DE102009044143A1 - Belt bandage for vehicle pneumatic tire i.e. passenger car-radial tire, has reinforcements made of polyester and arranged parallel to each other within layer, where specific fracture energy of reinforcements is of specific range - Google Patents

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    • D10B2331/04—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]

Abstract

The bandage (2) has reinforcements that are made of polyester and arranged parallel to each other within a layer. The polyester is high-shrinkable and highly tenacious polyester and subjected to relaxation. Specific fracture energy of the reinforcements is greater than 5.0 Newton per tex. The reinforcements are formed as a cord that exhibits fineness of about 1000-6000 decitex. The reinforcement is a simply twisted yarn that exhibits fineness of 1100 decitex and twist of 80-200 per meter. The polyester is polyethylene terephthalate (PET).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gürtelbandage für einen Fahrzeugluftreifen, wobei die Festigkeitsträger der Gürtelbandage aus Polyester sind, welche innerhalb der Lage im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugluftreifen, enthaltend eine derartige Gürtelbandage.The invention relates to a belt bandage for a pneumatic vehicle tire, wherein the strength members of the belt bandage are made of polyester, which are arranged substantially parallel to each other within the layer. Furthermore, the invention relates to a pneumatic vehicle tire containing such a belt bandage.

Um bei Fahrzeugluftreifen, insbesondere im Hochgeschwindigkeitseinsatz, eine Erhebung des Reifens durch die im Fahrbetrieb auftretenden Fliehkräfte zu verhindern, ist es bekannt, bei einem Fahrzeugluftreifen eine Gürtelbandage vorzusehen. Ein Fahrzeugluftreifen radialer Bauart weist im Allgemeinen eine luftundurchlässige Innenschicht, eine Festigkeitsträger enthaltende Radialkarkasse, die vom Zenitbereich des Reifens über die Seitenwände bis in den Wulstbereich reicht und dort meist durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, einen radial außen befindlichen profilierten Laufstreifen und einen zwischen dem Laufstreifen und der Karkasse angeordneten Gürtel auf, welcher radial außen mit einer Gürtelbandage abgedeckt ist. Die Gürtelbandage kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein und deckt zumindest die Gürtelränder ab. Die Gürtelbandage enthält üblicherweise parallele und im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Festigkeitsträger in Form von Korden, die in Gummi eingebettet sind.In order to prevent an elevation of the tire in the case of pneumatic vehicle tires, in particular in high-speed deployment, by the centrifugal forces occurring during driving, it is known to provide a belt bandage in a pneumatic vehicle tire. A radial type pneumatic vehicle tire generally has an air-impermeable inner layer, a radial carcass containing strength carriers, which extends from the zenith region of the tire over the side walls to the bead region and is usually anchored there by wrapping tensile bead cores, a profiled tread radially outwardly, and between the tread and the carcass arranged on belt, which is covered radially on the outside with a belt bandage. The belt bandage can be formed in one or more layers and covers at least the belt edges. The belt bandage usually includes parallel and substantially circumferentially extending reinforcing members in the form of cords embedded in rubber.

Die Bandage wird bei der Reifenherstellung in Form von Lagen mit in eine unvulkanisierte Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgern aufgebracht, die auf den Gürtel gewickelt oder als Streifen gespult werden. Die Festigkeitsträger werden in Kautschuk eingebettet, indem eine Schar von im Wesentlichen parallel liegenden fadenförmigen Festigkeitsträgern, die in der Regel thermisch und/oder zur besseren Haftung am einbettenden Gummi in einer dem Fachmann bekannter Art mit einer Imprägnierung vorbehandelt sind, in Längsrichtung einen Kalander oder einen Extruder zur Ummantelung mit der Kautschukmischung durchlaufen. Bei der Bombage mit bisher im Einsatz befindlichen Vorrichtungen und bei der Vulkanisation des Reifens dehnt sich der Reifen in der Regel im Schulterbereich durch die Erhebung um bis zu 2% und im Mittenbereich um bis zu 5% im Vergleich zum unvulkanisierten, auf einer flachen Trommel gewickelten Rohling.The bandage is applied in the manufacture of tires in the form of layers with embedded in an unvulcanized rubber compound reinforcing agents, which are wound on the belt or spooled as a strip. The reinforcing members are embedded in rubber by a calender or a calender in the longitudinal direction by a group of substantially parallel filiform reinforcing materials, which are usually pretreated with an impregnation thermally and / or for better adhesion to the embedding rubber in a manner known to those skilled in the art Run through the extruder to coat with the rubber compound. In the case of cambering with previously used devices and in the vulcanization of the tire, the tire usually extends in the shoulder area by the survey by up to 2% and in the center region by up to 5% compared to unvulcanized, wound on a flat drum Blank.

