JPS63270496A - ゴム製品補強用金属線状体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はタイヤ、高圧ホース、コンベアベルト等のゴ
ム製品の補強材として用いる金属線状体、特に、耐食性
、並びにゴムとの接着性に優れたα相の組織をもつチタ
ン金属ｋＩＡ（以下、α型チタン金属線と称す）からな
るゴム製品補強用金属線状体とその製造方法に関する。

なお、この発明で云う金属線状体とは、単線のチタンワ
イヤー又はその複数本を撚線するなどして集合したチタ
ンコード、もしくはそれ等の編成物である金網、織物、
編物等を総称したものである。

Ｃ従来の技術〕 ゴムの中に各種の補強材を埋め込んでゴム製品の強度お
よび耐久性を向上させる技術は広〈実施されている。な
かでも、ゴムと金属線状体の複合物は、自動車タイヤ、
高圧ゴムホース、コンベヤベルトなどに応用され、その
ような用途の金属線状体に対する要求品質性能も、強度
特性、ゴムとの接着性、耐食性等多岐にわたっているが
、長期間の使用において、初期の品質性能を維持する耐
久性は極めて重要で、普遍的な要求である。

ところが、従来のゴム製品補強用金属線状体は、鋼線を
ベースとし、その表面に、ゴムとの接着性を高めるため
、通常、胴、亜鉛、黄銅、青銅のいずれか一種類の金属
メッキを施したのち、伸線加工して強度を高めた線材や
その線材の集合物或いは編成物であったため、次の問題
を生じていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

その問題とは、鋼線をベースにしたゴム製品補強用金属
線状体では、金属メッキ層および鋼線自体が充分な耐食
性を有していないため、高温多湿環境、あるいは水分、
塩分の存在する環境等の腐食性雰囲気下で長期間使用す
ると、鋼線の腐食による強度低下、破断等が起こり、ゴ
ム製品の品質性能を著しく損うということである。

特に、黄銅メッキのスチールコードを補強材として使用
する自動車タイヤにおいては、高速耐久性や安全性など
に関して高度の品質性能が要求されるが、タイヤ表面の
ゴムが傷付くと内部に雨水が浸入したり、あるいは寒冷
地でみられる凍結防止用の食塩からくる塩水が浸入した
りして、黄銅メッキ層はもちろんのこと、鋼線自体も腐
食して強度の低下あるいは破断をひき起こし、品質性能
が目立って恋化するという情実な問題がある。

一方、この鋼線より耐食性に優れた金属材料としてステ
ンレス金属やチタン金属等があるが、これらの中でもチ
タン金属は極めて耐食性に優れ、かつ軽くて強いことか
ら、海洋構造物用材料、化学プラント用材料、航空機用
材料等に幅広く利用されつつある。しかしながら、チタ
ン金属はゴムとの接着性がないためゴム製品の補強材と
して使用できないという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するため、この発明においては、ゴ
ム製品補強用金属線状体を、表面に、銅、亜鉛、黄銅、
青銅のいずれか一種類の金属メッキ層を備えるα型チタ
ン金属線で構成し、耐食性並びにゴムとの接着性を充分
に確保する。

また、その線状体を得るための方法として、α型チタン
金属線の表面に、上述の４種の金属の中から選ばれた一
種類の金属メッキを施した後、ダイス等による伸線加工
を実施する。この場合、伸線加工性を良（するためにα
型チタン金属線は予め焼鈍しておくのがよい、また、メ
ッキ層の付着性を良くするため、焼鈍後の線表面のスケ
ール除去処理を実施する。

なお、本発明で云うα型チタン金属線には、特別に合金
元素を添加していない純チタンは勿論、アルミニウム、
錫等の合金元素を＠量（例えばＡ１：５．０重量％、Ｓ
ｎ：２．５重量％程度）添加したチタン合金も含まれる
。

このα型チタン金属線に被覆する合金のメッキ層は、黄
銅メッキを例にとると、銅メッキ、亜鉛メッキを順次施
した後、熱拡散処理による合金化で目的のメッキ層とす
ることができるが、メッキ組成は黄銅の場合で、銅含有
率５５〜７５重量％、亜鉛含有率４５〜２５重量％とじ
、一方、青銅の場合は、銅含有率８０〜９９重量％、錫
含有量２０〜１重量％に設定するのが望ましい。この組
成範囲から外れるとゴムとの接着性の低下が著しくなる
。

伸線工程を経るとこの発明の線状体の１つであるチタン
ワイヤーが完成し、これをベースにして、他の形態とし
てのチタンコードやチタン編成物を作ることができる。

〔作用〕

銅、亜鉛、黄銅、青銅のメッキ層は、いずれもα型チタ
ン金属線の表面に強固に付着し、従って、それ等のメッ
キ層を利用してヂタンをベースにした金属線状体のゴム
との接着性を確保することができる。

