(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラスメッキされた線材を湿式伸線した直後の発熱効果が残っている間にコバルト添加オイリング処理を施して、その表面にコバルトを付着させた複数本のフィラメントを撚り合わせて成ることを特徴とするゴム物品補強用スチールコード。
【請求項２】
上記オイリング処理に用いるオイルを、オイル１００重量部に対して０．１〜５重量部のコバルト金属塩が含有されたオイルとしたことを特徴とする請求項１に記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項３】
上記コバルトの付着量を０．１〜５ｍｇ／ｋｇとしたことを特徴とする請求項１に記載のゴム物品補強用スチールコード。
【請求項４】
ブラスメッキされた線材を湿式伸線する工程において、伸線直後の発熱効果が残っているスチールフィラメントに、オイル１００重量部に対して０．１〜５重量部のコバルト金属塩が含有されたオイルを用いたコバルト添加オイリング処理を施してその表面にコバルトを付着させた後、上記フィラメントを複数本撚り合わせて製造したことを特徴とするゴム物品補強用スチールコードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スチールラジアルタイヤの骨格部材などに使用されるゴム物品補強用スチールコードとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用スチールラジアルタイヤの骨格部材などに使用されるゴム物品補強用スチールコードは、通常、ブラスメッキ処理された線材を多段スリップ型湿式伸線方法を用いて所望の線径に伸線処理した後、この伸線されたスチールフィラメントを複数本撚り合わせたものが広く使用されている。
図４は多段スリップ型湿式伸線装置１０を用いた湿式伸線方法の概要を示す図で、この方法は、潤滑液槽１１内の湿式潤滑剤１１ｍ中に対向するように配置された２つの多段の駆動キャプスタン１２Ａ，１２Ｂとの間に、スチールワイヤ１３を上記駆動キャプスタン１２Ａ，１２Ｂの各段に交互に掛け渡す過程で、各段毎にダイス１４による伸線を行うもので、最終ダイス１４Ｚを経て伸線処理されたスチールワイヤ（スチールフィラメント）は、潤滑液槽１１外側の図示しない駆動キャプスタンから巻き取り工程へと送られる。
【０００３】
また、一般に、ブラスメッキされたスチールワイヤを湿式伸線する場合には、ワイヤ表面にリン酸エステルの亜鉛錯体等の被膜を形成し、これを極圧被膜として利用して伸線時のダイス―ワイヤ間の摩擦を低減することにより、ダイスやワイヤの損傷を抑制する方法が行われており、このことが、スチールコード用のフィラメントを高い生産性で製造することに非常に大きな役割を果たしてきた。
一方、上記スチールコードとゴムとの接着は、成型された生タイヤの加硫工程において、フィラメント表面のメッキ中に含まれる銅とゴム中の硫黄とが反応することによって得られるが、このとき、フィラメント表面に残留した上記の被膜が上記銅―硫黄の反応を阻害してしまうといった問題点があった。
そこで、従来は、ゴム中に銅の拡散を促すコバルトやニッケルを添加することで上記問題点を解決してきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゴム中にコバルトやニッケルを添加することは、上記銅―硫黄の反応を促進するには有利であるが、ゴムの加硫反応性やタイヤの耐久性を低下させるといった新たな問題点を引き起こしてきた。
すなわち、ゴムに添加されたコバルトやニッケルはブラスメッキされたスチールコードとゴムとの接着反応を促進するには有効であるが、未加硫ゴムの薬品ブルームによる作業性の低下をまねいたり、周辺ゴムとの密着性や接着性が阻害されるといった問題点があった。その上、加硫ゴムにおいては、上記コバルトやニッケルが加硫促進剤と反応して加硫戻りを引き起こすなどして、タイヤの耐久性を低下させる原因となっていた。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、高い接着性を有するとともに、加硫ゴムの劣化やタイヤ耐久性の低下を抑制することのできるゴム物品補強用スチールコードとその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、加硫工程において銅の拡散を促すコバルトを、ゴムと接着されるスチールコードのフィラメント表面に適量付着させ、このコバルトにより加硫時の銅―硫黄の反応を促進させることにより、ゴムを劣化させずにスチールコードとゴムとの接着性を向上させることができることを見いだし、本発明に到ったものである。
