EP4633964A1 - Fahrzeugluftreifen aufweisend verstärkungslagen - Google Patents

Fahrzeugluftreifen aufweisend verstärkungslagen

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EP4633964A1
EP4633964A1 EP23821506.5A EP23821506A EP4633964A1 EP 4633964 A1 EP4633964 A1 EP 4633964A1 EP 23821506 A EP23821506 A EP 23821506A EP 4633964 A1 EP4633964 A1 EP 4633964A1
Authority
EP
European Patent Office
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tex
dtex
belt
reinforcements
pneumatic vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
EP23821506.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Kramer
Nermeen Nabih
Michael Schunack
Wolfgang Reese
Sarah Engmann
Carole Justine
Daniel De Castro Pinho
Tiago Moura
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Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
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Filing date
Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic vehicle tire, having a carcass having a carcass ply, a belt arranged radially outside the carcass and having a belt layer, and a belt bandage resting radially outside on the belt and having a bandage layer, wherein the carcass ply, the belt layer and the bandage layer each have strength members which are embedded in rubber material within the respective layer, arranged parallel and spaced from one another, wherein the strength members of the bandage layer are textile strength members, each formed from at least one multifilament yarn made of polyamide 6.6 (PA 6.6), wherein the strength members of the carcass ply are textile strength members, each formed from at least one multifilament yarn made of rayon, and wherein the strength members of the belt layer are each formed from at least one steel monofilament.
  • PA 6.6 polyamide 6.6
  • Reinforcing layers for pneumatic vehicle tires are of great importance and are generally known to those skilled in the art.
  • the reinforcing layers have a large number of reinforcing, thread-like elements, the so-called strength members.
  • the strength members are completely embedded in elastomeric material, for example by calendering.
  • the strength members of these reinforcing layers have, for example, the form of fabrics or calendered, endlessly spooled strength members.
  • the rubberized reinforcement layers of suitable size and design are joined together with other components to form a pneumatic vehicle tire.
  • the reinforcement layers reinforce the respective components of the tire.
  • the pneumatic vehicle tire should be improved with regard to other boundary conditions, such as low rolling resistance. This can be achieved by using comparatively thin and high-strength reinforcement layers.
  • the reinforcement layers still have to meet the demanding requirements according to the task of the respective component of the pneumatic vehicle tire. Particularly in areas subject to high stress, the interaction of the reinforcement layers of various components of the tire must be taken into account to ensure sufficient technical properties of the entire tire.
  • the belt and the belt bandage are arranged to overlap each other at least in sections, not only the required technical properties of the individual components must be taken into account, but the strength and robustness of the entire head area must be guaranteed.
  • a pneumatic vehicle tire in particular of a radial design, generally has a carcass containing at least one carcass ply, the carcass extending from a zenith region of the tire over side walls to bead regions and being anchored there usually by wrapping around tensile bead cores, a profiled tread located radially outside the carcass and a belt arranged between the tread and the carcass, usually having at least two belt layers, and a belt bandage lying radially outside on the belt and covering at least the belt edges with at least one bandage layer.
  • the carcass is designed as a radial carcass, with all or some of the strength members of the radial carcass running approximately in the radial direction in an area of the side walls.
  • approximately in a direction means at an angle of 0 to 8° with respect to the respective direction.
  • the reinforcements of the carcass must be strong enough to be able to adequately absorb the forces that occur during tire operation and to be durable.
  • the carcass must resist the internal pressure of the tire.
  • Driving behavior is also positively influenced, particularly in high-speed use, by a high modulus of elasticity at stretches of up to approx. 2% to 4% of the reinforcements of the carcass.
  • a reinforcement layer of the carcass during tire manufacture should allow sufficient elevation during tire construction and in the vulcanization mold so that the tire can be precisely formed.
  • the reinforcements of the carcass should have a high maximum tensile force and a high elongation at break in order to increase the durability of the tire and have improved durability with regard to forced stretching, such as can occur when driving through a pothole.
  • the belt bandage serves to prevent the tire from being raised by the centrifugal forces that occur during ferry operation, particularly during high-speed operation.
  • the reinforcements of the at least one bandage layer of the belt bandage run approximately in the circumferential direction.
  • the at least one bandage layer of the belt bandage is applied during tire production in the form of layers, strips or individual reinforcements with reinforcements embedded in an unvulcanized rubber mixture, which are wound or spooled onto the belt.
  • the reinforcements of the belt bandage should allow sufficient elevation during the cambering and in the vulcanization mold during tire production so that the tire can be precisely formed, and they should ensure good high-speed suitability after the tire has been completed in ferry operation.
  • the reinforcements should have a breaking elongation that is sufficient for tire production and should be able to withstand up to a Stretch to a level of approximately 3% to 4% using moderate force, and beyond a higher level only using very high force.
  • the belt usually has at least two belt layers that are arranged at an angle to each other.
  • the belt improves the rigidity of the tread in the longitudinal and transverse directions. This serves to transfer power when driving, improves lateral guidance and reduces tire wear.
  • EP3254870 A1 and EP3254871 A1 each disclose a reinforcement layer of the belt bandage, the strength member of which has at least one multifilament yarn made of polyamide 6.6, the raw yarn made of polyamide 6.6 having a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in a range from 1.35 cN/dtex to 1.60 cN/dtex, the strength member having a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in an advantageous range.
  • the comparatively thin reinforcement layers have an elastic modulus which is advantageous for use in the belt bandage and are more fatigue-resistant in terms of alternating compressive and bending stresses.
  • EP 3544826 A1 discloses belt layers comprising steel monofilaments with a tensile strength of 3080 N/mm 2 to 4190 N/mm 2 as reinforcements.
  • DE10 2019 218 723 A1 discloses a belt layer comprising steel cords of Construction 1 +2 made of three steel filaments with a tensile strength of 3000 N/mm 2 to 4000 N/mm 2 of the same diameter.
  • the development is moving towards further improving the environmental friendliness, in particular the rolling resistance, of rubber products by optimizing the reinforcement layer(s) of a component of the rubber product.
  • the reinforcement layer(s) of a component of the rubber product By specifically reducing the fineness or diameter of the strength members of a reinforcement layer, the associated reduction in the thickness of the reinforcement layer can reduce energy consumption when the tire component is deformed during operation of the tire.
  • optimization of the reinforcement layer comes at the expense of other properties, such as the robustness of the component.
  • the interaction of the individual optimized components in particularly stressed areas of the tire must also be taken into account. This applies, for example, to the head area, in which the reinforcement layers of different components, in particular the carcass, the belt and the belt bandage, interact.
  • the robustness of the entire tire should also be ensured against special stresses, such as those that can arise from improper use, such as driving with insufficient air pressure or overloading.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention is characterized in that the multifilament yarn made of PA 6.6 has a fineness of 100 dtex to 1500 dtex, that a raw yarn made of PA 6.6 of the multifilament yarn made of PA 6.6 has a fineness-related maximum tensile force of greater than 87 cN/tex, determined according to ASTM D885, and a hot shrinkage of greater than 6%, determined at 180°C under a pre-tension of 0.05 cN/dtex and an exposure time of two minutes.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention is further characterized in that the multifilament yarn made of rayon has a fineness of 150 dtex to 1400 dtex and that a raw yarn made of rayon of the multifilament yarn made of rayon has a fineness-related maximum tensile force in a range of > 45 cN/tex to ⁇ 55 cN/tex, determined according to ASTM D885.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention is further characterized in that the steel monofilament has a tensile strength of 3000 N/mm A 2 to 4100 N/mm A 2, determined according to ASTM D2969, and a carbon content of 0.79 wt.% to 1.10 wt.%.
  • Raw yarn means a multifilament yarn which is spun without any twist and is therefore not yet hot-stretched and impregnated.
  • a "textile reinforcement” means a reinforcement made of one, two or more multifilament yarns made of a textile material, such as PA 6.6 or rayon, whereby the multifilament yarn or yarns have already undergone the process of hot stretching including impregnation and twisting.
  • the two or more multifilament yarns can be twisted together to form a cord.
  • Characteristics of the reinforcement members can be determined before embedding the reinforcement members in the respective reinforcement layer.
  • the force-elongation data for determining the fineness-related maximum tensile strength of the raw yarns or the textile reinforcements as well as the fineness-related strength at 4% elongation of the raw yarns or the textile reinforcements are each determined in accordance with ASTM D885.
  • the hot shrinkage of the raw yarns or the textile reinforcements is determined at 180 °C under pre-tension with an exposure time of two minutes.
  • the pre-tension is 0.05 cN/dtex.
  • the tensile strength of the steel monofilaments is determined according to ASTM D2969.
  • the reinforcements of the at least one bandage layer and the at least one carcass layer as well as the at least one belt layer through the high-strength design of the raw yarns or the steel monofilaments as well as the shrinkage behavior of the raw yarns made of PA 6.6 adapted to the requirements of the bandage layer and the shrinkage behavior of the raw yarns made of rayon adapted to the requirements of the carcass layer, still enable the tire to be sufficiently robust against special stresses, such as improper use, even when the individual reinforcements are comparatively thin.
  • the reinforcement layers mentioned can be arranged overlapping one another in the radial direction.
  • the high-strength design of the reinforcements of the bandage layer, the carcass layer and the belt layer enables the comparatively thin combination of reinforcement layers to improve rolling resistance while at the same time ensuring sufficient robustness.
  • the reinforcement layers of the components can thus be made comparatively thin, which enables a further reduction in the rolling resistance of the pneumatic vehicle tire.
  • the reinforcement layers still meet the special requirements of the respective components of the carcass, belt or belt bandage of the pneumatic vehicle tire and, in combination, enable a tire with sufficient robustness against special stresses such as improper use of the pneumatic vehicle tire.
