KR0136571B1 - Manufacturing process of steel cords - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 보강용 스틸 코드의 제조방법으로서 코드 연선공정에서 -50 내지 -70℃의 유동점을 갖는 나프텐계 오일을 필라멘트에 0.01 내지 0.05중량%로 도포하는 것이며 스틸 코드의 표면 손상을 방지하여 단선을 최소화 하는 이점을 제공한다.The present invention is a method of manufacturing a steel cord for reinforcing tires, the naphthenic oil having a pour point of -50 to -70 ℃ in the cord stranding process is applied to the filament at 0.01 to 0.05% by weight and prevents damage to the surface of the steel cord disconnection Provides the advantage of minimizing

Description

스틸 코드의 제조방법Manufacturing method of steel cord

본 발명은 자동차 래디알 타이어 보강용 소재로서 사용되고 있는 스틸 코드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스틸 코드 제조를 위한 연선 공정에서 필라멘트 상호간 또는 로울러등과의 마찰로 스틸코드의 표면에 홈이 발생하여 단선되거나 표면의 황동 도금층이 벗겨지는 것을 방지하기 위해 스틸 코드의 표면에 윤활성을 갖는 오일을 도포하는 스틸 코드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a steel cord that is used as a material for reinforcing automobile radial tires, and more particularly, grooves are generated on the surface of the steel cord by friction with filaments or rollers in a twisted pair process for manufacturing a steel cord. The present invention relates to a method for manufacturing a steel cord in which oil is applied to the surface of the steel cord to prevent disconnection or peeling of the surface of the brass plating layer.

스틸 코드는 자동차 타이어 보강용 소재로서, 타이어 고무와의 접착성 및 신선(드로잉) 공정에서의 윤활성을 부여하기 위하여 고탄소(0.6~0.90% C)강선의 표면에 황동(60~70 Cu %, 30~40 Zn %) 도금을 실시하고 신선가공을 행한 선재를 용도에 따라 다양한 구조(1×3, 1×4, 2+2, 2+7, 3+6, 3+9+15+1 등)로 꼬아 만든 것으로 강도, 모듈러스, 내열성 및 내피로성이 다른 종류의 무기 및 유기섬유 보강재료에 비해 우수하여 스틸 래디알 타이어의 보강재로 활용되고 있다.Steel cord is a material for automobile tire reinforcement, and it has brass (60 ~ 70 Cu%,) on the surface of high carbon (0.6 ~ 0.90% C) steel wire to give adhesion to tire rubber and lubricity in drawing process. 30 ~ 40 Zn%) Various kinds of structures (1 × 3, 1 × 4, 2 + 2, 2 + 7, 3 + 6, 3 + 9 + 15 + 1, etc.) depending on the usage of wire rod after plating and wire drawing It is used as a reinforcement for steel radial tires because it is superior in strength, modulus, heat resistance and fatigue resistance to other types of inorganic and organic fiber reinforcement materials.

그러나, 스틸 코드 제조공정중 다양한 구조로 꼬는 공정(이하, 연신공정으로 칭함)에서 각종 로울러등과의 접촉 및 필라멘트 끼리의 접촉에 의하여 표면의 황동 도금층이 벗겨지고 심할 경우 필라멘트의 단선이 발생하는 문제점이 있으며, 또한 고온다습한 곳에서 장기 보관시 표면의 황동 도금층의 산화 부식이 진행되어 심할 경우 고탄소 강선에 녹이 발생 고무와의 접착이 어렵게 되는 문제점이 있다.However, in the process of twisting into various structures in the steel cord manufacturing process (hereinafter, referred to as the stretching process), the brass plating layer on the surface is peeled off due to contact with various rollers and the filaments, and the filament is disconnected if severe. In addition, there is a problem in that oxidative corrosion of the brass plating layer of the surface during the long-term storage at high temperature and high humidity progresses severely causes rust in the high carbon steel wire, making it difficult to bond with the rubber.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일본국 특개소49-116463 및 도 49-117582에는 벤젠트리카르복실산에스테르와 나프텐산 또는 알킬아릴술폰에스테르를 함유하는 방청유로 방청처리를 한 스틸 코드로 된 공기타이어가 개시되어 있으며, 일본국 특개소60-10454에는 방청용 계면활성제 및 30℃ 이상의 융점 및 연화점을 갖는 탄화수소를 함유하는 피막형성제가 개시되어 있다. 그러나 이들 내용은 일반적으로 스틸 코드가 녹스는 것을 방지하는 것이 주목적이기 때문에 복잡한 화합구조를 갖는 방청제, 계면활성제가 사용되고, 그 중에는 유독 화학물질도 포함되어 있어 이들 방청제를 사용 도포하여 녹스는 것을 방지한다 하더라도 스틸 코드가 상처를 받아 도금이 벗겨진다는 단점이 상존하고 있다.In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 49-116463 and 49-117582 disclose steel tires which have been rust-prevented with rust-preventing oil containing benzenetricarboxylic acid ester and naphthenic acid or alkylarylsulfon ester. Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-10454 discloses a film forming agent containing a rust preventive surfactant and a hydrocarbon having a melting point and a softening point of 30 ° C. or higher. However, since these contents are generally intended to prevent the steel cord from rusting, corrosion inhibitors and surfactants having a complex compound structure are used, and among them, toxic chemicals are included. The disadvantage is that the cord is damaged and the plating is peeled off.

