WO2014118082A1

WO2014118082A1 - Verstärkungslage für gegenstände aus elastomerem material, vorzugsweise für fahrzeugluftreifen und fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: WO2014118082A1
Application number: PCT/EP2014/051372
Authority: WO
Inventors: Carole Justine; Jörn KRÜGER; Günter Wahl; Thomas Kramer
Original assignee: Continental Reifen Deutschland Gmbh
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2014-08-07
Also published as: JP2016507412A; US20150328928A1; JP6096321B2; RU2664208C2; RU2015136530A; CN104968847B; BR112015015840B1; CN104968847A; BR112015015840A2

Abstract

Verstärkungslage für Gegenstände aus elastomerem Material, vorzugsweise für Fahrzeugreifen, wobei die Verstärkungslage gummiert ist und eine Vielzahl an parallelen und beabstandet zueinander angeordneten Festigkeitsträgern aufweist, wobei jeder Festigkeitsträger aus wenigstens einem verdrehten Viskose-Multifilamentgarn besteht, wobei das Viskose-Multifilamentgarn einen Kristal linitätsgrad im Bereich von 15% bis 40%, einen Garntiter von 150 dtex bis 1100 dtex und eine Zugfestigkeit im von 45 cN/tex bis 55 cN/tex aufweist.

Description

Beschreibung

Verstärkungslage für Gegenstände aus elastomerem Material, vorzugsweise für Fahrzeugluftreifen und Fahrzeugluftreifen Die Erfindung betrifft eine gummierte Verstärkungslage für Gegenstände aus elastomerem Material, vorzugsweise für Fahrzeugreifen, wobei die Verstärkungslage eine Vielzahl an parallelen und beabstandet zueinander angeordneten Festigkeitsträgern aufweist, wobei jeder Festigkeitsträger aus wenigstens einem verdrehten Viskose-Multifilamentgarn besteht. Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen, enthaltend diese

Verstärkungslage.

Verstärkungslagen für Gegenstände aus elastomerem Material wie beispielsweise technische Gummiprodukte und Fahrzeug (luft)reifen haben größte Bedeutung und sind dem Fachmann im Allgemeinen bekannt. Die Verstärkungslagen weisen eine Vielzahl an verstärkenden, fadenförmigen Elementen, den sogenannten Festigkeitsträgern, auf. Diese sind vollständig in elastomerem 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 ein technisches Gummiprodukt oder einen

Fahrzeugluftreifen zu bilden. Dabei verstärken die gummierten Verstärkungslagen das betreffende Produkt. Cellulose ist das weltweit häufigste und bedeutsamste natürliche, nachwachsende und somit umweltfreundliche Polymer. Cellulosische Fasern, Filamente und Multifilamente können auf vielfältigen Wegen und in unterschiedlichen Formen erhalten werden, die gleichfalls der Fachwelt bekannt und geläufig sind. Die gängigsten Verfahren sind die sog. Regenerat- Verfahren, bei denen Cellulose zunächst chemisch zu löslichen labilen oder einfach verseifbaren Derivaten umgesetzt und gelöst wird. Als lösliche Derivate, aus denen Cellulose regeneriert werden kann, sind z.B. Celluloseacetat, Celluloseformiat oder

Cellulosecarbamat bekannt. Im bedeutendsten Verfahren, dem Viskose- Verfahren ist das labile Derivat eine Cellulosexanthogenat, und die mit dem Viskoseverfahren hergestellten Garne sind als Viskose- oder Rayon-Garne bekannt. Im Viskoseverfahren wird die Lösung durch Spinndüsen gepumpt, in einem Fällbad zu Viskose-Filamenten regeneriert, in einem oder mehreren Nachbehandlungs schritten gewaschen und geschlichtet (und ggf. funktional beschichtet) und abschließend entweder auf Endlosspulen gewickelt oder zu Faserschnitt verarbeitet.

