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JP4942085B2 - Brass-plated steel wire manufacturing method, steel cord and tire - Google Patents

Brass-plated steel wire manufacturing method, steel cord and tire Download PDF

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JP4942085B2 JP2006215171A JP2006215171A JP4942085B2 JP 4942085 B2 JP4942085 B2 JP 4942085B2 JP 2006215171 A JP2006215171 A JP 2006215171A JP 2006215171 A JP2006215171 A JP 2006215171A JP 4942085 B2 JP4942085 B2 JP 4942085B2
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Description

本発明は、ブラスめっき鋼線の製造方法(以下、単に「製造方法」とも称する)に関し、詳しくは、タイヤの補強材として好適に用いられるスチールコード用のブラスめっき鋼線の製造方法、および、これにより得られるスチールコードおよびこれを用いたタイヤに関する。   The present invention relates to a method for producing a brass-plated steel wire (hereinafter, also simply referred to as “manufacturing method”), and more specifically, a method for producing a brass-plated steel wire for a steel cord suitably used as a reinforcing material for a tire, and The present invention relates to a steel cord and a tire using the steel cord.

従来より、タイヤ補強用スチールコードの素線等に用いられるゴム物品補強用スチールワイヤとして、表面にブラスめっきを施した鋼線が用いられている。ブラスめっき鋼線は、通常、パテンティング等の熱処理とブラスめっき処理とを施した鋼線材を、多段スリップ型湿式伸線方法を用いて所定の線径まで伸線することにより製造される。   Conventionally, a steel wire having a surface plated with brass has been used as a steel wire for reinforcing a rubber article used for a wire of a steel cord for reinforcing a tire. A brass-plated steel wire is usually manufactured by drawing a steel wire material subjected to a heat treatment such as patenting and a brass plating process to a predetermined wire diameter using a multi-stage slip type wet wire drawing method.

ブラスめっき鋼線とゴムとの接着に関しては、例えば、タイヤ製造時の加硫工程において、ゴムとの接触下で過熱されることにより、ゴム中の硫黄やコバルト等とブラスめっき中の銅とが反応して、接着層が形成されることが知られている。また、特に、冬場の乾燥環境条件下においては、ゴムとの接着反応性が低下することが知られている。   Regarding the adhesion between the brass-plated steel wire and the rubber, for example, in the vulcanization process at the time of manufacturing the tire, it is heated in contact with the rubber, so that sulfur, cobalt, etc. in the rubber and copper in the brass plating are It is known that an adhesive layer is formed by reaction. In particular, it is known that adhesion reactivity with rubber decreases under dry environment conditions in winter.

このゴム−鋼線間の接着層には、加硫工程において速やかに、かつ、確実に形成されること(初期接着性能)、および、形成された接着層がゴム物品の使用時に水分や熱によって劣化しないこと(接着耐久性能)が要求されるため、これらを兼ね備える接着層を得るために、これまでに種々検討がなされてきている。ブラスめっき鋼線とゴムとの間の接着性能の改良に係る技術としては、例えば、特許文献1に、連続湿式伸線工程において、最終段の引抜きを、3枚以上のダイス重ねダイスでかつ、このダイスの頭の1枚のダイスを除く上り側の2枚以上のダイスでそれぞれ1.2〜3.9%の減面率のスキンパスを行うスチールワイヤの製造方法が開示されている。   The rubber-steel wire adhesive layer is formed quickly and reliably in the vulcanization process (initial adhesion performance), and the formed adhesive layer is exposed to moisture and heat during use of the rubber article. Since it is required not to deteriorate (adhesion durability performance), various studies have been made so far in order to obtain an adhesive layer having both of them. As a technique related to the improvement of the adhesion performance between the brass-plated steel wire and the rubber, for example, in Patent Document 1, in the continuous wet wire drawing step, the final stage drawing is performed by three or more dies stacked dies, A steel wire manufacturing method is disclosed in which a skin pass with a surface area reduction ratio of 1.2 to 3.9% is performed with two or more dies on the upstream side excluding one die at the head of the die.

また、特許文献2には、ブラスメッキしたスチールワイヤを湿式伸線方法により引き抜き加工する際に、最終引き抜きダイスを潤滑剤液中に浸漬して伸線するとともに、最終引き抜きダイス、または、最終引き抜きダイスとこれより上流側の数段のダイスにダイヤモンドダイスを使用するスチールワイヤの製造方法が開示されている。   Further, in Patent Document 2, when a brass-plated steel wire is drawn by a wet drawing method, the final drawing die is dipped in a lubricant solution and drawn, and the final drawing die or the final drawing die is drawn. A steel wire manufacturing method using a diamond die in a die and several dies upstream of the die is disclosed.

