JPH0711593A - ゴム製品補強用スチールワイヤ及びその製造方法 - Google Patents

ゴム製品補強用スチールワイヤ及びその製造方法

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JPH0711593A
JPH0711593A JP5153568A JP15356893A JPH0711593A JP H0711593 A JPH0711593 A JP H0711593A JP 5153568 A JP5153568 A JP 5153568A JP 15356893 A JP15356893 A JP 15356893A JP H0711593 A JPH0711593 A JP H0711593A
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steel wire
thickness
rubber
plating
plating layer
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JP5153568A
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Takeshi Takamatsu
剛 高松
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐腐食性及びゴム接着性に優れたゴム製品補
強用スチールワイヤ及びその製造方法を提供する。 【構成】 鋼線に銅めっき処理を施した後、伸線加工を
施し、銅めっき厚みを2〜7μmに成した後に、さらに
その上に厚み0.1〜0.3μmのブラスめっき処理を
施して、Fe地が完全に上記めっき層で被覆されたゴム
製品補強用スチールワイヤを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ、コンベヤベル
ト、ホース等のゴム製品補強材として、特に耐腐食性と
ゴム接着性に優れたスチールワイヤ及びその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】ゴム製品補強用スチールワイヤは、タイ
ヤ、コンベヤベルト、ホース等の補強材として、ゴム中
に埋め込まれて使用されるものであり、その要求品質と
して、強度、耐腐食性、ゴム接着性、柔軟性等がある。
【0003】このうち、要求される耐腐食性とゴム接着
性を達成する手段として、スチールワイヤにブラスめっ
き処理を施す方法が通常用いられている。一般的なブラ
スめっき処理の第一の方法として、スチールワイヤに銅
および亜鉛を夫々別浴で電気めっき処理し、しかる後に
通電加熱して銅と亜鉛を相互拡散させることによりブラ
ス化させる方法があり、第二の方法として、シアン化錯
イオン浴を用いた電気ブラスめっき処理方法がある。上
記銅めっき浴にはピロリン酸銅浴あるいは硫酸銅浴が用
いられ、また亜鉛めっき浴には硫酸亜鉛浴が一般に用い
られている。
【0004】そして、上記の方法により得られたワイヤ
は、湿式伸線機により、総減面率94〜98%の伸線加
工が施され、強度および柔軟性を持つ所要のサイズのス
チールワイヤが得られる。このスチールワイヤは複数本
撚り合わされてタイヤコード又はコンベヤコードと成さ
れた後にタイヤ又はコンベヤベルトのゴム中に埋め込ま
れたり、またホース製造時に複数本が編まれて、ホース
のゴム中に埋め込まれて使用されるものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造方法に
おいて、伸線前のブラスめっき層の厚さは通常2μm程
度であり、これに減面率94〜98%の伸線加工を施す
ため、ブラスめっき層も薄く引き伸ばされ、厚みが0.
3μm以下になる。このとき、めっき層が均等に引き延
ばされない場合、例えばダイス進入角度が偏っていた
り、ダイスにいびつが存在していたりすると、局部的に
ブラスめっき層が剥離する現象が発生する。その結果、
母材のFe地が局部的に露出した状態になる。
【0006】上記スチールワイヤを例えばタイヤコード
と成した後、タイヤに埋め込んで使用すると、タイヤの
ゴム中に含まれる水分や、タイヤの切り疵や欠陥部から
浸入する雨水により、Fe地露出部が錆びると共に、F
e地露出部とブラス間の電位差が大きいため局部電池が
形成され、Fe地が溶出する、いわゆる腐食が発生して
しまい、スチールワイヤの強度低下を招いてしまう。
【0007】また、Fe地露出部はゴム材との接着性に
劣るため、スチールワイヤからゴム材が剥離する、いわ
ゆるセパレーツ現象が発生する原因となる。さらに、F
e地露出部はめっき部より表面粗さが大きく、摩耗係数
が大きいため、スチールワイヤ同士のこすれ合いによ
る、いわゆるフレッティング摩耗が促進され、その結果
スチールワイヤの強度が低下し、断線を引き起こしてし
まう。
【0008】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、耐腐食性とゴム接着性に優れたス
チールワイヤ及びその製造方法を提供することを目的と
するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、めっき条件の変化がスチールワイヤの