すなわち、請求項１に記載の発明は、複数本のフィラメントを撚り合わせて成るゴム物品補強用スチールコードであって、上記フィラメントとして、ブラスメッキされた線材を湿式伸線した直後の発熱効果が残っている間にコバルト添加オイリング処理を施して、その表面にコバルトを付着させたフィラメントを用いたものである。これにより、フィラメント表面に適量のコバルトを付着させることが可能となり、ゴム物品補強用スチールコードの接着性を向上させることができるとともに、加硫ゴムの劣化やタイヤ耐久性の低下を抑制することが可能となる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゴム物品補強用スチールコードにおいて、上記オイリング処理に用いるオイルを、オイル１００重量部に対して０．１〜５重量部のコバルト金属塩が含有されたオイルとしたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のゴム物品補強用スチールコードにおいて、上記コバルトの付着量を０．１〜５ｍｇ／ｋｇとしたものである。
【０００７】
また、請求項４に記載の発明は、複数本のフィラメントを撚り合わせて製造されるゴム物品補強用スチールコードの製造方法であって、ブラスメッキされた線材を湿式伸線する工程において、伸線直後の発熱効果が残っているスチールフィラメントに、オイル１００重量部に対して０．１〜５重量部のコバルト金属塩が含有されたオイルを用いたコバルト添加オイリング処理を施してその表面にコバルトを付着させた後、撚り合わせるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本実施の形態に係るゴム物品補強用スチールコードの製造方法を示す図で、本例では、図４に示した多段スリップ型湿式伸線装置１０の最終ダイス１４Ｚによる伸線工程の後に、オイリング装置２０によるコバルト添加オイリング処理工程を設け、伸線直後のスチールワイヤ（以下、フィラメントという）表面にコバルトを付着させるようにしたものである。
上記オイリング処理に使用するコバルト塩としては、例えば、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、オレイン酸コバルト等の各種コバルト塩を用いることができる。また、オイルとしては、鉱物油を主に、脂肪酸エステル等が含まれるものが使用される。
また、コバルト塩を単に塗布するだけでは初期接着への効果はあるが、耐久接着性への効果が期待できないため、本例のように、オイル中にコバルトを分散させてコードに塗布する方が、初期接着は勿論のこと、耐久接着性も向上させることが可能となる。このとき、オイル１００重量部に対して、コバルト金属塩を０．１〜５重量部の範囲で添加することにより、伸線直後のフィラメント表面に０．１〜５ｍｇ／ｋｇのコバルトを付着させることができる。
なお、上記コバルト添加オイリング処理は、湿式伸線処理を施した直後のフィラメントに対して行うことが重要であり、伸線直後の発熱効果により、コバルトをフィラメント表面に均一に付着させることができる。これに対して、伸線直後以外の工程でコバルトを付着させた場合には、コバルトの付着が不均一となるだけでなく、コバルトの付着量を十分制御することができないため、接着性に対する効果も低減する。
【０００９】
図２は、コバルト添加オイリング処理によるコード表面のコバルト量（スチールコード（スチールフィラメント）１ｋｇ当たりのＣｏ量（ｍｇ））と、このコードとコバルトを添加していないゴムとの耐久接着性との関係を示すグラフで、ここでは、耐久接着性の評価としてゴム被覆率（％）を用いている。このグラフからわかるように、コード表面のコバルト量が０．１ｍｇ／ｋｇ、とりわけ０．５ｍｇ／ｋｇを超える付近からゴム被覆率（％）が高くなり耐久接着性が向上する。また、コバルト量が３ｍｇ／ｋｇを超えると、耐久接着性は逆に低下傾向を示す。