しかし、焼結ダイヤモンドダイスは高価であり、最終ダイスを含む数個のダイスとして、かかる焼結ダイヤモンドダイスを用いた場合にはコスト高となるため、低コストで、かつ、安定性の高いブラスめっき鋼線の伸線方法が確立されることが望ましい。これに対し、タングステンカーバイト(WC)ダイスを複数個用いて、ベアリング長さを規定する技術も知られているが、WCダイスはダイヤモンドダイスに比べて耐摩耗性に劣るため品質安定性に難があることが分かっている。   However, sintered diamond dies are expensive, and the cost of using these sintered diamond dies as several dies including the final die is high, so low-cost and highly stable brass plating It is desirable to establish a steel wire drawing method. On the other hand, a technique for defining the bearing length by using a plurality of tungsten carbide (WC) dies is also known, but WC dies are inferior to diamond dies in terms of wear resistance, making quality stability difficult. I know that there is.

また、特許文献3には、湿熱耐久接着性能の改善を目的として、ブラスめっき鋼線の平均Cu含有率を60〜66%とし、かつ、Cu含有率を深さ方向に増大させて表面より0.02〜0.04μmのところでCu含有率50%とする技術が開示されているが、その手段の詳細については開示されておらず、工業的に安定して製造し得るか否かについては大いに疑問である。さらにまた、特許文献4には、ブラスめっき鋼線のCu含有率を50〜60重量%とし、ブラスメッキ結晶構造(β相/α相)のX線回折強度比を0.2〜2.0とすることで、多湿環境下での接着性能が向上することが開示されており、Cu含有率50%以下では硬く脆いβ相の影響で伸線困難であるため好適には55重量%以上で、多湿条件下での初期および耐久接着性が改善されるとしているが、特に、冬場の乾燥環境下での接着性能の確保および伸線性の改善に関しての具体的方策については明示されていない。
特開平11−33617号公報(特許請求の範囲等) 特開2004−66271号公報(特許請求の範囲等) 特開平11−93086号公報(特許請求の範囲等) 特公昭60−30543号公報(特許請求の範囲等)
Further, in Patent Document 3, for the purpose of improving wet heat durability adhesion performance, the average Cu content of the brass-plated steel wire is set to 60 to 66%, and the Cu content is increased in the depth direction from the surface to 0. Although a technology for making the Cu content 50% at 0.02 to 0.04 μm is disclosed, details of the means are not disclosed, and whether or not it can be stably manufactured industrially is greatly I have doubts. Furthermore, in Patent Document 4, the Cu content of the brass-plated steel wire is 50 to 60% by weight, and the X-ray diffraction intensity ratio of the brass-plated crystal structure (β phase / α phase) is 0.2 to 2.0. It is disclosed that the adhesion performance in a humid environment is improved, and when the Cu content is 50% or less, it is difficult to draw due to the influence of a hard and brittle β phase, and preferably 55% by weight or more. The initial and durable adhesion under humid conditions is said to be improved. However, there is no description of specific measures for ensuring adhesion performance and improving wire drawing, particularly in a dry environment in winter.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-33617 (Claims etc.) JP 2004-66271 A (Claims etc.) JP 11-93086 A (claims, etc.) Japanese Patent Publication No. 60-30543 (Claims)

上記のように、ブラスめっき鋼線におけるゴムとの間の接着性の改良に関しては、これまでに種々検討がなされてきているが、いずれも十分なものではなく、上述の各種要求をより良好に満足しうる技術を実現することが求められていた。   As described above, various studies have been made so far regarding improvement of adhesion between rubber in a brass-plated steel wire, but none of them is sufficient, and the above-described various requirements are better. There was a need to realize satisfactory technology.

そこで本発明の目的は、乾燥および多湿の各環境下におけるゴムとの間の初期接着性能並びに耐久接着性能が良好で、かつ、工業的に安定して製造することが可能なブラスめっき鋼線の製造方法、ゴムとの間の接着性に優れたスチールコードおよびこれを用いたタイヤを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a brass-plated steel wire that has good initial adhesion performance and durable adhesion performance with rubber in dry and humid environments and can be manufactured stably industrially. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method, a steel cord excellent in adhesion to rubber, and a tire using the same.

本発明者は鋭意検討した結果、湿式伸線工程における最終段の最下流側の伸線パスを、焼結ダイヤモンドダイスを用いたスキンパス伸線とするとともに、ブラスめっきのCu含有率を所定に規定することにより、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the inventors have determined that the most downstream drawing pass in the final stage in the wet drawing process is a skin pass drawing using a sintered diamond die, and the Cu content of the brass plating is prescribed. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.

