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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Reifen
für Personenfahrzeuge,
und insbesondere auf einen pneumatischen Reifen für Personenfahrzeuge,
der eine verbesserte Dauerhaftigkeit besitzt und sicher verwendet
werden kann, selbst wenn der Innendruck des Reifens vermindert ist.
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Korde
aus aliphatischen Polyamidfasern wie eine Nylon-66-Faser werden häufig als
Verstärkungskorde
für Reifen
verwendet, und zwar aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihrem ausgezeichneten
Verschleißwiderstand.
Allerdings führen
diese Korde nicht immer zu zufriedenstellenden Ergebnissen, wenn
sie für
pneumatische Reifen für
Personenfahrzeuge verwendet werden.
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Pneumatische
Reifen für
Personenfahrzeuge wurden in den letzten Jahren durch die Verwendung
von Korden aus Polyesterfasern, die eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität aufweisen
und eine hohe Festigkeit besitzen, anstelle der oben genannten Fasern
zum Verstärken
der Reifen beträchtlich
verbessert.
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Unter
den Polyesterfasern werden im Allgemeinen Polyethylen-Terephthalatfasern
(PET) als Verstärkungsmaterial
für Gummi,
wie beispielsweise als Reifenkorde verwendet, da PET einen höheren Young-Modul besitzt
als eine Nylon-66-Faser und etwa denselben besitzt wie Rayon und
ein besseres Gleichgewicht physikalischer Eigenschaften als andere
Fasermaterialien zeigt.
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Allerdings
zeigt PET eine schwächere
Dimensionsstabilität
unter Erwärmung,
aufgrund einer Abnahme des Young-Moduls, obwohl PET einen vergleichsweise
hohen Young-Modul bei Raumtemperatur aufweist. Daher besitzt trotz
des hohen Young- Moduls
PET, das hergestellt wird, um für
industrielle Anwendungen wie als Verstärkung für Gummi geeignet zu sein, einen
Nachteil dahingehend, dass der Young-Modul unter einer Erwärmung auf
etwa denselben Wert wie denjenigen von PET, das allgemein für Kleidung
verwendet wird, abnimmt.
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Polyethylen-Naphthalatfasern
(PEN), die durch eine Wärmebehandlung
ausreichend gestreckt sind, besitzen etwa den doppelten Young-Modul
von PET bei Raumtemperatur. Darüber
hinaus besitzt PEN einen Young-Modul von bis zu 100 g/d oder mehr,
bei 100°C
oder höher
und zeigt eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität bei Erwärmung, wie ein Trockenwärmeschrumpfen
von 2% oder weniger bei 150°C.
Daher wurde die Anwendung von PEN als Verstärkungsmaterial von Gummi wie
als Reifenkorde versucht.
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Allerdings
ist der Wärmeaufbau
innerhalb eines Reifens extrem groß, wenn der Reifen mit einem
niedrigen Innendruck verwendet wird, d. h. unter sogenannten „Run-Flat-Bedingungen" („platter
Reifen"). Daher
ist die Adhäsion
bei hohen Temperaturen nicht ausreichend, selbst wenn PET oder PEN
verwendet wird. Die Hauptversagensursache eines Reifens bei Verwendung
in einem Run-Flat-Zustand ist eine Trennung an der Schnittstelle
zwischen dem PET oder dem PEN und den Klebstofflagen.