  • the raw yarn made of PA 6.6 has a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, lies in a range of 13.5 cN/tex to 16.0 cN/tex.
  • the textile reinforcements of the bandage layer thus have a comparatively high modulus of elasticity for PA 6.6 at an elongation of 4% and at the same time an advantageous fatigue resistance in terms of alternating pressure and bending stresses. This means that the elongation required for tire production is still maintained up to approx. 3%, while higher forces must be applied at higher elongations, which is advantageous for high-speed operation of the tire.
  • the textile reinforcements of the bandage layer are each designed as a first bandage reinforcement, wherein the first bandage reinforcements are each formed from exactly one of the multifilament yarns made of PA 6.6 and have a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, lies in a range of 20.5 cN/tex to 28.0 cN/tex, and have a twist factor a' of the twist of the multifilament yarn made of PA 6.6 of 30 to 40.
  • the bandage layer can be made particularly thin, the durability and robustness of the tire are sufficiently guaranteed.
  • the pneumatic vehicle tire designed in this way is lightweight and has advantageous rolling resistance.
  • the twist factor a' of the twist of a multifilament yarn is defined as (twist of the multifilament yarn [t/m]) ⁇ (fineness of the multifilament yarn [tex]/ 1000) 1/2 .
  • the twist factor a' is a measure of the twist per meter of the multifilament yarn, related to the total fineness of the multifilament yarn.
  • twist factor a' of the multifilament yarn made of PA 6.6 of the first bandage strength member is in a range of 30 to 40.
  • This twist factor a' represents an advantageous compromise in terms of fatigue resistance and strength.
  • a lower twist factor a' would be disadvantageous in terms of fatigue resistance, a higher twist factor would mean a lower strength of the textile strength member.
  • the first bandage strength carrier is made from exactly one of the multifilament yarns made of PA 6.6 and thus has the construction PA 6.6 x1. It is useful if the multifilament yarn made of PA 6.6 has a fineness of 700 dtex.
  • the textile strength members of the bandage layer are each designed as second bandage strength members, wherein the second bandage strength members are each designed as cord of construction PA 6.6 x 2 and have a fineness-related maximum tensile force of more than 74 cN/tex, a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in a range from 12 cN/tex to 20 cN/tex, a hot shrinkage of 4.0% to 7.0%, determined at 180 °C under a pre-tension of 0.05 cN/dtex with an exposure time of two minutes, and a twist factor a of the final twist of the cord of 100 to 250.
  • the use of such high-strength reinforcements enables comparatively thin reinforcement layers.
  • Such a tire is characterized by low weight and thus advantageous rolling resistance while at the same time being sufficiently durable and robust.
  • the twist factor a of the end twist of a cord is defined as (twist of the end twist [t/m]) ⁇ (fineness of the cord [tex]/ 1000) 1/2 .
  • the twist factor a is a measure of the twist per meter of the cord, related to the total fineness of the cord.
  • twist factor a of the end twist of this cord of the PA 6.6 x2 construction of the second bandage strength member is in a range of 100 to 250.
  • This twist factor represents an advantageous compromise in terms of fatigue resistance and strength.
  • a lower twist factor would be disadvantageous in terms of fatigue resistance, a higher twist factor would mean a lower strength of the cord.
  • the second bandage strength carrier is designed as a cord of construction PA 6.6 x2 and is therefore made of exactly two of the multifilament yarns made of PA 6.6, which are twisted together to form the cord. It is useful if the two multifilament yarns made of PA 6.6 each have a fineness of 470 dtex or 700 dtex.
  • the raw yarn made of rayon has a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in a range of 20 cN/tex to 30 cN/tex according to ASTM D885.
  • Such a tire is characterized by its low weight and thus advantageous rolling resistance while at the same time being sufficiently durable and robust.
  • the textile reinforcements of the carcass ply are designed as first carcass reinforcements, wherein the first carcass reinforcements are each designed as cord of the Rayon x 2 construction.
  • the first carcass reinforcements have a fineness-related maximum tensile force of more than 45 cN/tex, a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in a range of 18 cN/tex to 35 cN/tex according to ASTM D885 and a twist factor a of the final twist of 200 to 300.
  • the first carcass reinforcements are characterized by their high-strength properties. Such a tire is characterized by low weight and thus advantageous rolling resistance while at the same time being sufficiently durable and robust.
  • twist factor a of the final twist of this cord of the Rayon x 2 construction is in a range of 150 to 250.
  • This twist factor represents an advantageous compromise in terms of fatigue resistance and strength.
  • a lower twist factor would be disadvantageous in terms of fatigue resistance, a higher twist factor would mean a lower strength of the cord.
  • the first carcass strength member is designed as a cord with a Rayon x2 construction and is therefore made from exactly two of the multifilament rayon yarns, which are twisted together to form the cord. It is useful if the two multifilament rayon yarns each have a fineness of 620 dtex or 1220 dtex.
  • the textile reinforcements of the bandage layer are designed as first bandage reinforcements of the PA 6.6 x 1 construction and the textile reinforcements of the carcass layer are designed as first carcass reinforcements of the Rayon x 2 construction.
  • the textile reinforcements of the bandage layer are designed as second bandage reinforcements of the PA 6.6 x 2 construction and the textile reinforcements of the carcass layer are designed as first carcass reinforcements of the Rayon x 2 construction.
  • the multifilament yarn made of PA 6.6 has a fineness of 450 dtex to 750 dtex, preferably 470 dtex to 700 dtex. Such a fineness of the multifilament yarn made of PA 6.6 has proven particularly useful for use in the tire according to the invention.
  • the multifilament yarn made of rayon has a fineness of 600 dtex to 1250 dtex, preferably 620 dtex to 1220 dtex.
  • Such a fineness of the multifilament yarn made of rayon has proven particularly suitable for use in the tire according to the invention.
  • the strength members of the belt layer are designed as first belt strength members, that the first belt strength members are each formed from exactly one of the steel monofilaments, that the steel monofilament has a tensile strength of 3400 N/mm A 2 to 4100 N/mm A 2 and that the belt layer has a strength of in particular 30 kN/dm to 50 kN/dm.
  • Such a tire is characterized by its low weight and thus advantageous rolling resistance while at the same time being sufficiently durable and robust.
  • the steel monofilament preferably has a diameter of 0.33 mm to 0.40 mm, particularly preferably 0.33 mm, 0.35 mm or 0.40 mm.
  • the strength members of the belt layer are designed as second belt strength members, that the second belt strength members are each formed from two or more of the steel monofilaments, preferably forming the construction x2 or 1 +2 or 1 +3, particularly preferably forming the construction x2 or 1 +2, that the steel monofilaments have a tensile strength of 3000 N/mm A 2 to 4000 N/mm A 2 and that the belt layer has a strength of in particular 30 kN/dm to 75 kN/dm.
  • Such a tire is characterized by its low weight and thus advantageous rolling resistance while at the same time being sufficiently durable and robust.
  • the second belt strength members are formed from several, preferably two or three, steel monofilaments.
  • the strength members of the belt layer preferably have the construction x2 or 1 +2 or 1 +3, particularly preferably the construction x2 or 1 +2.
  • the belt layer with the second belt strength members as strength members has a strength of 30 kN/dm to 75 kN/dm.
  • the steel monofilaments of the second belt strength members have diameters of 0.20 mm to 0.30 mm.
  • the strength members of construction 1 +2 have a diameter of the steel monofilaments of 0.29 mm.
  • the steel monofilament has a diameter of 0.20 mm to 0.42 mm, preferably from 0.20 mm to 0.30 mm or from 0.33 mm to 0.40 mm.
  • a diameter of 0.20 mm to 0.42 mm has proven particularly suitable for use in the tire according to the invention.
  • a diameter of 0.33 mm to 0.42 mm, preferably 0.35 mm to 0.40 mm, has proven to be particularly suitable.
  • a diameter of 0.20 mm to 0.30 mm, preferably 0.29 mm has proven to be particularly suitable.
  • PA 6.6 is formed entirely or partially from bio-based PA 6.6.
  • bio-based polymer means a polymer which is composed entirely or at least partially of monomers whose starting monomers were obtained directly from biomass.
  • the polymer can be made entirely from monomers from biomass, i.e. within the scope of the invention, 100% by weight of the starting monomers were obtained directly from biomass.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention is optimized particularly in terms of sustainability while at the same time having very good properties.
  • the polymer can also be produced only partially from monomers from biomass, especially if some of the monomers on which the polymer is based are not accessible via biomass.
  • "at least partially produced from biomass” means that more than 0% by weight of the starting monomers were obtained directly from biomass.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention is optimized with regard to the flexibility and sustainability required depending on the availability of starting materials, while at the same time having very good properties.
  • the proportion of bio-based materials i.e. the proportion of renewable raw materials in the polymer, can be determined according to ASTM D 6866 (C-14 method).
  • PA 6.6 can also be made from non-bio-based PA 6.6, i.e. within the scope of the invention, none of the starting monomers of the respective polymer were obtained directly from biomass. It can be conventional, in particular petroleum-based, PA 6.6.
  • PA 6.6 is formed entirely or partially from recycled PA 6.6.
  • the term "recycled PA 6.6” means a PA 6.6 which was obtained by at least one recycling process.
  • the recycling process can be any recycling process known to the person skilled in the art, such as in particular chemical and/or mechanical recycling.
  • the raw materials used for recycling are mainly bottles, clothing and yarn waste.
  • mechanical recycling processes also include temperature treatments, such as remelting.
  • chemical recycling is any type of chemical processing of waste and subsequent recovery of products or raw materials from it. This can also mean complete chemical degeneration into molecules in which the material source, i.e. the chemical nature of the waste, is no longer immediately recognizable, and a subsequent synthesis from these molecules to polymers, which are then used as recycled polymers in the respective multifilament yarn.
