WO2017211546A1 - Verstärkungslage für gegenstände aus elastomerem material, vorzugsweise für fahrzeugluftreifen und fahrzeugluftreifen als solcher - Google Patents

Verstärkungslage für gegenstände aus elastomerem material, vorzugsweise für fahrzeugluftreifen und fahrzeugluftreifen als solcher Download PDF

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    • B60C2015/0689Cord density in width direction
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    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02Fibres 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 rubberized reinforcing ply for articles of elastomeric material, preferably for vehicle tires, the reinforcing ply having a plurality of parallel and spaced reinforcing members, each reinforcing member being a cord which consists of at least two twisted ones
  • Multifilamentgamen made of polyamide 6.6 is twisted.
  • the invention further relates to a pneumatic vehicle tire containing this reinforcing layer.
  • Reinforcing layers for articles made of elastomeric material such as technical rubber products and vehicle (air) tires have great importance and are generally known to the skilled person.
  • the reinforcing layers have a multiplicity of reinforcing, thread-like elements, the so-called strength supports. These are completely embedded in elastomeric material. The strength element of this
  • Reinforcing layers for example, in the form of woven or calendered, endlessly wound strength members.
  • cords are used as reinforcements, for example in the bead area, as carcass material, for belt layers and in the belt bandage.
  • a cord consists in the context of this application of at least 2 mutually twisted multifilament yarns.
  • the belt bandage is used in pneumatic vehicle tires and in particular at
  • a vehicle pneumatic tire which is generally an air-impermeable inner layer, a strength carrier-containing radial carcass, from the zenith of the tire on the side walls to the
  • Bead region extends and there is usually anchored by wrapping tensile bead cores, a radially outer, tread grooves having tread and a belt, arranged between belt and tread.
  • the belt bandage may be formed in one or more layers, covers at least the belt edges and contains parallel and in
  • Substantially circumferentially extending strength members in the form of cords embedded in a rubber composition are at the
  • the reinforcing elements are embedded in rubber for such layers, for example, by a group of substantially parallel filiform reinforcing elements, which are usually pretreated by thermal and / or for better adhesion to the embedding rubber in the conventional manner with an impregnation impregnated in the longitudinal direction Calender or an extruder to coat with the rubber compound. Or it will be
  • Reinforcements used which are tacky impregnated and can be processed without a calendered adhesive mixture.
  • the tire When the tire is cambered and cured, the tire typically extends up to 2% in the shoulder area and up to 4% in the center area as compared to the unvulcanized blank when this blank is wound on a flat drum.
  • Reinforcements which is used in the belt bandage, advantageously allow this survey, so initially can be stretched with less effort, but can be stretched after this initial strain to 4% for high speed capability with only greater effort. In a force-elongation diagram, the reinforcement should therefore have a flatter course and then a steeper course up to an extension of 4%.
  • the belt bandage is single or multi-layered, covers the belt edges, and has parallel and approximately circumferentially extending reinforcements in the form of rubber-embedded cords. "Circumferential" means an angle of 0 ° to 5 ° with respect to the tire circumferential direction ,
  • Twisted polyamide 6.6 filaments, yarns and cords are known from US 3,343,363 A as strength reinforcements for tires having an initial modulus of between 25 and 60 g / d and a tenacity of greater than 7.0 g / d at room temperature exhibit.
  • the values of the initial module are determined according to ASTM A1380-61T.
  • From US 3,849,976 A are polyamide 6.6 cords with two or more
  • Multifilament yarns with an L 5 modulus greater than 60 g / d known as a reinforcing material for tires, which by stretching under high voltages at high
  • Twisted nylon, polyester, rayon and aramid yarns are known from US Pat. No. 4,284,117 A as reinforcements of the belt bandage of pneumatic vehicle tires.
  • US 5,115,853 A discloses 420 d x 2 (470 dtex x 2) nylon cords with a twist of less than 276 t / m and used in the belt bandage of pneumatic vehicle tires.
  • Reinforcing layer which has improved high-speed properties and improved rolling resistance.
