DE69921535T2

DE69921535T2 - Gummi/Stahlkord Verbundwerkstoff und PKW-Reifen

Info

Publication number: DE69921535T2
Application number: DE1999621535
Authority: DE
Inventors: Tomohisa Nishikawa; Kazuomi Kobayashi; Kenji Matsuo
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: EP0953462B1; ES2230804T3; EP0953462A3; EP0953462A2; US20020009608A1; US6630241B1; DE69921535D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen für Personenfahrzeuge, genauer gesagt auf einen Luftreifen für Personenfahrzeuge, der eine sehr gute Haltbarkeit aufweist, ohne die Reifenleistung in einem aufgeblasenen Zustand, in dem der Druck innerhalb des Reifens (nachfolgend Innendruck genannt) einen ordnungsgemäßen Wert aufweist, nachteilig zu beeinflussen, und der sicher bei vermindertem Innendruck verwendet werden kann.
Verbundwerkstoffe mit Stahlkords, die in einer Gummizusammensetzung eingebettet sind, werden bei Reifen, Gurten und Schläuchen verwendet. Zur Erhöhung der Haltbarkeit ist eine stabile Haftung zwischen dem Stahlkord und der Gummizusammensetzung erforderlich. Zwecks Erzielen einer stabilen Haftung zwischen dem Stahlkord und der Gummizusammensetzung wurde in der Gummizusammensetzung bisher eine direkte Adhäsion bewirkt, bei der das Kord mit Messing, d.h. einer Legierung aus Kupfer und Zink, plattiert und das messingplattierte Kord mit Schwefel zur Reaktion gebracht wurde.
Bezüglich einer stabilen Adhäsion wurden verschiedene Versuche dahingehend durchgeführt, einem Stahlkord eine geeignete Struktur zu verleihen.
Beispielsweise stellte die Verringerung der Produktlebensdauer infolge von Korrosion der Stahlfasern aufgrund von die Produkte durchdringendem Wasser ein Problem bei solchen Produkten dar, die mit Stahlkords verstärkt sind. Wenn ein Stahlkord einen Hohlraum aufweist, gelangt Wasser, das durch Risse im Produkt in das Stahlkord eindringt, durch den Hohlraum zu anderen Bereichen des Stahlkords in der Längsrichtung des Kords. Folglich bildet sich aufgrund des Wassers Rost in einem größeren Bereich, und die Haftung zwischen dem Gummi und dem Stahlkord nimmt an rostigen Bereichen ab. Letztendlich findet eine Trennung statt.
Um eine Ausbreitung der Korrosion auf einen größeren Bereich zu verhindern, wurden Kordstrukturen vorgeschlagen, die im ausreichenden Maße ein Durchdringen von Gummi in Räume innerhalb des Kords (Räume zwischen den Metallfasern) durch Zwischenräume zwischen benachbarten Fasern erlauben, wenn eine Vulkanisation unter hohem Druck durchgeführt wird.
Ein Beispiel einer derartigen Kordstruktur, eine sogenannte 1+5 Struktur mit einer Kernfaser und 5 Hüllfasern, die Zwischenräume zwischen den Hüllfasern aufweist, um ein Durchdringen von Gummi zu vereinfachen, und die mit hoher Produktivität hergestellt werden kann, da die Struktur in einem einzelnen Verdrillungsschritt ausgebildet werden kann, ist in den japanischen Offenlegungsschriften Nr. (nachfolgend abgekürzt als JP-A Nr.) 60-38208 und JP-A- Nr. 59-1790 beschrieben.
Obwohl der durchschnittliche Raum der Zwischenräume ausreichend ist, weist die zuvor genannte Struktur jedoch den Nachteil auf, dass die Hüllfasern nicht gleichmäßig angeordnet sind und Bereiche enthalten können, an denen Fasern fest aneinander befestigt sind. Daher können bei der Kordproduktion aufgrund zufälliger Strukturvariationen des Kords Bereiche entstehen, die nicht von Gummi durchdrungen sind.
In der JP-A-56-131404 wird vorgeschlagen, einen Kord mit der 1+5 Struktur unter Verwendung einer Kernfaser zu erzeugen, die eine geringfügig wellenförmige Form aufweist. Da der Durchmesser der Kernfaser geringer als der Durchmesser der Hüllfasern ist, weist die zuvor genannte Struktur jedoch Nachteile dahingehend auf, dass Zwischenräume zwischen den Hüllfasern derart gering sind, dass die Durchdringung von Gummi schwierig ist, dass die Wirkung, die aufgrund der wellenförmigen Form erzielt wird, infolge der verminderten Steifigkeit der Kernfaser abnimmt und dass die Festigkeit abnimmt, wenn die Kernfaser zwecks Verbesserung der Durchdringung von Gummi stärker verformt ist.
Ferner kann eine Struktur in Betracht kommen, bei der der Durchmesser der Kernfaser größer als der Durchmesser der Hüllfaser ausgebildet ist und die Zwischenräume zwischen benachbarten Hüllfasern eine bestimmte Größe aufweisen oder größer ausgebildet sind, um ein Durchdringen von Gummi ins Innere des Kords herbeizuführen. Jedoch ist bei dieser Struktur das Gewicht des gesamten Kords größer, und die Produktivität nimmt ab. Das Durchdringen von Gummi ist unzureichend, da Abweichungen der Anordnung von Bereichen der Hüllfasern auftreten, die miteinander verbunden werden können. Aus diesem Grund kann eine Ausbreitung der Korrosion auf einen größeren Bereich nicht ausreichend verhindert werden.
Als Luftreifen, die unter einem verringerten Innendruck verwendet werden können, d.h. in einem sogenannten platten Zustand (nachfolgend als Sicherheitsluftreifen bezeichnet), sind zwei Reifenarten in Bezug auf das Reifenrad bekannt. Bei einer dieser Reifenarten handelt es sich um einen Reifen der sogenannten Innenradart, in dem ein inneres Ringrad aus einem Metall oder einem synthetischen Harz an einer Felge an einem Bereich innerhalb der Luftkammer des Reifens befestigt ist. Bei der anderen Reifenart handelt es sich um einen Reifen der seitlich verstärkten Art, in dem eine Schicht aus einer relativ steifen Gummizusammensetzung in der Nähe einer Karkasse in einem Bereich zwischen dem Kernbereich und dem Schulterbereich der Reifenseitenwand angeordnet ist. Von diesen beiden Reifenarten kann der Reifen der Innenradart besser eine Last im platten Zustand aufnehmen und wird für Transportfahrzeuge und für militärische Fahrzeuge verwendet, bei denen kein hoher Fahrkomfort erforderlich ist. Der Reifen der seitlich verstärkten Art wird für Fahrzeuge verwendet, die eine relativ geringe Last aufnehmen und einen hohen Fahrkomfort benötigen. Beide Reifenarten gelten als Reifen mit einer guten Leistung.
Der Reifen der seitlich verstärkten Art, der für einen Luftreifen für Personenfahrzeuge geeignet ist, ist mit einer relativ steifen Verstärkungsgummischicht mit einem halbmondförmigen Querschnitt verstärkt, die an einer Innenfläche der Karkassenschicht in dem Seitenwandbereich derart angeordnet ist, dass einer ihrer Endbereiche an einer Position unterhalb einer Gürtelschicht positioniert ist, wobei die Karkasse zwischen diesen angeordnet ist, und der andere Endbereich an einer Position oberhalb eines Gummifilmmaterials angeordnet ist. Wenn der Reifen ein Loch aufweist und Luft aus seinem Inneren dringt, wird die Last von der Steifigkeit der Seitenwand selbst getragen, die mit der Verstärkungsgummischicht verstärkt ist, und der Reifen kann über eine vorbestimmte Distanz im platten Zustand verwendet werden, obwohl die Geschwindigkeit in gewissem Maße reduziert werden muss.
Selbst wenn jedoch der Reifen der seitenverstärkten Art verwendet wird, ist die Leistung des Reifens im platten Zustand derzeit nicht zufriedenstellend.
Obwohl die Last, die im Normalbetrieb eines Personenfahrzeugs vom Reifen aufgenommen werden muss, relativ gering ist, beträgt die Last pro Reifen etwa 500 kgf im Falle eines großen Personenfahrzeuges. In einem solchen Fall nimmt die Durchbiegung der Seitenwände bei einer Reifenpanne zu, und die Seitenwände geben vollständig unter einer dynamischen Last nach, die mehrmals während des Fahrens zunimmt. Während dieses Phänomen wiederholt in dem Reifen auftritt, wird der platte Reifen weiter verwendet. Somit wird der Kernbereich in der Seitenwand durch einen Flansch der Felge aufwärts gedrückt. Das Abdeckgummi und der nach oben geschlagene Bereich der Karkasse, die zwischen dem gekrümmten Flansch und dem Gummifüller angeordnet sind, werden durch die Wärme geschmolzen oder brechen. Der Reifen kann in diesem Zustand nicht weiter verwendet werden, auch nicht, nachdem der das Loch aufweisende Bereich des Reifens repariert wurde.
Wenn ein Sicherheitsreifen mit einer Größe für normale Zwecke im platten Zustand gefahren wird, nimmt die Temperatur im Inneren des Reifens bis zu einer Temperatur von 200°C oder mehr zu. Daher ist die Haftung zwischen Gummi und Faser bei einer hohen Temperatur nicht ausreichend, selbst wenn Fasern verwendet werden, die eine sehr gute Wärmefestigkeit aufweisen, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET). Insbesondere im Falle eines Reifens, bei dem PET für die Karkasse verwendet wurde, stellt eine Trennung an der Zwischenfläche von PET und einer Haftschicht die Hauptproblemquelle während des Gebrauchs dar. Selbst wenn eine Faser verwendet wird, die bei hohen Temperaturen sehr gut an Gummi haftet, wie beispielsweise 66-Nylon, erweicht bei hohen Temperaturen die Oberfläche des Kords und der Verstärkungseffekt in dem Reifen nimmt ab. Insbesondere im Falle eines Reifens, bei dem 66-Nylon für die Karkasse verwendet wurde, stellt die Trennung aufgrund eines Schmelzens der Oberflächenschicht des 66-Nylon-Kords eine Hauptproblemquelle während des Gebrauchs im platten Zustand dar. Daher ist eine weitere Verbesserung hinsichtlich der Haltbarkeit im platten Zustand in beiden Fällen wünschenswert, in denen für die Karkasse PET bzw. 66-Nylon verwendet wird.
