JP2005246447A - ゴム物品補強用スチールワイヤの伸線方法、ゴム物品補強用スチールワイヤおよびゴム物品補強用スチールコード - Google Patents

Abstract

【課題】 加硫ゴムの劣化やタイヤ等のゴム製品の耐久性の低下を抑制し、高い接着性を実現することができるゴム物品補強用スチールワイヤの伸線方法、ゴム物品補強用スチールワイヤおよびゴム物品補強用スチールコードを提供する。
【解決手段】 ブラスめっきが施されたスチールワイヤ１を、ダイス１４と、ダイス１４を通過したスチールワイヤ１を引抜く駆動キャプスタン１３Ａ、１３Ｂとを備えるスリップ型多段式伸線機１０、および、湿式潤滑剤１１を用いて湿式伸線するにあたり、湿式潤滑剤１１中に、安息香酸金属塩を含有させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タイヤやコンベヤベルト等の各種ゴム物品において補強用として用いられるスチールコードに使用されるゴム物品補強用スチールワイヤの伸線方法、これにより得られるゴム物品補強用スチールワイヤおよびゴム物品補強用スチールコード（以下、夫々単に「伸線方法」、「スチールワイヤ」および「スチールコード」とも称する）に関する。

タイヤ等のゴム物品の補強用として用いられるゴム物品補強用スチールコードは、通常、ブラスめっきされた線材（スチールワイヤ）を所望の線径に伸線処理してスチールフィラメントを得、このスチールフィラメントを適宜本数にて撚り合わせることにより製造される。この伸線処理は、一般に、図１に示すような多段スリップ型湿式伸線機１０を用いて行われる。

図示する装置１０においては、湿式潤滑剤１１の充填された潤滑液槽１２内に、２基の多段の駆動キャプスタン１３Ａ、１３Ｂが互いに対向して配置されており、これら駆動キャプスタン１３Ａ、１３Ｂの各段に、ダイス１４を介してスチールワイヤ１を交互に掛け渡す過程において、各段毎にダイス１４によりスチールワイヤ１の伸線が行われる。伸線されたスチールワイヤ１は、最終ダイス１６を経て、潤滑液層１２外に配置された駆動キャプスタン１５から、巻き取り工程へと送られる。

かかる多段スリップ型湿式伸線機１０および湿式潤滑剤１１を用いてスチールワイヤの湿式伸線を行う場合には、従来、リン酸エステルの亜鉛錯体等を極圧被膜として利用することにより、伸線時におけるダイス−ワイヤ間の摩擦を低減して、ダイスやワイヤの損傷を抑制する手法が用いられてきた。このことは、スチールワイヤを、ひいてはスチールコードを高い生産性で製造するために、非常に大きな役割を果たしてきた。

かかるブラスめっきが施されたスチールワイヤの湿式伸線工程に係る改良技術としては、例えば、亜鉛と、コバルトおよびニッケルのいずれか一方または両方とを含有する湿式潤滑剤を用いることで、高生産性および低コストと、ワイヤの優れた初期接着性とを両立させたスチールワイヤの伸線方法や（特許文献１に記載）、コバルトおよびニッケルのいずれか一方または両方を含有する湿式潤滑剤を用いるとともに、駆動キャプスタンにおけるスリップ速度を所定に規定した伸線パスを経由させることで、同様の効果を実現したスチールワイヤの伸線方法（特許文献２に記載）などが提案されている。
特開２００２−１１５１９号公報（特許請求の範囲等） 特開２００２−１１５２０号公報（特許請求の範囲等）

一方、ブラスめっきされたスチールワイヤとゴムとの接着は、めっき中の銅とゴム中の硫黄との反応によって得られる。ところが、ワイヤ表面に上記したような極圧被膜が残留していると、この極圧被膜により銅−硫黄反応が阻害されて、このために加硫ゴムの劣化やゴムとワイヤとの接着性の悪化が生じ、タイヤ等のゴム製品に適用した際に、その耐久性が低下してしまうという問題点があった。

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、加硫ゴムの劣化やタイヤ等のゴム製品の耐久性の低下を抑制することにより、高い接着性を実現することができるゴム物品補強用スチールワイヤの伸線方法、並びに、これにより得られるゴム物品補強用スチールワイヤおよびゴム物品補強用スチールコードを提供することにある。