  • the object is achieved in relation to the reinforcing layer in that the raw yarn of polyamide 6.6 has a fineness-related strength, which at an elongation of 4% in a range from 1.35 cN / dtex to 1.60 cN / dtex, that the Cord has a fineness-related strength, which at an elongation of 4% in a range of 1.2 cN / dtex to 2 cN / dtex and that the cord has a heat shrinkage at 177 ° in a range of 4.0% - 7, 0%, wherein the tenacity was determined according to ASTM D885-16 and the heat shrinkage at 177 ° C under a bias of 0.045 g / dtex with two minutes exposure time.
  • Raw yarn means a multifilament yarn which is not yet hot-drawn.
  • Core means reinforcements with multifilament yarns, which is the process of
  • Reinforcement polyamide 6.6 of 1400x2 construction at 4% elongation shows the advantage of a higher fineness-related strength of the reinforcement (B) used in a reinforcement layer according to the invention compared to a standard reinforcement (A) in a reinforcement layer of the prior art:
  • the polyamide 6.6 cords for the reinforcing ply according to the invention are obtained by the polyamide 6.6 raw yarn used having a fineness-related strength which at an elongation of 4% ranges from 1.35 cN / dtex to 1.60 cN / dtex and that this raw yarn is drawn in a range greater than 5% and less than 12% at temperatures between 230 ° C and 250 ° C and suitable coils with a voltage between 150g and 500g per
  • the force-strain data of the cords are determined according to D885-16, according to the
  • Tenacity at 4% elongation of 1.2 cN / dtex to 2.0 cN / dtex corresponds to a modulus of from 30.6 g / dtex to 51 g / dtex (34 g / d to 56.7 g / d).
  • Modulus values are calculated as follows: Fineness-related strength at 4% elongation x 25 to obtain the required tenacity for 100% elongation.
  • the fineness-related strength at 4% elongation [cN / dtex] is: tensile force at 4% elongation [cN] / fineness [dtex], the fineness of the entire reinforcement being used.
  • the fineness of the entire reinforcing agent is calculated from the sum of the finenesses of the multifilament yarns of the cord.
  • Example: A 700dtex x 2 construction cord has a fineness of 1400 dtex throughout.
  • the heat shrinkage of yarns or cords is determined with a shrink meter manufacturer Testrite under a bias of 0.045 g / dtex at 177 ° C with 2 minutes exposure time.
  • the raw yarn of polyamide 6.6 prefferably has a fineness-related strength which, at an elongation of 4%, lies in a range from 1.35 cN / dtex to 1.50 cN / dtex. If the forces were even higher, they could lead to problems during molding.
  • the cord has a fineness of 300 to 4000 dtex. This fineness range represents an advantageous compromise in terms of strength on the one hand and rolling resistance or costs on the other. If the fineness were too low, ie the multifilament yarn was too thin, the strength would be too low. Would be that Multifilament yarn too thick, this would be detrimental to the rolling resistance of the tire and disadvantageous in terms of cost.
  • the twist factor is a measure of the final twist per meter of the cord, based on the fineness of the cord.
  • the twist factor is a measure of the twist per meter of multifilament yarn, based on the fineness of the multifilament yarn. This twist factor represents an advantageous compromise in terms of fatigue resistance and strength. A lesser twist factor would be detrimental to the
  • Fatigue resistance a higher twist factor would mean lower strength of the strength member.
  • the cord has the construction x2 or x3.
  • a cord of 2 or 3 yarns has a better fatigue resistance than a twisted one
  • each reinforcing layer of the reinforcing layer is a cord of two mutually twisted multifilament yarns, each having a yarn count of 1400 dtex.
  • the cord thus has the construction 1400x2.
  • the cord has a fineness-related strength, which at an elongation of 4% ranges from 1.3 cN / dtex to 1.4 cN / dtex.
  • the cords are preferably arranged at a density of 90 epdm in the reinforcing ply.
  • each reinforcing layer of the reinforcing layer is a cord of two mutually twisted multifilament yarns, each having a yarn count of 470 dtex.
  • the cord thus has the construction 470x2.
  • the cord has a fineness-related strength which, at 4% elongation, is in the range of 1.6 cN / dtex to 1.7 cN / dtex.
  • the cords are preferably arranged in a density of 90 to 100 epdm in the reinforcing layer.
  • Semi-finished product is damaged when cutting into the required strip width.
  • jeer reinforcement of the reinforcing layer is a cord made of two mutually twisted multifilament yarns, each having a yarn count of 350 dtex.
  • the cord thus has the construction 350x2.
