DE102013108390A1 - Reinforcing layer of hybrid cords for elastomeric products, in particular for the belt bandage of pneumatic vehicle tires - Google Patents

Reinforcing layer of hybrid cords for elastomeric products, in particular for the belt bandage of pneumatic vehicle tires Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Festigkeitsträgerlage für elastomere Erzeugnisse, insbesondere für die Gürtelbandage von Fahrzeugluftreifen, wobei die Festigkeitsträger Hybridkorde sind, welche innerhalb der Lage im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und aus einem ersten verdrehten Garn aus Aramid und aus einem zweiten verdrehten Garn aus PES, wobei beide Garne miteinander endverdreht sind, aufgebaut sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite verdrehte PES-Garn ein Regular-PET-Garn ist.The invention relates to a reinforcing layer for elastomeric products, in particular for the belt bandage of pneumatic vehicle tires, wherein the strength members are hybrid cords, which are arranged within the layer substantially parallel to each other and from a first twisted yarn of aramid and a second twisted yarn of PES, wherein both yarns are twisted together, are constructed. The invention is characterized in that the second twisted PES yarn is a regular PET yarn.

Description

Die Erfindung betrifft eine Festigkeitsträgerlage für elastomere Erzeugnisse, insbesondere für die Gürtelbandage von Fahrzeugluftreifen, wobei die Festigkeitsträger Hybridkorde sind, welche innerhalb der Lage im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und aus einem ersten verdrehten Garn aus Aramid und aus einem zweiten verdrehten Garn aus PES aufgebaut sind, wobei beide Garne miteinander endverdreht sind. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugluftreifen, enthaltend eine Gürtelbandage und/oder einen Wulstverstärker aus einer solchen Festigkeitsträgerlage. The invention relates to a reinforcing layer for elastomeric products, in particular for the belt bandage of pneumatic vehicle tires, wherein the strength members are hybrid cords which are arranged substantially parallel to each other within the ply and constructed of a first twisted yarn of aramid and a second twisted yarn of PES , where both yarns are twisted together. Furthermore, the invention relates to a pneumatic vehicle tire, comprising a belt bandage and / or a bead reinforcement of such a reinforcement layer.

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 der Gürtelbandage abgedeckt ist. Die Gürtelbandage kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein und deckt zumindest die Gürtelränder ab. Die Gürtelbandage enthält üblicherweise parallel 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 sidewalls into 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 radially outwardly covered with the 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 reinforcements in the form of cords embedded in rubber.

Die Gürtelbandage wird bei der Reifenherstellung in Form von Lagen oder Bändern mit in eine unvulkanisierte Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgern aufgebracht, die auf den Gürtel gewickelt oder 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 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 3,5 % im Vergleich zum unvulkanisierten Rohling, wenn der Rohling auf einer flachen Trommel gewickelt wird. The belt bandage is applied in the manufacture of tires in the form of layers or bands with embedded in an unvulcanized rubber compound reinforcing agents that are wound or wound on the belt. 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 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 3.5% compared to the unvulcanized blank when the blank is wound on a flat drum.

Die Korde der Bandage sollen bei der Reifenherstellung eine ausreichende Erhebung bei der Bombage sowie in der Vulkanisationsform zulassen, damit der Reifen präzise ausgeformt werden kann, und sie sollen nach der Fertigstellung des Reifens im Fahrbetrieb eine gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit gewährleisten. Um diesen Anforderungen zu genügen, sollten sich die Korde bis zu einer Dehnung von ca. 3,5 % mit mäßigem Kraftaufwand und ab einer höheren Dehnung nur noch mit sehr hohem Kraftaufwand dehnen lassen. The cords of the bandage are to allow a sufficient elevation in the hoop production in the camber as well as in the vulcanization mold, so that the tire can be accurately formed, and they should ensure a good high speed capability after the completion of the tire while driving. To meet these requirements, the cords should be stretched with an effort of about 3.5% with moderate effort and from a higher elongation only with very high force.

