KR102539728B1 - 스틸 코드 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

강선과, 강선을 덮는 Cu, Zn 및 Co를 갖는 도금층을 구비하고, Cu와 Zn이 합금화되어 있고, 도금층의 최표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있는, 스틸 코드가 제공된다.

Description

스틸 코드 및 그의 제조 방법

본 발명은, 스틸 코드 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1 등에 의해, 자동차의 타이어에 이용되는 스틸 코드가 알려져 있다. 특허문헌 1은, 스틸 코드의 표층 영역에 Co를 포함시킴으로써 초기 접착성을 개선하는 기술을 제안하고 있다.

일본공개특허공보 2002-13085호

특허문헌 1에 기재된 바와 같은 스틸 코드에 있어서는, 고무와의 초기 접착성 외에, 내습열성이 요구된다. 타이어에 반복 고온이 작용하면, 수분과 고무와 스틸 코드가 반응하여, 고무와 스틸 코드의 접착 강도가 저하되어 버린다. 이 반복 작용하는 수분과 열에 기인하는 경년(經年) 열화에 대한 내구성을 내습열성이라고 부르고 있다.

본 발명은, 초기 접착성과 내습열성이 함께 우수한 스틸 코드 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면,

강선과, 상기 강선을 덮는 Cu, Zn 및 Co를 갖는 도금층을 구비하고,

상기 Cu와 상기 Zn은 합금화되어 있고,

상기 도금층의 최표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있는, 스틸 코드가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면,

Cu, Co, Zn을 갖는 도금층을 구비한 스틸 코드의 제조 방법으로서,

강선에 상기 Cu를 도금하는 제1 도금 공정과,

상기 Cu의 위에 상기 Co 및 상기 Zn을 도금하여 도금선을 얻는 제2 도금 공정과,

상기 도금선을 신선(伸線)하여 스틸 코드를 얻는 신선 공정을 갖고,

상기 신선 공정 후에 있어서, 상기 스틸 코드의 표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있는, 스틸 코드의 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 초기 접착성과 내습열성이 함께 우수한 스틸 코드 및 그의 제조 방법이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 스틸 코드를 이용한 자동차용 타이어의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 스틸 코드의 단면도이다.
도 7은 EDX로 측정한, 본 실시 형태에 따른 스틸 코드의 최표면의 Co를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

<본 발명의 실시 형태의 개요>

맨 처음에 본 발명의 실시 형태의 개요를 설명한다.

본 발명에 따른 스틸 코드의 일 실시 형태는,

(1) 강선과, 상기 강선을 덮는 Cu, Zn 및 Co를 갖는 도금층을 구비하고,

상기 Cu와 상기 Zn은 합금화되어 있고,

상기 도금층의 최표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있다.

(2) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드에 있어서,

상기 Co로 덮여진 영역의 면적과, 상기 Co로 덮여져 있지 않은 영역의 면적의 비가, 2:98∼30:70이라도 좋다.

(3) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드에 있어서,

상기 도금층에 있어서의 Co의 함유량이 2∼8wt％라도 좋다.

(4) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드에 있어서,

상기 Co로 덮여져 있지 않은 영역의 적어도 일부에 있어서는, 상기 도금층의 최표면에서 상기 강선과의 계면까지의 사이에 Co가 존재하고 있지 않아도 좋다.

(5) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드에 있어서,

상기 Co로 덮여져 있는 영역의 적어도 일부는, 상기 도금층의 평면에서 보아, 상기 도금층의 최표면에 섬 형상으로 존재하고 있어도 좋다.

(6) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드에 있어서,

상기 스틸 코드의 단면에서 보아, Co는 상기 강선으로부터 이간된 위치에 존재하고 있어도 좋다.

(7) 본 발명에 따른 타이어의 일 실시 형태는, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나의 스틸 코드를 포함하는 타이어이다.

(8) 본 발명에 따른 스틸 코드의 제조 방법의 일 실시 형태는,

Cu, Co, Zn을 갖는 도금층을 구비한 스틸 코드의 제조 방법으로서,

강선에 상기 Cu를 도금하는 제1 도금 공정과,

상기 Cu의 위에 상기 Co 및 상기 Zn을 도금하여 도금선을 얻는 제2 도금 공정과,

상기 도금선을 신선하여 스틸 코드를 얻는 신선 공정을 갖고,

상기 신선 공정 후에 있어서, 상기 스틸 코드의 표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있다.