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Ferner
offenbart
US 5,217,549 einen
pneumatischen Reifen für
Personenfahrzeuge, umfassend:
ein Paar eines linken und eines
rechten, ringförmigen
Wulstkerns;
eine Karkassenlage, die aus einer Lage gebildet
ist, in welcher eine Mehrzahl von im Wesentlichen parallel zueinander
Verstärkungskorden
in einen bedeckenden Gummi eingebettet sind;
einen auf einer
in der Radialrichtung des Reifens äußeren Seite des Karkassenabschnitts
vorgesehenen Laufflächenabschnitt;
und
ein Paar von Seitenwandabschnitten, die links und rechts
des Laufflächenabschnitts
vorgesehen sind;
wobei eine Gummiverstärkungslage mit einem sichelförmigen Querschnitt
und mindestens ein Streifen in den Seitenwandabschnitten vorgesehen
sind; und
die Verstärkungskorde
der Karkassenlagen sind aus einer aliphatischen Polyamidfaser hergestellt,
die einen Schmelzpunkt von 250°C
oder höher
besitzt, gemessen durch DSC.
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Ferner
wird auf die Offenbarung der US-A-4,067,372 und der EP-A-0 613 795
aufmerksam gemacht.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen pneumatischen Reifen
für Personenfahrzeuge
bereitzustellen, der eine verbesserte Dauerhaftigkeit besitzt, da
eine Trennung an den Schnittstellen der Klebstofflagen und der Verstärkungsfasern
während
des Gebrauchs, insbesondere während
des Gebrauchs in einem Run-Flat-Zustand nicht stattfindet, und bei
welchem eine Lage aus einem Gummi-Filamentfaser-Verbund an Seitenwandabschnitten
des Reifens vorgesehen ist.
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Als
Ergebnis detaillierter Studien durch die vorliegenden Erfinder über das
Verhalten von Karkassenlagen beim Gebrauch in einem Run-Flat-Zustand
wurde festgestellt, dass ein pneumatische Reifen für Personenfahrzeuge,
der eine verbesserte Dauerhaftigkeit besitzt, bereitgestellt werden
kann, wenn ein bestimmtes aliphatisches Polyamid für die Verstärkungskorde
verwendet wird und ein Gummi-Filamentfaser-Verbund an den Seitenwandabschnitten
vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage
des obigen Wissens vollendet.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen pneumatischen Reifen für Personenfahrzeuge
nach Anspruch 1 bereit.
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Es
ist bevorzugt, dass die Filamentfaser in dem Gummi-Filamentfaser-Verbund
eine aus der Gruppe bestehend aus einer Faser aus aromatischem Polyamid,
einer Rayon-Faser, einer Polyethylen-Naphthalatfaser, einer Polyamid-Faser,
einer Carbon-Faser, einer Glas-Faser und einem Stahldraht ausgewählte Faser
ist; dass die Filamentfaser in dem Gummi-Filamentfaser-Verbund einen Durchmesser
oder eine maximale Querschnittsabmessung von 0,0001 bis 0,005 mm
und eine Länge
von 10 mm oder mehr besitzt; dass der Gehalt der Filamentfaser in
dem Gummi-Filamentfaser-Verbund 4 bis 50 Gewichtsprozent beträgt, dass
das Nonwoven-Gewebe eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm besitzt; und dass
die Verstärkungskorde
der Karkassenlagen aus einer Nylon-66-Faser oder einer Nylon-46-Faser hergestellt
sind.
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Die
Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, wobei
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1 zeigt eine schematische
Querschnittsansicht eines Beispiels des pneumatischen Reifens gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 zeigt eine schematische
Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels des pneumatischen Reifens
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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3 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
eines als Vergleichsbeispiel verwendeten, pneumatischen Reifens.
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4 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
eines in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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5 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
eines als Vergleichsbeispiel verwendeten, pneumatischen Reifens.
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6 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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7 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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8 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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9 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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10 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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11 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts) des
in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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12 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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13 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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14 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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15 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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16 zeigt eine schematische
Darstellung der Struktur eines Seitenabschnitts (eines Karkassenabschnitts)
des in einem weiteren Beispiel der vorliegenden Verwendung verwendeten,
pneumatischen Reifens.
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Der
Verstärkungskord
der Karkassenlage des pneumatischen Reifens für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden
Erfindung ist aus einer aliphatischen Polyamidfaser hergestellt,
die einen Schmelzpunkt von 250°C
oder höher
besitzt, gemessen durch DSC. Durch Verwendung dieser Faser kann
eine starke Adhäsion bzw.
