WO2024255972A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

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WO2024255972A1
WO2024255972A1 PCT/DE2024/200043 DE2024200043W WO2024255972A1 WO 2024255972 A1 WO2024255972 A1 WO 2024255972A1 DE 2024200043 W DE2024200043 W DE 2024200043W WO 2024255972 A1 WO2024255972 A1 WO 2024255972A1
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WO
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electrically conductive
tread
layer
pneumatic vehicle
vehicle tire
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PCT/DE2024/200043
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English (en)
French (fr)
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Norbert Kendziorra
Francesco Botti
Muhamed Jesbeer KALLUNGAL ABDUL JALEEL
Norbert Müller
Christian Weber
Joachim Schramm
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Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C19/08—Electric-charge-dissipating arrangements
    • B60C19/082—Electric-charge-dissipating arrangements comprising a conductive tread insert
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C2015/0617—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a cushion rubber other than the chafer or clinch rubber

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic vehicle tire with a profiled tread, a belt assembly, a carcass insert, side walls and horn profiles and at least one discharge path for dissipating electrostatic charges, wherein the discharge path comprises a first electrically conductive partial passage penetrating the tread in the radial direction, a second electrically conductive partial passage adjoining this and running on the inside of the tread, and a third electrically conductive partial passage adjoining the second electrically conductive partial passage, running on the inside of the side wall and contacting the adjacent horn profile.
  • Such a pneumatic vehicle tire is known, for example, from
  • the tire has a discharge path which is formed from a rubber strip which passes through the tread in the radial direction, a band-shaped, electrically conductive rubber layer running along the inside of the tread and another band-shaped, electrically conductive rubber layer running in the area of the sidewall.
  • the rubber layers can each be formed by applying a rubber solution.
  • the discharge path formed allows corresponding tire components to be manufactured from rubber mixtures containing silica, which reduces rolling resistance.
  • the invention is therefore based on the object of further improving a pneumatic vehicle tire of the type mentioned at the outset while maintaining the required discharge path with regard to rolling resistance.
  • the electrically conductive partial passages of the discharge path are vulcanized, electrically conductive layers each with a thickness of at most 0.10 mm.
  • the electrically conductive structure (discharge path) implemented in the tire is therefore made of particularly thin layers over its entire extent, which further reduces the amount of electrically conductive material required and thus the rolling resistance.
  • the electrically conductive layer which is the third electrically conductive partial passage, runs to the bead sole of the horn profile, wherein the horn profile preferably consists of electrically non-conductive rubber material. This contributes to a further reduction in rolling resistance.
  • the electrically conductive layer which is the third electrically conductive partial passage, has an end section that penetrates the horn profile and exits at the bead base of the horn profile or ends at an additional, vulcanized, electrically conductive layer formed on the bead base and belonging to the discharge path, which has a width of in particular up to 5.0 mm in the axial direction. This ensures a particularly short discharge path.
  • the additional electrically conductive layer improves contact with the rim.
  • the electrically conductive layer which is the third electrically conductive partial passage
  • the electrically conductive layer is arranged in sections between the horn profile and the inner layer and over the inner side of the outer surface of the horn profile adjoining the inner layer to the bead toe and preferably also further to the bead sole of the outer surface of the horn profile.
  • the electrically conductive layer which is the second electrically conductive partial passage, is vulcanized into the tread on the inside of the tread.
  • Such a layer can be easily manufactured.
  • the electrically conductive layer which is the third electrically conductive partial passage, is vulcanized into the inside of the side wall and preferably into the inside of the horn profile. Such a layer can also be easily manufactured.
  • the radially outer end of the layer which is the first electrically conductive partial passage, is adjoined by an additional layer lying on the outer surface of the tread, vulcanized into the tread and belonging to the discharge path, which has a width of in particular up to 5.0 mm in the axial direction.
  • This additional layer contributes to improving the contact of the discharge path with the ground in new or slightly worn tires.
  • Fig. 1 schematically shows a partial cross-section of a pneumatic vehicle tire.
  • Pneumatic vehicle tires designed according to the invention are tires for motor vehicles, in particular for multi-track motor vehicles, preferably for passenger cars (PCs), vans (transporters), SLIVs or commercial vehicles, and preferably tires of radial design for rims with a rim diameter of 13 inches to 24 inches, in particular from 18 inches to 23 inches.
  • Fig. 1 shows one half of a cross-section of a pneumatic vehicle tire, which is a passenger car tire, with a profiled tread 1, a two-layer belt assembly 2, sidewalls 3, bead areas each with a bead core 4 and a bead filler 5, a carcass ply 6, an airtight inner layer 7 and horn profiles 8.
  • the tire equatorial plane is marked by a line A-A.