Eine Verstärkungslage gemäß dem Oberbegriff ist beispielsweise aus der US 2010 015 43 77 AI bekannt geworden. Die Festigkeitsträger dieser Verstärkungslage weisen Lyocell- Multifilamentgarne mit einer Feinheit zwischen 444 dtex und 10000 dtex auf. In einem konkreten Beispiel wird ein Multifilamentgarn mit einer Feinheit von etwa 1670 dtex angegeben, welches eine Zugfestigkeit von etwa 53 cN/tex aufweist. Aus der EP 0 908 329 Bl ist eine Verstärkungslage mit Textil-Korden aus synthetischen Multifilamentgarnen aus PET oder PEN bekannt geworden. Die Textil-Korde sind aufgrund des verwendeten Garntiters und ihrer Konstruktion vergleichsweise dünn ausgelegt, so dass die gummierte Verstärkungslage eine vergleichsweise geringe

Lagendicke aufweist. Dieses hat einerseits den Vorteil, dass weniger Kautschukmaterial zum Gummieren dieser Festigkeitsträger eingesetzt werden muss, wodurch Materialkosten eingespart werden. Andererseits hat eine dünne gummierte Verstärkungslage im Produkt, beispielsweise im Fahrzeugreifen, den Vorteil, dass das Gewicht des Reifens verringert ist sowie eine geringere Hysterese bewirkt, was sich positiv auf den Rollwiderstand des Reifens auswirkt. Es sind ebenfalls hochfeste cellulosische Multifilamentgarne mit niedrigem Garntiter bekannt. Beispielsweise sind ultrahochfeste Garne mit geringem Gesamttiter aus

Celluloseformiat und aus einem Formaldehyd-modifizierten Viskoseverfahren bekannt. So werden in der Patentschrift US 6,261,689 Celluloseformiat- Fasern beschrieben, die gemäß dem in EN ISO 20139 (aktuell: DIN EN ISO 139) definierten Normalklima bei einer Temperatur von (20 + 2) °C und einer relativen Feuchte von (65 ± 2) % konditioniert wurden und einen Gesamttiter von 460 dtex und eine Festigkeit von 76 cN/tex aufweisen.

Die Patentschrift US 3,388, 117 beschreibt ein mit Formaldehyd modifiziertes

Viskoseverfahren, womit ein Viskose-Multifilamentgarn hergestellt wird, das aus 500 Einzelfilamenten besteht und einen Gesamttiter von 485 dtex aufweist. Nach

Konditionierung in einem Klima von 20 °C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit wird eine Festigkeit von 78 cN/tex gemessen, wobei die genannte Festigkeit nicht am

Multifilamentgarn sondern an einer nicht genannten Anzahl von Einzelfilamenten bestimmt wurde, welche dem Multifilament entnommen wurden. Da bekannt ist, dass die an einem Multifilamentgarn gemessene Festigkeit signifikant kleiner ist, als die Festigkeit, die an einer bestimmten Zahl von Einzelfilamenten gemessen wird, die dem

Multifilamentgarn entnommen werden, ist die Festigkeit des in der US 3,388,117 beschriebenen Multifilamentgams signifikant kleiner als 78 cN/tex. Grund hierfür sind die geringeren üblichen Einspannlängen von 20 mm bis 50 mm anstelle von 250 mm bis 500 mm bei Multifilamentgarnen. Ferner ist es bekannt, dass die Verwendung von

Formaldehyd im Fällbad die Festigkeit der Viskosefasern außerordentlich erhöht, sodass das in der US 3,388,117 beschriebene Verfahren ohne Formaldehyd zu einer Festigkeit führt, die beträchtlich geringer ist als 78 cN/tex. Der Effekt der Festigkeitserhöhung durch Verwendung von Formaldehyd wird u.a. von den Autoren A. Kh. Khakimova, N.B.

Sokolova und N.S. Nikolaeva in„Fiber Chemistry", ISSN 157-8493, ZDB-ID 2037141X Band 1, (6.1971), Seiten 631-33 beschrieben. Ferner beschreiben die genannten Autoren, dass die Verwendung von Formaldehyd zu unlöslichen Reaktionsprodukten von

Formaldehyd mit Zersetzungsprodukten der Viskose führt. Die unlöslichen

Reaktionsprodukte führen zu Problemen im Spinnbadkreislauf. Hinzu kommen die durch die Verwendung von Formaldehyd verursachten Nachteile für die Gesundheit der Produktionsarbeiter. Der Kristallinitätsgrad dieses mit Formaldehyd hergestellten

vorgenannten Viskose-Multifilamentgarns liegt bei 45 %.