Zwecks Verbesserung der Haltbarkeit des Reifens der seitlich verstärkten Art im platten Zustand kann ein Durchbiegen unterdrückt werden, indem die Dicke der Verstärkungsgummischicht und die Dicke des Kernfüllers erhöht werden, um die erzeugte Wärme zu verringern, oder ein Durchbiegen kann unterdrückt werden, indem die Anzahl von Schichten in der Karkasse erhöht wird, um die erzeugte Wärme zu verringern. Wenn jedoch von den oben beschriebenen Möglichkeiten Gebrauch gemacht wird, wird der Reifen normalerweise steifer, und das Gewicht des Reifens nimmt zu. Aus diesem Grund kann sich die Leistung im platten Zustand, wie beispielsweise Rollwiderstand und Fahrkomfort während Vibrationen, verschlechtern, so dass diese nicht bevorzugt sind. Mit anderen Worten sind sehr gute Eigenschaften im platten Zustand in Kombination mit Haltbarkeit im platten Zustand wünschenswert, weshalb die oben beschriebenen Möglichkeiten nicht bevorzugt sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff mit sehr guter Haftung bei hohen Temperaturen sowie sehr guter Haltbarkeit zu schaffen, der in einem Luftreifen für Personenfahrzeuge verwendet werden kann, der keine Trennung an den Haftzwischenflächen während des Gebrauchs, insbesondere während des Gebrauchs im platten Zustand, zeigt und eine sehr gute Haltbarkeit aufweist.
Ferner sei auf die Offenlegungsschriften US-A-4738096 und US-A-4836262 hingewiesen.
Ein Stahlkord eines Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs, der in einem Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, umfasst in einer ebenen Abbildung des Stahlkords, die durch den Stahlkord durchdringende Röntgenstrahlung erzeugt wird, einen Anteil R der Gesamtfläche, der von Fasern besetzt ist, von 0,45 oder mehr bis 0,95 oder weniger in einem willkürlich gewählten Bereich des Stahlkords mit einer Länge von 15 mm in einer axialen Richtung des Kords, wobei die Länge von 15 mm in einer axialen Richtung des Kords einer Länge von 15 mm in einer axialen Richtung eines tatsächlichen Kords entspricht und der Anteil R der Gesamtfläche, der von Fasern besetzt ist, als R = F/A ausgedrückt wird, wobei A die Gesamtfläche des Kords und F die Fläche des Kords, die von Fasern besetzt ist, bezeichnet.
Durch die Spezifizierung des Anteils der Gesamtfläche, der in dem Verbundwerkstoff von Fasern besetzt ist, wird ein Durchdringen von Gummi in die inneren Bereiche des Kords erleichtert, und es kann ein Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff geschaffen werden, der eine sehr gute Haltbarkeit aufweist, ohne selbst bei hohen Temperaturen einen negativen Effekt auf die Haftung des Gummis und des Stahlkords zu bewirken.
Ein Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst in einer Karkassenschicht des Luftreifens oder in einer Einsatzschicht eines Seitenwandbereichs des Luftreifens einen Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff mit einem Stahlkord und einer Gummimatrix, wobei der Stahlkord in einer ebenen Abbildung des Verbundwerkstoffs, die durch den Verbundwerkstoff durchdringende Röntgenstrahlung erzeugt wird (der in dem Reifen angeordnet oder dem Reifen entnommen ist), einen Anteil R der Gesamtfläche, der von Fasern besetzt ist, von 0,45 oder mehr bis 0,95 oder weniger in einem willkürlich gewählten Bereich des Stahlkords mit einer Länge von 15 mm in der axialen Richtung des Kords umfasst, wobei die Länge von 15 mm in der axialen Richtung des Kords einer Länge von 15 mm in der axialen Richtung eines tatsächlichen Kords entspricht und der Anteil R von der Gesamtfläche, der von Fasern besetzt ist, als R = F/A ausgedrückt ist, wobei A die Gesamtfläche, die von der Außenlinie des Kords in der ebenen Abbildung umrandet wird, und F den Bereich des Kords, der von Fasern besetzt ist, bezeichnet.
Der Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung kann aufweisen: ein Paar von rechten und linken Wulstkernen; einen torischen Karkassenbereich mit einer Karkassenschicht, die eine Schicht aufweist, in der mehrere Kords im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und in einer Gummimatrix eingebettet sind, deren beide Endbereiche um die Wulstkerne hochgeschlagen sind; einen Gürtelbereich mit mehreren Schichten, die an einer Außenseite des Karkassenbereichs in einer radialen Richtung des Reifens angeordnet sind; einen Aufstandbereich, der an einer Außenseite des Gürtelbereichs in einer radialen Richtung des Reifens angeordnet ist; und ein Paar von Seitenwandbereichen, die rechts und links von dem Aufstandbereich angeordnet ist.
Bei dem Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass Fasern des Stahlkords des in dem Reifen verwendeten Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs im Wesentlichen unabhängig voneinander in einer Gummimatrix vorhanden sind.
Bei dem Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ferner bevorzugt, dass die Stahlkords in dem in dem Reifen verwendeten Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff eine 1 × n Struktur oder eine 1 + n Struktur aufweisen, wobei n im Bereich von 2 ≤ n ≤ 7 liegt.
Bei dem Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, dass die Faser des Stahlkords des in dem Reifen verwendeten Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs einen Durchmesser im Bereich von 0,125 bis 0,275 mm aufweist.
Bei dem Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff in einer Karkassenschicht oder in dem Seitenwandbereich als Einsatzschicht angeordnet sein.
Bei dem Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Seitenwandbereiche mit einer Gummiverstärkungsschicht verstärkt sind.
Wenn ein organisches Faserkord als ein Karkassenschichtkord des Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist es bevorzugt, dass die organische Faser einen Schmelzpunkt von 245°C oder mehr aufweist.
Bei dem Luftreifen für Personenfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Karkassenschicht Polyesterkords und/oder Polyamidkords umfasst.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Luftreifens umfasst die Karkasse eine hochgeschlagene Schicht sowie eine abwärts weisende Schicht, wobei beide Schichten mehrere Stahlkords aufweisen, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und eine Gummimatrix, und die untere Karkassenschicht ist zwischen einem Seitenwandbereich und einer Außenfläche der hochgeschlagenen Schicht angeordnet, wobei die hochgeschlagene Schicht und/oder die abwärts weisende Schicht eine sogenannte separate Karkassenschicht ist, die unterhalb des Gürtelbereichs in Bereiche unterteilt ist. Ferner umfasst die hochgeschlagene Karkassenschicht und/oder die abwärts weisende Karkassenschicht den in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff.
Durch Verstärkung sowohl der hochgeschlagenen Karkassenschicht als auch der abwärts weisenden Karkassenschicht mit Hilfe von Stahlkords und durch Unterteilen einer der Karkassenschichten unterhalb des Gürtelbereichs werden die nachfolgend beschriebenen Vorteile erzielt. Ein Anstieg der Temperatur des Reifens wird unterdrückt, indem ein Durchbiegen während des Gebrauchs vermieden wird, insbesondere während des Gebrauchs im platten Zustand. Ein Anstieg des Reifengewichtes aufgrund einer Gewichtserhöhung der Stahlkords aufweisenden Karkasse ist minimiert. Die Leistung des Reifens verglichen mit derjenigen von Sicherheitsreifen mit einer herkömmlichen Verstärkungsgummischicht wird auf einem höheren Niveau im aufgeblasenen Zustand beibehalten. Der Luftreifen weist eine sehr gute Haltbarkeit und einen sehr hohen Fahrkomfort auf.
Bei der vorliegenden Erfindung zeigt die Kombination der abwärts weisenden Karkassenschicht, die Stahlkords aufweist, und der hochgeschlagenen Karkassenschicht mit Stahlkords, die an einer Innenseite der unteren Karkassenschicht angeordnet sind, die folgenden Wirkungen auf. Ein Durchbiegen des Reifens wird durch die Karkasse unterdrückt, die wenigstens zwei Schichten der mit Stahlkords verstärkten Karkassenschichten aufweist, die an dem Seitenwandbereich angeordnet sind, und zwar wegen der sehr guten Zugfestigkeit und Biegesteifigkeit der Schichten. Die Abnahme in Bezug auf den Fahrkomfort aufgrund der Karkasse mit Stahlkords kann verhindert werden, indem die abwärts weisende Karkassenschicht oder die hochgeschlagene Karkassenschicht im Bereich unterhalb des Gürtelbereichs unterteilt wird. Ferner wird die Unempfindlichkeit gegen Schnitte, die von einer äußeren Quelle erzeugt werden, durch die Verwendung von Stahlkords verbessert. Weiterhin kann das Reifengewicht im Vergleich zu einer Kombination einer Schicht einer abwärts weisenden Karkassenschicht mit Stahlkords und einer Schicht einer hochgeschlagenen Karkassenschicht mit Stahlkords, die beide eine vollständige Länge aufweisen, verringert werden.
Bei dem Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die hochgeschlagene Karkassenschicht und/oder die abwärts weisende Karkassenschicht unterhalb des Gürtelbereichs in Bereiche unterteilt ist, und zwar mit einem Abstand von wenigstens 20% einer Breite des Gürtelbereichs zwischen den Bereichen.
Ferner ist bevorzugt, dass die Karkasse eine Schicht mit dem Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff, der in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, aufweist. Bei der Schicht kann es sich um eine untere Karkassenschicht oder eine sogenannte Einsatzschicht handeln, die in dem Seitenwandbereich angeordnet ist.
Die nachfolgend beschriebenen Vorteile können erzielt werden, wenn ein organisches Faserkord mit einem Schmelzpunkt von 245°C oder höher für eine Schicht in der hochgeschlagenen Karkassenschicht verwendet wird und der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff mit der spezifischen Struktur an der Außenseite der oben genannten Karkasse als abwärts weisende Karkassenschicht angeordnet wird. Ein Anstieg der Temperatur des Reifens wird vermindert, indem ein Durchbiegen während des Gebrauchs verringert wird, insbesondere während des Gebrauchs im platten Zustand. Eine Gewichtserhöhung des Reifens wird minimiert. Die Leistung des Reifens wird im Vergleich zu derjenigen von Sicherheitsreifen mit einer herkömmlichen Verstärkungsgummischicht auf einem höheren Niveau im aufgepumpten Zustand aufrechterhalten. Der Luftreifen zeigt eine sehr gute Haltbarkeit.