本発明者は、鋭意検討した結果、湿式伸線に用いる湿式潤滑剤中に特定の添加物を含有させることで、ゴムとワイヤとの間の高い接着性が得られることを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明のゴム物品補強用スチールワイヤの伸線方法は、ブラスめっきが施されたスチールワイヤを、ダイスと、該ダイスを通過したスチールワイヤを引抜く駆動キャプスタンとを備えるスリップ型多段式伸線機、および、湿式潤滑剤を用いて湿式伸線するにあたり、該湿式潤滑剤中に、安息香酸金属塩を含有させることを特徴とするものである。

本発明の伸線方法においては、前記湿式潤滑剤中の安息香酸金属塩濃度を０．０５〜０．５ｇ／ｌとすることが好適である。

また、本発明のゴム物品補強用スチールワイヤは、上記伸線方法により伸線されてなることを特徴とするものである。

さらに、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、上記ゴム物品補強用スチールワイヤのフィラメントが複数本にて撚り合わされてなることを特徴とするものである。

本発明の伸線方法によれば、上記構成とすることにより、ゴムとの接着性が良好なゴム物品補強用スチールワイヤ、ひいては、ゴム物品補強用スチールコードを得ることができる。従って、かかるゴム物品補強用スチールコードをタイヤ等のゴム製品に適用することで、加硫ゴムの劣化を抑制するとともに、ゴム製品の耐久接着性を向上することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、ブラスめっきが施されたスチールワイヤを、ダイスと、ダイスを通過したスチールワイヤを引抜く駆動キャプスタンとを備えるスリップ型多段式伸線機、および、湿式潤滑剤を用いて湿式伸線する工程の改良に係る技術であり、かかる湿式伸線工程において、安息香酸金属塩を含有する湿式潤滑剤を用いた点に特徴を有する。

即ち、本発明においては、安息香酸金属塩を含有する湿式潤滑剤を用いて湿式伸線を行うことにより、スチールワイヤ表面に強固な安息香酸金属塩誘導体の被膜を形成することができ、これにより、ゴム−ワイヤ間の接着性を向上したゴム物品補強用スチールワイヤを得ることができる。従って、このスチールワイヤを用いたゴム物品補強用スチールコードを適用することで、耐久性に優れた各種ゴム物品、例えば、タイヤ等を得ることが可能となる。

安息香酸金属塩の種類としては、特に制限されるものではなく、各種のものを用いることができるが、ＺｎまたはＣｏの金属塩が特に好ましい。なお、本発明においては、湿式潤滑剤中に安息香酸金属塩を含有させる付随効果として、湿式潤滑剤の防腐効果も得ることができる。

図２に、かかる湿式潤滑剤中の安息香酸金属塩濃度と耐久接着性（ゴム被覆率）との関係を示す。この図からわかるように、接着性は安息香酸金属塩濃度に依存しており、本発明において、湿式潤滑剤中の安息香酸金属塩濃度は、好適には０．０５〜０．５ｇ／ｌの範囲内である。安息香酸金属塩濃度を０．０５ｇ／ｌ以上とすることにより、良好に耐久接着性の向上効果を得ることができる一方、安息香酸金属塩濃度が０．５ｇ／ｌを超えても、それ以上の接着性の改善効果は得られない。

また、図３に、湿式潤滑剤中の安息香酸金属塩濃度を変化させた場合の加硫時間と耐久接着性（ゴム被覆率）との関係を示す。この図からも、接着性が安息香酸金属塩濃度に依存していることがわかる。即ち、安息香酸金属塩濃度が０．０５ｇ／ｌ以上、特には０．１ｇ／ｌ以上になると、短い加硫時間でのゴム被覆率が高くなって、耐久接着性が向上している。一方、安息香酸金属塩濃度が０．５ｇ／ｌを超えても、それ以上の接着性の改善は見られない。従って、湿式潤滑剤中には０．０５ｇ／ｌ以上の安息香酸金属塩を含有させることが好ましく、かつ、コスト低減の観点から、上限を０．５ｇ／ｌとすることが好ましい。

なお、上記図２および３に係るゴム被覆率は、ＪＩＳ Ｇ３５１０（１９９２）の参考に規定されたゴム接着試験方法に準拠して、ゴム接着性の試験を行って求めたものである。

本発明において用いる湿式潤滑剤は、少なくとも安息香酸金属塩を含有することが必要であるが、その他の成分については、通常の湿式潤滑剤と同様のものを用いることができ、特に制限されるものではない。特には、油性剤、極圧添加剤および界面活性剤等の通常の湿式潤滑剤成分に加えて、銅および亜鉛を含有することが好ましい。亜鉛を含有させることにより、伸線性に影響を与える伸線ダイスの摩耗を抑制し、かつ、均等な摩耗を実現することができる。

