JP2012149357A - Steel cord-rubber composite - Google Patents

Steel cord-rubber composite Download PDF

Info

Publication number
JP2012149357A
JP2012149357A JP2011008138A JP2011008138A JP2012149357A JP 2012149357 A JP2012149357 A JP 2012149357A JP 2011008138 A JP2011008138 A JP 2011008138A JP 2011008138 A JP2011008138 A JP 2011008138A JP 2012149357 A JP2012149357 A JP 2012149357A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
steel cord
cobalt
steel
rubber composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011008138A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5887058B2 (en
Inventor
Kazuaki Nanba
一晃 難波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Priority to JP2011008138A priority Critical patent/JP5887058B2/en
Publication of JP2012149357A publication Critical patent/JP2012149357A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5887058B2 publication Critical patent/JP5887058B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/0666—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the wires being characterised by an anti-corrosive or adhesion promoting coating
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2205/00—Rope or cable materials
    • D07B2205/30—Inorganic materials
    • D07B2205/3021—Metals
    • D07B2205/3085—Alloys, i.e. non ferrous
    • D07B2205/3089—Brass, i.e. copper (Cu) and zinc (Zn) alloys

Landscapes

  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、被覆ゴムを構成するゴム組成物中にコバルト塩を含有しない場合であっても、スチールコードとの接着性に優れ、モジュラスの低下を抑えることができるスチールコード・ゴム複合体を提供する。
【解決手段】上記スチールコードは、スチールワイヤを、コバルト塩を含む水溶液によって洗浄した後、複数本撚り合せてなり、上記ゴム組成物は、有機酸金属塩を含むことを特徴とする。
【選択図】なし
The present invention relates to a steel cord / rubber composite that has excellent adhesion to a steel cord and can suppress a decrease in modulus even when the rubber composition constituting the coated rubber does not contain a cobalt salt. Provide the body.
The steel cord is obtained by washing a steel wire with an aqueous solution containing a cobalt salt and then twisting a plurality of the steel wires, and the rubber composition contains an organic acid metal salt.
[Selection figure] None

Description

本発明は、スチールコード・ゴム複合体、特に、被覆ゴムを構成するゴム組成物中にコバルト塩を含有しない場合であっても、スチールコードとの接着性に優れ、モジュラスの低下を抑えることができるスチールコード・ゴム複合体に関する。   The present invention is excellent in adhesiveness with a steel cord and suppresses a decrease in modulus even when the cobalt composition is not contained in the steel cord / rubber composite, particularly the rubber composition constituting the coated rubber. It relates to a steel cord / rubber composite.

自動車用タイヤ、コンベアベルト、ホース等、特に強度が要求されるゴム物品には、ゴムを補強して強度及び耐久性を向上させる目的で、スチールコード等の金属補強材を被覆ゴムで被覆したスチールコード・ゴム複合体が用いられている。ここで、かかるスチールコード・ゴム複合体が高い補強効果を発揮し、信頼性を得るためには、該被覆ゴムと金属補強材との間に安定且つ強力な接着が必要である。   For rubber articles that require particularly high strength, such as automobile tires, conveyor belts, hoses, etc., steel with a metal reinforcement such as steel cord coated with coated rubber for the purpose of reinforcing the rubber and improving its strength and durability A cord / rubber composite is used. Here, in order for such a steel cord / rubber composite to exhibit a high reinforcing effect and to obtain reliability, a stable and strong adhesion is required between the covering rubber and the metal reinforcing material.

被覆ゴムと金属補強材との間に安定且つ強力な接着性を有するスチールコード・ゴム複合体を得るため、亜鉛、真鍮等でめっきされたスチールコード等の金属補強材を、硫黄を配合した被覆ゴムに埋設し、加熱加硫時にゴムの加硫と同時にこれらを接着させる、いわゆる直接加硫接着が広く用いられている。これまで、該直接加硫接着による上記被覆ゴムと金属補強材との間の接着性向上のため、該直接加硫接着に関する様々な検討が行われている。   In order to obtain a steel cord / rubber composite with stable and strong adhesion between the coated rubber and the metal reinforcing material, a metal reinforcing material such as steel cord plated with zinc or brass is coated with sulfur. So-called direct vulcanization bonding, which is embedded in rubber and bonded together at the same time as vulcanization of rubber during heat vulcanization, is widely used. Until now, various examinations regarding the direct vulcanization adhesion have been made in order to improve the adhesion between the coated rubber and the metal reinforcing material by the direct vulcanization adhesion.

例えば、特許文献1に開示されているように、使用するスチールワイヤ及びスチールコードの表面を酸性或いはアルカリ性の溶液で洗浄し、接着反応阻害剤であるリン化合物(スチールコード製造時使用の潤滑剤由来)を除去することで被覆ゴムとの接着性を向上させる技術がある。
しかしながら、上記溶液は酸性又はアルカリ性の溶液であり環境上の点からは別の材料を用いたほうが好ましく。更に、製造プロセスを考慮すれば、中性領域の溶液で処理する方法が安全上好ましい。
For example, as disclosed in Patent Document 1, the surfaces of steel wires and steel cords to be used are washed with an acidic or alkaline solution, and a phosphorus compound that is an adhesion reaction inhibitor (derived from a lubricant used in the production of steel cords). There is a technique for improving the adhesiveness with the coated rubber by removing ().
However, the above solution is an acidic or alkaline solution, and it is preferable to use another material from the viewpoint of the environment. Furthermore, in view of the manufacturing process, a method of treating with a solution in a neutral region is preferable for safety.