Bei der vorliegenden Erfindung werden aufgrund der Kombination der abwärts weisenden Karkassenschicht mit den Stahlkords und der hochgeschlagenen Karkassenschicht mit den organischen Faserkords, die an der Innenseite der unteren Karkassenschicht angeordnet sind, die nachfolgend beschriebenen Wirkungen erzielt. Um ein Durchbiegen des Reifens zu verhindern, ist die Karkassenschicht, die die Stahlkords mit sehr guter Zugsteifigkeit aufweist, an einer Außenschicht von Bedeutung, und die organische Faser spielt in Bezug auf eine Durchbiegung einer Innenschicht des Reifens infolge der Durchbiegung des Reifens eine Rolle. Die Unanfälligkeit in Bezug auf Schnitte, die von einer äußeren Quelle verursacht werden, wird ebenfalls durch die Verwendung der Stahlkords, die in der Außenschicht angeordnet sind, verbessert. Ferner kann das Reifengewicht im Vergleich zu einer Kombination einer Schicht einer abwärts weisenden Karkassenschicht mit den Stahlkords und einer Schicht einer hochgeschlagenen Karkassenschicht mit den organischen Faserkords verringert werden.
Die nachfolgend beschriebenen Vorteile werden erzielt, indem der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff mit der spezifischen Struktur an den Seitenwandbereichen angeordnet wird. Die Haftung zwischen dem Gummi und den Verstärkungskords in dem Luftreifen für Personenfahrzeuge nimmt während des Gebrauchs, insbesondere während des Gebrauchs im platten Zustand, nicht ab. Die Haltbarkeit wird weiter verbessert. Somit weist der Luftreifen für Personenfahrzeuge eine sehr gute Haltbarkeit auf, ohne einen nachteiligen Effekt auf die Leistung des Reifens im aufgeblasenen Zustand auszuüben.
Der obere Endbereich des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs kann zwischen einem äußeren Endbereich des Gürtelbereichs und einem zentralen Bereich des Aufstandbereichs angeordnet sein.
Vorzugsweise bedeckt der obere Endbereich des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs 10% oder mehr einer Fläche zwischen dem äußeren Endbereich des Gürtelbereichs und dem zentralen Bereich des Aufstandbereichs.
Der untere Endbereich des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs kann an einer Position unterhalb eines oberen Endbereichs eines Kernfüller angeordnet sein.
Der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff kann derart positioniert sein, dass der untere Endbereich des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs an einer Position eines unteren Endbereichs des Kernfüllers und ein oberer Endbereich des Verbundwerkstoffs an einer Position oder oberhalb eines oberen Endbereichs des Kernfüllers angeordnet ist, wobei der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff vorzugsweise eine Länge von 110% oder mehr einer Höhe des Kernfüllers aufweist.
Der Abstand zwischen einem untere Endbereich des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs und dem äußeren Endbereich des Gürtelbereichs kann 25 mm oder mehr betragen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei
1 eine erläuternde Ansicht ist, die den Bereich A eines Reifenkords in einer ebenen Abbildung des Stahlkords, die durch eine den Stahlkord durchdringende Röntgenstrahlung erzeugt wird, beschreibt;
2 eine erläuternde Ansicht ist, die den Bereich F eines Fasern aufweisenden Reifenkords in einer ebenen Abbildung des Stahlkords, die durch eine den Stahlkord durchdringende Röntgenstrahlung erzeugt wird, beschreibt;
3 eine Querschnittsansicht ist, die eine Ausführungsform des Luftreifens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
4A bis 4E Strukturen von Reifenkarkassenschichten zeigen, die in den Beispielen gemäß der Erfindung verwendet werden;
5 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 6) zeigt;
6 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 7) zeigt;
7 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 8) zeigt;
8 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 9) zeigt;
9 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 10) zeigt;
10 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 11) zeigt;
11 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 12) zeigt;
12 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 13) zeigt;
13 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 14) zeigt;
14 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 15) zeigt;
15 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 16) zeigt;
16 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 17) zeigt; und
17 eine schematische Querschnittsansicht ist, die einen in einem Beispiel verwendeten Luftreifen (Struktur 18) zeigt.
Ein Stahlkord in einem Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff, der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, muss in einer ebenen Abbildung des Stahlkords, die durch eine den Stahlkord durchdringende Röntgenstrahlung erzeugt wird, Fasern aufweisen, die einen Anteil R der Gesamtfläche von 0,45 oder mehr bis 0,95 oder weniger in einem willkürlich gewählten Bereich des Stahlkords mit einer Länge von 15 mm in der axialen Richtung des Kords besetzen.
Die Länge von 15 mm in der axialen Richtung des Kords entspricht der Länge von 15 mm in der axialen Richtung eines tatsächlichen Kords. Wird in der in den 1 und 2 dargestellten ebenen Abbildung die Gesamtfläche des Kords, die in 1 gestrichelt dargestellt ist, mit A und diejenige Fläche des Kords, die nur Fasern aufweist, also die in 2 ausgefüllte Fläche, mit F bezeichnet, so wird R als R = F/A ausgedrückt.
Wenn der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff in einem Reifen verwendet wird, kann der Anteil der Gesamtfläche, die von den Fasern besetzt ist, direkt gemessen werden, während sich der Verbundwerkstoff in dem Reifen befindet oder nachdem dieser dem Reifen entnommen wurde.
Wenn R weniger als 0,45 beträgt, nimmt das Zugmodul des Kords ab, und die Steifheiterfordernisse der Karkasse können nicht erfüllt werden, obwohl die Kontaktfläche zwischen den einzelnen Fasern und der Gummimatrix groß ist und die Ausbreitung der Korrosion infolge von Wasser auf eine größere Fläche unterdrückt werden kann. Wenn R den Wert von 0,95 überschreitet, nimmt die Verformung der Stahlfaser selbst ab, und die Wirkung in Bezug auf die Verbesserung der Druckermüdungsfestigkeit wird verringert. Der Wert von R beträgt vorzugsweise von 0,50 oder mehr bis 0,90 oder weniger, besser noch von 0,55 oder mehr bis 0,75 oder weniger.
Bei der Berechnung von R werden bei der einzelnen ebenen Abbildung alle Bereiche, die keine Röntgenstrahlung durchlassen, als gefüllte Fläche projiziert, und Zwischenräume, die dahinter verborgen sind, werden nicht erfasst. Daher weisen herkömmliche Stahlkords eine Struktur, die auch als offene Struktur bezeichnet wird, mit einem Wert von R in dem Bereich von 0,98 bis 1,00 auf.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff weist eine offene Kordstruktur auf, vorzugsweise eine offene Kordstruktur, bei der sich die Fasern im Wesentlichen nicht berühren. Die Kontaktfläche zwischen einzelnen Fasern und der Gummimatrix kann verändert werden, indem der mit Fasern besetzte Flächenanteil verändert wird. Folglich kann bei Verwendung des zuvor beschriebenen Stahlkords ein Durchdringen von Wasser in Zwischenräume in dem Stahlkord verhindert werden, indem die Kontaktfläche zwischen den Fasern und der Gummimatrix vergrößert wird. Ferner kann sogenannter Reibverschleiß, der durch Reibung zwischen den einzelnen Fasern verursacht wird, unterdrückt werden, indem die Kontaktfläche zwischen den Fasern und der Gummimatrix vergrößert wird. Auf diese Weise kann die Ausbreitung von Korrosion infolge von Wasser auf eine breitere Fläche, die die Hauptursache der Haltbarkeitsabnahme von Stahlkords darstellt, verhindert und ferner die durch Reibverschleiß erzeugte Korrosion stark vermindert werden.
Der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Stahlkord weist vorzugsweise eine 1 × n Struktur oder eine 1 + n Struktur auf, wobei n vorzugsweise eine natürliche Zahl von 2 bis 7 ist, besser noch von 3 bis 6. Wenn n größer als 7 ist, neigen einzelne Fasern dazu, einander zu berühren, so dass Reibverschleiß auftreten kann. Daher wird ein derartiger Wert für n hinsichtlich der Beibehaltung der Haftung zwischen dem Stahlkord und der Gummimatrix und hinsichtlich der Korrosionsfestigkeit nicht bevorzugt. Der Durchmesser der zum Aufbau des Stahlkords verwendeten Faser beträgt vorzugsweise von 0,125 bis 0,275 mm, besser noch von 0,125 bis 0,230 mm. Wenn der Durchmesser geringer als 0,125 mm ist, ist es schwer, die Fasern bei der Faserherstellung zu dehnen, so dass die Zugfestigkeit der Fasern unzureichend sein kann. Entsprechend ist es schwierig, eine ausreichende Zugfestigkeit des Kords zu erzielen. Wenn derartige Fasern für ein sogenanntes "case-member" eines Reifens, wie beispielsweise eine Karkasse, verwendet wird, nimmt die Festigkeit des case-members ab. Wenn der Durchmesser 0,275 mm überschreitet, nimmt die Ermüdungsfestigkeit ab. Aus diesem Grunde werden derartige Durchmesser nicht bevorzugt.
Zur Herstellung des gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Stahlkords werden beispielsweise einzelne Fasern stark verformt, indem ein Vorformer in dem Verdrillungsschritt unter Verwendung einer Zwirnmaschine, wie beispielsweise eine sogenannte "tubular-machine", verwendet wird. Die geformten Fasern können miteinander verdrillt werden, um einen Stahlkord zu erzeugen.
