JPH08253004A - Highly endurable pneumatic steel radial tire - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、空気入りスチールラ
ジアルタイヤに使用するスチールワイヤのメッキを改善
することにより、ゴムとスチールコードとの接着性を改
善した高耐久空気入りスチールラジアルタイヤに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly durable pneumatic steel radial tire in which the adhesion between rubber and steel cord is improved by improving the plating of steel wire used in the pneumatic steel radial tire.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に空気入りスチールラジアルタイヤ
にはカーカス層の補強力を上げるために、ゴムシート中
にスチールワイヤ又はスチールワイヤを複数本撚りあわ
せたスチールコードを埋設させたスチールプライを使用
しており、このスチールプライの補強効果を発揮させる
ためには、スチールワイヤがゴムとの接着性に優れてい
ることが要求される。従来、このために、スチールワイ
ヤにはブラスメッキを施してあり、ブラスメッキスチー
ルワイヤやこれを複数本撚りあわせたブラスメッキスチ
ールコードでは、ブラスメッキの銅と亜鉛の割合又はブ
ラスメッキの厚さを適正化することにより、ゴムとの接
着性を改善する方法が広く知られている。ゴムとの接着
性、なかでも耐熱老化接着性及び耐湿熱老化接着性のメ
ッキ厚さに対する依存性については、従来より一定の知
見が確立されている。特に、メッキ厚さに関しては、金
属素線を伸線して少径のスチールワイヤとし、このスチ
ールワイヤにブラスメッキするDRYメッキを施したス
チールワイヤとそれに隣接するゴムとの複合接着などの
検討を通じて、20〜50nm程度の厚さがあれば必要
かつ十分であること、また、メッキの付着厚さのバラツ
キが小さくて薄い方が、メッキとそれに隣接するゴムと
の境界面にできる接着層は緻密になり、熱及び湿熱に対
する接着安定性に優れるようになること等が知られてい
る。このことから、スチールワイヤ表面に施されるメッ
キとしては薄メッキ化の方向がより好ましいことが明ら
かになっている。2. Description of the Related Art Generally, a pneumatic steel radial tire uses a steel ply in which a steel wire or a steel cord formed by twisting a plurality of steel wires is embedded in a rubber sheet in order to increase the reinforcing force of a carcass layer. However, in order to exert the reinforcing effect of the steel ply, the steel wire is required to have excellent adhesiveness with rubber. For this reason, steel wires have conventionally been brass-plated.For brass-plated steel wires and brass-plated steel cords in which a plurality of these are twisted together, the ratio of brass-plated copper and zinc or the brass-plated thickness is set. A method of improving the adhesiveness with rubber by making it appropriate is widely known. Regarding the adhesiveness with rubber, and above all, the dependence of heat aging adhesiveness and wet heat aging adhesiveness on the plating thickness, certain knowledge has been established. In particular, regarding the plating thickness, we examined the composite adhesion of the DRY-plated steel wire that is brass-plated to this steel wire and the rubber adjacent to it by drawing a metal wire into a small-diameter steel wire. A thickness of about 20 to 50 nm is necessary and sufficient, and the smaller the variation in the adhesion thickness of the plating is, the thinner the adhesive layer formed at the interface between the plating and the rubber adjacent to it is dense. It is known that the adhesion stability against heat and moist heat becomes excellent. From this, it is clear that the direction of thinning is more preferable as the plating applied to the surface of the steel wire.
【0003】一方、通常、スチールワイヤに用いられて
いるような、ブラスメッキ法によりメッキを付着された
金属素線を潤滑油中で伸線しスチールワイヤを作るいわ
ゆるWET伸線工程において薄く延伸されるようなメッ
キに関しても、上述のように薄くてバラツキのないメッ
キ厚さにされることが望ましい。しかし、従来は、スチ
ールワイヤ表面に付着しているメッキ厚さは、平均厚さ
の10分の1の厚さの部分や約10倍の厚さの部分も存
在するような、バラツキの大きい不均一なものであるこ
とが最新の表面分析機器の活用により明らかになってい
る。しかしながら、これまでは、そのメッキ厚さ分布を
制御する因子が十分には解明されていなかったために、
薄メッキ化が実現できなかった。On the other hand, in the so-called WET drawing process in which a metal wire plated by a brass plating method, which is usually used for steel wire, is drawn in a lubricating oil to make a steel wire, it is thinly drawn. With respect to such plating, it is desirable that the plating thickness be thin and uniform as described above. However, conventionally, the plating thickness adhering to the surface of the steel wire has a large variation, such as a portion having a thickness of 1/10 of the average thickness and a portion having a thickness of about 10 times the average thickness. It has become clear that it is uniform by using the latest surface analysis equipment. However, until now, the factors controlling the plating thickness distribution have not been sufficiently clarified,
Thinning could not be realized.
【0004】それゆえ、ゴムとの初期接着性及び耐熱老
化接着性を確保するために、特開昭53−106853
号公報において開示されているように、スチールワイヤ
表面に付着しているメッキは現実的には付着量で約4.
0g/kg、厚さに換算すると約0.20μm(線径
0.23mmの場合)以上の領域で常用されており、例
えば、表1の比較例1に示すように、実際には線径0.
175mmのスチールワイヤに付着しているメッキの厚
さは平均で200nm、そのバラツキの程度を示す標準
偏差σは70nmにもなっていた。Therefore, in order to secure the initial adhesiveness with rubber and the heat aging adhesiveness, JP-A-53-106853.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11 (1999) -135, the amount of plating adhered to the surface of the steel wire is practically about 4.
It is commonly used in a region of 0 g / kg, about 0.20 μm (when the wire diameter is 0.23 mm) or more in terms of thickness. For example, as shown in Comparative Example 1 of Table 1, the wire diameter is actually 0. .