また、α型チタン金属は鋼に比較して耐食性が格段に勝
っており、従って、腐食性雰囲気下で長時間使用しても
腐食による強度低下或いは破断がなく、ゴムの補強効果
を長期にわたって持続できる。

さらに、メッキ後の加工で強度が増加していることに加
えて、α型チタン金属の比重が従来の鋼の約３７５と非
常に軽いことから、高強度の確保と同時にゴム製品の軽
量化も実現できる。

〔実施例〕

６５０°Ｃで１０分間焼きなましされた線径０．８０ｍ
ｍのα型チタン金属線を用い、ショットプラス１で表面
酸化スケールを大まかに除去し、さらに、フン酸と硝酸
の混合水溶液を用いた電解洗浄により残された表面酸化
スケールを完全に除去した後、ピロりん酸銅浴で銅メッ
キを行ない、次いで、硫酸亜鉛浴で亜鉛メッキを行なっ
た。また、引き続いて５００″Ｃで５秒間熱拡散処理を
施し、２層のメッキ層を合金化して黄銅メンキ層とした
。このとき、銅含有率が６３重星％となるように金属メ
ッキを行なった。しかるのち、伸線加工により線径を０
．２５ｎｕｎまで細くし、さらに、得られたチタンワイ
ヤーを撚線機で撚り合わせて１×５のチタンコードを製
造した。

このようにして得られたチタンコードの両側から第１表
に示す組成のゴムを貼り合わせた。この際、チタンコー
ドの両端がゴムの外側に表出するようにした。そして、
この後１５０°Ｃで３０分間加硫したものを品質性能評
価用サンプルとした。

品質性能は、初期接着性、並びにＪ　Ｉ　Ｓ　２２３７
１による３５°Ｃ１５％食塩水を用いた塩水噴ｎ試験７
日及び１ケ月後の接着性、錆発生の有無、引張強度保持
率を調べた。なお、接着性はチタンコードとゴムの剥離
試験を行なってチタンコードのゴム被覆度により５．０
満点法をもって評価した。また、塩水噴霧試験後の錆の
発生の有無は、ゴム中よりチタンコードを取り出し、さ
らに、はぐして５本のチタンワイヤーにしたのち全面を
拡大観察して調べた。一方、引張強度保持率は、塩水噴
霧試験後のゴム中より取り出したチタンコードの引張試
験を行ない、このときの破断荷重を塩水噴霧試験前の破
断荷重に対する割合として表した。

比較のため銅含有率６３重量％の黄銅メッキ層を有する
従来のスチールコード、並びにメッキ工程と熱拡散工程
を省いた以外は本発明の実施例と同一方法で製造した黄
銅メッキ層を有していないチタンコードについても、同
様の品質性能試験を実施した。

これらの′試験結果を第２表に示す。この試験結果から
本発明は、比較品１の従来品と同等の接着性を有してお
り、かつ塩水噴霧試験の錆の発生が全く見られないこと
から従来品と比べて引張強度保持率はほとんど低下せず
耐食性に極めて優れていることが判る。

第　　２　　表 〔効果〕 以上説明したように、この発明によれば、目的とする金
属線状体を、銅、亜鉛、黄銅、青銅のいずれか一種類の
金属メッキを施したα型チタン金属線で構成するので、
ゴムとの接着性と耐食性を充分に高めることができ、ま
た、伸線加工により強度も充分に確保することができ、
そのため、これを補強材とした自動車タイヤ、高圧ホー
ス、コンベアベルト等のゴム製品は、腐食性雰囲気下で
の長期間の使用にも充分に耐え、初期の優れた特性をい
かんなく発揮するようになると云う効果が得られる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に、銅、亜鉛、黄銅、青銅のいずれか一種類
   の金属メッキ層を備えたα相の組織のチタン金属線から
   なるゴム製品補強用金属線状体。
2. （２）黄銅のメッキ組成が、銅含有率５５〜７５重量％
   、亜鉛含有率４５〜２５重量％である特許請求の範囲第
   １記載のゴム製品補強用金属線状体。
3. （３）青銅のメッキ組成が銅含有率８０〜９９重量％、
   錫含有率２０〜１重量％である特許請求の範囲第１記載
   のゴム製品補強用金属線状体。
4. （４）α相の組織をもつチタン金属線の表面に、銅、亜
   鉛、黄銅、青銅の中から選ばれた一種類の金属メッキ層
   を形成したのち、伸線加工することを特徴とするゴム製
   品補強用金属線状体の製造方法。