  • the cord has a fineness-related strength, which at an elongation of 4% is 1.9 cN / dtex.
  • the cords are preferably arranged in a density of 110 to 130 epdm in the reinforcing layer. Due to the increased compared to the prior art module of PA6.6 Cordes this can be in a lower density in the
  • the reinforcing layer is a belt bandage layer, wherein the
  • the polyamide 6.6 cord is due to its physical properties especially for use in a
  • the reinforcement layer may alternatively be a bead enhancer such as a chipper or flipper.
  • the invention is solved with respect to the vehicle pneumatic tire by having a rubberized reinforcing layer as described above.
  • the pneumatic vehicle tire has an improved rolling resistance. At a higher strength density in the
  • the vehicle pneumatic tire also has an improved
  • the reinforcing layers according to the invention have reinforcements made of polyamide 6.6 of construction 1400x2, which are arranged in a density of 90 epdm in the reinforcing layer.
  • reinforcing layers of the prior art were tested, which have strength of standard polyamide 6.6 construction of 1400x2 in a density of 110 epdm. Table 2 below shows the results of these tests:
  • Reinforcement layer despite a significantly lower density of reinforcements is about the same height as in the reinforcing layer of the prior art. It is also evident that advantages in terms of rolling resistance are achieved.
  • the reference tire of the prior art has a rolling resistance of 100%, while the tire with the reinforcing layer according to the invention has reached 101.3%. Higher% values indicate better rolling resistance.

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Abstract

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 ein Cord ist, welcher aus wenigstens zwei verdrehten Multifilamentgarnen aus Polyamid 6.6 endverdreht ist. Das Rohgarn aus Polyamid 6.6 weist eine feinheitsbezogene Festigkeit auf, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,35cN/dtex bis 1,60 cN/dtex liegt, der Cord weist eine feinheitsbezogene Festigkeit auf, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,2 cN/dtex bis 2 cN/dtex liegt und der Cord weist einen Heißschrumpf bei 177° in einem Bereich von 4,0% - 7,0% auf, wobei die feinheitsbezogene Festigkeit nach ASTM D885-16 und der Heißschrumpf bei 177°C unter einer Vorspannung von 0,045 g/dtex mit zwei Minuten Expositionszeit ermittelt sind.

Description

Beschreibung
Verstärkungslage für Gegenstände aus elastomerem Material, vorzugsweise für Fahrzeugluftreifen und Fahrzeugluftreifen als Solcher 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 ein Cord ist, welcher aus wenigstens zwei verdrehten
Multifilamentgamen aus Polyamid 6.6 endverdreht ist. Die Erfindung betrifft femer 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 Festigkeitsträgem, auf. Diese sind vollständig in elastomeres Material eingebettet. Die Festigkeitsträger dieser
Verstärkungslagen weisen beispielsweise die Form von Geweben oder kalandrierten, endlos gespulten Festigkeitsträgem auf. Bei Fahrzeugluftreifen werden Corde als Festigkeitsträger beispielsweise im Wulstbereich, als Karkassmaterial, für Gürtellagen und in der Gürtelbandage eingesetzt.