The thickness of the plating adhered to the 175 mm steel wire was 200 nm on average, and the standard deviation σ showing the degree of the variation was 70 nm.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】近年スチールラジアル
タイヤが使用される環境のシビア化と高寿命化要求に伴
って、タイヤの寿命をさらに長くすることが急務となっ
ているが、前述のように、従来のメッキではメッキの厚
さがまだ厚くメッキ厚さの均一性も不十分なため、ゴム
とスチールワイヤとの接着性が十分とはいえず、タイヤ
のショルダー部からビード部にかけてのスチールプライ
の耐セパレーション性の向上が強く望まれていた。そこ
で、この発明の目的は、薄くて均一なブラスメッキを施
されたブラスメッキスチールワイヤ、及びこのブラスメ
ッキスチールワイヤを複数本撚りあわせたブラスメッキ
スチールコードを使用することにより、耐セパレーショ
ン性に優れた高耐久空気入りスチールラジアルタイヤを
得ることにある。In recent years, it has become an urgent task to further extend the life of tires due to the demand for longer life and severe environmental conditions in which steel radial tires are used, but as mentioned above. Since the plating thickness is still thick and the plating thickness is not uniform in the conventional plating, the adhesion between rubber and steel wire cannot be said to be sufficient, and the steel ply from the shoulder part to the bead part of the tire cannot be said. It has been strongly desired to improve the separation resistance of the. Therefore, an object of the present invention is to achieve excellent separation resistance by using a thin and even brass-plated brass-plated steel wire and a brass-plated steel cord formed by twisting a plurality of the brass-plated steel wires. To obtain high durability pneumatic steel radial tires.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】そこで、このような目的
は、左右のビードコアと、ビードコア間に跨がってラジ
アル方向に延びるスチールコードが多数本埋設されたス
チールプライからなるトロイダル状のカーカス層と、カ
ーカス層の半径方向外側に配置され2枚以上のベルトを
重ね合わせて構成したベルト層と、ベルト層の半径方向
外側に配置されたトレッドと、を備えた空気入りスチー
ルラジアルタイヤにおいて、前記スチールコードを構成
するスチールワイヤの表面に施されているメッキの平均
厚さXが50nm≦X≦150nmで、かつメッキ厚さ
分布の標準偏差σが10nm≦σ≦30nmの範囲にあ
り、さらに、前記スチールワイヤは、重量比で炭素量が
0.60〜0.95%の炭素鋼を熱処理してパーライー
ト、又はフェライト/セメンタイトの2相からなる亜共
析〜共析パーライト鋼とした後、WET条件下で伸線さ
れる0.15〜0.45mmの直径を持つ線材で、その
線材の表面には銅60〜70重量%、亜鉛40〜30重
量%、もしくはそれに10%の範囲でコバルト,ニッケ
ル等を含むブラスメッキ法でブラスメッキが施されてい
る高耐久空気入りスチールラジアルタイヤとすることに
より達成できる。Therefore, such an object is toroidal carcass layer consisting of left and right bead cores and steel plies in which a large number of steel cords extending in the radial direction across the bead cores are embedded. A pneumatic steel radial tire comprising: a belt layer arranged on the outer side in the radial direction of the carcass layer and configured by laminating two or more belts; and a tread arranged on the outer side in the radial direction of the belt layer. The average thickness X of the plating applied to the surface of the steel wire constituting the steel cord is 50 nm ≦ X ≦ 150 nm, and the standard deviation σ of the plating thickness distribution is in the range of 10 nm ≦ σ ≦ 30 nm. The steel wire is formed by heat-treating carbon steel having a carbon content of 0.60 to 0.95% by weight to form a perlite or ferrite. / Cementite consisting of two phases of hypo-eutectoid-eutectoid pearlite steel, and then drawn under WET conditions with a diameter of 0.15 to 0.45 mm. This can be achieved by using a highly durable pneumatic steel radial tire that is brass-plated by a brass plating method containing cobalt, nickel and the like in an amount of 70% by weight, 40 to 30% by weight of zinc, or 10% thereof.
【0007】[0007]
【作用】まず最初に、発明者らは通常スチールワイヤに
用いられているような、金属素線の表面に銅及び亜鉛メ
ッキを施された後に、熱拡散処理により合金化され、W
ET伸線工程において薄く延伸されることでスチールワ
イヤ表面に施されているメッキの厚さ分布を制御する方
法について研究した。具体的には、伸線前に金属素線の
表面に施されるメッキ付着量のムラや、その後のメッキ
合金化のための熱拡散処理に伴うメッキの酸化、及びそ
の後のデスケーリング(スケール落とし)によるメッキ
の脱落などによるメッキの不均一性や、伸線に伴う外傷
・メッキ脱落、特にブラスメッキの場合にはCu/Zn
比により変化するβブラス率と伸線性との関係や、伸線
後のワイヤの撚りあわせ工程やストレートナー処理時に
発生する外傷・メッキ脱落などに起因する不均一性な
ど、メッキ厚さの分布に影響を与える可能性のある様々
な要因について調査、実験を繰り返しながら研究した。
しかし、メッキ厚さの分布を十分に制御できるまでに至
らなかった。First of all, the present inventors first apply copper and zinc plating to the surface of a metal wire, which is usually used for steel wire, and then alloy it by a heat diffusion treatment to form W.
A method of controlling the thickness distribution of the plating applied to the surface of the steel wire by being thinly drawn in the ET wire drawing process was studied. Specifically, the unevenness of the amount of plating applied to the surface of the metal element wire before drawing, the oxidation of the plating due to the thermal diffusion process for the subsequent plating alloying, and the subsequent descaling (scale down). Non-uniformity due to plating loss due to), external damage due to wire drawing, plating loss, especially in the case of brass plating Cu / Zn
The distribution of the plating thickness, such as the relationship between the β brass ratio that varies depending on the ratio and the wire drawability, and the non-uniformity due to external scratches and plating loss that occur during the wire twisting process after drawing and straightener processing Various factors that may have an influence were investigated and studied by repeating experiments.