耐腐食性とゴム接着性に及ぼす影響について鋭意研究を
重ねた。その結果、鋼線表面に適当な厚みの伸線加工が
施された銅めっき層を設けることにより耐腐食性が向上
し、また、その上に適当な厚みのブラスめっき層を設け
ることにより、ゴム接着性が向上できることを見いだ
し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0010】すなわち本発明は、鋼線表面に、伸線加工
が施された厚み2〜7μmの銅めっき層を有し、その上
に厚み0.1〜0.3μmのブラスめっき層を有するゴ
ム製品補強用スチールワイヤを第1の発明とし、鋼線に
銅めっき処理を施した後、伸線加工を施し、銅めっき厚
みを2〜7μmに成した後に、さらにその上に亜鉛めっ
きを施し、通電拡散処理を施すことにより厚み0.1〜
0.3μmのブラスめっき層を設けることを特徴とする
ゴム製品補強用スチールワイヤの製造方法を第2の発明
とする。
【0011】
【作用】鋼線に銅めっき処理を施した後、伸線加工を施
すことにより、銅めっき層の金属組織が密で強靱になる
ので、スチールコードの耐腐食性が向上する。しかし、
この伸線加工が施された銅めっき層の厚みが2μm未満
では、耐腐食性が十分ではない。一方、伸線加工が施さ
れた銅めっき層の厚みが7μmを越えても、耐腐食性の
さらなる向上はなく、めっきコストが増大するだけであ
る。
【0012】伸線加工が施された銅めっき層の上にブラ
スめっき層を設けることにより、従来起こっていためっ
き剥離がなくなり、Fe地が完全にブラスめっき層で被
覆され、スチールワイヤのゴム接着性を向上できる。す
なわち、本発明のスチールワイヤがゴム中に埋め込まれ
た場合に、ゴムの加硫に際して生じる化学反応によっ
て、ブラスめっき層が確実にゴムに接着される。しか
し、ブラスめっき層の厚みが0.1μm未満ではゴムと
化学反応する量が少ないため、十分なゴム接着力が得ら
れない。一方、ブラスめっき層の厚みが0.3μmを越
えても、ゴム接着力のさらなる向上はなく、めっきコス
トの増大を招いてしまう。
【0013】
【実施例】以下に本発明のスチールワイヤの特性を、具
体的な実施例に基づいて、従来のスチールワイヤと対比
しながら説明する。
【0014】本発明のスチールワイヤの概略製造工程を
図1に示し、従来例のスチールワイヤの概略製造工程を
図2に示す。
【0015】(実施例)線径1.0mmのスチールワイ
ヤに、めっき前処理として電解酸洗、アルカリ洗浄を施
し、次いでピロリン酸銅めっき処理および硫酸銅めっき
処理を施して、銅めっき厚みが約17μmのスチールワ
イヤを得た。次に湿式スリップ式伸線機により、上記ス
チールワイヤを線径0.175mmに伸線加工して、銅
めっき厚みが約3μmのスチールワイヤを得た。さら
に、上記伸線加工後のスチールワイヤに硫酸亜鉛めっき
処理を施し、通電加熱装置により420℃で拡散させて
銅めっき層の上に厚み約0.2μmのブラスめっき層を
有する実施例のスチールワイヤを得た。
【0016】(従来例)線径1.0mmのスチールワイ
ヤに、めっき前処理として電解酸洗、アルカリ洗浄を施
し、次いでピロリン酸銅めっき処理、硫酸亜鉛めっき処
理を施して、厚み約1.5μmの銅めっき層の上に、厚
み約0.5μmの亜鉛めっき層を形成し、次いで通電加
熱装置により420℃で拡散させて、ブラスめっき厚み
が約2μmのスチールワイヤを得た。次に湿式スリップ
式伸線機により、上記スチールワイヤを線径0.175
mmに伸線加工して、ブラスめっき厚みが約0.3μm
の従来例のスチールワイヤを得た。
【0017】上記ピロリン酸銅めっき処理、硫酸銅めっ
き処理、および硫酸亜鉛めっき処理の各めっき処理条件
を下記に示す。 《ピロリン酸銅めっき処理》 ピロリン酸銅 75〜105 g/l ピロリン酸カリウム 280〜370 g/l アンモニア水(28%) 2〜 5 ml
/l 硝酸カリウム 0〜 15 g/l P 比 7〜 9 P H 8.5〜 9 電流密度 3〜 12 A/dcm2 《硫酸銅めっき処理》 硫酸銅 180〜240 g/l 硫 酸 45〜 60 g/l 温 度 20〜 40 ℃ 電流密度 10〜 40 A/dcm2 《硫酸亜鉛めっき処理》 硫酸亜鉛 200〜400 g/l 硫酸アンモニウム 0〜 20 g/l 温 度 20〜 30 ℃ 電流密度 10〜 30 A/dcm2
【0018】上記製造工程により得られた実施例と従来
例のスチールワイヤの表面を金属顕微鏡で観察したとこ
ろ、実施例のスチールワイヤは長手方向にわたり均一に
良好なめっき層が形成されていた。これに対して、従来
例のスチールワイヤは長手方向にめっき剥離が発生して
いた。
【0019】次に、実施例と従来例のスチールワイヤの
耐腐食性について調査した。評価方法として、化学実験
で通常使用されるポテンシオスタット装置を用い、夫々
のスチールワイヤを5%NaCl溶液中(25℃)に浸
漬して、腐食電位を測定して比較した。その結果を図3
に示す。
【0020】腐食電位の値については、電位が高いほど
Fe地の被覆状態が良く、腐食が進行しにくいことを示
す。図3によると、従来例のブラスめっきを施したスチ
ールワイヤの腐食電位が−0.5〜−0.43Vである
のに対し、実施例のスチールワイヤの腐食電位は−0.