Haftung zwischen den Gummiteilen und der Faser selbst bei hohen
Temperaturen erzielt werden und eine Verschlechterung der Adhäsion in
der Karkassenlage kann verhindert werden.
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Ein
Stabilisierer wie ein Stabilisierer mit einem Kupfersalz und einem
Antioxydant kann der Polyamidfaser zugegeben werden, um die Faser
mit Widerstand gegenüber
Wärme,
Licht und Sauerstoff auszustatten.
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Als
aliphatische Polyamidfaser, die als Verstärkungskord der Karkassenlage
des pneumatischen Reifens für
Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, ist eine Nylon-66-Faser oder eine Nylon-46-Faser
im Hinblick auf die Hafteigenschaften bei einer hohen Temperatur
bevorzugt.
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Wenn
der Schmelzpunkt des Verstärkungskords
der Karkassenlage, gemessen durch DSC, niedriger ist als 250°C, ist die
Dauerhaftigkeit beim Gebrauch in einem Run-Flat-Zustand gering, da es schwierig wird, die
Form des Reifens bei einer hohen Temperatur aufrecht zu erhalten.
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Die
in dem Gummi-Filamentfaser-Verbund verwendete Filamentfaser, die
als Lage einer Faserverstärkungskomponente
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht als verdrehte
oder gewebte Bündel mehrerer
Fasern wie das Kordgewebe für
Reifenfaserkorde ausgebildet, und es wird bevorzugt ein Non-woven-Textil
verwendet. Als Material der Filamentfaser, die in dem Gummi-Filamentfaser-Verbund
verwendet wird, kann eine Faser verwendet werden, die ausgewählt ist
aus natürlichen
Polymerfasern wie Baumwolle, Rayon und Cellulose; synthetischen
Polymerfasern wie Fasern aus aromatischem Polyamid, Fasern aus aliphatischem
Polyamid, Polesterfasern, Polyvenyl-Alkohol-Fasern und Polyimidfasern;
Carbon-Fasern; Glas-Fasern, und Stahldrähten, und zwar einzeln oder
in Kombination mit einer der obigen Fasern. Von diesen Fasern sind
Fasern aus aromatischem Polyamid, Rayonfasern, Polyethylennaphthalatfasern,
Polyimidfasern, Carbon-Fasern, Glas-Fasern und Stahldrähte im Hinblick
auf ihre Dimensionsstabilität
bei hohen Temperaturen bevorzugt. Spezifische Beispiele der Faser
aus aromatischem Polyamid umfassen Poly-Para-Phenylenterephtahalamid,
Poly-Meta-Phenylenterephthalamid,
Poly-Para-Phenylenisophthalamid und Poly-Meta-Phenylenisophthalamid.
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Der
Durchmesser oder die maximale Querschnittsabmessung der Filamentfaser,
welche den Gummi-Filamentfaser-Verbund bildet, muss im Bereich von
0,0001 bis 0,1 mm liegen, und liegt bevorzugt im Bereich von 0,0001
bis 0,005 mm. Die Länge
der den Gummi-Filamentfaser-Verbund bildenden Filamentfaser muss
8 mm oder mehr betragen, und beträgt bevorzugt 10 mm oder mehr.
Wenn die Länge
der Filamentfaser geringer ist als 8 mm, ist der Verbund der Filamentfaser
nicht ausreichend, und die als Verstärkungslage erforderliche Festigkeit
kann nicht aufrecht erhalten werden.
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Der
Querschnitt der Filamentfaser kann eine Kreisform oder eine von
einem Kreis abweichende Form besitzen. Die Filamentfaser kann eine
hohle Struktur besitzen. Darüber
hinaus können
konjugierte Fasern, bei denen unterschiedliche Materialien in einer äußeren Lage
und in einer inneren Lage verwendet werden, eine Radialstruktur,
eine Petastruktur oder eine geschichtete Struktur ebenso verwendet
werden.