また、特許文献2に開示されているように、ブラスめっきしたスチールワイヤを湿式伸線して製造された複数本のフィラメントを撚り合わせてなるスチールコード・ゴム複合体補強用スチールコードの製造方法において、スチールワイヤ伸線時に使用する湿式潤滑剤中に、スチールコードと被覆ゴムの接着改良剤として考えられているレゾルシンを添加することにより、フィラメント表面にレゾルシンを付着させる方法がある。
しかしながら、該スチールフィラメント伸線時の発熱によりレゾルシンが変質してしまうことから、スチールコードと被覆ゴムとの接着耐久性の向上についてはさらなる向上が望まれている。
In addition, as disclosed in Patent Document 2, in a method of manufacturing a steel cord for reinforcing a steel cord / rubber composite formed by twisting a plurality of filaments manufactured by wet-drawing a brass-plated steel wire There is a method in which resorcin is attached to the filament surface by adding resorcin, which is considered as an adhesion improver between the steel cord and the coated rubber, to the wet lubricant used at the time of steel wire drawing.
However, since resorcinol changes in quality due to the heat generated when the steel filament is drawn, further improvement is desired for improving the adhesion durability between the steel cord and the covering rubber.

一方、一般にタイヤ等に用いられている直接加硫接着における被覆ゴムと金属補強材との初期接着性を向上させるために、被覆ゴムに接着プロモーターであるコバルト塩を配合したゴム組成物を用いることが公知になっている。しかしながら、コバルト塩を配合したゴム組成物からなる被覆ゴムの場合、コバルト塩を配合していないゴム組成物からなる被覆ゴムに比べて、被覆ゴムの劣化及び亀裂成長性等に対する耐久性に大きなデメリットがある。   On the other hand, in order to improve the initial adhesion between the coated rubber and the metal reinforcing material in the direct vulcanization adhesion generally used for tires, etc., a rubber composition in which a cobalt salt as an adhesion promoter is blended with the coated rubber is used. Is known. However, in the case of a coated rubber made of a rubber composition blended with a cobalt salt, compared to a coated rubber made of a rubber composition not blended with a cobalt salt, there is a great demerit in durability against degradation of the coated rubber and crack growth. There is.

そのため、例えば特許文献3に開示されているように、ブラスめっきを周面に施したスチールワイヤを複数本撚り合わせてなるスチールコードを、所定量のホウ素含有化合物を配合してなるゴム組成物を用いた被覆ゴムで被覆することで、被覆ゴムにコバルトを含まない場合でも良好なスチールゴムとの接着性を確保できるという技術がある。   Therefore, for example, as disclosed in Patent Document 3, a rubber cord obtained by blending a steel cord formed by twisting a plurality of steel wires having brass plating on the peripheral surface and a predetermined amount of a boron-containing compound is used. There is a technique in which good adhesion to steel rubber can be ensured by covering with the used covering rubber even when the covering rubber does not contain cobalt.

特開2001−234371号公報JP 2001-234371 A 特開2004−66298号公報JP 2004-66298 A 特開2009−215673号公報JP 2009-215673 A

特許文献3に開示された技術について検討したところ、一定のスチールコードと被覆ゴムとの接着性を確保できるものの、近年、さらなる接着性の向上が望まれている。
加えて、被覆ゴムを構成するゴム組成物中にはコバルトを含まないため、モジュラス低下の抑制についても、さらなる改善が望まれている。
Examination of the technique disclosed in Patent Document 3 shows that, although it is possible to ensure the adhesion between a certain steel cord and the covering rubber, in recent years, further improvement in the adhesion is desired.
In addition, since the rubber composition constituting the coated rubber does not contain cobalt, further improvement is desired for the suppression of the decrease in modulus.

そこで、本発明は、被覆ゴムを構成するゴム組成物中にコバルト塩を含有しない場合であっても、スチールコードとの接着性に優れ、モジュラスの低下を抑えることができるスチールコード・ゴム複合体を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a steel cord / rubber composite that has excellent adhesion to a steel cord and can suppress a decrease in modulus even when the rubber composition constituting the coated rubber does not contain a cobalt salt. The purpose is to provide.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、スチールコードを構成するスチールワイヤを、コバルト塩を含む水溶液によって洗浄することで、スチールコードとゴムとの初期接着性を向上でき、さらに、スチールコードを被覆するゴム組成物中に、有機酸金属塩を配合することで、一定のモジュラスを確保できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor can improve the initial adhesion between the steel cord and rubber by washing the steel wire constituting the steel cord with an aqueous solution containing a cobalt salt, Furthermore, the present inventors have found that a certain modulus can be ensured by blending an organic acid metal salt in the rubber composition covering the steel cord, and the present invention has been completed.

即ち、本発明のスチールコード・ゴム複合体においては、上記スチールコードは、スチールワイヤを、コバルト塩を含む水溶液によって洗浄した後、複数本撚り合せてなり、上記ゴム組成物は、有機酸金属塩を含むことを特徴とする。   That is, in the steel cord / rubber composite of the present invention, the steel cord is obtained by washing a steel wire with an aqueous solution containing a cobalt salt and then twisting a plurality of the wires, and the rubber composition comprises an organic acid metal salt. It is characterized by including.