(9) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 방법에 있어서,

상기 제2 도금 공정에서, 상기 Zn이 상기 Cu와 직접 접촉하는 영역을 형성해도 좋다.

(10) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 방법에 있어서,

상기 제2 도금 공정의 후에, 상기 Cu와 상기 Zn의 합금화 온도 이상의 온도로 열처리를 행하고, 상기 도금선의 표면에 상기 Co의 일부를 노출시켜도 좋다.

(11) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 방법에 있어서,

상기 열처리는, Zn이 액상이 되는 온도 이상의 온도에서 행해도 좋다.

(12) 상기 실시 형태에 따른 스틸 코드의 제조 방법에 있어서,

상기 제2 도금 공정에 있어서, 상기 Co를 도금한 후에 상기 Zn을 도금해도 좋다.

<본 발명의 실시 형태의 상세>

이하, 본 발명에 따른 스틸 코드 및 그의 제조 방법의 실시 형태의 예를, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 예시에 한정되는 것은 아니고, 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 스틸 코드(10)를 포함하는 타이어(1)의 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 타이어(1)는, 트레드부(2)와, 사이드 월부(3)와, 비드부(4)를 구비하고 있다.

트레드부(2)는, 노면과 접하는 부위이다. 비드부(4)는, 트레드부(2)보다 내경측에 형성되어 있다. 비드부(4)는, 차량의 휠(W)의 림에 접하는 부위이다. 사이드 월부(3)는, 트레드부(2)와 비드부(4)를 접속하고 있다. 트레드부(2)가 노면으로부터 충격을 받으면, 사이드 월부(3)가 탄성 변형하여, 충격을 흡수한다.

또한, 타이어(1)는, 인너 라이너(5)와, 카커스(6)와, 벨트(7)와, 비드 와이어(8)를 구비하고 있다.

인너 라이너(5)는, 고무로 구성되어 있고, 타이어(1)와 휠(W)의 사이의 공간을 밀폐한다.

카커스(6)는, 타이어(1)의 골격을 형성하고 있다. 카커스는, 폴리에스테르, 나일론, 레이온 등의 유기 섬유와 고무에 의해 구성되어 있다.

벨트(7)는, 카커스(6)를 조여, 트레드부(2)의 강성을 높이고 있다. 벨트(7)는, 스틸 코드(10)와 고무에 의해 구성되어 있다. 도시의 예에서는, 타이어(1)는 4층의 벨트(7)를 갖고 있다.

비드 와이어(8)는, 비드부(4)에 형성되어 있다. 비드 와이어(8)는, 스틸 와이어를 서로 꼬아 고무를 피복한 것이다. 비드 와이어(8)는, 카커스(6)에 작용하는 인장력을 받아낸다.

본 실시 형태의 스틸 코드(10)는, 벨트(7)를 구성하는 부재이다. 이 스틸 코드(10)에는, 부타디엔 고무 등의 고무와의 초기 접착성과, 내습열성이 요구된다.

스틸 코드(10)에 고무를 토핑하여, 가교 반응시키면 고무가 스틸 코드(10)에 밀착된다. 이 가교 반응시켰을 때의 고무와 스틸 코드(10)의 밀착 강도를 초기 접착성이라고 부른다.

타이어(1)의 사용시에는, 타이어(1)에 들어간 수분이 스틸 코드(10)와 고무에 작용하여 서서히 스틸 코드(10)와 고무의 밀착 강도를 저하시켜 버린다. 특히, 고온 다습의 지역에서 타이어(1)를 이용한 경우에는, 높은 온도 및 높은 습도가 반복하여 타이어(1)에 작용하여, 스틸 코드(10)와 고무의 접착 강도의 저하를 촉진해 버릴 우려가 있다. 이러한 접착 강도의 열화는, 시간과 함께 증대하고, 또한, 고온 다습의 환경하에서 촉진된다.

이 반복 작용하는 열과 수분에 기인하는 밀착 강도의 저하에 대한 내구성을 내습열성이라고 부르고 있다.