Die Korde der Bandage sollen bei der Reifenherstellung eine ausreichende Erhebung bei der Bombage und der Vulkanisation zulassen, damit der Reifen präzise ausgeformt werden kann. Zudem sollen sie nach der Fertigstellung des Reifens im Fahrbetrieb eine gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit gewährleisten.The cords of the bandage are to allow a sufficient elevation in the production of the tire during the cambering and the vulcanization, so that the tire can be precisely formed. In addition, they should ensure a good high speed capability after the completion of the tire while driving.

Als Festigkeitsträger für die Gürtelbandage sind beispielsweise Korde aus Nylon bekannt. Nachteilig ist jedoch die Neigung des Reifens zum Flatspotting (Standstellenausbildung), einer Abplattung der Reifenaufstandsfläche, wodurch der Rundlauf des Reifens beeinträchtigt ist.As a strength carrier for the belt bandage, for example, cords of nylon are known. A disadvantage, however, is the tendency of the tire for flat-spotting (spot formation), a flattening of the tire contact patch, whereby the concentricity of the tire is impaired.

Es ist ebenfalls bekannt, als Festigkeitsträger der Gürtelbandage Polyester, welches hochmodulig und schrumpfungsarm ist, einzusetzen. Nachteilig ist jedoch, dass hochmoduliges, schrumpfungsarmes Polyester eine geringere Bruchenergie und eine geringere Durchstichresistenz aufweist. Zudem pressen die Festigkeitsträger der Gürtelbandage durch die geringe Neigung zum Schrumpfen nur unzureichend auf die Gürtelränder.It is also known, as a strength carrier of the belt bandage polyester, which is high modulus and shrinkage, use. The disadvantage, however, is that high-modulus, low-shrinkage polyester has a lower fracture energy and a lower puncture resistance. In addition, the strengthening of the belt bandage press due to the low tendency to shrink insufficiently on the belt edges.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige Gürtelbandage für Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, welche während der Bombage des Reifens eine ausreichende Erhebung zulässt, welche hochgeschwindigkeitstauglich ist, durch welche zudem auch das Flatspotting reduziert ist und welche ermüdungsbeständiger sowie durchstichresistenter ist.The present invention is based on the object to provide a low-cost belt bandage for pneumatic vehicle tires, which allows a sufficient elevation during the camber of the tire, which is hochgeschwindigkeitstauglich by which also the flat spotting is reduced and which is fatigue-resistant and puncture resistant.

Die Aufgabe wird gelöst, indem das Polyester ein hochschrumpfbares und hochzähes Polyester ist, welches einer Relaxation unterzogen worden ist und dass die spezifische Bruchenergie der Festigkeitsträger der Gürtelbandage größer als 5,0 (N × %/tex) ist.The object is achieved in that the polyester is a highly shrinkable and high-tenacity polyester which has been subjected to relaxation and in that the specific energy of breakage of the belt band reinforcements is greater than 5.0 (N ×% / tex).

Erfindungswesentlich ist, dass ein hochzähes und hochschrumpfbares Polyester als Basiswerkstoff für den Festigkeitsträger verwendet wird, welches während des Dipping-Prozesses (Verstreckungs-Prozess) relaxiert ist. Durch die Relaxation ist erreicht, dass der Modul des Polyesters erniedrigt ist, so dass der Festigkeitsträger einen gegenüber dem Ausgangsmaterial erniedrigten Modul erhält, wodurch die Bruchfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit des Festigkeitsträgers verbessert ist. Andererseits wird die Festigkeit/Zähigkeit des Festigkeitsträgers erhöht, wodurch eine bessere Durchstichresistenz erhalten ist. Zudem neigt Polyester nur gering zum Flatspotting. Polyester erlaubt eine ausreichende Erhebung während der Bombage und gewährt dem Reifen eine gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit.Essential to the invention is that a high-tensile and highly shrinkable polyester is used as the base material for the strength carrier, which is relaxed during the dipping process (drawing process). By the relaxation, it is achieved that the modulus of the polyester is lowered, so that the strength member receives a modulus lowered from the starting material, whereby the breaking strength and fatigue resistance of the reinforcing member is improved. On the other hand, the strength / toughness of the strength member is increased, whereby a better puncture resistance is obtained. In addition, polyester tends only slightly for flatspotting. Polyester allows sufficient lift during the camber and gives the tire good high speed capability.