また、本発明のスチールコード・ゴム複合体においては、上記有機酸金属の金属が亜鉛であり、有機酸がステアリン酸であることが好ましい。   In the steel cord / rubber composite of the present invention, it is preferable that the metal of the organic acid metal is zinc and the organic acid is stearic acid.

本発明のスチールコード・ゴム複合体の好適例においては、上記ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、上記有機酸金属塩を0.5〜5質量部配合することがより好ましい。   In a preferred example of the steel cord / rubber composite of the present invention, it is more preferable that the rubber composition contains 0.5 to 5 parts by mass of the organic acid metal salt to 100 parts by mass of the rubber component.

本発明のスチールコード・ゴム複合体において、洗浄が施されるスチールワイヤは、Zn及びCuを除く遷移金属の濃度が0.01質量%以上、リン濃度が2.5質量%以下、及び亜鉛濃度が15質量%以下であるブラスめっきを周面に施したものであることが好ましい。   In the steel cord / rubber composite of the present invention, the steel wire to be cleaned has a transition metal concentration other than Zn and Cu of 0.01% by mass or more, a phosphorus concentration of 2.5% by mass or less, and a zinc concentration of 15% by mass. It is preferable that the peripheral surface is subjected to the following brass plating.

また、スチールワイヤは、上記ブラスめっきを施したスチールワイヤを、伸線加工したものであることが好ましく、上記コバルト塩が、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、酢酸コバルト、クエン酸コバルト、グルコン酸コバルト又はアセチルアセトナトコバルトであることが最も好ましい。   Further, the steel wire is preferably one obtained by drawing the steel wire subjected to the brass plating, and the cobalt salt is cobalt chloride, cobalt nitrate, cobalt sulfate, cobalt acetate, cobalt citrate, gluconic acid. Most preferred is cobalt or acetylacetonatocobalt.

さらに、上記コバルト塩を含む水溶液のpHは、5〜8の範囲であることが好ましい。   Further, the pH of the aqueous solution containing the cobalt salt is preferably in the range of 5-8.

本発明によれば、被覆ゴムを構成するゴム組成物中にコバルト塩を含有しない場合であっても、スチールコードとの接着性に優れ、モジュラスの低下を抑えることができるスチールコード・ゴム複合体を提供することができる。   According to the present invention, a steel cord / rubber composite that has excellent adhesion to a steel cord and can suppress a decrease in modulus even when the cobalt composition is not contained in the rubber composition that constitutes the coated rubber. Can be provided.

本発明によるスチールコード・ゴム複合体は、ゴム組成物をスチールコードに被覆してなるものであって、上記スチールコードは、スチールワイヤを、コバルト塩を含む水溶液によって洗浄した後、複数本撚り合せてなり、上記ゴム組成物は、有機酸金属塩を含む。   The steel cord / rubber composite according to the present invention is obtained by coating a steel cord with a rubber composition, and the steel cord is formed by twisting a plurality of steel wires after washing the steel wire with an aqueous solution containing a cobalt salt. The rubber composition includes an organic acid metal salt.

上記ゴム組成物中に有機酸金属塩を配合することで、有機酸金属塩の金属と有機酸との活性化によってゴム組成物の接着力を強化できることに加えて、ゴム組成物のゴム物性を高めることが可能となり、コバルトを配合しない場合であっても、ゴム組成物のモジュラス低下を有効に抑制することができる。さらに、上記スチールコードを構成するスチールワイヤを、コバルト塩を含む水溶液によって洗浄することで、スチールワイヤの表面が経時的に酸化されて生成し、被覆ゴムとの接着を阻害するZnO層が溶解してCu/Zn層が露出するため、スチールコード・ゴム複合体の加硫時に該Cu/Zn層からCuが引き出され、被覆ゴム中に形成される硫化銅(CuxS、xは1又は2)によって、上記スチールコードと被覆ゴムとの初期接着性を向上させることが可能となる。その結果、スチールコードを被覆する被覆ゴム中に、上記のように被覆ゴムの耐久性を低下させる原因になるコバルト等の遷移金属塩を被覆ゴムに添加しない場合であっても、上記ゴム組成物と上記スチールコードとの初期接着性を改善することができる。 In addition to being able to enhance the adhesive strength of the rubber composition by activating the metal of the organic acid metal salt and the organic acid by blending the organic acid metal salt in the rubber composition, the rubber physical properties of the rubber composition are improved. Even if it is a case where it does not mix | blend cobalt, the modulus fall of a rubber composition can be suppressed effectively. Furthermore, by cleaning the steel wire constituting the steel cord with an aqueous solution containing a cobalt salt, the surface of the steel wire is oxidized over time, and the ZnO layer that inhibits adhesion to the coated rubber is dissolved. As a result, the Cu / Zn layer is exposed, so that Cu is extracted from the Cu / Zn layer during vulcanization of the steel cord / rubber composite, and copper sulfide (Cu x S, x is 1 or 2) formed in the coated rubber. ), It is possible to improve the initial adhesion between the steel cord and the covering rubber. As a result, even in the case where the transition rubber salt such as cobalt, which causes a decrease in the durability of the coated rubber as described above, is not added to the coated rubber, the rubber composition is coated with the steel cord. The initial adhesion between the steel cord and the steel cord can be improved.

