DE1148462B - Verstaerkungseinlage fuer Kautschukreifen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

KL.63e

INTERNAT. KL. B 62 g

Z7786n/63e

ANMSLDSTAG: 30. J A N U A R 1960

BEKANNTMACHUNG QER ANMELDUNO ÜN0 AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 9. MAI 1963

Für die Herstellung von Verstärkungseinlagen in Kautschukreifen sind bisher hauptsächlich Fäden und Garne aus Baumwolle, Kunstseide und Polyamidseide oder feine Stahldrähte verwendet worden. Ferner wird auch Stahldraht insbesondere für die Verstärkung der auf der Felge aufliegenden Reifenwülste eingesetzt. In den letzten Jahren hat vor allem die Bedeutung von Reifencord mit Fäden aus linearen aliphatischen Polyamiden auf der Basis von Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder von Caprolaktam zugenommen. Gegenüber Reifencord aus Cellulosefasern hat Reifencord aus Polyamidfasern vor allem den Vorteil größerer Reißfestigkeit bei guter Elastizität, wodurch es möglich wurde, das Gewicht der Verstärkungseinlage beträchtlich zu verringern und leichtere Reifen zu erhalten.

Demgegenüber müssen aber auch Nachteile in Kauf genommen werden. So wird bei Cordgeweben mit Fäden aus linearen aliphatischen Polyamiden auf der Basis von Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder von Caprolaktam häufig der geringe Elastizitätsmodul im Bereich kleiner Dehnungen beanstandet. Auch die mangelnde Chemikalienbeständigkeit im sauren Medium führt mitunter zu Schwierigkeiten bei der gummifreundlichen Ausrüstung. Stahldraht hingegen hat den Nachteil, gegen Korrosion anfällig zu sein, wodurch leicht die im Reifen notwendige Draht-Gummi-Haftung verlorengeht.

Es wurde nun gefunden, daß sich Verstärkungseinlagen für Kautschukreifen mit ausgezeichneten Eigenschaften erfindungsgemäß aus verstreckten Fäden, Garnen oder Drähten aus linearem Polypropylen oder einem Mischpolymerisat aus mindestens 80Vo Propylen und bis zu 20% eines anderen einfachen oder substituierten Olefins herstellen lassen.

Diese gute Eignung ist insofern überraschend, als Polypropylen einen niedrigeren Erweichungspunkt als Cellulose und lineare aliphatische Polyamide auf der Basis von Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder von Caprolaktam hat und die Differenz zwischen den für das Vulkanisieren üblichen Temperaturen (bis zu 140° C) und dem Erweichungspunkt von Polypropylen (etwa 170° C) als nicht ausreichend angesehen wurde. Bei linearen aliphatischen Polyamiden auf der Basis von Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder von Caprolaktam ist diese Temperaturdifferenz etwa doppelt so groß wie bei Polypropylen.

Es hat sich aber gezeigt, daß der niedrige Erweichungspunkt des Polypropylens nicht ins Gewicht fällt, weil sich die Verstärkungseinlagen gemäß der Verstärkungseinlage für Kautsehukreifen

Anmelder:

Hans Joachim Zimmer Verfahrenstechnik, Frankfurt/M., Borsigalleel-7

Hans Joachim Zimmer, Kronberg (Taunus), ist als Erfinder genannt worden

Erfindung im Reifen weniger erwärmen als Einlagen aus den bisher verwendeten Fasertypen.

Die erfindungsgemäßen Verstärkungseinlagen zeichnen sich durch große Reißfestigkeit aus. Sie besitzen bereits bei kleinen Dehnungen einen hohen Elastizitätsmodul und sind gegen die meisten Säuren, Laugen und Lösungsmittel weitgehend beständig.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verstärkungseinlagen ist ihr großer Ermüdungswiderstand gegenüber Biegebeanspruchungen, wie sie im Reifen auftreten. Hierin sind sie nicht nur den im Aufbau vergleichbaren Einlagen aus Cellulosefäden, sondern auch solchen aus Nylon überlegen. Ähnlich wie Nylonkarkassen schrumpfen auch solche aus Polypropylen mit steigender Temperatur des Reifens. Das spezifische Gewicht von Polypropylen ist etwa 20% geringer als das von linearen aliphatischen PoIyamiden auf der Basis von Hexamethylendiamin und Adipinsäure oder von Caprolaktam. Da die spezifische Reißfestigkeit jedoch nicht tiefer liegt, ist man in der Lage, um 20% leichtere Verstärkungseinlagen mit gleicher Festigkeit einzusetzen. Die erfindungsgemäßen Verstärkungseinlagen nehmen praktisch kein Wasser auf. Eine Längenänderung bei Naßbehandlungen oder bei Feuchtigkeitsschwankungen der umgebenden Atmosphäre ist daher nicht zu befürchten.