국내특허공고 제91-5667호에는 융점 30℃ 미만의 탄화수소계 오일, 보다 구체적으로는 고무용의 프로세스오일, 머신유 및 타프텐계 오일을 피복하는 방법이 개시되어 있는데, 고무용 탄화수소계 오일은 점도가 높아 균일한 도포를 위하여 공업용 가솔린으로 희석하여 사용하여야 하며, 가솔린의 휘발에 의하여 희석비율이 변화하므로 균일한 도포가 어려운 결점이 있다.Korean Patent Publication No. 91-5667 discloses a method of coating a hydrocarbon oil having a melting point of less than 30 ° C., more specifically, a process oil for rubber, a machine oil, and a taphthenic oil. It must be diluted with industrial gasoline for uniform application, and the dilution ratio is changed by volatilization of gasoline.

여기에서 개시된 고무용 탄화수소계 오일은 유동점이 -40~+5℃이고, 점도는 40℃에서 20.4~430cSt, 100℃에서는 3.38~17.5cSt 정도인 것으로 알려지고 있다.The hydrocarbon hydrocarbon oil disclosed herein has a pour point of -40 to + 5 ° C, a viscosity of 20.4 to 430cSt at 40 ° C, and 3.38 to 17.5cSt at 100 ° C.

본 발명자들은 이같은 종래의 기술상의 결점을 극복하기 위하여 예의 연구한 결과 연선공정에서의 필라멘트간 마찰 및 각종 로울러와의 마찰에 의하여 스틸 코드 표면의 황동 도금층이 상처를 받아 벗겨지는 것을 방지하고 필라멘트의 단선을 최소화 할 수 있음을 알고 본 발명을 착안하였다.The present inventors have diligently studied to overcome such conventional technical drawbacks. As a result, the brass plating layer on the surface of the steel cord is prevented from being peeled off due to the friction between the filaments and the friction with the various rollers in the twisted pair process, and the filament is disconnected. The present invention has been conceived that it can be minimized.

즉, 본 발명은 유동점이 -50~-70℃인 스틸 코드용 탄화수소계 오일을 연선공정에서 필라멘트가 꼬이기 직전에 면로프를 사용하여 모세관 현상에 의하여 필라멘트를 도포하는 것을 특징으로 하는 스틸 코드의 제조방법을 제공하는 것이다.That is, the present invention is to produce a steel cord, characterized in that for applying the filament by capillary phenomenon using a cotton rope immediately before the filament twisted in the twisted line process hydrocarbon oil for steel cord having a pour point of -50 ~ -70 ℃ To provide a way.

본 발명에서 특징적으로 채택 사용하는 유동점이 -50~-70℃인 탄화수소계 오일은 그 점도가 40℃에서 9.0~5.0cSt인 나프텐계 오일로서 점도가 낮아 가솔린 등 용제에 희석할 필요가 없고, 2~15가닥을 연선할 경우에도 가닥수의 2/3 이하만 도포하면 전체 가닥이 균일하게 도포되는 장점이 있다.Hydrocarbon-based oil having a pour point of -50 to -70 ° C., which is characteristically adopted in the present invention, is a naphthenic oil having a viscosity of 9.0 to 5.0 cSt at 40 ° C., and thus does not need to be diluted in a solvent such as gasoline. 2 Even when stranded ~ 15 strands, if only 2/3 or less of the number of strands is applied, there is an advantage that the entire strand is uniformly applied.