Eine vorgenannte Hybridkorde aufweisende Festigkeitsträgerlage, insbesondere als Gürtelbandage für Fahrzeugreifen, ist aus der DE 10 2007 025 490 A1 bekannt geworden. Die Hybridkorde bestehen aus zwei verdrehten Garnen, wobei ein Garn des Kordes ein Aramidgarn und das zweite Garn des Kordes ein PES-Garn ist. Zudem ist offenbart, dass das PES-Garn ein HMLS-PET-Garn (High Modulus Low Shrinkage-PET-Garn) sein kann. Das HMLS-PET-Garn zeichnet sich durch einen vergleichsweise geringen Schrumpf bis 2,5% aus, was vorteilhaft für geringes Flatspotting-Verhalten ist. Der Schrumpf wird nach ASTM D 855 bei 180°C ermittelt. An aforementioned hybrid cords having reinforcement layer, in particular as a belt bandage for vehicle tires, is from the DE 10 2007 025 490 A1 known. The hybrid cords consist of two twisted yarns, one yarn of the cord being an aramid yarn and the second yarn of the cord being a PES yarn. In addition, it is disclosed that the PES yarn may be HMLS PET yarn (High Modulus Low Shrinkage PET yarn). The HMLS PET yarn is characterized by a comparatively low shrinkage of up to 2.5%, which is advantageous for low flat-spotting behavior. The shrinkage is after ASTM D 855 determined at 180 ° C.

Jedoch hat sich gezeigt, dass die Gürtelkorde im Bereich der Gürtelkante, welche von der vorgenannten Gürtelbandagenlage abgedeckt werden, während der Erhebung im Reifenherstellungsprozess in Kompression kommen können, was sich im fertigen Reifen im Fahrbetrieb nachteilig durch möglichweise auftretende „Cordcracks“ (Brüche im Kord) bemerkbar machen kann. However, it has been found that the belt cords in the region of the belt edge, which are covered by the aforementioned belt bandage position during compression in the tire manufacturing process can come into compression, resulting adversely in the finished tire in driving by possibly occurring "Cordcracks" (breaks in the cord) can make noticeable.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Festigkeitsträgerlage aus gummierten Hybridkorden für elastomere Erzeugnisse, insbesondere für die Gürtelbandage von Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, welche die Haltbarkeit des elastomeren Erzeugnisses erhöht. Zudem soll sich die Festigkeitsträgerlage durch ein Kraft-Dehnungs-Verhalten auszeichnen, das bei Verwendung der Festigkeitsträgerlage, insbesondere als Gürtelbandage in Fahrzeugluftreifen, einen problemlosen Reifenbau samt Vulkanisation ermöglicht und dem Reifen eine große Hochgeschwindigkeitstauglichkeit verleiht. The present invention is based on the object to provide a reinforcing layer of rubberized hybrid cords for elastomeric products, in particular for the belt bandage of pneumatic vehicle tires, which increases the durability of the elastomeric product. In addition, the reinforcement layer should be characterized by a force-elongation behavior that allows trouble-free tire building together with vulcanization when using the reinforcement layer, in particular as a belt bandage in pneumatic vehicle tires and gives the tire a high-speed capability.

Die Aufgabe wird gelöst, indem das zweite verdrehte PES-Garn ein Regular-PET-Garn ist. Somit ist eine Festigkeitsträgerlage geschaffen, deren Festigkeitsträger Hybridkorde sind, die aus zwei miteinander verdrehten Garnen bestehen, wobei ein Garn ein Aramid-Garn ist, während das andere Garn ein Regular-PET-Garn ist. Regular-PET-Garn weist einen höheren Schrumpf als HMLS-PET-Garn auf. Dieser höhere Schrumpf zieht die möglicherweise während des Reifenherstellungsprozesses in Kompression geratenen Gürtelkorde aus ihrer Kompression heraus. Die möglichweise bestehende Gefahr von Cordcracks ist somit vermieden, während die übrigen vorteilhaften Eigenschaften des Hybridkordes erhalten sind. The problem is solved by the second twisted PES yarn is a regular PET yarn. Thus, a reinforcing layer is provided whose reinforcements are hybrid cords consisting of two twisted yarns, one yarn being an aramid yarn while the other yarn is a regular PET yarn. Regular PET yarn has a higher shrinkage than HMLS PET yarn. This higher shrinkage pulls out any compression belt cords that may have been compressed during the tire manufacturing process. The potentially existing risk of cord cracking is thus avoided, while the other advantageous properties of the hybrid cord are obtained.