Ein Cord besteht im Rahmen dieser Anmeldung aus wenigstens 2 miteinander verdrehten Multifilamentgamen. Die Gürtelbandage dient bei Fahrzeugluftreifen und insbesondere beim
Hochgeschwindigkeitseinsatz dazu, eine Erhebung des Reifens durch die im Fahrbetrieb auftretenden Fliehkräfte zu verhindern. Sie ist bei einem Fahrzeugluftreifen, welcher im Allgemeinen eine luftundurchlässige Innenschicht, eine Festigkeitsträger enthaltende Radialkarkasse, die vom Zenitbereich des Reifens über die Seitenwände bis in den
Wulstbereich reicht und dort meist durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, einen radial außen befindlichen, Profilrillen aufweisenden Laufstreifen und einen Gürtel, zwischen Gürtel und Laufstreifen angeordnet. Die Gürtelbandage kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein, deckt zumindest die Gürtelränder ab und enthält parallel und im
Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Festigkeitsträger in Form von Corden, die in eine Kautschukmischung eingebettet sind. Die Gürtelbandage wird bei der
Reifenherstellung in Form von Lagen, Streifen oder Einzelfestigkeitsträgern mit in eine unvulkanisierte Kautschukmischung eingebetteten Festigkeitsträgern aufgebracht, die auf den Gürtel gewickelt oder gespult werden. Die Festigkeitsträger werden für solche Lagen in Kautschuk eingebettet, indem beispielsweise eine Schar von im Wesentlichen parallel liegenden fadenförmigen Festigkeitsträgern, die in der Regel thermisch und/oder zur besseren Haftung am einbettenden Gummi in dem Fachmann bekannter Art mit einer Imprägnierung vorbehandelt sind, in Längsrichtung einen Kalander oder einen Extruder zur Ummantelung mit der Kautschukmischung durchlaufen. Oder aber es werden
Festigkeitsträger verwendet, die klebrig imprägniert sind und ohne eine kalandrierte Haftmischung verarbeitet werden können. Bei der Bombage und der Vulkanisation des Reifens dehnt sich der Reifen in der Regel im Schulterbereich durch die Erhebung um bis zu 2 % und im Mittenbereich um bis zu 4 % im Vergleich zum unvulkanisierten Rohling, wenn dieser Rohling auf einer flachen Trommel gewickelt wird. Somit soll der
Festigkeitsträger, welcher in der Gürtelbandage eingesetzt ist, vorteilhafterweise diese Erhebung erlauben, also anfangs mit geringerem Kraftaufwand gedehnt werden können, jedoch nach dieser Anfangsdehnung bis 4% für die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit mit nur höherem Kraftaufwand gedehnt werden können. In einem Kraft-Dehnungsdiagramm soll der Festigkeitsträger demnach bis zu einer Dehnung von 4% einen flacheren Verlauf und anschließend einen steileren Verlauf aufweisen. Die Gürtelbandage ist ein- oder mehrlagig ausgebildet, deckt die Gürtelränder ab und weist parallel und etwa in Umfangsrichtung verlaufende Festigkeitsträger in Form von in Gummi eingebetteten Corden auf.„Etwa in Umfangsrichtung" meint einen Winkel von 0° bis 5° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung.
Aus der WO 2014182265 AI ist ein Fahrzeugluftreifen bekannt, welcher in der
Gürtelbandage Festigkeitsträger aus Polyamid 6.6 aufweist.
Aus der US 3,343,363 A sind getwistete Polyamid 6.6 -Filamente, -Garne und -Corde als Festigkeitsträger als Verstärkungsmaterial für Reifen bekannt, welche einen Anfangsmodul zwischen 25 und 60 g/d und eine feinheitsbezogene Festigkeit (Tenacity) größer als 7.0 g/d bei Raumtemperatur aufweisen. Die Werte des Anfangsmoduls sind ermittelt nach ASTM A1380-61T. Aus der US 3,849,976 A sind Polyamid 6.6 -Corde mit zwei oder mehr
Multifilamentgarnen mit einem L5-Modul größer als 60 g/d als Verstärkungsmaterial für Reifen bekannt, welche durch Verstreckung unter hohen Spannungen bei hohen
Temperaturen erhalten sind. Aus der US 4,284,117 A sind verdrehte Nylon-, Polyester-, Rayon- und Aramidgarne als Festigkeitsträger der Gürtelbandage von Fahrzeugluftreifen bekannt.
Die US 5,115,853 A offenbart Nylon-Corde der Konstruktion 420 d x 2 (470 dtex x 2) mit einer Cordverdrehung, welche geringer als 276 t/m ist und welche in der Gürtelbandage von Fahrzeugluftreifen verwendet sind.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, den Anfangsmodul oder LÄSE (Load At Specified Elongation) von Polyamid-Corden zu erhöhen, indem diese bei vergleichsweise hohen Temperaturen heißverstreckt werden. Um die hierdurch erhaltenen Eigenschaften auch nach der Relaxation (konditioniert mit freien geschnittenen Enden unter
Laborbedingungen) zu erhalten, war es bisher notwendig, die PA 6.6 -Garne oder -Corde Temperaturbedingungen höher als 250°C auszusetzen. Nachteilig ist jedoch, dass die Corde unter den vorstehenden Bedingungen rigide/spröde werden und daher schneller bei Beanspruchung auf Druck- und Biegewechsel ermüden. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Verstärkungslage für Gegenstände aus elastomerem Material bereitzustellen, welche Festigkeitsträger aus Polyamid 6.6 mit einem ab 4% Dehnung vergleichbar hohen Modul aufweist, welche jedoch ermüdungsbeständiger in Bezug auf Druck- und Biegewechselbeanspruchung sind. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, der eine vorgenannte
Verstärkungslage aufweist und welcher verbesserte Hochgeschwindigkeitseigenschaften und einen verbesserten Rollwiderstand aufweist.