Die Einheit (N × %/tex) meint den Bereich unter dem Graphen einer Kraft-/Dehnungskurve geteilt durch die Feinheit des Festigkeitsträgers.The unit (N ×% / tex) means the area under the graph of a force / elongation curve divided by the fineness of the strength member.

„Hochzähes und hochschrumpfbares Polyester” meint ein Polyester, welches eine Bruchenergie größer als 5,0 (N × %/tex) und bei einer Vorspannung von 0,1 cN/tex nach 2 Minuten eine thermische Schrumpfung größer als 3.0% bei 180°C aufweist.By "high tenacity and high shrinkability polyester" is meant a polyester which has a fracture energy greater than 5.0 (N x% / tex) and at a bias of 0.1 cN / tex after 2 minutes a thermal shrinkage greater than 3.0% at 180 ° C having.

„Zähigkeit” beschreibt die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffes gegen Bruch.Toughness describes the resistance of a material to breakage.

Vorteilhaft ist es, wenn der Festigkeitsträger der Gürtelbandage ein Kord ist. Korde werden üblicherweise als Festigkeitsträger in Reifen eingesetzt und haben sich bewährt.It is advantageous if the strength element of the belt bandage is a cord. Cords are commonly used as reinforcements in tires and have proven themselves.

Zweckmäßig ist es, wenn der Kord eine Feinheit zwischen 1000 und 6000 dtex aufweist. Wenn die Feinheit des Kordes kleiner als 1000 dtex ist, dann ist der Kord als Festigkeitsträger der Gürtelbandage nicht effektiv genug. Wenn die Feinheit des Kordes größer als 6000 dtex ist, dann ist der Festigkeitsträger zu dick, wodurch nachteilig das Gewicht des Reifens beeinflusst wird.It is expedient if the cord has a fineness between 1000 and 6000 dtex. If the fineness of the cord is less than 1000 dtex, then the cord is not effective enough as a strength carrier of the belt bandage. If the fineness of the cord is greater than 6000 dtex, then the strength member is too thick, adversely affecting the weight of the tire.

In vorteilhaften Ausführungsformen weist der Kord die Konstruktion 1440 × 2 oder die Konstruktion 1100 × 2 oder die Konstruktion 1670 × 2 auf, wobei der twist des Kordes zwischen 320–500 tpm (turns per meter) beträgt. Beträgt der twist des Kordes weniger als 320 tpm, dann sind die Bruchenergie und die Ermüdungsbeständigkeit des Kordes zu gering. Beträgt der twist des Kordes mehr als 500 tpm, dann wird der Modul zu gering.In advantageous embodiments, the cord has the construction 1440 × 2 or the construction 1100 × 2 or the construction 1670 × 2, wherein the twist of the cord is between 320-500 tpm (turns per meter). If the twist of the cord is less than 320 tpm, then the breaking energy and the fatigue resistance of the cord are too low. If the twist of the cord is more than 500 tpm, then the module becomes too small.

Unter „twist des Kordes” ist sowohl die Verdrehung des Garnes als auch die Endverdrehung des Kordes verstanden."Twist of the cord" is understood to mean both the twist of the yarn and the final twist of the cord.

In anderen Ausführungen ist der Festigkeitsträger ein einfach verdrehtes Garn. Ein einfach verdrehtes Garn hat vorteilhafterweise einen hohen spezifischen Modul und einen geringen Durchmesser.In other embodiments, the strength member is a simply twisted yarn. A simply twisted yarn advantageously has a high specific modulus and a small diameter.