本発明においては、湿式潤滑剤について上記条件を満足するものであればよく、伸線工程に係るその他の条件、例えば、ワイヤ速度や、スリップ型多段式伸線機におけるスリップ速度、ダイス形状等については、特に制限されるものではない。また、本発明の伸線方法は、湿式伸線によりスチールワイヤの伸線を行うものであれば、形式については特に制限されるものではなく、単独伸線および連続伸線のいずれでも構わない。

また、本発明のゴム物品補強用スチールコードは、上記伸線方法により得られるスチールワイヤのフィラメントが複数本にて撚り合わされてなるものであればよく、これによりゴムに対し優れた接着性を有するものであり、その撚り構造等には特に制限はない。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１〜５、比較例
約０．８２重量％の炭素を含有する直径約５．５ｍｍの高炭素鋼線材に対し、直径が約１．４ｍｍとなるまで繰り返し乾式伸線を施した後、パテンティング処理およびブラスめっき処理を加えて準備した線材について、図１に示す多段スリップ型湿式伸線機１０、および、安息香酸金属塩を含有する湿式潤滑剤１１を用いて、直径が約０．２０ｍｍとなるまで湿式伸線を行った。このとき、湿式伸線における湿式潤滑剤１１中の安息香酸金属塩の含有量を以下の表１中に示すように夫々変えて、実施例１〜５のゴム物品補強用スチールコードを得た。

得られた各実施例のスチールワイヤの耐久接着性を、ＪＩＳ Ｇ３５１０（１９９２）に係るゴム接着試験方法に準拠して、ゴム被覆率（％）として評価した。この際のゴム加硫条件は、１４５℃、２０分間とした。

また、比較例として、安息香酸金属塩を含有しない湿式潤滑剤１１を用いて伸線処理したスチールワイヤを準備して、上記実施例と同様にして耐久接着性について評価した。これらの結果を下記の表１中に示す。なお、湿式潤滑剤１１については、脂肪酸、りん酸、りん酸エステル、アミン類、鉱物油、乳化剤、防錆剤、防腐剤を主成分とする水溶液を、さらに水で薄め、これに銅および亜鉛と、実施例については安息香酸金属塩とを混合したものを用いた。

上記表１は、実施例および比較例のスチールワイヤについて、湿式潤滑剤１１中の安息香酸金属塩濃度と、スチールワイヤを約１４５℃で約２０分間加硫した場合の耐久接着性（ゴム被覆率）とを夫々示したものである。表中に示すとおり、湿式潤滑剤１１中に安息香酸金属塩を含有させた実施例１〜５のスチールコードでは、安息香酸金属塩の含有量の増加添加に伴い、耐久接着性（ゴム被覆率）が向上することが確認された。

スリップ型多段式伸線機を示す概略模式図である。 湿式潤滑剤中の安息香酸金属塩濃度と耐久接着性（ゴム被覆率）との関係を示すグラフである。 湿式潤滑剤中の安息香酸金属塩濃度を変化させた場合の加硫時間と耐久接着性（ゴム被覆率）との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ スチールワイヤ
１０ 多段スリップ型湿式伸線機
１１ 湿式潤滑剤
１２ 潤滑液槽
１３Ａ、１３Ｂ 駆動キャプスタン
１４ ダイス
１５ 駆動キャプスタン
１６ 最終ダイス

Claims (4)

1. ブラスめっきが施されたスチールワイヤを、ダイスと、該ダイスを通過したスチールワイヤを引抜く駆動キャプスタンとを備えるスリップ型多段式伸線機、および、湿式潤滑剤を用いて湿式伸線するにあたり、該湿式潤滑剤中に、安息香酸金属塩を含有させることを特徴とするゴム物品補強用スチールワイヤの伸線方法。
2. 前記湿式潤滑剤中の安息香酸金属塩濃度を０．０５〜０．５ｇ／ｌとする請求項１記載のゴム物品補強用スチールワイヤの伸線方法。
3. 請求項１または２記載の伸線方法により伸線されてなることを特徴とするゴム物品補強用スチールワイヤ。
4. 請求項３記載のゴム物品補強用スチールワイヤのフィラメントが複数本にて撚り合わされてなることを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。

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