  • the pneumatic vehicle tire has at least one discharge path in order to discharge the electrostatic charges that occur during driving from the vehicle, in particular from the body, to the respective ground (“grounding”).
  • the discharge path contacts the rim.
  • the complete discharge path is formed exclusively from electrically conductive layers 9, 10, 11, 12, 13 that contact one another and each have a thickness of at most 0.10 mm.
  • the layers 9, 10, 11, 12, 13 are formed during the vulcanization from an electrically conductive suspension that has previously been applied to the respective tire components, as will be explained in more detail below.
  • the electrically conductive suspension is based, for example, on latex or a mineral oil plasticizer in combination with electrically conductive particles, such as soot particles, graphite powder, carbon nanotubes or particles from an electrically conductive rubber mixture, i.e. particles which are obtained by crushing an electrically conductive rubber mixture.
  • the proportion of electrically conductive particles in the suspension is, for example, 10 wt.% to 70 wt.%, in particular 30 wt.% to 50 wt.%.
  • the amounts of the components of the suspension are coordinated such that the suspension preferably has a dynamic viscosity at 20°C of 1.0 Pa s to 100.0 Pa s, in particular of up to 50.0 Pa s, and preferably of up to 20.0 Pa s.
  • a suspension based on mineral oil plasticizer contains, for example, the following components: a) Mineral oil plasticizer: o 300 phr to 800 phr, preferably 500 phr to 700 phr, whereby the mineral oil plasticizer(s) preferably have the following hydrocarbon proportions according to ASTM D 2140 - 08 (2017) (Note: The hydrocarbon proportions are known to be determined from an empirical function which is composed of the viscosity-density relationship and the refractive index):
  • Aromatic hydrocarbon content CA 0% to 5%
  • BR polybutadiene
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • accelerator 1.0 phr to 6.0 phr, o in particular thiazoles and/or sulfenamides, preferably exclusively sulfenamides.
  • stearic acid 1.0 phr to 6.0 phr.
  • carbon black 40 phr to 110 phr, in particular 50 phr to 100 phr, preferably up to 80 phr, o in particular pearled carbon black and/or fluffy carbon black, for example Printex® XE2-B (from Orion Engineered Carbos, BET surface area according to ASTM D 6556: 1000 m 2 /g, DBP number according to ASTM D 2414: 420 ml / 100 g), N 326, N 339 or N 121.
  • Printex® XE2-B from Orion Engineered Carbos, BET surface area according to ASTM D 6556: 1000 m 2 /g, DBP number according to ASTM D 2414: 420 ml / 100 g
  • the sulfur can come from a sulfur donor system without accelerator effect, for example 4,4'-dithiodimorpholine (DTDM).
  • sulfur and accelerator can come from a sulfur donor system with accelerator effect, for example tetramethylthiuram disulfide (TMTD).
  • TMTD tetramethylthiuram disulfide
  • Table 1 shows exemplary examples of the composition of a mineral oil plasticizer-based suspension.
  • the high molecular weight polyisoprene provided has, as is known, a higher molecular weight than the liquid polyisoprene contained.
  • the tread 1 is constructed in a single layer, but can also be constructed in multiple layers in the radial direction, contains a profile, has an outer surface 1a located in the tread periphery and is made of electrically non-conductive rubber material.
  • the tread 1 is penetrated in the area of the tire's equatorial plane in the radial direction by an electrically conductive layer 9.
  • the layer 9 can run in the circumferential direction or be distributed over the circumference in points or sections and thus forms a single-part or multi-part, electrically conductive partial passage. If the electrically conductive partial passage is multi-part, it is designed in such a way that when the tire rolls, at least part of the electrically conductive partial passage is in the ground contact area.
  • the ground contact area corresponds, as is known, to the statically determined footprint (determined with a tire mounted on a standard rim, load at 70% of the maximum load capacity, internal pressure 85% of the standard pressure, in accordance with ETRTO standards).
  • the radially outer end of the layer 9 is adjoined by a layer 12 vulcanized into the outer surface 1a of the tread 1, which has a width of in particular up to 5.0 mm in the axial direction.
  • a raw tread is extruded from a rubber mixture (single-part tread) or from several rubber mixtures (multi-part tread), as is known per se.
  • the raw tread is cut into two raw tread parts and an electrically conductive suspension is applied to at least one of the cut surfaces to form the layer 9, at least in sections, over the entire height of the cut surface.
  • an electrically conductive suspension is applied to form the layer 12.
  • the raw tread parts are then joined together.
  • the raw tread parts can be extruded separately, with at least one of the surfaces over which the raw tread parts are joined together being coated with an electrically conductive suspension.
  • the electrically conductive suspension is applied at least in sections over the entire height of the surface.
  • electrically conductive suspension is also applied to form layer 12.
