JP6659302B2 - スチールコードの製造方法 - Google Patents

スチールコードの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6659302B2
JP6659302B2 JP2015204894A JP2015204894A JP6659302B2 JP 6659302 B2 JP6659302 B2 JP 6659302B2 JP 2015204894 A JP2015204894 A JP 2015204894A JP 2015204894 A JP2015204894 A JP 2015204894A JP 6659302 B2 JP6659302 B2 JP 6659302B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plating
steel cord
wire
covered
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015204894A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017075384A5 (ja
JP2017075384A (ja
Inventor
徹也 中島
徹也 中島
山下 健一
健一 山下
高司 徳山
高司 徳山
伸栄 高村
伸栄 高村
益任 鈴木
益任 鈴木
浩二 藤澤
浩二 藤澤
児玉 順一
順一 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2015204894A priority Critical patent/JP6659302B2/ja
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd, Nippon Steel Corp, Sumitomo Electric Industries Ltd, Sumitomo Electric Tochigi Co Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to EP16855495.4A priority patent/EP3363933B1/en
Priority to US15/768,728 priority patent/US10914015B2/en
Priority to CN201680060559.0A priority patent/CN108138350B/zh
Priority to KR1020187010469A priority patent/KR102539728B1/ko
Priority to PCT/JP2016/080448 priority patent/WO2017065242A1/ja
Publication of JP2017075384A publication Critical patent/JP2017075384A/ja
Publication of JP2017075384A5 publication Critical patent/JP2017075384A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6659302B2 publication Critical patent/JP6659302B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/60Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
    • C25D5/623Porosity of the layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/065Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/525Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/22Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/38Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/36Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06Wires; Strips; Foils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0607Wires
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/0666Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being characterised by an anti-corrosive or adhesion promoting coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal
    • B60C2009/0014Surface treatments of steel cords
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/48Tyre cords
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • D07B2205/3025Steel
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • D07B2205/3067Copper (Cu)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • D07B2205/3071Zinc (Zn)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00Rope or cable materials
    • D07B2205/30Inorganic materials
    • D07B2205/3021Metals
    • D07B2205/3085Alloys, i.e. non ferrous
    • D07B2205/3089Brass, i.e. copper (Cu) and zinc (Zn) alloys
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2501/00Application field
    • D07B2501/20Application field related to ropes or cables
    • D07B2501/2046Tire cords
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00Industrial
    • D10B2505/12Vehicles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

本発明は、スチールコードおよびその製造方法に関する。
特許文献1などにより、自動車のタイヤに用いられるスチールコードが知られている。特許文献1は、スチールコードの表層領域にCoを含ませることにより初期接着性を改善する技術を提案している。
特開2002-13085号公報
特許文献1に記載のようなスチールコードにおいては、ゴムとの初期接着性の他に、耐湿熱性が求められる。タイヤに繰り返し高温が作用すると、水分とゴムとスチールコードが反応し、ゴムとスチールコードの接着強度が低下してしまう。この繰り返し作用する水分と熱に起因する経年劣化に対する耐久性を耐湿熱性と呼んでいる。
本発明は、初期接着性と耐湿熱性がともに優れたスチールコードおよびその製造方法に関する。
本発明によれば、
鋼線と、前記鋼線を覆うCu、ZnおよびCoを有するめっき層とを備え、
前記Cuと前記Znは合金化されており、
前記めっき層の最表面に、Coで覆われた領域と、Coで覆われていない領域とが混在している、スチールコードが提供される。
また、本発明によれば、
Cu,Co,Znを有するめっき層を備えたスチールコードの製造方法であって、
鋼線に前記Cuをめっきする第一めっき工程と、
前記Cuの上に前記Coおよび前記Znをめっきしてめっき線を得る第二めっき工程と、
前記めっき線を伸線してスチールコードを得る伸線工程を有し、
前記伸線工程後において、前記スチールコードの表面に、Coで覆われた領域と、Coで覆われていない領域とが混在している、スチールコードの製造方法が提供される。
本発明によれば、初期接着性と耐湿熱性がともに優れたスチールコードおよびその製造方法が提供される。
本発明の実施形態に係るスチールコードを用いた自動車用タイヤの断面図である。 本発明の実施形態に係るスチールコードの製造工程を示す図である。 本発明の実施形態に係るスチールコードの製造工程を示す図である。 本発明の実施形態に係るスチールコードの製造工程を示す図である。 本発明の実施形態に係るスチールコードの製造工程を示す図である。 本発明の実施形態に係るスチールコードの断面図である。 EDXで測定した、本実施形態に係るスチールコードの最表面のCoを示す図である。
〈本発明の実施形態の概要〉
最初に本発明の実施形態の概要を説明する。
本発明にかかるスチールコードの一実施形態は、
(1)鋼線と、前記鋼線を覆うCu、ZnおよびCoを有するめっき層とを備え、
前記Cuと前記Znは合金化されており、
前記めっき層の最表面に、Coで覆われた領域と、Coで覆われていない領域とが混在している。
(2)上記実施形態に係るスチールコードにおいて、
前記Coで覆われた領域の面積と、前記Coで覆われていない領域の面積との比が、2:98〜30:70であってもよい。
(3)上記実施形態に係るスチールコードにおいて、