なお、上記洗浄に用いられる水溶液中にコバルト塩が含まれない場合、ZnO層を十分に溶解できないため、所望の初期接着性を得ることができない。
また、上記ゴム組成物中に有機酸金属塩が含まれていない場合、ゴム物性が高めることができず、モジュラスの低下を抑えることができない。
In addition, when a cobalt salt is not contained in the aqueous solution used for the cleaning, the ZnO layer cannot be sufficiently dissolved, so that desired initial adhesiveness cannot be obtained.
Moreover, when the organic acid metal salt is not contained in the rubber composition, the physical properties of the rubber cannot be improved, and the decrease in the modulus cannot be suppressed.

また、上記有機酸金属塩については、上記有機酸によって活性化され、ゴム組成物の接着力を強化でき、且つ、ゴム組成物中に含まれることで、ゴム組成物のモジュラスの低下を抑えることができるものであれば特に限定されるものではないが、当該効果を有効に発揮できるという点から、金属は亜鉛であることが好ましい。
同様に、上記効果を有効に発揮できるという点から、上記有機酸はステアリン酸であることが好ましい。
In addition, the organic acid metal salt is activated by the organic acid, can strengthen the adhesive strength of the rubber composition, and is contained in the rubber composition, thereby suppressing a decrease in the modulus of the rubber composition. The metal is preferably zinc from the viewpoint that the effect can be effectively exhibited.
Similarly, the organic acid is preferably stearic acid from the viewpoint that the above effects can be effectively exhibited.

また、本発明のスチールコード・ゴム複合体において、上記ゴム成分は、ゴム成分100質量部に対して、上記有機酸金属塩を0.5〜5質量部配合することが好ましい。上記有機酸金属塩の配合量がゴム成分に対して0.5質量部未満の場合、配合量が少なすぎるため十分な本発明の効果(スチールコードとの接着性に優れ、モジュラスの低下を抑えることができる)を奏することができないおそれがあり、一方、上記配合量がゴム成分に対して5質量部を超えると、配合量が多すぎるため、ゴム中の遊離酸量が増加し、本発明の効果が得られなくなることに加えて、ゴム中に溶解できなかったステアリン酸亜鉛が亀裂の起点となるおそれがある。   In the steel cord / rubber composite of the present invention, the rubber component is preferably blended in an amount of 0.5 to 5 parts by mass of the organic acid metal salt with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the compounding amount of the organic acid metal salt is less than 0.5 parts by mass with respect to the rubber component, the compounding amount is too small, so that the effect of the present invention is sufficient (adhesiveness to the steel cord is excellent and the decrease in the modulus is suppressed. On the other hand, if the blending amount exceeds 5 parts by mass with respect to the rubber component, the blending amount is too large, so that the amount of free acid in the rubber increases and the effect of the present invention is achieved. In addition to not being able to be obtained, zinc stearate that could not be dissolved in the rubber may become a starting point of cracking.

さらに、本発明のスチールコード・ゴム複合体においては、上記ゴム組成物を、さらに硫黄をゴム成分100質量部に対し1〜10質量部含むことが好ましく、2〜8質量部含むことが更に好ましく、4〜6質量部含むことがより好ましい。ここで、被覆ゴムの硫黄含有量がゴム成分100質量部に対して1質量部未満であると初期接着性等に対する十分な効果が期待できない場合があり、また、10質量部を超えるとゴム物性が低下する場合がある。   Furthermore, in the steel cord / rubber composite of the present invention, the rubber composition preferably further contains 1 to 10 parts by mass, more preferably 2 to 8 parts by mass of sulfur with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 4 to 6 parts by mass are more preferable. Here, if the sulfur content of the coated rubber is less than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, a sufficient effect on the initial adhesiveness may not be expected, and if it exceeds 10 parts by mass, the physical properties of the rubber May decrease.

さらにまた、上記ゴム組成物は、加硫速度を向上させるための促進剤として、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミドをさらに配合することが好ましい。
その配合量については、ゴム成分100質量部に対して、0.01〜2質量部の範囲とすることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the rubber composition further contains N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide as an accelerator for improving the vulcanization rate.
About the compounding quantity, it is preferable to set it as the range of 0.01-2 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber components.

また、上記ゴム組成物は、コバルトを含まないことが好適である。コバルトを含まないゴム組成物を用いた被覆ゴムは、コバルトを含むゴム組成物を用いた被覆ゴムに比べて、熱、湿度及び酸素による劣化や亀裂成長性が抑制されるため、耐久性向上を図ることができるからである。   The rubber composition preferably does not contain cobalt. Coated rubber using a rubber composition that does not contain cobalt is less resistant to deterioration due to heat, humidity, and oxygen and crack growth than coated rubber using a rubber composition containing cobalt. It is because it can plan.

さらに、上記ゴム組成物には、ゴム成分として、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、イソブチレン−イソプレン共重合体、ポリクロロプレン等のジエン系ゴムを配合してもよい。これらは単独で配合してもよく、二種以上を組み合わせて配合してもよい。   Furthermore, the rubber composition is not particularly limited as a rubber component, but for example, natural rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, ethylene-propylene copolymer, isobutylene-isoprene copolymer, polychloroprene, and other diene series. You may mix | blend rubber | gum. These may be blended singly or in combination of two or more.

さらにまた、上記ゴム組成物には、必要に応じて、樹脂、カーボンブラック、プロセスオイル等の油分、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、酸化亜鉛、及びステアリン酸等のゴム業界で通常使用される添加剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合できる。   Furthermore, the rubber composition may contain, as necessary, oil such as resin, carbon black, process oil, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, anti-aging agent, softening agent, zinc oxide, and stearic acid. Additives usually used in the rubber industry can be appropriately selected and blended within a range not impairing the object of the present invention.