Je größer der Verformungsgrad relativ zu dem Abstand der Fasern des Kords ist, desto geringer ist die Zugbeanspruchung und desto größer ist die Dehnung beim Bruch.
Der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff kann für Reifen verwendet werden, alleine oder in Verbindung mit anderen Elementen. Die fertigen Reifen können mittels Formen und Vulkanisieren gemäß einem herkömmlichen Prozess hergestellt werden. Allgemein haften die Stahlkords fest an der Gummimatrix, so dass die Haftung kein Problem darstellt, selbst wenn innerhalb des Verbundwerkstoffes viel Wärme erzeugt wird. Beispielsweise zeigen Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffe eine bessere Haltbarkeit als ein Polyethylenterephthalat-(PET)-Kord-Gummiverbundwerkstoff. Jedoch ist die Verringerung der Wärmeerzeugung in einem Verbundwerkstoff sehr wichtig, selbst wenn der Verbundwerkstoff, wie zuvor beschrieben, sehr gute Eigenschaften aufweist. Wenn ein Stahlkord beispielsweise mit einem PET-Kord verglichen wird, weist der Stahlkord eine höhere Biegesteifigkeit auf, zeigt also eine geringere Durchbiegung unter einer Last, weshalb die Erwärmung des Verbundwerkstoffes geringer ist. Ferner weist der zuvor beschriebene Stahlkord im Vergleich mit einem herkömmlichen Stahlkord eine geringere Zugbeanspruchung bei einem bestimmten Dehnungsgrad auf, und der Dehnungsgrad beim Bruch ist relativ groß. Daher zeigt der zuvor beschriebene Stahlkord eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Druckermüdungsfestigkeit, die normalerweise als ein wesentlicher Nachteil eines Stahlkords angesehen wird. Mit anderen Worten kann die Druckermüdungsfestigkeit des zuvor beschriebenen Stahlkords wesentlich verbessert werden, da eine Druckbeanspruchung durch die Deformation der Stahlfasern selbst absorbiert werden kann.
Wenn der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff bei einem Reifen mit einem Plattfuß verwendet wird, stellt die Haftung kein Problem dar, selbst wenn die Wärmeerzeugung in dem Reifen sehr groß ist (Probleme bei einem Plattfuß treten bei anderen Bereichen des Reifens auf), und die Leistung bei einem Plattfuß ist besser als diejenige eines Reifens, bei dem ein PET-Kord oder ein herkömmlicher Stahlkord verwendet wird. Somit kann ein Sicherheitsluftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer sehr guten Haltbarkeit im Falle eines Plattfußes erzielt werden, indem der zuvor beschriebene Stahlkord verwendet wird.
Um die zuvor beschriebene Wirkung noch besser zu entfalten, kann der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff für eine Karkassenschicht eines Reifens verwendet werden.
Die Karkassenschicht, die mit dem in der folgenden Erfindung verwendeten Stahlkord verstärkt ist, kann gemäß einem herkömmlichen Prozess erzeugt werden. Die Karkassenschicht weist vorzugsweise eine Endgröße von 25 pro 5 cm bis 50 pro 5 cm auf, besser noch von 30 pro 5 cm bis 40 pro 5 cm. Ein Reifenrohling wird erzeugt, indem eine vorgefertigte Karkassenschicht bereitgestellt und anschließend eine Vulkanisierung durchgeführt wird.
Für eine hochgeschlagene Karkassenschicht kann eine organische Faser verwendet werden. Vorzugsweise weist die organische Faser einen Schweißpunkt von 245°C oder mehr und eine Wärmefestigkeit auf, wenn die Temperatur eines Reifens im platten Zustand 200°C oder mehr beträgt. Beispiele für die organische Faser umfassen Fasern aus 66-Nylon (66Ny), 46-Nylon (46Ny), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen-2,6-Naphthalat (PEN), Aramid, Polybenzoxazol (PBO) und Polyolefinketon (POK).
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung analysierten mehrere seitlich verstärkte Reifen nach deren Gebrauch im platten Zustand. Dabei wurde festgestellt, dass die Ursachen des Temperaturanstiegs in einem Reifen durch die nachfolgend beschriebenen zwei Phänomene angenähert werden können. Ein Phänomen besteht in der Ansammlung von Wärme, die durch einen sogenannten Hystereseverlust aufgrund der Kompression und der Dehnung von Gummi erzeugt wird. Das andere Phänomen besteht in der konzentrierten Wärmeerzeugung aufgrund einer Scherungsdeformation zwischen einem seitlich verstärkenden Gummi und einem Kernreiter und/oder zwischen einem seitlich verstärkenden Gummi und einem Gürtel unterhalb einer Aufstandfläche. Wenn das Problem auf der Seite des verstärkenden Gummis und/oder des Kernreiters beginnt, ist das erste Phänomen die Hauptursache des Temperaturanstiegs in dem Reifen. Wenn das Problem in der Karkasse beginnt, stellt das zweite Phänomen die Hauptursache dar. Daher ist es bei einer angestrebten Verbesserung der Haltbarkeit eines Reifens im platten Zustand unter Verwendung eines organischen Faserkords, wie beispielsweise ein Polyesterkord und/oder ein Polyamidkord als Verstärkungskord, für die Verbesserung der Haltbarkeit der Karkasse sehr wichtig, dass ein konzentriertes Auftreten einer Scherungsdeformation zwischen dem seitlich verstärkenden Gummi und dem Kernreiter und/oder zwischen dem seitlich verstärkenden Gummi und dem Gürtel unterhalb der Aufstandsfläche unterdrückt wird.
Als Verfahren zum Unterdrücken des Auftretens von Scherungsdeformationen wird es als effektiv erachtet, dass ein Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff mit hohem Elastizitätsmodul und sehr guter Biegesteifigkeit in dem Seitenwandbereich verwendet wird. Wenn jedoch ein herkömmlicher Stahlkord verwendet wird, kann aufgrund des erzeugten Druckes eine Knickermüdung oder plastische Deformation auftreten, da die Deformation eines Reifens während des Rollens des Reifens sehr groß ist, insbesondere während des Rollens des Reifens im platten Zustand.
Gemäß der obigen Betrachtung ist der Anteil der von Fasern besetzten Gesamtfläche in einem in einer Gummimatrix der Zwischenschicht eingebetteten Stahlkord basierend auf der Messung gemäß dem von den Erfindern der vorliegenden Erfindung aufgefundenen spezifischen Verfahren auf einen bestimmten Bereich beschränkt.
Wenn ein Reifen im platte Zustand verwendet wird, ist es vorteilhaft, wenn zwei Karkassenschichten zwecks Unterdrückung von Deformationen verwendet werden. Wenn jedoch zwei Karkassenschichten mit Stahlkords unterhalb des Gürtels positioniert werden, befindet sich die neutrale Achse an einer Position zwischen den beiden Schichten, so dass sich die Druckbelastung bei einer großen Deformation oder bei wiederholten Deformationen auf eine der beiden Schichten konzentriert und eine plastische Deformation oder ein Knicken der Schicht stattfindet. Dieses Phänomen ist nicht erwünscht. Es wurde festgestellt, dass, wenn eine der beiden Schichten unterhalb des Gurtes zwecks Verringerung der Druckbelastung unter dem Gurt in Bereiche unterteilt wird, die Haltbarkeit im platten Zustand verbessert sowie die Leistung, insbesondere der Fahrkomfort, im platten Zustand gesteigert wird. Ferner wird die Stick-Slip-Eigenschaft verbessert. Weiterhin kann auch das Gewicht des Reifens verglichen mit dem eines Reifens, der zwei vollständige Karkassenschichten mit Stahlkords aufweist, verringert werden. Um die oben beschriebenen Effekte zu bewirken, beträgt der Abstand zwischen den geteilten Bereichen der Schicht vorzugsweise wenigstens 20% der Gürtelbreite, besser noch 25 bis 60%.
Die Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen eine Verstärkungsschicht, die am Außenumfang der Gürtelschicht angeordnet sein und sich durch die gesamte Fläche der Gürtelschicht erstrecken kann, oder die allein Endbereiche der Gürtelschicht bedecken kann.
Wenn der zuvor beschriebene Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff an einem Seitenwandbereich als eine Verstärkungsschicht (nachfolgend gelegentlich als ein Einsatz bezeichnet) angeordnet ist, ist es vorteilhaft, dass ein oberer Endbereich des Einsatzes zwischen einem äußeren Endbereich des Gurtes und einer Mitte einer Aufstandsfläche positioniert ist, um die Scherungsdeformation, die zwischen dem seitlich verstärkenden Gummi und dem Kernreiter und/oder zwischen dem seitlich verstärkenden Gummi und dem Gurt unterhalb der Aufstandsfläche konzentriert ist, zu unterdrücken. Es ist bevorzugt, dass der obere Endbereich des Einsatzes 10% oder mehr der Fläche zwischen dem äußeren Endbereich des Gurtes und dem mittleren Bereich der Aufstandsfläche bedeckt. Ferner ist bevorzugt, dass der Abstand zwischen einem unteren Endbereich des Einsatzes und dem äußeren Endbereich des Gurtes 25 mm oder mehr beträgt. Es ist bevorzugt, dass der untere Endbereich des Einsatzes an einer Position unterhalb des oberen Endbereichs des Kernreiters angeordnet ist. Noch vorteilhafter ist es, dass der untere Endbereich des Einsatzes an einer Position des unteren Endbereichs des Kernreiters angeordnet ist. Ferner ist es bevorzugt, dass der obere Endbereich des Einsatzes an einer Position oberhalb des oberen Endbereichs des Kernreiters angeordnet ist. Ferner ist bevorzugt, dass der Einsatz eine Länge von 110% oder mehr der Höhe des Kernreiters aufweist.
