JPS63315686A - 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、コンヘアヘルド等のゴ
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β相のＭｉ織をもつチ
タン金属線（以下、β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。

〔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、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　ｔｉ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
が目立って悪化するという切実な問題がある。

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、海洋構造物用材ヨー１、化学プラント用材料、航空
機用材月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
ム製品補強用金属綿状体を、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β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、β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、伸線加工性を良くするためにβ
型チタン金属線は予め焼鈍したもの、或いは強度をより
一層高めるために溶体化処理した後、時効処理したもの
を用いるのがよい。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β型チタン金属線の具体的なものと
しては、チタンにバナジウム、モリブデン、アルミニウ
ム、クロム等の合金元素を少量添加したチタン合金、例
えば、バナジウムｉｓ、ｏｍｔ％、クロム３．０重量％
、錫３．０重量％、アルミニウム３．０重量％を含むチ
タン合金、或いは、モリブデン１５．０％重量、ジルコ
ニウム５．０重量％、アルｈニウム３．０重量％を含む
チタン合金がある。

このβ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重遣％、亜鉛含有：＄４５〜２５重量％と
じ、一方、青銅の場合は、銅含有率８０〜９９重層％、
錫含有星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β型チタ
ン金属線の表面に強固に付若し、従って、それ等のメッ
キ層を利用してチタンをベースにした金属綿状体のゴム
との接着性を確保することができる。

また、β型チク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、β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、尚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］ チタンにバナジウム１５．０重量％、クロム、錫、アル
ミニウムを各々３．０重量％添加した線径０．８ｍｍの
β型チタン金属線を用い、８００°Ｃで１０分間焼きな
ましを行なった後、ジョンドブラストで表面酸化スケー
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、ビロリン酸銅浴で渭メッキを行ない
、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＠洞メンキ層とした。このとき
、銅含有率が６３重量％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０．２５ｍ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ｔｆｌ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、初回接着性、並びにＪ　Ｉ　Ｓ−７２３７
］による３５°Ｃ１５％食塩水を用いた塩水噴霧試験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！３
１陣試験を行なってチタンコードのゴム被覆度により５
゜Ｏ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、はくして５本のチタンワイヤーにしたのら全
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重壁筋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
銅メン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゛）：１ｊ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β型ヂ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、コンヘ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β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項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項記
   載のゴム製品補強用金属線状体。
4. （４）β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。