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Es
ist bevorzugt, dass der Gehalt der Filamentfaser in dem Gummi-Filamentfaser-Verbund
4 bis 50 Gewichtsprozent beträgt.
Wenn der Gehalt der Filamentfaser in dem Gummi-Filamentfaser-Verbund geringer ist
als 4 Gewichtsprozent, kann die Gleichmäßigkeit des Verbundes nicht
aufrechterhalten werden, und es kann die für eine Verstärkungslage
erforderliche Steifigkeit nicht erzielt werden. Daher ist eine derartiger
Gehalt nicht bevorzugt. Wenn der Gehalt 50 Gewichtsprozent überschreitet,
ist der Gehalt der kontinuierlichen Lage der Faser in dem Gummi-Filamentfaser-Verbund
groß und
die Dauerhaftigkeit des Gummi-Filamentfaser-Verbunds neigt dazu,
abzunehmen, wodurch die Dauerhaftigkeit des Reifens abnimmt. Daher
ist ein derartiger Gehalt ebenfalls nicht bevorzugt.
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In
dem in dem pneumatischen Reifen für Personenfahrzuge gemäß der vorliegenden
Erfindung enthaltene Gummi-Filamentfaser-Verbund ist es bevorzugt, dass eine
Nonwoven-Textil verwendet wird.
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Als
Verfahren zum Herstellen des Nonwoven-Textils sind das Nadelstanzverfahren
(Needle-punch-process), das Kardierverfahren, das Schmelzblasverfahren
und das Spinnfließverfahren
geeignet. Insbesondere Nonwoven-Textilien,
die durch das Kardierverfahren erhalten sind, bei welchem Filamente
miteinander unter Einsatz eines Wasserstrahls oder von Nadeln verbunden
werden, oder durch das Spinnfließverfahren, bei welchem Filamente
miteinander verbunden werden, erhalten sind, werden bevorzugt verwendet.
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Das
Flächengewicht
(das Gewicht pro 1 m2) des Nonwoven-Textils liegt bevorzugt
im Bereich von 10 bis 300 g. Wenn das Flächengewicht 300 g/cm2 überschreitet,
neigt Gummi dazu, in den Raum innerhalb des Nonwoven-Textils einzudringen
obwohl das Eindringen von der Fluidität des Gummis abhängt, und
ein derartiges Flächengewicht
ist im Hinblick auf ein Trennen zwischen dem Textil und dem Gummi
in dem Gummi-Nonwoven-Textil-Verbund,
wenn der Verbund als eine Komponente eines Reifens verwendet wird,
nicht bevorzugt. Wenn das Flächengewicht
geringer ist als 10 g, kann ein ungleichmäßiges Nonwoven-Textil erhalten
werden, da ein Aufrechterhalten der Gleichmäßigkeit des Nonwoven-Textils
selbst schwierig wird und ein aus dem Nonwoven-Textil und Gummi
hergestellter Verbund große
zufällige
Variationen der Festigkeit, Steifigkeit und Bruchdehnung aufweisen
kann, nachdem der Verbund vulkanisiert ist. Daher ist ein derartiges
Flächengewicht nicht
bevorzugt.
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Die
Dicke des Nonwoven-Textils, gemessen unter einem Druck von 20 g/cm2 liegt bevorzugt im Bereich von 0,05 bis
2,0 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm, Wenn
die Dicke des Nonwoven-Textils geringer ist als 0,05 mm, wird eine
Aufrechterhalten der Gleichmäßigkeit
des Nonwoven-Textils schwierig,
und ein aus dem Nonwoven-Textil und Gummi hergestellter Verbund
besitzt eine unzureichende Festigkeit und Steifigkeit. Wenn die
Dicke 2,0 mm überschreitet,
nimmt die Dicke eines aus dem Nonwoven-Textil und Gummi hergestellten
Verbunds zu, und ein derartiges Material ist nicht als Komponente
eines Reifens bevorzugt.