Die Patentschrift GB 685,631 beschreibt zwar Rayon-Garne, also Viskose-Multifilamentgarne aus 100 Einzelfilamenten mit einem geringen Gesamttiter von 100 den (110 dtex), jedoch mit einer konditionierten Festigkeit von nur 2,3 g/den (20,4 cN/tex) und mit einer Festigkeit im ofentrockenen Zustand von 2,9 g/den (25,6 cN/tex). In einem weiteren Beispiel offenbart GB 685,631 Garne mit einem Garntiter von 400 den (440 dtex) mit 260 Filamenten und moderate Festigkeiten von 4,1 g/den (36,2 cN/tex) im konditionierten bzw. 5,3 g/den (46,8 cN/tex) im ofentrockenen Viskose-Multifilamentgarn.

Man ist hinsichtlich des Schutzes der Umwelt bestrebt, natürliche, nachwachsende und umweltschonend behandelte Rohstoffe in technischen Gummiprodukten und

Fahrzeug (luft)reifen einzusetzen sowie entsprechende Verstärkungslagen für die

vorgenannten Produkte zur Verfügung zu stellen. Zudem sollen diese den Rollwiderstand des diese Verstärkungslagen aufweisenden Fahrzeugluftreifens verringern.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Verstärkungslage für Gegenstände aus elastomerem Material bereitzustellen, welche vergleichsweise dünn ist sowie

umweltfreundlich gestaltet und behandelt ist. Deren physikalischen Eigenschaften sollen in einem optimalen Bereich für die Anwendung im technischen Gummiprodukt oder

Fahrzeugluftreifen liegen.

Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, der umweltfreundlich gestaltet ist und einen vergleichsweise geringen Rollwiderstand

aufweist.

Die Aufgabe wird in Bezug auf die Verstärkungslage dadurch gelöst, dass das Viskose- Multifilamentgarn einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 15% bis 40% und nach

Konditionierung im Normklima gemäß DIN EN ISO 139-1 :2005 einen Garntiter von > 150 dtex bis < 1100 dtex und eine Zugfestigkeit von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex aufweist. Es ist eine vergleichsweise dünne Verstärkungslage geschaffen, deren Festigkeitsträger umweltfreundlich behandelte Viskose-Multifilamentgarne aufweisen. Bisher mussten dickere Festigkeitsträger aus Viskose- bzw. Rayon-Multifilamentgarn mit einem hohen Garntiter in gummierten Verstärkungslagen im Reifen eingesetzt werden, um die für den Einsatz notwendige Zugfestigkeit zu erhalten. Wie überraschend das erfindungsgemäße Viskose-Multifilamentgarn für den Fachmann ist, zeigt die Tatsache, dass nicht einmal die Erfinder eine Erklärung dafür haben, warum das erfindungsgemäße Viskose- Multifilamentgarn mit seiner Eigenschaftskombination aus einem Garntiter im Bereich von > 150 dtex bis < 1100 dtex und einem Kristallinitätsgrad im Bereich von 15 % bis 40 % eine am Viskose-Multifilamentgarn gemessene Zugfestigkeit im Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex aufweist. Jedes Filament des Multifilamentgarnes weist vorzugsweise einen runden Querschnitt oder einen körnigen Querschnitt auf. Eine vorgenannte

Verstärkungslage mit Festigkeitsträgern eignet sich hervorragend für die Verwendung in technischen Gummiprodukten, insbesondere in Fahrzeug(luft)reifen.

Die erfindungs gemäße umweltfreundliche Verstärkungslage erfüllt insbesondere in Bezug auf Bruchkraft, Zugfestigkeit, E-Modul, Ermüdungsbeständigkeit und Bruchdehnung die Anforderungen für den Einsatz insbesondere im Fahrzeugreifen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff„konditioniert", dass das erfindungsgemäße Viskose-Multifilamentgarn solange im vorstehend genannten

Normklima gelagert wird, bis das Garn seine dem Normklima entsprechende

Gleichgewichtsfeuchte erreicht hat, welche 13+ 1 Gew. beträgt, und daher sein Gewicht nicht mehr verändert. Dazu ist eine Konditionierung szeit im vorstehend genannten Normklima von > 16 h erforderlich.

