cobalt compound. The rubber-metal composites of Reference Example 2 and Example 4 were not subjected to a surface treatment step, and Comparative Example 2 using a rubber composition containing a cobalt compound and not containing benzoic acid, a buffer containing cobalt in the surface treatment step. The wet heat adhesiveness was remarkably excellent as compared with the rubber-metal composite of Comparative Example 4 using a liquid and using a rubber composition containing neither a cobalt compound nor benzoic acid.

Claims (5)

金属材料とpHが5.0〜7.2の範囲にある緩衝液とを接触させる表面処理工程と、
前記表面処理工程を経た後の金属材料とゴム組成物とを接着させる接着工程と、
を含み、
前記ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、安息香酸を0.001〜10質量部、コバルト化合物をコバルト換算で0.001〜10質量部含むことを特徴とするゴム−金属複合体の製造方法。
A surface treatment step of contacting the metal material with a buffer having a pH in the range of 5.0 to 7.2 ;
An adhesion step of bonding the metal material and the rubber composition after the surface treatment step;
Including
The rubber composition contains 0.001 to 10 parts by mass of benzoic acid and 0.001 to 10 parts by mass of a cobalt compound in terms of cobalt with respect to 100 parts by mass of the rubber component. Manufacturing method.
前記緩衝液は、前記緩衝液を構成する成分として、酸解離定数pKaが4〜8である酸から選択される少なくとも1種の酸を含む、請求項1に記載のゴム−金属複合体の製造方法。 The said buffer solution contains at least 1 sort (s) of acid selected from the acid whose acid dissociation constant pKa is 4-8 as a component which comprises the said buffer solution, The manufacturing of the rubber-metal complex of Claim 1 Method. 請求項1又は2に記載のゴム−金属複合体の製造方法により製造されたゴム−金属複合体を用いる、タイヤの製造方法。 A tire manufacturing method using the rubber-metal composite manufactured by the rubber-metal composite manufacturing method according to claim 1 . 請求項1又は2に記載のゴム−金属複合体の製造方法により製造されたゴム−金属複合体を用いる、工業用ベルトの製造方法。 The manufacturing method of an industrial belt using the rubber-metal composite body manufactured by the manufacturing method of the rubber-metal composite body of Claim 1 or 2 . 請求項1又は2に記載のゴム−金属複合体の製造方法により製造されたゴム−金属複合体を用いる、ゴムクローラの製造方法。 A method for producing a rubber crawler using the rubber-metal composite produced by the method for producing a rubber-metal composite according to claim 1 .
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