Um die Scherungsdeformation zwischen dem Gurt und dem seitlich verstärkenden Gummi zu unterdrücken, ist es ferner vorteilhaft, dass das obere Ende des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffes näher an der Mitte der Aufstandsfläche als an der Mitte des seitlich verstärkenden Gummis angeordnet ist.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die Gummiverstärkungsschicht an dem Seitenwandbereich positioniert sein. Die Form und die Position der Gummiverstärkungsschicht ist nicht besonders beschränkt. Es reicht aus, dass die Gummiverstärkungsschicht wenigstens an einem Bereich des Seitenwandbereichs angeordnet ist. Die Gummiverstärkungsschicht kann sich auch zum Schulterbereich erstrecken. Eine Gummiverstärkungsschicht, die einen Querschnitt mit einer halbmondförmigen Form aufweist, kann an der Innenfläche, der Außenfläche oder an beiden Flächen der Karkassenschicht angeordnet sein. Die Haltbarkeit im dritten Zustand wird insbesondere dann weiter verbessert, wenn die seitenverstärkende Gummischicht mit einer halbmondförmigen Querschnittsform an der Innenfläche der Karkasse angeordnet ist.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung in der Gummimatrix des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs, in der Gummiverstärkungsschicht und in dem Karkassenschicht-Beschichtungsgummi verwendete Gummikomponente ist nicht besonders beschränkt. Beispielsweise kann natürliches Gummi (NR), Butadiengummi (BR), Styren-Butadiengummi (SBR) oder synthetischer Isoprenkautschuk (IR) verwendet werden. Gemäß den Anforderungen können Mittel zugesetzt werden, die normalerweise in der Gummiindustrie verwendet werden, wie beispielsweise Carbon Black und andere Verstärkungsmaterialien, Vulkanisierungsmittel, Vulkanisierungshilfsmittel, Vulkanisierungsbeschleuniger, Antioxidantien, Weichmacher und Aufweichmittel.
Entsprechend der Anwendung des Verbundwerkstoffs werden die physikalischen Eigenschaften der für den Verbundwerkstoff verwendeten Gummizusammensetzung geeignet gewählt. Beispielsweise werden die bevorzugten Bereiche der Zugfestigkeit bei 50% Dehnung (M₅₀) und der Zugfestigkeit bei 100% Dehnung (M₁₀₀) der Gummizusammensetzung wie folgt gewählt: Wenn die Gummizusammensetzung als Karkassenschicht-Beschichtungsgummi verwendet wird, beträgt der Wert für M₅₀ 1,2 MPa bis 6,0 MPa und der Wert für M₁₀₀ 3,0 MPa bis 10,0 MPa für eine mit Stahlkord verstärkte Karkassenschicht, während ein Wert für M₅₀ von 0,9 MPa bis 30 MPa und ein Wert für M₁₀₀ von 1,5 MPa bis 5,0 MPa für eine mit einem organischen Faserkord verstärkte Karkassenschicht bevorzugt wird.
Wenn die Gummizusammensetzung als eine seitlich verstärkende Gummischicht verwendet wird, liegt M₅₀ vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 9,0 MPa und M₁₀₀ im Bereich von 4,0 bis 15,0 MPa, um die Haltbarkeit wirksam zu verbessern.
Bei dem Luftsicherheitsreifen der vorliegenden Erfindung kann wenigstens eine untere Karkassenschicht zwischen einem Seitenwandgummi und der äußeren Fläche der Karkassenschicht angeordnet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend genauer unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Messung von Eigenschaften
Die Zugfestigkeit einer Gummizusammensetzung wurde gemäß dem Verfahren "Japanese Industrial Standard K6301-1995" bei 24°C gemessen. Senkrecht zur Oberfläche des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs wurde eine Bestrahlung mit Röntgenstrahlung durchgeführt.
Die Härte der Gummizusammensetzung wurde gemäß JIS K 6301-1995 (JI-A Härte) gemessen.
Der Anteil der mit Fasern besetzten Gesamtfläche wurde gemäß dem nachfolgenden Verfahren unter Verwendung von K-2, hergestellt von SOFTEX Co., Ltd., zur Erzeugung einer ebenen Abbildung gemessen. Der Anteil der mit Fasern besetzten Gesamtfläche wurde an 10 Positionen der erzeugten Abbildung gemessen, wobei der Durchschnittswert der erzielten Ergebnisse als der Anteil der mit Fasern besetzten Gesamtfläche verwendet wurde. Wenn ein Reifen eine einzelne Schicht aufwies, wurde die Röntgenbestrahlung senkrecht zur Oberfläche des Reifens im Bereich der Position der maximalen Breite des Reifens im Reifenseitenwandbereich durchgeführt. Wenn ein Reifen eine Karkasse mit zwei oder mehr Schichten aufwies, überlappten die Abbildungen der Schichten einander, und eine direkte Messung war schwierig. Daher wurde eine der Schichten der Karkasse entnommen und zur Messung verwendet. In beiden Fällen wurde die Messung genauso durchgeführt, wie es für den Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff beschrieben wurde.
Das Haftretensionsmaß wurde nach folgendem Verfahren gemessen: Eine Testprobe wurde präpariert, indem eine Gummizusammensetzung und Stahlkords mittels Vulkanisieren miteinander verklebt wurden, und die Stahlkords in der präparierten Testprobe wurden teilweise zur Durchführung eines Schältests nach oben gezogen. Die nach oben gezogenen Stahlkords und ein verbleibender Bereich wurden jeweils zwischen einem oberen und einem unteren Futter befestigt. Der Schältest wurde unter Verwendung einer Zugversuchseinrichtung der INSTRON Company bei einer Dehngeschwindigkeit von 50 ± 5 mm pro Minute durchgeführt. Die Ausgangshaftfestigkeit wurde ermittelt, indem der gemessene Wert durch die Anzahl der gedehnten Fäden geteilt wurde. Dann wurde eine weitere Versuchsprobe, die der zuvor verwendeten Versuchsprobe entspricht, in einer Kammer bei einer konstanten Temperatur von 70°C und einer konstanten Feuchtigkeit von 95% für sieben Tage gelagert. Anschließend wurde die behandelte Testprobe mit den gleichen Verfahren, wie sie zuvor beschrieben wurden, getestet, um die Haftkraft nach Aufbewahrung der Probe in einer Atmosphäre mit höherer Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu erhalten. Das Verhältnis dieser Haftkraft zur Anfangshaftkraft wurde als Haftretensionsmaß verwendet.
Die Festigkeit zum Zeitpunkt des Bruchs und die Dehnung zum Zeitpunkt des Bruchs wurden für das verstärkende Stahlkord, das für die Karkassenschichten verwendet wurde, gemäß dem Verfahren "Japanese Industrial Standard G3510-1992" ermittelt.
Die Leistung eines Reifens wurde gemäß den nachfolgenden Verfahren gemessen.
(1) Haltbarkeit im platten Zustand
Ein Reifen wurde an einer Felge befestigt und bis zu einem Innendruck von 3,0 kg/cm² aufgepumpt. Die so erzeugte Anordnung wurde in einem Raum bei einer Temperatur von 38°C für 24 Stunden aufbewahrt, woraufhin der Innendruck des Reifens auf den atmosphärischen Druck verringert wurde, indem einem Ventil des Reifens das Kernstück entnommen wurde. Es wurde ein sogenannter "Trommeltest" des Reifens bei einer Last von 570 kg, einer Geschwindigkeit von 89 km/h und einer Raumtemperatur von 38°C durchgeführt. Die gelaufene Distanz, bevor Probleme auftraten, wurde als Haltbarkeit im platten Zustand angesehen, und die Haltbarkeit wurde als ein Index basierend auf dem Ergebnis eines Kontrollreifens, der auf den Wert 100 gesetzt wurde, ausgedrückt. Je größer der Index, desto besser die Haltbarkeit im platten Zustand.
(2) Haltbarkeit im aufgeblasenen Zustand
Es wurde eine Trommeltest-Einrichtung aus Stahl mit einer glatten Oberfläche und einem Durchmesser von 1,707 m verwendet, und die Umgebungstemperatur war auf 30 ± 3°C eingestellt. Es wurde eine Felge verwendet, die eine Größe aufweist, die durch die Standards der Japanese Automobile Tire Manufacturers Association (JATMA) spezifiziert ist. Es wurde ein Haltbarkeits-Trommeltest bei dem durch die Standards der JATMA spezifizierten maximalen Innendruck unter einer Last, die doppelt so groß wie die durch die Standards der JATMA spezifizierten maximalen Last war, durchgeführt, woraufhin die gefahrene Distanz vor Beschädigung des Reifens gemessen wurde. Als Ein Kriterium für die praktische Verwendung des Reifens wurde das Ergebnis als schwach bewertet, wenn die Distanz 20.000 km oder weniger betrug, und als gut bewertet, wenn die Distanz 20.000 km überschritt.
(3) Haltbarkeit unter nassen Bedingungen
Zur Bewertung der Haltbarkeit unter nassen Bedingungen wurde ein Trommeltest unter den gleichen Bedingungen, wie sie unter Punkt (2) beschrieben wurden, durchgeführt, nachdem 300 cc Wasser in einen Versuchsreifen eingespritzt wurden. Es wurde die Distanz gemessen, bevor der Reifen beschädigt wurde. Als ein Kriterium für den praktischen Gebrauch des Reifens wurde das Ergebnis als schwach bewertet, wenn die Distanz 15.000 km oder weniger betrug, und als gut bewertet, wenn die Distanz 15.000 km überschritt.
(4) Bewertung der Brucheigenschaft der Stahlkords in den Schichten
Ein mit Versuchsrädern versehenes Fahrzeug wurde 300 mal um einem Parcour, der die Form einer 8 aufwies, bei einer Geschwindigkeit von etwa 25 km/h gefahren. Die Kraft, die auf die Reifen in Querrichtung der Reifen während des Versuchs wirkten, betrug 0,7 G. Nach dem Fahren wurde eine Karkassenschicht dem Reifen entnommen und unter Verwendung von Röntgenstrahlung untersucht. An jeder der beiden Positionen unterhalb des Gurtes entlang des Reifenumfangs wurden 50 Fäden der Karkassenschicht untersucht und die Anzahl von gebrochenen Fäden gezählt. Der Anteil von gebrochenen Stahlfäden wurde berechnet und als ein Index ausgedrückt. Die Indizes in den Tabellen sind basierend auf dem Ergebnis eines Kontrollreifens ausgedrückt, der auf den Wert 100 gesetzt wurde. Je geringer die Anzahl, desto besser die Haltbarkeit.
(5) Der Fahrkomfort wurde in dem nachfolgend beschriebenen Verfahren bewertet:
Die Probereifen wurden an einem Personenkraftwagen befestigt und der Fahrkomfort von zwei professionellen Fahrern bewertet. Das Ergebnis wurde anhand einer Skala von 1 bis 10 Punkten ausgedrückt und der Punktedurchschnitt berechnet. Die Ergebnisse der Probereifen und der Vergleichsprobereifen wurden als Indizes basierend auf dem Kontrollwert (Vergleichstestreifen 16), der auf 100 gesetzt wurde, ausgedrückt.
Eine Formulierung einer Gummizusammensetzung, die für eine seitenverstärkende Gummischicht verwendet wurde, ist in Tabelle 1 gezeigt, und eine Formulierung eines Beschichtungsgummis für eine Karkassenschicht ist in den Tabellen 2 und 3 gezeigt. Tabelle 1 Formulierung einer Gummizusammensetzung für ein seitenverstärkendes Gummi