Im vorstehend beschriebenen konditionierten Zustand werden die textilen Daten des erfindungsgemäßen Viskose-Multifilamentgarns, d.h. Garntiter, Bruchkraft, Zugfestigkeit und Bruchdehnung, gemäß DIN EN ISO 2062:2009 unter folgenden Bedingungen gemessen: • CRE-Zugprüfmaschine mit pneumatischen Klemmen [CRE: constant rate of specimen extension = konstante Prüfkörperverformungsgeschwindigkeit],

• Prüfung von Multifilamentgarnen mit Schutzdrall 100 t/m

(t/m = turns/meter = Drehungen pro Meter)

• Einspannlänge der Prüfstücke: 500 mm

• Zuggeschwindigkeit (Traversen gesch windigkeit): 500 mm/min (100 /min)

Die in den vorstehend genannten Normen erwähnten Konditionierung s- und

Prüfbedingungen sind vergleichbar mit der einschlägigen Norm der Chemiefaserindustrie (BISFA„Testing methods for viscose, cupro, acetate, triacetate and lyocell filament yarns", 2007 Edition) und den entsprechenden internationalen Normen (DIN EN ISO 6062, DIN EN 139, ASTM D885, ASTM D1776).

Der Kristallinitätsgrad des erfindungsgemäßen Viskose-Multifilamentgarns wird durch Weitwinkel-Röntgenbeugung (WAXS), wie in Hermans, P. H., Weidinger, A., Textil Research Journal 31 (1961) 558-571 beschrieben, bestimmt, wobei die ermittelten Werte einen geschätzten Größtfehler von + 1,5 -Punkten aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Viskose-Multifilamentgarn einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 20 % bis 35 , einen Garntiter im Bereich von > 170 dtex bis < 900 dtex, vorzugsweise im Bereich von > 170 dtex bis < 850 und eine

Zugfestigkeit im Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex auf.

In einer besonders bevorzugteren Ausführungsform weist das Viskose-Multifilamentgarn einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 24 % bis 30 , einen Garntiter im Bereich von > 200 dtex bis < 840 dtex, vorzugsweise im Bereich von > 200 dtex bis < 820 dtex und eine Zugfestigkeit im Bereich von > 48 cN/tex bis < 53 cN/tex auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Viskose-Multifilamentgarn eine

Knstallitbreite im Bereich von 2,5 nm bis 5,0 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 3,0 nm bis 4,5 nm, und eine Kristallithöhe im Bereich von 9,0 nm bis 13,0 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 10 nm bis 12 nm auf. Dabei werden die Kristallitbreite aus dem Reflex der L(l-10)-Kristallebene und die Kristallithöhe aus dem Reflex der L(004)- Kristallebene bestimmt. Hochfeste cellulosische Fasern, welche aus Formaldehyd- modifizierten Viskosen/Fällbädern gesponnen und entsprechend höher verstreckt werden können, zeigen deutlich größere L(004)-Reflexe. Das nicht mehr hergestellte Produkt Cordenka EHM^® zeigte beispielsweise eine Kristallithöhe von 15,0 nm. [M.G. Northolt, H. Berstoel, H. Maatman, R. Huisman, J. Veurink, H. Elzterman, Polymer 2001, 42, 8249- 8264.]

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Viskose-Multifilamentgarn eine

Doppelbrechung Δη· 10⁴ im Bereich von 300 bis 450, besonders bevorzugt im Bereich von 330 bis 420 auf. Die Doppelbrechung An wird mit Hilfe eines Interferenzmikroskops gemessen [J. Lenz, J. Schurz, D. Eichinger, Lenzinger Berichte 1994, 9, S. 21; P. H.

Hermans, Contribution to the Physics of Cellulose Fibres, Chapter 7, Elsevier, Amsterdam, New York, 1946.] Zum Vergleich wird darauf hingewiesen, dass die Doppelbrechung An- 10⁴ des mit Formaldehyd hergestellten Viskose-Multifilamentgarns der US 3,388,117 im Bereich von > 530 bis 576 und somit deutlich höher liegt. Vorteilhaft in Bezug auf die Ermüdungsbeständigkeit eines Fahrzeugluftreifens, der die erfindungsgemäße Verstärkungslage als Karkasslage einsetzt, ist es, wenn das Viskose- Multifilamentgarn einen Filament-Titer im Bereich von 1,2 und 4,0 dtex, vorzugsweise von 2,4 und 3,0 dtex aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Viskose-Multifilamentgarn eine

Bruchdehnung im Bereich von > 5 % und < 20 , vorzugsweise von > 6 % und < 15 % auf. Ein Fahrzeugluftreifen mit einer derartigen Verstärkungslage als Karkasslage ist ermüdungsbeständiger, auch bei extremen Bedingungen wie Bordsteinkontakten. Das Viskose-Multifilamentgarn ist ein Rayon-Multifilamentgarn. Vorteilhaft ist es, wenn der Festigkeitsträger ein aus wenigstens zwei miteinander verdrehten Viskose-Multifilamentgarnen bestehender Textil-Kord ist, welcher

vorzugsweise in einer Dichte von 120 epdm bis 280 epdm in der Verstärkungslage angeordnet ist.

