EP2398657A1 - Pneumatic tire for vehicles - Google Patents

Pneumatic tire for vehicles

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Publication number
EP2398657A1
EP2398657A1 EP09748112A EP09748112A EP2398657A1 EP 2398657 A1 EP2398657 A1 EP 2398657A1 EP 09748112 A EP09748112 A EP 09748112A EP 09748112 A EP09748112 A EP 09748112A EP 2398657 A1 EP2398657 A1 EP 2398657A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle tire
pneumatic vehicle
tire according
polyester
cord
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP09748112A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Reese
Kay Bernkurth
Martin Francke
Reinhard Ludwig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Reifen Deutschland GmbH filed Critical Continental Reifen Deutschland GmbH
Publication of EP2398657A1 publication Critical patent/EP2398657A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/22—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10—Tires, resilient
    • Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10765—Characterized by belt or breaker structure
    • Y10T152/1081—Breaker or belt characterized by the chemical composition or physical properties of elastomer or the like

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic vehicle tire having a belt and a reinforcement layer embedded in at least one rubber compound.
  • Strength supports for reinforcing various elastomeric products are well known.
  • a belt bandage which is formed in one or more layers, covering the belt edges and contains parallel and substantially circumferentially extending reinforcements in the form of rubber embedded in the cords.
  • This belt bandage serves, in particular in high-speed deployment, to prevent an elevation of the tire by the centrifugal forces occurring during driving.
  • the bandage is applied in the manufacture of tires in the form of layers, strips or single cords with embedded in an unvulcanized rubber compound reinforcements, which are wound or wound on the belt.
  • the strength members are embedded in rubber by a calender or a calender in the longitudinal direction by a set of substantially parallel filiform reinforcing agents, which are usually pretreated with an impregnation thermally and / or for better adhesion to the embedding rubber in the manner known to those skilled in the art go through an extruder to coat with the rubber compound.
  • the cords of the bandage are to allow a sufficient elevation in the camber and in the vulcanization mold in the tire manufacture, so that the tire can be formed precisely, and they should have a good high-speed capability after completion of the tire while driving, i. ensure a good dimensional stability.
  • the cords should be stretched to an elongation of about ⁇ -4% with moderate effort and from a higher elongation only with very high force.
  • Conveyor belts are belts made endless, which as an essential feature usually contain a reinforcement made of fabric inserts constructed of identical and / or different cord materials.
  • the cord fabric is subject here already in the production of conveyor belts strong mechanical stress. It is fritationiert or paved to make it easy to attach to the slip layer and then occupied in the calender on both sides, several times doubled and finally aufkalandriert the ceiling pad.
  • Conveyor belts usually have to withstand considerable loads due to high transport rates, which is why usually a high strength carrier use is necessary.
  • a tension member is formed from a reinforcement layer consisting of cable cords.
  • the cords embedded in a rubber matrix are protected by one or two rubberized transfer fabrics.
  • the Cord should allow the flat belt transmission of high forces at low strains.
  • fabric hoses that are exposed to high internal and external pressures and therefore be reinforced by a suitable reinforcement layer of a cord fabric or individual cords.
  • reinforcement by a reinforcing layer constructed of cords is also important for partially absorbing the stresses of compression, tension or thrust.
  • the requirement for the strengthened support layer composed of cords in turn lies in the high power transmission with the lowest possible strains.
  • Hybrid cord ensures a lower separation of the individual threads of the
  • D2 describes a dip-coated hybrid cord comprising a rayon and a lyocell
  • vehicle tires having a low-spin strength strength cord of 40 to 100 t / m is known from D3_. This is intended to improve the rolling resistance of high-speed tires.
  • D4 is known a vehicle tire having a strength carrier cord consisting of monofilament yarn, the monofilament having a fineness of at least 250 dtex and wherein the monofilament is not twisted.
  • D5_ and D6 respectively describe lightweight tires with optimized rolling resistance behavior with an "overlay" of cords selected from the group consisting of aramid, rayon, PEN, PET and PVA, the belts of which are made of fiberglass (D5) or rayon (D6).
  • D7 discloses a pneumatic vehicle tire having a so-called 0 ° belt ply consisting of polyethylene terephthalate or nylon fibers.
  • the twist is not more than 300 t / m.
  • the object of the invention is therefore to provide a pneumatic vehicle tire having a built up of yarns and / or cords reinforcement layer, which have a lower shrinkage behavior and a higher dimensional stability.
  • the object of the invention is achieved in that the pneumatic vehicle tire with a belt and embedded in at least one rubber compound
  • Reinforcing layer is characterized in that the belt consists of a material which is selected from the group consisting of steel, aramid, carbon fibers, natural fibers, magnesium and magnesium compounds and that the reinforcement layer at an angle between 0 ° and 5 ° to the circumferential direction of single or multi-layered is and consists of at least one polyester yarn and / or polyester cord.