即ち、本発明のブラスめっき鋼線の製造方法は、ブラスめっきが施された鋼線を、多段スリップ型伸線機により湿式伸線する工程を経て製造する方法において、
前記鋼線のブラスめっきのCu含有率を55〜62%として、前記多段スリップ型伸線機の最終段で1個以上のダイスを用いて伸線を行い、該1個以上のダイスのうち少なくとも最下流側のダイスとして焼結ダイヤモンドダイスを用い、かつ、該最下流側のダイスの減面率を2%未満とし、湿式伸線工程前の前記鋼線のブラスめっきの結晶構造におけるβ相とα相とのX線回折強度比(β相/α相)を、1.5以下とすることを特徴とするものである。
That is, the method of manufacturing the brass-plated steel wire of the present invention is a method of manufacturing a steel wire subjected to brass plating through a step of wet drawing with a multi-stage slip type wire drawing machine,
The Cu content of the steel wire brass plating is 55 to 62%, and drawing is performed using one or more dies in the final stage of the multi-stage slip type wire drawing machine, and at least of the one or more dies A sintered diamond die is used as the most downstream die, and the area reduction of the most downstream die is less than 2%, and the β phase in the crystal structure of the steel wire brass plating before the wet wire drawing step The X-ray diffraction intensity ratio (β phase / α phase) with the α phase is 1.5 or less.

本発明においては、湿式伸線工程後の前記鋼線の平均めっき厚を0.1〜0.4μmとすることが好ましい。また、前記1個以上のダイスのうち、最下流側を含む複数個に焼結ダイヤモンドダイスを用いることが好ましく、前記1個以上のダイスのうち、最下流側を含む複数個の減面率を2%未満とすることも好ましい。さらに、前記焼結ダイヤモンドダイスとしては、好適には、粒径1μm以下のダイヤモンド粒子の焼結体からなるものを用いる。   In this invention, it is preferable that the average plating thickness of the said steel wire after a wet wire drawing process shall be 0.1-0.4 micrometer. Further, among the one or more dies, it is preferable to use a sintered diamond die for a plurality including the most downstream side, and among the one or more dies, a plurality of area reduction ratios including the most downstream side are set. It is also preferable to make it less than 2%. Further, as the sintered diamond die, one made of a sintered body of diamond particles having a particle diameter of 1 μm or less is preferably used.

また、本発明のスチールコードは、上記本発明のブラスめっき鋼線の製造方法により製造されたスチールワイヤの単線または複数本の撚り合わせからなることを特徴とするものである。   The steel cord of the present invention is characterized by comprising a single wire or a plurality of twisted steel wires manufactured by the method for manufacturing a brass-plated steel wire of the present invention.

さらに、本発明のタイヤは、上記本発明のスチールコードを補強材として用いたことを特徴とするものである。   Furthermore, the tire of the present invention is characterized by using the steel cord of the present invention as a reinforcing material.

本発明によれば、上記構成としたことにより、乾燥および多湿の各環境下におけるゴムとの間の初期接着性能並びに耐久接着性能が良好で、かつ、工業的に安定して製造可能なブラスめっき鋼線の製造方法を実現することができ、これにより、初期および耐久時の接着性能に優れたスチールコードおよびこれを用いたタイヤを実現することが可能となった。   According to the present invention, the above-described configuration enables the initial plating performance and the durable bonding performance with rubber in dry and humid environments to be favorable and can be manufactured stably industrially. A method of manufacturing a steel wire could be realized, and thereby a steel cord excellent in adhesion performance at the initial stage and durability and a tire using the steel cord could be realized.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、ブラスめっきが施された鋼線を、多段スリップ型伸線機により湿式伸線する工程を経て製造する方法の改良に係る技術である
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
The present invention is a technique relating to an improvement of a method for manufacturing a steel wire subjected to brass plating through a step of wet drawing with a multi-stage slip type wire drawing machine.

図1に、多段スリップ型伸線機の概略図を示す。図示する伸線機10は、潤滑剤が満たされた潤滑剤槽11と、潤滑槽内に設置された多段の駆動キャプスタン12a〜12dおよび複数のダイス13と、ダイス14a〜14cとを備える。かかる伸線機10においては、互いに対向して配置された一対の駆動キャプスタン12a,12bおよび12c,12d間においてそれぞれ、各段に交互にブラスめっき鋼線1を掛け渡す過程で、各段ごとにダイス13による伸線を行い、最終段のダイス14a〜14cを経て、所定の径までの伸線処理を施すものである。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a multi-stage slip type wire drawing machine. The wire drawing machine 10 shown in the figure includes a lubricant tank 11 filled with a lubricant, multistage drive capstans 12a to 12d and a plurality of dies 13 installed in the lubricant tank, and dies 14a to 14c. In the wire drawing machine 10, in the process of alternately passing the brass-plated steel wire 1 to each stage between a pair of drive capstans 12 a, 12 b and 12 c, 12 d arranged to face each other, each stage Then, the wire is drawn by a die 13 and subjected to a wire drawing process up to a predetermined diameter via the final-stage dies 14a to 14c.