„epdm" bedeutet ends per decimeter und beschreibt die Korddichte in der

Verstärkungslage.

Zweckmäßig ist es, wenn die Viskose-Multifilamentgarne eine Verdrehung von 250 tpm bis 650 tpm aufweisen und wenn der Textil-Kord eine Endverdrehung von 250 tpm bis 650 tpm aufweist. Die Multifilamentgarne können dabei S7 oder Z- verdreht sein, während die Endverdrehung entgegengesetzt zur Multifilamentgarn-Verdrehung ist.

Als besonders geeignet haben sich Verstärkungslagen mit Textil-Korden aus Viskose- Multifilamentgarn der Konstruktion 620 dtex x 2 in einer Dichte von 190 epdm oder der Konstruktion 780 dtex x 2 in einer Dichte von 160 epdm, jeweils mit einem Filament-Titer zwischen 1,2 und 4,0 dtex, bevorzugt zwischen 2,4 und 3,0 dtex erwiesen. Die Textil- Korde sind sehr dünn und weisen eine sehr hohe Ermüdungsbeständigkeit auf.

Das Viskose-Multifilamentgarn wird überraschenderweise dadurch erhalten, dass das in Beispiel 2 der GB 685,631 beschriebene Verfahren hinsichtlich mehrerer technischer Merkmale abgeändert wird, die im Folgenden beschrieben werden. An keiner Stelle des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Formaldehyd eingesetzt.

• Anstelle von Baumwoll-Linters wurden Zellstoffe aus Nadel- oder Laubholz

(Weich- oder Hartholz) eingesetzt.

• Es werden vor dem Spinnprozess Viskose-Modifikatoren

(z.B. Aminethoxylate wie ethoxylierte Fetts äureamine oder Polyethylenglykole wie PEG 1500) in einer Konzentration im Bereich von 0,01 bis 1,0 Gew.- bezogen auf Viskose zugesetzt.

• Es werden Spinndüsen mit Lochdurchmesser < 100 μιη verwendet, vorzugsweise mit einem Lochdurchmesser im Bereich von 40 bis 80 μιη.

• Die Spinngeschwindigkeit an der ersten Aufnahmerolle beträgt weniger als 50 m/min und liegt vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 m/min.

• Der Transport des Fadens aus der Spinndüse in das Koagulationsbad erfolgt durch ein Spinnrohr, wobei der Transport des Fadens im Spinnrohr durch eine Strömung des Koagulationsbads in Richtung des Faserabzugs unterstützt wird.

• Die Schwefelsäurekonzentration im Koagulationsbad ist größer als 15 g/Liter und liegt vorzugsweise im Bereich von 20 bis 120 g/Liter.

• Dem Koagulationsbad werden Natriumsulfat und Zinksulfat zugesetzt,

vorzugsweise in einer Konzentration von 25 bis 250 g/Liter_Koaguiationsbad-

• Die Temperatur des Koagulationsbads beträgt mehr als 30 °C, jedoch weniger als 100 °C, und liegt vorzugsweise im Bereich von 40 bis 95 °C.

• Das nachgelagerte Fixierbad enthält Schwefelsäure, vorzugsweise in einer

Konzentration im Bereich von 20 bis 120 g/LiterFi_Xi_erbad und dient auch als Zersetzungsbad für Cellulosexanthogenat.

• Das ersponnene Garn wird stärker als auf 175 % verstreckt, vorzugsweise

liegt die Verstreckung in einem Bereich von 180 bis 220 %.

• Das erfindungsgemäße Viskose-Multifilamentgarn wird vorzugsweise in einem Zweistufenprozess hergestellt, wobei in der ersten Stufe das Garn ersponnen und aufgewickelt und in der zweiten Stufen das aufgewickelte Garn abgewickelt und gewaschen wird.