前記めっき層におけるCoの含有量が2〜8wt%であってもよい。
(4)上記実施形態に係るスチールコードにおいて、
前記Coで覆われていない領域の少なくとも一部においては、前記めっき層の最表面から前記鋼線との界面までの間にCoが存在していなくてもよい。
(5)上記実施形態に係るスチールコードにおいて、
前記Coで覆われてい領域の少なくとも一部は、前記めっき層の平面視において、前記めっき層の最表面に島状に存在していてもよい。
(6)上記実施形態に係るスチールコードにおいて、
前記スチールコードの断面視で、Coは前記鋼線から離間した位置に存在していてもよい。
(7)本発明にかかるタイヤの一実施形態は、上記(1)から(6)のいずれかのスチールコードを含むタイヤである。
(8)本発明にかかるスチールコードの製造方法の一実施形態は、
Cu,Co,Znを有するめっき層を備えたスチールコードの製造方法であって、
鋼線に前記Cuをめっきする第一めっき工程と、
前記Cuの上に前記Coおよび前記Znをめっきしてめっき線を得る第二めっき工程と、
前記めっき線を伸線してスチールコードを得る伸線工程を有し、
前記伸線工程後において、前記スチールコードの表面に、Coで覆われた領域と、Coで覆われていない領域とが混在している。
(9)上記実施形態に係るスチールコードの製造方法において、
前記第二めっき工程で、前記Znが前記Cuと直接接触する領域を形成してもよい。
(10)上記実施形態に係るスチールコードの製造方法において、
前記第二めっき工程の後に、前記Cuと前記Znとの合金化温度以上の温度で熱処理を行い、前記めっき線の表面に前記Coの一部を露出させてもよい。
(11)上記実施形態に係るスチールコードの製造方法において、
前記熱処理は、Znが液相となる温度以上の温度で行ってもよい。
(12)上記実施形態に係るスチールコードの製造方法において、
前記第二めっき工程において、前記Coをめっきした後に前記Znをめっきしてもよい。
〈本発明の実施形態の詳細〉
以下、本発明に係るスチールコードおよびその製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図1は、本発明の実施形態に係るスチールコード10を含むタイヤ1の断面図である。図1に示したように、タイヤ1は、トレッド部2と、サイドウォール部3と、ビード部4とを備えている。
トレッド部2は、路面と接する部位である。ビード部4は、トレッド部2より内径側に設けられている。ビード部4は、車両のホイールWのリムに接する部位である。サイドウォール部3は、トレッド部2とビード部4とを接続している。トレッド部2が路面から衝撃を受けると、サイドウォール部3が弾性変形し、衝撃を吸収する。
また、タイヤ1は、インナーライナー5と、カーカス6と、ベルト7と、ビードワイヤ8と、を備えている。
インナーライナー5は、ゴムで構成されており、タイヤ1とホイールWとの間の空間を密閉する。
カーカス6は、タイヤ1の骨格を形成している。カーカスは、ポリエステル、ナイロン、レーヨンなどの有機繊維とゴムとにより構成されている。
ベルト7は、カーカス6を締め付けて、トレッド部2の剛性を高めている。ベルト7は、スチールコード10とゴムとにより構成されている。図示の例では、タイヤ1は4層のベルト7を有している。
ビードワイヤ8は、ビード部4に設けられている。ビードワイヤ8は、スチールワイヤを撚り合わせてゴムを被覆したものである。ビードワイヤ8は、カーカス6に作用する引っ張り力を受け止める。
本実施形態のスチールコード10は、ベルト7を構成する部材である。このスチールコード10には、ブタジエンゴムなどのゴムと初期接着性と耐湿熱性とが求められる。
スチールコード10にゴムをトッピングし、架橋反応させるとゴムがスチールコード10に密着する。この架橋反応させたときのゴムとスチールコード10の密着強度を初期接着性と呼ぶ。
タイヤ1の使用時には、タイヤ1に入り込んだ水分がスチールコード10とゴムとに作用して徐々にスチールコード10とゴムとの密着強度を低下させてしまう。特に、高温多湿の地域でタイヤ1を用いた場合には、高い温度および高い湿度が繰り返しタイヤ1に作用して、スチールコード10とゴムとの接着強度の低下を促進してしまう恐れがある。このような接着強度の劣化は、時間とともに増大し、また、高温多湿の環境下で促進される。
この繰り返し作用する熱と水分に起因する密着強度の低下に対する耐久性を耐湿熱性と呼んでいる。
図6は、本実施形態に係るスチールコード10を示す断面図である。図6に示すように、本実施形態に係るスチールコード10は、鋼線20と、鋼線20の外周に設けられたCuとCoとZnとを含むめっき層50を備えている。CuとZnは合金化されている。めっき層50の最表面には、Coで覆われた領域51と、Coで覆われていない領域52とが混在している。
めっき層50において、Coは合金化されておらずに存在している。ここで、「Coが合金化されていない」とは、少なくともめっき層50の最表面に存在するCoのうち、合金化されていない部分が95wt%以上であることを言う。また、合金化されていない部分が99wt%以上であることが好ましい。なお、めっき層50の最表面よりも下方の層中にCoが含まれていても良い。