  • industrial yarn waste can also be recycled and used as material for textile reinforcement, as is particularly the case with PA 6.6.
  • chemical and/or mechanical recycling is advisable.
  • the dip can be an RFL dip (resorcinol-formaldehyde latex) known in the art or an environmentally and health-friendly RFL-free alternative, as described, for example, in DE 102014211362 A1, WO 2019015792 A1, EP 3702521 A1, EP 3702522 A1 or EP 3702523 A1.
  • the carcass of the pneumatic vehicle tire has one or more carcass layers according to the invention.
  • a particularly simple carcass is provided when all reinforcing layers of the carcass are designed as a carcass layer according to the invention.
  • the carcass is preferably single-layered and formed by exactly one carcass layer according to the invention.
  • the belt bandage of the pneumatic vehicle tire has one or more bandage layers according to the invention.
  • a particularly simple belt bandage is provided if all reinforcing layers of the belt bandage are designed as bandage layers according to the invention.
  • the belt bandage is preferably single-layered and formed by exactly one bandage layer according to the invention.
  • the belt of the pneumatic vehicle tire has one, two or more belt layers according to the invention.
  • the belt preferably has two belt layers according to the invention, the reinforcements of which are arranged so as to cross at an angle and with stiffening in the opposite direction to the circumferential direction.
  • a particularly A simple belt is given when all reinforcement layers of the belt are designed as belt layers according to the invention.
  • the manufacture of the pneumatic vehicle tire is carried out in particular in a manner known to the person skilled in the art using devices known to the person skilled in the art.
  • an unvulcanized blank of an unvulcanized vehicle tire having the reinforcing layers according to the invention is first provided by placing the corresponding components, which comprise unvulcanized rubber mixtures, on top of one another. The blank is then vulcanized.
  • the pneumatic vehicle tire according to the invention is preferably a tire for a passenger car or a van or a light truck. It is preferably a tire of radial design.
  • the invention encompasses all advantageous embodiments which are reflected, among other things, in the patent claims.
  • the invention also encompasses embodiments which result from the combination of different features with different degrees of preference for these features, so that a combination of a first feature referred to as "preferred” with another feature referred to as “particularly preferred", for example, is also covered by the invention.
  • the two pneumatic vehicle tires designed according to the invention in particular of radial design, have a carcass formed from a carcass ply, a belt arranged radially outside the carcass and formed from two belt plies, and a belt resting on the belt from the radial outside by at least one Bandage layer formed belt bandage, which covers at least the belt edges.
  • the carcass layer, the belt layers and the bandage layer each have strength members which are embedded in rubber material within the respective layer, arranged parallel and spaced from one another, wherein the strength members of the bandage layer are textile strength members, each formed from at least one multifilament yarn made of polyamide 6.6 (PA 6.6), wherein the strength members of the carcass layer are textile strength members, each formed from at least one multifilament yarn made of rayon, and wherein the strength members of the belt layers are each formed from at least one steel monofilament.
  • PA 6.6 polyamide 6.6
  • the strength members of the two belt layers cross at an angle and are arranged with stiffening in the opposite direction to the circumferential direction.
  • the two pneumatic vehicle tires according to the invention have the following strength members in their reinforcement layers (in the order bandage layer, carcass layer, belt layer):
  • First vehicle pneumatic tire PA6.6 700x1, Rayon 620x2, Steel 1x0.35
  • Second vehicle pneumatic tire PA6.6470x2, Rayon 1220x2, Steel 1 +2x0.29
  • the textile reinforcements of the bandage layer of the two pneumatic vehicle tires are characterized by the fact that the multifilament yarn made of PA 6.6 has a fineness of 100 dtex to 1500 dtex, that the raw yarn made of PA 6.6 of the multifilament yarn made of PA 6.6 has a fineness-related maximum tensile force of greater than 87 cN/tex, determined according to ASTM D885, and a hot shrinkage of greater than 6%, determined at 180°C under a pre-tension of 0.05 cN/dtex with an exposure time of two minutes.
  • the raw yarn made of PA 6.6 has a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in a range of 13.5 cN/tex to 16.0 cN/tex.
  • the textile reinforcements of the carcass ply of the two pneumatic vehicle tires are characterized by the fact that the multifilament yarn made of rayon has a fineness from 150 dtex to 1400 dtex and that the raw rayon yarn of the multifilament rayon yarn has a fineness-related maximum tensile strength in a range of > 45 cN/tex to ⁇ 55 cN/tex, determined in accordance with ASTM D885. Furthermore, the raw rayon yarn of the multifilament rayon yarn has a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in a range of 20 cN/tex to 30 cN/tex in accordance with ASTM D885.
  • the strength members of the belt layers of the two pneumatic vehicle tires are characterized by the fact that the steel monofilament has a tensile strength of 3000 N/mm A 2 to 4100 N/mm A 2, determined according to ASTM D2969, and a carbon content of 0.79 wt.% to 0.95 wt.%.
  • the first pneumatic vehicle tire according to the invention in particular of radial design, is characterized with regard to the bandage layer in that the textile reinforcements of the bandage layer according to the invention are designed as first bandage reinforcements from exactly one of the multifilament yarns made of PA 6.6.
  • the multifilament yarn made of PA 6.6 has a fineness of 700 dtex.
  • the first bandage reinforcements have a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is in a range of 20.5 cN/tex to 28.0 cN/tex, and a twist factor a' of the twist of the multifilament yarn made of PA 6.6 of 30 to 40.
  • the first pneumatic vehicle tire according to the invention is characterized with regard to the carcass ply in that the textile reinforcements of the carcass ply according to the invention are each designed as first carcass reinforcements. They have the Rayon x2 construction, with the multifilament yarns made of rayon having a fineness of 620 dtex.
  • the first carcass reinforcements have a fineness-related maximum tensile force of greater than 45 cN/tex, a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, is 18 cN/tex to 35 cN/tex according to ASTM D885 and a twist factor a of the final twist of 200 to 300.
  • the first pneumatic vehicle tire according to the invention is characterized with regard to the belt layers in that the strength members of the belt layers are each formed from three of the steel monofilaments and have the construction 1 + 2.
  • the steel monofilaments have a diameter of 0.29 mm and a tensile strength of 3593 N/mm A 2.
  • the belt layer has a strength of 64 kN/dm.
  • the second pneumatic vehicle tire according to the invention is characterized with regard to the bandage layer in that the reinforcements of the bandage layer according to the invention are designed as second bandage reinforcements. They have the construction PA 6.6 x2, whereby the multifilament yarns made of PA 6.6 have a fineness of 470 dtex.
  • the second bandage reinforcements have a fineness-related maximum tensile force of more than 74 cN/tex, a fineness-related strength which is 12 cN/tex to 20 cN/tex at an elongation of 4%, a hot shrinkage of 4.0% to 7.0%, determined at 180 °C under a pre-tension of 0.05 cN/dtex with an exposure time of two minutes, and a twist factor a of the final twist of the cord of 100 to 250.
  • the second pneumatic vehicle tire according to the invention is characterized with regard to the carcass ply in that the textile reinforcements of the carcass ply according to the invention are each designed as first carcass reinforcements. They have the Rayon x2 construction, with the multifilament yarns made of rayon having a fineness of 1220 dtex.
  • the first carcass reinforcements have a fineness-related maximum tensile force of greater than 45 cN/tex, a fineness-related strength which is 18 cN/tex to 35 cN/tex according to ASTM D885 at an elongation of 4% and a twist factor a of the final twist of 200 to 300.
  • the second pneumatic vehicle tire according to the invention is further characterized with regard to the belt layers in that the strength members of the belt layers are each formed from exactly one of the steel monofilaments, that the steel Monofilament has a diameter of 0.35 mm and a tensile strength of 3742 N/mm A 2 and that the belt layer has a strength of 34 kN/dm. It has been shown that the two pneumatic vehicle tires designed according to the invention still have sufficient robustness against special stresses despite the comparatively low use of materials due to the combination of high-strength materials in the reinforcement layers of the carcass, the belt bandage and the belt. At the same time, the rolling resistance is further improved due to the comparatively low use of materials.

Landscapes

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Abstract

Fahrzeugluftreifen zeichnet sich dadurch aus, dass ein Bandagenfestigkeitsträger ein Multifilamentgarn aus PA 6.6 beinhaltet, das eine Feinheit von 100 dtex bis 1500 dtex aufweist, dass das Rohgarn aus PA 6.6 des Multifilamentgarns aus PA 6.6 eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von größer als 87cN/tex und einen Heißschrumpf von größer als 6%, ermittelt bei 180°C unter einer Vorspannung von 0,05 cN/dtex bei zwei Minuten Expositionszeit, aufweist, dass ein Karkassfestigkeitsträger ein Multifilamentgarn aus Rayon beinhaltet, das eine Feinheit von 150dtex bis 1400dtex aufweist, dass das Rohgarn aus Rayon des Multifilamentgarns aus Rayon eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft in einem Bereich von ≥ 45cN/tex bis ≤ 55cN/tex aufweist, und dass ein Gürtelfestigkeitsträger ein Stahl-Monofilament beinhaltet, welches eine Zugfestigkeit von 3000N/mm^2 bis 4100N/mm^2 und einen Kohlenstoffgehalt von 0,79Gew.-% bis 1,10Gew.-% aufweist. Ein derartiger Fahrzeugluftreifen weist bei weiter verbesserter Umweltfreundlichkeit eine noch immer ausreichende Robustheit gegenüber besonderer Beanspruchung, wie z.B. unsachgemäßem Einsatz, auf.