Die nachfolgende Tabelle 1 gibt eine beispielhafte Übersicht über Viskose- Multifilamentgarne, welche in der erfindungs gemäßen Festigkeitsträgerlage eingesetzt sind, mit einem konditionierten Garntiter von 204 dtex bis 1013 dtex. Die Viskose- Multifilamentgarne wurden durch die vorstehend aufgezählten Abänderungen des im Beispiel 2 der GB 685 631 beschriebenen Herstellungsverfahrens erhalten und im

Normalklima gemäß DIN EN ISO 139-1:2005, d.h. bei einer Temperatur von 20,0 °C und bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 , konditioniert und die textilen Daten Garntiter, Höchstzugkraft, Zugfestigkeit und Bruchdehnung im konditionierten Zustand gemäß DIN EN ISO 2062:2009 unter den bereits beschriebenen Bedingungen vermessen. In der DIN EN ISO 2062:2009 wird die Zugfestigkeit als feinheitsbezogene

Höchstzugkraft und die Bruchdehnung als Höchstzugkraftdehnung bezeichnet.

Ferner enthält die Tabelle 1 für einige der beispielhaften Viskose-Multifilamentgarne Werte für den Kristallinitätsgrad, der durch Weitwinkel-Röntgenbeugung (WAXS) bestimmt wurden, Werte für die Kristallitbreite bestimmt aus dem Reflex der L(l-10)- Kristallebene und Werte für die Kristallit-höhe aus dem Reflex der L(004)-Kristallebene und einen Wert für die per Interferenzmikroskopie gemessene Doppelbrechung Δη· 10⁴.

abelle 1

Wie bereits erwähnt, ist die Zugfestigkeit einer ausgewählten Zahl von Einzelfilamenten, die einem Multifilamentgarn entnommen wurden, größer als die Zugfestigkeit, die am Multifilamentgarn gemessen wird. Nimmt man willkürlich 20 Einzelfilamente des Viskose-Multifilamentgarns von Beispiel 3, konditioniert und vermisst jedes der 20 Einzelfilamente wie zuvor für das Viskose-Multifilamentgarn beschrieben und mittelt die 20 Einzelfilament- Werte, erhält man eine Zugfestigkeit von 60,4 cN/tex und eine Bruchdehnung von 11,8 %. Somit ist die an den konditionierten Einzelfilamenten gemessene Zugfestigkeit um 20 % und die Bruchdehnung um 28 % höher als die entsprechenden Werte, die am Viskose- Multifilamentgarn des Beispiels 3 gemessen werden.

In ofentrockenen Garnprüfungen, d.h. nach > 2 h Trocknen des Viskose- Multifilamentgams bei 105 °C und mit den vorstehend beschriebenen Einstellungen der Zugprüfmaschine, werden deutlich erhöhte Zugfestigkeiten gemessen. Die folgende Tabelle 2 zeigt den Unterschied von textilen Daten desselben Garnbeispiels, welche in konditionierten (DIN EN ISO 139-1:2005) bzw. in ofentrockenen Messungen erhalten werden: Tabelle 2

Wie bereits erwähnt, weist das erfindungsgemäße Viskose-Multifilamentgarn einen

Garntiter im Bereich von > 150 dtex bis < 1100 dtex, bevorzugt von

> 170 dtex bis < 850 dtex, und besonders bevorzugt von > 200 dtex bis < 820 dtex auf.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die erfindungs gemäßen Viskose- Multifilamentgarne einen Garntiter im Bereich von > 150 dtex bis < 1100 dtex oder einen Garntiter im Bereich von > 170 dtex bis < 850 dtex oder einen Garntiter im Bereich von > 200 dtex bis < 820 dtex und enthalten Filamente mit einem Filamenttiter zwischen 1,2 und 4,0 dtex, noch mehr bevorzugt zwischen 2,4 und 3,0 dtex. Dadurch eignen sich solche erfindungsgemäßen Viskose-Multifilamentgarne nicht nur zur Herstellung von dünnen Korden, sondern ergeben auch Korde von sehr hoher Ermüdungsbeständigkeit. Ein Beispiel hierfür ist hochfestes erfindungsgemäßes Viskose-Multifilamentgarn mit einem konditionierten Garntiter von 800 dtex mit 300 Filamenten (Rayon 800 dtex f300).