도 6은, 본 실시 형태에 따른 스틸 코드(10)를 나타내는 단면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 스틸 코드(10)는, 강선(20)과, 강선(20)의 외주에 형성된 도금층(50)을 구비하고 있다. 도금층(50)은 Cu와 Co와 Zn을 포함한다. Cu와 Zn은 합금화되어 있다. 도금층(50)의 최표면에는, Co로 덮여진 영역(51)과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 혼재하고 있다.

도금층(50)에 있어서, Co는 합금화되지 않고 존재하고 있다. 여기에서, 「Co가 합금화되어 있지 않다」란, 적어도 도금층(50)의 최표면에 존재하는 Co 중, 합금화되어 있지 않은 부분이 95wt％ 이상인 것을 말한다. 또한, 합금화되어 있지 않은 부분이 99wt％ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 도금층(50)의 최표면보다도 하방의 층 중에 Co가 포함되어 있어도 좋다.

다음으로, 스틸 코드(10)의 제조 방법을 도 2 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 도 2 내지 도 5는, 스틸 코드(10)의 제조 과정을 나타내는 도면이고, 단면을 나타내고 있다.

우선, 도 2에 나타내는 바와 같이, 강선(20)을 준비하고, 강선(20)에 Cu를 도금하여 제1층(30)을 형성한다(제1 도금 공정).

다음으로, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1층(30)의 위에, Co 및 Zn을 도금하여 제2층(40)을 형성하여, 도금선(60)을 얻는다(제2 도금 공정). 이 제2 도금 공정에 있어서, 본 실시 형태에서는, 우선 제1층(30)의 위에, Co를 도금하고, 다음으로 Zn을 도금하고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 이산적으로 형성된 Co의 극간에 들어가도록, Zn을 도금한다. Zn은, Zn이 Cu와 직접 접촉하는 영역을 형성하도록, 도금하는 것이 바람직하다. 또한, 도 3 내지 도 6에 있어서는, Co를 보기 쉽게 하기 위해 실제의 양보다도 많은 양으로 그리고 있다.

Co를 포함하는 도금을 하는 공정에 있어서, 도금 조건을 조정함으로써, 도 3에 도시한 바와 같이, Co가 편재하도록 도금할 수 있다. 예를 들면, 도금조에 통전하는 전류값, 도금조를 통과시키는 강선(20)의 선속이나, 도금액의 조성 등을 조정함으로써, Co가 편재하도록 도금할 수 있다. 혹은, 도금조 중에서 버블을 발생시키면서 도금하는 것이나, 다공질 도금의 수법을 이용함으로써, Co가 편재하도록 도금할 수 있다. 혹은, 시드가 형성되기 쉬운 개소와, 시드가 형성되기 어려운 개소가 생기도록, 강선(20)이나 Cu가 도금된 강선에 산세 등의 밑처리를 실시한 후에 Co를 도금해도, Co가 편재하도록 도금할 수 있다.

제2 도금 공정의 후에, 도금선(60)에 열처리를 실시한다. 열처리의 온도는, Cu와 Zn의 합금화 온도 이상의 온도로 한다. 또한, 열처리의 온도는, Zn이 액상이 되는 융점(419.5℃)보다 높은 550℃ 이상 650℃ 이하가 바람직하다. 열처리의 시간은 3초 이상 7초 이하로 하는 것이 바람직하다.

이 열처리에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, Cu와 Zn이 합금화되어 놋쇠가 된다. 또한, 이 열처리에 의해, 놋쇠가 도금선(60)의 표면에 퍼져, 도금선(60)의 표면에 Co의 일부를 노출시킬 수 있다. 혹은, 이 열처리에 의해, 도금선(60)의 표면에 노출되는 Co의 면적을 크게 할 수 있다. 다만, 도 5와는 달리, 열처리로 도금선(60)의 표면에 Co를 노출시키지 않고, 도금선(60)의 표면이 놋쇠만으로 덮이는 상태로 해도 좋다.