本発明のスチールコード・ゴム複合体に使用するゴム組成物は、ゴム成分に有機酸金属塩を配合し、必要に応じて上記成分を加えて、常法により混練り、熱入れ及び押し出しすることにより製造することができる。   The rubber composition used in the steel cord / rubber composite of the present invention is prepared by compounding an organic acid metal salt with a rubber component, adding the above components as necessary, kneading by a conventional method, heating and extruding. Can be manufactured.

また、上記洗浄が施されるスチールワイヤは、Zn及びCuを除く遷移金属の濃度が0.01質量%以上、リン濃度が2.5質量%以下、及び亜鉛濃度が15質量%以下であるブラスめっきを周面に施したスチールワイヤを、複数本撚り合せてなることが好ましい。上記ブラスめっきの犠牲防食効果によって、上記スチールコードの耐食性能が向上するためである。   In addition, the steel wire to be cleaned is coated with brass plating whose transition metal concentration excluding Zn and Cu is 0.01 mass% or more, phosphorus concentration is 2.5 mass% or less, and zinc concentration is 15 mass% or less. It is preferable that a plurality of steel wires applied to is twisted. This is because the corrosion resistance of the steel cord is improved by the sacrificial anticorrosive effect of the brass plating.

また、上記スチールワイヤは、上記ブラスめっきを施し、伸線加工した後に、上記コバルト塩を含む水溶液によって洗浄を行う。   The steel wire is washed with an aqueous solution containing the cobalt salt after the brass plating and the wire drawing.

また、上記ブラスめっきの膜厚については、0.1〜10nmの程度であることが好ましい。0.1nm未満の場合、めっきが十分に形成されていないため、犠牲防食効果を十分に発揮できずスチールコードの耐食性が低下するおそれがあることに加えて、上記ゴム組成物との密着性についても十分に確保することができないおそれがある。一方、めっきの膜厚が10 nmを超える場合、めっきが厚くなりすぎるためであることに加えて、めっきによる防食効果が飽和し、経済的でない。   The thickness of the brass plating is preferably about 0.1 to 10 nm. If the thickness is less than 0.1 nm, the plating is not sufficiently formed, so that the sacrificial anticorrosive effect cannot be fully exhibited and the corrosion resistance of the steel cord may be lowered. There is a risk that it cannot be secured sufficiently. On the other hand, when the thickness of the plating exceeds 10 nm, in addition to the fact that the plating becomes too thick, the anticorrosion effect by the plating is saturated, which is not economical.

また、上記スチールワイヤの洗浄において、上記ゴム組成物とめっきしたスチールコードとの接着プロモーターとして働くコバルトが用いられるが、具体的なコバルト塩としては、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、酢酸コバルト、クエン酸コバルト、グルコン酸コバルト又はコバルトアセチルアセトナートが好適である。   Further, in the cleaning of the steel wire, cobalt that serves as an adhesion promoter between the rubber composition and the plated steel cord is used. Specific cobalt salts include cobalt chloride, cobalt nitrate, cobalt sulfate, cobalt acetate, Cobalt citrate, cobalt gluconate or cobalt acetylacetonate is preferred.

さらに、上記洗浄に用いる水溶液のpHは、5〜8の範囲であることが好ましい。該水溶液のpHは、これ以上でも以下でもめっきに悪影響を及ぼすため、スチールコードとゴム組成物との接着性が低下する。更に、環境負荷の観点からも、上記洗浄に用いる水溶液のpHは5〜8の中性領域の範囲が好ましい。洗浄条件は、例えば、酢酸コバルト含有水溶液の場合、10g/Lの濃度で洗浄時間は30〜60秒が好ましく、該洗浄時間は水溶液の濃度に応じて適宜決定できる。   Furthermore, the pH of the aqueous solution used for the washing is preferably in the range of 5-8. The pH of the aqueous solution has an adverse effect on the plating both above and below, so that the adhesion between the steel cord and the rubber composition is lowered. Furthermore, from the viewpoint of environmental load, the pH of the aqueous solution used for the washing is preferably in the neutral range of 5-8. For example, in the case of an aqueous solution containing cobalt acetate, the washing conditions are preferably 10 g / L and the washing time is preferably 30 to 60 seconds, and the washing time can be appropriately determined according to the concentration of the aqueous solution.

本発明のスチールコード・ゴム複合体は、特に限定されるものではないが、タイヤ、動伝達ベルト、コンベアベルト及びホース等の各種ゴム製品や部品類の製造に広く使用することができる。   The steel cord / rubber composite of the present invention is not particularly limited, but can be widely used in the manufacture of various rubber products and parts such as tires, motion transmission belts, conveyor belts and hoses.

また、補強材として本発明のスチールコード・ゴム複合体を適用したことを特徴とするタイヤを製造することもできる。また、本発明のタイヤは、上記本発明のスチールコード・ゴム複合体を用いること以外は、特に限定はなく、公知のタイヤの構成をそのまま採用することができる。   Further, a tire characterized by applying the steel cord / rubber composite of the present invention as a reinforcing material can also be produced. The tire of the present invention is not particularly limited except that the steel cord / rubber composite of the present invention is used, and a known tire configuration can be employed as it is.