Description

Beschreibung
Fahrzeugluftreifen aufweisend Verstärkungslagen
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen, aufweisend eine eine Karkasslage aufweisende Karkasse, einen radial außerhalb der Karkasse angeordneten, eine Gürtellage aufweisenden Gürtel, sowie eine von radial außen auf dem Gürtel aufliegende eine Bandagenlage aufweisende Gürtelbandage, wobei die Karkasslage, die Gürtellage und die Bandagenlage jeweils Festigkeitsträger aufweisen, die innerhalb der jeweiligen Lage parallel und beabstandet zueinander angeordnet in Gummimaterial eingebettet sind, wobei die Festigkeitsträger der Bandagenlage textile Festigkeitsträger, jeweils gebildet aus zumindest einem Multifilamentgarn aus Polyamid 6.6 (PA 6.6), sind, wobei die Festigkeitsträger der Karkasslage textile Festigkeitsträger, jeweils gebildet aus zumindest einem Multifilamentgarn aus Rayon, sind und wobei die Festigkeitsträger der Gürtellage jeweils aus zumindest einem Stahl-Monofilament gebildet sind.
Verstärkungslagen für Fahrzeugluftreifen, wie die Karkasslage, die Gürtellage und/oder die Bandagenlage, haben größte Bedeutung und sind dem Fachmann im Allgemeinen bekannt. Die Verstärkungslagen weisen eine Vielzahl an verstärkenden, fadenförmigen Elementen, den sogenannten Festigkeitsträgern, auf. Die Festigkeitsträger werden, beispielsweise durch Kalandrieren, vollständig in elastomeres Material eingebettet. Die Festigkeitsträger dieser Verstärkungslagen weisen beispielsweise die Form von Geweben oder kalandrierten, endlos gespulten Festigkeitsträgern auf.
Die gummierten Verstärkungslagen geeigneter Größe und Ausbildung werden mit weiteren Bauteilen zusammengefügt, um einen Fahrzeugluftreifen zu bilden. Im Fahrzeugluftreifen verstärken die Verstärkungslagen die jeweiligen Bauteile des Reifens. Gleichzeitig soll der Fahrzeugluftreifen bezüglich weiterer Randbedingungen, wie zum Beispiel einem geringen Rollwiderstand, verbessert sein. Dies kann durch den Einsatz vergleichsweise dünner und hochfester Verstärkungslagen erfolgen. Allerdings müssen die Verstärkungslagen noch immer den anspruchsvollen Anforderungen gemäß der Aufgabe des jeweiligen Bauteils des Fahrzeugluftreifens erfüllen. Besonders in stark beanspruchten Bereichen ist das Zusammenspiel der Verstärkungslagen verschiedener Bauteile des Reifens zur Sicherstellung von ausreichenden technischen Eigenschaften des gesamten Reifens zu beachten. Beispielsweise sind etwa im Kopfbereich des Fahrzeugluftreifens, in welchem die Verstärkungslagen der Karkasse, des Gürtels und der Gürtelbandage einander zumindest abschnittsweise überlappend angeordnet sind, nicht nur die geforderten technischen Eigenschaften der jeweils einzelnen Bauteile zu berücksichtigen, sondern es muss die Festigkeit und Robustheit des gesamten Kopfbereichs gewährleistet sein.
Zu Sicherstellung der Festigkeit und Robustheit des Fahrzeugluftreifens ist es bekannt und üblich, den Kopfbereich des Fahrzeugluftreifens zur Sicherstellung der Festigkeit und Robustheit gegenüber außergewöhnlichen Belastungen wie der Fahrt über Hindernisse mit einer ausreichenden Dicke auszustatten. Dies wirkt sich allerdings wiederum negativ auf andere Eigenschaften, wie z.B. einen geringen Rollwiderstand, aus.
Ein Fahrzeugluftreifen, insbesondere radialer Bauart, weist im Allgemeinen eine zumindest eine Karkasslage enthaltende Karkasse, wobei die Karkasse von einem Zenitbereich des Reifens über Seitenwände bis in Wulstbereiche reicht und dort meist durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, einen radial außerhalb der Karkasse befindlichen profilierten Laufstreifen und einen zwischen dem Laufstreifen und der Karkasse angeordneten, üblicherweise zumindest zwei Gürtellagen aufweisenden Gürtel sowie eine radial außen auf dem Gürtel aufliegende, zumindest die Gürtelkanten abdeckende Gürtelbandage mit zumindest einer Bandagenlage auf. Bei einem Reifen radialer Bauart ist die Karkasse als Radialkarkasse ausgebildet, wobei alle oder ein Teil der Festigkeitsträger der Radialkarkasse in einem Bereich der Seitenwände in etwa in radialer Richtung verlaufen. „In etwa in“ einer Richtung meint in dieser Anmeldung unter einem Winkel von 0 bis 8° in Bezug auf die jeweilige Richtung.
Die Festigkeitsträger der Karkasse, insbesondere der Radialkarkasse, müssen eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um die im Betrieb des Reifens auftretenden Kräfte hinreichend aufnehmen zu können und dauerhaltbar zu sein. Insbesondere leistet die Karkasse Widerstand gegen den Innendruck des Reifens. Das Fahrverhalten wird, insbesondere im Hochgeschwindigkeitseinsatz, durch einen hohen Elastizitätsmodul bei Dehnungen bis ca. 2 % bis 4 % der Festigkeitsträger der Karkasse zusätzlich positiv beeinflusst. Zusätzlich soll eine Verstärkungslage der Karkasse bei der Reifenherstellung eine ausreichende Erhebung beim Reifenbau sowie in der Vulkanisationsform zulassen, damit der Reifen präzise ausgeformt werden kann. Zudem sollen die Festigkeitsträger der Karkasse eine hohe Höchstzugkraft und eine hohe Bruchdehnung aufweisen, um die Dauerhaltbarkeit des Reifens zu erhöhen und einen verbesserte Haltbarkeit bezüglich aufgezwungener Dehnung, wie sie beispielsweise beim Durchfahren eines Schlagloches auftreten kann, aufzuweisen.
Die Gürtelbandage dient dazu, eine Erhebung des Reifens durch die im Fährbetrieb, insbesondere im Hochgeschwindigkeitseinsatz, auftretenden Fliehkräfte zu verhindern. Die Festigkeitsträger der zumindest einen Bandagenlage der Gürtelbandage verlaufen in etwa in Umfangsrichtung. Die zumindest eine Bandagenlage der Gürtelbandage wird bei der Reifenherstellung in Form von Lagen, Streifen oder Einzel-Festigkeitsträgem mit in eine unvulkanisierte Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgern aufgebracht, die auf den Gürtel gewickelt oder gespult werden. Die Festigkeitsträger der Gürtelbandage sollen bei der Reifenherstellung eine ausreichende Erhebung bei der Bombage sowie in der Vulkanisationsform zulassen, damit der Reifen präzise ausgeformt werden kann, und sie sollen nach der Fertigstellung des Reifens im Fährbetrieb eine gute Hochgeschwindigkeitstauglichkeit gewährleisten. Um diesen Anforderungen zu genügen, sollten die Festigkeitsträger eine für die Reifenherstellung ausreichende Bruchdehnung aufweisen und sich bis zu einer Dehnung von ca. 3 % bis 4 % mit mäßigem Kraftaufwand und ab einer höheren Dehnung nur noch mit sehr hohem Kraftaufwand dehnen lassen.
Der Gürtel weist in der Regel zumindest zwei Gürtellagen auf, welche sich unter einem Winkel kreuzend angeordnet sind. Der Gürtel verbessert die Steifigkeit der Lauffläche in Längs- und Querrichtung. Diese dient beim Fahren der Kraftübertragung, verbessert die Seitenführung und verringert den Abrieb des Reifens.
Auch bei der Gürtelbandage ist man bemüht, die Eigenschaften des Bauteils weiter zu verbessern. So offenbaren die EP3254870 A1 und EP3254871 A1 jeweils eine Verstärkungslage der Gürtelbandage, deren Festigkeitsträger zumindest ein Multifilamentgarn aus Polyamid 6.6 aufweist, wobei das Rohgarn aus Polyamid 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1 ,35cN/dtex bis 1 ,60 cN/dtex liegt, wobei der Festigkeitsträger eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem vorteilhaften Bereich liegt. Die vergleichsweise dünn ausführbaren Verstärkungslagen weisen einen für den Einsatz in der Gürtelbandage vorteilhaften E-Modul auf und sind ermüdungsbeständiger in Bezug auf Druck- und Biegewechselbeanspruchungen.
Bestrebungen, die Verstärkungslage(n) der Karkasse durch den Einsatz von Festigkeitsträgern aus auf nachwachsender Cellulose basierender Viskose sowie einer vergleichsweise dünnen Ausgestaltung der Festigkeitsträger umweltfreundlich zu gestalten, sind aus der EP 2759624 A1 bekannt. Die Schrift offenbart eine Karkasslage aufweisend als Festigkeitsträger ein Viskose- Multifilamentgarn mit einer für die Karkasse ausreichenden Zugfestigkeit in einem Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex.
Die EP 3544826 A1 offenbart Gürtellagen aufweisend Stahl-Monofilamente mit einer Zugfestigkeit von 3080 N/mm2 bis 4190 N/mm2 als Festigkeitsträger. Die DE10 2019 218 723 A1 offenbart eine Gürtellage aufweisend Stahlcorde der Konstruktion 1 +2 aus drei Stahlfilamenten der Zugfestigkeit von 3000 N/mm2 bis 4000 N/mm2 gleichen Durchmessers.