次に、スチールコード10の製造方法を図2から図6を用いて説明する。図2から図5は、スチールコード10の製造過程を示す図であり、断面を示している。
まず、図2に示すように、鋼線20を用意し、鋼線20にCuをめっきして第一層30を形成する(第一めっき工程)。
次に、図3および図4に示すように、第一層30の上に、CoおよびZnをめっきして第二層40を形成し、めっき線60を得る(第二めっき工程)。この第二めっき工程において、本実施形態では、まず第一層30の上に、Coをめっきし、次にZnをめっきしている。図4に示すように、離散的に形成されたCoの隙間に入り込むように、Znをめっきする。Znは、ZnがCuと直接接触する領域を形成するように、めっきすることが好ましい。なお、図3から図6においては、Coを見やすくするために実際の量よりも多い量で描いている。
Coを含むめっきをする工程において、めっき条件を調整することにより、図3に示したように、Coが偏在するようにめっきすることができる。例えば、めっき槽に通電する電流値、めっき槽を通過させる鋼線20の線速や、めっき液の組成などを調整することにより、Coが偏在するようにめっきできる。あるいは、めっき槽中でバブルを発生させながらめっきすることや、多孔質めっきの手法を用いることにより、Coが偏在するようにめっきできる。あるいは、シードが形成されやすい箇所と、シードが形成されにくい箇所とができるように、鋼線20やCuがめっきされた鋼線に酸洗いなどの下処理を施した後にCoをめっきしても、Coが偏在するようにめっきできる。
第二めっき工程の後に、めっき線60に熱処理を施す。熱処理の温度は、CuとZnとの合金化温度以上の温度とする。また、熱処理の温度は、Znが液相となる融点(419.5℃)より高い550℃以上650℃以下が好ましい。熱処理の時間は3秒以上7秒以下とすることが好ましい。
この熱処理により、図5に示すように、CuとZnが合金化されて真鍮となる。また、この熱処理により、真鍮がめっき線60の表面に広がり、めっき線60の表面にCoの一部を露出させることができる。あるいは、この熱処理により、めっき線60の表面に露出するCoの面積を大きくすることができる。もっとも、図5とは異なり、熱処理でめっき線60の表面にCoを露出させず、めっき線60の表面が真鍮のみで覆われる状態としてもよい。
次に、図5で得られためっき線60に伸線加工を施す。すると、図6に示すように、スチールコード10の表面に、Coで覆われた領域51と、Coで覆われていない領域52とが混在したスチールコード10が得られる。このとき、伸線加工の前に熱処理を施して最表面にCoの少なくとも一部を露出させておくと、伸線加工を施した場合に最表面に露出するCoの面積を大きくすることができる。
なお、めっき線60の表面にCoが露出されていなくても、伸線加工の条件を適宜設定することにより、めっき線60の最表面の真鍮を削ってCoを露出させ、最表面にCoで覆われた領域51と、Coで覆われていない領域52とが混在したスチールコード10を得ることもできる。
なお、上述した実施形態では、Cu,Co,Znをこの順にめっきする方法を説明したが、本発明はこれに限られない。Cuをめっきした後に、Zn,Coをこの順にめっきしてもよい。あるいは、Cuをめっきした後に、ZnとCoをともに含むめっき液を用いて、ZnとCoを同時にめっきしてもよい。
もっとも、上述したように、Cu,Co,Znをこの順にめっきすることが好ましい。伸線加工時に、Coが最表面に存在していると、金型によってCoが削られてしまい、Coが無駄になってしまう。このため、伸線加工時に露出しているCoの領域を過剰に大きくしないために、Cu,Co,Znをこの順にめっきすることが好ましい。
このように、本実施形態に係るスチールコード10によれば、スチールコード10の表面に、Coで覆われた領域51と、Coで覆われていない領域52とが混在している。このようなスチールコード10は、初期接着性および耐湿熱性が特に優れていることを、本発明者は以下の実施例と比較例を比較することにより見出した。ゴムとスチールコード10との界面に適度な比率でCoとZnが混在しているので、初期接着性と耐湿熱性が両立していると推測される。
めっき層50の最表面において、Coで覆われた領域51の面積と、Coで覆われていない領域52の面積との比は、2:98〜30:70である。Coで覆われた領域51が小さすぎると、耐湿熱性を高められない。Coで覆われていない領域52が小さすぎると、初期接着性を高められない。
なお、好ましくは、Coで覆われた領域51の面積と、Coで覆われていない領域52の面積との比は、4:96〜20:80である。さらに好ましくは、Coで覆われた領域51の面積と、Coで覆われていない領域52の面積との比は、8:92〜15:85である。
本実施形態において、めっき層50におけるCoの含有量が2〜8wt%である。Coが少なすぎると、ゴムとめっき層50との耐湿熱性を高められない。Coが多すぎると、Coで覆われていない領域52が形成されにくいため、初期接着性を十分確保することができない。
