DE102009026205A1 - Reinforcing cord for elastomeric products, particularly for use as carcass layer of vehicle pneumatic tires, has two threads made of non-metallic material, where threads are twisted together - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Verstärkungskord für elastomere Erzeugnisse, insbesondere für eine Karkasslage eines Fahrzeugluftreifens, bestehend aus zwei Garnen aus nicht-metallischem Werkstoff, die miteinander verdreht sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugluftreifen, enthaltend diese Verstärkungskorde in einer Karkasslage.The The invention relates to a reinforcing cord for elastomeric products, in particular for a carcass ply a pneumatic vehicle tire consisting of two non-metallic yarns Material that are twisted together. Furthermore, the invention relates a pneumatic vehicle tire containing these reinforcing cords in a carcass ply.
Verstärkungskorde als Festigkeitsträger für elastomere Erzeugnisse, insbesondere für eine Karkasslage von Fahrzeugluftreifen, sind dem Fachmann in Aufbau und Werkstoff in verschiedensten Ausführungen bekannt. Die Verstärkungskorde werden in eine Gummimischung eingebettet, um als gummierte Festigkeitsträgerlage im Elastomerprodukt eingesetzt werden zu können. In PKW-Radialreifen verlaufen die Verstärkungskorde der meist einlagigen Karkasslage in radialer Richtung. Die Verstärkungskorde in Karkasslagen müssen eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um die im Betrieb des Reifens auftretenden Kräfte hinreichend aufnehmen zu können und dauerhaltbar zu sein. Insbesondere leistet die Karkasse Widerstand gegen den Innendruck des Reifens und hat die Funktion eines Festigkeitsträgers. Der radiale Verlauf der Verstärkungskorde erhöht die Festigkeitseigenschaften der Lage, erhöht insbesondere die Tragfähigkeit und die Komfortmerkmale des Reifens wie Einfederung und Fahreigenschaften, zudem soll der Reifen highspeed-tauglich sein. Die Verstärkungskorde sollen zusätzlich zu weiteren notwendigen Eigenschaften insbesondere eine hohe Bruchkraft aufweisen, um die Dauerhaltbarkeit des Reifens zu erhöhen und eine verbesserte sogenannte „sidewall cut resistance” aufzuweisen. Verbesserte sidewall cut resistance bedeutet, dass die Seitenwand des Reifens unanfälliger gegenüber Schnitten ist, wie sie z. B. durch scharfe Gegenstände erfolgen können.reinforcing as a strength carrier for elastomeric products, in particular for a carcass ply of pneumatic vehicle tires, are known to the expert in construction and material in various designs. The reinforcing cords are embedded in a rubber compound, as a rubberized reinforcement layer in the elastomer product to be used. Run in passenger car radial tires the reinforcing cords of the mostly single-ply carcass ply in the radial direction. The reinforcing cords in carcass plies need have sufficient strength to those in the operation of the tire To be able to absorb sufficiently occurring forces and to be durable. In particular, the carcass provides resistance against the internal pressure of the tire and has the function of a strength carrier. The radial course of the reinforcing cords increases the strength properties of the layer, in particular, increases the carrying capacity and the comfort features of the tire like Springing and driving characteristics, in addition, the tire should be highspeed-suitable. The reinforcements should be in addition to others necessary properties in particular have a high breaking strength, to increase the fatigue life of the tire and a improved so-called "sidewall cut resistance" exhibit. Improved sidewall cut resistance means that the sidewall the tire is less susceptible to cuts, as they are z. B. can be done by sharp objects.
Die „Bruchkraft” ist ein in der Werkstoffprüfung verwendeter Begriff für die Kraft, die benötigt wird, um einen Prüfkörper zu brechen oder zu zerreißen. Die Bruchkraft wird meist als Kraft (in N) oder als Bruchspannung (in N/mm2) angegeben.The "breaking force" is a term used in materials testing for the force needed to break or tear a specimen. The breaking force is usually given as force (in N) or as breaking stress (in N / mm 2 ).
Bekannt sind beispielsweise Verstärkungskorde für die Karkasslage von Reifen aus Rayon oder PET (Polyethylenterephthalat). Nachteilig ist aber an Karkasslagen mit Verstärkungskorden aus PET, dass deren Bruchkraft gering ist. An Karkasslagen mit Verstärkungskorden aus Rayon ist nachteilig, dass Rayon feuchtigkeitsempfindlich ist und sich durch Feuchtigkeitsaufnahme die Bruchkraft verringert. Zudem ist Rayon in seiner Anschaffung kostenintensiv.Known For example, are reinforcing cords for the Carcass ply of tires made of rayon or PET (polyethylene terephthalate). However, a disadvantage is the carcass plies with reinforcing cords made of PET, that their breaking strength is low. At carcass layers with reinforcing cords from rayon is disadvantageous that rayon is sensitive to moisture and reduces the breaking force due to moisture absorption. In addition, Rayon is costly in its purchase.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Verstärkungskord für elastomere Erzeugnisse, insbesondere für eine Karkasslage eines Fahrzeugluftreifens bereitzustellen, durch den die Haltbarkeit des Reifens verbessert ist, der aber dennoch vergleichsweise leicht an Gewicht ist.Of the The present invention is based on the object, a reinforcing cord for elastomeric products, in particular for a To provide carcass ply of a pneumatic vehicle tire through which the durability of the tire is improved, but still comparatively is light in weight.