Das Viskose-Multifilamentgarn wird zu einem zum Kalandrieren einsatzfähigen Gewebe konvertiert, indem man die dem Fachmann bekannten Schritte:

der Verdrehung der/des Multifilamentgarne/s zur erwünschten

Festigkeitsträgerkonstruktion

des Herstellens eines Gewebe, enthaltend den erwünschten Festigkeitsträger der Gummi-Haftungsaktivierung des Gewebes, beispielsweise mittels eines RFL- dips

durchführt. Abgesehen davon unterliegt die Art oder Aufmachung der cellulosischen Fasern keinen Beschränkungen. So kann das Viskose-Multifilamentgarn als solches oder als

Faserkurzschnitt zu einem Festigkeitsträger, zu einem Gewebe oder Gewirke verarbeitet sein. Auch ist es möglich, den das Viskose-Multifilamentgarn enthaltenden

Festigkeitsträger direkt zur Herstellung eines Reifens einzusetzen.

Die Erfindung wird in Bezug auf den Fahrzeugluftreifen gelöst, indem dieser eine vorbeschriebene gummierte Verstärkungslage aufweist. Hierbei ist die Verstärkungslage insbesondere eine Karkasse und/oder eine Gürtelbandage und/oder ein Wulstverstärker.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Verstärkungslage als Karkasslage für PKW-Luftreifen eingesetzt. Die Verstärkungslage ist ein gummiertes Gewebe, welche als Festigkeitsträger Textil-Korde aus zwei miteinander verdrehten

Rayon-Multifilamentgarnen der Konstruktion 620 dtex x 2 in einer Dichte von 190 epdm aufweist. Die Multifilamentgarne weisen jeweils eine Verdrehung von 600 tpm und der betreffende Textil-Kord eine Endverdrehung in entgegengesetztem Drehsinn von 600 tpm auf. Die Filamente eines jeden Garnes weisen einen Filament- Titer von 2,4 dtex auf. Die Bruchfestigkeit eines Rayon-Multifilamentgarnes liegt im Bereich von > 45 cN/tex bis < 53 cN/tex. Das Viskose-Multifilamentgarn weist einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 15 % bis 40 % auf. Jedes Rayon-Multifilamentgarn weist eine Bruchdehnung im Bereich von > 6 % und < 15 % auf. Jeder Rayon-Kord weist einen Durchmesser von 0,42 mm auf, woraus sich eine Dicke der gummierten Verstärkungslage von 0,7 mm ergibt. In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Verstärkungslage ebenfalls als Karkasslage für PKW-Luftreifen eingesetzt. Die

Verstärkungslage ist ein gummiertes Gewebe, welches als Festigkeitsträger Textil-Korde aus Rayon der Konstruktion 780 dtex x 2 in einer Dichte von 160 epdm aufweist. Die Multifilamentgarne weisen jeweils eine Verdrehung von 550 tpm und der betreffende Textil-Kord eine Endverdrehung in entgegengesetztem Drehsinn von 550 tpm auf. Die Filamente eines jeden Garnes weisen einen Filament- Titer von 3,0 dtex auf. Die

Bruchfestigkeit eines Rayon-Multifilamentgarnes liegt im Bereich von > 45 cN/tex bis < 53 cN/tex. Das Viskose-Multifilamentgarn weist einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 15 % bis 40 % auf. Jedes Rayon-Multifilamentgarn weist eine Bruchdehnung im Bereich von > 6 % und < 15 % auf. Jeder Rayon-Kord weist einen Durchmesser von 0,47 mm auf, woraus sich eine Dicke der gummierten Verstärkungslage von 0,75 mm ergibt.

Die nachfolgende Tabelle 3 gibt eine beispielhafte Übersicht über die Parameter von Rayon-Textil-Korden bestimmter Konstruktion.

Tabelle 3

Das Diagramm 1 zeigt Kraft-Dehnungskurven der in Tabelle 3 beschriebenen Rayon- Textil- Korde.

Das Diagramm 2 zeigt Kraft-Dehnungskurven von drei ungummierten Geweben in N/dm, wobei jedes Gewebe einen der in Tabelle 4 beschriebenen Textil-Korde aufweist,„e" steht in der Legende für epdm.

Die Kraft-Dehnungs-Messungen sind in Anlehnung an die ASTM D885 durchgeführt.

Die nachfolgende Tabelle 4 gibt eine beispielhafte Übersicht über einen PKW- Luftreifen, welcher als Karkasse ein Gewebe mit Rayon-Textil- Korden bestimmter Konstruktion und bestimmter epdm aufweist sowie den erhaltenen Rollwiderstand des Reifens.