本発明においては、かかる多段スリップ型伸線機の最終段で、1個以上のダイス(図示する例では3個のダイス14a〜14c)を用いて伸線を行い、その1個以上のダイスのうち少なくとも最下流側のダイス(図示する例ではダイス14c)として焼結ダイヤモンドダイスを用いるとともに、かかる最下流側のダイスの減面率を2%未満とする点が重要である。湿式伸線工程の、少なくとも最終段における最下流側のダイスとして、入ってくる鋼線の線径とほとんど変わらない穴径を有する焼結ダイヤモンドダイスを用いて、この最終段の最下流側の伸線パスを減面率2%未満のスキンパス伸線としたことにより、ブラスめっき鋼線の表層部を集中的にかつ安定的に加工することができるとともに、焼結ダイヤモンドダイスが優れた自己潤滑性(低摩擦抵抗)および耐摩耗性を有する材質からなるために、伸線時の発熱を抑制することができ、結果としてブラスめっき鋼線の初期接着性を大幅に向上させることが可能となった。   In the present invention, at the final stage of such a multi-stage slip type wire drawing machine, wire drawing is performed using one or more dies (three dies 14a to 14c in the illustrated example), and the one or more dies are drawn. Of these, a sintered diamond die is used as at least the most downstream die (die 14c in the illustrated example), and it is important that the area reduction of the most downstream die is less than 2%. In the wet wire drawing process, as the most downstream die in at least the final stage, a sintered diamond die having a hole diameter that is almost the same as the wire diameter of the incoming steel wire is used, and the downstreammost die of this final stage is drawn. By making the wire pass a skin pass drawing with a surface area reduction of less than 2%, the surface layer of the brass-plated steel wire can be processed intensively and stably, and the sintered diamond die has excellent self-lubricity. (Low frictional resistance) and wear-resistant materials make it possible to suppress heat generation during wire drawing, and as a result, the initial adhesion of brass-plated steel wire can be greatly improved. .

本発明において、上記最下流側のダイスの減面率は2%未満とすることが必要であり、ダイス仕上げ公差を考慮すると、2%に近い減面率での伸線でも効果は十分に得られるが、好適には1%以下とする。なお、ダイスの穴径が入線する鋼線の直径以上の場合には、ダイスによる減面率は実質0%となるが、実際の工程時(操業時)においては微妙な心ずれや鋼線の振動を伴うので、ダイスの穴径を最大でも入線する鋼線材の直径とすることにより、鋼線の表面とダイス壁面とが接触して、ブラスめっき表面はダイスによる加工を受けることになる。減面率が実質0%であると下地の鋼材への影響が少ないため、却って好ましい場合もある。   In the present invention, the area reduction ratio of the most downstream die is required to be less than 2%, and considering the die finishing tolerance, the effect can be sufficiently obtained even when the area reduction ratio is close to 2%. However, it is preferably 1% or less. If the hole diameter of the die is equal to or greater than the diameter of the steel wire to be inserted, the area reduction rate due to the die will be substantially 0%. However, in the actual process (operation), subtle misalignment or steel wire Since vibration is accompanied, the surface of the steel wire and the wall surface of the die are brought into contact with each other and the surface of the brass plating is subjected to processing by the die by setting the diameter of the hole of the die to the diameter of the steel wire to be inserted. If the area reduction rate is substantially 0%, the influence on the underlying steel material is small, and may be preferable.

上記焼結ダイヤモンドダイス1個(ベアリング長さ20〜30%)を用いたスキンパス伸線により、ブラスめっき鋼線の初期接着性能に関しては良好に確保することができ、その効果の持続性についても確認されているが、前述したように、耐久接着性に関しては、量的伸線のごく初期の段階では良好な性能を示すものの、伸線量(生産量)の増加とともに耐久接着性能は不安定となり、効果が不十分となる。そこで本発明においては、初期と耐久時とにおける接着性能を両立して、これら性能を長期にわたり安定的に確保するために、上記焼結ダイヤモンドダイスを用いたスキンパス伸線工程を用いるとともに、鋼線のブラスめっきのCu含有率を55〜62%に規定している。ブラスめっきのCu含有率を従来一般的な割合よりも低い上記範囲内とすることで、加硫反応で生成した接着層の厚さを薄く均一に、かつ強固にすることができ、耐久接着性能を向上させることができる。   By the skin pass drawing using one sintered diamond die (bearing length 20-30%), the initial adhesion performance of the brass-plated steel wire can be secured well, and the sustainability of the effect is also confirmed. However, as described above, regarding durable adhesiveness, although it shows good performance at the very initial stage of quantitative wire drawing, durable adhesive performance becomes unstable as the drawing dose (production amount) increases, The effect is insufficient. Therefore, in the present invention, in order to achieve both the bonding performance at the initial stage and at the end of durability, and to ensure these performances stably over a long period of time, the skin pass wire drawing process using the sintered diamond die is used, and the steel wire is used. The Cu content of brass plating is regulated to 55 to 62%. By making the Cu content of brass plating within the above range lower than the conventional general ratio, the thickness of the adhesive layer generated by the vulcanization reaction can be made thin, uniform and strong, and the durable adhesive performance Can be improved.