Die Entwicklung geht dahin, die Umweltfreundlichkeit, insbesondere den Rollwiderstand, von Gummiprodukten durch Optimierung der Verstärkungslage(n) eines Bauteils des Gummiproduktes weiter zu verbessern. Durch eine gezielte Verringerung der Feinheit bzw. des Durchmessers der Festigkeitsträger einer Verstärkungslage ist durch die damit einhergehende Verringerung der Dicke der Verstärkungslage ein verringerter Energieverbrauch bei Verformung Reifenbauteils im Betrieb des Reifens erreichbar. Allerdings geht eine solche Optimierung der Verstärkungslage zu Lasten anderer Eigenschaften, wie etwa der Robustheit des Bauteils. Sollen mehrere Bauteile des Reifens zur Optimierung beitragen, so ist zudem das Zusammenspiel der einzelnen optimierten Bauteile in besonders beanspruchten Bereichen des Reifens, zu berücksichtigen. Dies betrifft beispielsweise den Kopfbereich, in welchem die Verstärkungslagen unterschiedlicher Bauteile, insbesondere der Karkasse, des Gürtels und der Gürtelbandage, Zusammenwirken. Die Robustheit des gesamten Reifens soll weiterhin auch gegenüber besonderen Beanspruchungen, wie sie beispielsweise durch unsachgemäßen Einsatz, wie Fahrt mit Minderluftdruck oder Überladung, auftreten kann, gegeben sein.
Es war somit die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, welcher bei weiter verbesserter Umweltfreundlichkeit eine noch immer ausreichende Robustheit gegenüber besonderer Beanspruchung, wie z.B. unsachgemäßem Einsatz, aufweist.
Die Aufgabe wird durch einen Fahrzeugluftreifen gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich dadurch aus, dass das Multifilamentgarn aus PA 6.6 eine Feinheit von 100 dtex bis 1500 dtex aufweist, dass ein Rohgarn aus PA 6.6 des Multifilamentgams aus PA 6.6 eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von größer als 87 cN/tex, ermittelt gemäß ASTM D885, und einen Heißschrumpf von größer als 6%, ermittelt bei 180°C unter einer Vorspannung von 0,05 cN/dtex bei zwei Minuten Expositionszeit, aufweist.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich weiter dadurch aus, dass das Multifilamentgarn aus Rayon eine Feinheit von 150 dtex bis 1400 dtex aufweist und dass ein Rohgarn aus Rayon des Multifilamentgams aus Rayon eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft in einem Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex, ermittelt gemäß ASTM D885, aufweist.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich weiter dadurch aus, dass das Stahl-Monofilament eine Zugfestigkeit von 3000 N/mmA2 bis 4100 N/mmA2, ermittelt gemäß ASTM D2969, und einen Kohlenstoffgehalt von 0,79 Gew.-% bis 1 ,10 Gew.-% aufweist.
„Rohgarn“ meint ein Multifilamentgarn, welches ohne jegliche Drehung ersponnen ist, und somit noch nicht heißverstreckt und imprägniert ist.
Ein „textiler Festigkeitsträger“ meint einen Festigkeitsträger aus einem, zwei oder mehr Multifilamentgarnen aus einem textilen Material, wie z.B. PA 6.6 oder Rayon, wobei das Multifilamentgarn bzw. die Multifilamentgarne jeweils den Prozess der Heißverstreckung incl. Imprägnierung sowie Verdrehung bereits durchlaufen hat bzw. haben. Bei einem textilen Festigkeitsträger aus zwei oder mehr Multifilamentgarnen können die zwei oder mehr Multifilamentgarne dabei miteinander zu einem Cord endverdreht sein.
Merkmale der Festigkeitsträger können ermittelt sein vor Einbettung der Festigkeitsträger in die jeweilige Verstärkungslage.
Die Kraft-Dehnungsdaten zur Ermittlung der feinheitsbezogenen Höchstzugkraft der Rohgame bzw. der textilen Festigkeitsträger sowie die feinheitsbezogene Festigkeit bei 4% Dehnung der Rohgarne bzw. der textilen Festigkeitsträger sind jeweils gemäß ASTM D885 bestimmt. Der Heißschrumpf der Rohgarne bzw. der textilen Festigkeitsträger ist jeweils ermittelt bei 180 °C unter einer Vorspannung bei zwei Minuten Expositionszeit. Bei PA 6.6 beträgt die Vorspannung 0,05 cN/dtex.
Die Zugfestigkeit der Stahl-Monofilamente ist ermittelt gemäß ASTM D2969.
Erstaunlicherweise hat sich herausgestellt, dass gerade durch die gezielte Kombination der genannten Verstärkungslagen mit hochfesten Festigkeitsträgem ein Reifen zur Verfügung gestellt ist, der bei vergleichsweise dünn ausführbaren Verstärkungslagen der unterschiedlichen Bauteile Karkasse, Gürtelbandage und Gürtel noch immer eine ausreichende Robustheit gegenüber besonderen Beanspruchungen, wie z.B. unsachgemäßem Einsatz, aufweist. Wesentlich ist hierbei, dass die Festigkeitsträger der zumindest einen Bandagenlage und der zumindest einen Karkasslage sowie der zumindest einen Gürtellage durch die hochfeste Auslegung der Rohgame bzw. der Stahl-Monofilamente sowie das auf die Ansprüche der Bandagenlage angepasst Schrumpfverhalten der Rohgame aus PA 6.6 und das auf die Ansprüche der Karkasslage angepasste Schrumpfverhalten der Rohgame aus Rayon, auch bei einer vergleichsweise geringen Feinheit der einzelnen Festigkeitsträger noch immer eine ausreichende Robustheit des Reifens gegenüber besonderen Beanspruchungen, wie z.B. unsachgemäßem Einsatz, ermöglichen. Dies gilt insbesondere im besonders beanspruchten Kopfbereich, in welchem die genannten Bauteile einander in radialer Richtung überlappend angeordnet sind. Insbesondere können die genannten Verstärkungslagen in radialer Richtung einander überlappend angeordnet sein.
Die hochfeste Auslegung der Festigkeitsträger der Bandagenlage, der Karkasslage und der Gürtellage ermöglicht die rollwiderstandsverbesserte vergleichsweise dünne Kombination der Verstärkungslagen bei gleichzeitiger ausreichender Robustheit.
Die Verstärkungslagen der Bauteile sind somit vergleichsweise dünn ausführbar, wodurch ein weiter reduzierter Rollwiderstand des Fahrzeugluftreifens erreichbar ist. Die Verstärkungslagen erfüllen gleichzeitig noch immer die speziellen Anforderungen der jeweiligen Bauteile Karkasse, Gürtel bzw. Gürtelbandage des Fahrzeugluftreifens und ermöglichen in ihrer Kombination einen Reifen mit ausreichender Robustheit gegenüber besonderer Beanspruchung wie z.B. unsachgemäßem Einsatz des Fahrzeugluftreifens.
Der Einsatz von Rayon verbessert die Umweltfreundlichkeit weiter.
Es hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen bei weiter verbesserter Umweltfreundlichkeit eine noch immer ausreichende Robustheit gegenüber besonderer Beanspruchung, wie z.B. unsachgemäßem Einsatz, aufweist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass das Rohgarn aus PA 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 13,5 cN/tex bis 16,0 cN/tex liegt.
Die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage weisen somit bei einer Dehnung von 4% einen für PA 6.6 vergleichsweise hohen E-Modul und zugleich eine vorteilhafte Ermüdungsbeständigkeit in Bezug auf Druck- und Biegewechselbeanspruchungen auf. Somit ist die für die Reifenherstellung erforderliche Dehnung bis ca. 3% weiterhin erhalten, während bei höheren Dehnungen höhere Kräfte aufgebracht werden müssen, welches für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Reifens vorteilhaft ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage jeweils als erster Bandagenfestigkeitsträger ausgebildet sein, wobei die ersten Bandagenfestigkeitsträger jeweils aus genau einem der Multifilamentgame aus PA 6.6 ausgebildet sind und eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 20,5 cN/tex bis 28,0 cN/tex, liegt, und einen Twistfaktor a‘ der Verdrehung des Multifilamentgarns aus PA 6.6 von 30 bis 40 aufweisen.
Trotz der hierdurch besonders dünn ausführbaren Bandagenlage ist die Haltbarkeit und Robustheit des Reifens ausreichend gewährleistet. Der so ausgeführte Fahrzeugluftreifen weist ein geringes Gewicht und einen vorteilhaften Rollwiderstand auf.
Der Twistfaktor a‘ der Verdrehung eines Multifilamentgams ist definiert als (Twist des Multifilamentgams [t/m]) ■ (Feinheit des Multifilamentgams [tex]/ 1000)1/2. Der Twistfaktor a‘ ist ein Maß für die Drehung pro Meter des Multifilamentgams, bezogen auf die gesamte Feinheit des Multifilamentgams.
Vorteilhaft ist es, wenn der Twistfaktor a‘ des Multifilamentgams aus PA 6.6 des ersten Bandagenfestigkeitsträgers in einem Bereich von 30 bis 40 liegt. Dieser Twistfaktor a‘ stellt einen vorteilhaften Kompromiss bezüglich Ermüdungsbeständigkeit und Festigkeit dar. Ein geringerer Twistfaktor a‘ wäre nachteilig in Bezug auf die Ermüdungsbeständigkeit, ein höherer Twistfaktor würde eine geringere Festigkeit des textilen Festigkeitsträgers bedeuten.
Der erste Bandagenfestigkeitsträger ist aus genau einem der Multifilamentgame aus PA 6.6 gebildet und weist somit die Konstruktion PA 6.6 x1 auf. Zweckmäßig ist es, wenn das Multifilamentgarn aus PA 6.6 dabei eine Feinheit von 700 dtex aufweist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage jeweils als zweite Bandagenfestigkeitsträger ausgebildet sind, wobei der die zweiten Bandagenfestigkeitsträger jeweils als Cord der Konstruktion PA 6.6 x 2 ausgebildet sind ist und eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von mehr als 74 cN/tex, eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 12 cN/tex bis 20 cN/tex liegt, einen Heißschrumpf von 4,0 % bis 7,0%, ermittelt bei 180 °C unter einer Vorspannung von 0,05 cN/dtex bei zwei Minuten Expositionszeit, und einen Twistfaktor a der Endverdrehung des Cordes von 100 bis 250 aufweisent. Der Einsatz derartiger hochfester Festigkeitsträger ermöglicht vergleichsweise dünne Verstärkungslagen. Ein solcher Reifen zeichnet sich durch ein geringes Gewicht und damit einen vorteilhaften Rollwiderstand bei gleichzeitig ausreichender Haltbarkeit und Robustheit aus.