図6に示したように、Coで覆われていない領域52の少なくとも一部においては、めっき層50の最表面から鋼線20との界面までの間にCoが存在していないことが好ましい。図6において二本の二点鎖線で挟まれた領域に示したように、スチールコード10の最表面のうちCoで覆われていない領域52から、深さ方向(径方向内側)に向かって、鋼線20との界面までの領域には、Coが存在していないことが好ましい。
また、図6に示したように、スチールコード10の断面視で、Coは鋼線20から離間した位置に存在していることが好ましい。Coをめっき層50中に埋没させた場合に比べて、より少量のCoで効果的にスチールコード10の耐湿熱性を高めることができる。
Coで覆われている領域51の少なくとも一部は、めっき層50の平面視において、めっき層50の最表面に島状に存在していることが好ましい。島状のCoで覆われている領域51の周囲をCoで覆われていない領域52が取り囲んでいるため、初期接着性と耐湿熱性の双方を高めやすい。ここでいう島状とは、Coで覆われている領域51がある程度の面積を有してまとまっている状態を指している。Coで覆われている領域51は、円状、線状、矩形状、星形状、多角形状、楕円状などであってもよい。Coで覆われている領域51と、他のCoで覆われている領域51とは、Coで覆われていない領域52によって隔てられている。
なお、伸線加工時に、スチールコードの表面に、Coで覆われた領域と、Coで覆われていない領域とが混在するようにしてもよいし、伸線加工の前に、Coで覆われた領域と、Coで覆われていない領域とが混在するようにしてもよい。
図7は、エネルギー分散型X線分析装置(EDX:Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)で測定した、本実施形態に係るスチールコード10の最表面のCoを示す図である。図7は、Oxford社のX-Max80Premiumで、加速電圧3kVで分析したものである。図7に示したように、本実施形態においては、スチールコード10の表面に、Coで覆われた領域51と、Coで覆われていない領域52とが混在していることが確認できた。
本発明者は、表1に示すようにめっきの順番、Coめっき条件を変えて実施例1〜4および比較例1,2のスチールコードを作製し、伸線加工性と、ゴムとの初期接着性、ゴムとの耐湿熱性について評価した。
<実施例1>
鋼線としてSWRS80A(80C材)のピアノ線を用いた。φ5.5mmの鋼線に、酸洗いの表面処理を施した。次に、この鋼線に、φ1.4mmとなるように粗伸線加工を施した。次に、Cu,Co,Znをこの順にめっきをした。このときのCoのめっき条件は、電流密度を7A/dm、めっき液のpHを2.5、めっき時間(鋼線がめっき液中に浸かっている時間)を1.0秒に設定した。さらに、炉内の温度を550〜600℃に設定し、5秒間、熱処理を施した。
<実施例2>
実施例1とはCoのめっき条件のみを変更して、実施例2に係るスチールコードを作製した。実施例2において、Coのめっき条件は、電流密度を28A/dm、めっき液のpHを2.5、めっき時間を1.0秒に設定した。すると、実施例2にかかるスチールコードのCoめっき量は、実施例1のめっき量よりも多くなった。
<実施例3>
実施例1とはCoのめっき条件のみを変更して、実施例3に係るスチールコードを作製した。実施例3において、Coのめっき条件は、電流密度を56A/dm、めっき液のpHを2.5、めっき時間を1.0秒に設定した。すると、実施例3にかかるスチールコードのCoめっき量は、実施例1のめっき量よりも多くなった。また、実施例3にかかるスチールコードのCoめっき量は、実施例2のめっき量よりも多くなった。
<実施例4>
実施例4は、Cuをめっきした後に,CoとZnを含むめっき液を用いて、CoとZnを同時にめっきした。CoとZnのめっきの条件は、電流密度を33A/dm、めっき液のpHを2.5、めっき時間を4秒に設定した。
得られたスチールコードのCoのめっき量は、実施例1よりも多く、実施例3よりも少なかった。
実施例1〜4のめっき条件で得られためっき線60に、仕上げ伸線加工を施して、φ0.25mmのフィラメントを得て、4本のフィラメントを撚り合わせてスチールコードを得た。実施例1〜4のスチールコードは、いずれも、その最表面に、Coで覆われた領域とCoで覆われていない領域とが混在していた。
<比較例1>
比較例1は、Cuをめっきした後にCoを、CoがCuの表面を隙間なく覆うようにめっきしたものである。その後、Cuの表面を隙間なく覆っているCoの表面にZnをめっきした。Coのめっき条件は、電流密度を70A/dm、めっき液のpHを2.5、めっき時間を1秒に設定した。
このようにして得られためっき線60に仕上げ伸線加工を施して、スチールコードを得たところ、その最表面には、Coで覆われた領域51のみが存在し、Coで覆われていない領域52が存在していなかった。
<比較例2>