ブラスめっきのCu含有率は、好適には58〜62%、より好適には60%程度である。Cu含有率が58%未満であると、ブラスめっきの結晶相において硬くて脆いβ相が多くなって伸線性の問題が生じ、一方、62%を超えると、接着層が厚く脆くなるという問題が伴うので、好ましくない場合がある。Cu含有率を低くすると、β相が多くなることで伸線性には悪い方向とはなるが、Zn含有量が多いため潤滑剤の極圧皮膜であるリン酸亜鉛皮膜が厚く生成されることで、かえって好ましい場合もあり、β相の割合を最小限に抑えるには、めっき工程での熱拡散強度の最適化により調整可能である。   The Cu content of the brass plating is preferably 58 to 62%, more preferably about 60%. If the Cu content is less than 58%, the hard and brittle β phase increases in the crystal phase of the brass plating, resulting in a problem of wire drawing. On the other hand, if it exceeds 62%, the adhesive layer becomes thick and brittle. As it is accompanied, it may not be preferable. If the Cu content is reduced, the β phase increases, which is not good for wire drawing. However, since the Zn content is large, a zinc phosphate coating that is an extreme pressure coating of a lubricant is generated thickly. However, in some cases, it may be preferable, and in order to minimize the proportion of the β phase, it can be adjusted by optimizing the thermal diffusion strength in the plating process.

本発明の製造方法においては、焼結ダイヤモンドダイスを用いたスキンパス伸線と、ブラスめっきのCu含有率との組み合わせ条件を適用したことにより、ゴム側が乾燥または多湿のいずれの環境条件下にある場合においても初期接着性能を確保するとともに、各種耐久接着性能にも優れたブラスめっき鋼線を安定して工業的に製造することが可能となった。   In the production method of the present invention, when the combination condition of the skin pass wire drawing using the sintered diamond die and the Cu content of the brass plating is applied, the rubber side is in any of dry or humid environmental conditions. As a result, it has become possible to stably and industrially manufacture brass-plated steel wires having excellent initial bonding performance and excellent durability bonding performance.

本発明において、上記スキンパス伸線は、最終段に用いる1個以上のダイスのうち少なくとも最下流側のダイスにおいて行うことが必要であるが、最終段で、最下流側を含む複数個のダイスに焼結ダイヤモンドダイスを用い、これら最下流側を含む複数個のダイスの減面率を全て2%未満として、最終段において複数個のダイスでスキンパス伸線を行うことも有効である。すなわち、本発明においては、スキンパス伸線によりブラスめっき鋼線表面のめっきの極表層を加工することで表層部が活性化され、ゴムとの接着反応性が向上することで初期接着性能が改善できるが、スキンパス伸線を複数個のダイスで行うことにより、その効果を持続、維持することができる。なお、耐久接着性には、そのめっき極表層部下のバルクめっきのCu含有率が影響を及ぼしており、加硫反応でCuが消費されて残っためっき部(Znリッチ部増加)が、その後の水や酸素等の劣化因子に対してバリア的な作用をすることで良好な接着状態を維持するものと考えられ、Cu含有率を低くするほど、その効果が大きく反映されることになる。   In the present invention, the skin pass wire drawing needs to be performed at least on the most downstream die among one or more dies used in the final stage. However, in the final stage, a plurality of dies including the most downstream side are used. It is also effective to use a sintered diamond die and perform skin pass drawing with a plurality of dies at the final stage, with the area reduction rate of the plurality of dies including the most downstream side being less than 2%. That is, in the present invention, the surface layer portion is activated by processing the surface layer of the plating on the surface of the brass-plated steel wire by skin pass drawing, and the initial adhesion performance can be improved by improving the adhesion reactivity with rubber. However, the effect can be maintained and maintained by performing skin pass drawing with a plurality of dies. In addition, the Cu content of the bulk plating under the plating electrode surface layer part has an influence on the durable adhesion, and the plating part (increased Zn rich part) remaining after Cu is consumed in the vulcanization reaction is It is considered that a good adhesion state is maintained by acting as a barrier against deterioration factors such as water and oxygen, and the effect is greatly reflected as the Cu content is lowered.