以下に、実施例、比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1〜3、比較例3〜5)
黄銅めっき(Cu:63質量%、Zn:37質量%)したスチールワイヤを撚り合わせて、1×5構造のスチールコード(外径0.5mm、長さ300mm)を3本作製し、次いで、このスチールコードを10g/L酢酸コバルト水溶液(pH 6.0)で30秒間洗浄し、50℃で1分間乾燥させた。その後、3本のスチールコードを10mm間隔で平行に並べ、上下両方向から表1に示す配合の各ゴム組成物でコーティングし、100℃、20分間の条件で加硫して、スチールコード・ゴム複合体のサンプルを作製した。
(Examples 1-3, Comparative Examples 3-5)
Steel wires plated with brass (Cu: 63 mass%, Zn: 37 mass%) are twisted to produce three 1x5 steel cords (outer diameter 0.5mm, length 300mm), and then this steel The cord was washed with a 10 g / L cobalt acetate aqueous solution (pH 6.0) for 30 seconds and dried at 50 ° C. for 1 minute. After that, three steel cords are arranged in parallel at 10mm intervals, coated from the top and bottom directions with each rubber composition blended as shown in Table 1, vulcanized at 100 ° C for 20 minutes, and steel cord / rubber composite A body sample was made.

(比較例1、2及び6)
黄銅めっき(Cu:63質量%、Zn:37質量%)したスチールワイヤを撚り合わせて、1×5構造のスチールコード(外径0.5mm、長さ300mm)を3本作製し、このコードを10mm間隔で平行に並べ、上下両方向から表1に示す配合のゴム組成物を用いて被覆し、100℃、20分間の条件で加硫して、スチールコード・ゴム複合体のサンプルを作製した。
(Comparative Examples 1, 2, and 6)
Twist steel wires plated with brass (Cu: 63% by mass, Zn: 37% by mass) to produce three 1 × 5 steel cords (outer diameter: 0.5mm, length: 300mm). A steel cord / rubber composite sample was prepared by arranging in parallel at intervals, covering with a rubber composition blended as shown in Table 1 from both the top and bottom directions, and vulcanizing at 100 ° C. for 20 minutes.

<評価>
実施例1〜3及び比較例1〜6で得られた各サンプルについて、以下の項目の評価を行った。
<Evaluation>
The following items were evaluated for each sample obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6.

(引張応力)
各サンプルにかかる未加硫ゴム組成物について、物性の代表的指標として300%伸長時の引張応力を測定した。具体的には、JIS 3号ダンベル型試験片を用い、JIS K 6251−2004に従って、100%伸長時の引張応力を測定し、比較例1の引張応力を100としたときの指数で表示した。なお、各サンプルの指数値については、数値が大きいほど100%伸長時の引張応力が大きく、良好である。
(Tensile stress)
For the unvulcanized rubber composition of each sample, the tensile stress at 300% elongation was measured as a representative indicator of physical properties. Specifically, using a JIS No. 3 dumbbell-type test piece, the tensile stress at 100% elongation was measured according to JIS K 6251-2004, and displayed as an index when the tensile stress of Comparative Example 1 was taken as 100. In addition, about the index value of each sample, the larger the numerical value, the greater the tensile stress at 100% elongation, and the better.

(ゴムの劣化後の物性)
ゴム劣化後の物性については、各サンプルを145℃で30分加硫した後に、100℃で2日老化させた後、JIS K6251に準拠して引張試験を行い、Eb(切断時伸び(%))及びTb(引張強さ(MPa))を測定し、TF(タフネス:Eb×Tb)を算出することで評価を行った。なお、各サンプルのTFについては、比較例1のTFを100としたときの指数値で示し、数値が大きいほどTFが大きく良好である。
(Physical properties after rubber deterioration)
Regarding physical properties after rubber deterioration, each sample was vulcanized at 145 ° C. for 30 minutes, then aged at 100 ° C. for 2 days, and then subjected to a tensile test according to JIS K6251 to obtain Eb (elongation at break (%)). ) And Tb (tensile strength (MPa)) were measured, and evaluation was performed by calculating TF (toughness: Eb × Tb). In addition, about TF of each sample, it shows by the index value when TF of the comparative example 1 is set to 100, and TF is so large and favorable that a numerical value is large.

(接着性)
耐熱接着性については、各サンプルを145℃で30分加熱した後、100℃のギヤオーブンに15日間放置し劣化させた。これらの各サンプルのゴムの被覆状態を目視で観察し、0〜100%で表示することで評価を行った。
(Adhesiveness)
Regarding heat-resistant adhesiveness, each sample was heated at 145 ° C. for 30 minutes and then left in a gear oven at 100 ° C. for 15 days for deterioration. The rubber coating state of each of these samples was visually observed, and evaluation was performed by displaying it at 0 to 100%.

(タイヤ装着時の接着耐久性)
上記実施例及び比較例で得られた各スチールコード・ゴム複合体からベルト層を形成し、該ベルト層を備えた、サイズTBR11R22.5の空気入りラジルタイヤを常法により試作した。
得られた各試作タイヤを室内ドラム評価、具体的には、正規内圧、正規荷重、一定速度、ステップロード走行後(120時間)、交錯層のスチールコード切り出しサンプルに対してスチールコードを引き抜きゴムの被覆状態を目視で観察した。観察結果については、比較例1を基準(指数表示:100)としたときの指数(%)によって評価した。数値が大きい程、ゴムの被覆が多く、接着耐久性に優れていることを示す。
(Adhesive durability when wearing tires)
A belt layer was formed from each of the steel cord / rubber composites obtained in the above Examples and Comparative Examples, and a pneumatic rasil tire of size TBR11R22.5 equipped with the belt layer was prototyped by a conventional method.
Each prototype tire obtained was evaluated for indoor drums. Specifically, after normal running pressure, normal load, constant speed, step load running (120 hours), steel cord was pulled out from the steel cord cut sample of the crossing layer, and the rubber The coating state was observed visually. The observation results were evaluated based on an index (%) when Comparative Example 1 was used as a reference (index display: 100). The larger the value, the more rubber coating and the better the adhesion durability.