다음으로, 도 5에서 얻어진 도금선(60)에 신선 가공을 실시한다. 그러면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 스틸 코드(10)의 표면에, Co로 덮여진 영역(51)과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 혼재된 스틸 코드(10)가 얻어진다. 이 때, 신선 가공의 전에 열처리를 실시하여 최표면에 Co의 적어도 일부를 노출시켜 두면, 신선 가공을 실시한 경우에 최표면에 노출되는 Co의 면적을 크게 할 수 있다.

또한, 도금선(60)의 표면에 Co가 노출되어 있지 않아도, 신선 가공의 조건을 적절히 설정함으로써, 도금선(60)의 최표면의 놋쇠를 깎아 Co를 노출시켜, 최표면에 Co로 덮여진 영역(51)과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 혼재된 스틸 코드(10)를 얻을 수도 있다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, Cu, Co, Zn을 이 순서로 도금하는 방법을 설명하는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. Cu를 도금한 후에, Zn, Co를 이 순서로 도금해도 좋다. 혹은, Cu를 도금한 후에, Zn과 Co를 함께 포함하는 도금액을 이용하여, Zn과 Co를 동시에 도금해도 좋다.

다만, 전술한 바와 같이, Cu, Co, Zn을 이 순서로 도금하는 것이 바람직하다. 신선 가공시에, Co가 최표면에 존재하고 있으면, 금형에 의해 Co가 깎여져 버려, Co가 소용없게 되어 버린다. 이 때문에, 신선 가공시에 노출되어 있는 Co의 영역을 과잉으로 크게 하지 않기 위해, Cu, Co, Zn을 이 순서로 도금하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 스틸 코드(10)에 의하면, 스틸 코드(10)의 표면에, Co로 덮여진 영역(51)과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 혼재하고 있다. 이와 같은 스틸 코드(10)는, 초기 접착성 및 내습열성이 특히 우수한 것을, 본 발명자는 이하의 실시예와 비교예를 비교함으로써 발견했다. 고무와 스틸 코드(10)의 계면에 적절한 비율로 Co와 Zn이 혼재하고 있기 때문에, 초기 접착성과 내습열성이 양립되어 있다고 추측된다.

도금층(50)의 최표면에 있어서, Co로 덮여진 영역(51)의 면적과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)의 면적의 비는, 2:98∼30:70이다. Co로 덮여진 영역(51)이 지나치게 작으면, 내습열성을 높일 수 없다. Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 지나치게 작으면, 초기 접착성을 높일 수 없다.

또한, 바람직하게는, Co로 덮여진 영역(51)의 면적과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)의 면적의 비는, 4:96∼20:80이다. 더욱 바람직하게는, Co로 덮여진 영역(51)의 면적과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)의 면적의 비는, 8:92∼15:85이다.

본 실시 형태에 있어서, 도금층(50)에 있어서의 Co의 함유량이 2∼8wt％이다. Co가 지나치게 적으면, 고무와 도금층(50)의 내습열성을 높일 수 없다. Co가 지나치게 많으면, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 형성되기 어렵기 때문에, 초기 접착성을 충분히 확보할 수 없다.

도 6에 나타낸 바와 같이, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)의 적어도 일부에 있어서는, 도금층(50)의 최표면에서 강선(20)과의 계면까지의 사이에 Co가 존재하고 있지 않는 것이 바람직하다. 도 6에 있어서 2개의 2점 쇄선의 사이에 끼워진 영역으로 나타낸 바와 같이, 스틸 코드(10)의 최표면 중 Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)에서, 깊이 방향(지름 방향 내측)을 향하여, 강선(20)과의 계면까지의 영역에는, Co가 존재하고 있지 않는 것이 바람직하다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 스틸 코드(10)의 단면에서 보아, Co는 강선(20)으로부터 이간된 위치에 존재하고 있는 것이 바람직하다. Co를 도금층(50) 중에 매몰시킨 경우에 비해, 보다 소량의 Co로 효과적으로 스틸 코드(10)의 내습열성을 높일 수 있다.