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Zum
Bilden eines Gummi-Filamentfaser-Verbundes wird eine unvulkanisierte
Gummizusammensetzung auf die Faser vorab aufgebracht, während die
Komponenten unvulkanisiert bleiben. Genauer gesagt kann ein Mischen
unter Einsatz irgendeines allgemein in der Gummiindustrie verwendeten
Verfahrens, wie einem Verfahren unter Einsatz einer Walze oder ein
Banbury-Mixers durchgeführt werden.
Es ist vom Standpunkt der Dispersion der Faser bevorzugt, dass die
Filamentfaser in kleinen Portionen zugegeben wird. Wenn ein Nonwoven-Textil
als Filamentfaser verwendet wird, wird eine unvulkanisierte Gummizusammensetzung
in Bahnform auf eine oder beide Flächen des Nonwoven-Textils unter
Einsatz einer Presse oder einer Wärmewalze derart gepresst, dass
die innerhalb des Nonwoven-Textils
enthaltene Luft ausreichend durch die unvulkanisierte Gummizusammensetzung
ersetzt wird. Wenn die Fluidität
der unvulkanisiserten Gummizusammensetzung nicht ausreichend ist,
kann es erforderlich sein, dass die unvulkanisierte Gummizusammensetzung bei
einer erhöhten
Temperatur gepresst wird, die jedoch noch innerhalb des Bereichs
liegt, in welchem eine Vulkanisation im Wesentlichen noch nicht
beginnt. Bei einem anderen Verfahren wird die unvulkanisierte Gummizusammensetzung
unter Einsatz eines Lösungsmittels
verflüssigt
und auf das Nonwoven-Textil aufgebracht, um das Textil mit Haftvermögen auszustatten.
Der so erhaltene, unvulkanisierte Verbund wird eingesetzt, um einen
grünen
Reifen herzustellen, der dann in einer Form vulkanisiert wird.
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Bei
der Bildung des Verbundes kann die Filamentfaser ohne jegliche vorherige
Haftmittelbehandlung verwendet werden, wenn die Haftung der Filamentfaser
an dem Gummi nach der Vulkanisation ausreichend ist. Wenn allerdings
die Haftung unzureichend ist, kann eine Tauchwärme-Sitzbehandlung auf die
Filamentfaser in ähnlicher
Weise zu derjenigen angewendet werden, die zum Verbessern der Haftung
zwischen Faserkorden für
Reifen und Gummi verwendet wird. Es ist bevorzugt, dass die Gummiverstärkungslage,
die einen sichelförmigen
Querschnitt besitzt, auf der inneren Seite der Karkassenlage vorgesehen
ist.
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Die
für die
Karkassenlage verwendete Gummikomponente, der Gummi-Filamentfaser-Verbund
und die Gummiverstärkungslage
sind nicht besonders begrenzt. Beispiele der Gummikomponente umfassen
Naturgummi (NR), Butadiengummi (BR), Styrol-Butadiengummi (SBR) und Isoprengummi
(IR).
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Hinsichtlich
der physikalischen Eigenschaften der für den Verbund verwendeten Gummizusammensetzung
ist es bevorzugt, dass die Zugspannung bei 50% Dehnung (M50) 2 bis 9 MPa und die Zugspannung bei 100%
Dehnung (M100) 4 bis 15 MPa beträgt.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendete Karkassenlage kann aus
dem aliphatischen Polyamidkord hergestellt werden, und die Gummizusammensetzung
kann gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren hergestellt werden. Die derart hergestellte Karkassenlage
wird zum Herstellen eines grünen
Reifens eingesetzt, der dann in einer Form vulkanisiert wird.