Vorteilhaft ist es, wenn das einfach verdrehte Garn eine Feinheit von 1100 dtex und einen twist von 80 bis 200 tpm aufweist. Weist ein Garn bei einer Feinheit von etwa 1100 dtex einen twist kleiner 80 tpm auf, dann sind die Filamente nicht stabil genug für die Anwendung als Festigkeitsträger in einer Gürtelbandage. Weist ein Garn bei einer Feinheit von etwa 1100 dtex einen twist größer 200 tpm auf, dann verwindet sich das Garn.It is advantageous if the single-twisted yarn has a fineness of 1100 dtex and a twist of 80 to 200 tpm. If a yarn has a twist of less than 80 tpm at a fineness of about 1100 dtex, then the filaments are not stable enough for use as a strength carrier in a belt bandage. If a yarn has a twist greater than 200 tpm at a fineness of about 1100 dtex, then the yarn will twist.

Zweckmäßig ist es, wenn das Polyester ein PET ist. PET als Werkstoff ist kostengünstig und weist dennoch die vorbeschriebenen günstigen Eigenschaften auf.It is useful if the polyester is a PET. PET as a material is inexpensive and yet has the above-described favorable properties.

Vorteilhaft zur Verbesserung der Durchstichresistenz ist es, wenn die spezifische Bruchenergie größer als 5,5 (N × %/tex) ist.It is advantageous for improving the puncture resistance if the specific energy of fracture is greater than 5.5 (N ×% / tex).

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein schematisches Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert: Die Zeichnung zeigt eine Querschnittshälfte eines PKW-Radialreifens 1 mit einer Gürtelbandage 2. Die Gürtelbandage 2 ist radial oberhalb des Gürtels 3 als Gürtelabdeckung angeordnet und verhindert insbesondere im Hochgeschwindigkeitseinsatz eine Erhebung des Reifens 1 durch die im Fahrbetrieb auftretenden Fliehkräfte. Zudem soll die Gürtelbandage möglichst wenig zum Flatspotting neigen, ermüdungsbeständig sein und eine gute Durchstichresistenz aufweisen. Der Reifen 1 umfasst weiterhin einen profilierten Laufstreifen 4, Seitenwände 5, Wulstbereiche mit Wulstkernen (nicht dargestellt), zumindest eine Karkasslage 6, eine luftdicht ausgeführte Innenschicht 7, sowie einen hier aus zwei Lagen bestehenden Gürtel 3, welcher durch einen über seinen gesamten Querschnitt mit samt seiner Kanten von der Gürtelbandage 2 abgedeckt ist. Die verschiedenen Bauteile eines Reifens 1 sind in ihrer Ausführung den Anforderungen im Betriebszustand angepasst. So bestehen verschiedene Bauteile beispielsweise aus unterschiedlichen Gummimischungen. Der Reifen 1 weist die Konstruktion „Sidewall to Belt” auf. Bei dieser Konstruktion endet der Seitenwandgummistreifen 5 axial zum Gürtel 3 benachbart auf etwa der gleichen radialen Höhe wie der Gürtel 3. Radial oberhalb des Seitenwandgummistreifens 5 ist ein weiteres Bauteil, das Skirt 8 angeordnet, welches die Verbindung zwischen Laufstreifen 4 und Seitenwand 5 herstellt. Die Gürtelbandage 2 ist radial oberhalb der Gürtels 3 angeordnet und verläuft zur Gürtelkantenabdeckung zwischen Seitenwand 5 und Gürtelkante 9 in Richtung Karkasslage 5 und kann an der Karkasslage 5 oder kurz oberhalb der Karkasslage 6 enden. Die Kanten 9 des Gürtels sind mit einer Gummilage, einem sogenannten Wrap 10 eingeschlagen. Die Festigkeitsträger der Gürtelbandage 2 sind Korde aus PET der Konstruktion 1440 × 2 und sind mit einem twist von 370 tpm endverdreht. Die spezifische Bruchenergie der Festigkeitsträger der Gürtelbandage ist größer als 5,5 (N × %/tex). Der Kord ist zur guten Gummianhaftung gummifreundlich behandelt.Further features, advantages and details of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which represents a schematic embodiment: The drawing shows a cross-sectional half of a passenger car radial tire 1 with a belt bandage 2 , The belt bandage 2 is radially above the belt 3 arranged as a belt cover and prevents in particular in high-speed deployment a survey of the tire 1 by the centrifugal forces occurring during driving. In addition, the belt bandage should have as little as possible a tendency to flat spotting, be fatigue-resistant and have good puncture resistance. The mature 1 further includes a profiled tread 4 , Side walls 5 , Wulstbereiche with bead cores (not shown), at least one carcass ply 6 , an airtight inner layer 7 , as well as a belt consisting of two layers 3 which is characterized by an over its entire cross section along with its edges from the belt bandage 2 is covered. The different components of a tire 1 are adapted in their design to the requirements in the operating state. For example, different components consist of different rubber compounds. The mature 1 has the construction "Sidewall to Belt" on. In this construction, the sidewall rubber strip ends 5 axially to the belt 3 adjacent to about the same radial height as the belt 3 , Radially above the sidewall rubber strip 5 is another component, the skirt 8th arranged, showing the connection between treads 4 and sidewall 5 manufactures. The belt bandage 2 is radially above the belt 3 arranged and extends to the belt edge cover between the side wall 5 and belt edge 9 in the direction of carcass 5 and can at the carcass ply 5 or just above the carcass ply 6 end up. The edges 9 of the belt are with a rubber layer, a so-called wrap 10 taken. The reinforcements of the belt bandage 2 are 1440 × 2 construction made of PET and are end-twisted with a twist of 370 tpm. The specific energy of fracture of the belt band reinforcements is greater than 5.5 (N ×% / tex). The cord is treated rubber-friendly for good rubber adhesion.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
FahrzeugluftreifenVehicle tires
22
Gürtelbandagebelt bandage
33
Gürtelbelt
44
Laufstreifentread
55
SeitenwandSide wall
66
Karkasslagecarcass ply
77
Innenschichtinner layer
88th
SkirtSkirt
99
Gürtelkantebelt edge
1010
Wrapwrap