본 발명에서 오일의 도포량은 0.01 내지 0.05중량%가 바람직하고, 0.05중량%를 초과하여 도포하면 고온 다습한 분위기에서 황동 도금층의 산화가 촉진되어 고무와의 접착력이 저하되는 결점이 있고, 0.01중량%미만이 되면 윤활효과가 부족하여 로울러등과의 접촉시 황동 도금층이 벗겨지는 결점이 있다.In the present invention, the coating amount of oil is preferably 0.01 to 0.05% by weight, and when applied in excess of 0.05% by weight, the oxidation of the brass plating layer is promoted in a high temperature and high humidity atmosphere, and thus the adhesive strength with rubber is lowered, and 0.01% by weight. If less, the lubricating effect is insufficient, the brass plating layer is peeled off in contact with the rollers.

본 발명에서 사용되는 윤활유는 스틸 코드용 탄화수소계 오일로서 특히 나프텐계 오일이 좋으나, 일반 고무용 나프탄계 오일과 구분하여 유동점이 -50 내지 -70℃로 매우 낮고, 점도가 40℃에서 9.0 내지 5.0cSt, 100℃에서 2.4 내지 1.0sSt인 것이 바람직하다. 본 발명의 나프텐계 오일은 스틸 코드와 고무와의 고무접착력을 감소시키지는 않으나, 표면의 황동 도금층의 산화를 촉진 또는 방지하는 효과는 없다. 그러나 일반적으로 스틸 코드의 제조기술 및 포장기술의 발달로 최근의 제조공정은 항온항습이 유지되며 완제품 보관시에는 기화성 방청지로 포장한 후 진공중에서 보관하고 타이어 회사에서 고무중에 매립하는 공정은 항온항습 분위기를 갖는 크린룸에서 진행되므로 스틸 코드의 방청능은 요구되지 않는 점에 본 발명자들은 착안하고 본 발명을 성안하게 된 것이다.The lubricating oil used in the present invention is preferably a naphthenic oil as a hydrocarbon oil for steel cords, but has a very low pour point of -50 to -70 ° C and a viscosity of 9.0 to 5.0 at 40 ° C. It is preferable that they are 2.4-1.0 sSt at cSt and 100 degreeC. The naphthenic oil of the present invention does not reduce the rubber adhesion between the steel cord and the rubber, but does not promote or prevent oxidation of the brass plating layer on the surface. However, in general, due to the development of manufacturing technology and packaging technology of steel cords, the recent manufacturing process is kept constant temperature and humidity.When storing finished products, the process of packing with vaporized rustproof paper and storing in vacuum and embedding in rubber in tire company is constant temperature and humidity atmosphere. Since the present invention proceeds in a clean room having a steel cord anti-rusting ability is not required, the present inventors have devised the present invention.

본 발명의 스틸 코드는 공기 타이어, 벨트, 호스, 콘크리트 반송호오스 등에 사용할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 따라 스틸 코드를 제조하는 경우 연선공정에서의 필라멘트간의 마찰 및 로울러등과의 마찰을 최소화시켜 필라멘트의 단선을 감소시키고 표면의 황동 도금층이 벗겨지는 것을 방지하는 효과가 있다.The steel cord of the present invention can be used for pneumatic tires, belts, hoses, concrete conveying hoses and the like. When the steel cord is manufactured according to the present invention as described above, the friction between the filaments and the friction with the rollers in the twisted pair process is minimized, thereby reducing the disconnection of the filament and preventing the brass plating layer of the surface from peeling off.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예]EXAMPLE

1×4×0.28 스틸 코드의 제조시 일본 선 오일사(Japan Sun Oil Co. Ltd)의 제이에스오 티엔50(JSO TN -50 : 유동점 -50℃의 나프텐계 오일)을 스틸 코드 연선전의 필라멘트에 면로프로 모세관현상을 이용하여 도포하였다.When manufacturing 1 × 4 × 0.28 steel cords, JSO TN50 (JSO TN-50: naphthenic oil with a pour point of -50 ° C.) of Japan Sun Oil Co. Ltd. It was applied using a capillary phenomenon with a cotton lop.