Tabelle 4

Ein Rollwiderstand von 100 % entspricht der Referenz. Rollwiderstände > 100 % zeigen einen erniedrigten (verbesserten) Rollwiderstand an, während Rollwiderstände < 100 % einen erhöhten (verschlechterten) Rollwiderstand anzeigen.

Es ist ersichtlich, dass dünne Korde aus Rayon-Multifilamentgarnen trotz höherer

Korddichte einen verbesserten Rollwiderstand aufweisen. Rayon-Multifilamentkorde sind umweltfreundlich, da Viskose aus nachwachsenden Rohstoffen erhältlich ist und zudemumweltfreundlich verarbeitet/ behandelt sind.

Claims

Patentansprüche

1. Gummierte Verstärkungslage für Gegenstände aus elastomerem Material, vorzugsweise für Fahrzeugreifen, wobei die Verstärkungslage eine Vielzahl an parallelen und beabstandet zueinander angeordneten Festigkeitsträgern aufweist, wobei jeder Festigkeitsträger aus wenigstens einem verdrehten Viskose-Multifilamentgarn besteht d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Viskose-Multifilamentgarn einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 15% bis 40% und nach

Konditionierung im Normklima gemäß DIN EN ISO 139-1:2005 einen Garntiter im Bereich von > 150 dtex bis < 1100 dtex und eine Zugfestigkeit im Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex aufweist.

2. Verstärkungslage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das

Viskose-Multifilamentgarn einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 20% bis 35%, einen Garntiter im Bereich von > 170 dtex bis < 900 dtex, vorzugsweise im Bereich von > 170 dtex bis < 850 dtex und eine

Zugfestigkeit im Bereich von > 45 cN/tex bis < 55 cN/tex aufweist.

3. Verstärkungslage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das

Viskose-Multifilamentgarn einen Kristallinitätsgrad im Bereich von 24% bis 30%, einen Garntiter im Bereich von > 200 dtex bis < 840 dtex, vorzugsweise im Bereich von > 200 dtex bis < 820 dtex und eine

Zugfestigkeit im Bereich von > 48 cN/tex bis < 53 cN/tex aufweist.

4. Verstärkungslage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass das Viskose-Multifilamentgarn eine

Kristallitbreite im Bereich von 2,5 nm bis 5 nm und eine Kristallithöhe im Bereich von 9 nm bis 13 nm aufweist.

5. Verstärkungslage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Viskose-Multifilamentgarn eine Doppelbrechung Δη·10⁴ im Bereich von 300 bis 450 aufweist.

6. Verstärkungslage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Viskose-Multifilamentgarn einen Filament-Titer im Bereich von 1,2 und 4,0 dtex, vorzugsweise von 2,4 und 3,0 dtex aufweist.

7. Verstärkungslage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Viskose-Multifilamentgarn eine Bruchdehnung im Bereich von > 5 % und < 20 , vorzugsweise von > 6 % und < 15 % aufweist.

8. Verstärkungslage gemäß einem oder mehreren der vorangehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Festigkeitsträger ein aus wenigstens zwei miteinander verdrehten Multifilamentgarnen bestehender Textil-Kord ist und dass die Festigkeitsträger in einer Dichte von 120 epdm bis 280 epdm in dieser Verstärkungslage angeordnet sind.

9. Verstärkungslage gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Multifilamentgarne eine Verdrehung von 250 tpm bis 650 tpm aufweisen und dass der Textil-Kord eine Endverdrehung von 250 tpm bis 650 tpm aufweist.

10. Verstärkungslage nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der Textil-Kord die Konstruktion 620 dtex x

2 oder die Konstruktion 780 dtex x 2 aufweist, wobei beide Garne aus Viskose bestehen.

11. Verstärkungslage nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Textil-Kord asymmetrisch ist und Multifilamentgarne unterschiedlichen Garn-Titers aufweist und vorzugsweise die Konstruktion 620 dtex x 1 / 780 dtex x 1 [600 tpm / 550 tpm] aufweist, wobei der Kord gegensinnig zur Garndrehrichtung endverdreht ist.

12. Fahrzeugluftreifen, welcher mindestens eine Verstärkungslage nach einem oder nach mehreren der vorangehenden Ansprüche aufweist.

13. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungslage eine Karkasse und/oder eine Gürtelbandage und/oder ein Wulstverstärker ist.