Claims (9)

Gürtelbandage für einen Fahrzeugluftreifen (1), wobei die Festigkeitsträger der Gürtelbandage (2) aus Polyester sind, welche innerhalb der Lage im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestern ein hochschrumpfbares und hochzähes Polyester ist, welches einer Relaxation unterzogen worden ist und dass die spezifische Bruchenergie der Festigkeitsträger der Gürtelbandage größer als 5,0 (N × %/tex) ist.Belt bandage for a pneumatic vehicle tire ( 1 ), wherein the reinforcements of the belt bandage ( 2 ) are made of polyester, which are arranged within the layer substantially parallel to each other, characterized in that the polyester is a highly shrinkable and high tenacity polyester which has been relaxed and that the specific energy of fracture of the belt band reinforcements is greater than 5.0 (N x% / tex). Gürtelbandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Festigkeitsträger der Gürtelbandage ein Kord ist.Belt bandage according to claim 1, characterized in that the strength element of the belt bandage is a cord. Gürtelbandage (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kord eine Feinheit zwischen 1000 und 6000 dtex aufweist.Belt bandage ( 2 ) according to claim 2, characterized in that the cord has a fineness between 1000 and 6000 dtex. Gürtelbandage (2) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kord die Konstruktion 1440 × 2 oder die Konstruktion 1100 × 2 oder 1670 × 2 aufweist, wobei der twist des Kordes zwischen 320–500 tpm beträgt.Belt bandage ( 2 ) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the cord has the construction 1440 × 2 or the construction 1100 × 2 or 1670 × 2, wherein the twist of the cord is between 320-500 tpm. Gürtelbandage (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Festigkeitsträger ein einfach verdrehtes Garn ist.Belt bandage ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the strength member is a simply twisted yarn. Gürtelbandage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das einfach verdrehte Garn eine Feinheit von 1100 dtex und einen twist von 80 bis 200 tpm aufweist.Belt bandage according to claim 5, characterized in that the single-twisted yarn has a fineness of 1100 dtex and a twist of 80 to 200 tpm. Gürtelbandage nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyester ein PET ist.Belt bandage according to one or more of the preceding claims, characterized in that the polyester is a PET. Gürtelbandage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Bruchenergie größer als 5,5 (N × %/tex) ist.Belt bandage according to claim 1, characterized in that the specific energy of fracture is greater than 5.5 (N ×% / tex). Fahrzeugluftreifen, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Gürtelbandage gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche aufweist.Pneumatic vehicle tire, characterized in that it comprises a belt bandage according to one or more of the preceding claims.
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IT201800010731A1 (en) * 2018-11-30 2020-05-30 Bridgestone Europe Nv Sa ROPES FOR TIRE REINFORCEMENT LAYERS

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