Beispielsweise gibt die Firma Hailide America, Inc. für ein Regular-PET 1440 dtex/328f, Type H1384A einen Garn-Schrumpf von 9,1% an, während ein HMLS-PET 1440dtex/360f, Type HM1391 der gleichen Firma einen Garn-Schrumpf von 2,96% aufweist. For example, Hailide America, Inc. for a regular PET 1440 dtex / 328f, type H1384A gives a yarn shrinkage of 9.1%, while a HMLS-PET 1440dtex / 360f, type HM1391 of the same company indicates a yarn shrinkage of 2.96%.

Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen weisen das Aramidgarn eine Feinheit ≤ 1680 dtex und das Regular-PET-Garn eine Feinheit ≤ 1670 dtex auf. Somit ist ein vergleichsweise feiner Hybridkord geschaffen, mit dem eine dünne Festigkeitsträgerlage zu fertigen ist, was sich vorteilhaft auf die Gestehungskosten als auch auf ein vorteilhaft geringes Gewicht des Reifens auswirkt. Der Unterschied in den Feinheiten zwischen beiden Garnen sollte möglichst gering gewählt werden, um einen möglichst gleichmäßigen / symmetrischen Kord zu erhalten, der sich gut verarbeiten lässt und der eine gute Restfestigkeit nach Ermüdung aufweist. Vorteilhaft ist es, wenn beide den Kord bildenden Garne eine sehr ähnliche Feinheit aufweisen. According to advantageous developments, the aramid yarn has a fineness ≦ 1680 dtex and the regular PET yarn has a fineness ≦ 1670 dtex. Thus, a comparatively fine hybrid cord is created, with which a thin reinforcement layer is to be produced, which has an advantageous effect on the cost price as well as on an advantageously low weight of the tire. The difference in the fineness between the two yarns should be chosen as small as possible in order to obtain the most uniform / symmetrical cord, which can be processed well and has a good residual fatigue strength. It is advantageous if both yarns forming the cord have a very similar fineness.

Vorteilhaft ist es, wenn die beiden, den Hybridkord bildenden Garne mit einer Drehungszahl von 300–480 t/m endverdreht sind. Eine zu hohe Drehungszahl verlängert den Herstellungsprozess, erfordert mehr Materialeinsatz und steigert die Kosten. Bei einer zu geringen Drehungszahl verliert der Kord seine federähnliche Wirkung und eine ausreichende Erhebung des Reifenrohlings wäre nicht gewährleistbar. It is advantageous if the two, the hybrid cord forming yarns are twisted end with a rotation of 300-480 t / m. Too high a rotation speed prolongs the manufacturing process, requires more material and increases costs. If the rotation speed is too low, the cord loses its spring-like effect and a sufficient elevation of the green tire would not be guaranteed.

Um eine zuverlässige Haftung von textilen Festigkeitsträgern zum Gummi zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die Hybridkorde mit einer Haftimprägnierung, z.B. mit einem RFL-Dip im 1- oder 2-Bad-Verfahren, zu versehen. In order to ensure a reliable adhesion of textile reinforcing materials to the rubber, it is expedient to coat the hybrid cords with an adhesive impregnation, e.g. with an RFL dip in 1-bath or 2-bath process.

Verwendet man wenigstens eine der vorbeschriebenen Festigkeitsträgerlage in einem Fahrzeugluftreifen, vorzugsweise als Gürtelbandage, so weist der Reifen eine besonders gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit auf und Cordcracks in den Gürtelkanten sind vermieden. Using at least one of the above-described reinforcement layer in a pneumatic vehicle tire, preferably as a belt bandage, so the tire has a particularly good high-speed capability and Cordcracks in the belt edges are avoided.

Ausführungsbeispiele werden im Zusammenhang mit den nachfolgenden Beispielen näher erläutert:
Ein Regular-PET-Garn mit einer Feinheit von 1440 dtex, Z-gedreht mit 370 T/m Erstverdrehung und ein Garn aus Aramid mit einer Feinheit von 1680 dtex, Z-gedreht mit 370 T/m Erstverdrehung, wurden mit einer Endverdrehung von 370 T/m zu einem Hybridkord (Reg.PET 1440 × 1 + Aramid 1680 × 1) S-verdreht.
Exemplary embodiments are explained in more detail in connection with the following examples:
A regular 1440 dtex PET yarn, z-twisted with 370 T / m initial twist and a 1680 dtex aramid yarn, z-twisted with 370 T / m initial twist, were made with a final twist of 370 T / m to a hybrid cord (Reg.PET 1440 × 1 + aramid 1680 × 1) S-twisted.