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Bei
dem pneumatischen Reifen gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Struktur der Karkasse, die Abmessungen des Nonwoven-Textils und die Position,
in welcher das Nonwoven-Textil vorgesehen wird, nicht besonders
begrenzt. Beispielsweise kann das Nonwoven-Textil in den in den
Zeichnungen gezeigten Positionen vorgesehen werden.
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Die
Bezugszeichen in den Figuren besitzen die folgenden Bedceutungen:
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- 1
- Pneumatischer
Reifen
- 2
- Seitenwandabschnitt
- 3
- Laufflächenabschnitt
- 4
- Karkassenlage
- 4a
- angeschlagene
Karkassenlage
- 4b
- heruntergezogene
Karkassenlage
- 5
- Gürtelabschnitt
- 6
- Wulstkern
- 7
- Wulstfüller
- 8
- Gummiverstärkungslager
- 9
- Filamentfaser-Verbund
- 10
- Gürtelverstärkungslage
- 11
- Gürtelverstärkungslage
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Die
Struktur des pneumatischen Reifens gemäß der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Ein
Beispiel einer schematischen Querschnittsansicht des pneumatischen
Reifens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in 1 gezeigt.
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Beide
Enden einer umgeschlagenen Karkassenlage 4a unter Einsatz
einer Lage aus Nylon-66, in welcher eine Kordrichtung in einer Radialrichtung
des Reifens 1 ausgerichtet ist, sind um ein Paar eines
rechten und eines linken Wulstkerns 6 und Wulstfüllers 7 umgeschlagen.
Zwei Lagen von Stahlgürteln 5 sind
oberhalb der Karkassenlagen in einer Radialrichtung des Reifens
angeordnet, und ein Laufflächengummi 3 ist
in einem Kontaktoberflächenabschnitt
Reifen-Straße,
der oberhalb der Stahlgürtel 5 vorgesehen
ist, angeordnet. Ferner sind Seitenwandgummis 3 an der
Karkassenlage auf beiden Seiten des Laufflächengummis 3 angeordnet.
In 2 sind Verstärkungslagen 10 und 11 außerhalb
der Gürtellage 5 angeordnet.
Eine Anordnung des Karkassenabschnitts in dem Reifenseitenabschnitt
des pneumatischen Reifens gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in Strukturen I, II, III, IV und V (in 3, 4, 5, 6 und 7) beispielhaft dargestellt. Es ist zu
beachten, dass die Reifen aus 3 und 5 nicht einen Gummi-Filamentfaser-Verbund 9 enthalten,
wie der durch die vorliegende Erfindung erforderlich ist.
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In
den Strukturen I und II ist zusätzlich
zu den zwei umgeschlagenen Karkassenlagen 4a, die Nylon-66-Korde
einsetzen, eine Verstärkungsgummilage 8 mit
einem sichelförmigen
Querschnitt (beispielsweise einer maximalen Dicke von 13 mm und
einer Shore-Härte
von 80° (innerhalb
der Karkassenlage 4a angeordnet, die eine 3P-Karkassenstruktur
besitzt, in welcher eine Bahn einer heruntergezogenen Karkasse 4b an
der vordersten Lage angeordnet ist. In den Strukturen III und IV
ist eine Verstärkungsgummilage 8 mit
einem sichelförmigen
Querschnitt innerhalb der Karkassenlage 4 angeordnet, die
eine 2P-Karkassenstruktur besitzt, in welcher ein Ende der Karkassenlage 4a,
die eine Bahn von Stahlkorden einsetzt, zu der Mantelstruktur des Laufflächenabschnitts
umgeschlagen ist. In der Struktur V ist die Verstärkungsgummilage 8 innerhalb
der Karkassenlage 4 angeordnet, die einen 1P-Karkassenabschnitt
besitzt, in welchem eine umgeschlagene Lage eine Mantelstruktur
bildet.