  • such a reinforcement layer in a pneumatic vehicle tire whose belt material is selected from the group consisting of steel, aramid, carbon fibers, natural fibers, magnesium and magnesium compounds, is characterized by a significantly improved shrinkage behavior and a significantly improved dimensional stability.
  • the skilled person known use of polyamide yarns and cords in a reinforcement layer has a low elastic modulus and shows in the finished tire the disadvantage of high heat shrinkage.
  • reinforcing layer layers thus constructed are disadvantageous because they have too little elongation, so that the green tire is insufficiently moldable and thus only poor uniformity of the tire can be obtained.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention with a reinforcement layer of polyester yarn and / or polyester cord does not exhibit these disadvantages mentioned above.
  • the use of a reinforcing layer polyester yarn and / or polyester cord is significantly less expensive than the use of the hitherto customary aramid yarns or cords and / or as the use of hybrid cords.
  • the reinforcement layer is formed at an angle between 0 ° and 5 ° to the circumferential direction single-layer or multi-layer, wherein single-layer is preferred. Trained in this context means that it is wound in the circumferential direction single-layered or multi-layered, preferably single-layered.
  • the belt of the vehicle pneumatic tire of the present invention is made of a material selected from the group consisting of steel, aramid, carbon fibers, natural fibers, magnesium and magnesium compounds, with steel being preferred.
  • the polyester yarn and / or the polyester cord are an HMLS polyester yarn and / or an HMLS polyester cord (High Modulus Low Shrinkage) or a HMHS polyester yarn and / or an HMHS polyester cord (High Modulus High Shrinkage).
  • an HMLS polyester yarn and / or an HMLS polyene cord is used, wherein the dipped polyester yarn and / or the dipped HMLS polyester cord for use in tires should have a shrinkage at 180 ° C. according to ASTM D 855 of 2% ⁇ 1.0%
  • a cord in contrast to a yarn, consists of at least two yarns twisted together.
  • the polyester of the polyester yarn and / or the polyester cord selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET) and / or polyethylene naphthalate (PEN) and / or polybutylene terephthalate (PBT) and / or polycarbonate (PC).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • the polyester cord has a fineness of 2000 to 5000 dtex, preferably of 3000 to 4000 dtex, and / or the polyester yarn has a fineness of 1000 to 1670 dtex, preferably 1100 to 1440 dtex.
  • the expert person is aware that the information for cords refers to the entire dtex.
  • the polyester yarn preferably present as dipped cords, i. already provided with an adhesive impregnation, with a twist number of 250 to 500 t / m, preferably with 370 to 430 t / m end twisted and a strain value at 45 N according to ASTM D 855 between 2.0 and 5.5%, preferably between 2 , 7 and 5.0%, more preferably between 3.2 and 4.5%.
  • the reinforcement layer embedded in at least one rubber mixture is used in a pneumatic vehicle tire, preferably as a belt bandage and / or or as a bead reinforcer, so the tire has a particularly good
  • the cord density in a particular embodiment is 80 to 125 epdm, preferably 90 to 110 epdm.
  • the specified forces are clearly defined by the dependence on the strain.
  • the shrinkage is defined by the dependence on the counterforce.
  • the values given are laboratory data with a preload of 0.5 cN / tex, ie 940x2 results in a preload of 94cN and in 1440x2 a preload of 144cN.
  • the higher modulus of the polyester cord requires that the number of layers of the
  • Strengthener can be reduced by about 50%, which also reduces the amount of the rubber mixture in which the reinforcement layer is embedded. This results in a better rolling resistance behavior of the pneumatic vehicle tire and consequently a lower fuel consumption. The significantly improved shrinkage results in the pneumatic vehicle tire increased dimensional stability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

The invention relates to a pneumatic tire for vehicles, having a belt and a reinforcing material layer embedded in at least one rubber mixture, wherein the belt is made of a material selected from the group made up of steel, aramid, carbon fiber, natural fiber, magnesium, and magnesium compounds, wherein the reinforcing material layer is a single or multiple layer at an angle between 0° and 5° to the circumferential direction, and is made of at least one polyester thread and/or polyester cord.

Description

Continental Reifen Deutschland GmbH P2009-030-WO-PCT/Pr Continental Tire Germany GmbH P2009-030-WO-PCT / Pr
04.11.200904/11/2009
Beschreibungdescription
FahrzeugluftreifenVehicle tires
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem Gürtel und einer in wenigstens eine Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgerlage.The invention relates to a pneumatic vehicle tire having a belt and a reinforcement layer embedded in at least one rubber compound.