Ein weiterer beispielhafter Hybridkord, der in der erfindungsgemäßen Festigkeitsträgerlage eingesetzt werden kann, ist ein Regular-PET-Garn mit einer Feinheit von 1100 dtex, Z-gedreht mit 420 T/m Erstverdrehung und ein Garn aus Aramid mit einer Feinheit von 1100 dtex, Z-gedreht mit 420 T/m Erstverdrehung wurden mit einer Endverdrehung von 420 T/m zu einem Hybridkord (Reg.PET 1110 × 1 + Aramid 1100 × 1) S-verdreht. Another exemplary hybrid cord that can be used in the reinforcing layer of the present invention is a regular PET yarn having a fineness of 1100 dtex, Z-twisted 420 T / m first twist and an aramid yarn having a fineness of 1100 dtex, Z -rotated with 420 T / m initial twist were S-twisted with a final twist of 420 T / m to a hybrid cord (Reg.PET 1110 × 1 + aramid 1100 × 1).

Alternativ können die Garne S- und der Kord Z-gedreht sein. Alternatively, the yarns S and Kord may be Z-twisted.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ASTM D 855 [0005] ASTM D 855 [0005]

Claims (9)

Festigkeitsträgerlage für elastomere Erzeugnisse, insbesondere für die Gürtelbandage von Fahrzeugluftreifen, wobei die Festigkeitsträger Hybridkorde sind, welche innerhalb der Lage im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und aus einem ersten verdrehten Garn aus Aramid und aus einem zweiten verdrehten Garn aus PES, wobei beide Garne miteinander endverdreht sind, aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite verdrehte PES-Garn ein Regular-PET-Garn ist. Reinforcing layer for elastomeric products, in particular for the belt bandage of pneumatic vehicle tires, wherein the strength members are hybrid cords, which are arranged substantially parallel to each other within the layer and from a first twisted yarn of aramid and a second twisted yarn of PES, wherein both yarns end twisted together are constructed, characterized in that the second twisted PES yarn is a regular PET yarn. Festigkeitsträgerlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aramidgarn eine Feinheit ≤ 1680 dtex aufweist. Reinforcing layer according to claim 1, characterized in that the aramid yarn has a fineness ≤ 1680 dtex. Festigkeitsträgerlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regular-PET-Garn eine Feinheit ≤ 1670 dtex aufweist. Reinforcing layer according to at least one of the preceding claims, characterized in that the regular PET yarn has a fineness ≤ 1670 dtex. Festigkeitsträgerlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Garne zu einem Hybridkord mit 300–480 t/m endverdreht sind. Reinforcing layer according to at least one of the preceding claims, characterized in that both yarns are twisted to a hybrid cord with 300-480 t / m. Festigkeitsträgerlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hybridkorde mit einer Haftimprägnierung zur Gewährleistung der Haftung der Festigkeitsträger zum Gummi versehen sind. Reinforcing layer according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hybrid cords are provided with an adhesive impregnation to ensure the adhesion of the reinforcement to the rubber. Festigkeitsträgerlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aramidgarn eine Feinheit von 1680 dtex aufweist und das Regular-PET-Garn eine Feinheit von 1440 dtex aufweist. Reinforcing layer according to at least one of the preceding claims, characterized in that the aramid yarn has a fineness of 1680 dtex and the regular PET yarn has a fineness of 1440 dtex. Festigkeitsträgerlage nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aramidgarn eine Feinheit von 1100 dtex aufweist und das Regular-PET-Garn eine Feinheit von 1100 dtex aufweist. Reinforcing layer according to at least one of the preceding claims 1-5, characterized in that the aramid yarn has a fineness of 1100 dtex and the regular PET yarn has a fineness of 1100 dtex. Fahrzeugluftreifen, enthaltend zumindest eine Festigkeitsträgerlage gemäß zumindest einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7.  Pneumatic vehicle tire, comprising at least one reinforcement layer according to at least one or more of claims 1 to 7. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträgerlage als Gürtelbandage angeordnet ist. Pneumatic vehicle tire according to claim 8, characterized in that the reinforcement layer is arranged as a belt bandage.
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