Der Twistfaktor a der Endverdrehung eines Cordes ist definiert als (Twist der Endverdrehung [t/m]) ■ (Feinheit des Cordes [tex]/ 1000)1/2. Der Twistfaktor a ist ein Maß für die Drehung pro Meter des Cordes, bezogen auf die gesamte Feinheit des Cordes.
Vorteilhaft ist es, wenn der Twistfaktor a der Endverdrehung dieses Cordes der Konstruktion PA 6.6 x2 des zweiten Bandagenfestigkeitsträgers in einem Bereich von 100 bis 250 liegt. Dieser Twistfaktor stellt einen vorteilhaften Kompromiss bezüglich Ermüdungsbeständigkeit und Festigkeit dar. Ein geringerer Twistfaktor wäre nachteilig in Bezug auf die Ermüdungsbeständigkeit, ein höherer Twistfaktor würde eine geringere Festigkeit des Cordes bedeuten.
Der zweite Bandagenfestigkeitsträger ist als Cord der Konstruktion PA 6.6 x2 ausgebildet und ist somit aus genau zwei der Multifilamentgame aus PA 6.6, welche miteinander zum Cord endverdreht sind, gebildet. Zweckmäßig ist es, wenn die zwei Multifilamentgarne aus PA 6.6 dabei jeweils eine Feinheit von 470 dtex oder von 700 dtex aufweisen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass das Rohgarn aus Rayon eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 20 cN/tex bis 30 cN/tex gemäß ASTM D885 liegt.
Ein solcher Reifen zeichnet sich durch ein geringes Gewicht und damit einen vorteilhaften Rollwiderstand bei gleichzeitig ausreichender Haltbarkeit und Robustheit aus. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die textilen Festigkeitsträger der Karkasslage als erste Karkassfestigkeitsträger ausgebildet sind, wobei die ersten Karkassfestigkeitsträger jeweils als Cord der Konstruktion Rayon x 2 ausgebildet sind. Die ersten Karkassfestigkeitsträger weisen eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von mehr als 45 cN/tex, eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 18 cN/tex bis 35 cN/tex gemäß ASTM D885 liegt und einen Twistfaktor a der Endverdrehung von 200 bis 300 auf.
Die ersten Karkassfestigkeitsträger zeichnen sich durch ihre hochfesten Eigenschaften aus. Ein solcher Reifen zeichnet sich durch ein geringes Gewicht und damit einen vorteilhaften Rollwiderstand bei gleichzeitig ausreichender Haltbarkeit und Robustheit aus.
Vorteilhaft ist es, wenn der Twistfaktor a der Endverdrehung dieses Cordes der Konstruktion Rayon x 2 in einem Bereich von 150 bis 250 liegt. Dieser Twistfaktor stellt einen vorteilhaften Kompromiss bezüglich Ermüdungsbeständigkeit und Festigkeit dar. Ein geringerer Twistfaktor wäre nachteilig in Bezug auf die Ermüdungsbeständigkeit, ein höherer Twistfaktor würde eine geringere Festigkeit des Cordes bedeuten.
Der erste Karkassfestigkeitsträger ist als Cord der Konstruktion Rayon x2 ausgebildet und ist somit aus genau zwei der Multifilamentgame aus Rayon, welche miteinander zum Cord endverdreht sind, gebildet. Zweckmäßig ist es, wenn die zwei Multifilamentgarne aus Rayon dabei jeweils eine Feinheit von 620 dtex oder von 1220 dtex aufweisen.
Zweckmäßig ist es, wenn die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage als erste Bandagenfestigkeitsträger der Konstruktion PA 6.6 x 1 und die textilen Festigkeitsträger der Karkasslage als erste Karkassfestigkeitsträger der Konstruktion Rayon x 2 ausgebildet sind. Zweckmäßig ist es aber auch, wenn die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage als zweite Bandagenfestigkeitsträger der Konstruktion PA 6.6 x 2 und die textilen Festigkeitsträger der Karkasslage als erste Karkassfestigkeitsträger der Konstruktion Rayon x 2 ausgebildet sind.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass das Multifilamentgarn aus PA 6.6 eine Feinheit von 450 dtex bis 750 dtex, bevorzugt von 470 dtex bis 700 dtex, aufweist. Eine derartige Feinheit des Multifilamentgams aus PA 6.6 hat sich besonders für den Einsatz im erfindungsgemäßen Reifen bewährt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass das Multifilamentgarn aus Rayon eine Feinheit von 600 dtex bis 1250 dtex, bevorzugt von 620 dtex bis 1220 dtex, aufweist. Eine derartige Feinheit des Multifilamentgarns aus Rayon hat sich besonders für den Einsatz im erfindungsgemäßen Reifen bewährt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die Festigkeitsträger der Gürtellage als erste Gürtelfestigkeitsträger ausgebildet sind, dass die ersten Gürtelfestigkeitsträger jeweils aus genau einem der Stahl-Monofilamente gebildet sind, dass das Stahl-Monofilament eine Zugfestigkeit von 3400 N/mmA2 bis 4100 N/mmA2 aufweist und dass die Gürtellage eine Festigkeit von insbesondere 30 kN/dm bis 50 kN/dm aufweist..
Ein solcher Reifen zeichnet sich durch ein geringes Gewicht und damit einen vorteilhaften Rollwiderstand bei gleichzeitig ausreichender Haltbarkeit und Robustheit aus.
Bevorzugt weist das Stahl-Monofilament dabei einen Durchmesser von 0,33 mm bis 0,40 mm, besonders bevorzugt von 0,33 mm, 0,35 mm oder 0,40 mm, auf. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die Festigkeitsträger der Gürtellage als zweite Gürtelfestigkeitsträger ausgebildet sind, dass die zweiten Gürtelfestigkeitsträger jeweils aus zwei oder mehreren der Stahl-Monofilamente, bevorzugt die Konstruktion x2 oder 1 +2 oder 1 +3 bildend, besonders bevorzugt die Konstruktion x2 oder 1 +2 bildend, gebildet sind, dass die Stahl-Monofilamente eine Zugfestigkeit von 3000 N/mmA2 bis 4000 N/mmA2 aufweisen und dass die Gürtellage eine Festigkeit von insbesondere 30 kN/dm bis 75 kN/dm aufweist.
Ein solcher Reifen zeichnet sich durch ein geringes Gewicht und damit einen vorteilhaften Rollwiderstand bei gleichzeitig ausreichender Haltbarkeit und Robustheit aus.
Die zweiten Gürtelfestigkeitsträger sind aus mehreren, bevorzugt aus zwei oder drei der Stahl-Monofilamente, gebildet. Bevorzugt weisen die Festigkeitsträger der Gürtellage dabei jeweils die Konstruktion x2 oder 1 +2 oder 1 +3, besonders bevorzugt die Konstruktion x2 oder 1 +2, auf.
Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Gürtellage mit den zweiten Gürtelfestigkeitsträgern als Festigkeitsträger eine Festigkeit von 30 kN/dm bis 75 kN/dm aufweist.
Bevorzugt weisen die Stahl-Monofilamente der zweiten Gürtelfestigkeitsträger Durchmesser von 0,20 mm bis 0,30 mm auf.
Zweckmäßig ist es, wenn die Festigkeitsträger der Konstruktion 1 +2 einen Durchmesser der Stahl-Monofilamente von 0,29 mm aufweisen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass das Stahl- Monofilament einen Durchmesser von 0,20 mm bis 0,42 mm, bevorzugt von 0,20 mm bis 0,30 mm oder von 0,33 mm bis 0,40 mm, aufweist. Ein derartiger Durchmesser von 0,20 mm bis 0,42 mm hat sich besonders für den Einsatz im erfindungsgemäßen Reifen bewährt.
Für einen Festigkeitsträger der Gürtellage gebildet aus genau einem Stahl- Monofilament hat sich ein Durchmesser von 0,33 mm bis 0,42 mm, bevorzugt von 0,35 mm bis 0,40 mm, als besonders geeignet herausgestellt.
Für einen Festigkeitsträger der Gürtellage gebildet aus zwei oder mehr der Stahl- Monofilamente, bevorzugt die Konstruktion 1 +2 aufweisend, hat sich ein Durchmesser von 0,20 mm bis 0,30 mm, bevorzugt von 0,29 mm, als besonders geeignet herausgestellt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass das PA 6.6 ganz oder teilweise aus biobasiertem PA 6.6 gebildet ist.
Der Ausdruck „biobasiertes Polymer“ meint im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Polymer, welches stofflich vollständig oder zumindest teilweise aus Monomeren aufgebaut ist, deren Ausgangsmonomere unmittelbar stofflich aus Biomassen gewonnen wurden.
Das Polymer kann dabei vollständig aus Monomeren aus Biomassen hergestellt sein, d.h. im Rahmen der Erfindung, dass 100 Gew.-% der Ausgangsmonomere unmittelbar stofflich aus Biomassen gewonnen wurden. Hierdurch ist der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen besonders hinsichtlich der Nachhaltigkeit bei gleichzeitig sehr guten Eigenschaften optimiert.