3〜−0.25Vであり、耐腐食性に優れていることが
わかった。従来例のスチールワイヤは、めっき剥離部す
なわち露出Fe地部の影響により、腐食電位が低下した
と推定される。
【0021】次に、実施例のスチールワイヤの製造工程
における硫酸銅めっき処理条件を様々に変えて、伸線後
の銅めっき厚みと腐食電位の関係を調べた。その結果を
図4に示す。なお、ブラスめっき層の厚さは全て約0.
2μmに設定した。
【0022】図4によると、伸線後の銅めっき厚みが2
μm未満になると、腐食電位は急激に低くなっている。
また、伸線後の銅めっき厚みが7μmを越えても腐食電
位の上昇は見られない。
【0023】次に、実施例のスチールワイヤの製造工程
において、硫酸亜鉛めっき処理条件を様々に変えること
により、ブラスめっき厚みを様々に変えて、ブラスめっ
き厚みとゴム付着率の関係を調べた。その結果を図5に
示す。ここで、ゴム付着率とは、スチールワイヤをゴム
中に埋め込み、加硫した後に引抜いて、スチールワイヤ
の全表面積に占めるゴム付着部の面積を百分率で表した
もので、数値が大きい程ゴム付着性が良いことを示す。
一般に、この種のスチールワイヤのゴム付着率は75%
以上が要求される。
【0024】図5によると、ブラスめっき厚みが0.1
未満になると、ゴム付着率は急激に低くなり、75%以
下になってしまう。また、ブラスめっき厚みが0.3μ
mを越えてもゴム付着率は変わらない。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、伸線加工が施された適
当な厚みの銅めっき層と、その上に適当な厚みのブラス
めっき層を有するため、耐腐食性及びゴム接着性に優れ
たスチールワイヤを得ることができる。従って、タイ
ヤ、コンベヤベルト、ホース等に埋め込んで使用した場
合に、ゴム中の水分や雨水による腐食が防止できる。ま
た、鋼線表面の局部的な露出Fe地が皆無となるため、
スチールワイヤとゴムとのセパレーツ現象や、スチール
ワイヤ同士のフレッティング摩耗を減少でき、タイヤ、
コンベヤベルト、ホース等の寿命延長を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスチールワイヤの概略製造工程を示す
説明図である。
【図2】従来例のスチールワイヤの概略製造工程を示す
説明図である。
【図3】本発明の実施例と従来例のスチールワイヤの腐
食電位を示す比較図である。
【図4】スチールワイヤおける伸線後の銅めっき厚みと
腐食電位の関係図である。
【図5】スチールワイヤにおけるブラスめっき厚みとゴ
ム付着率の関係図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08J 5/04 7310−4F C25D 3/22 101 3/38 101 102

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼線表面に、伸線加工が施された厚み2
    〜7μmの銅めっき層を有し、その上に厚み0.1〜
    0.3μmのブラスめっき層を有するゴム製品補強用ス
    チールワイヤ。
  2. 【請求項2】 鋼線に銅めっき処理を施した後、伸線加
    工を施し、銅めっき厚みを2〜7μmに成した後に、さ
    らにその上に亜鉛めっきを施し、通電拡散処理を施すこ
    とにより、厚み0.1〜0.3μmのブラスめっき層を
    設けることを特徴とするゴム製品補強用スチールワイヤ
    の製造方法。
JP5153568A 1993-06-24 1993-06-24 ゴム製品補強用スチールワイヤ及びその製造方法 Pending JPH0711593A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000273776A (ja) * 1999-03-23 2000-10-03 Kanai Hiroaki タイヤ補強用スチールワイヤ
JP2011219836A (ja) * 2010-04-13 2011-11-04 Nippon Steel Corp ゴムとの接着性に優れた極細めっき鋼線
JP2012036543A (ja) * 2010-08-11 2012-02-23 Bridgestone Corp ゴム補強用スチールワイヤの製造方法およびゴム補強用スチールワイヤ
JP2012057734A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴムホースおよびその製造方法

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