JPH08155532A - メツキ鋼線の湿式伸線方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少なくとも１頭目のダイスに導入する潤滑剤
の水分を低下し極圧剤及び油性剤の含有率を相対的に高
めて好適な組成とし、かつゴム接着性の微調整を可能に
して、生産性とともに伸線加工性さらに製品の品質や信
頼性、汎用性を向上している。 【構成】メツキ鋼線材ａを水溶性の潤滑液とともに複数
のダイスに導入し湿式で連続して伸線加工するメツキ鋼
線の湿式伸線方法において、少なくとも１頭目ダイス３
の水溶性の潤滑液Ｌ１を次頭目以降のダイス７，８の潤
滑液Ｌ２に対し水分を低下し極圧剤及び油性剤の含有率
を相対的に高め少なくとも１頭目のダイス３にメツキ鋼
線材ａとともに導入して伸線加工した後、次頭目以降の
複数のダイス７，８によつて前記のメツキ鋼線材ａをさ
らに湿式で連続して伸線加工することに特徴を有し、ま
た、前記の水溶性の潤滑液Ｌ１において、この潤滑液Ｌ
１の極圧剤の含有率を１０〜４０ｗｔ％の範囲及び油性
剤の含有率を２０〜６０ｗｔ％の範囲内に相対的に高め
て伸線加工することに特徴を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のタイヤや高圧ホ
ース、ベルト等のゴム補強用スチールコードの素線等に
適用されるメツキ鋼線材を複数のダイスにより湿式で連
続して伸線加工するメツキ鋼線の湿式伸線方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】前記のようなゴム補強用スチールコード
の素線には、硬質（カーボン０．６５〜０．９５％wt
％）で細径のスチール線材をブラスメツキしてゴムとの
接着性、寿命を高めたメツキ鋼線（Ｃｕ＋Ｚｎメツキ）
として適用されている。また、このメツキ鋼線は、通
常、予めブラスメツキしたメツキ鋼線材を原材とし、潤
滑ケースの潤滑液（水溶性のエマルジョンタイプ）中に
配置した多数のダイスを有する湿式連続伸線機で伸線加
工されている。即ち、メツキ鋼線材を潤滑液とともに各
ダイスに順次に導入し連続して伸線加工し、この湿式伸
線加工により伸線加工性、ダイス寿命とともにゴムとの
接着性等を高めて、コード素線に対応した所望径のメツ
キ鋼線に伸線加工している。

【０００３】また、前記の湿式伸線加工では、通常、極
圧剤（リン酸塩，アルキルリン酸エステル等）や油性剤
（脂肪酸塩等）等を主成分とし水分を添加した水溶性
（エマルジョンタイプ）の潤滑液が適用されている。こ
の潤滑液は水分を添加して適度の動粘度とし、油性剤等
は、主として各ダイスの潤滑性、即ち伸線加工性やダイ
ス寿命を高め、また、ゴム加硫時にメツキ中のＣｕはゴ
ムのＳと化合してＣｕＳを生成しゴムとの接着性を高め
るのに対して、極圧剤は、主としてメツキ中のＺｎをリ
ン酸亜鉛にして、ＣｕＳの生成を抑制してゴムとの反応
性つまりゴム接着性を適度に調整する。また、従来の潤
滑液は、多数のダイスの伸線加工性及びダイス寿命を高
めるのに好適な共通の組成になつている。

【０００４】前記のダイスは、通常、タングステンカー
バイト等の超硬合金ダイスが使用されているが、最近、
このダイスに比べ数十倍の寿命を有するダイヤモンドダ
イスを前記のメツキ鋼線材の伸線加工用に開発してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のメツキ鋼線材の
湿式伸線では、前記のように各ダイス共通の潤滑液で伸
線加工するため、表面凹凸（メツキ粒子の凹凸）により
摩擦が大きいメツキ鋼線材を当初に伸線する１頭目のダ
イスにおいて、油性効果が不足してメツキ割れ等が生じ
易くダイス寿命が低下し、また次頭目以降のダイスによ
る伸線にも大きく影響して、伸線加工性、ダイス寿命と
ともに製品の品質低下、信頼性等に課題がある。また、
各ダイス共通の潤滑液の組成を変えると、各ダイスの伸
線加工性や寿命が低下し、かつメツキのＣｕとＺｎの比
率が大きく変化して、ゴムの異なる組成に適応したゴム
との反応性つまりゴム接着性の微調整ができないなどの
課題がある。