また、図３は、コード表面のコバルト量が異なる場合の、コバルト添加オイリング処理したコードとコバルトを添加していないゴムとを１４５℃で加硫接着したときの加硫時間とゴム被覆率（％）との関係を示すグラフで、コード表面のコバルト量が０．１ｍｇ／ｋｇ、とりわけ０．５ｍｇ／ｋｇを超える付近から短かい加硫時間でゴム被覆率が高くなり耐久接着性が向上することが分かる。一方、コバルト量が２ｍｇ／ｋｇを超えたあたりからは、コバルト量が増加しても加硫時間とゴム被覆率との関係は殆ど変化がない。
また、５ｍｇ／ｋｇを超えるとゴム劣化に対する問題が生じる恐れがあるので、伸線直後のフィラメント表面に被着させるコバルト量としては、０．１〜５ｍｇ／ｋｇとすることが好ましい。
【００１０】
＜実施例＞
以下に、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。
約０．８２％ｗｔ．の炭素を含有する直径約５．５ｍｍの高炭素鋼線材に、直径が約１．４ｍｍとなるまで繰り返し乾式伸線を施した後、パテンティング処理およびブラスメッキ処理を加えて準備した線材について、直径が約０．２ｍｍとなるまで多段スリップ型湿式伸線を施した。そして、伸線直後に、ステアリン酸コバルトを所定量添加したオイルによりコバルト添加オイリング処理を行い、表面コバルト量の異なる水準Ａ〜水準Ｅのコードを準備し、これらのコードとコバルトが添加されていないゴムとを１４５℃・２０分間加硫処理した。このときの耐久接着性をゴム被覆率（％）で表わした結果を図５の表に、耐熱接着性をゴム被覆率（％）で表わした結果を図６の表に示す。また、比較例として、加硫前のコードにコバルト添加オイリング処理を施したものを準備し、上記同様の方法で、耐久接着性及び耐熱接着性について評価した。
図５及び図６の表から明らかなように、伸線直後にコバルト添加オイリング処理を行なった水準Ａ〜Ｄコードでは、表面コバルト量の増加にしたがって、耐久接着性も耐熱接着性も向上しており、表面コバルト量が最も少ない０．１ｍｇ／ｋｇである水準Ｄのコードでも、コバルト量が０．３ｍｇ／ｋｇである比較例よりも耐久接着性、耐熱接着性がともに高くなっており、伸線直後にコバルト添加オイリング処理を行うことが重要であることが確認された。
なお、コバルト添加オイリング処理をしたコードでも、水準Ｅのコードのように、表面コバルト量が極端に少ない（表では、０．００ｍｇ／ｋｇとしている）場合には、耐久接着性及び耐熱接着性は改善されなかった。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数本のフィラメントを撚り合わせて成るゴム物品補強用スチールコードにおいて、上記フィラメントとして、ブラスメッキされた線材を湿式伸線した直後の発熱効果が残っている間にコバルト添加オイリング処理を施して、その表面にコバルトを付着させたフィラメントを用いるようにしたので、フィラメント表面に適量のコバルトを付着させることができる。したがって、ゴム物品補強用スチールコードの耐久接着性及び耐熱接着性を向上させることができるとともに、加硫ゴムの劣化やタイヤ耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態に係るゴム物品補強用スチールコードの製造方法を示す図である。
【図２】  表面コバルト量と耐久接着性（ゴム被覆率）との関係を示すグラフである。
【図３】  スチールコードの表面コバルト量を変化させた場合の、加硫時間とゴム被覆率との関係を示すグラフである。
【図４】  多段スリップ型湿式伸線装置の構成を示す図である。
【図５】  実施例、比較例の耐久接着性の評価結果を示す表である。
【図６】  実施例、比較例の耐熱接着性の評価結果を示す表である。
【符号の説明】
１０  多段スリップ型湿式伸線装置、１１  潤滑液槽、１１ｍ  湿式潤滑剤、
１２Ａ，１２Ｂ  駆動キャプスタン、１３  スチールワイヤ、１４  ダイス、
１４Ｚ  最終ダイス、２０  オイリング装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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