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Ferner
ist in den Strukturen II, IV und V zumindest eine Bahn eines Gummi-Filamentfaser-Verbundes 9,
der eine spezifische Abmessung und Zusammensetzung besitzt innerhalb
der Karkassenlage 4a in dem Seitenwandabschnitt angeordnet.
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Die
vorliegende Erfindung wird genauer unter Bezugnahme auf die folgenden
Beispiele beschrieben. Allerdings ist die vorliegende Erfindung
nicht auf die Beispiele beschränkt.
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Der
Schmelzpunkt der Faser wurde durch ein Differentialscanning-Kalorimeter
mit einer Probe von etwa 5 mg bei einer Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs
von 10°C/min
unter Einsatz eines von der Firma Dupont hergestellten GSC gemessen.
Die Schmelzgipfeltemperatur wurde als Schmelzpunkt angenommen.
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Sie
tut Spannungen der für
den Verbund verwendeten Gummizusammensetzung wurde gemäß dem Verfahren
des japanischen Industriestandards K6301-1995 gemessen.
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Die
Zugfestigkeit und die Bruchdehnung des Verstärkungskords der Karkassenlage
wurden gemäß dem Verfahren
des japanischen Industriestandards L1017-1983 gemessen.
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Die
Eigenschaften des Reifens wurden gemäß den folgenden Verfahren gemessen:
- (1) Dauerhaftigkeit in einem Run-Flat-Zustand
Ein Reifen wurde auf einer Felge montiert und auf einen Innendruck
von 3,0 kg/cm2 befüllt. Nachdem der Reifen in
eine Kammer mit einer Raumtemperatur von 38°C für 24 Stunden platziert worden
war, wurde der Kern des Ventils beseitigt, um den Innendruck auf
den Atmosphärendruck
zu vermindern. Dann wurde ein Trommelfahrtest an dem Reifen unter
den Bedingungen eines aufgebrachten Gewichts von 570 kg, einer Geschwindigkeit
von 89 km/h und einer Raumtemperatur von 38°C durchgeführt. Die Dauerhaftigkeit in
einem Run-Flat-Zustand wurde anhand des Fahrstandes zu dem Zeitpunkt,
zu welchem das Versagen auftrat, erhalten. Die Dauerhaftigkeit in
einem Run-Flat-Zustand ist als Index in Bezug auf den bei einem
Kontrollreifen erhaltenen Wert, der als 100 angesetzt wird, gezeigt. Je
größer der
Index ist, um so besser ist die Dauerhaftigkeit in einem Run-Flat-Zustand.
- (2) Dauerhaftigkeit in einem normalen Zustand (Dauerhaftigkeit
in einem befüllten
Zustand) Ein Reifen wurde auf einer Felge montiert und auf einen
Innendruck von 3,0 kg/cm2 befüllt. Nachdem
der Reifen in eine Kammer mit einer Raumtemperatur von 25°C für 24 Stunden
platziert worden war, wurde der Innendruck erneut auf 3,0 kg/cm2 eingestellt. Dann wurde der Reifen auf
eine mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 60 km/h rotierende Trommel
unter einer aufgebrachten Last, welche das doppelte der durch die
Japanese Association of Tyre Manufacturers (japanischer Verband
der Reifenhersteller) angegebenen Last betrug, gepresst und der
Fahrabstand zu dem Zeitpunkt, zu welchem ein Versagen auftrat, wurde
gemessen. Um zu entscheiden, ob der Reifen tatsächlich verwendet werden kann,
wurde das Ergebnis als schlecht (kann nicht verwendet werden) bewertet,
wenn der Fahrabstand 20 000 km oder weniger war, und als gut (kann verwendet
werden) bewertet, wenn der Fahrabstand 20 000 km überschritt.
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Reifen
der Größe 225/60
R16, in denen eine Verstärkungsgummilage
mit einem sichelförmigen
Querschnitt auf einer inneren Seite der Karkassenlage der Seitenwandabschnitte
vorgesehen war, wurden gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren hergestellt.