比較例2は、Cuの上にZnのみをめっきし、Coをめっきしなかったスチールコードである。当然のことながら、スチールコードの最表面には、Coで覆われていない領域のみが存在していた。
<評価>
上述のようにして作製した実施例1〜4および比較例1,2に係るスチールコードについて、伸線加工性、ゴムとの初期接着性、ゴムとの耐湿熱性について評価した。
(伸線加工性)
上述のようにして得られるスチールコードの仕上げ伸線加工において、安定して伸線加工できる線速(最大線速)と、断線の程度とを考慮して、伸線加工のしやすさを評価した。
Aは、最大線速が大きく、かつ、断線しにくかったものを示す。
Cは、最大線速が小さく、かつ、断線しやすかったものを示す。
Bは、断線しにくかったが最大線速が小さい、または、最大線速が大きいが断線しやすかったものを示す。
表1に示したように、
実施例1のスチールコードは、最大線速が大きく、かつ、断線しにくかった。
実施例2のスチールコードは、最大線速が実施例1よりも低かったものの、断線は観測されなかった。
実施例3,4のスチールコードは、最大線速および断線のしにくさにおいて、実施例1よりも劣ったが、許容できる範囲であった。
(初期接着性)
初期接着性として、ゴムでスチールコードをはさみ、加硫処理後にゴムを剥離した。このときにスチールコードの表面に付着したゴムの状態を10点満点評価で目視で評点付けをした。
初期接着性は、比較例2が10点であり、最も優れていた。実施例1〜4も7点以上であり、優れていた。その中でも、実施例1,2は9点以上であり、特に優れていた。これに対して、比較例1は2点であり、初期接着性が良くなかった。比較例1においては、スチールコードの表面にCoが多く露出されていた結果、ゴムとの初期接着性が高まらなかったものと考えられる。
(耐湿熱性)
耐湿熱性は、以下のように評価した。上述のようにして得られた実施例1〜4および比較例1,2に係るスチールコードに、ゴムをトッピングし、温度150℃、圧力50kg/cmで20分間の加硫処理を施し、更に温度80℃湿度95%の高温多湿状態で5日間保管した。その後、ゴムをスチールコードから剥離して、スチールコードの外周面に付着しているゴムの状態から密着性を10段階評価した。
表1に示したように、実施例1〜4のスチールコードは、耐湿熱性が6点以上であり、優れていた。これに対して、比較例1,2は耐湿熱性が3点以下であり、劣っていた。
(接着性判定)
初期接着性と耐湿熱性の両方が所定のレベル以上であったものをOK、初期接着性と耐湿熱性の少なくとも一方が所定のレベルを下回っていたものをNGとした。実施例1〜4に係るスチールコードは初期接着性と耐湿熱性の両方が所定のレベル以上でありOKであった。比較例1,2に係るスチールコードは初期接着性と耐湿熱性の少なくとも一方が所定のレベルを下回っておりNGであった。
以上の評価のように、実施例1〜4に係るスチールコードは、初期接着性と耐湿熱性の両方の特性が高いことが確かめられた。また、実施例1〜4に係るスチールコードは、伸線加工性も高い。
これに比べて、比較例1に係るスチールコードは、初期接着性および耐湿熱性が低かった。比較例2に係るスチールコードは、初期接着性は高いものの、耐湿熱性が低く、初期接着性と耐湿熱性が両立できなかった。

Claims (5)

  1. Cu,Co,Znを有するめっき層を備えたスチールコードの製造方法であって、
    鋼線に前記Cuをめっきする第一めっき工程と、
    前記Cuの上に前記Coおよび前記Znをめっきしてめっき線を得る第二めっき工程と、
    前記めっき線を伸線してスチールコードを得る伸線工程を有し、
    前記伸線工程後において、前記スチールコードの表面に、Coで覆われた領域と、Coで覆われていない領域とが混在している、スチールコードの製造方法。
  2. 前記第二めっき工程で、前記Znが前記Cuと直接接触する領域を形成する、請求項記載のスチールコードの製造方法。
  3. 前記第二めっき工程の後に、前記Cuと前記Znとの合金化温度以上の温度で熱処理を行い、前記めっき線の表面に前記Coの一部を露出させる、請求項またはに記載のスチールコードの製造方法。
  4. 前記熱処理は、Znが液相となる温度以上の温度で行う、請求項に記載のスチールコードの製造方法。
  5. 前記第二めっき工程において,前記Coをめっきした後に前記Znをめっきする、請求項からのいずれか一項に記載のスチールコードの製造方法。
JP2015204894A 2015-10-16 2015-10-16 スチールコードの製造方法 Active JP6659302B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015204894A JP6659302B2 (ja) 2015-10-16 2015-10-16 スチールコードの製造方法
US15/768,728 US10914015B2 (en) 2015-10-16 2016-10-13 Steel cord and method for producing the same