이 필라멘트를 번쳐를 사용하여 3600rpm으로 꼬아서 스틸 코드를 얻었다. 하기 조성의 고무 시트를 7mm 두께로 하고, 그 위에 상기 스틸 코드를 12가닥/1.25cm로 정렬하고 다시 그 위에 상기 고무 시트를 씌워서 상하 고무를 압착하였다. 제조된 스틸 코드 내지 고무 미가황시트를 2매 평형으로 발라 맞추고 160℃에서 15분 가황한 후 스틸 코드와 고무의 복합체를 수득하였다. 수득된 복합체 중앙에 슬릿을 형성하고 상하로 인장하여 접착력을 측정하였다.This filament was burned and twisted at 3600 rpm to obtain a steel cord. The rubber sheet of the following composition was made into thickness 7mm, the steel cord was arranged in 12 strands / 1.25cm on it, and the rubber sheet was put on it again, and the upper and lower rubber | gum was compressed. The prepared steel cord to rubber unvulcanized sheet was applied in two equilibrium and vulcanized at 160 ° C. for 15 minutes to obtain a composite of steel cord and rubber. A slit was formed in the center of the obtained composite, and it was stretched up and down to measure the adhesive force.

천연 고무100중량부100 parts by weight of natural rubber

카본블랙60중량부Carbon black 60 parts by weight

ZnO6중량부ZnO6 parts by weight

스테아린산0.5중량부Stearic acid0.5 parts by weight

유황6중량부Sulfur 6 parts by weight

벤조시아졸0.5중량부Benzothiazol0.5 parts by weight

연선시의 단선횟수와 상기 접착력의 측정결과를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the number of disconnections and the results of the adhesion at the time of stranding.

하기 표 1에 있어서,In Table 1 below,

(1) 단선횟수는 1톤의 스틸 코드를 꼬는데 끊긴 회수로서 종래품을 100으로 했을 때의 비율로 나타낸다.(1) The number of disconnections is the number of times broken by twisting one ton of steel cord, and is expressed as a ratio when the conventional product is 100.

(2) 상처의 양은 지름 0.28mm 필라멘트를 XMA(에너지 분산형 X-선 분광기)로 Cu K α선의 카운트를 와이어 1회전시켜 측정했을 때의 변동계수로서 종래품을 100으로 했을 때의 비율로 나타낸다.(2) The amount of wound is a coefficient of variation when a 0.28 mm diameter filament is measured by XMA (energy dispersive X-ray spectroscopy) with a count of Cu K α-rays rotated by one wire. .

(3) 접착력은 스틸 코드를 12가닥/1.25cm로 7mm 두께로 토핑하고, 2매를 발라 맞추어 가황후의 인장력을 측정한 것으로 종래품을 100으로 했을 때의 비율로 나타낸다.(3) Adhesion is to measure the tensile strength after vulcanization by topping the steel cord to 12 strands / 1.25cm to 7mm thickness, apply two sheets, and show the ratio when the conventional product is 100.

아울러 종래 제품의 스틸 코드에 있어서 시험을 실시하고 그 결과를 대비하여 표 1에 나타내었다.In addition, the test was carried out in the steel cord of the conventional product and the results are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Claims (3)

스틸 코드에 탄화수소계 오일을 주성분으로 하고 보호 피막을 형성시키는 방법에 있어서, -50 내지 -70℃의 유동점을 갖는 나프텐계 오일을 연선공정에서 필라멘트에 도포하는 것을 특징으로 하는 스틸 코드의 제조방법.A method for forming a protective coating with hydrocarbon-based oil as a main component in a steel cord, wherein the naphthenic oil having a pour point of -50 to -70 ° C is applied to the filament in a twisted pair process. 제1항에 있어서, 나프텐계 오일의 점도가 40℃에서 9.0 내지 5.0cSt, 100℃에서 2.4 내지 1.0cSt인 것을 특징으로 하는 스틸 코드의 제조방법.The method of claim 1, wherein the naphthenic oil has a viscosity of 9.0 to 5.0 cSt at 40 ° C and 2.4 to 1.0 cSt at 100 ° C. 제1항에 있어서, 나프텐계 오일의 부착량이 0.01 내지 0.05중량%인 것을 특징으로 하는 스틸 코드의 제조방법.The method of manufacturing a steel cord according to claim 1, wherein the adhesion amount of the naphthenic oil is 0.01 to 0.05% by weight.