Das Polymer kann aber auch nur teilweise aus Monomeren aus Biomassen hergestellt sein, insbesondere wenn ein Teil der dem Polymer zugrunde liegenden Monomere nicht über Biomassen zugänglich ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet „zumindest teilweise aus Biomassen hergestellt“, dass mehr als 0 Gew.-% der Ausgangsmonomere unmittelbar stofflich aus Biomassen gewonnen wurden. Hierdurch ist der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen hinsichtlich der je nach Verfügbarkeit von Ausgangsmatenalien erforderlichen Flexibilität und Nachhaltigkeit bei gleichzeitig sehr guten Eigenschaften optimiert. Wie dem Fachmann bekannt ist, kann der Anteil der biobasierten Stoffe, also der Anteil aus nachwachsenden Rohstoffen im Polymer, gemäß der ASTM D 6866 (C- 14-Methode) bestimmt werden.
Das PA 6.6 kann aber auch aus nicht biobasiertem PA 6.6 ausgebildet sein, d.h. im Rahmen der Erfindung, dass keine der Ausgangsmonomere des jeweiligen Polymers unmittelbar stofflich aus Biomassen gewonnen wurden. Es kann sich um konventionelles, insbesondere erdölbasiertes, PA 6.6 handeln.
Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass das PA 6.6 ganz oder teilweise aus recyceltem PA 6.6 gebildet ist.
Der Ausdruck „recyceltes PA 6.6“ meint im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein PA 6.6, welches durch wenigstens ein Recyclingverfahren erhalten wurde. Bei dem Recyclingverfahren kann es sich um alle dem Fachmann bekannten Recyclingverfahren handeln, wie insbesondere chemisches und/oder mechanisches Recycling.
Als Ausgangsmatenalien des Recyclings dienen insbesondere Flaschen, Kleidung und Garnabfälle.
Zu mechanischen Recyclingverfahren zählen im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Temperaturbehandlungen, wie insbesondere ein Umschmelzen.
Chemisches Recycling ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliche Art von chemischer Aufbereitung von Abfällen und anschließender Neugewinnung von Erzeugnissen bzw. Vormaterialien daraus. Dies kann auch die komplette chemische Degenerierung zu Molekülen bedeuten, an denen die stoffliche Quelle, also die chemische Natur der Abfälle, nicht mehr unmittelbar erkennbar ist, und eine anschließende Synthese aus diesen Molekülen bis hin zu Polymeren, die dann als recyceltes Polymer im jeweiligen Multifilamentgarn verwendet werden. Ferner können auch industrielle Garnabfälle recycelt und als Material des textilen Festigkeitsträgers eingesetzt werden, wie insbesondere im Fall von PA 6.6. Hierbei ist je nach Art und Ähnlichkeit der Garnabfälle zu den benötigten Materialien ein chemisches und/oder mechanisches Recycling sinnvoll.
Um eine zuverlässige Haftung der textilen Festigkeitsträger zum Gummi zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die textilen Festigkeitsträger mit einer Haftimprägnierung, z.B. mit einem Dip im 1- oder 2-Bad-Verfahren, zu versehen. Bei dem Dip kann es sich um einen im Stand der Technik bekannten RFL-Dip (Resorcin-Formaldehyd-Latex) oder um eine umweit- und gesundheitsfreundliche RFL-freie Alternative, wie beispielsweise in DE 102014211362 A1 , WO 2019015792 A1 , EP 3702521 A1 , EP 3702522 A1 oder EP 3702523 A1 beschrieben, handeln.
Die Karkasse des Fahrzeugluftreifens weist eine oder mehrere Karkasslagen gemäß der Erfindung auf. Eine besonders einfache Karkasse ist gegeben, wenn alle Verstärkungslagen der Karkasse als erfindungsgemäße Karkasslage ausgeführt sind. Bevorzugt ist die Karkasse einlagig und durch genau eine erfindungsgemäße Karkasslage gebildet.
Die Gürtelbandage des Fahrzeugluftreifens weist eine oder mehrere erfindungsgemäße Bandagenlagen auf. Eine besonders einfache Gürtelbandage ist gegeben, wenn alle Verstärkungslagen der Gürtelbandage als erfindungsgemäße Bandagenlagen ausgeführt sind. Bevorzugt ist die Gürtelbandage einlagig und durch genau eine Bandagenlage gemäß der Erfindung gebildet.
Der Gürtel des Fahrzeugluftreifens weist eine, zwei oder mehr erfindungsgemäße Gürtellagen auf. Bevorzugt weist der Gürtel zwei erfindungsgemäß ausgeführte Gürtellagen auf, deren Festigkeitsträger sich in einem Winkel kreuzend und mit zur Umfangsrichtung gegenläufiger Steifung angeordnet sind. Ein besonders einfacher Gürtel ist gegeben, wenn alle Verstärkungslagen des Gürtels als erfindungsgemäße Gürtellagen ausgeführt sind.
Die Herstellung des Fahrzeugluftreifens erfolgt insbesondere auf dem Fachmann bekannte Weise mit dem Fachmann bekannten Vorrichtungen.
Hierbei wird insbesondere zunächst ein unvulkanisierter Rohling eines unvulkanisierten Fahrzeugreifens aufweisend die Verstärkungslagen gemäß der Erfindung inklusive sämtlicher beschriebener Ausführungsformen durch Aufeinanderlegen der entsprechenden Bauteile, welche unvulkanisierte Kautschukmischungen umfassen, bereitgestellt. Anschließend wir der Rohling vulkanisiert.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen ist bevorzugt ein Reifen für einen Personenkraftwagen oder einen Van oder einen Light-Truck. Bevorzugt handelt es sich um einen Reifen radialer Bauart.
Von der Erfindung sind sämtliche vorteilhaften Ausgestaltungen, die sich unter anderem in den Patentansprüchen widerspiegeln, umfasst. Insbesondere sind von der Erfindung auch Ausgestaltungen umfasst, die sich durch Kombination unterschiedlicher Merkmale unterschiedlicher Abstufungen bei der Bevorzugung dieser Merkmale ergeben, sodass auch eine Kombination eines ersten als „bevorzugt“ bezeichneten Merkmals mit einem weiteren als z. B. „besonders bevorzugt“ bezeichneten Merkmal von der Erfindung erfasst ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung näher erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.
Die zwei erfindungsgemäß ausgeführten Fahrzeugluftreifen insbesondere radialer Bauart weisen eine Karkasse gebildet aus einer Karkasslage, einen radial außerhalb der Karkasse angeordneten, aus zwei Gürtellagen gebildeten Gürtel sowie eine von radial außen auf dem Gürtel aufliegende durch zumindest eine Bandagenlage gebildete Gürtelbandage auf, welche zumindest die Gürtelkanten abdeckt. Die Karkasslage, die Gürtellagen und die Bandagenlage weisen jeweils Festigkeitsträger auf, die innerhalb der jeweiligen Lage parallel und beabstandet zueinander angeordnet in Gummimaterial eingebettet sind, wobei die Festigkeitsträger der Bandagenlage textile Festigkeitsträger, jeweils gebildet aus zumindest einem Multifilamentgarn aus Polyamid 6.6 (PA 6.6), sind, wobei die Festigkeitsträger der Karkasslage textile Festigkeitsträger, jeweils gebildet aus zumindest einem Multifilamentgarn aus Rayon, sind und wobei die Festigkeitsträger der Gürtellagen jeweils aus zumindest einem Stahl- Monofilament gebildet sind. Die Festigkeitsträger der beiden Gürtellagen sind sich in einem Winkel kreuzend und mit zur Umfangsrichtung gegenläufiger Steifung angeordnet.
Die zwei erfindungsgemäßen Fahrzeugluftreifen weisen die folgenden Festigkeitsträger in ihren Verstärkungslagen auf (in der Reihenfolge Bandagenlage, Karkasslage, Gürtellage):
Erster Fahrzeugluftreifen: PA6.6 700x1 , Rayon 620x2, Stahl 1x0,35 Zweiter Fahrzeugluftreifen: PA6.6470x2, Rayon 1220x2, Stahl 1 +2x0,29
Die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage der beiden Fahrzeugluftreifen zeichnen sich dadurch aus, dass das Multifilamentgarn aus PA 6.6 eine Feinheit von 100 dtex bis 1500 dtex aufweist, dass das Rohgarn aus PA 6.6 des Multifilamentgarns aus PA 6.6 eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von größer als 87 cN/tex, ermittelt gemäß ASTM D885, und einen Heißschrumpf von größer als 6%, ermittelt bei 180°C unter einer Vorspannung von 0,05 cN/dtex bei zwei Minuten Expositionszeit, aufweist.
Weiter weist das Rohgarn aus PA 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit auf, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 13,5 cN/tex bis 16,0 cN/tex liegt.
Die textilen Festigkeitsträger der Karkasslage der beiden Fahrzeugluftreifen zeichnen sich dadurch aus, dass das Multifilamentgarn aus Rayon eine Feinheit von 150 dtex bis 1400 dtex aufweist und dass das Rohgarn aus Rayon des Multifilamentgarns aus Rayon eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft in einem Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex, ermittelt gemäß ASTM D885, aufweist. Weiter weist das Rohgarn aus Rayon des Multifilamentgarns aus Rayon eine feinheitsbezogene Festigkeit auf, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 20 cN/tex bis 30 cN/tex gemäß ASTM D885 liegt.
Die Festigkeitsträger der Gürtellagen der beiden Fahrzeugluftreifen zeichnen sich dadurch aus, dass das Stahl-Monofilament eine Zugfestigkeit von 3000 N/mmA2 bis 4100 N/mmA2, ermittelt gemäß ASTM D2969, und einen Kohlenstoffgehalt von 0,79 Gew.-% bis 0,95 Gew.-% aufweist.