【０００６】なお、１頭目のダイスにＮａ又はＣａ石鹸
を主成分とする乾式の潤滑剤を使用して伸線加工性を高
めると、メツキ鋼線材の表面に残存するその潤滑剤が次
頭目以降のダイスに適用される水溶性の潤滑液に混入し
てＰＨが上昇して変質されるため適用できない。

【０００７】本発明は、前記のような課題に対処するた
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、少
なくとも１頭目のダイスに導入する潤滑剤の水分を低下
し極圧剤及び油性剤の含有率を相対的に高めて好適な組
成とし、メツキ鋼線材の伸線加工性及びダイス寿命を高
めかつゴム接着性の微調整を可能にして、生産性ととも
に伸線加工性さらに製品の品質や信頼性、汎用性を向上
したメツキ鋼線の湿式伸線方法を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、メツキ鋼線材
を水溶性の潤滑液とともに複数のダイスに導入し湿式で
連続して伸線加工するメツキ鋼線の湿式伸線方法におい
て、少なくとも１頭目ダイスの水溶性の潤滑液を次頭目
以降のダイスの潤滑液に対し水分を低下し極圧剤及び油
性剤の含有率を相対的に高め少なくとも１頭目のダイス
にメツキ鋼線材とともに導入して伸線加工した後、次頭
目以降の複数のダイスによつてさらに前記のメツキ鋼線
材を湿式で連続して伸線加工し、また、前記の潤滑液の
極圧剤の含有率を１０〜４０ｗｔ％の範囲及び油性剤の
含有率を２０〜６０ｗｔ％の範囲内に相対的に高めて伸
線加工することにより、総合的にメツキ鋼線材の伸線加
工性やダイス寿命を高めかつゴム接着性の微調整を可能
として、前記のような課題を解消している。

【０００９】

【作用】少なくとも１頭目のダイスにおいて、水分を低
下し極圧剤及び油性剤の含有率を相対的に高めた水溶性
の潤滑液がメツキ鋼線材とともに導入され、表面凹凸に
より摩擦が大きいメツキ鋼線材が当初に格別なメツキの
損傷等もなく円滑に伸線加工された後、さらに次頭目以
降の複数のダイスにおいて、この各ダイスに好適な水溶
性の潤滑液が導入されさらに前記のメツキ鋼線材が連続
して円滑に伸線加工されるとともに、少なくとも１頭目
ダイス用の潤滑液中の極圧剤増減によつてメツキ層のＣ
ｕとＺｎとの比率の微調整が可能となり、ゴムの異なる
組成に対応したゴムとの反応性つまりゴム接着性に容易
にコントロールされて、ダイスの寿命や伸線加工性さら
に製品の品質や信頼性、汎用性が効果的に高められる。

【００１０】また、少なくとも１頭目ダイス用の潤滑液
において、この極圧剤の含有率を１０〜４０ｗｔ％の範
囲及び油性剤の含有率を２０〜６０ｗｔ％の範囲内に相
対的に高めて伸線加工することにより、伸線加工性や品
質、信頼性等がさらに高められる。

【００１１】

【実施例】図１及び図２に本発明の実施例を示す。図中
ａは予めブラスメツキされたメツキ鋼線材、１ａはメツ
キ鋼線材の原料ボビン、３は潤滑ケース２の潤滑液Ｌ１
内に配置した１頭目（当初）のダイス、７は潤滑ケース
５の潤滑液Ｌ２中の線材移動経路（ドライビングコーン
６ａとアイドリングコーン６ｂ間）に配置した次頭目以
降の複数のダイス、８は潤滑ケース５の線材出側に配置
したダイス、９は伸線加工後のメツキ鋼線ａ１を移送す
るキヤプスタン、１ｂはその巻取ボビン、１０は駆動用
のモーター、Ｌ１は１頭目ダイス３に導入される水溶性
（エマルジョンタイプ）の潤滑液、Ｌ２は次頭目以降の
ダイス７，８に導入される水溶性（エマルジョンタイ
プ）の潤滑液である。