CN201680060559.0A CN108138350B (zh) 2015-10-16 2016-10-13 钢帘线及其制造方法
KR1020187010469A KR102539728B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-13 스틸 코드 및 그의 제조 방법
EP16855495.4A EP3363933B1 (en) 2015-10-16 2016-10-13 Steel cord and method for manufacturing same
PCT/JP2016/080448 WO2017065242A1 (ja) 2015-10-16 2016-10-13 スチールコードおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015204894A JP6659302B2 (ja) 2015-10-16 2015-10-16 スチールコードの製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017075384A JP2017075384A (ja) 2017-04-20
JP2017075384A5 JP2017075384A5 (ja) 2018-08-09
JP6659302B2 true JP6659302B2 (ja) 2020-03-04

Family

ID=58517239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015204894A Active JP6659302B2 (ja) 2015-10-16 2015-10-16 スチールコードの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10914015B2 (ja)
EP (1) EP3363933B1 (ja)
JP (1) JP6659302B2 (ja)
KR (1) KR102539728B1 (ja)
CN (1) CN108138350B (ja)
WO (1) WO2017065242A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107824630B (zh) * 2017-10-23 2019-05-10 江苏兴达钢帘线股份有限公司 一种金属线、其制造方法及轮胎
BR112021013236A2 (pt) 2019-01-31 2021-09-14 Nv Bekaert Sa Cabo de aço com revestimento de latão enriquecido com partículas de ferro
CN113574223A (zh) * 2019-04-24 2021-10-29 栃木住友电工株式会社 钢丝帘线、带层叠体、轮胎
JP6781800B1 (ja) * 2019-05-09 2020-11-04 トクセン工業株式会社 ゴム補強用金属線及び、ゴム補強用金属線の製造方法
DE112021002187T5 (de) * 2020-04-06 2023-01-19 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Filament, Stahlkabel und Reifen
CN111497526A (zh) * 2020-04-16 2020-08-07 江苏通用科技股份有限公司 一种载重子午线轮胎胎体结构
CN114574915A (zh) * 2022-04-18 2022-06-03 南京工业职业技术大学 一种含稀土Cu-Zn-Co钢帘线镀层及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5628814B2 (ja) * 1974-03-07 1981-07-04
GB1598388A (en) * 1978-05-26 1981-09-16 Bekaert Sa Nv Steel wire reinforcing elements
FR2484876A1 (fr) * 1980-05-27 1981-12-24 Sodetal Developp Fil Metalliqu Objets metalliques pour le renforcement d'articles en caoutchouc et leur procede de fabrication
JPH01177390A (ja) * 1988-01-06 1989-07-13 Bridgestone Corp ゴム製品補強用の金属線材の製造方法
JPH05247271A (ja) * 1992-03-03 1993-09-24 Bridgestone Corp スチールコードとゴム組成物との複合体
JP4744672B2 (ja) * 2000-06-29 2011-08-10 株式会社ブリヂストン ゴム−スチールコード複合体