Festigkeitsträger zur Verstärkung verschiedener elastomerer Erzeugnisse sind hinreichend bekannt. So ist für Fahrzeugluftreifen bekannt, eine Gürtelbandage zu verwenden, die ein- oder mehrlagig ausgebildet ist, die Gürtelränder abdeckt und parallel und im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Festigkeitsträger in Form von im Gummi eingebetteten Corden enthält. Diese Gürtelbandage dient dazu, insbesondere im Hochgeschwindigkeitseinsatz, eine Erhebung des Reifen durch die im Fahrbetrieb auftretenden Fliehkräfte zu verhindern.Strength supports for reinforcing various elastomeric products are well known. Thus, for pneumatic vehicle tires is known to use a belt bandage, which is formed in one or more layers, covering the belt edges and contains parallel and substantially circumferentially extending reinforcements in the form of rubber embedded in the cords. This belt bandage serves, in particular in high-speed deployment, to prevent an elevation of the tire by the centrifugal forces occurring during driving.
Die Bandage wird bei der Reifenherstellung in Form von Lagen, Streifen oder Einzel- Corden mit in eine unvulkanisierte Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgern aufgebracht, die auf den Gürtel gewickelt oder gespult werden. Die Festigkeitsträger werden in Kautschuk eingebettet, indem eine Schar von im Wesentlichen parallel liegenden fadenförmigen Festigkeitsträgern, die in der Regel thermisch und/oder zur besseren Haftung am einbettenden Gummi in der der fachkundigen Person bekannten Art mit einer Imprägnierung vorbehandelt sind, in Längsrichtung einen Kalander oder einen Extruder zur Ummantelung mit der Kautschukmischung durchlaufen. Bei der Bombage mit bisher im Einsatz befindlichen Vorrichtungen und der Vulkanisation des Reifens dehnt sich der Reifen in der Regel im Schulterbereich durch die Erhebung um bis zu 2 % und im Mittenbereich um bis zu 4 % im Vergleich zum unvulkanisierten Rohling, wenn der Rohling auf einer flachen Trommel gewickelt wird. Bei neueren Aufbautrommeln wird nur noch eine geringere Dehnung während der Reifenherstellung von etwa max. 2 % gefordert. Bei moderneren Vorrichtungen ist die Erhebung geringer. Ein weiteres Problem besteht in dem Schrumpfverhalten des jeweiligen Cordmaterials bei erhöhter Temperatur. Ein geringeres Schrumpfverhalten bedingt eine höhere Dimensionsstabilität des Fahrzeugreifens und somit ein besseres, der fachkundigen Person bekanntes, Flatspotverhalten (= Abplattungen bei Last).The bandage is applied in the manufacture of tires in the form of layers, strips or single cords with embedded in an unvulcanized rubber compound reinforcements, which are wound or wound on the belt. The strength members are embedded in rubber by a calender or a calender in the longitudinal direction by a set of substantially parallel filiform reinforcing agents, which are usually pretreated with an impregnation thermally and / or for better adhesion to the embedding rubber in the manner known to those skilled in the art go through an extruder to coat with the rubber compound. In the bombing with previously used devices and the vulcanization of the tire, the tire usually extends in the shoulder area by the survey by up to 2% and in the central region by up to 4% compared to the unvulcanized blank when the Blank is wound on a flat drum. With newer construction drums only a lower elongation during tire production of about max. 2% required. For more modern devices, the survey is lower. Another problem is the shrinkage behavior of the respective cord material at elevated temperature. A lower shrinkage behavior causes a higher dimensional stability of the vehicle tire and thus a better, known to the expert person, flat spot behavior (= flattening under load).
Die Corde der Bandage sollen bei der Reifenherstellung eine ausreichende Erhebung bei der Bombage und in der Vulkanisationsform zulassen, damit der Reifen präzise ausgeformt werden kann, und sie sollen nach der Fertigstellung des Reifens im Fahrbetrieb eine gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit, d.h. eine gute Dimensionsstabilität, gewährleisten. Um diesen Anforderungen zu genügen, sollten sich die Corde bis zu einer Dehnung von ca. ^-4 % mit mäßigem Kraftaufwand und ab einer höheren Dehnung nur noch mit sehr hohem Kraftaufwand dehnen lassen.The cords of the bandage are to allow a sufficient elevation in the camber and in the vulcanization mold in the tire manufacture, so that the tire can be formed precisely, and they should have a good high-speed capability after completion of the tire while driving, i. ensure a good dimensional stability. To meet these requirements, the cords should be stretched to an elongation of about ^ -4% with moderate effort and from a higher elongation only with very high force.
Fördergurte sind endlos gemachte Gurte, die als wesentliches Merkmal einen Festigkeitsträger meist aus Gewebeeinlagen, aufgebaut aus gleichen und / oder verschiedenen Cordmaterialien, enthalten. Das Cordgewebe unterliegt hierbei schon bei der Herstellung der Fördergurte starken mechanischen Beanspruchungen. Es wird friktioniert oder geteigt, um es haftungsfreundlich zur Belegschicht auszurüsten und danach im Kalander beidseitig belegt, mehrfach dubliert und schließlich die Deckenauflage aufkalandriert. Fördergurte müssen in der Regel erhebliche Belastungen bedingt durch hohe Transportleistungen aushalten, weshalb üblicherweise ein hoher Festigkeitsträger- einsatz nötig ist.Conveyor belts are belts made endless, which as an essential feature usually contain a reinforcement made of fabric inserts constructed of identical and / or different cord materials. The cord fabric is subject here already in the production of conveyor belts strong mechanical stress. It is friktioniert or paved to make it easy to attach to the slip layer and then occupied in the calender on both sides, several times doubled and finally aufkalandriert the ceiling pad. Conveyor belts usually have to withstand considerable loads due to high transport rates, which is why usually a high strength carrier use is necessary.
Für Flachriemen wird ein Zugträger aus einer Festigkeitsträgerlage bestehend aus Kabelcordfäden gebildet. Die in einer Kautschukmatrix eingebetteten Cordfäden werden durch ein oder zwei gummierte Umlagegewebe geschützt. Der Cord soll dem Flachriemen eine Übertragung hoher Kräfte bei geringen Dehnungen ermöglichen. Selbiges gilt auch für Gewebeschläuche, die hohen Innen- und Außendrucken ausgesetzt sind und daher durch eine geeignete Festigkeitsträgerlage aus einem Cordgewebe oder aus einzelnen Cordfäden verstärkt werden. Bei der Cordierung der Gewebeschläuche ist es wichtig, die Cordfäden in bestimmten Winkeln aufzutragen, um eine Längung und Verdünnung oder eine Aufweitung und Verkürzung zu verhindern. Für aus einer oder mehreren Kautschukmatrix / Kautschukmatrizes aufgebauten Luftfederbälge ist eine Verstärkung durch eine aus Corden aufgebaute Festigkeitsträgerlage zum teilweise Abfangen der Beanspruchungen durch Druck, Zug oder Schub ebenso bedeutend. Die Anforderung an die aus Corden aufgebaute Festigkeitsträgerlage liegt wiederum in der hohen Kraftübertragung bei möglichst geringen Dehnungen.For flat belts, a tension member is formed from a reinforcement layer consisting of cable cords. The cords embedded in a rubber matrix are protected by one or two rubberized transfer fabrics. The Cord should allow the flat belt transmission of high forces at low strains. The same applies to fabric hoses that are exposed to high internal and external pressures and therefore be reinforced by a suitable reinforcement layer of a cord fabric or individual cords. When cording the fabric hoses, it is important to apply the cords at certain angles to prevent elongation and thinning or widening and shortening. For air bellows constructed of one or more rubber matrix / rubber matrices, reinforcement by a reinforcing layer constructed of cords is also important for partially absorbing the stresses of compression, tension or thrust. The requirement for the strengthened support layer composed of cords in turn lies in the high power transmission with the lowest possible strains.
Zum Stand der Technik sind folgende Druckschriften zu würdigen:The following documents are to be appreciated from the prior art:
(Dl) US 7,252,129 B2(D1) US Pat. No. 7,252,129 B2
(D2) EP 1 703 005 Bl (D3) GB 2 139 574 A(D2) EP 1 703 005 B1 (D3) GB 2 139 574 A
(D4) GB 2 172 251 A(D4) GB 2 172 251 A
(D5) US 6,016,858 Al(D5) US 6,016,858 A1
(D6) US 6,082,423 Al(D6) US Pat. No. 6,082,423 A1
(D7) EP 0 715 971 A2(D7) EP 0 715 971 A2
Aus Dl ist ein Hybridkord bestehend aus Aramidfasern und einer weiteren Faser ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyester, Nylon und Rayon bekannt. DieserFrom Dl is known a hybrid cord consisting of aramid fibers and another fiber selected from the group consisting of polyester, nylon and rayon. This
Hybridkord gewährleistet eine geringere Separierung der einzelnen Fäden derHybrid cord ensures a lower separation of the individual threads of the
Festigkeitsträgerlage.Reinforcement layer.
D2 beschreibt einen tauchbeschichteten Hybridcord umfassend ein Rayon und ein Lyocell-D2 describes a dip-coated hybrid cord comprising a rayon and a lyocell
Garn, der sich durch gute Ermüdungsbeständigkeit auszeichnet.Yarn characterized by good fatigue resistance.
Die Offenbarung von Fahrzeugreifen mit einem Festigkeitsträgerkord mit einer geringen Drehungszahl von 40 bis 100 t/m ist aus D3_ bekannt. Dies soll den Rollwiderstand von Hochgeschwindigkeitsreifen verbessern. Aus D4 ist ein Fahrzeugreifen mit einem Festigkeitsträgercord bekannt, der aus Monofilamentgarn besteht, wobei das Monofilament eine Feinheit von wenigstens 250 dtex besitzt und wobei das Monofilament nicht verdreht ist.The disclosure of vehicle tires having a low-spin strength strength cord of 40 to 100 t / m is known from D3_. This is intended to improve the rolling resistance of high-speed tires. From D4 is known a vehicle tire having a strength carrier cord consisting of monofilament yarn, the monofilament having a fineness of at least 250 dtex and wherein the monofilament is not twisted.
D5_ und D6 beschreiben jeweils Leichtgewichtreifen mit optimiertem Rollwiderstandsverhalten mit einem „Overlay" aus Corden, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Aramid, Rayon, PEN, PET und PVA. Die Gürtel der jeweiligen reifen bestehen hierbei aus Fiberglas (D5) oder aus Rayon (D6).D5_ and D6 respectively describe lightweight tires with optimized rolling resistance behavior with an "overlay" of cords selected from the group consisting of aramid, rayon, PEN, PET and PVA, the belts of which are made of fiberglass (D5) or rayon (D6).
D7 offenbart einen Fahrzeugluftreifen mit einer so genannten 0° Gürtellage, welche aus Polyethylenteraphthalat- oder Nylonfasern besteht. Der Twist beträgt hierbei nicht mehr als 300 t/m.D7 discloses a pneumatic vehicle tire having a so-called 0 ° belt ply consisting of polyethylene terephthalate or nylon fibers. The twist is not more than 300 t / m.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin einen Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, der eine aus Garnen und / oder Corden aufgebaute Festigkeitsträgerlage besitzt, die ein geringeres Schrumpfverhalten und eine höhere Dimensionsstabilität aufweisen.The object of the invention is therefore to provide a pneumatic vehicle tire having a built up of yarns and / or cords reinforcement layer, which have a lower shrinkage behavior and a higher dimensional stability.
Gelöst wird erfindungsgemäße Aufgabe dadurch, dass der Fahrzeugluftreifen mit einem Gürtel und einer in wenigstens eine Kautschukmischung eingebettetenThe object of the invention is achieved in that the pneumatic vehicle tire with a belt and embedded in at least one rubber compound
Festigkeitsträgerlage dadurch gekennzeichnet ist, dass der Gürtel aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Aramid, Kohlefasern, Naturfasern, Magnesium und Magnesiumverbindungen und dass die Festigkeitsträgerlage in einem Winkel zwischen 0° und 5° zur Umfangsrichtung einlagig oder mehrlagig ist und aus wenigstens einem Polyestergarn und / oder Polyestercord besteht.Reinforcing layer is characterized in that the belt consists of a material which is selected from the group consisting of steel, aramid, carbon fibers, natural fibers, magnesium and magnesium compounds and that the reinforcement layer at an angle between 0 ° and 5 ° to the circumferential direction of single or multi-layered is and consists of at least one polyester yarn and / or polyester cord.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine solche Festigkeitsträgerlage in einem Fahrzeugluftreifen, dessen Gürtelmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Aramid, Kohlefasern, Naturfasern, Magnesium und Magnesiumverbindungen, sich durch ein deutlich verbessertes Schrumpfverhalten und eine deutlich verbesserte Dimensionsstabilität auszeichnet. Der der fachkundigen Person bekannte Einsatz von Polyamidgarnen und -corden in einer Festigkeitsträgerlage weist einen geringen Elastizitätsmodul auf und zeigt im fertigen Reifen den Nachteil des hohen Heißschrumpfens.Surprisingly, it has been found that such a reinforcement layer in a pneumatic vehicle tire whose belt material is selected from the group consisting of steel, aramid, carbon fibers, natural fibers, magnesium and magnesium compounds, is characterized by a significantly improved shrinkage behavior and a significantly improved dimensional stability. The skilled person known use of polyamide yarns and cords in a reinforcement layer has a low elastic modulus and shows in the finished tire the disadvantage of high heat shrinkage.
Bei Verwendung von Aramidgarnen und / oder -corden während des Reifenaufbaus zeigen sich dagegen so aufgebaute Festigkeitsträgerlagen als nachteilig, weil diese eine zu geringe Dehnung haben, so dass der Reifenrohling nur ungenügend ausformbar ist und dadurch nur eine schlechte Uniformity des Reifens zu erhalten ist.On the other hand, when using aramid yarns and / or cords during tire building, reinforcing layer layers thus constructed are disadvantageous because they have too little elongation, so that the green tire is insufficiently moldable and thus only poor uniformity of the tire can be obtained.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen mit einer Festigkeitsträgerlage aus Polyestergarn und / oder Polyestercord hingegen zeigt diese obig erwähnten Nachteile nicht. Zusätzlich ist die Verwendung von einer Festigkeitsträgerlage Polyestergarn und / oder Polyestercord deutlich kostengünstiger als die Verwendung des bisher üblichen Aramidgarnen oder - corden und / oder als die Verwendung von Hybridcorden.The pneumatic vehicle tire according to the invention with a reinforcement layer of polyester yarn and / or polyester cord, on the other hand, does not exhibit these disadvantages mentioned above. In addition, the use of a reinforcing layer polyester yarn and / or polyester cord is significantly less expensive than the use of the hitherto customary aramid yarns or cords and / or as the use of hybrid cords.
Des Weiteren ist die Festigkeitsträgerlage in einem Winkel zwischen 0° und 5° zur Umfangsrichtung einlagig oder mehrlagig ausgebildet, wobei einlagig bevorzugt ist. Ausgebildet bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sie in Umfangsrichtung einlagig oder mehrlagig, bevorzugt einlagig, gespult ist.Furthermore, the reinforcement layer is formed at an angle between 0 ° and 5 ° to the circumferential direction single-layer or multi-layer, wherein single-layer is preferred. Trained in this context means that it is wound in the circumferential direction single-layered or multi-layered, preferably single-layered.
Der Gürtel des erfmdungsgemäßen Fahrzeugluftreifen besteht aus einem Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Stahl, Aramid, Kohlefasern, Naturfasern, Magnesium und Magnesiumverbindungen, wobei Stahl bevorzugt ist.The belt of the vehicle pneumatic tire of the present invention is made of a material selected from the group consisting of steel, aramid, carbon fibers, natural fibers, magnesium and magnesium compounds, with steel being preferred.
Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Polyestergarn und / oder der Polyestercord ein HMLS-Polyestergarn und / oder ein HMLS-Polyestercord (High Modulus Low Shrinkage) oder ein HMHS-Polyestergarn und / oder ein HMHS-Polyestercord (High Modulus High Shrinkage) ist. Vorzugsweise wird ein HMLS-Polyestergarn und / oder ein HMLS-Polyetsercord verwendet, wobei das gedippte Polyestergarn und / oder der gedippte HMLS-Polyestercord für die Anwendung im Reifen einen Schrumpf bei 1800C gemäß ASTM D 855 von 2% ± 1,0% haben sollteIt has proven advantageous if the polyester yarn and / or the polyester cord are an HMLS polyester yarn and / or an HMLS polyester cord (High Modulus Low Shrinkage) or a HMHS polyester yarn and / or an HMHS polyester cord (High Modulus High Shrinkage). is. Preferably, an HMLS polyester yarn and / or an HMLS polyene cord is used, wherein the dipped polyester yarn and / or the dipped HMLS polyester cord for use in tires should have a shrinkage at 180 ° C. according to ASTM D 855 of 2% ± 1.0%
In Fahrzeugluftreifen und in technischen Gummiartikeln wird vielfach nicht das reine Garn verwendet, sondern zumeist ein Cord. Ein Cord besteht im Gegensatz zu einem Garn aus wenigstens zwei Garnen, die miteinander vertwistet sind.In pneumatic vehicle tires and in technical rubber articles often not pure yarn is used, but mostly a corduroy. A cord, in contrast to a yarn, consists of at least two yarns twisted together.
Vorteilhafterweise ist das Polyester des Polyestergarns und / oder des Polyestercords ausgewählt aus der Gruppe bestehen aus Polyethylenterephthalat (PET) und / oder Polyethylennaphthalat (PEN) und / oder Polybutylenterephthalat (PBT) und / oder Polycarbonat (PC).Advantageously, the polyester of the polyester yarn and / or the polyester cord selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET) and / or polyethylene naphthalate (PEN) and / or polybutylene terephthalate (PBT) and / or polycarbonate (PC).
Um eine zuverlässige Haftung von textilen Festigkeitsträgern zum Gummi zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, das Polyestergarn und / oder den Polyestercord mit einer Haftimprägnierung, z.B. mit einem RFL-Dip im 1- oder 2-Bad- Verfahren, zu versehen.In order to ensure a reliable adhesion of textile reinforcing materials to the rubber, it is expedient to coat the polyester yarn and / or the polyester cord with an adhesive impregnation, e.g. with an RFL dip in the 1- or 2-bath process to provide.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Polyestercord eine Feinheit von 2000 bis 5000 dtex, bevorzugt von 3000 bis 4000 dtex, und / oder das Polyestergarn eine Feinheit von 1000 bis 1670 dtex, bevorzugt 1100 bis 1440 dtex, aufweist. Der fachkundigen Person ist bekannt, dass sich die Angaben für Corde auf den gesamten dtex beziehen.It is furthermore advantageous if the polyester cord has a fineness of 2000 to 5000 dtex, preferably of 3000 to 4000 dtex, and / or the polyester yarn has a fineness of 1000 to 1670 dtex, preferably 1100 to 1440 dtex. The expert person is aware that the information for cords refers to the entire dtex.
Vorteilhaft ist es, wenn das Polyestergarn, vorzugsweise vorliegend als gedippte Corde, d.h. bereits mit einer Haftimprägnierung versehen, mit einer Drehungszahl von 250 bis 500 t/m, bevorzugt mit 370 bis 430 t/m endverdreht ist und einen Dehnungswert bei 45 N gemäß ASTM D 855 zwischen 2,0 und 5,5 %, bevorzugt zwischen 2,7 und 5,0 %, besonders bevorzugt zwischen 3,2 und 4,5 %, hat .It is advantageous if the polyester yarn, preferably present as dipped cords, i. already provided with an adhesive impregnation, with a twist number of 250 to 500 t / m, preferably with 370 to 430 t / m end twisted and a strain value at 45 N according to ASTM D 855 between 2.0 and 5.5%, preferably between 2 , 7 and 5.0%, more preferably between 3.2 and 4.5%.
Es hat sich gezeigt, dass sich bei diesen Materialcharakteristika gute Ergebnisse hinsichtlich Schrumpfverhalten und Dimensionsstabilität zeigen.It has been shown that these material characteristics show good results in terms of shrinkage behavior and dimensional stability.
Verwendet man die in wenigstens eine Kautschukmischung eingebettete obig beschriebene Festigkeitsträgerlage in einem Fahrzeugluftreifen, vorzugsweise als Gürtelbandage und / oder als Wulstverstärker, so weist der Reifen eine besonders guteIf the reinforcement layer embedded in at least one rubber mixture is used in a pneumatic vehicle tire, preferably as a belt bandage and / or or as a bead reinforcer, so the tire has a particularly good
Hochgeschwindigkeitstauglichkeit auf und Abplattungen bei Last (Flatspotting) sind stark reduziert. Hierzu beträgt die Cordfadendichte in einer besonderen Ausführungsform 80 bis 125 epdm, bevorzugt 90 bis 110 epdm.High speed capability and flattening under load (flat spotting) are greatly reduced. For this purpose, the cord density in a particular embodiment is 80 to 125 epdm, preferably 90 to 110 epdm.
Beim Einsatz der vorbeschriebenen Festigkeitsträgerlage als Wulstverstärker in einem Fahrzeugluftreifen liegt der Vorteil darin, dass dieser Festigkeitsträger einen höheren Modul als bisher üblicherweise eingesetzten Polyamidfestigkeitsträgerlagen aufweist und ebenfalls ein Kostenvorteil vorhanden ist.When using the above-described reinforcement layer as a bead reinforcing in a pneumatic vehicle tire, the advantage is that this strength element has a higher modulus than previously used polyamide strength support layers and also a cost advantage is present.
Diese Vorteile werden auch bei der Verwendung der vorbeschriebenen Festigkeitsträgerlage zur Herstellung von weiteren elastomeren Erzeugnissen, wie Fördergurte, Flachriemen, Gewebeschläuche und Luftfederbälge erzielt.These advantages are also achieved in the use of the above-described reinforcement layer for the production of other elastomeric products, such as conveyor belts, flat belts, fabric hoses and bellows.
Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit der nachfolgenden Tabelle 1 näher erläutert:Exemplary embodiments and further advantages of the invention are explained in more detail in connection with the following Table 1:
Tabelle 1Table 1
Die angegebenen Kräfte sind durch die Abhängigkeit von der Dehnung eindeutig definiert. Die Schrumpfung ist durch die Abhängigkeit von der Gegenkraft definiert. Die angegebenen Werte sind Labor-Daten mit einer Vorlast von 0,5cN/tex, d.h. bei 940x2 ergibt sich eine Vorlast von 94cN und bei 1440x2 entsprechend eine Vorlast von 144cN. Der höhere Modul des Polyestercord bedingt, dass die Anzahl der Lagen des The specified forces are clearly defined by the dependence on the strain. The shrinkage is defined by the dependence on the counterforce. The values given are laboratory data with a preload of 0.5 cN / tex, ie 940x2 results in a preload of 94cN and in 1440x2 a preload of 144cN. The higher modulus of the polyester cord requires that the number of layers of the
Festigkeitsträgers um etwa 50% reduziert werden kann, wodurch sich auch die Menge der Kautschukmischung verringert, in die die Festigkeitsträgerlage eingebettet wird. Dadurch ergibt sich ein besseres Rollwiderstands verhalten des Fahrzeugluftreifens und folglich ein geringerer Kraftstoffverbrauch. Das deutlich verbesserte Schrumpfverhalten ergibt im Fahrzeugluftreifen eine erhöhte Dimensionsstabilität. Strengthener can be reduced by about 50%, which also reduces the amount of the rubber mixture in which the reinforcement layer is embedded. This results in a better rolling resistance behavior of the pneumatic vehicle tire and consequently a lower fuel consumption. The significantly improved shrinkage results in the pneumatic vehicle tire increased dimensional stability.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fahrzeugluftreifen mit einem Gürtel und einer in wenigstens eine Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgerlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Gürtel aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Stahl, Aramid, Kohlefasern, Naturfasern, Magnesium und Magnesiumverbindungen und dass die Festigkeitsträgerlage in einem Winkel zwischen 0° und 5° zur Umfangsrichtung einlagig oder mehrlagig ist und dass die Festigkeitsträgerlage aus wenigstens einem Polyestergarn und / oder Polyestercord besteht.A pneumatic vehicle tire having a belt and a reinforcing layer embedded in at least one rubber compound, characterized in that the belt is made of a material selected from the group consisting of steel, aramid, carbon fibers, natural fibers, magnesium and magnesium compounds and in that the reinforcing layer is in an angle between 0 ° and 5 ° to the circumferential direction is single-layered or multi-ply and that the reinforcement layer consists of at least one polyester yarn and / or polyester cord.
2. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gürtel aus2. Pneumatic vehicle tire according to claim 1, characterized in that the belt
Stahl besteht.Steel exists.
3. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die3. pneumatic vehicle tire according to claim 1 or 2, characterized in that the
Festigkeitsträgerlage einlagig ist.Reinforcement layer is single layer.
4. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyester des Polyestergarns und / oder des Polyestercords, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET) und / oder4. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 3, characterized in that the polyester of the polyester yarn and / or the polyester cord, is selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET) and / or
Polyethylennaphthalat (PEN) und / oder Polybutylenterephthalat (PBT) und / oder Polycarbonat (PC).Polyethylene naphthalate (PEN) and / or polybutylene terephthalate (PBT) and / or polycarbonate (PC).
5. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyestercord eine Feinheit von 2000 bis 5000 dtex hat.5. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the polyester cord has a fineness of 2000 to 5000 dtex.
6. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der6. pneumatic vehicle tire according to claim 5, characterized in that the
Polyestercord eine Feinheit von 3000 bis 4000 dtex hat. Polyester cord has a fineness of 3000 to 4000 dtex.
7. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestergarn eine Feinheit von 1000 bis 1670 dtex hat.7. pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 6, characterized in that the polyester yarn has a fineness of 1000 to 1670 dtex.
8. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestergarn eine Feinheit von 1100 bis 1440 dtex hat.8. pneumatic vehicle tire according to claim 7, characterized in that the polyester yarn has a fineness of 1100 to 1440 dtex.
9. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestergarn und / oder der Polyestercord mit einer Drehungszahl von 250 bis 500 t/m endverdreht ist.9. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 8, characterized in that the polyester yarn and / or the polyester cord is twisted end with a rotation number of 250 to 500 t / m.
10. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das10. pneumatic vehicle tire according to claim 9, characterized in that the
Polyestergarn und / oder der Polyestercord mit einer Drehungszahl von 300 bis 430 t/m endverdreht ist.Polyester yarn and / or the polyester cord with a turn number of 300 to 430 t / m is twisted.
11. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestergarn und / oder der Polyestercord einen Dehnungswert bei 45 N gemäß ASTM D 855 zwischen 2,0 und 5,5 % hat.11. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 10, characterized in that the polyester yarn and / or the polyester cord has a strain value at 45 N according to ASTM D 855 between 2.0 and 5.5%.
12. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestergarn und / oder der Polyestercord einen Dehnungswert bei 45 N gemäß12. pneumatic vehicle tire according to claim 11, characterized in that the polyester yarn and / or the polyester cord an elongation value at 45 N according to
ASTM D 855 zwischen 2,7 und 5,0 % hat.ASTM D 855 has between 2.7 and 5.0%.
13. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyestergarn und / oder der Polyestercord einen Dehnungswert bei 45 N gemäß ASTM D 855 zwischen 3,2 und 4,5 % hat.13. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 10, characterized in that the polyester yarn and / or the polyester cord has an elongation value at 45 N according to ASTM D 855 between 3.2 and 4.5%.
14. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das die wenigstens in eine Kautschukmischung eingebettete Festigkeitsträgerlage eine Gürtelbandage ist. 14. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 13, characterized in that the at least embedded in a rubber compound reinforcement layer is a belt bandage.
15. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die15. Pneumatic vehicle tire according to claim 14, characterized in that the
Fadendichte innerhalb der Gürtelbandage 80 bis 125 epdm beträgt.Thread density within the belt bandage is 80 to 125 epdm.
16. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadendichte innerhalb der Gürtelbandage 90 bis 110 epdm beträgt.16. Pneumatic vehicle tire according to claim 15, characterized in that the thread density within the belt bandage 90 to 110 is epdm.
17. Fahrzeugluftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das die wenigstens in eine Kautschukmischung eingebettete Festigkeitsträgerlage eine Wulstverstärker ist.17. Pneumatic vehicle tire according to one of claims 1 to 13, characterized in that the at least embedded in a rubber mixture reinforcement layer is a bead reinforcement.
18. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die18. Pneumatic vehicle tire according to claim 17, characterized in that the
Fadendichte innerhalb des Wulstverstärkers 80 bis 125 epdm beträgt.Thread density within the bead enhancer is 80 to 125 epdm.
19. Fahrzeugluftreifen gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadendichte innerhalb des Wulstverstärkers 90 bis 110 epdm beträgt. A pneumatic vehicle tire according to claim 18, characterized in that the thread density within the bead enhancer 90 to 110 is epdm.
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