However, it has not been possible to sufficiently control the distribution of plating thickness.
【0008】さらに、発明者らは鋭意研究を重ねた結
果、従来のブラスメッキスチールワイヤの半径方向の表
層断面の一部を拡大摸式図である図3に示すように、W
ET伸線後のスチールワイヤ鋼材1の表面には、スチー
ルワイヤの長手方向に沿った筋状で種々の形状をした凹
凸2が多数形成され、それら凹凸2に対応してメッキ3
が存在しており、それら凹凸2の深さ・形状及び分布が
メッキ3の厚さに大きく影響していることを見出した。
即ち、深い溝部4には厚さD1の厚いメッキ3が形成さ
れており、浅い溝部5には厚さD2の薄いメッキ3が形
成されている。また、スチールワイヤ鋼材1がパーライ
トよりなる多結晶体であり、伸線工程において結晶粒が
回転/並進によりカールしながら伸びてゆくために、メ
ッキの伸びにも差異が生じてメッキ付着厚さが不均一に
なることを見出し、さらに、スチールワイヤ鋼材1のパ
ーライト結晶粒サイズを微細化することで、伸線途中及
び伸線後のスチールワイヤ鋼材1の表面の凹凸を減少さ
せ、メッキ厚さの分布幅をより小さく、より均一に出来
るということを明らかにすることが出来た。Further, as a result of intensive studies by the inventors, as shown in FIG. 3, which is an enlarged schematic diagram of a part of the radial surface layer cross section of the conventional brass-plated steel wire, as shown in FIG.
On the surface of the steel wire steel material 1 after ET drawing, a large number of streaks 2 having various stripes along the longitudinal direction of the steel wire are formed.
It was found that the depth, shape, and distribution of the unevenness 2 greatly affect the thickness of the plating 3.
That is, the deep groove 4 is formed with the thick plating 3 having the thickness D1, and the shallow groove 5 is formed with the thin plating 3 having the thickness D2. Further, since the steel wire steel material 1 is a polycrystalline body made of pearlite and the crystal grains grow while curling due to rotation / translation in the wire drawing process, there is also a difference in the elongation of the plating, and the thickness of the deposited plating increases. It was found that the steel wire steel material 1 became non-uniform, and the pearlite crystal grain size of the steel wire steel material 1 was further refined to reduce the unevenness of the surface of the steel wire steel material 1 during and after the wire drawing, thereby reducing the plating thickness. It was clarified that the distribution width can be made smaller and more uniform.
【0009】そこで、伸線前の炭素量0.60〜0.9
5重量%の炭素鋼材素線を熱処理してパーライト又はフ
ェライト/セメンタイトの2相からなる亜共析〜共析パ
ーライト鋼とすることによりオーステナイト結晶粒サイ
ズを微細化し、それにより微細なパーライト結晶粒を得
た後に、前記炭素鋼材素線表面に銅60〜70重量%、
亜鉛40〜30重量%、もしくはそれに10%の範囲で
コバルト、ニッケル等を含むブラスメッキ法でメッキを
施して金属母線とした後、この金属母線をWET伸線し
て0.15〜0.45mm直径のスチールワイヤにすれ
ば、WET伸線後のスチールワイヤ鋼材表面の凹凸の深
さを小さくすることが出来、これまでは事実上不可能だ
ったスチールワイヤ表面のブラスメッキの平均付着厚さ
が50nmから150nmの範囲にあり、しかも、ブラ
スメッキの厚さ分布の標準偏差が10nmから30nm
の範囲にある均一かつ薄いメッキが付着したブラスメッ
キスチールワイヤを得ることが出来るようになった。そ
して、このブラスメッキスチールワイヤ及びブラスメッ
キスチールコードを使用したスチールプライは接着性が
非常に良く、タイヤのショルダー部からビード部にかけ
てのスチールプライの耐セパレーション性能が大きく改
善されるようになり、従来より走行寿命の長い高耐久空
気入りスチールラジアルタイヤを得られるようになる。Therefore, the carbon content before wire drawing is 0.60 to 0.9.
The austenite grain size is refined by heat-treating 5% by weight of carbon steel wire to form a hypoeutectoid-eutectoid pearlite steel consisting of two phases of pearlite or ferrite / cementite, whereby fine pearlite grains are formed. After obtaining, 60 to 70% by weight of copper on the surface of the carbon steel material wire,
Zinc 40 to 30% by weight, or 10% of zinc in the range is plated by a brass plating method containing cobalt, nickel, etc. to form a metal busbar, and this metal busbar is WET drawn to 0.15 to 0.45 mm. The diameter of the steel wire can reduce the depth of the unevenness of the steel wire steel surface after the WET drawing, and the average adhesion thickness of brass plating on the steel wire surface, which was virtually impossible up to now, can be achieved. It is in the range of 50 nm to 150 nm, and the standard deviation of the brass plating thickness distribution is 10 nm to 30 nm.
It is now possible to obtain a brass-plated steel wire with a uniform and thin plating in the range of. And the steel ply using this brass-plated steel wire and brass-plated steel cord has very good adhesion, and the separation resistance of the steel ply from the shoulder part to the bead part of the tire will be greatly improved. A highly durable pneumatic steel radial tire with a longer running life can be obtained.
【0010】[0010]
【実施例】以下、図1を参照しながら実施例を説明す
る。図1は、この発明で得られる高耐久空気入りスチー
ルラジアルタイヤ(タイヤサイズ11/70 R22.