M₅₀ = 4,5 MPa
M₁₀₀ = 10,5 MPa
Härte 80

M₅₀ = 2,4 MPa
M₁₀₀ = 4 MPa

M₅₀ = 1,6 MPa
M₁₀₀ = 2,6 MPa

Beispiel 1
Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffe wurden unter Verwendung der Gummizusammensetzung für das Beschichtungsgummi für eine Karkassenschicht mit einer Formulierung nach Tabelle 2 präpariert. Es wurden drei Arten von Stahlkords verwendet, die einen unterschiedlichen Verformungsgrad aufwiesen, und das Haftretensionsmaß jedes präparierten Verbundwerkstoffes wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Ein Verbundwerkstoff mit einem Wert von R von 0,98 wies eine herkömmliche offene Struktur auf.
Tabelle 4
Wie anhand der Ergebnisse in Tabelle 4 gezeigt ist, zeigten die Gummi-Stahlfäden-Verbundwerkstoffe 1 und 2 ein besseres Haftretensionsmaß als der Verbundwerkstoff mit geschlossener Struktur oder mit der herkömmlichen offenen Struktur.
Mittels eines herkömmlichen Prozesses wurden Reifen der Größe 225/60 R16 präpariert, in denen eine Verstärkungsgummischicht mit einem halbmondförmige Querschnitt innerhalb der Karkassenschicht in dem Seitenwandbereich angeordnet wurde. Die Verstärkungsgummischicht wurde aus einer Gummizusammensetzung mit der in Tabelle 2 gezeigten Formulierung hergestellt.
Die präparierten Reifen wiesen die in den 4A bis 4E gezeigten fünf Karkassenstrukturenarten auf.

Struktur 1: A 3P Struktur mit 2 hochgeschlagenen Karkassenschichten und einer abwärts weisenden Karkassenschicht, die an der Außenseite der hochgeschlagenen Karkassenschicht angeordnet ist.
Struktur 2: A 2P Struktur mit 2 hochgeschlagenen Karkassenschichten, wobei die Bereiche einer der beiden Schichten zum Aufstandsbereich hochgeschlagen sind (umhüllte Struktur).
Struktur 3: A 2P Struktur mit 1 hochgeschlagenen Karkassenschicht und einer abwärts weisenden Karkassenschicht, die an der Außenseite der hochgeschlagenen Karkassenschicht angeordnet ist.
Struktur 4: A 1P Struktur mit einer Karkassenschicht, bei der die Endbereiche zum Aufstandbereich hochgeschlagen sind (umhüllte Struktur).
Struktur 5: A 1P Struktur mit einer hochgeschlagenen Karkassenschicht.