(タイヤ装着時の亀裂耐久性)
上記実施例及び比較例で得られた各スチールコード・ゴム複合体からベルト層を形成し、該ベルト層を備えた、サイズTBR11R22.5の空気入りラジルタイヤを常法により試作した。
得られた各試作タイヤを室内ドラム評価、具体的には、正規内圧、正規荷重、一定速度、ステップロード走行後(120時間)、試験後のベルト端部から進展する亀裂長を測定した。測定結果については、比較例1を基準(指数表示:100)としたときの指数(%)によって評価した。数値が大きい程、亀裂耐久性に優れていることを示す。
(Crack durability when wearing tires)
A belt layer was formed from each of the steel cord / rubber composites obtained in the above Examples and Comparative Examples, and a pneumatic rasil tire of size TBR11R22.5 equipped with the belt layer was prototyped by a conventional method.
Each of the obtained prototype tires was evaluated for indoor drums, specifically, normal internal pressure, normal load, constant speed, step load running (120 hours), and crack length developed from the belt end after the test. The measurement results were evaluated based on an index (%) when Comparative Example 1 was used as a reference (index display: 100). It shows that it is excellent in crack durability, so that a numerical value is large.

Figure 2012149357
Figure 2012149357

*1 大内新興化学工業(株)製、ノクラック6C、N−フェニル−N’−(1,3−ジメチルブチル)−p−フェニレンジアミン
*2 大内新興化学工業(株)製、ノクセラーDZ、N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド
*3 OMG製、マノボンドC22.5、コバルト含有量:22.5質量%
*4 東京化成工業(株)製
* 1 Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., Nocrack 6C, N-phenyl-N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine * 2 Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd., Noxeller DZ, N, N'-dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide * 3 Manobond C22.5, Cobalt content: 22.5% by mass, manufactured by OMG
* 4 Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.

表1の結果からわかるように、従来接着プロモーターとして用いられてきたコバルト塩を含まない場合であっても、実施例については、ゴム組成物中に有機酸金属塩を配合していない比較例1〜5に比べて、特に100%モジュラス及びタイヤ装着時の亀裂耐久性について高い効果を示し、さらに、その他の評価項目のいずれにおいても高い効果を示すことがわかる。さらにまた、コバルト塩を含む水溶液を用いてスチールワイヤの洗浄を施した実施例1〜3は、洗浄が施されていない比較例6に比べて、耐熱接着性、タイヤ装着時の接着耐久性及び亀裂耐久性について高い効果を示すことがわかった。   As can be seen from the results in Table 1, Comparative Example 1 in which no organic acid metal salt was blended in the rubber composition was used for the examples even when the cobalt salt conventionally used as an adhesion promoter was not included. Compared to ˜5, particularly high effects are exhibited with respect to 100% modulus and crack durability at the time of tire mounting, and it is also found that high effects are exhibited in any of the other evaluation items. Furthermore, Examples 1 to 3 in which the steel wire was cleaned using an aqueous solution containing a cobalt salt were compared with Comparative Example 6 in which the cleaning was not performed. It was found to have a high effect on crack durability.

本発明によれば、被覆ゴムを構成するゴム組成物中にコバルト塩を含有しない場合であっても、スチールコードとの接着性に優れ、モジュラスの低下を抑えることができるスチールコード・ゴム複合体を提供することが可能となる。   According to the present invention, a steel cord / rubber composite that has excellent adhesion to a steel cord and can suppress a decrease in modulus even when the cobalt composition is not contained in the rubber composition that constitutes the coated rubber. Can be provided.

Claims (8)