5)の幅方向半断面を示しており、同図において、高耐
久空気入りスチールラジアルタイヤ15は、左右のビー
ドコア10、10間に跨がってトロイダル状をしたスチ
ールプライ11からなるカーカス層を有し、そのスチー
ルプライ11の両端14は左右のビードコア10、10
で下から上に折り返されて保持されている。スチールプ
ライ11の半径方向外側には複数のベルトからなるベル
ト層12が配置され、このベルト層12の半径方向外側
にはトレッド13が配置されている。前記スチールプラ
イ11はスチールワイヤを複数本撚りあわせたスチール
コードをゴムシート中にラジアル方向に埋設することに
より形成されている。高耐久空気入りスチールラジアル
タイヤ15においては、トレッド13の表面が路面と接
地し走行する間に、ショルダー部16からビードコア1
0にかけてのサイド部分17で過酷な屈曲を繰り返すの
で、このサイド部分17の骨格を形成しているスチール
プライ11の耐セパレーション性が特に要求される。そ
して、スチールプライ11の耐セパレーション性を向上
させるには、スチールコードとゴムとの各種接着性を上
げることが必要である。EXAMPLES Examples will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows a highly durable pneumatic steel radial tire (tire size 11/70 R22.
5) shows a half cross-section in the width direction, in which a high durability pneumatic steel radial tire 15 has a carcass layer composed of a toroidal steel ply 11 straddled between the left and right bead cores 10, 10. Both ends 14 of the steel ply 11 have left and right bead cores 10, 10
It is held by being folded back from bottom to top. A belt layer 12 including a plurality of belts is arranged on the outer side in the radial direction of the steel ply 11, and a tread 13 is arranged on the outer side in the radial direction of the belt layer 12. The steel ply 11 is formed by embedding a steel cord formed by twisting a plurality of steel wires in a rubber sheet in the radial direction. In the highly durable pneumatic steel radial tire 15, while the surface of the tread 13 is in contact with the road surface and travels, the shoulder portion 16 moves to the bead core 1
Since severe bending is repeated in the side portion 17 up to 0, the separation resistance of the steel ply 11 forming the skeleton of the side portion 17 is particularly required. Then, in order to improve the separation resistance of the steel ply 11, it is necessary to improve various adhesive properties between the steel cord and the rubber.
【0011】そこで以下、この発明に従う実施例により
得られるブラスメッキスチールワイヤを使用して撚りあ
わせたブラスメッキスチールコードと、比較例により得
られる従来のブラスメッキスチールワイヤを使用して撚
りあわせたブラスメッキスチールコードとを使用して初
期接着性試験と耐腐食疲労性試験及びそれらの評価を、
又前記両コードを使用して作られたタイヤを所定距離市
場走行させた後に、走行後接着性試験と評価を行ったの
でこれについて述べる。なお、以下の実施例及び比較例
の金属素線には炭素量0.60〜0.95重量%の同一
の炭素鋼材を使用している。また、以下の実施例及び比
較例中でブラスメッキスチールコードを被覆するゴム
は、全て同一のものを使用しておりそのゴムの組成は、
天然ゴムの成分重量を100としたときに、カーボンブ
ラック:50重量比%、亜鉛華:5重量比%、老化防止
剤:1重量比%、有機金属酸コバルト塩:2重量比%、
加硫促進剤:1.5重量比%、硫黄:5重量比%であ
る。Therefore, hereinafter, a brass-plated steel cord obtained by twisting the brass-plated steel wire obtained by the example according to the present invention and a brass obtained by twisting the conventional brass-plated steel wire obtained by the comparative example are shown. Initial adhesion test and corrosion fatigue resistance test and their evaluation using plated steel cord,
Further, after the tires produced by using the above-mentioned cords were run on the market for a predetermined distance, the post-run adhesion test and evaluation were performed. In addition, the same carbon steel material having a carbon content of 0.60 to 0.95% by weight is used for the metal wires of the following examples and comparative examples. Further, in the following examples and comparative examples, the rubber coating the brass-plated steel cords are all the same, and the composition of the rubber is
When the component weight of natural rubber is 100, carbon black: 50% by weight, zinc white: 5% by weight, antioxidant: 1% by weight, organometallic acid cobalt salt: 2% by weight,
Vulcanization accelerator: 1.5% by weight, sulfur: 5% by weight.
【0012】[実施例1]線径1.20mmの金属素線
を下記に示す各条件で熱処理して、フェライト/セメン
タイトの2相からなる亜共析〜共析パーライト鋼とする
ことによりオーステナイト結晶粒サイズを微細化し、そ
れにより微細なパーライト結晶粒を得られたその線材
に、拡散法(ブラスメッキ法)でCu:65重量%及び
Zn:35重量%を含有する組成のブラスメッキを施し
て金属母線とし、この金属母線にWET伸線を繰り返し
て0.175mmまで縮径しブラスメッキスチールワイ
ヤ得た。そして、このブラスメッキスチールワイヤを複
数本撚りあわせてなる撚り構成3+9+15+1とした
ブラスメッキスチールコードを使用して、耐腐食疲労性
試験を実施した。次に、前記ブラスメッキスチールコー
ドを使用してスチールプライを作り、このスチールプラ
イを使用したタイヤ(タイヤサイズ11/70 R2
2.5)を145℃で30分加硫成型した後、この加硫
済タイヤからスチールプライを所定大きさ切り出して初
期接着性試験を実施した。また、前記ブラスメッキスチ
ールコードを使用して作られたタイヤ(タイヤサイズ1
1/70 R22.5)を145℃で30分加硫成型し
た後、この加硫済タイヤを10万km市場走行させた後
に、走行後接着性I、走行後接着性II試験を実施した。
なお、前記の文言において、線径1.20mmの金属素
線から走行後接着性I、走行後接着性II試験を実施した
までの内容は、実施例1〜実施例3において全て同一で
あり重複するので、以下の実施例2、実施例3の説明に
は記述しない。 熱処理条件 :オーステナイト化温度 1050℃ パーライト変態温度 550℃ メッキ付着量:3.0g/kg(素線1kg当たりのメ
ッキ重量g、以下同じ)[Example 1] Austenite crystals were obtained by heat-treating a metal element wire having a wire diameter of 1.20 mm under the following conditions to obtain a hypoeutectoid-eutectoid pearlite steel composed of two phases of ferrite / cementite. The wire having a fine grain size and fine pearlite crystal grains thereby obtained is brass-plated by a diffusion method (brass plating method) with a composition containing Cu: 65% by weight and Zn: 35% by weight. A metal bus bar was used, and WET drawing was repeated on this metal bus bar to reduce the diameter to 0.175 mm to obtain a brass-plated steel wire. Then, a corrosion-plated steel cord having a twist structure of 3 + 9 + 15 + 1 formed by twisting a plurality of the brass-plated steel wires was used to perform a corrosion fatigue resistance test. Next, a steel ply was made using the brass-plated steel cord, and a tire (tire size 11/70 R2
After 2.5) was vulcanized and molded at 145 ° C. for 30 minutes, a predetermined size of steel ply was cut out from this vulcanized tire and an initial adhesion test was conducted. In addition, a tire made using the brass plated steel cord (tire size 1
After 1/70 R22.5) was vulcanized and molded at 145 ° C. for 30 minutes, the vulcanized tire was allowed to run on the market for 100,000 km, and then the post-run adhesion I and post-run adhesion II tests were conducted.