Die Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung wiesen eine Verstärkungsschicht auf, die an dem Außenumfang der Gürtelschicht angeordnet waren und sich durch die gesamte Fläche der Gürtelschicht erstreckten, oder die Endbereiche allein der Gürtelschicht bedeckten, obwohl die Verstärkungsschicht in den Figuren nicht gezeigt ist.
Die Strukturen der Testreifen und die erzielten Ergebnisse sind in den Tabellen 5 bis 7 dargestellt.
Tabelle 5 (U/U/D)^*1
Tabelle 6 (1P Env.)^*1
Tabelle 7 (U/D)
Die in den Tabellen dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Haltbarkeit der Reifen unter Verwendung des Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoffs gemäß der vorliegenden Erfindung als Karkassenschicht im Vergleich zu den Reifen, bei denen Verbundwerkstoffe mit geschlossener Stahlkordstruktur oder der herkömmlichen offenen Stahlkordstruktur als Karkassenschicht verwendet wurde, verbessert wurde. Dieser Vorteil war unabhängig von der Struktur der Karkasse.
Der Grund dafür, dass eine sehr gute Haltbarkeit in dem Test entlang des Parcours mit der Form einer 8 erzielt wurde, kann wie folgt erklärt werden. Beim Fahren entlang des kurvigen Parcours wird eine Kraft auf die Schicht unterhalb des Gurtes derart ausgeübt, dass die Druckbeanspruchung lokal an der Innenseite der Rundung, d.h. an dem Bereich unterhalb des Gurtes, auf dessen Seite die Kraft ausgeübt wird (innen), insbesondere in der Nähe der Gurtendbereiche lokal erhöht wird. Daher wird der Stahlkord selbst mit der Druckkraft beaufschlagt. Bei dem Stahlkord mit der geschlossenen Struktur und bei dem Stahlkord mit der herkömmlichen offenen Struktur, die in den Vergleichsprobereifen verwendet wurden, neigen die Kords zum Bruch, da die Kords eine hohe Steifigheit unter Druck aufweisen und die Kraft direkt auf die Stahlfasern wirkt. Im Gegensatz dazu wird bei dem stark dehnbare Kord die Druckkraft durch Deformation des gesamten Kords kompensiert, da Gummi in höherem Maß eindringt und die Steifigkeit unter Druckbeanspruchung gering ist. Daher nimmt der Druck, der direkt auf die Fasern wirkt, ab, was zu der sehr guten Wirkung hinsichtlich der gesteigerten Haltbarkeit führt.
Beispiel 2
Die schematische Schnittansicht in 5 zeigt das Strukturbeispiel (Struktur 6) eines Testreifens 1 für Personenfahrzeuge, der eine Größe von 225/60 R16 aufweist. Eine Karkasse 2 umfasst eine erste Schicht 2a und eine zweite Schicht 2b, die jeweils mit einem Kord verstärkt sind, eine in den Tabellen 8 und 9 dargestellte Struktur aufweisen und in einer Richtung angeordnet sind, die sich etwa senkrecht zur äquatorialen Ebene 0 erstreckt. Beide Endbereiche der ersten Schicht 2a sind um die Kernringe 3 hochgeschlagen, um hochgeschlagene Bereiche zu bilden. Ein Kernreiter 8 aus einer steifen Gummizusammensetzung ist zwischen dem Kernring 3, der ersten Schicht 2a und dem hochgeschlagenen Bereich derart eingebettet, dass der Kernreiter eine Dicke aufweist, die in Abwärtsrichtung abnimmt. Die zweite Schicht 2b ist eine abwärts weisenden Karkassenschicht mit zwei Bereichen, die beide zwischen einem Seitenwandgummi 7 und der Außenfläche des hochgeschlagenen Bereichs der ersten Schicht 2a angeordnet sind. Eine "End-Count-Number" einer organischen faserverstärkenden Karkasse ist 50 pro 5 cm und eine "End-Count-Number" einer Stahlkord verstärkenden Karkasse ist 36 pro 5 cm.
An der Innenumfangsfläche des Seitenwandgummis 7 der ersten Schicht 2a ist eine Gummiverstärkungsschicht 9 mit einem halbmondförmigen Querschnitt derart angeordnet, dass die Dicke des Seitenwandbereichs des Reifens in einem Gesamtbereich, der sich von der Position oberhalb des Kernreiters 8 über die erste Schicht 2a bis zur Aufstandsschulter 11 erstreckt, etwa dieselbe ist. Die Gummiverstärkungsschicht weist eine maximale Dicke von 13 mm auf. Ein Band 4 umfasst zwei Gummischichten, die mit Stahlkords mit einer Kordstruktur von 1 × 5 verstärkt und in der Richtung schräg zur äquatorialen Ebene 0 in einem Winkel von 26° derart angeordnet sind, dass die Stahlkords in einer Schicht in einer Richtung angeordnet sind, die eine Richtung der Stahlkords in der anderen Schicht schneidet.
Die in 6 gezeigte Struktur 7 entspricht der Struktur 6, abgesehen davon, dass sich die Anordnung der zweiten Schicht 2b von derjenigen in der Struktur 6 unterscheidet. Beide Endbereiche der unteren Karkassenschicht der zweiten Schicht 2b in der Struktur 7 sind zwischen dem Kernreiter 8 und der Innenfläche des hochgeschlagenen Bereichs der ersten Schicht 2a angeordnet, wie es in 6 gezeigt ist.
Die Formulierungen der Gummizusammensetzungen, die für die Gummiverstärkungsschicht mit einem halbmondförmigen Querschnitt für die erste Schicht und für die zweite Schicht verwendet wurden, sind entsprechend in den Tabellen 1, 3 und 2 dargestellt.
Die Leistungen der Reifen wurden mit den gleichen Verfahren gemessen, die in Beispiel 1 verwendet wurden. Für die Messung der Haltbarkeit im platten Zustand wurde das Ergebnis, das mit den Testprobereifen 11 und 18 erzielt wurde, als ein Kontrollwert für die Struktur 6 und die Struktur 7 verwendet.
Die erzielten Ergebnisse sind in den Tabellen 8 und 9 dargestellt.
Tabelle 8
Tabelle 9
Anmerkung:

a:

die erste Schicht schmolz und teilte sich

b:

die zweite Schicht -brach und deformierte sich

c

das Verstärkungsgummi war gebrochen

*

Kontrollwert

Die in den Tabellen 8 und 9 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Testprobereifen eine verbesserte Haltbarkeit sowohl im aufgeblasenen Zustand als auch im platten Zustand aufweisen, und zwar unabhängig von der Struktur der Karkassenschichten.
Beispiel 3
Die schematischen Querschnittsansichten in 7 bis 9 zeigen die Strukturbeispiele (Strukturen 8 bis 10), die bei dem Testreifen 1 für Personenfahrzeuge, der eine Größe von 225/60 R16 aufweist, verwendet wurden. Die Karkasse 2 umfasst eine erste Schicht 2a und eine zweite Schicht 2b, die die in den Tabellen 10 bis 12 gezeigten Strukturen aufweisen, und Karkassenschichtkords sind in der Richtung etwa senkrecht zur äquatorialen Ebene 0 angeordnet. Beide Endbereiche der ersten Schicht 2a sind um die Kernringe 3 hochgeschlagen, um hochgeschlagene Endbereiche zu bilden. Ein Kernreiter 8 aus einer steifen Gummizusammensetzung ist zwischen jedem Reiterring 3, der ersten Schicht 2a und dem hochgeschlagenen Endbereich derart eingebettet, dass der Kernreiter eine Dicke aufweist, die in Aufwärtsrichtung abnimmt. Die zweite Schicht 2b ist eine untere Karkassenschicht, deren beide Endbereiche zwischen dem Seitenwandgummi 7 und der Außenfläche des hochgeschlagenen Bereichs der ersten Schicht 2a angeordnet sind. Eine "End-Count-Number" einer organischen faserverstärkenden Karkasse ist 50 pro 5 cm und eine "End-Count-Number" einer Stahlkord verstärkenden Karkasse ist 36 pro 5 cm.
An der Innenumfangsfläche des Seitenwandgummis 7 der ersten Schicht 2a ist eine Gummiverstärkungsschicht 9 mit einem halbmondförmigen Querschnitt derart angeordnet, dass die Dicke des Seitenwandbereichs des Reifens in einem Gesamtbereich, der sich von der Position oberhalb des Kernreiters 8 über die erste Schicht 2a zur Aufstandsschulter 11 erstreckt, in etwa konstant ist. Die Gummiverstärkungsschicht weist eine maximale Dicke von 13 mm auf. Ein Band 4 umfasst zwei Gummischichten, die mit Stahlkords mit einer Kordstruktur von 1 × 5 verstärkt und in der Richtung schräg zur äquatorialen Ebene 0 in einem Winkel von 26° derart angeordnet sind, dass Stahlkords in einer Schicht in einer Richtung positioniert sind, die eine Richtung der Stahlkords in der anderen Schicht schneidet.
Bei der in 5 gezeigten Struktur 6 ist kein Einsatz angeordnet. Bei den in den 7 bis 9 gezeigten Strukturen 8 bis 10 ist ein Einsatz 10, der in den Tabellen 10 und 12 gezeigt ist, in der in den 7 bis 9 dargestellten Weise angeordnet.
Die Formulierung der Gummizusammensetzung, die für die Gummiverstärkungsschicht mit einem halbmondförmigen Querschnitt verwendet wurde, war dieselbe wie die Gummizusammensetzung, die in Tabelle 1 gezeigt ist. Die Formulierungen der Gummizusammensetzungen, die in der ersten und zweiten Schicht verwendet wurden, und der Einsatz sind in den Tabellen 3 und 2 gezeigt.
Die Probereifen und die Vergleichsprobereifen wurden mit den gleichen Verfahren bewertet, die im Beispiel 2 verwendet wurden.
Die erzielten Ergebnisse sind in den Tabellen 10 bis 12 gezeigt.
Tabelle 10
Tabelle 11
Tabelle 12
Anmerkung:

*1 A: Trennung der Karkasse zwischen dem Kern und dem Verstärkungsgummi B: Schmelzen und Bruch des Karkassenmaterials zwischen dem Verstärkungsgummi und dem Gürtel C: Plastische Deformation des Stahlkords im Schulterbereich D: Bruch des Verstärkungsgummis
*2 Kontrollwert

Die in den Tabellen 10 bis 12 dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Probereifen eine verbesserte Haltbarkeit sowohl im aufgeblasenen Zustand als auch im platten Zustand aufweisen, und zwar unabhängig von der Struktur der Karkassenschichten.
Beispiel 4
Die schematischen Querschnittansichten in den 14 bis 17 zeigen die Strukturbeispiele (Strukturen 15 bis 18), die in dem Testreifen 1 für Personenfahrzeuge, der eine Größe von 225/60 R16 aufweist, verwendet wurden. Die Karkasse 2 umfasst eine erste Schicht 2a und eine zweite Schicht 2b, die Strukturen aufweisen, die in Tabelle 13 gezeigt sind, und in der Richtung etwa senkrecht zur äquatorialen Ebene 0 angeordnet sind. Beide Endbereiche der ersten Schicht 2a sind um einen Kernring 3 hochgeschlagen, um hochgeschlagene Endbereiche zu bilden. Ein Kernreiter 8 aus einer steifen Gummizusammensetzung ist zwischen jedem Kernring 3, der ersten Schicht 2a und dem hochgeschlagenen Endbereich derart eingebettet, dass der Kernreiter eine Dicke aufweist, die in Aufwärtsrichtung abnimmt. Die zweite Schicht 2b ist eine untere Karkassenschicht, deren beiden Enden zwischen dem Seitenwandgummi 7 und der Außenfläche der ersten Schicht 2a angeordnet sind. Bei der in 15 gezeigten Struktur 16 und bei der in 17 gezeigten Struktur 18 sind beide Endbereiche der unteren Karkassenschicht zwischen dem Kernreiter 8 und der Innenfläche des hochgeschlagenen Bereichs der ersten Schicht 2a angeordnet. Bei der in 5 gezeigten Struktur 6 sind weder die erste Schicht 2a noch die zweite Schicht 2b unterhalb des Gürtels in Bereiche getrennt. Bei den Strukturen 15 bis 18 ist entweder die erste Schicht oder die zweite Schicht unterhalb des Gürtels in Bereiche getrennt, wie es in den 14 bis 17 gezeigt ist. Eine "End-Count-Number" einer organisch faserverstärkten Karkasse ist 50 pro 5 cm und eine "End-Count-Number" einer Stahlkord verstärkten Karkasse ist 36 pro 5 cm.
An der Innenumfangsfläche des Seitenwandgummis 7 der ersten Schicht 2a ist eine Gummiverstärkungsschicht 9 mit einem halbmondförmigen Querschnitt derart angeordnet, dass die Dicke des Seitenwandbereichs des Reifens in einem Gesamtbereich, der sich von der Position oberhalb des Kernreiters 8 über die erste Schicht 2a zur Aufstandsschulter erstreckt, in etwa konstant ist. Die Gummiverstärkungsschicht weist eine maximale Dicke von 13 mm auf. Der Gurt 4 umfasst zwei Gummischichten, die mit Stahlkords mit einer Kordstruktur von 1 × 5 verstärkt und in der Richtung schräg zu der äquatorialen Ebene 0 in einem Winkel von 26° derart angeordnet sind, dass Stahlkords in einer Schicht in einer Richtung angeordnet sind, die eine Richtung der Stahlkords in der anderen Schicht schneidet.
Die Formulierung der Gummizusammensetzung, die für die Gummiverstärkungsschicht mit einem halbmondförmigen Querschnitt verwendet wurde, entspricht der Gummizusammensetzung, die in Tabelle 1 gezeigt ist. Die Formulierung der Gummizusammensetzung für die Karkassenschicht ist in Tabelle 2 gezeigt.
Die Probereifen und die Vergleichsprobereifen wurden mit denselben Verfahren bewertet, die in Beispiel 2 verwendet wurden.
Die Ergebnisse wurden als ein Index basierend auf dem Kontrollwert ausgedrückt, d.h. basierend auf dem Ergebnis, das mit dem Vergleichsprobereifen 16 und dem Vergleichsprobereifen 37 erzielt wurde, die auf 100 gesetzt wurden.
Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 13 dargestellt.
Tabelle 13
Die Ergebnisse in Tabelle 13 zeigen, dass die Probereifen eine verbesserte Haltbarkeit sowohl im aufgeblasenen Zustand als auch im platten Zustand aufweisen, und zwar unabhängig von der Struktur der Karkassenschichten.

Claims

Luftreifen (1) für Personenfahrzeuge, der in einer Karkassenschicht (2) oder in einer Einsatzschicht (10) eines Seitenwandbereichs (7) von diesem einen Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff aufweist, der einen Stahlkord umfasst, der in einer ebenen Abbildung des Verbundwerkstoffs, die mittels einer den Verbundwerkstoff durchdringenden Röntgenstrahlung erzeugt wird, einen Anteil R der Gesamtfläche, der von Fasern besetzt ist, von 0,45 oder mehr bis 0,95 oder weniger in einem willkürlich gewählten Bereich des Stahlkords mit einer Länge von 15 mm in einer axialen Richtung des Kords aufweist, wobei die Länge von 15 mm in einer axialen Richtung des Kords einer Länge 15 mm in einer axialen Richtung eines tatsächlichen Kords entspricht, und der Anteil R der Gesamtfläche, der mit Fasern besetzt ist, als R = F/A ausgedrückt wird, wobei A der Gesamtfläche entspricht, die von der Außenlinie des Kords in der ebenen Abbildung umgeben ist, und F der Fläche des Kords entspricht, die von den Fasern besetzt ist.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach Anspruch 1, wobei die Fasern des Stahlkords im Wesentlichen unabhängig voneinander in einer Gummimatrix vorhanden sind.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Stahlkord entweder eine 1 × n Struktur oder eine 1 + n Struktur aufweist, wobei n im Bereich von 2 ≤ n ≤ 7 liegt.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Faser in dem Stahlkord einen Durchmesser in einem Bereich von 0,125 bis 0,275 mm aufweist.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Seitenwandbereich (7) des Luftreifens mit einer Gummiverstärkungsschicht (9) verstärkt ist.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Karkasse (2) des Luftreifens umfasst: eine hochgeschlagene Schicht (2a), die mit einem Kord aus einer organischen Faser mit einem Schmelzpunkt von 245°C oder mehr verstärkt ist, und eine abwärts weisende Karkassenschicht (2b) mit einem Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff, in dem mehrere Stahlkords, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, in einer Gummimatrix eingebettet sind, wobei die abwärts weisende Schicht zwischen einem Seitenwandgummi und einer Außenfläche in der hochgeschlagenen Schicht (2a) positioniert ist.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der eine Karkassenschicht (2a) aufweist, die mit Polyesterkords und/oder Polyamidkords verstärkt ist; wobei der Gummi-Stahlkord-Verbundwerkstoff in einem Seitenwandbereich (7) angeordnet ist und der Verbundwerkstoff, in dem mehrere Stahlkords im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, in einer Gummimatrix eingebettet ist.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Karkasse (2) des Luftreifens eine hochgeschlagene Schicht (2a) und eine abwärts weisende Schicht (2b) aufweist, und die abwärts weisende Schicht mehrere Stahlkords, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und eine Gummimatrix umfasst, und zwischen dem Seitenwandbereich (7) und einer Außenfläche der hochgeschlagenen Schicht (2a) angeordnet ist, wobei die hochgeschlagene Schicht (2a) oder die abwärts weisende Schicht (2b) eine unterteilte Karkassenschicht ist, die unterhalb eines Gürtelbereichs (4) unterteilt ist.
Luftreifen für Personenfahrzeuge nach Anspruch 8, wobei die hochgeschlagene Schicht (2a) oder die abwärts weisende Schicht (2b) in Bereiche unterteilt ist, die unter dem Gürtelbereich (4) mit einem Abstand von wenigstens 20% einer Breite des Gürtelbereichs zwischen den Bereichen angeordnet sind.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der ein platter Reifen ist.