Zweckmäßig wird man bei der Herstellung von kalt- oder heißverstreckter Polypropylenseide ausgehen. Möglich ist aber auch die Verwendung von hochverstreckten Stapelfasergarnen oder dünnen Drähten. Es hat sich bewährt, den gezwirnten PoIypropylen-Cordfaden vor der Weiterverarbeitung heiß nachzuverstrecken, wodurch die Reißdehnung verringert und der Elastizitätsmodul erhöht wird.

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Auch als zusätzliche Verstärkungseinlage in den Reifenwülsten ist an Stelle von Stahldraht hochverstreckter Draht aus Polypropylen gut geeignet, der in üblicher Weise in dem Wulst in Richtung des Reifenumfanges eingebettet wird. Der Wulstdraht kann den Wulstumfang auch mehrmals umlaufen.

Um auch eine Schädigung der Polypropylenverstärkung des Reifens durch unter Umständen auftretende höhere Temperaturen auszuschalten, ist es zweckmäßig, dem Polypropylen vor der Verarbeitung einen an sich bekannten Hitzestabilisator zuzusetzen. Es ist darüber hinaus besser, die Verstärkungseinlagen aus bereits thermofixierten Fäden, Garnen oder Drähten herzustellen, d. h. solchen, die einer kurzzeitigen Heißluft- oder Dampfbehandlung bei Temperaturen von etwa 100 bis 130° C mit anschließender Abkühlung auf Zimmertemperatur unterworfen wurden. Bei der Vulkanisation oder im Reifen zu befürchtende Schrumpfeffekte werden damit sicher vermieden. Die Thermofixierung kann bereits im Poly- ao propylenfaden, Garn oder Draht, im gezwirnten Cordfaden oder erst im Cordgewebe sowie auch mehrmals in verschiedenen Stufen des Herstellungsprozesses erfolgen. Die Verstärkungseinlagen können aus Polypropylen allein bestehen oder auch noch andere Fasern, Fäden oder Drähte enthalten.

Beispiel 1

Heißverstreckte und thermofixierte Polypropylenseide mit 125 Kapillaren, einem Gesamttiter von 750 den, 72 kg/mm² Reißfestigkeit und 13°/» Reißdehnung erhält einen Z-Drall von 400 U/min. Anschließend wird sie mit einem gleichen Faden S-förmig auf 420 U/min verzwirnt. Der so erhaltene Cordfaden wird in der üblichen Weise zu einem schußlosen Cordgewebe weiterverarbeitet.

Beispiel 2

Hochverstreckter Polypropylendraht von 0,5 mm Durchmesser, einer Reißfestigkeit von 68 kg/mm² und 12% Reißdehnung wird gummifreundnch ausgerüstet und mit zehnfacher Umschlingung des Umfangs in den Reifenwulst einvulkanisiert. Die Haftung des Reifens auf der Felge war auch nach langer Laufzeit ausgezeichnet. Ein Reifenwechsel war einfacher durchzuführen als bei Reifen mit Stahldrahteinlage.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verstärkungseinlagen für Kautschukreifen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz oder teilweise aus verstreckten Fäden, Garnen oder Drähten aus linearem Polypropylen oder einem Mischpolymerisat aus mindestens 80% Propylen und bis zu 20% eines anderen einfachen oder substituierten Olefins bestehen.

2. Verstärkungseinlagen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zusatz an sich bekannter Hitzestabilisatoren zum Polypropylen.

3. Verstärkungseinlagen nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von thermofixierten Polypropylenfäden.

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