  • the belt bandage 2 consists of a radially inner belt layer 2a and a radially outer belt layer 2b, wherein the belt layers 2a, 2b each consist of strength members, for example made of steel or textile cords of known construction, embedded in an electrically non-conductive belt rubber coating and running parallel to one another in each belt layer 2a, 2b, wherein the strength members of the radially inner belt layer 2a cross those of the radially outer belt layer 2b in a particularly known manner.
  • the belt layers 2a, 2b can be covered with a belt bandage which consists of strength members, generally textile, preferably made of nylon or polyester, embedded in an electrically non-conductive bandage rubber coating.
  • an electrically conductive layer 10 which is formed on the inside of the tread 1 and vulcanized into it, which makes contact with the electrically conductive layer 9, runs from the layer 9 over one half of the tread in the direction of the tire shoulder and forms a second electrically conductive partial passage.
  • the electrically conductive suspension is applied to that side of the green tread or one green tread half which forms or co-forms the inside of the tread 1 in the pneumatic vehicle tire, such that it contacts the suspension applied to the cutting surfaces of the green tread parts.
  • the side walls 3 consist of an electrically non-conductive rubber material and overlap the horn profiles 8 on the outside of the tire.
  • the carcass insert 6 runs in a manner known per se between the belt assembly 2 and the inner layer 7 and between the side walls 3 and the inner layer 7 and is folded over around the bead cores 4 from the inside to the outside, forming carcass folds 6a.
  • the carcass insert 6 consists of an electrically non-conductive carcass rubber coating and strength elements embedded in it.
  • the inner layer 7 consists of an electrically non-conductive rubber material and is designed in a manner known per se.
  • the horn profiles 8 are also made of an electrically non-conductive rubber material and each have an outer surface 8a running between the inner layer 7 and the respective side wall 3, which is composed of an inner side 8ai running towards the inner layer 7, a bead sole 8a2, a bead heel 8as and an outer side 8a4 running towards the corresponding side wall 3, wherein the inner side 8ai and the bead sole 8a2 are connected to one another via a bead toe 8as.
  • the bead sole 8a2 runs straight when viewed in cross section or is composed of several straight sections when viewed in cross section.
  • the bead heel 8as runs, when viewed in cross section, curved outwards (arc-shaped) at least over a section immediately adjacent to the bead sole 8a2 and in particular curved outwards throughout.
  • An electrically conductive layer 11 is formed in the side wall area, which runs between the side wall 3 and the carcass insert 6 and between the horn profile 8 and the bead filler 5 or between the horn profile 8 and the carcass turn-up 6a.
  • the layer 11 contacts the layer 10 and penetrates the horn profile 8 with an end section 11a in such a way that the layer 11, i.e. the end section 11a, emerges from the bead sole 8a2 or, as shown in the embodiment, ends at a layer 13 formed on the bead sole 8a2.
  • the layer 11 forms a third electrically conductive partial passage, is vulcanized into the side wall 3 and the horn profile 8 and is - with the exception of the End section 11a - on the inner sides of the side wall 3 and the horn profile 8.
  • the layer 13 is vulcanized into the horn profile 8 and has a width of in particular up to 5.0 mm in the axial direction.
  • electrically conductive suspension is applied to that side of the co-extruded sidewall/horn profile which forms or co-forms the inside of the sidewall 3 or the horn profile 8 in the pneumatic vehicle tire, whereby to produce the end section 11a, the extruded horn profile is cut open, electrically conductive suspension is applied and the horn profile is reassembled.
  • electrically conductive suspension is applied to the reassembled horn profile at the appropriate point.
  • the tread 1, the belt rubber coating of the belt layers 2a, 2b, the sidewall 3, the carcass rubber coating of the carcass insert 6, the inner layer 7 and the horn profiles 8 are made of electrically non-conductive rubber material.
  • the rubber mixtures on which these components are based therefore contain correspondingly large amounts of silica. As is known, this measure is advantageous for the rolling resistance of the tire as well as for the cut and crack resistance of the respective tire component.
  • electrically conductive particles “electrically conductive rubber material”, “electrically conductive layers” and “electrically conductive partial passages” are understood to mean those which have a specific electrical resistance of ⁇ 10 8 Ohm cm.
  • the layers 12 and 13 are optional.
  • the electrically conductive layer 11 does not have to pass through the horn profile 8, but can be between the horn profile 8 and the inner layer 7 and then over the inner side 8ai of the outer surface 8a of the horn profile 8 to the bead toe 8as and optionally further to the bead sole 8a2.
  • the end section 11 a is omitted in this embodiment.
  • the horn profile 8 can consist of electrically conductive rubber material, wherein the layer 11 ends at any point in contact with the horn profile 8 and the horn profile 8 is thus part of the discharge path.