Die Aufgabe wird in Bezug auf die Verstärkungslage dadurch gelöst, dass das Rohgarn aus Polyamid 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,35 cN/dtex bis 1,60 cN/dtex liegt, dass der Cord eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,2 cN/dtex bis 2 cN/dtex liegt und dass der Cord einen Heiß schrumpf bei 177° in einem Bereich von 4,0% - 7,0% aufweist, wobei die feinheitsbezogene Festigkeit nach ASTM D885-16 und der Heißschrumpf bei 177°C unter einer Vorspannung von 0,045 g/dtex mit zwei Minuten Expositionszeit ermittelt sind.
„Rohgarn" meint ein Multifilamentgarn, welches noch nicht heißverstreckt ist.
„Cord" meint Festigkeitsträger mit Multifilamentgarnen, welche den Prozess der
Heißverstreckung incl. Imprägnierung bereits durchlaufen haben.
Es ist eine Verstärkungslage geschaffen, deren Corde aus Polyamid 6.6 bei einer Dehnung von 4% einen höhen E-Modul als vergleichbare Corde aufweisen, welche aber
ermüdungsbeständiger in Bezug auf Druck- und Biegewechselbeanspruchungen sind. Diese Eigenschaften eignen sich insbesondere für den Einsatz dieser Verstärkungslage in einem Fahrzeugreifen, insbesondere als Gürtelbandage, da die erforderliche Dehnung bis ca. 3% für die Reifenherstellung weiterhin erhalten ist, während bei höheren Dehnungen höhere Kräfte aufgebracht werden müssen, welches für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb des Reifens vorteilhaft ist.
Die nachfolgenden Vergleichswerte der feinheitsbezogenen Festigkeit eines
Festigkeitsträgers aus Polyamid 6.6 der Konstruktion 1400x2 bei 4% Dehnung zeigen den Vorteil einer höheren feinheitsbezogenen Festigkeit des Festigkeitsträgers (B), der in einer erfindungsgemäßen Verstärkungslage eingesetzt ist im Vergleich zu einem Standard- Festigkeitsträger (A) in einer Verstärkungslage des Standes der Technik:
Tab.l
Figure imgf000006_0001
Überraschenderweise werden die Corde aus Polyamid 6.6 für die erfindungsgemäße Verstärkungslage dadurch erhalten, dass das verwendete Rohgarn aus Polyamid 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,35 cN/dtex bis 1,60 cN/dtex liegt und dass dieses Rohgarn in einem Bereich größer als 5% und kleiner als 12% bei Temperaturen zwischen 230°C und 250°C verstreckt wird und auf geeignete Spulen mit einer Spannung zwischen 150g und 500g pro
Festigkeitsträger aufgespult wird. Hierdurch bleiben die durch den Verstreckprozeß erzielten Eigenschaften auch bei dem auf die Spule aufgewickelten Festigkeitsträger erhalten, da dem Festigkeitsträger eine Relaxation nicht erlaubt ist und ohne die
Relaxation, welche immer einen Modul- Verlust bedeutet, im Reifen eingesetzt werden können.
Die Kraft-Dehnungsdaten der Corde sind gemäß D885-16 bestimmt, nach der
Konditionierung der Garne auf Spulen für 24 Stunden bei 24°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55%. Nach der Konditionierung sind die Corde innerhalb von 1 Minute getestet, nachdem sie von der Spule abgewickelt worden sind. Diese Corde weisen eine feinheitsbezogene Festigkeit bei 4% Dehnung von 1,2 cN/dtex bis 2,0 cN/dtex und ein Heißschrumpf bei 177°C von 4% bis 7% auf. Die
feinheitsbezogene Festigkeit bei 4% Dehnung von 1,2 cN/dtex bis 2,0 cN/dtex entspricht einem Modul von 30,6 g/dtex bis 51 g/dtex (34 g/d bis 56,7 g/d).