In the above wording, the contents from the metal element wire having a wire diameter of 1.20 mm to the post-running adhesiveness I and post-running adhesiveness II tests are all the same in Examples 1 to 3 and are duplicated. Therefore, it will not be described in the description of Embodiments 2 and 3 below. Heat treatment conditions: austenitizing temperature 1050 ° C, pearlite transformation temperature 550 ° C, coating weight: 3.0 g / kg (plating weight g per 1 kg of wire, the same applies below)
【0013】[実施例2] 熱処理条件 :オーステナイト化温度 950℃ パーライト変態温度 550℃ メッキ付着量:2.0g/kg[Example 2] Heat treatment conditions: austenitizing temperature 950 ° C, pearlite transformation temperature 550 ° C, coating weight: 2.0 g / kg
【0014】[実施例3] 熱処理条件 :オーステナイト化温度 830℃ パーライト変態温度 550℃ メッキ付着量:1.0g/kg[Example 3] Heat treatment conditions: austenitizing temperature 830 ° C, pearlite transformation temperature 550 ° C, coating weight: 1.0 g / kg
【0015】[比較例1]線径1.20mmの金属素線
を下記に示す各条件で熱処理することにより得られたそ
の線材に、拡散法(ブラスメッキ法)でCu:65重量
%及びZn:35重量%を含有する組成のブラスメッキ
を施して金属母線とし、この金属母線にWET伸線を繰
り返して0.175mmまで縮径しブラスメッキスチー
ルワイヤを得た。まず、このブラスメッキスチールワイ
ヤを複数本撚りあわせてなる撚り構成3+9+15+1
としたブラスメッキスチールコードを使用して、耐腐食
疲労性試験を実施した。次に、前記ブラスメッキスチー
ルコードを使用してスチールプライを作り、このスチー
ルプライを使用したタイヤ(タイヤサイズ11/70
R22.5)を145℃で30分加硫成型した後、この
加硫済タイヤからスチールプライを所定大きさ切り出し
て初期接着性試験を実施した。また、前記ブラスメッキ
スチールコードを使用して作られたタイヤ(タイヤサイ
ズ11/70 R22.5)を145℃で30分加硫成
型した後、この加硫済タイヤを10万km市場走行させ
た後に、走行後接着性I、走行後接着性II試験を実施し
た。なお、前記の文言において、線径1.20mmの金
属素線から走行後接着性I、走行後接着性II試験を実施
したまでの内容は、比較例1〜比較例2において全て同
一であり重複するので、以下の実施例2の説明には記述
しない。 熱処理条件 :オーステナイト化温度 1200℃ パーライト変態温度 600℃ メッキ付着量:4.0g/kg[Comparative Example 1] A metal wire having a wire diameter of 1.20 mm was heat-treated under the following conditions. The wire material was subjected to a diffusion method (brass plating method) with Cu: 65 wt% and Zn. The metal bus bar was subjected to brass plating with a composition containing 35% by weight, and the metal bus bar was repeatedly WET drawn to reduce the diameter to 0.175 mm to obtain a brass-plated steel wire. First, a twisted structure made by twisting a plurality of brass-plated steel wires 3 + 9 + 15 + 1
Corrosion fatigue resistance test was conducted using the brass-plated steel cord. Next, a steel ply was made using the brass-plated steel cord, and a tire using the steel ply (tire size 11/70
After R22.5) was vulcanized and molded at 145 ° C. for 30 minutes, a steel ply was cut out from the vulcanized tire in a predetermined size and an initial adhesion test was conducted. Further, a tire (tire size 11/70 R22.5) made by using the brass-plated steel cord was vulcanized and molded at 145 ° C. for 30 minutes, and then this vulcanized tire was run on the market for 100,000 km. After that, the adhesion after running I and the adhesion after running II tests were conducted. In the above-mentioned wording, the contents from the metal element wire having a wire diameter of 1.20 mm to the post-running adhesiveness I and post-running adhesiveness II tests are all the same in Comparative Examples 1 and 2 and overlap. Therefore, it will not be described in the following description of the second embodiment. Heat treatment conditions: austenitizing temperature 1200 ° C, pearlite transformation temperature 600 ° C, coating weight: 4.0 g / kg
【0016】[比較例2] 熱処理条件 :オーステナイト化温度 1200℃ パーライト変態温度 600℃ メッキ付着量:2.0g/kg[Comparative Example 2] Heat treatment conditions: austenitizing temperature 1200 ° C, pearlite transformation temperature 600 ° C, coating weight: 2.0 g / kg
【0017】前記のようなそれぞれの仕様で各種の試験
を実施したその評価を含めて表1に示したので、以下表
1中の各種接着性試験や評価方法等について説明する。 (1)結晶粒サイズ JIS規格G0551に準じたオーステナイト粒度測定
法を用いて、粒度を測定した。なお、粒度を示す数字の
右側に[ ]内で示す数字はJIS規格上の粒度を示す
数である。 (2)メッキ厚さ DRYメッキにより製造したメッキ厚さが均一でそのメ
ッキ厚さが既知の標準試料を、AES(Auger E
lectoron Microscope)を用いて下
記条件で深さ方向に分析した際のスパッタリング時間か
ら、メッキ厚さとスパッタリング時間との関係を求め、
前記実施例及び比較例で製造したブラスメッキスチール
ワイヤについても同様な深さ方向の分析を実施し、その
スパッタリング時間からメッキ厚さに換算した。そし
て、各実施例及び比較例ともメッキ厚さを測定した数は
100箇所で、この100箇所の平均値X及び標準偏差