本発明において使用する焼結ダイヤモンドダイスとしては、粒径1μm以下、特には0.1〜0.5μm程度のダイヤモンド粒子の焼結体からなるものが好適である。これにより、伸線時の発熱抑制効果をより長期にわたり持続させることができ、延性値を向上できることはもとより、安定して高接着性を維持させることができる。即ち、ダイスの寿命が延びて品質安定化に寄与できる。   As the sintered diamond die used in the present invention, a sintered diamond die having a particle size of 1 μm or less, particularly about 0.1 to 0.5 μm is suitable. Thereby, the heat_generation | fever suppression effect at the time of wire drawing can be maintained over a long period of time, and the ductility value can be improved, and also high adhesiveness can be maintained stably. In other words, the life of the die can be extended, contributing to quality stabilization.

また、本発明においては、湿式伸線後のブラスめっき鋼線の平均めっき厚が、0.1〜0.4μmとなるよう、めっき条件を設定することが好ましい。伸線後の平均めっき厚が0.1μm未満であると、下地が露出する部分が増加して初期接着性が阻害され、一方、0.4μmを超えると、ゴム物品使用中の熱によって過剰に接着反応が進行して、脆弱な接着しか得られなくなる。さらに、湿式伸線前、すなわち、ブラスめっき直後における、鋼線のブラスめっきの結晶構造におけるβ相とα相とのX線回折強度比(β相/α相)は、好適には1.5以下、より好適には1.0以下とする。この強度比を低くし、すなわち、硬くて脆いβ相を極力少なく抑えることで、その後の伸線工程への悪影響を防止することができる。   Moreover, in this invention, it is preferable to set plating conditions so that the average plating thickness of the brass plating steel wire after wet drawing may be 0.1-0.4 micrometer. When the average plating thickness after wire drawing is less than 0.1 μm, the portion where the base is exposed increases and the initial adhesiveness is inhibited. On the other hand, when it exceeds 0.4 μm, it is excessive due to heat during use of the rubber article. Adhesion reaction proceeds and only brittle adhesion can be obtained. Further, the X-ray diffraction intensity ratio (β phase / α phase) between the β phase and the α phase in the crystal structure of the steel wire brass plating immediately after the wet drawing, that is, immediately after the brass plating, is preferably 1.5. Hereinafter, it is more preferably 1.0 or less. By lowering the strength ratio, that is, by suppressing the hard and brittle β phase as much as possible, adverse effects on the subsequent wire drawing process can be prevented.

本発明の製造方法においては、上記スキンパス伸線およびブラスめっきに係る条件以外の伸線条件や、多段湿式伸線以外の工程、例えば、最初の乾式伸線、パテンティング処理、ブラスめっき処理等については、常法に従い適宜実施することができ、特に制限されるものではない。本発明の製造方法は、直径0.08〜0.4mm程度のブラスめっき鋼線を製造する際に好適に適用される。   In the production method of the present invention, wire drawing conditions other than the conditions relating to the above-mentioned skin pass wire drawing and brass plating, and processes other than multi-stage wet wire drawing, such as initial dry wire drawing, patenting treatment, brass plating treatment, etc. Can be appropriately carried out according to a conventional method, and is not particularly limited. The production method of the present invention is suitably applied when producing a brass-plated steel wire having a diameter of about 0.08 to 0.4 mm.

また、本発明のスチールコードは、上記本発明のブラスめっき鋼線の製造方法により製造されたブラスめっき鋼線の単線、または、複数本の撚り合わせ(撚線機により撚り合わせてなる撚り合わせコード)からなるものであり、ゴムに対する優れた接着性能を備えることから、タイヤや工業用ベルト等のゴム物品の補強材として好適に使用できる。なお、本発明のスチールコードを撚りコードとする場合の撚り構造については、用途に応じ適宜決定することができ、特に制限されるものではない。   Further, the steel cord of the present invention is a single wire of a brass-plated steel wire produced by the above-described method for producing a brass-plated steel wire or a plurality of twisted wires (twisted cord formed by twisting with a twisting machine) ) And has excellent adhesion performance to rubber, and can be suitably used as a reinforcing material for rubber articles such as tires and industrial belts. In addition, about the twist structure in the case of using the steel cord of this invention as a twisted cord, it can determine suitably according to a use, and it does not restrict | limit in particular.