US6814116B2 (en) 2000-11-09 2004-11-09 Bridgestone Corporation Tire with specified rubber-steel cord composite
JP5628814B2 (ja) * 2009-09-09 2014-11-19 株式会社ブリヂストン ブラスめっき付きスチールコード及びスチールコード−ゴム複合体並びにこれらを用いたタイヤ
JP6137587B2 (ja) * 2011-09-06 2017-05-31 栃木住友電工株式会社 ゴム補強用金属線、その製造方法及びタイヤ
KR101508683B1 (ko) * 2014-11-10 2015-04-07 홍덕산업(주) 고무 보강용 스틸코드 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3363933A1 (en) 2018-08-22
KR20180067544A (ko) 2018-06-20
US20180266000A1 (en) 2018-09-20
CN108138350A (zh) 2018-06-08
JP2017075384A (ja) 2017-04-20
CN108138350B (zh) 2020-09-01
EP3363933B1 (en) 2021-09-01
WO2017065242A1 (ja) 2017-04-20
EP3363933A4 (en) 2019-03-06
KR102539728B1 (ko) 2023-06-02
US10914015B2 (en) 2021-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6659302B2 (ja) スチールコードの製造方法
KR101331387B1 (ko) 금속 코드, 고무 코드 복합체 및 이들을 이용한 공기주입타이어
JP5513002B2 (ja) ゴム−スチールコード複合体および空気入りラジアルタイヤ
JP6137587B2 (ja) ゴム補強用金属線、その製造方法及びタイヤ
JP2014019974A (ja) ゴム・コード複合体、及びそれを用いた空気入りタイヤ
JP2021120266A (ja) コード・ゴム複合体及び空気入りタイヤ
JP4602314B2 (ja) 金属コード、ゴム・コード複合体、及びそれを用いた空気入りタイヤ
JP6369588B1 (ja) 空気入りタイヤ
JP2007177386A (ja) 金属コード、ゴム・コード複合体、及びそれを用いた空気入りタイヤ
US11760129B2 (en) Tire
JP4270818B2 (ja) 重荷重用タイヤ
JP3322934B2 (ja) 空気入りラジアルタイヤ
JP4542177B2 (ja) 重荷重用タイヤ
JP2014019303A (ja) 自動二輪車用タイヤ
JP2007186736A (ja) 金属ワイヤの製造方法、ゴム物品補強用金属コード及び車両用タイヤ
JPH0521990B2 (ja)
JP5861833B2 (ja) ゴム製品補強用スチールワイヤおよびその製造方法
JP5649291B2 (ja) ベルトコード及び車両用タイヤ
WO1991017063A1 (en) Pneumatic radial tire
JP2019521897A (ja) 金属プライを有するタイヤ用ベルト
JPH09164604A (ja) コード/ゴム複合体の製造方法
CN113795625A (zh) 橡胶补强用金属线及橡胶补强用金属线的制造方法
JP6258758B2 (ja) ゴム物品補強コード
JPS60226303A (ja) スチ−ルラジアルタイヤ
JPS58164402A (ja) 耐久寿命を改良したラジアルタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160928

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160928

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20160928

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161125

A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20180423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181218

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190320

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20190425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6659302

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250