【００１２】図示の実施例は、メツキ鋼線材ａを水溶性
の潤滑液とともに複数のダイスに導入し湿式で連続して
伸線加工するメツキ鋼線の湿式伸線方法において、少な
くとも１頭目ダイス３の水溶性の潤滑液Ｌ１を次頭目以
降のダイス７，８の潤滑液Ｌ２に対し水分を低下し極圧
剤及び油性剤の含有率を相対的に高め少なくとも１頭目
のダイス３にメツキ鋼線材ａとともに導入して伸線加工
した後、次頭目以降の複数のダイス７，８によつてさら
に前記のメツキ鋼線材ａを湿式で連続して伸線加工する
メツキ鋼線の湿式伸線方法になつている。

【００１３】また、前記のメツキ鋼線の湿式伸線方法に
おいて、少なくとも１頭目ダイス３に導入する水溶性の
潤滑液Ｌ１において、潤滑液Ｌ１の極圧剤の含有率を１
０〜４０ｗｔ％の範囲及び油性剤の含有率を２０〜６０
ｗｔ％の範囲内に相対的に高めて伸線加工することを特
徴とするメツキ鋼線の湿式伸線方法になつている。

【００１４】さらに詳述すると、前記のメツキ鋼線材ａ
は、スチール線材に予め適度の厚さにブラスメツキ（Ｃ
ｕ＋Ｚｎ）したメツキ鋼線材であり、図１に示すような
湿式連続伸線機により湿式で連続して伸線加工され、そ
の複数本ないし十数本を撚り合わせてスチールコードと
し、タイヤ等のゴム内に埋設し加硫してそのゴム補強等
に使用される。このメツキ鋼線材ａは、メツキして防錆
性、寿命を高めるとともに、メツキのＣｕは加硫時にゴ
ム中のＳと反応してＣｕＳとなり、適量のＣｕＳの生成
によりゴムとの接着性を高めるのに対し、Ｚｎは潤滑液
中の極圧剤でリン酸亜鉛になりメツキのＣｕとＺｎとの
比率を調整してＣｕＳ生成を適度に抑制する。即ち、ゴ
ムとの反応性つまりゴム接着性をコントロールする。

【００１５】前記のダイス３，７，８は、タングステン
カーバイト等の超硬合金ダイスや、このダイスに比べ数
十倍の寿命のダイヤモンドダイスが適用されて、メツキ
鋼線材ａを潤滑液Ｌ１又はＬ２とともに導入する伸線加
工穴を備えている。

【００１６】また、図１に示すようにダイス３は、潤滑
ケース５の線材導入側に設けた潤滑ケース２の水溶性の
潤滑液Ｌ１内に配設されて、この潤滑液Ｌ１がスチール
線材ａとともに導入されて当初に伸線加工する１頭目の
ダイスになつている。ダイス７は、潤滑ケース５の水溶
性の潤滑液Ｌ２内に配設されているドライビングコーン
６ａとアイドリングコーン６ｂ間のメツキ鋼線材の各移
動経路に配置された次頭目以降のダイスになつている
（図示例は１０個）。ダイス８は、潤滑ケース５の線材
出側に配置された最終のダイスになつている。これらの
ダイス７，８には潤滑ケース５内の潤滑液Ｌ２がメツキ
鋼線材とともに導入されて、メツキ鋼線材ａをさらに連
続して伸線加工する。なお、必要に応じ潤滑ケース２内
に２頭目又は３頭目のダイスも配置して、これらに潤滑
液Ｌ１を導入して伸線加工することも可能である。