Die Aufgabe wird gelöst, indem der Verstärkungskord ein Hybridkord ist, dessen erstes Garn ein Polyketon ist und dessen zweites Garn ein Polyester oder Rayon ist.The Task is solved by the reinforcing cord is a hybrid cord whose first yarn is a polyketone and whose second yarn is a polyester or rayon.
Erfindungswesentlich ist, dass Polyketon (POK) als das erste von zwei Garnen des Verstärkungskordes eine hohe Bruchkraft besitzt. Durch diese hohe Bruchkraft kann das zweite Garn eine geringere Bruchkraft aufweisen, wie in der Ausführung mit Polyester (PET oder PEN) als zweites Garn, aber dennoch ist insgesamt eine hervorragende Bruchkraft des Verstärkungskordes erreicht. PES und POK sind nicht sehr feuchtigkeitsempfindlich. Das POK-Garn kann aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften in geringer epdm-Zahl eingesetzt werden, so dass an Gewicht des Reifens eingespart werden kann.essential to the invention is that polyketone (POK) as the first of two yarns of the reinforcing cord has a high breaking strength. This high breaking strength can second yarn have a lower breaking strength, as in the embodiment with polyester (PET or PEN) as the second yarn, but still Overall, an excellent breaking strength of the reinforcing cord reached. PES and POK are not very sensitive to moisture. The POK yarn can due to its excellent properties in low epdm number can be used, allowing for weight of the tire can be saved.
Es ist ein Verstärkungskord, insbesondere für die Karkasslage von Fahrzeugluftreifen geschaffen, durch den die Haltbarkeit des Reifens verbessert ist, der aber dennoch vergleichsweise kostengünstig und leicht an Gewicht ist. Durch die erhöhte Bruchkraft ist die sidewall cut resistance verbessert.It is a reinforcing cord, especially for the Carcass ply created by pneumatic vehicle tires, through which the durability of the tire is improved, but still comparatively inexpensive and is light in weight. Due to the increased breaking strength is the sidewall cut resistance improved.
Alternativ kann als zweites Garn Beltec® oder Rayon eingesetzt werden. Beltec® hat ähnliche Eigenschaften wir Polyester, jedoch ist das Haftungssystem zu Kautschuk verbessert, so dass die Dauerhaltbarkeit weiterhin verbessert ist. Rayon weist eine hohe Bruchkraft auf, so dass der Hybridkord aus den Garnen aus Rayon und Polyketon hervorragende Bruchkraftwerte aufweist.Alternatively, Beltec ® or Rayon can be used as the second yarn. Beltec ® has similar properties to polyester, however, the adhesion system to rubber is improved, so that the durability is further improved. Rayon has a high breaking strength, so that the hybrid cord made of rayon and polyketone yarns has excellent breaking force values.
In einem Kraft-Dehnungsdiagramm weisen die nachfolgend aufgezählten Werkstoffe eine von niedrig zu hoher Bruchkraft steigende Werte auf: PET, Rayon, POK, Aramid.In a force-strain diagram, the enumerated below Materials increase from low to high breaking strength values on: PET, rayon, POK, aramid.
In einer Ausführung ist der Verstärkungskord symmetrisch ausgeführt. Symmetrisch bedeutet, dass die beiden Garne einen gleichen twist (= Verdrehung) aufweisen, während der Kord in entgegengesetztem twist endverdreht ist. So sind beide Garne S-gedreht, während der Kord Z-endverdreht ist oder es sind beide Garne Z-gedreht, während der Kord S-endverdreht ist. Der twist der Endverdrehung beträgt zwischen 100–550 t/m. Ein derartiger Kord hat eine gute Ermüdungsbeständigkeit, weil die Kraft von den Filamenten beider Garne des Kordes aufgenommen wird.In one embodiment, the reinforcing cord is symmetrical. Symmetrical means that the two yarns have the same twist while the cord is in the opposite direction twist is twisted. Thus, both yarns are S-twisted while the cord is Z-twisted, or both yarns are Z-twisted while the cord is S-twisted. The twist of the final twist is between 100-550 t / m. Such a cord has good fatigue resistance because the force is absorbed by the filaments of both yarns of the cord.
In einer anderen Ausführung ist der Kord asymmetrisch ausgeführt. Asymmetrisch bedeutet, dass das erste Garn mit einem bestimmten twist x verdreht ist, während das zweite Garn einen twist y aufweist, welcher geringer als 4/5 twist x ist. Beim asymmetrisch ausgeführten Kord kann ein Garn die Kraft noch über die Drehung tragen, während das andere Garn bereits über dessen Filamente die Kraft überträgt.In In another embodiment, the cord is asymmetrical. Asymmetric means that the first yarn with a certain twist x is twisted, while the second yarn is a twist y, which is less than 4/5 twist x. When asymmetric Running cord, a yarn can still force over wear the twist while the other yarn is already over whose filaments transmit the power.