Die Modul- Werte sind folgendermaßen berechnet: feinheitsbezogene Festigkeit bei 4% Dehnung x 25, um die erforderliche feinheitsbezogene Festigkeit für 100% Dehnung zu erhalten. Die feinheitsbezogene Festigkeit bei 4% Dehnung [cN/dtex] ist: Zugkraft bei 4% Dehnung [cN] / Feinheit [dtex], wobei die Feinheit des gesamten Festigkeitsträgers herangezogen ist.
Die Feinheit des gesamten Festigkeitsträgers errechnet sich aus der Summe der Feinheiten der Multifilamentgarne des Cordes. Beispiel: Ein Cord der Konstruktion 700dtex x 2 weist eine Feinheit des gesamten Festigkeitsträgers von 1400 dtex auf.
Der Heißschrumpf von Garnen bzw. Corden ist ermittelt mit einem Schrumpfmessgerät vom Hersteller Testrite unter einer Vorspannung von 0,045 g/dtex bei 177°C mit 2 Minuten Expositionszeit.
Zweckmäßig ist es, wenn das Rohgarn aus Polyamid 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von l,35cN/dtex bis 1,50 cN/dtex liegt. Würden die Kräfte noch höher sein, könnten diese zu Problemen beim Einformen führen.
Zweckmäßig ist es, wenn der Cord eine Feinheit von 300 bis 4000 dtex aufweist. Dieser Feinheitsbereich stellt einen vorteilhaften Kompromiss bezüglich Festigkeit einerseits und Rollwiderstand bzw. Kosten andererseits dar. Wäre die Feinheit zu gering, d.h. das Multifilamentgarn zu dünn, wäre eine zu geringe Festigkeit erhalten. Wäre das Multifilamentgarn zu dick, wäre dieses nachteilig für den Rollwiderstand des Reifens und nachteilig bezüglich der Kosten.
Vorteilhaft ist es, wenn der Twistfaktor α des Cordes in einem Bereich von 100 bis 250, vorzugsweise in einem Bereich von 120 bis 180 liegt, wobei α = Twist [t/m] · (Feinheit [tex]/ 1000)1 2. Der Twistfaktor ist ein Maß für die Endverdrehung pro Meter des Cordes, bezogen auf die Feinheit des Cordes. Der Twistfaktor ist ein Maß für die Drehung pro Meter des Multifilamentgarens, bezogen auf die Feinheit des Multifilamentgarnes. Dieser Twistfaktor stellt einen vorteilhaften Kompromiss bezüglich Ermüdungsbeständigkeit und Festigkeit dar. Ein geringerer Twistfaktor wäre nachteilig in Bezug auf die
Ermüdungbeständigkeit, ein höherer Twistfaktor würde eine geringere Festigkeit des Festigkeitsträgers bedeuten.
Zweckmäßig ist es, wenn der Cord die Konstruktion x2 oder x3 aufweist. Ein Cord aus 2 oder 3 Garnen weist eine bessere Ermüdungsbestündigkeit als ein verdrehtes
Multifilamentgarn auf. Bei Konstruktionen höher als x3 nehmen die Twistkosten nachteilig stark zu, während andere Eigenschaften, wie beispielsweise die feinheitsbezogenen Festigkeit nachteilig abnehmen können. In einer ersten besonders geeigneten Ausführung der Erfindung ist jeder Festigkeitsträger der Verstärkungslage ein Cord aus zwei miteinander verdrehten Multifilamentgarnen mit je einer Garnfeinheit von 1400 dtex. Der Cord weist somit die Konstruktion 1400x2 auf. Der Cord weist eine feinheitsbezogene Festigkeit auf, die bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,3 cN/dtex bis 1,4 cN/dtex liegt. Die Corde sind vorzugsweise in einer Dichte von 90 epdm in der Verstärkungslage angeordnet. Durch den im Vergleich zum Stand der Technik erhöhten Modul des PA6.6-Cordes kann dieser in einer geringeren Dichte in der Verstärkungslage angeordnet sein, wodurch die Herstellung dieser Lage einfacher wird und ebenfalls ein Kostenvorteil aufgrund des verringerten Einsatzes an Festigkeitsträgern erreicht ist. Es besteht ebenfalls ein geringeres Risiko, dass das Halbzeug beim Schneiden in die benötigte Streifenbreite beschädigt wird. In einer zweiten besonders geeigneten Ausführung der Erfindung ist jeder Festigkeitsträger der Verstärkungslage ein Cord aus zwei miteinander verdrehten Multifilamentgarnen mit je einer Garnfeinheit von 470 dtex. Der Cord weist somit die Konstruktion 470x2 auf. Der Cord weist eine feinheitsbezogene Festigkeit auf, die bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,6 cN/dtex bis 1,7 cN/dtex liegt. Die Corde sind vorzugsweise in einer Dichte von 90 bis 100 epdm in der Verstärkungslage angeordnet. Durch den im Vergleich zum Stand der Technik erhöhten Modul des PA6.6-Cordes kann dieser in einer geringeren Dichte in der Verstärkungslage angeordnet sein, wodurch die Herstellung dieser Lage einfacher wird und ebenfalls ein Kostenvorteil aufgrund des verringerten Einsatzes an Festigkeitsträgern erreicht ist. Es besteht ebenfalls ein geringeres Risiko, dass das
Halbzeug beim Schneiden in die benötigte Streifenbreite beschädigt wird.