【００１７】さらに、前記の潤滑液Ｌ１は、表１に示す
ように基本的に潤滑液Ｌ２（表２）に対し水分を低下し
極圧剤及び油性剤等の含有率を相対的に高めた組成にな
つており、図１に示すように潤滑液ケース２内に収容し
て１頭目のダイス３の伸線加工に適用される。必要に応
じ２頭目又は３頭目のダイスにも適用される。

【００１８】

【表１】 この潤滑液Ｌ１は、表示のように極圧剤を組成Ａ：１０
〜４０ｗｔ％（さらに好ましくは組成Ｂ：２０〜４０ｗ
ｔ％）の範囲、油性剤を組成Ｂ：２０〜６０ｗｔ％（さ
らに好ましくは組成Ｂ：３０〜５０ｗｔ％）範囲内にし
て、少なくとも１頭目ダイス３における伸線加工に好適
な潤滑性を有し、メツキ鋼線材ａのメツキ中のＺｎを適
度にリン酸亜鉛にしてＣｕとＺｎとの比率、即ち、メツ
キのＣｕとゴムとの反応性つまりゴム接着性の微調整を
可能にしている。なお、表１の組成は、線径及びメツキ
層厚のことなる多数のメツキ鋼線材を伸線加工して得ら
れた実験値に基づくものである。

【００１９】図２に示す特性曲線は、潤滑液中の極圧剤
を比較的に高い含有率とし、この含有率を増減して極圧
剤によるメツキのＺｎ還元反応を、還元電位法により還
元時間により測定したものであつて、図示から明らかな
ように極圧剤を増減するとＺｎ還元反応が反比例する特
性があり、前記の潤滑液Ｌ１において、この極圧剤の含
有率を前記の範囲内で増減することにより、メツキ鋼線
ａ１のＣｕとＺｎとの比率つまりゴム接着性を容易に微
調節できる。

【００２０】前記の潤滑液Ｌ２は、表２に示す成分の原
液を水で５〜１０倍に希釈した状態で使用され、図１に
示すように次頭目以降のダイス７，８において良好な伸
線加工性を発揮する共通の組成になつており、基本的に
は従来の湿式連続伸線に適用されていた潤滑液とほぼ同
様な組成になつている。

【００２１】

【表２】 前記のメツキ鋼線材ａは図１に示すような湿式連続伸線
機で連続して伸線加工される。即ち、メツキ鋼線材ａは
原料ボビン１ａでセツトされ、潤滑ケース２に前記の潤
滑液Ｌ１、潤滑ケース５に前記の潤滑液Ｌ２を収容し
て、モーター１０でドライビングコーン６ａやキヤプス
タン９、巻取ボビン１ｂを駆動すると、メツキ鋼線材ａ
は、矢示のように複数のガイドローラーで潤滑ケース２
内の１頭目のダイス３に潤滑液Ｌ１とともに導入されて
伸線された後、さらに、潤滑ケース５内の次頭目以降の
複数のダイス７，８に前記の潤滑液Ｌ２とともに導入さ
れてさらに湿式で連続的に伸線加工されて、所望径のメ
ツキ鋼線ａ１に加工されキヤプスタン９を経て巻取ボビ
ン１ｂに巻き取られる。

【００２２】前記の湿式連続伸線において、１頭目のダ
イス３では、水分を低下し極圧剤及び油性剤の含有率を
相対的に高めてこのダイスに対応した好適な組成の潤滑
液Ｌ１がメツキ鋼線材ａとともに導入されるため、表面
凹凸（メツキ粒子の凹凸）で摩擦が大きいメツキ鋼線材
ａを当初に格別なメツキ損傷等もなく円滑に伸線し、ダ
イス３の寿命とともに生産性が効果的に高められる。

【００２３】さらに、次頭目以降の複数のダイス７，８
では、これらのダイスに対応した好適な組成の潤滑液Ｌ
２がメツキ鋼線材ａとともに導入されさらに連続して円
滑に伸線加工される。なお、メツキ鋼線材ａに残留した
潤滑液Ｌ１が潤滑液Ｌ２が混入しても大量の潤滑液Ｌ２
の組成には格別な影響がなく、全般的に伸線加工性が著
しく高められて高品質のメツキ鋼線ａ１が能率良く製造
される。