Der erste erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen, insbesondere radialer Bauart, zeichnet sich bezüglich der Bandagenlage dadurch aus, dass die textilen Festigkeitsträger der erfindungsgemäßen Bandagenlage als erste Bandagenfestigkeitsträger aus jeweils genau einem der Multifilamentgame aus PA 6.6 ausgebildet sind. Das Multifilamentgarn aus PA 6.6 weist eine Feinheit von 700 dtex auf. Weiter weisen die ersten Bandagenfestigkeitsträger eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 20,5 cN/tex bis 28,0 cN/tex liegt, und einen Twistfaktor a‘ der Verdrehung des Multifilamentgarns aus PA 6.6 von 30 bis 40 auf.
Der erste erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich bezüglich der Karkasslage dadurch aus, dass die textilen Festigkeitsträger der erfindungsgemäßen Karkasslage jeweils als erste Karkassfestigkeitsträger ausgebildet sind. Sie weisen die Konstruktion Rayon x2 auf, wobei die Multifilamentgarne aus Rayon eine Feinheit von 620 dtex aufweisen. Die ersten Karkassfestigkeitsträger weisen eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von größer als 45 cN/tex auf, eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% bei 18 cN/tex bis 35 cN/tex gemäß ASTM D885 liegt und einen Twistfaktor a der Endverdrehung von 200 bis 300 auf. Der erste erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich bezüglich der Gürtellagen dadurch aus, dass die Festigkeitsträger der Gürtellagen jeweils aus drei der Stahl-Monofilamente gebildet sind und dabei die Konstruktion 1 + 2 aufweisen. Die Stahl-Monofilamente weisen dabei einen Durchmesser von 0,29 mm und eine Zugfestigkeit von 3593 N/mmA2 auf. Die Gürtellage weist eine Festigkeit von 64 kN/dm auf.
Der zweite erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich bezüglich der Bandagenlage dadurch aus, dass die Festigkeitsträger der erfindungsgemäßen Bandagenlage als zweite Bandagenfestigkeitsträger ausgebildet sind. Sie weisen die Konstruktion PA 6.6 x2 auf, wobei die Multifilamentgame aus PA 6.6 eine Feinheit von 470 dtex aufweisen. Die zweiten Bandagenfestigkeitsträger weisen eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von mehr als 74 cN/tex, eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% bei 12 cN/tex bis 20 cN/tex liegt, einen Heißschrumpf von 4,0 % bis 7,0%, ermittelt bei 180 °C unter einer Vorspannung von 0,05 cN/dtex bei zwei Minuten Expositionszeit, und einen Twistfaktor a der Endverdrehung des Cordes von 100 bis 250 auf.
Der zweite erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich bezüglich der Karkasslage dadurch aus, dass die textilen Festigkeitsträger der erfindungsgemäßen Karkasslage jeweils als erste Karkassfestigkeitsträger ausgebildet sind. Sie weisen die Konstruktion Rayon x2 auf, wobei die Multifilamentgarne aus Rayon eine Feinheit von 1220 dtex aufweisen. Die ersten Karkassfestigkeitsträger weisen eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von größer als 45 cN/tex auf, eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% bei 18 cN/tex bis 35 cN/tex gemäß ASTM D885 liegt und einen Twistfaktor a der Endverdrehung von 200 bis 300 auf.
Der zweite erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen zeichnet sich bezüglich der Gürtellagen weiter dadurch aus, dass die Festigkeitsträger der Gürtellagen jeweils aus genau einem der Stahl-Monofilamente gebildet sind, dass das Stahl- Monofilament einen Durchmesser von 0,35 mm und eine Zugfestigkeit von 3742 N/mmA2 aufweist und dass die Gürtellage eine Festigkeit von 34 kN/dm aufweist. Es hat sich gezeigt, dass die beiden erfindungsgemäß ausgeführten Fahrzeugluftreifen durch die Kombination hochfester Materialien in den Verstärkungslagen der Karkasse, der Gürtelbandage sowie des Gürtels trotz des vergleichsweise geringen Matenaleinsatzes eine noch immer ausreichende Robustheit gegenüber besonderer Beanspruchung aufweisen. Gleichzeitig ist durch den vergleichsweise geringen Matenaleinsatz der Rollwiderstand weiter verbessert.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugluftreifen, aufweisend eine eine Karkasslage aufweisende Karkasse, einen radial außerhalb der Karkasse angeordneten, zumindest eine Gürtellage aufweisenden Gürtel, sowie eine von radial außen auf dem Gürtel aufliegende eine Bandagenlage aufweisende Gürtelbandage, wobei die Karkasslage, die Gürtellage und die Bandagenlage jeweils Festigkeitsträger aufweisen, die innerhalb der jeweiligen Lage parallel und beabstandet zueinander angeordnet in Gummimaterial eingebettet sind,
• wobei die Festigkeitsträger der Bandagenlage textile Festigkeitsträger, jeweils gebildet aus zumindest einem Multifilamentgarn aus Polyamid 6.6 (PA 6.6), sind,
• wobei die Festigkeitsträger der Karkasslage textile Festigkeitsträger, jeweils gebildet aus zumindest einem Multifilamentgarn aus Rayon, sind und
• wobei die Festigkeitsträger der Gürtellage jeweils aus zumindest einem Stahl-Monofilament gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Multifilamentgarn aus PA 6.6 eine Feinheit von 100 dtex bis 1500 dtex aufweist, dass ein Rohgarn aus PA 6.6 des Multifilamentgams aus PA 6.6
• eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von größer als 87 cN/tex, ermittelt gemäß ASTM D885, und
• einen Heißschrumpf von größer als 6%, ermittelt bei 180°C unter einer Vorspannung von 0,05 cN/dtex bei zwei Minuten Expositionszeit, aufweist, dass das Multifilamentgarn aus Rayon eine Feinheit von 150 dtex bis 1400 dtex aufweist, dass ein Rohgarn aus Rayon des Multifilamentgarns aus Rayon
• eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft in einem Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex, ermittelt gemäß ASTM D885, aufweist, und dass das Stahl-Monofilament eine Zugfestigkeit von 3000 N/mmA2 bis 4100 N/mmA2, ermittelt gemäß
ASTM D2969, und einen Kohlenstoffgehalt von 0,79 Gew.-% bis 1 ,10 Gew.-% aufweist.
2. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgarn aus PA 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 13,5 cN/tex bis 16,0 cN/tex liegt.
3. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage als erste Bandagenfestigkeitsträger ausgebildet sein, wobei die ersten Bandagenfestigkeitsträger jeweils aus genau einem der Multifilamentgarne aus PA 6.6 ausgebildet sind und
• eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 20,5 cN/tex bis 28,0 cN/tex, liegt, und
• einen Twistfaktor a‘ der Verdrehung des Multifilamentgarns aus PA 6.6 von 30 bis 40 aufweisen.
4. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Festigkeitsträger der Bandagenlage als zweite Bandagenfestigkeitsträger ausgebildet sind, dass die zweiten Bandagenfestigkeitsträger jeweils als Cord der Konstruktion PA 6.6 x 2 ausgebildet sind und
• eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von mehr als 74 cN/tex,
• eine feinheitsbezogene Festigkeit, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 12 cN/tex bis 20 cN/tex liegt,
• einen Heißschrumpf von 4,0 % bis 7,0%, ermittelt bei 180 °C unter einer Vorspannung von 0,05 cN/dtex bei zwei Minuten Expositionszeit, und
• einen Twistfaktor a der Endverdrehung des Cordes von 100 bis 250 aufweisen. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgarn aus Rayon eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 20 cN/tex bis 30 cN/tex gemäß ASTM D885 liegt. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Festigkeitsträger der Karkasslage als erste Karkassfestigkeitsträger ausgebildet sind, dass die ersten Karkassfestigkeitsträger jeweils als Cord der Konstruktion Rayon x 2 ausgebildet sind und
• eine feinheitsbezogene Höchstzugkraft von mehr als 45 cN/tex aufweisen,
• eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweisen, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 18 cN/tex bis 35 cN/tex gemäß ASTM D885 liegt und
• einen Twistfaktor a der Endverdrehung von 200 bis 300 aufweisen. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
• dass das Multifilamentgarn aus PA 6.6 eine Feinheit von 450 dtex bis 750 dtex, bevorzugt von 470 dtex bis 700 dtex, aufweist und/oder
• dass das Multifilamentgarn aus Rayon eine Feinheit von 600 dtex bis 1250 dtex, bevorzugt von 620 dtex bis 1220 dtex, aufweist. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger der Gürtellage als erste Gürtelfestigkeitsträger ausgebildet sind, dass die ersten Gürtelfestigkeitsträger jeweils aus genau einem der Stahl-Monofilamente gebildet sind, dass das Stahl-Monofilament eine Zugfestigkeit von 3400 N/mmA2 bis 4100 N/mmA2 aufweist und dass die Gürtellage eine Festigkeit von insbesondere 30 kN/dm bis 50 kN/dm aufweist.
9. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeitsträger der Gürtellage als zweite Gürtelfestigkeitsträger ausgebildet sind, dass die zweiten Gürtelfestigkeitsträger jeweils aus zwei oder mehreren der Stahl- Monofilamente, bevorzugt die Konstruktion x2 oder 1 +2 oder 1 +3 bildend, besonders bevorzugt die Konstruktion x2 oder 1 +2 bildend, gebildet sind, dass die Stahl-Monofilamente eine Zugfestigkeit von 3000 N/mmA2 bis 4000 N/mmA2 aufweisen und dass die Gürtellage eine Festigkeit von insbesondere 30 kN/dm bis 75 kN/dm aufweist.
10. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahl-Monofilament einen Durchmesser von 0,20 mm bis 0,42 mm, bevorzugt von 0,20 mm bis 0,30 mm oder von 0,33 mm bis 0,40 mm, aufweist.
11. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das PA 6.6 ganz oder teilweise aus biobasiertem PA 6.6 gebildet ist.
12. Fahrzeugluftreifen nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das PA 6.6 ganz oder teilweise aus recyceltem PA 6.6 gebildet ist.
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