Co로 덮여 있는 영역(51)의 적어도 일부는, 도금층(50)의 평면에서 보아, 도금층(50)의 최표면에 섬 형상으로 존재하고 있는 것이 바람직하다. 섬 형상의 Co로 덮여 있는 영역(51)의 주위를 Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 둘러싸고 있기 때문에, 초기 접착성과 내습열성의 쌍방을 높이기 쉽다. 여기에서 말하는 섬 형상이란, Co로 덮여 있는 영역(51)이 어느 정도의 면적을 갖고 합해져 있는 상태를 가리키고 있다. Co로 덮여 있는 영역(51)은, 원 형상, 선 형상, 직사각 형상, 별 형상, 다각 형상, 타원 형상 등이라도 좋다. Co로 덮여 있는 영역(51)과, 다른 Co로 덮여 있는 영역(51)은, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)에 의해 사이가 떼어져 있다.

또한, 신선 가공시에, 스틸 코드의 표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하도록 해도 좋고, 신선 가공의 전에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하도록 해도 좋다.

도 7은, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX: Energy Dispersive X-ray Spectroscopy)로 측정한, 본 실시 형태에 따른 스틸 코드(10)의 최표면의 Co를 나타내는 도면이다. 도 7은, Oxford사의 X-Max80Premium로, 가속 전압 3kV로 분석한 것이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 스틸 코드(10)의 표면에, Co로 덮여진 영역(51)과, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 혼재하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 7에 있어서, Co로 덮여진 영역(51)은 백색으로, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)은 흑색으로 보이고 있다.

본 발명자는, 표 1에 나타내는 바와 같이 도금의 순번, Co 도금 조건을 바꾸어 실시예 1∼4 및 비교예 1, 2의 스틸 코드를 제작하여, 신선 가공성과, 고무의 초기 접착성, 고무의 내습열성에 대해서 평가했다.

＜실시예 1＞

강선으로서 SWRS 80A(80C재)의 피아노선을 이용했다. φ5.5㎜의 강선에, 산세의 표면 처리를 실시했다. 다음으로, 이 강선에, φ1.4㎜가 되도록 조(粗)신선 가공을 실시했다. 다음으로, Cu, Co, Zn을 이 순서로 도금을 했다. 이때의 Co의 도금 조건은, 전류 밀도를 7A/d㎡, 도금액의 pH를 2.5, 도금 시간(강선이 도금액 중에 잠겨 있는 시간)을 1.0초로 설정했다. 추가로, 로 내의 온도를 550∼600℃로 설정하고, 5초간, 열처리를 실시했다.

＜실시예 2＞

실시예 1과는 Co의 도금 조건만을 변경하여, 실시예 2에 따른 스틸 코드를 제작했다. 실시예 2에 있어서, Co의 도금 조건은, 전류 밀도를 28A/d㎡, 도금액의 pH를 2.5, 도금 시간을 1.0초로 설정했다. 그러면, 실시예 2에 따른 스틸 코드의 Co 도금량은, 실시예 1의 도금량보다도 많아졌다.

＜실시예 3＞

실시예 1과는 Co의 도금 조건만을 변경하고, 실시예 3에 따른 스틸 코드를 제작했다. 실시예 3에 있어서, Co의 도금 조건은, 전류 밀도를 56A/d㎡, 도금액의 pH를 2.5, 도금 시간을 1.0초로 설정했다. 그러면, 실시예 3에 따른 스틸 코드의 Co 도금량은, 실시예 1의 도금량보다도 많아졌다. 또한, 실시예 3에 따른 스틸 코드의 Co 도금량은, 실시예 2의 도금량보다도 많아졌다.

＜실시예 4＞

실시예 4는, Cu를 도금한 후에, Co와 Zn을 포함하는 도금액을 이용하여, Co와 Zn을 동시에 도금했다. Co와 Zn의 도금의 조건은, 전류 밀도를 33A/d㎡, 도금액의 pH를 2.5, 도금 시간을 4초로 설정했다.

얻어진 스틸 코드의 Co의 도금량은, 실시예 1보다도 많고, 실시예 3보다도 적었다.

실시예 1∼4의 도금 조건으로 얻어진 도금선(60)에, 마무리 신선 가공을 실시하여, φ0.25㎜의 필라멘트를 얻고, 4개의 필라멘트를 서로 꼬아 스틸 코드를 얻었다. 실시예 1∼4의 스틸 코드는, 모두, 그 최표면에, Co로 덮여진 영역과 Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있었다.