In einer dritten besonders geeigneten Ausführung der Erfindung ist jeer Festigkeitsträger der Verstärkungslage ein Cord aus zwei miteinander verdrehten Multifilamentgarnen mit je einer Garnfeinheit von 350 dtex. Der Cord weist somit die Konstruktion 350x2 auf. Der Cord weist eine feinheitsbezogene Festigkeit auf, die bei einer Dehnung von 4% bei 1 ,9 cN/dtex liegt. Die Corde sind vorzugsweise in einer Dichte von 110 bis 130 epdm in der Verstärkungslage angeordnet sind. Durch den im Vergleich zum Stand der Technik erhöhten Modul des PA6.6-Cordes kann dieser in einer geringeren Dichte in der
Verstärkungslage angeordnet sein, wodurch die Herstellung dieser Lage einfacher wird und ebenfalls ein Kostenvorteil aufgrund des verringerten Einsatzes an Festigkeitsträgern erreicht ist. Es besteht ebenfalls ein geringeres Risiko, dass das Halbzeug beim Schneiden in die benötigte Streifenbreite beschädigt wird. Vorteilhaft ist es, wenn die Verstärkungslage eine Gürtelbandagenlage ist, wobei die
Festigkeitsträger in Form von gummierten Gewebestreifen oder als gummiertem Gewebe gewickelt sind oder in Form von Einzel-Corden oder als gummierte Streifen, welche mehrere parallele Einzel-Corde aufweisen, spiralig gespult ist. Der Polyamid 6.6 -Cord ist aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften besonders für den Einsatz in einer
Gürtelbandage geeignet. Die Verstärkunglage kann aber alternativ ebenfalls ein Wulstverstärker wie ein Chipper oder Flipper sein.
Die Erfindung wird in Bezug auf den Fahrzeugluftreifen gelöst, indem dieser eine vorbeschriebene gummierte Verstärkungslage aufweist. Der Fahrzeugluftreifen weist einen verbesserten Rollwiderstand auf. Bei einer höheren Festigkeitsträgerdichte in der
Verstärkungslage weist der Fahrzeugluftreifen ebenfalls eine verbesserte
Hochgeschwindigkeitsperformance auf.
Es wurden Reifentests mit einem PKW-Reifen der Dimension 225/45 R17 durchgeführt, wobei die Gürtelbandage aus 2 gespulten Verstärkungslagen besteht. Es wurden baugleiche PKW-Reifen für diese Tests herangezogen, lediglich die Gürtelbandage variiert. Die erfindungsgemäßen Verstärkungslagen weisen Festigkeitsträgern aus Polyamid 6.6 der Konstruktion 1400x2 auf, welche in einer Dichte von 90 epdm in der Verstärkungslage angeordnet sind. Als Vergleich wurden Verstärkungslagen des Standes der Technik getestet, welche Festigkeitsträger aus Standard-Polyamid 6.6 der Konstruktion 1400x2 in einer Dichte von 110 epdm aufweisen. Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse dieser Tests:
Tab. 2
Figure imgf000010_0001
Es ist ersichtlich, dass die Festigkeit bei 4% Dehnung der erfindungsgemäßen
Verstärkungslage trotz einer deutlich geringeren Dichte an Festigkeitsträgern etwa gleich hoch ist wie bei der Verstärkungslage des Standes der Technik. Ebenfalls ist ersichtlich, dass Vorteile hinsichtlich des Rollwiderstandes erzielt sind. Der Referenzreifen des Standes der Technik weist einen Rollwiderstand von 100% auf, während der Reifen mit der erfindungsgemäßen Verstärkungslage 101,3% erreicht hat. Höhere %- Werte stehen für einen besseren Rollwiderstand.