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Die
Ansätze
der für
die Verstärkungsgummilage
verwendeten Gummizusammensetzungen sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle
1
| | Gewichtsanteile |
| Naturgummi | 30 |
| Butadiengummi | 70 |
| Ruß | 60 |
| Weichmacher | 5.0 |
| Zinkoxid | 3.0 |
| Stearinsäure | 1.0 |
| Antioxidant | 2.0 |
| Vulkanisationsbeschleuniger | 3.5 |
| Schwefel | 5.0 |
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Wenn
ein Non-Woven-Textil nicht als Filamentfaser verwendet wurde, wurde
ein Gummi-Filamentfaser-Verbund unter Einsatz eines Banbury-Mixers
hergestellt. Wenn ein Non-Woven-Textil als Filamentfaser verwendet
wurde, wurden eine unvulkanisierte Gummizusammensetzung in Bahnform
auf beide Flächen
des Non-Woven-Textils mittels einer Presse bei 70°C gepresst.
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Die
verwendete Gummizusammensetzung war dieselbe, wie die für die Verstärkungsgummilage
verwendete.
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Die
folgenden vier Arten der Karkassenstruktur wurden untersucht:
- Struktur I: Eine 3P-Struktur mit zwei umgeschlagenen
Karkassenlagen und einer heruntergezogenen Karkassenlage auf einer äußeren Seite
der umgeschlagenen Lagen.
- Struktur II: Eine 3P-Struktur mit zwei umgeschlagenen Karkassenlagen,
einer hochgezogenen Karkassenlage auf einer äußeren Seite der umgeschlagenen
Lagen und einem Gummi-Filament-Verbund,
der auf einer inneren Seite einer Gummiverstärkungslage mit einem sicherförmigen Querschnitt
vorgesehen ist.
- Struktur III: Eine 2P-Struktur mit einer umgeschlagenen Karkassenlage
und einer Karkassenlage, deren Ende zu einem Laufflächenabschnitt
umgeschlagen ist.
- Struktur IV: Eine 2P-Struktur mit einer umgeschlagenen Karkassenlage,
einer Karkassenlage, deren Ende zu einem Laufflächenabschnitt umgeschlagen
ist, und einem Gummi-Filamentfaser-Verbund,
der auf einer inneren Seite der Gummiverstärkungslage vorgesehen ist,
die einen sichelförmigen
Querschnitt besitzt.
- Struktur V: Eine 1P-Struktur mit einer Karkassenlage, deren
Ende zu einem Laufflächenabschnitt
umgeschlagen ist und einem Gummi-Filamentfaser-Verbund, der auf
einer inneren Seite einer Gummiverstärkungslage vorgesehen ist,
die einen sichelförmigen
Querschnitt besitzt.
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Für den Verstärkungskord
der Karkassenlage wurde eine Nylon-66-Faser (Schmelzpunkt: 260°C) oder einen
Nylon-46-Faser (Schmelzpunkt: 290°C)
verwendet.
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Die
Struktur der Reifen und die Ergebnisse der Bewertung der Eigenschaften
der Reifen sind in Tabelle 2 gezeigt.
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Es
wurde gezeigt, dass die Dauerhaftigkeit eines Reifens durch Vorsehen
eines Gummi-Filamentfaser-Verbundes an Seitenwandabschnitten in
allen Strukturen der Karkassenlagen verbessert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein pneumatischer Reifen für Personenfahrzeuge mit verbesserter
Dauerhaftigkeit bereitgestellt, da eine Verschlechterung der Adhäsion bzw.
Haftung in der Karkassenlage während
des Gebrauchs nicht stattfindet, insbesondere während des Gebrauchs in einem
Run-Flat-Zustand.
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Weitere
Beispiele von Reifen gemäß der Erfindung
sind in 8 bis 16 gezeigt, in denen gleiche
Teile mit den selben Bezugszeichen wie in 1 bis 7 bezeichnet
sind.