＜비교예 1＞

비교예 1은, Cu를 도금한 후에 Co를, Co가 Cu의 표면을 극간없이 덮도록 도금한 것이다. 그 후, Cu의 표면을 극간없이 덮고 있는 Co의 표면에 Zn을 도금했다. Co의 도금 조건은, 전류 밀도를 70A/d㎡, 도금액의 pH를 2.5, 도금 시간을 1초로 설정했다.

이와 같이 하여 얻어진 도금선(60)에 마무리 신선 가공을 실시하여, 스틸 코드를 얻은 결과, 그 최표면에는, Co로 덮여진 영역(51)만이 존재하고, Co로 덮여져 있지 않은 영역(52)이 존재하고 있지 않았다.

＜비교예 2＞

비교예 2는, Cu의 위에 Zn만을 도금하고, Co를 도금하지 않은 스틸 코드이다. 당연하지만, 스틸 코드의 최표면에는, Co로 덮여져 있지 않은 영역만이 존재하고 있었다.

＜평가＞

전술과 같이 하여 제작한 실시예 1∼4 및 비교예 1, 2에 따른 스틸 코드에 대해서, 신선 가공성, 고무와의 초기 접착성, 고무와의 내습열성에 대해서 평가했다.

(신선 가공성)

전술과 같이 하여 얻어지는 스틸 코드의 마무리 신선 가공에 있어서, 안정되게 신선 가공할 수 있는 선속(최대 선속)과, 단선(斷線)의 정도를 고려하여, 신선 가공의 용이함을 평가했다.

A는, 최대 선속이 크고, 또한, 단선되기 어려운 것을 나타낸다.

C는, 최대 선속이 작고, 또한, 단선되기 용이한 것을 나타낸다.

B는, 단선되기 어려웠지만 최대 선속이 작은, 또는, 최대 선속이 크지만 단선되기 쉬운 것을 나타낸다.

표 1에 나타낸 바와 같이,

실시예 1의 스틸 코드는, 최대 선속이 크고, 또한, 단선되기 어려웠다.

실시예 2의 스틸 코드는, 최대 선속이 실시예 1보다도 낮기는 했지만, 단선은 관측되지 않았다.

실시예 3, 4의 스틸 코드는, 최대 선속 및 단선되기 어려움에 있어서, 실시예 1보다도 뒤떨어졌지만, 허용할 수 있는 범위였다.

(초기 접착성)

초기 접착성으로서, 고무로 스틸 코드를 사이에 끼우고, 가황 처리 후에 고무를 박리했다. 이때에 스틸 코드의 표면에 부착된 고무의 상태를 10점 만점 평가로 육안으로 평점을 매겼다.

초기 접착성은, 비교예 2가 10점으로, 가장 우수했다. 실시예 1∼4도 7점 이상으로, 우수했다. 그 중에서도, 실시예 1, 2는 9점 이상으로, 특히 우수했다. 이에 대하여, 비교예 1은 2점으로, 초기 접착성이 좋지 않았다. 비교예 1에 있어서는, 스틸 코드의 표면에 Co가 많이 노출되어 있던 결과, 고무와의 초기 접착성이 높아지지 않았던 것으로 생각된다.

(내습열성)

내습열성은, 이하와 같이 평가했다. 전술과 같이 하여 얻어진 실시예 1∼4 및 비교예 1, 2에 따른 스틸 코드에, 고무를 토핑하고, 온도 150℃, 압력 50㎏/㎠로 20분간의 가황 처리를 실시하고, 추가로 온도 80℃ 습도 95％의 고온 다습 상태로 5일간 보관했다. 그 후, 고무를 스틸 코드로부터 박리하여, 스틸 코드의 외주면에 부착되어 있는 고무 상태로부터 밀착성을 10단계 평가했다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1∼4의 스틸 코드는, 내습열성이 6점 이상으로, 우수했다. 이에 대하여, 비교예 1, 2는 내습열성이 3점 이하로, 뒤떨어져 있었다.