さらに、本発明のタイヤは、上記スチールコードをベルトまたはカーカスプライの補強材として用いたものであり、それ以外のタイヤ構造や材質等については、特に制限されるものではない。本発明によれば、上記スチールコードを補強材として用いたことにより、耐久性に優れたタイヤを得ることができる。   Furthermore, the tire of the present invention uses the steel cord as a reinforcing material for a belt or a carcass ply, and the other tire structures and materials are not particularly limited. According to the present invention, a tire having excellent durability can be obtained by using the steel cord as a reinforcing material.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
図1に示す多段スリップ型伸線機を用いて、線径0.30mm,抗張力約3200MPs級のブラスめっき鋼線の湿式伸線を行った。伸線機の最終段におけるダイスの個数、ダイス材質および最終段への入線径は下記表1中に示すとおりである。また、従来例1ではすべてのパスに超硬合金ダイスを使用しており、従来例2では最終パスを含む3パスに粒径1μm焼結ダイヤダイスを使用している(したがってダイスコストは非常に高い)。さらに、実施例1〜3の最終パス以外のパスについては、全て粒径1μmの焼結ダイヤダイスを使用している。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Using the multi-stage slip type wire drawing machine shown in FIG. 1, wet drawing of a brass plated steel wire having a wire diameter of 0.30 mm and a tensile strength of about 3200 MPs was performed. The number of dies in the final stage of the wire drawing machine, the material of the dies, and the diameter of the wire entering the final stage are as shown in Table 1 below. Also, in Conventional Example 1, cemented carbide dies are used for all passes, and in Conventional Example 2, sintered diamond dies having a particle diameter of 1 μm are used for three passes including the final pass (therefore, the die cost is very high). high). Furthermore, all the passes other than the final pass in Examples 1 to 3 use sintered diamond dies having a particle diameter of 1 μm.

また、用いた鋼線のブラスめっきのCu含有率は下記表1中に示すとおりであり、ブラスめっきの平均めっき厚は0.25μm、その結晶構造におけるβ相とα相とのX線回折強度比(β相/α相)は、Cu含有率60%のめっきで0.57、Cu含有率63%のめっきで0.03であった。   Further, the Cu content of the brass plating of the steel wire used is as shown in Table 1 below, the average plating thickness of the brass plating is 0.25 μm, and the X-ray diffraction intensity of the β phase and the α phase in the crystal structure The ratio (β phase / α phase) was 0.57 for plating with a Cu content of 60% and 0.03 for plating with a Cu content of 63%.

(初期接着性)
上記湿式伸線後のブラスめっき鋼線をゴムで被覆し、これを160℃×7分間〜15分間の条件で加硫して得られたゴム−スチールコード複合体について、ゴムからスチールコードを剥離して、その後のゴム付着率を目視判定し、ゴム付レベルを0〜100%で評価した。その結果を、従来例1を100として、指数値で表示した。数値が大きいほど初期接着性に優れていることを示す。なお、評価に際しては、使用するゴムを調湿によりそれぞれ乾燥(ゴム中水分率0.3%)および多湿(ゴム中水分率1.2%)環境状態にして、各環境条件で試験を実施した。
(Initial adhesion)
The steel cord is peeled from the rubber-steel cord composite obtained by coating the wet-drawn brass-plated steel wire with rubber and vulcanizing it at 160 ° C for 7 to 15 minutes. Then, the subsequent rubber adhesion rate was visually determined, and the rubber level was evaluated at 0 to 100%. The result was displayed as an index value with the conventional example 1 as 100. It shows that it is excellent in initial stage adhesiveness, so that a numerical value is large. In the evaluation, the rubber used was dried (moisture content in rubber: 0.3%) and humid (water content in rubber: 1.2%), respectively, by humidity control, and the test was conducted under each environmental condition. .

(耐久接着性)
上記湿式伸線後のブラスめっき鋼線をゴムで被覆し、これを160℃×15分間の条件で加硫して得られたゴム−スチールコード複合体を、湿度95%温度75℃の大気圧雰囲気中に7日〜14日間放置し、その後ゴムからスチールコードを剥離して、ゴム付着率を目視判定し、ゴム付レベルを0〜100%で評価した。その結果を、従来例1を100として、指数値で表示した。数値が大きい程耐久接着性に優れていることを示す。
(Durable adhesion)
The wet-drawn brass-plated steel wire is covered with rubber, and the resulting rubber-steel cord composite obtained by vulcanization under the conditions of 160 ° C. × 15 minutes is subjected to a 95% humidity and 75 ° C. atmospheric pressure. The steel cord was peeled off from the rubber after standing in the atmosphere for 7 to 14 days, and the rubber adhesion rate was visually judged, and the level with rubber was evaluated at 0 to 100%. The result was displayed as an index value with the conventional example 1 as 100. It shows that it is excellent in durable adhesiveness, so that a numerical value is large.

Figure 0004942085
*1)下流側から順に第1、第2、第3ダイス(14c,14b,14a)とする。
*2)ベアリング長さxのダイス14の穴径dに対する割合を百分率で示したものである(図2参照)。
Figure 0004942085
* 1) First, second, and third dies (14c, 14b, 14a) in order from the downstream side.
* 2) The ratio of the bearing length x to the hole diameter d of the die 14 is expressed as a percentage (see FIG. 2).