σを求めた。このようにして得られたメッキ厚さ頻度分
布図を図2に示し、横軸はメッキ厚さを、縦軸は頻度を
示している。同図において、実施例1〜3は平均メッキ
厚さ、メッキ厚さ頻度分布ともに比較例1よりも優れて
いることがわかる。なお、比較例2は平均メッキ厚さが
100nmで実施例2と同一になっている。しかしなが
ら、比較例2はメッキ厚さの頻度分布が左右に大きく広
がっており、メッキ厚さのバラツキがどの実施例よりも
大きいことがわかる。Table 1 includes the evaluations of various tests carried out under the respective specifications as described above, and various adhesiveness tests and evaluation methods in Table 1 will be described below. (1) Crystal grain size The grain size was measured using the austenite grain size measuring method according to JIS standard G0551. The numbers in parentheses to the right of the numbers indicating the granularity are the numbers indicating the granularity according to the JIS standard. (2) Plating Thickness A standard sample produced by DRY plating and having a uniform plating thickness and a known plating thickness is AES (Auger E
The relationship between the plating thickness and the sputtering time was obtained from the sputtering time when analyzed in the depth direction under the following conditions using a Fluoron Microscope).
The same analysis in the depth direction was performed on the brass-plated steel wires manufactured in the above-mentioned Examples and Comparative Examples, and the sputtering time was converted into the plating thickness. In each of the examples and the comparative examples, the number of measured plating thickness was 100 points, and the average value X and standard deviation σ of the 100 points were obtained. The plating thickness frequency distribution chart thus obtained is shown in FIG. 2, in which the horizontal axis represents the plating thickness and the vertical axis represents the frequency. In the figure, it can be seen that Examples 1 to 3 are superior to Comparative Example 1 in both average plating thickness and plating thickness frequency distribution. The average plating thickness of Comparative Example 2 is 100 nm, which is the same as that of Example 2. However, in Comparative Example 2, the frequency distribution of the plating thickness greatly spreads to the left and right, and it can be seen that the variation in the plating thickness is greater than in any of the Examples.
【0018】(3)初期接着性試験 まず、前述の未走行加硫済タイヤから切り出した所定大
きさのスチールプライのスチールコードの一端を掴んで
スチールコードを引き剥す。そして、この引き剥したス
チールコード最外層のスチールワイヤ表面に付着して残
っているゴムの状態を見て、後述する評価法で評価し
た。 (4)走行後接着性I試験 まず、前述の走行済タイヤからスチールプライを所定大
きさ切り出し、このスチールプライのスチールコードの
一端を掴んでスチールコードを引き剥す。そして、この
引き剥したスチールコード最外層のスチールワイヤ表面
に付着して残っているゴムの状態を見て、後述する評価
法で評価した。 (5)走行後接着性II試験 まず、前述の走行済タイヤからスチールプライを所定大
きさ切り出し、このスチールプライのスチールコードの
一端を掴んでスチールコードを引き剥す。そして、この
引き剥したスチールコードを束ねるように1本のスチー
ルワイヤで螺旋状にラッピングしているラッピングワイ
ヤの表面に付着して残っているゴムの状態を見て、後述
する評価法で評価した。(3) Initial Adhesion Test First, one end of the steel cord of a steel ply of a predetermined size cut out from the above-mentioned unrunning vulcanized tire is grasped and the steel cord is peeled off. Then, the state of the rubber remaining attached to the surface of the steel wire of the outermost layer of the peeled steel cord was observed and evaluated by the evaluation method described later. (4) Adhesion I test after running First, a steel ply is cut out to a predetermined size from the above-mentioned running tire, one end of the steel cord of this steel ply is grasped, and the steel cord is peeled off. Then, the state of the rubber remaining attached to the surface of the steel wire of the outermost layer of the peeled steel cord was observed and evaluated by the evaluation method described later. (5) Adhesion II test after running First, a steel ply is cut out to a predetermined size from the above-mentioned run tire, one end of the steel cord of this steel ply is grasped, and the steel cord is peeled off. Then, the state of the rubber remaining adhering to the surface of the wrapping wire spirally wrapped with one steel wire so as to bundle the stripped steel cords was observed and evaluated by the evaluation method described later. .