(접착성 판정)

초기 접착성과 내습열성의 양쪽이 소정의 레벨 이상인 것을 OK, 초기 접착성과 내습열성의 적어도 한쪽이 소정의 레벨을 하회하고 있던 것을 NG로 했다. 실시예 1∼4에 따른 스틸 코드는 초기 접착성과 내습열성의 양쪽이 소정의 레벨 이상으로 OK였다. 비교예 1, 2에 따른 스틸 코드는 초기 접착성과 내습열성의 적어도 한쪽이 소정의 레벨을 하회하고 있어 NG였다.

이상의 평가와 같이, 실시예 1∼4에 따른 스틸 코드는, 초기 접착성과 내습열성의 양쪽의 특성이 높은 것이 확인되었다. 또한, 실시예 1∼4에 따른 스틸 코드는, 신선 가공성도 높다.

이에 비해, 비교예 1에 따른 스틸 코드는, 초기 접착성 및 내습열성이 낮았다. 비교예 2에 따른 스틸 코드는, 초기 접착성은 높기는 하지만, 내습열성이 낮아, 초기 접착성과 내습열성을 양립할 수 없었다.

본 출원은, 2015년 10월 16일 출원의 일본특허출원(특원 2015-204894)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 기재되어 있다.

1 : 타이어
2 : 트레드부
3 : 사이드 월부
4 : 비드부
5 : 인너 라이너
6 : 카커스
7 : 벨트
8 : 비드 와이어
10 : 스틸 코드
20 : 강선
30 : 제1층
40 : 제2층
50 : 도금층
51 : Co로 덮여 있는 영역
52 : Co로 덮여져 있지 않은 영역
60 : 도금선

Claims (12)

1. 강선과, 상기 강선을 덮는 Cu, Zn 및 Co를 갖는 도금층을 구비하고,
   상기 Cu와 상기 Zn은 합금화되어 있고,
   상기 도금층의 최표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있으며,
   상기 도금층의 최표면에 존재하는 Co의 95wt% 이상은 합금화되어 있지 않은, 스틸 코드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 Co로 덮여진 영역의 면적과, 상기 Co로 덮여져 있지 않은 영역의 면적의 비가, 2:98∼30:70인, 스틸 코드.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 도금층에 있어서의 Co의 함유량이 2∼8wt％인, 스틸 코드.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 Co로 덮여져 있지 않은 영역의 적어도 일부에 있어서는, 상기 도금층의 최표면에서 상기 강선과의 계면까지의 사이에 Co가 존재하고 있지 않는, 스틸 코드.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 Co로 덮여져 있는 영역의 적어도 일부는, 상기 도금층의 평면에서 보아, 상기 도금층의 최표면에 섬 형상으로 존재하고 있는, 스틸 코드.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 스틸 코드의 단면에서 보아, Co는 상기 강선으로부터 이간된 위치에 존재하고 있는, 스틸 코드.
7. 제1항 또는 제2항에 기재된 스틸 코드를 포함하는 타이어.
8. Cu, Co, Zn을 갖는 도금층을 구비한 스틸 코드의 제조 방법으로서,
   강선에 상기 Cu를 도금하는 제1 도금 공정과,
   상기 Cu의 위에 상기 Co 및 상기 Zn을 도금하여 도금선을 얻는 제2 도금 공정과,
   상기 도금선을 신선하여 스틸 코드를 얻는 신선 공정을 갖고,
   상기 신선 공정 후에 있어서, 상기 스틸 코드의 표면에, Co로 덮여진 영역과, Co로 덮여져 있지 않은 영역이 혼재하고 있으며, 상기 도금층의 최표면에 존재하는 Co의 95wt% 이상은 합금화되어 있지 않은, 스틸 코드의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제2 도금 공정에서, 상기 Zn이 상기 Cu와 직접 접촉하는 영역을 형성하는, 스틸 코드의 제조 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제2 도금 공정의 후에, 상기 Cu와 상기 Zn의 합금화 온도 이상의 온도에서 열처리를 행하고, 상기 도금선의 표면에 상기 Co의 일부를 노출시키는, 스틸 코드의 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 열처리는, Zn이 액상이 되는 온도 이상의 온도에서 행하는, 스틸 코드의 제조 방법.
12. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제2 도금 공정에 있어서, 상기 Co를 도금한 후에 상기 Zn을 도금하는, 스틸 코드의 제조 방법.

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