Vorteilhaft ist es, wenn der Titer des Garnes zwischen 250 bis 3000 dTex beträgt.Advantageous is when the denier of the yarn is between 250 to 3000 dTex.
Vorteilhaft ist es, wenn das Garn mit einem twist von 100 t/m bis 500 t/m verdreht ist.Advantageous it is when the yarn is twisted with a twist of 100 t / m to 500 t / m is.
Nachfolgend werden drei Ausführungen der erfindungsgemäßen Verstärkungskorde, die insbesondere Verwendung als Festigkeitsträger in einer Karkasslage für Radial-PKW-Luftreifen finden, näher erläutert.following be three versions of the invention Reinforcement cords, in particular use as a strength carrier in a carcass ply for radial passenger car tires, explained in more detail.
In einer ersten Ausführung weist der Hybridkord die asymmetrische Konstruktion Polyketon 1670 × 1 + PET 1440 × 1, twist 350S + 200S/350Z auf. Ein Polyketongarn auf der Basis von einem mulitfilenem Polyolefinketongarn hat eine Feinheit von 1670 dtex, S-gedreht mit 350 T/m Erstverdrehung und ein Garn aus PET mit einer Feinheit von 1440 dtex, S-gedreht mit 200 T/m Erstverdrehung wurden mit einer Z-Endverdrehung von 350 T/m zu einem Hybridcord verdreht.In In a first embodiment, the hybrid cord is asymmetric Polyketone construction 1670 × 1 + PET 1440 × 1, twist 350S + 200S / 350Z on. A polyketone yarn based on Mulitfilenem Polyolefinketongarn has a fineness of 1670 dtex, S-twisted with 350 T / m first twist and a yarn made of PET with a fineness of 1440 dtex, S-twisted with 200 T / m first twist became a hybrid cord with a Z-end twist of 350 T / m twisted.
In einer anderen Ausführung weist der Kord die symmetrische Konstruktion Polyketon 1670 × 1 + PET 1440 × 1, twist 350S + 350S/350Z auf. Ein Polyketongarn auf der Basis von einem mulitfilenem Polyolefinketongarn hat eine Feinheit von 1670 dtex, S-gedreht mit 350 T/m Erstverdrehung und ein Garn aus PET mit einer Feinheit von 1440 dtex, S-gedreht mit 350 T/m Erstverdrehung wurden mit einer Z-Endverdrehung von 350 T/m zu einem Hybridcord verdreht.In In another embodiment, the cord has the symmetrical Polyketone construction 1670 × 1 + PET 1440 × 1, twist 350S + 350S / 350Z on. A polyketone yarn based on Mulitfilenem Polyolefinketongarn has a fineness of 1670 dtex, S-twisted with 350 T / m first twist and a yarn made of PET with a fineness of 1440 dtex, S-twisted with 350 T / m first twist became a hybrid cord with a Z-end twist of 350 T / m twisted.
In
wiederum einer anderen Ausführung weist der Kord die symmetrische
Konstruktion Polyketon 1100 × 1 + PEN 1100 × 1,
twist 420S + 420S/420Z auf. Ein Polyketongarn auf der Basis von
einem mulitfilenem Polyolefinketongarn hat eine Feinheit von 1100
dtex, S-gedreht mit 420 T/m Erstverdrehung und ein Garn aus PEN
mit einer Feinheit von 1100 dtex, S-gedreht mit 420 T/m Erstverdrehung
wurden mit einer Z-Endverdrehung von 420 T/m zu einem Hybridcord
verdreht. Tabelle
Aus der Tabelle wird deutlich, dass der erfindungsgemäße Hybridkord vorteilhafterweise eine wesentlich höhere Bruchfestigkeit aufweist, aus die Korde des Standes der Technik.Out The table shows that the inventive Hybrid cord advantageously a much higher breaking strength has, from the cords of the prior art.
Dieses ist gerade bei Karkassfestigkeitsträgern sehr wichtig, da die Karkasse kraftgesteuert wird. Die Bruchdehnung des erfindungsgemäßen Hybridkordes ist nur unwesentlich schlechter als beim Kord des Standes der Technik und spielt für Karkassfestigkeitsträger eine nur unwesentliche Rolle.This is very important for carcass strength carriers, because the carcass is force-controlled. The breaking elongation of the invention Hybrid cord is only slightly worse than the cord of the state Technique and plays for carcass strength carrier an insignificant role.
Die Erfindung betrifft auch einen Fahrzeugluftreifen mit zumindest einer Verstärkungskorde aufweisenden Karkasslage, deren Verstärkungskorde zumindest gemäß einer der vorgenannten Ausführungen ausgeführt ist. Die Verstärkungshybridkorde können in Karkasslagen für PKW, als auch für LKW eingesetzt werden.The The invention also relates to a pneumatic vehicle tire having at least one Carcass ply having reinforcing cords, their reinforcing cords at least according to one of the aforementioned embodiments is executed. The reinforcement hybrid cords can used in carcass layers for cars, as well as for trucks become.
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