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 ein Cord ist, welcher aus wenigstens zwei verdrehten Multifilamentgarnen aus Polyamid 6.6 endverdreht ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass das Rohgarn aus Polyamid 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von l,35cN/dtex bis 1,60 cN/dtex liegt,
dass der Cord eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,2 cN/dtex bis 2 cN/dtex liegt und dass der Cord einen Heißschrumpf bei 177° in einem Bereich von 4,0% - 7,0% aufweist,
wobei die feinheitsbezogene Festigkeit nach ASTM D885-16 und der
Heißschrumpf bei 177°C unter einer Vorspannung von 0,045 g/dtex mit zwei Minuten Expositionszeit ermittelt sind.
2. Verstärkungslage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Cord eine Feinheit von 300 bis 4000 dtex aufweist.
3. Verstärkungslage gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Twistfaktor α eines jeden Multifilamentgarnes oder des Cordes in einem Bereich von 100 bis 250, vorzugsweise in einem Bereich von 120 bis 180 liegt, wobei α = Twist [t/m] · (Feinheit [tex]/ 1000) 1/2 .
4. Verstärkungslage gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohgarn aus Polyamid 6.6 eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, welche bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von l,35cN/dtex bis 1,50 cN/dtex liegt.
5. Verstärkungslage nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Multifilamentgarn einen Heiß schrumpf bei 177°C in einem Bereich von 5,0% - 6,5% aufweist.
6. Verstärkungslage nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Cord die Konstruktion x2 oder x3 aufweist.
7. Verstärkungslage gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Festigkeitsträger ein Cord aus zwei miteinander verdrehten Multifilamentgarnen mit je einer Garnfeinheit von 1400 dtex ist und somit die Konstruktion 1400x2 aufweist, dass der Cord eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, die bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,3 cN/dtex bis 1,4 cN/dtex liegt und dass die Corde vorzugsweise in einer Dichte von 80-120 epdm, besonders bevorzugt in einer Dichte von 90 epdm in der Verstärkungslage angeordnet sind.
8. Verstärkungslage gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Festigkeitsträger ein Cord aus zwei miteinander verdrehten Multifilamentgarnen mit je einer Garnfeinheit von 470 dtex ist und somit die Konstruktion 470x2 aufweist, dass der Cord eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, die bei einer Dehnung von 4% in einem Bereich von 1,6 cN/dtex bis 1,7 cN/dtex liegt und dass die Corde vorzugsweise in einer Dichte von 90 bis 170, besonders bevorzugt in einer Dichte von etwa 100 epdm in der Verstärkungslage angeordnet sind.
9. Verstärkungslage gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Festigkeitsträger ein Cord aus zwei miteinander verdrehten Multifilamentgarnen mit je einer Garnfeinheit von 350 dtex ist und somit die Konstruktion 350x2 aufweist, dass der Cord eine feinheitsbezogene Festigkeit aufweist, die bei einer Dehnung von 4% bei 1,9 cN/dtex liegt und dass die Corde vorzugsweise in einer Dichte von 110 bis 200 epdm, besonders bevorzugt in einer Dichte von 110 bis 130 epdm in der Verstärkungslage angeordnet sind.
10. Verstärkungslage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass diese eine Gürtelbandagenlage ist, wobei die Festigkeitsträger in Form von gummierten Gewebestreifen oder als gummiertem Gewebe gewickelt sind oder in Form von Einzel-Corden oder als gummierte Streifen, welche mehrere parallele Einzel-Corde aufweisen, spiralig gespult ist.
11. Verstärkungslage nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass diese ein Wulstverstärker wie ein Chipper oder Flipper ist.
12. Fahrzeugluftreifen, welcher eine Verstärkungslage nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
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