【0019】(6)ゴム接着性試験の評価方法 初期接着性及び走行後接着性I試験の結果は以下のごと
き方法で評価した。引き剥したスチールコード最外層の
スチールワイヤの表面に接着して残っているゴムの状態
をAからEまでの5段階評価により判定した。Aは、前
記最外層のスチールワイヤの全表面にゴムが接着した状
態で残っており、スチールコードのメッキ表面が全長・
全周にわたって見えていない状態で、最も良好な接着性
を意味している。Eは、前記最外層のスチールワイヤの
全表面にゴムが全く残っておらず、スチールコードのメ
ッキ表面が全長・全周にわたって見えている状態で、最
も悪い接着性を意味している。AとEとの間を3等分
し、Cは、丁度中間の面積で50%程度ゴムが接着して
残っている状態を示し、BはAとCの中間を、DはEと
Cの中間を示している。前述の初期接着性及び走行後接
着性I試験においては、いずれも5本のスチールコード
を引き剥してそれぞれ評価しており、アルファベットの
右横に示している数字がその評価の本数を示している。
また、走行後接着性II試験の結果は以下のごとき方法で
評価した。引き剥したスチールコードのラッピングワイ
ヤの表面にゴムが付着しておらずワイヤが露出している
箇所がいくつあるかを計数し、その露出個数で接着性を
評価する。従って、数が小さいほど接着性が良いことを
示している。なお、前述の走行後接着性II試験において
は、いずれも5本のスチールコードについて実施し、そ
れぞれ5本の平均値を求め表示している。(6) Evaluation Method for Rubber Adhesion Test The results of the initial adhesion and post-travel adhesion I tests were evaluated by the following methods. The state of the rubber remaining adhered to the surface of the steel wire of the outermost layer of the peeled steel cord was evaluated by a five-level evaluation from A to E. In A, rubber remains on the entire surface of the outermost steel wire, and the plated surface of the steel cord is
It means the best adhesiveness when it is not visible all around. E means the worst adhesion in a state where no rubber remains on the entire surface of the outermost steel wire and the plated surface of the steel cord is visible over the entire length and circumference. Divide between A and E into three equal parts, C shows a state in which about 50% of the rubber remains in the intermediate area, and B is in the middle of A and C, and D is between E and C. The middle is shown. In each of the above-mentioned initial adhesion test and post-running adhesion I test, five steel cords were peeled off and evaluated, and the number shown on the right side of the alphabet indicates the number of evaluations. .
The results of the adhesion II test after running were evaluated by the following methods. The number of exposed areas where the rubber is not attached to the surface of the stripped steel cord wrapping wire is counted, and the adhesiveness is evaluated by the number of exposed pieces. Therefore, the smaller the number, the better the adhesiveness. In the above-mentioned post-running adhesion II test, all five steel cords were tested, and the average value of the five steel cords was calculated and displayed.
【0020】(7)耐腐食疲労性試験 耐腐食疲労性試験とは、タイヤのショルダー部からサイ
ド部にかけてのスチールプライの耐繰り返し曲げ疲労故
障性能を評価するための試験で、スチールコードの一端
を回転自由に支持し他端を回転チャックで把持して、当
該スチールコードを曲げ半径40mmで略90度曲げた
状態で、この当該スチールコードを塩化ナトリウムを含
む腐食液中に浸して、前記回転チャックを回転速度30
00rpmで回転させて回転繰り返し曲げ疲労試験を行
い、当該スチールコードが破断するまでの回転数を測定
した。従って、この試験においては、スチールコードに
はゴムは被覆されていない。なお、この試験は各実施例
各比較例ともそれぞれ10本のスチールワイヤについて
実施し、それぞれ10本の平均値を求め、比較例1を1
00とする指数で表示した。従って、100より大きい
数字は比較例1よりも耐腐食疲労性において優れている
ことを示している。(7) Corrosion Fatigue Resistance Test The corrosion fatigue resistance test is a test for evaluating the repeated bending fatigue failure resistance performance of the steel ply from the shoulder portion to the side portion of the tire. With the steel cord bent freely at a bending radius of 40 mm and approximately 90 degrees while being freely rotatably supported and held at the other end by a rotary chuck, the steel cord is immersed in a corrosive liquid containing sodium chloride to form the rotary chuck. Rotation speed 30
The steel cord was rotated at 00 rpm to repeatedly perform a repeated bending fatigue test, and the number of revolutions until the steel cord was broken was measured. Therefore, in this test, the steel cord was not coated with rubber. In addition, this test was carried out for 10 steel wires in each of the examples and the comparative examples, and an average value of 10 wires was obtained.
It is indicated by an index of 00. Therefore, a number greater than 100 indicates that the corrosion fatigue resistance is superior to Comparative Example 1.
【0021】以上、説明してきたことから、表1により
明らかなように、比較例に比して本発明に係る実施例は
いずれも結晶粒サイズが極めて小さくなっている。その
結果として実施例の方が比較例1よりもメッキ厚さが薄
くて、バラツキが小さいつまり均一なメッキであること
を示している。また、ゴムとブラスメッキスチールコー
ドとの接着性を示す初期接着性、走行後接着性I、走行
後接着性II、及びブラスメッキスチールコード自身の耐
腐食疲労性、いずれも実施例の方が優れていることがわ
かる。From the above description, as is clear from Table 1, the crystal grain size of each of the examples according to the present invention is extremely smaller than that of the comparative example. As a result, it is shown that the example has a thinner plating thickness than the comparative example 1 and has less variation, that is, uniform plating. In addition, the initial adhesion, which indicates the adhesion between the rubber and the brass-plated steel cord, the adhesiveness after running I, the adhesiveness after running II, and the corrosion-fatigue resistance of the brass-plated steel cord itself, are all superior in the examples. You can see that
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明は、タイヤのスチールプライに薄
くて均一なメッキが施された複数のスチールワイヤを撚
りあわせてなるスチールコードを使用しており、このス
チールコードは従来のスチールコードよりも各種接着性
能、及びスチールコード自身の耐腐食疲労性能が極めて
優れ、タイヤのショルダー部からビード部にかけてのス
チールプライの耐セパレーション性能を著しく向上す
る。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention uses a steel cord formed by twisting a plurality of thin and evenly plated steel wires on a steel ply of a tire. This steel cord is superior to conventional steel cords. Various adhesion performances and corrosion resistance of steel cord itself are extremely excellent, and the separation resistance performance of steel ply from the shoulder portion to the bead portion of the tire is significantly improved.
【表1】各種試験を実施したその仕様、結果及び評価等
を示す表である。[Table 1] A table showing specifications, results, evaluations, etc. of various tests.
【図1】この発明で得られる高耐久空気入りスチールラ
ジアルタイヤの幅方向半断面を示す図である。FIG. 1 is a view showing a width direction half cross section of a highly durable pneumatic steel radial tire obtained by the present invention.