ゴム組成物をスチールコードに被覆してなるスチールコード・ゴム複合体であって、
前記スチールコードは、スチールワイヤを、コバルト塩を含む水溶液によって洗浄した後、複数本撚り合せてなり、前記ゴム組成物は、有機酸金属塩を含むことを特徴とするスチールコード・ゴム複合体。
A steel cord / rubber composite comprising a rubber cord coated with a rubber composition,
The steel cord is formed by washing a steel wire with an aqueous solution containing a cobalt salt and then twisting a plurality of the steel wires, and the rubber composition contains an organic acid metal salt.
前記有機酸金属の金属が亜鉛であることを特徴とする請求項1に記載のスチールコード・ゴム複合体。   The steel cord / rubber composite according to claim 1, wherein the metal of the organic acid metal is zinc. 前記有機酸金属の有機酸がステアリン酸であることを特徴とする請求項1に記載のスチールコード・ゴム複合体。   The steel cord / rubber composite according to claim 1, wherein the organic acid of the organic acid metal is stearic acid. 前記ゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、前記有機酸金属塩を0.5〜5質量部配合すること特徴とする請求項1に記載のスチールコード・ゴム複合体。   The steel cord / rubber composite according to claim 1, wherein the rubber composition contains 0.5 to 5 parts by mass of the organic acid metal salt with respect to 100 parts by mass of the rubber component. 前記洗浄が施されるスチールワイヤは、Zn及びCuを除く遷移金属の濃度が0.01質量%以上、リン濃度が2.5質量%以下、及び亜鉛濃度が15質量%以下であるブラスめっきを周面に施したものであることを特徴とする請求項1に記載のスチールコード・ゴム複合体。   The steel wire to be cleaned is subjected to brass plating with a transition metal concentration other than Zn and Cu being 0.01% by mass or more, a phosphorus concentration being 2.5% by mass or less, and a zinc concentration being 15% by mass or less on the peripheral surface. The steel cord / rubber composite according to claim 1, wherein the steel cord / rubber composite is provided. 前記洗浄が施されるスチールワイヤは、前記ブラスめっきを施したスチールワイヤを、伸線加工したものであることを特徴とする請求項5に記載のスチールコード・ゴム複合体。   6. The steel cord / rubber composite according to claim 5, wherein the steel wire to be washed is a wire obtained by drawing the steel wire subjected to the brass plating. 前記コバルト塩が、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、酢酸コバルト、クエン酸コバルト、グルコン酸コバルト又はアセチルアセトナトコバルトであることを特徴とする請求項1に記載のスチールコード・ゴム複合体。   The steel cord / rubber composite according to claim 1, wherein the cobalt salt is cobalt chloride, cobalt nitrate, cobalt sulfate, cobalt acetate, cobalt citrate, cobalt gluconate, or acetylacetonato cobalt. 前記コバルト塩を含む水溶液のpHが、5〜8の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のスチールコード・ゴム複合体。   The steel cord / rubber composite according to claim 1, wherein the aqueous solution containing the cobalt salt has a pH of 5 to 8.
JP2011008138A 2011-01-18 2011-01-18 Manufacturing method of steel cord / rubber composite Expired - Fee Related JP5887058B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011008138A JP5887058B2 (en) 2011-01-18 2011-01-18 Manufacturing method of steel cord / rubber composite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011008138A JP5887058B2 (en) 2011-01-18 2011-01-18 Manufacturing method of steel cord / rubber composite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012149357A true JP2012149357A (en) 2012-08-09
JP5887058B2 JP5887058B2 (en) 2016-03-16

Family

ID=46791866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011008138A Expired - Fee Related JP5887058B2 (en) 2011-01-18 2011-01-18 Manufacturing method of steel cord / rubber composite

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5887058B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014162894A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Bridgestone Corp Rubber composition, method of producing rubber-metal composite, rubber-metal composite, tire, industrial belt and rubber roller
JP2014162895A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Bridgestone Corp Rubber composition, method of producing rubber-metal composite, rubber-metal composite, tire, industrial belt and rubber roller

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001026672A (en) * 1999-07-13 2001-01-30 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for tire tread and tire using the same
JP2008303332A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for tire and tire
JP2009091691A (en) * 2007-10-09 2009-04-30 Bridgestone Corp Steel wire for reinforcing rubber article, method for producing the same, steel cord, rubber composite material, and pneumatic tire
JP2009137539A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Bridgestone Corp Heavy load tire
JP2009215673A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Bridgestone Corp Steel cord-rubber composite material
JP2011179153A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Bridgestone Corp Method for producing rubber-reinforcing wire, rubber-reinforcing wire and rubber-reinforcing wire-rubber composite material using the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001026672A (en) * 1999-07-13 2001-01-30 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for tire tread and tire using the same
JP2008303332A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd Rubber composition for tire and tire
JP2009091691A (en) * 2007-10-09 2009-04-30 Bridgestone Corp Steel wire for reinforcing rubber article, method for producing the same, steel cord, rubber composite material, and pneumatic tire
JP2009137539A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Bridgestone Corp Heavy load tire
JP2009215673A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Bridgestone Corp Steel cord-rubber composite material
JP2011179153A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Bridgestone Corp Method for producing rubber-reinforcing wire, rubber-reinforcing wire and rubber-reinforcing wire-rubber composite material using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014162894A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Bridgestone Corp Rubber composition, method of producing rubber-metal composite, rubber-metal composite, tire, industrial belt and rubber roller
JP2014162895A (en) * 2013-02-27 2014-09-08 Bridgestone Corp Rubber composition, method of producing rubber-metal composite, rubber-metal composite, tire, industrial belt and rubber roller

Also Published As

Publication number Publication date
JP5887058B2 (en) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5628814B2 (en) Steel cord with steel plating and steel cord-rubber composite and tire using the same
JP6316286B2 (en) Method for producing metal cord-rubber composite
JP5094319B2 (en) Steel wire for reinforcing rubber articles and manufacturing method thereof, steel cord, rubber composite, and pneumatic tire
JP5713696B2 (en) Steel cord / rubber composite
WO2017047587A1 (en) Metal cord-rubber composite
JP6518147B2 (en) Metal cord-rubber complex
JP5452875B2 (en) Steel cord-rubber composite
EP3138957B1 (en) Brass-plated steel wire for reinforcement of rubber articles
JP5415703B2 (en) Steel cord-rubber composite
JP5887058B2 (en) Manufacturing method of steel cord / rubber composite
JP5602403B2 (en) Rubber composition for coating steel cord
JP6246652B2 (en) Steel wire for reinforcing rubber articles with brass plating

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150908

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5887058

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees