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Die Erfindung betrifft pneumatische Radialreifen und
insbesondere einen pneumatischen Radialreifen mit
verbesserter Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit und Dauerhaftigkeit
bei Laufflächenerneuerung.
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Als Karkassenlagencord werden bei Radialreifen für
Fahrzeuge mittlerer bis großer Größe, beispielsweise
Lastkraftwagen, Busse und Baufahrzeuge, hauptsächlich
Stahlcords eingesetzt, während in Fahrzeugen kleiner bis
mittlerer Größe, beispielsweise kleine Lastkraftwagen,
Passagierfahrzeuge u.dgl. in erster Linie Nylon-, Polyester-
oder Kunstseidefasercords verwendet werden. Der Grund,
warum der Stahlcord in der Karkasse des Reifens für
Großfahrzeuge verwendet wird, beruht auf der Tatsache, daß der
Stahlcord in der Veränderung seiner physikalischen
Eigenschaften bei Hitze am kleinsten ist und dieser Cord für
grobe Hitzeerzeugung geeignet ist, die verursacht wird,
wenn ein solcher Reifen allgemein unter hohem Innendruck
und hoher Belastung eingesetzt wird. Jedoch hat der
Stahlcord einen Nachteil insofern, als leicht Korrosion
entsteht, wenn er mit Wasser in Berührung gelangt, das
durch eine äußere Beschädigung des Reifens eindringt oder
auf der Innenseite des Reifens eingeschlossen ist. Um
diesen Nachteil zu überwinden, wird die Verwendung von Cord
aus aromatischer Polyamidfaser (Aramidcord) oder dgl.
anstelle von Stahlcord versucht. In diesem Falle jedoch sind
der Widerstand gegenüber Biegungsermüdung und das
Haftniveau ungenügend, und die Kosten sind hoch, so daß der
Einsatz von aromatischer Polyamidfaser bei Handelswaren
noch nicht allgemein durchgesetzt ist.
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Auf der anderen Seite treten im Falle von Reifen für
Personenfahrzeuge Probleme insofern auf, als der
Nylonfasercord in seinen Kriecheigenschaften ungenügend ist,
unzulänglich in seiner Flach-Punktierbarkeit, groß in der
Wärmeschrumpffähigkeit, wobei die Ungleichmäßigkeit und
Gleichförmigkeit des Seitenabschnitts ungenügend sind, und
dgl. Weiterhin hat Kunstseidefasercord die geringste
Festigkeit, so daß es erforderlich ist, eine große Menge an
Kunstseidefasercords im Vergleich mit dem Fall einer
Verwendung von Polyesterfasercords zu verwenden, um die
gleiche Festigkeit im Hinblick auf das Karkassenmaterial
zu erhalten, und es würden auch Probleme im Hinblick auf
das Haftniveau und die physikalischen Eigenschaften
verursacht, insbesondere die Festigkeit, wenn während langer
Zeit unter feuchter Atmosphäre gelagert wird. Auf der
anderen Seite sind die Polyesterfasercords am
hervorragendsten, da bei ihnen die oben erwähnten Probleme nicht
auftreten. Sie haben jedoch ein grobes Problem insofern, als
der Widerstand gegenüber Aminzersetzung unzulänglich ist.
Dies ist ein Phänomen, das darin besteht, daß der
Polyester durch Aminkomponenten zersetzt wird, die im
Überzugsgummi für die Karkasse eingeschlossen sind, um das
Molekulargewicht zu erniedrigen und daher die Reduktion
der Festigkeit oder Haftstärke veranlassen. Ein solches
Phänomen wird natürlich gesteigert, wenn sich die
Tempeperatur erhöht, was zu Problemen führt, wenn die
Polyesterfasercords in Karkassen Anwendung finden nicht nur in
Reifen grober Größe oder dgl., sondern auch in Reifen für
Personenfahrzeuge, und zwar aufgrund der erhöhten
Hitzebeanspruchung im Vergleich mit dem gegenwärtigen Trend zum
Fahren mit hoher Geschwindigkeit.
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Um den unzulänglichen Widerstand gegenüber Aminzersetzung
im Polyesterfasercord zu verbessern, wurden viele
Verfahren versuchsweise eingesetzt, beispielsweise ein Verfahren
zur Reduzierung der Anzahl der endständigen
Carboxylgruppen im Polyestermolekül, ein Verfahren zur Unterwerfung
des Polyesterfasercords einer Oberflächenbehandlung mit
einem Klebstoff der Äthoxyreihe, um eine Barriere für den
Angriff des Amins von außen zu bilden, ein Verfahren zur
Reduzierung der Aminkomponente in der
Gummizusammensetzung, soweit als möglich unter Verwendung von
synthetischem Gummi oder ohne Verwendung von
Vulkanisationsbeschleunigern der Sulfinamid-, Thiuram- oder Thioureareihe.
Bei diesen Verfahren ist jedoch die Reduzierung der
endständigen Carboxylgruppenzahl kritisch, und die
Oberflächenbehandlung mit der Epoxyverbindung erniedrigt den
Widerstand gegenüber Biegungsermüdung im Polyester, während
die Bruchfestigkeit, die natürlichem Gummi inhärent ist,
nicht ausgenutzt wird, oder die Erzielung eines hohen
Modulus durch die Bildung einer optimalen Vernetzung wird
nicht erreicht, betrachtet vom Standpunkt der
Gummizusammensetzung, so daß insgesamt zufriedenstellende Verfahren
bisher noch nicht gefunden wurden.
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Wie oben erwähnt, sind die
Hochgeschwindigkeitseigenschaften bei den konventionellen Radialreifen erforderlich, und
zwar im Zusammenhang mit dem Hochgeschwindigkeitslauf der
Fahrzeuge, wenn die Straßenbeläge fortschreiten. Der
Ausdruck "Hochgeschwindigkeitseigenschaften", wie er hier
verwendet wird, bedeutet hauptsächlich eine Beständigkeit
während des Hochgeschwindigkeitsfahrens. D.h., wenn der
Reifen mit hoher Geschwindigkeit umläuft, hat der
Scheitelabschnitt des Reifens die Tendenz, sich aufgrund von
Zentrifugalkraft in radialer Richtung zu expandieren,
während der Gurtelabschnitt in Umfangsrichtung zur
Unterdrückung der Expansion eine große Spannung erfährt. Wenn
die Spannung groß wird, wird die Gürtellage in
Umfangsrichtung gestreckt, so daß eine Beanspruchung zwischen den
Gürtellagen hervorgerufen wird, was zu einer
Bruchbeanspruchung des Materials führt, das zwischen den
Gürtellagen angeordnet ist, so daß es zu dem Versagen des
Abtrennens kommen kann. Es reicht daher aus, die Steifheit
des Reifens in Umfangsrichtung groß zu machen, um die
Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit zu verbessern. Zu diesem
Zweck ist es allgemeiner Brauch, Cords parallel zur
Umfangsrichtung (Winkel von 0º) als eine
Verstärkungsschicht für den Gürtelabschnitt anzuordnen, und, falls
nötig, die Breite der Verstärkungsschicht groß oder die
Anzahl der Schichten hoch zu machen. Weiter ist es
erforderlich, daß der Cord dieser Verstärkungsschicht in der
Dehnung beim Aushalten der Spannung klein ist und keine
Verschlechterung der Haftung am umgebenden Gummi verursacht,
selbst wenn er unter strengen Bedingungen bei hoher
Temperatur ausgesetzt wird, und weiterhin bei hoher Temperatur
nicht schmilzt. Unter Beachtung dieser Fakten wird
Polyhexamethylenadipamid (Nylon 6,6) gegenwärtig als Material
für den Cord verwendet. Jedoch sind Nylon 6,6 Cords, wie
sie in solchen Gürtelabschnitten gewöhnlich verwendet
werden, lediglich abgeleitet von denjenigen, die als Cord für
die herkömmliche Karkassenlage eingesetzt werden. In
FR-A-2542672, die dem Obergriff von Anspruch 1
entspricht, wird nur Nylon 6,6 Cord vorgeschlagen, der
dadurch erhalten wird, daß lediglich die Zwirnzahl reduziert
wird, um die Dehnung unter einer konstanten Spannung zu
erniedrigen (siehe auch die entsprechende japanische
Offenlegungsschrift No. 60-1005). Jedoch gibt es immer noch
keine Prüfung des Materials für den Cord. Konzentrische
Mante-Kern-Fäden, die für eine Reifenverstärkung geeignet
sind, sind in GB-A-1165853 beschrieben.
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Wenn Fasern mit geringerer Dehnung bei
Unterspannungssetzung, nämlich Fasern mit hohem Dehnungsmodul, in einen
Reifencord, wie oben erwähnt, eingesetzt werden, kann die
nach außen gerichtete Expansion des Reifens aufgrund der
Zentrifugalkraft vermieden werden. Wenn jedoch Fasern mit
einem Dehnungsmodul höher als der von Nylon 6,6 Fasern
verwendet wird, beispielsweise Polyäthylenterephthalat
(PET) Fasern, kann die nach außen gerichtete Expansion des
Reifens beim Hochgeschwindigkeitslauf vermieden werden, es
entsteht jedoch eine Verschlechterung der Haftkraft
aufgrund der Hitzealterung, die dem PET inhärent ist, und
zwar durch Hitzeerzeugung des Reifens während des
Hochgeschwindigkeitslauf in ähnlicher Weise wie im Falle der
Verwendung von PET Fasern bei dem oben erwähnten
Karkassenlagencord, und infolgedessen ist das Festigkeitsniveau
beim Hochgeschwindigkeitslauf ziemlich herabgesetzt. In
EP-A-0355833 (Prioritätsdatum 24.08.1988,
Veröffentlichungsdatum: 28.02.90, zitiert unter Artikel 54(3) EPC)
ist ein pneumatischer Radialreifen offenbart mit
wenigstens einer Karkassenlage, die Cords aus organischer Faser
enthält, wenigstens zwei Gürtellagen, die um einen
Scheitelabschnitt der Karkassenlage übereinander angeordnet
sind, und wenigstens einer zusätzlichen
Cordverstärkungsschicht, die wenigstens jeden Endabschnitt der äußersten
Gürtellage überdeckt, wobei die Cords der Karkassenlage
und/oder der zusätzlichen Cordverstärkungsschicht
gezwirnte zusammengesetzte Fasern mit Mantel-Kern-Aufbau
umfassen, wobei jeweils Polyester als ein Kernabschnitt und
Polyamid als ein Mantelabschnitt vorgesehen ist, und das
Gewichtsverhältnis des Kernabschnitts zur Summe aus Kern-
und Mantelabschnitt im Bereich von 0,3 bis 0,9 liegt,
wobei die zusammengesetzten Fasern in einem Überzugsgummi
eingebettet sind, und wobei die zusammengesetzten Fasern
kabelgezwirnt und lagengezwirnt sind, so daß ein
Zwirnkoeffizient NT, der durch die nachstehende Gleichung
dargestellt ist, im Bereich von 0,15 bis 0,75 liegt:
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wobei T die Zwirnzahl des Cords in Drehungen/10 cm, p das
spezifische Gewicht der Faser und D der Gesamttiter des
Cords ist.
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Es ist daher das Ziel der Erfindung, pneumatische
Radialreifen zu vermitteln, die mit Cords aus organischer Faser
verstärkt sind und die oben erwähnten Vorteile des
Polyesterfasercords im Vergleich mit Cords aus Nylon und
Kunstseidefasern haben sowie eine verbesserte
Widerstandsfähigkeit gegenüber Aminzersetzung aufweisen, was ein
Nachteil des Cords aus Polyesterfaser ist.
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Die Erfinder haben verschiedene Untersuchungen angestellt,
um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und gefunden, daß
das Ziel gemäß der Erfindung durch die Merkmale von
Anspruch 1 erreicht wird.
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Die vorliegende Erfindung vermittelt einen pneumatischen
Radialreifen mit wenigstens einer Karkassenlage, die
parallel zueinander und in einem Cordwinkel von 70 bis 90º,
bezogen auf eine Äquatorialebene des Reifens, angeordnete
organische Fasercords enthält, wenigstens zwei
Gürtellagen, die über einen Scheitelabschnitt der Karkassenlage
aufeinander gelegt sind, und wenigstens einer zusätzlichen
Cordverstärkungsschicht, die wenigstens jeden Endbereich
der äußersten Gürtellage bedeckt, dadurch gekennzeichnet,
dar die Cords der Karkassenlage und/oder die zusätzliche
Cordverstärkungsschicht gezwirnte zusammengesetzte Fasern
einer Kern-Mantel-Struktur umfassen, mit jeweils Polyester
als Kernanteil und Polyamid als Mantelanteil, wobei der
Polyester als der Kernanteil eine eigentliche Viskosität
(I.V.) von nicht weniger als 0,8 hat und das
Gewichtsverhältnis des Kernanteils zur Summe aus Kern- und
Mantelanteil im Bereich von 0,3 bis 0,9 liegt, und wobei diese
zusammengesetzten Fasern in einen Überzuggummi eingebettet
sind, der nicht weniger als 50 % an Polyisopropengummi als
Gummikomponente hat, und daß diese zusammengesetzten
Fasern kabelgezwirnt und lagengezwirnt sind, so daß ein
Zwirnkoeffizient NT, der durch die nachstehende Gleichung
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repräsentiert ist, im Bereich von 0,2 bis 0,6 liegt, worin
T die Zwirnzahl des Cords in Drehungen/10 cm, p die
spezifische Dichte der Faser und D der Gesamttiter des Cords
ist.
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Die Erfindung wird beschrieben mit Bezug auf die
beiliegenden Zeichnungen, in denen
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Fig. 1 eine teilweise geschnittene
schaubildliche Ansicht eines rechten
Hälftenabschnitts einer ersten Ausführungsform
des pneumatischen Radialreifens gemäß
der Erfindung und
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Fig. 2 eine teilweise geschnittene
schaubildliche Ansicht eines rechten
Hälftenabschnitts einer zweiten Ausführungsform
eines pneuamtischen Radialreifens gemäß
der Erfindung ist.
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Die zusammengesetzten Fasern mit Mantel-Kern-Struktur, wie
oben erwähnt, sind seit kurzem als ein Material für
Bekleidung bekannt und geben eine Selbstkräuselbarkeit, die
auf dem Unterschied in der Wärmeschrumpffähigkeit zwischen
Polyester und Polyamid beruht sowie auf einer
Hygroskopicität des Polyesters, sie werden jedoch nicht bewußt dazu
eingesetzt, den Widerstand von Polyester gegenüber einer
Aminzersetzung zu verbessern (Society of Japan Fiber and
Machine, Band 34, No. 7, 1981, Seiten 1 bis 11).
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Gemäß der Erfindung ist der Polyester, der den
Kernabschnitt bildet, gewöhnlich Polyäthylentherephthalat (PET)
und hat eine eigentliche Viskosität (I.V.) von nicht
weniger als 0,8. Wenn die eigentliche Viskosität kleiner als
0,8 ist, wird eine ausreichende Festigkeit im Cord nicht
erhalten.
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Als Polyamid, das den Mantelabschnitt bildet, kann Nylon
6,6, Nylon 6, Nylon 4,6 und dgl. erwähnt werden. Unter
diesen werden Nylon 6,6 und Nylon 6 bevorzugt.
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Das Gewichtsverhältnis des Kernabschnitts zur Summe aus
Kern- und Mantelabschnitt ist notwendigerweise nicht
weniger als 0,3. Wenn das Gewichtsverhältnis kleiner als 0,3
ist, nähert sich die Wärmeschrumpfbarkeit derjenigen von
Polyamid und beeinflußt die Ungleichmäßigkeit des
Seitenabschnitts und die Gleichförmigkeit des Reifens in
ungünstiger Weise. Wenn auf der anderen Seite der
Mantelabschnitt aus Polyamid, beispielsweise Nylon 6,6 oder dgl.,
zu dünn ist, kann leicht eine Abschälung verursacht
werden, und der Effekt, die Widerstandsfähigkeit gegenüber
Aminzersetzung in ausreichender Weise zu verbessern, wird
nicht erreicht, so dar die obere Grenze des
Gewichtsverhältnisses vorzugsweise bei etwa 0,9 liegt, wobei ein
ausreichender Einfluß und eine ausreichende Festigkeit des
Mantelabschnitts in Betracht gezogen ist.
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Die Fasern des Mantel-Kern-Typs oder zusammengesetzte
Fasern, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, können
durch ein herkömmlicherweise bekanntes Verfahren erzeugt
werden. In diesem Falle ist es vorzuziehen, daß die
Position des Kernabschnitts in der zusammengesetzten Faser
nicht exzentrisch ist, um so in vorteilhafter Weise die
Widerstandsfähigkeit gegenüber Aminzersetzung zu
erreichen. Weiterhin werden solche organischen
zusammengesetzten Fasern einer Kabelzwirnung und Lagezwirnung
unterworfen, so daß sie einem Zwirnkoeffizienten NT von 0,2 0,6
x pro 10 cm unterliegen, wodurch die Cords aus organischer
Faser erzeugt werden. Wenn der Zwirnkoeffizient NT kleiner
als 0,2 ist, wird die ausreichende Widerstandsfähigkeit
gegen Biegeermüdung im Cord nicht erreicht, während dann,
wenn er höher als 0,6 ist, ein ausreichender Modulus und
ausreichende Kriecheigenschaften nicht erreicht werden.
Wenn die so gewonnenen Cords aus organischer Faser als
Cord für die Karkassenlage eingesetzt werden, werden sie
zueinander parallel angeordnet und in einen Überzugsgummi
eingebettet, um so eine Karkassenlage zu bilden. Um den
Effekt der Erfindung in ausreichender Weise zu entwickeln,
ist es vorzuziehen, daß der Überzugsgummi nicht weniger
als 50 % an Polyisoprengummi als Gummikomponente enthält,
was möglich gemacht ist, um die Cords bei niedriger
Temperatur so weit als möglich aufrecht zu erhalten, wenn der
Widerstand von Polyester gegen Aminzersetzung in
vorteilhafter Weise verbessert wird. Dies bedeutet, daß nicht
weniger als 50 % an Polyisoprengummi als Gummikomponente
eingebunden sein sollte, um dem Überzugsgummi eine
ausreichende Bindeelastizität gegen den gewünschten Modul und
die Bruchfestigkeit zu geben, um so eine Wärmeerzeugung
des zusammengesetzten Gummi-Cord-Körpers zu unterdrücken.
Der Polyisoprengummi schließt natürlichen Gummi (NR) ein,
ferner synthetischen Polyisoprengummi und eine Mischung
hiervon. Hierbei ist natürlicher Gummi im allgemeinen
vorzuziehen. Die andere verbleibende Gummikomponente ist
aus einer anderen Dienserie, beispielsweise
Styrolbutadien- Copolymerisatgummi (SBR) und/oder Polybutadiengummi
(BR). Bei der Ausbildung der Karkassenlage werden die
obigen Cords aus organischer Faser gewöhnlich einer
Klebebehandlung unterworfen, wie sie gewöhnlich in dem
Polyamidfasercord angewandt wird, und dann in den
Überzugsgummi eingebettet.
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Die so erhaltene Karkassenlage kann in einen Radialreifen
für Personenfahrzeuge eingebracht werden, der wenigstens
eine Karkassenlage umfaßt. Ferner ist diese Karkassenlage
auch anwendbar auf Radialreifen für kleine und große
Lastkraftwagen und Busse, die mehrere Karkassenlagen umfassen,
wobei wenigstens eine dieser Lagen um jeweils ein Paar von
Wulstkernen gewunden ist, und zwar von der Innenseite zur
Außenseite des Reifens, um so einen aufgedrehten Abschnitt
zu bilden.
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Die zusammengesetzten Fasercords mit Mantel-Kern-Struktur,
die aus Polyäthylentherephthalat (PET) und Polyamid
bestehen, zeigen elastische Eigenschaften, die denjenigen von
PET gleich sind, sowie eine Klebekraft, insbesondere eine
Klebekraft bei hoher Temperatur, die derjenigen von
Polyamid gleich ist. In diesem Zusammenhang wurde gefunden,
daß dann, wenn die zusammengesetzten Fasercords, die zuvor
einer Tauchbehandlung unterworfen worden waren, parallel
zur Umfangsrichtung zwischen die äußerste Gürtellage und
den Laufflächengummi im Laufflächenabschnitt des
Radialreifens als eine zusätzliche Cordverstärkungsschicht
eingebettet werden, die nach außen gerichtete Expansionsgröße
weitgehend kontrolliert werden kann, und zwar im Vergleich
mit dem Fall einer Verwendung von Nylon 6,6 Cords. Diese
Größe ist im wesentlichen gleich derjenigen im Falle einer
Verwendung von PET Cords. Weiterhin ist die
Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit des Reifens unter Anwendung der
zusammengesetzten Fasercords beträchtlich verbessert,
zusammen mit der Reduzierung der Expansionsgröße und ist
ziemlich höher als diejenige des Reifens unter Verwendung der
PET Cords.
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Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist
daher ein pneumatischer Radialreifen, der eine Karkasse
mit Radialstruktur umfaßt, mehrere Gürtelcordlagen (Cord
A), die um einen Scheitelabschnitt der Karkasse
übereinander angeordnet sind, wobei die Cords dieser Lagen einander
überkreuzen, und wenigstens eine zusätzliche
Cordverstärkungsschicht, die zwischen der äußersten Gürtellage und
dem Laufflächengummi angeordnet ist, so daß sie wenigstens
jeden Endabschnitt der äußersten Gürtellage überdeckt und
Cords (Cord B) enthält, die parallel zur Umfangsrichtung
angeordnet sind, wobei der Cord B ein Cord ist, der aus
den obigen zusammengesetzten Fasern mit
Mantel-Kern-Struktur besteht und eine Dehnung (Δ E) bei 2,25 g/d von nicht
mehr als 0,8 % hat sowie eine Festigkeit von nicht weniger
als 5,5 g/d als ein Cord im Reifenerzeugnis.
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In Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausführungsform eines
pneumatischen Radialreifens gemäß der Erfindung
dargestellt, wobei bedeuten: Bezugszeichen 1 einen
Laufflächengummi, Bezugszeichen 2 und 3 Gürtelcordlagen (Cord A),
Bezugszeichen 4 eine Karkassenlage und Bezugszeichen 5 eine
zusätzliche Cordverstärkungsschicht (Cord B). Bei dem
dargestellten Reifen sind die Cords der beiden
Gürtelcordlagen 2 und 3 miteinander überkreuzt mit Bezug auf die
Äquatorialebene des Reifens, und die einzige
Cordverstärkungsschicht 5 ist zwischen der äußersten Gürtelcordlage 2
und dem Laufflächengummi 1 angeordnet und hat eine Breite,
die größer als diejenige der Gürtelcordlagen 2 und 3 ist,
so daß sie die Gesamtheit der Gürtelcordlagen 2 und 3
überdeckt. Darüber hinaus sind die Anzahl der Gürtellagen
und die Anzahl der zusätzlichen Cordverstärkungsschichten
nicht auf die oben erläuterte Ausführungsform beschränkt,
sondern können, falls erforderlich, auch erhöht werden.
Natürlich kann die Breite der zusätzlichen
Cordverstärkungsschicht, falls notwendig, geändert werden.
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In Fig. 2 ist eine andere bevorzugte Ausführungsform des
pneumatischen Radialreifens gemäß der Erfindung
dargestellt. Dieser Reifen ist eine abgewandelte
Ausführungsform von Fig. 1, bei der der zentrale Abschnitt in
Breitenrichtung der Cordverstärkungsschicht 5 entfernt ist, so
daß lediglich jeweils ein Endabschnitt der Gürtelcordlagen
2 und 3 abgedeckt ist. In diesem Falle kann ein Paar von
Cordverstärkungslagenabschnitten durch Kombination mit der
zusätzlichen Cordverstärkungsschicht 5, wie in Fig. 1
dargestellt, benutzt werden.
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Die Verbesserung des Widerstandes gegenüber
Aminzersetzung, die ein Nachteil des Polyesterfasercords ist, wird
in wirksamer Weise durch Verwendung der zusammengesetzten
Faser mit Mantel-Kern-Struktur erreicht, die aus Polyester
als Kernabschnitt und Polyamid als Mantelabschnitt
besteht, um den Kontakt des Cords mit Amin zu verhindern
oder zu reduzieren, und durch Verwendung eines
Überzuggummis, der nicht weniger als 50 % an Polyisoprengummi als
eine Gummikomponente enthält, um den Temperaturanstieg des
Überzugsgummis zu kontrollieren und daher die Abbaurate
des Polyesters klein zu machen. Ferner werden die
eigentliche Viskosität des Polyesters, das Gewichtsverhältnis
des Kernabschnitts zur Summe aus Kern- und Mantelabschnitt
sowie der Zwirnkoeffizient jeweils innerhalb besonderer
Bereiche gesteuert, wodurch die wertvollen Eigenschaften
des Polyesters gut ausbalanciert werden können, um die
zuvor erwähnten Probleme der herkömmlichen Technik zu lösen.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden Beispiele
und Vergleichsbeispiele im einzelnen beschrieben.
Herstellung der zusammengesetzten Faser
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Polyäthylenterephthalat (PET) Schnitzel mit inneren
Viskositäten (I.V.) von 0,9, 1,0 und 1,1, gemessen in
Orthochlorphenol (25º C) und Polyhexamethylenadipamid (Nylon
6,6) Schnitzel mit einer relativen Viskosität von 2,3,
gemessen in Schwefelsäure, wurden als Ausgangsmaterial
benutzt und dann mit Hilfe einer Vorrichtung versponnen, die
einer Spinnvorrichtung ähnlich war, wie sie in der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung No. 44-18,369
beschrieben ist, um so eine zusammengesetzte Faser mit
Mantel-Kern-Struktur zu ergeben, die aus PET als
Kernabschnitt und Nylon 6,6 als Mantelabschnitt bestand und
einen Gesamttiter von 1500 besaß. In diesem Falle wurden
der Düsendurchmesser in der Spinnvorrichtung und die Menge
des extrudierten Polymerisats eingestellt, um das
Gewichtsverhältnis von PET/Nylon 6,6 zu variieren. Die
Messung der I.V. von PET und des Gewichtsverhältnisses von
PET/Nylon 6,6 in der resultierenden zusammengesetzten
Faser wurden mit Hilfe folgender Methoden ausgeführt. D.h.,
die I.V. von PET wurde bestimmt durch Auflösung der Nylon
6,6 Schicht (Mantelabschnitt) von der zusammengesetzten
Faser mit Ameisensäure und anschließender Messung der I.V.
in Orthochlorophenol (25º C). Gleichzeitig wurden die
Gewichte des Kernabschnitts und des Mantelabschnitts
gemessen, um das Gewichtsverhältnis zu bestimmen. Die
Bestätigung der Mantel-Kern-Struktur wurde mit Hilfe eines
Abtastelektronenmikrokops (SEM) sowie eines optischen
Transmissionsmikroskops ausgeführt. Die gemessenen Ergebnisse
sind in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Kern
PET
Art des Polymers
Mantel
Nylon-6,6
I.V. (PET) *1
Zahl der endständigen Carboxylgruppen
Gewichtsverhältnis von PET/PET+ ylon-6,6
spezifisches Gewicht
Gesamttiter (d)
*1 Einheit:Äquivalent/10&sup6; g
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In Tabelle 1 entsprachen die Fasern C und D den
zusammengesetzten Fasern, wie sie in der Erfindung definiert sind.
Herstellung des organischen Fasercords
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Jede der zusammengesetzten Fasern A bis D, wie in
Tabelle 1 dargestellt und im Handel erhältliche PET Faser
(Gesamttiter: 1500 d, Cord Nos. 1 und 8 der folgenden
Tabelle 2) wurde dazu benutzt, einen gezwirnten Cord mit
einem Zwirnkoeffizienten NT, wie in Tabelle 2 dargestellt,
zu bilden. Der gezwirnte Cord wurde einer üblichen R.F.L
Behandlung unterworfen, um einen Cord für Reifen zu
bilden. Zum Vergleich wurden der übliche PET Cord mit einer
sehr kleinen entständigen Carboxylgruppenzahl (Cord No. 2
aus Tabelle 2) und der vorbehandelte PET Cord, wie er
durch Behandlung von PET Faser mit einer Epoxyverbindung
unmittelbar nach dem Spinnen erhalten worden war, dazu
verwendet, die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse zu
erzielen. Der Hafttest und der Aminzersetzungstest
dieser Cords wurden ausgeführt, indem jeder dieser Cords in
einen Überzugsgummi, wie in der folgenden Tabelle 3
dargestellt, eingebettet und dann für 3 Stunden auf 170º
erhitzt wurde.
Tabelle 2
Grüncord
getauchter Cord
Verwendete Faser
-CO&sub2;H (Äquivalent/10&sup6; g)
Titer (d)
Zwirnzahl (Lagenzwirn) (Drehungen/10 cm)
Zwirnzahl (Kabelzwirn) (Drehungen/10 cm)
Zwirnkoeffizient (Lagenzwirn)
Zwirnkoeffizient (Kabelzwirn)
Zähigkeit (kg)
Dehnung bei 6.75 kg (%)
Dehnung bei Bruch (%)
Wärmeschrumpfung (%)
Überzugsgummi verwendet
anfängliche Haftstärke (kg/Cord)
Haftstärke nach Hitzealterung (kg/Cord) *1
Beibehaltung (%)
Zähigkeit nach Hitzealterung
(kg) *1
*1 Hitzealterungsbedingung 170ºC × 3h
Tabelle 3
Zusammensetzungsrezept, Eigenschaften
Naturgummi
Styrolbutadien-Copolymergummi
Polybutadiengummi
Kohlenstoffruß HAF
Stearinsäure
Antioxidationsmittel *1
ZnO
Antioxidationsmittel *2
DM *3
Nobs *4
Schwefel
Zähigkeit (kg/cm²)
100% modulus (kg/cm²)
Dehnung bei Bruch (%)
Elastizität
*1 N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin
*2 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinon- Polymer
*3 Dibenzothiazyldisulfid
*4 N-Oxydiethylen -2-Benzothiazol
Beispiele 1-2, Vergleichsbeispiele 1-7
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Die getauchten Cords und der Überzugsgummi, wie sie in
Tabelle 2 dargestellt sind, wurden einem Topping
unterworfen,
so daß sie eine Cordzahl (Endzählung) pro
Einheitsbreite (5 cm) von 50 Cords erhielten, wodurch eine
Karkassenlage erzeugt wurde. Dann wurde ein Radialreifen
für ein Passagierfahrzeug mit einer Reifengröße von 185SR
14 hergestellt, und zwar in der üblichen Weise unter
Verwendung der obigen Karkassenlage und zweier Stahlcordlagen
als ein Gürtel.
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Der sich so ergebende Reifen wurde mit den folgenden
Verfahren getestet.
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Seitenwandungleichmäßigkeit: Die Ungleichmäßigkeit des
Seitenwandabschnittes wurde visuell beobachtet, nachdem
der Reifen mit einem Innendruck von 2,2 kg/cm² aufgeblasen
war.
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Wasserdruckwert: Ein Wert, wenn der Reifen gebrochen oder
über eine Felge geklettert war, durch Einfüllen von Wasser
auf die Innenseite des Reifens.
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Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit: Berechnet gemäß einem
Test von FMVSS - No. 119.
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Langlauftrommel: Der Versuchsreifen lief auf einer Trommel
von 2 m Durchmesser über 50 000 km (Geschwindigkeit: 65
km/h) unter einem normalen Innendruck und 120 % einer
Normalbelastung. Hierauf wurde die Karkassenlage aus dem
Reifen herausgenommen. Dann wurden die Zähigkeiten des Cords
am Schulterabschnitt und am Wulstabschnitt gemessen. Die
Beibehaltung der Restzähigkeit war ein Prozentwert, wenn
der niedrigere Wert unter den gemessenen Werten durch
einen Zähigkeitswert des Cords vor dem Laufen dividiert
wurde. Was die Haftstärke anbelangt, so wurde das
Gummistück, welches die Cords enthielt, nach dem Lauftest aus
dem Versuchsreifen herausgeschnitten, und dann wurde eine
Beanspruchung gemessen, nachdem der Cord aus dem
Gummistück herausgeschält war. Die Beibehaltung der Haftstärke
nach Erhitzungsalterung war ein Prozentwert, nachdem der
gemessene Wert durch einen Belastungswert vor dem Lauf
dividiert worden war.
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Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 4
dargestellt.
Tabelle 4
Vergleichsbeispiel
Art des benutzten Cords (Tabelle 2)
Seitenwandungleichmäßigkeit
Wasserdruckwert (kg/cm²)
Störungszustand beim Wasserdruckwert
Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit (km/h)
Langlauftrommel (×10&sup4; km)
Beibehaltung der Rest-Zähigkeit (%)
Beibehaltung der Haftstärke nach Hitzealterung (%)
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Der Reifen mit dem Cord No. 5 der Tabelle 2
(Vergleichsbeispiel 5) ist mit Bezug auf die
Seitenwand-Ungleichmässigkeit des Reifens bei Aufblasen auf den Innendruck
auffällig und als kommerzielles Produkt problematisch.
Weiterhin verursacht der Reifen des Vergleichsbeispiels 4 am
Schulterabschnitt der Karkassenlage im Wasserdrucktest
Bruch, so dar die Sicherheit der Karkassenlage gering ist.
Darüber hinaus ist die Cordbeständigkeit, d.h. die
Beibehaltung der Zähigkeit und Haftungsstärke in den
Vergleichsbeispielen 1-3, 6 und 7 gering. Aus diesen
Tatsachen ist es offensichtlich, daß die Reifen der Beispiele 1
und 2 eine hohe Dauerhaftigkeit zeigen.
Beispiele 3 bis 4, Vergleichsbeispiele 8 bis 14
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Die getauchten Cords und der Überzugsgummi, wie sie in
Tabelle 2 dargestellt sind, wurden einem Topping
unterworfen, so daß sie eine Cordzahl (Endzählung) pro
Einheitsbreite (5 cm) von 50 Cords erhielten, wodurch eine
Karkassenlage erzeugt wurde. Dann wurde ein Radialreifen für
Lastkraftwagen und Busse mit einer Reifengröße von 1000R20
unter Verwendung dieser Karkassenlage hergestellt. In
diesem Falle umfaßte die Karkasse fünf Karkassenlagen, und
unter diesen waren drei Karkassenlagen nach oben um den
Wulstdraht herum von der Innen- zur Außenseite umgewendet,
und die restlichen äußeren Karkassenlagen waren von der
Außenseite zur Innenseite hin umgedreht. Der sich so
ergebende Reifen wurde durch die folgende Methode getestet.
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Seitenwandungleichmäßigkeit: Die Ungleichmäßigkeit des
Seitenwandabschnittes wurde visuell beobachtet, nachdem
der Reifen mit einem Innendruck von 12 kg/cm² aufgeblasen
war.
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Wasserdruckwert: Derselbe wie in Beispiel 1.
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Schrittweise Belastungsbeständigkeit: Der Testreifen lief
auf einer Trommel von 3,5 in Durchmesser bei 65 km/h unter
einem normalen Innendruck und 80 % einer Normallast
während 8 Stunden unter 100 % Belastung während 12 Stunden
unter 120 % Belastung während 24 Stunden und weiterhin
unter Steigerung der Belastung jeweils um 20 %. Die
Dauerhaftigkeit wurde durch eine Laufentfernung (km) bis zum
Bruch des Reifens angezeigt.
-
Langlauftrommel: Der Versuchsreifen lief auf einer Trommel
von 3,5 m Durchmesser bei einer Geschwindigkeit von 60
km/h über 70 000 km bei einem normalen Innendruck und 120
% einer Normalbelastung. Hierauf wurde die Messung mit
Hilfe des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 ausgeführt.
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Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 5
dargestellt.
Tabelle 5
Vergleichsbeispiel
Beispiel
Art des benutzten Cords (Tabelle 2)
Seitenwandungsgleichsmäßigkeit
Wasserdruckwert (kg/cm²)
Störungszustand beim Wasserdruckwert
Schrittweise Lastbeständigkeit (km)
Langlauftrommel (×10&sup4; km)
Beibehaltung der Restzähigkeit (%)
Beibehaltung der Haftstärke nach Hitzealterung (%)
-
Wie sich aus den Ergebnissen der Tabelle 5 ergibt, zeigen
die Reifen der Beispiele 3 und 4 eine hohe Dauerhaftigkeit
im Vergleich mit den Vergleichsreifen, ähnlich wie im
Falle der Tabelle 4.
Beispiele 5-8, Vergleichsbeispiele 15-17
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Sieben Reifen (Reifengröße: 175/70R 13), versehen mit
einer separaten Cordverstärkungslage 5 (Cord B), die
lediglich jeden Endabschnitt der Gürtelcordlagen 2 und 3
(Cord A) wie in Fig. 2 dargestellt, überdeckte und einen
Aufbau, wie in der Tabelle 6 dargestellt, hatte, wurde wie
folgt hergestellt. In den Gürtellagen 2 und 3 wurden
Stahlcords (1x5x0,23 mm) als Cord A verwendet. Die
Karkasse 4 umfaßte eine einzige Lage, die
Polyethylentherephthalat (PET) Fasercords (1500 d/3, 30x30) enthielt.
Weiterhin hatte die Cordverstärkungslage 5 eine Endzählung
von 50 Cords/5 cm, wobei als Cord B Nylon 6,6 (66Ny)
Fasercord, PET Fasercord oder zusammengesetzter Fasercord,
erhalten durch Variierung eines Gewichtsverhältnisses von
PET als Kern zu 66Ny als Mantel verwendet wurde. Die
Eigenschaften des Cords und die Reifeneigenschaften wurden
mit Bezug auf die sich ergebenden Versuchsreifen durch die
folgenden Verfahren berechnet. Die gemessenen Ergebnisse
sind auch in Tabelle 6 dargestellt.
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Hitzeschrumpfung: Sie wurde dargestellt durch einen
Prozentwert, der durch Division einer Länge des geschrumpften
Cords, nachdem dieser während 33 Minuten bei 177º C stand,
durch die ursprüngliche Länge des Cords gemäß JIS L1017
erhalten wird.
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Haftstärke: Die Cords wurden in den Überzugsgummi
eingebettet und vulkanisiert. Dann wurde die Widerstandskraft
gemäß JIS K6301 gemessen, nachdem der Cord von dem
Vulkanisat abgeschält war.
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Haftstärke nach Vulkanisierung bei hoher Temperatur
während langer Zeit: Die Cords waren in den Überzugsgummi
eingebettet, und dann wurde während drei Stunden bei 180º
vulkanisiert. Hierauf wurde die Widerstandskraft gemäß JIS
K6301 gemessen, nachdem der Cord von dem Vulkanisat
abgeschält war. Dies wurde als eine Angabe benutzt, die eine
sogenannte Haftkraft beim Hitzealtern zeigte.
-
Zähigkeit nach Vulkanisierung: Die Cords wurden in den
Überzugsgummi eingesetzt und dann während drei Stunden bei
180º vulkanisiert. Die Zähigkeit des aus dem Vulkanisat
herausgenommenen Cords wurde mit Hilfe eines Autographen
gemessen.
-
Absoluter Trockentest: Nach dem Trocknen des getauchten
Cords wurden die Zähigkeit, die Dehnung bei 2,25 g/d und
die Dehnung beim Bruch des Cords gemessen, und zwar mit
Hilfe eines Autographen gemäß JIS L1017.
-
Dehnung bei 2,25 g/d des Cords im Reifen: Nachdem der Cord
B aus dem Reifen herausgenommen worden war, wurde die
Dehnung bei 2,25 g/d mit Hilfe eines Autographen gemessen.
-
Beibehaltung der Zähigkeit nach Vulkanisation: Ein
Prozentsatz eines Wertes, der durch Division der Zähigkeit
des Cords nach Vulkanisierung durch die Zähigkeit des
getauchten Cords erhalten war.
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Hochgeschwindigkeitstest: Der Versuchsreifen lief mit
wachsender Geschwindigkeit in einem Verhältnis von 8 km/h
jeweils 30 Minuten entsprechend einer Versuchsmethode von
FMVSS No. 109. Die Geschwindigkeit (km/h) und die Zeit
(Minuten) beim Auftreten eines Schadens wurden gemessen.
-
Expansionstest bei hoher Geschwindigkeit: Wenn der
Versuchsreifen einem Innendruck von 1,9 kg/cm² unterlag und
mit einer Geschwindigkeit von 200 km/h unter einer
Belastung von 50 kg lief, wurde die Expansionsgröße des
Laufflächenendabschnittes durch Photographieren gemessen. Sie
wurde als ein Unterschied berechnet zwischen der
Expansionsgröße bei einer Geschwindigkeit von 40 km/h als
normal und der Expansionsgröße bei einer Geschwindigkeit von
200 km/h.
Tabelle 6
Vergleichsbeispiel
Beispiel
Material
Cord B (gezwirnter Cord)
Cord B (getauchter) Cord
Reifeneigenschaften
Titer (Zwirnzahl)
Zähigkeit (kg/cord) *1
Festigkeit (g/d) *1
Dehnung bei 2.25 g/d (%) *1
Dehnung bei Bruch (%) *1
Wärmeschrumpfung (%)
Haftstärke (kg/cord)
Haftstärke nach Vulkanisierung bei hoher Temperatur während langer Zeit
Zähigkeit nach Vulkanisierung (kg/cord)
Beibehaltung der Zähigkeit nach Vulkanisierung (%)
Festigkeit nach Vulkanisierung (g/d)
Hochgeschwindigkeitstest (km/h)
Störungszustand
Expansionstest
Dehnung bei 2.25 g/d des Cords im Reifen (%)
Klumpen wegen Ablösung der Gürtelenden
*1 Test gemäß absolutem Trockentest nach JIS L1017
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In den Beispielen 5 bis 8 werden zusammengesetzte Fasern,
die durch Variieren des Gewichtsverhältnisses von
PET/(PET + 66Ny) auf 0,75, 0,60, 0,50 und 0,30 erhalten
waren, als Cord B benutzt. Bei diesen zusammengesetzten
Fasercords sind die Adhäsionskraft und die Adhäsionskraft
nach der Vulkanisation bei hoher Temperatur während
langer Zeit gut im Vergleich mit denjenigen Werten des PET
Cords und 66Ny Cords, und die Wärmeschrumpfung ist im
wesentlichen ein Mittelwert zwischen PET Cord und 66Ny
Cord, wie aus Tabelle 6 ersichtlich. Weiterhin ist die
Zähigkeit nach Vulkanisation in starkem Maße verbessert
im Vergleich mit derjenigen des PET Cords. Auf der
anderen Seite ist, was die Reifeneigenschaften anbelangt, die
Hochgeschwindigkeitslaufeigenschaft auf einem Niveau von
224 km/h und die Expansionsgröße bei hoher
Geschwindigkeit wird auf ein Ausmaß eingesteuert, das näherungsweise
gleich demjenigen von PET Cord ist.
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Aus den Ergebnissen der Beispiele 5 bis 8 wird
verständlich, daß die zusammengesetzte Faser, die aus PET als
Kern und 66Ny als Mantel besteht, für einen Cord geeignet
ist, der in einem Hochleistungsreifen eingesetzt wird,
der seinerseits bei höherer Geschwindigkeit läuft.
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Im Vergleichsbeispiel 15 wird 66Ny Cord als Cord B
verwendet, während im Vergleichsbeispiel 16 PET Cord als
Cord B verwendet wird. Wie aus Tabelle 6 ersichtlich,
ergibt das Vergleichsbeispiel 15 gute Resultate bei der
Haftkraft nach Vulkanisierung bei hoher Temperatur
während langer Zeit und der Zähigkeit nach der
Vulkanisation, jedoch wird die Expansionsgröße bei hoher
Geschwindigkeit größer infolge einer starken Dehnung bei 2,25 g/d
im Reifen, so dar Bedenken bezüglich der Dauerhaftigkeit
bei höherer Geschwindigkeit bestehen. Ferner steuert das
Vergleichsbeispiel 16 die Expansionsgröße bei hoher
Geschwindigkeit auf einen niederen Wert ein, jedoch sind
der Wärmewiderstand, die Adhäsionseigenschaften und die
Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärmealterung
beachtenswert unzulänglich, wie sich aus den Ergebnissen der
Adhäsionskraft nach der Vulkanisation bei hoher Temperatur
während einer langen Zeit und der Zähigkeit nach der
Vulkanisation ergibt, so dar die
Hochgeschwindigkeitslaufeigenschaft nur ein Niveau von 202 km/h (2 Minuten)
erreicht, und der Reifen nicht in praktischen Gebrauch
genommen werden kann.
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Im Vergleichsbeispiel 17 wird die zusammengesetzte Faser
mit einem Gewichtsverhältnis von PET zu (PET + 66Ny) von
0,2 als Cord B verwendet. Alle Werte der Haftstärke,
Haftstärke nach Vulkanisation bei hoher Temperatur
während langer Zeit und Zähigkeit nach Vulkanisierung sind
gut im Vergleich mit denjenigen des PET Cords, jedoch
wird die Dehnung bei 2,25 g/d größer, wenn das
Gewichtsverhältnis von 66Ny im Verhältnis von PET zu 66Ny
anwächst. Infolgedessen wird die Expansionsgröße des
Reifens bei hoher Temperatur groß und weiterhin ist das
Niveau des Hochgeschwindigkeitstests bei 218 km/h (5
Minuten) und liegt niedriger als die Ergebnisse aus den
Beispielen 5 bis 8.
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Wenn im allgemeinen die Spannung bei der Tauchbehandlung
erhöht wird, kann der anfängliche Elastizitätsmodul groß
gemacht werden (die Dehnung bei 2,25 g/d wird umgekehrt
klein). Wenn jedoch das Gewichtsverhältnis von 66Ny in
der zusammengesetzten Faser, die aus PET als Kern und
66Ny als Mantel besteht, erhöht wird, wird der
anfängliche Elastizitätsmodul größer (die Dehnung bei 2,25 g/d
wird kleiner), so daß dann, wenn die Spannung bei der
Tauchbehandlung gesteigert wird, der Bruch des Cords oder
die Erniedrigung der Zähigkeit im gebrauchten Cord
veranlaut wird, und infolgedessen kann der getauchte Cord mit
dem gegebenen hohen Elastizitätsmodus (geringe Dehnung)
nicht erhalten werden.
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Wenn die Dehnung bei 2,25 g/d des getauchten Cords mit
der Dehnung bei 2,25 g/d des Cords im Reifen in Tabelle 6
verglichen wird, wird verständlich, daß die Änderung in
der Dehnung von 66Ny Cord im Vergleich mit derjenigen von
PET Cord groß ist. D.h., in dem 66Ny Cord ist die Dehnung
im Reifen größer als die Dehnung im getauchten Zustand
(der Elastizitätsmodul wird klein). Diese Tendenz gilt in
der zusammengesetzten Faser mit Mantel-Kern-Struktur
unter Verwendung von PET und 66Ny. In dem Cord, der
beispielsweise aus einer solchen zusammengesetzten Faser
besteht, wird die Dehnung des Cords im Reifen, wenn das
Gewichtsverhältnis von 66Ny groß wird, groß, und seine
Änderungsgröße ist ebenfalls groß. Dies folgt aus der
Tatsache, dar die anfängliche Dehnung des aus
wärmeschrumpfbarer organischer Faser bestehenden Cords im Reifen im
allgemeinen groß wird, und zwar durch die Schritte des
Tauchens, Gummitoppings, Formens und Vulkanisierens bei
der Herstellung von Reifenprodukten, und der
Elastizitätsmodul erniedrigt sich. D.h., die Orientierung der
molekularen Kette im nichtkristalinen Abschnitt des Cords
ist hauptsächlich durch Wärmehysterese beim Kalandern und
Vulkanisieren gemindert und ebenso die Hykroskopizität.
Wenn darüber hinaus der Reifen nach der Vulkanisation
der Anwendung eines Innendrucks eines sogenannten PCI-
Schritts unterworfen wird, um dem Cord seine Spannung zu
geben, wird der Elastizitätsmodul in gewissem Maße
wiedergewonnen, er wird jedoch nicht bis zu demjenigen
Wert im getauchten Zustand wiedergewonnen, so daß die
Steigerung der anfänglichen Dehnung (Abnahme des
anfänglichen Elastizitätsmoduls) im Reifencord verbleibt. Wenn
die gesteigerte Größe der anfänglichen Dehnung zwischen
PET und 66Ny geprüft wird, ist sie groß im 66Ny Cord mit
hoher Hitzeschrumpfung und Hykroskopizität im Vergleich
mit PET Cord, und der abnehmende Grad des anfänglichen
Elastizitätsmoduls von 66Ny Cord vom Tauchen bis zur
Reifenproduktion ist groß im Vergleich mit demjenigen von
PET Cord.
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Durch die oben stehenden Ausführungen wurde bestätigt,
daß der praktisch ausnutzbare Bereich für das
Gewichtsverhältnis von PET zu (PET + 66Ny) in der
zusammengesetzten Faser mit Mantel-Kern-Struktur 0,3 ≤ PET/(PET + 66Ny)
≤ 0,9 ist und der Cord im Reifenerzeugnis hat eine
Dehnung bei 2,25 g/d von nicht mehr als 8,0 % und eine
Festigkeit von nicht weniger als 5,5 g/d.
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Wenn PET/(PET + 66Ny) > 0,9 ist,wird die Menge an PET
größer und infolgedessen ist die Abnahme der Zähigkeit
nach Vulkanisierung groß, und die Gummibeständigkeit ist
unzulänglich, während die Nylonmantelschicht zu dünn ist
und dementsprechend dazu neigt, sich von der
zusammengesetzten Faser abzuschälen. Weiterhin ist die Abnahme der
Zähigkeit nach dem Lauf bei hoher Geschwindigkeit groß.
Infolgedessen kann dieses Gewichtsverhältnis nicht in
praktischen Gebrauch genommen werden.
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Wenn PET/(PET + 66Ny) < 0,3 ist, ist die Menge an 66Ny
groß und der anfängliche Elastizitätsmodul wird klein
(die anfängliche Dehnung wird groß), wie zuvor erwähnt.
Daher wird die Expansionsgröße des Reifens bei hoher
Geschwindigkeit groß und die
Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit erniedrigt sich, so daß dieses Gewichtsverhältnis
ebenfalls nicht in praktischen Gebrauch genommen werden
kann.
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Darüber hinaus wurde bestätigt, daß sich der Effekt der
Erfindung nicht nur in der Lagenstruktur, sondern auch in
der vollen Kappen-Gürtelstruktur entwickelt.
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Bei dem pneumatischen Radialreifen gemäß der Erfindung
werden die Cords, die organische zusammengesetzte Fasern
mit besonderer Mantel-Kern-Struktur aus Polyester und
Polyamid umfassen, als Reifenverstärkung verwendet.
Insbesondere wird die Karkassenlage dadurch gebildet, daß
man die obigen Cords in einen Überzugsgummi einbettet,
der nicht weniger als 50 % an Polyisopropen als
Gummikomponente enthält, so daß die Widerstandsfähigkeit gegen
Aminzersetzung, die ein Nachteil des Polyesters ist,
erheblich verbessert ist, ohne dabei die herkömmlichen
Nachteile hervorzurufen, und daher sind die
Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit und die Dauerhaftigkeit bei
Laufflächenerneuerung des Reifens verbessert.
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Darüber hinaus werden die Cords aus den obigen
zusammengesetzten Fasern in der Cordverstärkungsschicht 5
verwendet, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, wodurch die
Hochgeschwindigkeitsbeständigkeit und die Steuerung der
Expansionsgröße bei hoher Geschwindigkeit beträchtlich
verbessert werden kann, und zwar im Vergleich mit dem Fall
einer Verwendung der herkömmlichen Fasercords (PET,
Polyamid oder dgl.).
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Wie oben erwähnt, ist erfindungsgemäß die Verwendung der
obigen organischen zusammengesetzten Fasercords möglich
gemacht, um den anfänglichen Elastizitätsmodul des Cords
im Reifenerzeugnis groß zu machen (anfängliche Dehnung
ist klein), und es wird auch eine gute Haftung zwischen
Gummi und Cord bei hoher Temperatur erhalten. Dies
bedeutet, dar die Erfindung einen pneumatischen Radialreifen
vermittelt, der mit Cords verstärkt ist, welche die
Eigenschaften von PET als elastische Eigenschaften und
die Eigenschaften von Polyamid als eine Adhäsionskraft
besitzen.