【図2】実施例及び比較例のメッキ付着厚さとその頻度
との関係を示すメッキ厚さの頻度分布図である。FIG. 2 is a frequency distribution chart of plating thickness showing the relationship between the plating adhesion thickness and its frequency in Examples and Comparative Examples.
【図3】従来のブラスメッキスチールワイヤの半径方向
表層断面の一部を拡大した摸式図である。FIG. 3 is an enlarged schematic view of a part of a radial surface layer cross section of a conventional brass-plated steel wire.
1:鋼材 2:凹凸
3:メッキ 4:深い溝部 5:浅い溝部 1
0:ビードコア 11:スチールプライ 15:タイヤ D
1、D2:厚さ X:メッキの平均厚さ(メッキ厚さの平均値) σ:メッキの厚さ分布の標準偏差1: Steel material 2: Unevenness
3: Plating 4: Deep groove 5: Shallow groove 1
0: Bead core 11: Steel ply 15: Tire D
1, D2: Thickness X: Average thickness of plating (average plating thickness) σ: Standard deviation of plating thickness distribution
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成8年6月24日[Submission date] June 24, 1996
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】この発明で得られる高耐久空気入りスチ−ルラ
ジアルタイヤの幅方向半断面を示す図である。FIG. 1 is a view showing a half cross section in a width direction of a highly durable pneumatic radial tire obtained by the present invention.
【図2】実施例及び比較例のメッキ付着厚さとその頻度
との関係を示すメッキ厚さの頻度分布図である。FIG. 2 is a frequency distribution chart of plating thickness showing the relationship between the plating adhesion thickness and its frequency in Examples and Comparative Examples.
【図3】従来のブラスメッキスチールワイヤの半径方向
表層断面の一部を拡大した摸式図である。FIG. 3 is an enlarged schematic view of a part of a radial surface layer cross section of a conventional brass-plated steel wire.
【符号の説明】 1:鋼材 2:凹凸
3:メッキ 4:深い溝部 5:浅い溝部 1
0:ビードコア 11:スチールプライ 15:タイヤ D
1,D2:厚さ[Explanation of symbols] 1: Steel material 2: Unevenness
3: Plating 4: Deep groove 5: Shallow groove 1
0: Bead core 11: Steel ply 15: Tire D
1, D2: Thickness
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0021】以上、説明してきたことから、表1により
明らかなように、比較例に比して本発明に係る実施例は
いずれも結晶粒サイズが極めて小さくなっている。その
結果として実施例の方が比較例1よりもメッキ厚さが薄
くて、バラツキが小さい、つまり均一なメッキであるこ
とを示している。また、ゴムとブラスメッキスチールコ
ードとの接着性を示す初期接着性、走行後接着性I、走
行後接着性II、及びブラスメッキスチールコ−ド自身の
耐腐食疲労性、いずれも実施例の方が優れていることが
わかる。From the above description, as is clear from Table 1, the crystal grain size of each of the examples according to the present invention is extremely smaller than that of the comparative example. As a result, it is shown that the example has a smaller plating thickness than the comparative example 1 and has less variation, that is, uniform plating. In addition, the initial adhesion, which indicates the adhesion between the rubber and the brass-plated steel cord, the adhesiveness after running I, the adhesiveness after running II, and the corrosion fatigue resistance of the brass-plated steel cord itself are all examples. It turns out that is excellent.
【表1】 [Table 1]
Claims (1)
がってラジアル方向に延びるスチールコードが多数本埋
設されたスチールプライからなるトロイダル状のカーカ
ス層と、カーカス層の半径方向外側に配置され2枚以上
のベルトを重ね合わせて構成したベルト層と、ベルト層
の半径方向外側に配置されたトレッドと、を備えた空気
入りスチールラジアルタイヤにおいて、 前記スチールコードを構成するスチールワイヤの表面に
施されているメッキの平均厚さXが50nm≦X≦15
0nmで、かつメッキ厚さ分布の標準偏差σが10nm
≦σ≦30nmの範囲にあり、 さらに、前記スチールワイヤは、重量比で炭素量が0.
60〜0.95%の炭素鋼を熱処理してパーライト又は
フェライト/セメンタイトの2相からなる亜共析〜共析
パーライト鋼とした後、WET条件下で伸線される0.
15〜0.45mmの直径を持つ線材で、その線材の表
面には銅60〜70重量%、亜鉛40〜30重量%、も
しくはそれに10%の範囲でコバルト,ニッケル等を含
むブラスメッキ法でブラスメッキが施されていることを
特徴とする高耐久空気入りスチールラジアルタイヤ。1. A toroidal carcass layer composed of left and right bead cores, a steel ply in which a large number of steel cords extending in the radial direction across the bead cores are buried, and a toroidal carcass layer arranged radially outside the carcass layer. In a pneumatic steel radial tire comprising a belt layer formed by superposing a plurality of belts, and a tread arranged radially outside the belt layer, the surface of the steel wire constituting the steel cord is applied. The average thickness X of the plated plating is 50 nm ≦ X ≦ 15
0 nm and standard deviation σ of plating thickness distribution is 10 nm
≦ σ ≦ 30 nm, and the steel wire has a carbon content of 0.
After heat treatment of 60 to 0.95% carbon steel into pearlite or hypoeutectoid to eutectoid pearlite steel consisting of two phases of ferrite / cementite, wire drawing is performed under WET conditions.
A wire rod having a diameter of 15 to 0.45 mm, the surface of which is 60 to 70% by weight of copper, 40 to 30% by weight of zinc, or a brass plating method containing cobalt or nickel in an amount of 10% by weight. A highly durable pneumatic steel radial tire characterized by being plated.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6310922A JPH08253004A (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Highly endurable pneumatic steel radial tire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6310922A JPH08253004A (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Highly endurable pneumatic steel radial tire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08253004A true JPH08253004A (en) | 1996-10-01 |
Family
ID=18011008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6310922A Pending JPH08253004A (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Highly endurable pneumatic steel radial tire |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH08253004A (en) |
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