上記表1の結果からわかるように、本発明に係る焼結ダイヤモンドダイスによるスキンパス伸線とブラスめっきのCu含有率%の限定との組み合わせ条件を適用することにより、ゴム側の乾燥および多湿の両環境条件下における初期接着性能、並びに、耐久接着性能のいずれの接着性能にも優れたブラスめっき鋼線を得られることが確認できた。   As can be seen from the results in Table 1 above, by applying the combined conditions of the skin pass drawing by the sintered diamond die according to the present invention and the limitation of the Cu content% of the brass plating, both dryness and high humidity on the rubber side are applied. It was confirmed that a brass-plated steel wire excellent in both initial bonding performance under environmental conditions and durable bonding performance can be obtained.

本発明に係る多段スリップ型伸線機を示す概略図である。It is the schematic which shows the multistage slip type wire drawing machine which concerns on this invention. ダイスのベアリング長さを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the bearing length of die | dye.

符号の説明Explanation of symbols

1 ブラスめっき鋼線
10 多段スリップ型伸線機
11 潤滑剤槽
12a〜12d 多段駆動キャプスタン
13,14,14a〜14c ダイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brass plating steel wire 10 Multistage slip type wire drawing machine 11 Lubricant tank 12a-12d Multistage drive capstans 13, 14, 14a-14c Dice

Claims (7)

ブラスめっきが施された鋼線を、多段スリップ型伸線機により湿式伸線する工程を経て製造する方法において、
前記鋼線のブラスめっきのCu含有率を55〜62%として、前記多段スリップ型伸線機の最終段で1個以上のダイスを用いて伸線を行い、該1個以上のダイスのうち少なくとも最下流側のダイスとして焼結ダイヤモンドダイスを用い、かつ、該最下流側のダイスの減面率を2%未満とし、湿式伸線工程前の前記鋼線のブラスめっきの結晶構造におけるβ相とα相とのX線回折強度比(β相/α相)を、1.5以下とすることを特徴とするブラスめっき鋼線の製造方法。
In a method of manufacturing a steel wire subjected to brass plating through a step of wet drawing with a multi-stage slip type wire drawing machine,
The Cu content of the steel wire brass plating is 55 to 62%, and drawing is performed using one or more dies in the final stage of the multi-stage slip type wire drawing machine, and at least of the one or more dies A sintered diamond die is used as the most downstream die, and the area reduction of the most downstream die is less than 2%, and the β phase in the brass plating crystal structure of the steel wire before the wet wire drawing step A method for producing a brass-plated steel wire, characterized in that the X-ray diffraction intensity ratio (β phase / α phase) between the α phase and the α phase is 1.5 or less .
湿式伸線工程後の前記鋼線の平均めっき厚を0.1〜0.4μmとする請求項1記載のブラスめっき鋼線の製造方法。   The method for producing a brass-plated steel wire according to claim 1, wherein an average plating thickness of the steel wire after the wet wire drawing step is 0.1 to 0.4 µm. 前記1個以上のダイスのうち、最下流側を含む複数個に焼結ダイヤモンドダイスを用いる請求項1または2記載のブラスめっき鋼線の製造方法。 The method for producing a brass-plated steel wire according to claim 1 or 2 , wherein a sintered diamond die is used for a plurality of the one or more dies including the most downstream side. 前記1個以上のダイスのうち、最下流側を含む複数個の減面率を、2%未満とする請求項1〜3のうちいずれか一項記載のブラスめっき鋼線の製造方法。 The method for producing a brass-plated steel wire according to any one of claims 1 to 3 , wherein among the one or more dies, a plurality of area reduction ratios including the most downstream side is less than 2%. 前記焼結ダイヤモンドダイスとして、粒径1μm以下のダイヤモンド粒子の焼結体からなるものを用いる請求項1〜4のうちいずれか一項記載のブラスめっき鋼線の製造方法。 The method for producing a brass-plated steel wire according to any one of claims 1 to 4 , wherein the sintered diamond die is made of a sintered body of diamond particles having a particle diameter of 1 µm or less. 請求項1〜5のうちいずれか一項記載のブラスめっき鋼線の製造方法により製造されたブラスめっき鋼線の単線または複数本の撚り合わせからなることを特徴とするスチールコード。 A steel cord comprising a single wire or a plurality of strands of a brass-plated steel wire manufactured by the method for manufacturing a brass-plated steel wire according to any one of claims 1 to 5 . 請求項記載のスチールコードを補強材として用いたことを特徴とするタイヤ。 A tire comprising the steel cord according to claim 6 as a reinforcing material.
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