【００２４】また、少なくとも１頭目ダイス３による伸
線において、潤滑液Ｌ１中の極圧剤の増減によつてメツ
キのＣｕとＺｎとの比率の調整が可能になり、ゴムの異
なる組成に対応したゴムとの反応性（ＣｕＳ生成）つま
りゴム接着性を容易に微調整できて、メツキ鋼線ａ１の
汎用性が高められる。

【００２５】また、少なくとも１頭目ダイス用の前記の
潤滑液Ｌ１において、この極圧剤の含有率を１０〜４０
ｗｔ％の範囲及び油性剤の含有率を２０〜６０ｗｔ％の
範囲内に相対的に高めて伸線することにより、前記の伸
線加工性や製品の品質、信頼性等がさらに高められる。

【００２６】図示の湿式連続伸線機では、１頭目のダイ
スのみ前記の潤滑液Ｌ１を導入しているが、必要に応じ
２頭目あるいはまた２頭目のダイスを循環ケース２内に
配置して潤滑液Ｌ１を導入することも可能である。ま
た、そのダイスの配置や個数等の具体的な機構は図示例
に限らず多様に改変可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、前述のように構成され少なく
とも１頭目のダイスでは、前記のようにこのダイスに好
適な組成の潤滑液がメツキ鋼線材とともに導入されて、
当初の伸線においてメツキ鋼線材が格別なメツキの損傷
もなく円滑に伸線加工され、さらに次頭目以降の複数の
ダイスにおいても、これらの各ダイスに好適な水溶性の
潤滑液が導入されて前記のメツキ鋼線材がさらに連続し
て円滑に伸線加工されるとともに、少なくとも１頭目ダ
イス用の潤滑液中の極圧剤の増減によつてメツキ層のＣ
ｕとＺｎの比率調整が可能となり、ゴムの異なる組成に
対応したゴムとの反応性つまりゴム接着性が容易に微調
整されるなど、生産性、伸線加工性能とともにゴム接着
性や品質、信頼性さらに汎用性等を著しく向上してい
る。

【００２８】また、少なくとも１頭目ダイス用の潤滑液
において、この極圧剤の含有率を１０〜４０ｗｔ％の範
囲及び油性剤の含有率を２０〜６０ｗｔ％の範囲内に相
対的に高めて伸線することにより、前記のような作用、
効果がさらに高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す湿式連続伸線機の側視
機構図（Ａ）とそのＸ−Ｘ視拡大図（Ｂ）

【図２】潤滑液の極圧剤とゴム反応性との関係を示す特
性図である。

【符号の説明】

ａ メツキ鋼線材 Ｌ１ 潤滑液（少なくとも１頭目のダイス用） Ｌ２ 潤滑液（次頭目以降のダイス用） ３ 少なくとも１頭目のダイス ７，８ 次頭目以降のダイス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メツキ鋼線材を水溶性の潤滑液とともに
   複数のダイスに導入し湿式で連続して伸線加工するメツ
   キ鋼線の湿式伸線方法において、少なくとも１頭目ダイ
   スの水溶性の潤滑液を次頭目以降のダイスの潤滑液に対
   し水分を低下して極圧剤及び油性剤の含有率を相対的に
   高め少なくとも１頭目のダイスにメツキ鋼線材とともに
   導入して伸線加工した後、同メツキ鋼線材を次頭目以降
   の複数のダイスによつてさらに湿式で連続して伸線加工
   することを特徴とするメツキ鋼線の湿式伸線方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のメツキ鋼線の湿式伸線
   方法において、少なくとも１頭目ダイスに導入する前記
   の水溶性の潤滑液において、同潤滑液の極圧剤の含有率
   を１０〜４０ｗｔ％の範囲及び油性剤の含有率を２０〜
   ６０ｗｔ％の範囲内に相対的に高めて伸線加工すること
   を特徴とするメツキ鋼線の湿式伸線方法。