  • A-A line (tire equatorial plane)

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem profilierten Laufstreifen (1), einem Gürtelverband (2), einer Karkasseinlage (6), Seitenwänden (3) und Hornprofilen (8) und zumindest einem Ableitpfad (9, 10, 11, 12, 13) zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen, wobei der Ableitpfad (9, 10, 11, 12, 13) eine den Laufstreifen (1) in radialer Richtung durchsetzende, erste elektrisch leitende Teilpassage (9), eine an diese anschließende, an der Innenseite des Laufstreifens (1) verlaufende, zweite elektrisch leitende Teilpassage (10) und eine an die zweite elektrisch leitende Teilpassage (10) anschließende, an der Innenseite der Seitenwand (3) verlaufende, das angrenzende Hornprofil (8) kontaktierende, dritte elektrisch leitenden Teilpassage (11) umfasst. Die elektrisch leitenden Teilpassagen (9, 10, 11) des Ableitpfads (9, 10, 11) sind einvulkanisierte, elektrisch leitende Schichten (9, 10, 11) mit einer Dicke von jeweils höchstens 0,10 mm.

Description

Beschreibung
Fahrzeugluftreifen
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit einem profilierten Laufstreifen, einem Gürtelverband, einer Karkasseinlage, Seitenwänden und Hornprofilen und zumindest einem Ableitpfad zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen, wobei der Ableitpfad eine den Laufstreifen in radialer Richtung durchsetzende, erste elektrisch leitende Teilpassage, eine an diese anschließende, an der Innenseite des Laufstreifens verlaufende, zweite elektrisch leitende Teilpassage und eine an die zweite elektrisch leitende Teilpassage anschließende, an der Innenseite der Seitenwand verlaufende, das angrenzende Hornprofil kontaktierende, dritte elektrisch leitenden Teilpassage umfasst.
Ein derartiger Fahrzeugluftreifen ist beispielsweise aus der
DE 602005 004481 T2 bekannt. Der Reifen weist einen Ableitpfad auf, welcher aus einem den Laufstreifen in radialer Richtung durchsetzenden Gummistreifen, einer an der Innenseite des Laufstreifens verlaufenden, bandförmigen, elektrisch leitenden Gummischicht und einer im Bereich der Seitenwand verlaufenden, weiteren bandförmigen, elektrisch leitenden Gummischicht gebildet ist. Die Gummischichten können jeweils durch Aufbringen einer Gummilösung gebildet werden. Durch den gebildeten Ableitpfad lassen sich entsprechende Reifenbauteile aus kieselsäurehaltigen Kautschukmischungen fertigen, wodurch der Rollwiderstand reduziert ist.
Gesetzliche Vorgaben machen es erforderlich, weitere Maßnahmen aufzufinden, mit welchen sich der Rollwiderstand von Fahrzeugluftreifen noch besser reduzieren lässt. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugluftreifen der eingangs genannten Art unter Aufrechterhaltung des erforderlichen Ableitpfads im Hinblick auf den Rollwiderstand weiter zu verbessern.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die elektrisch leitenden Teilpassagen des Ableitpfads einvulkanisierte, elektrisch leitende Schichten mit einer Dicke von jeweils höchstens 0,10 mm sind.
Die in den Reifen implementierte elektrisch leitende Struktur (Ableitpfad) ist daher über ihre gesamte Erstreckung aus besonders dünnen Schichten gebildet, wodurch die Menge an erforderlichem, elektrisch leitendem Material und damit der Rollwiderstand weiter reduziert sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung verläuft die elektrisch leitende Schicht, welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage ist, zur Wulstsohle des Hornprofils, wobei das Hornprofil vorzugsweise aus elektrisch nichtleitendem Gummimaterial besteht. Dies trägt zu einer weiteren Reduktion des Rollwiderstands bei.
Gemäß einer ersten bevorzugten Variante der letztgenannten Ausführung ist vorgesehen, dass die elektrisch leitende Schicht, welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage ist, einen das Hornprofil durchsetzenden Endabschnitt aufweist, welcher an der Wulstsohle des Hornprofils austritt oder an einer an der Wulstsohle ausgebildeten, zum Ableitpfad gehörenden, zusätzlichen, einvulkanisierten, elektrisch leitenden Schicht endet, welche in axialer Richtung eine Breite von insbesondere bis zu 5,0 mm aufweist. Dies sorgt für einen besonders kurzen Ableitpfad. Die zusätzliche elektrisch leitenden Schicht verbessert den Kontakt zur Felge.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Variante der letztgenannten Ausführung ist vorgesehen, dass die elektrisch leitende Schicht, welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage ist, abschnittsweise zwischen dem Hornprofil und der Innenschicht sowie über die an die Innenschicht anschließende Innenseite der Außenfläche des Hornprofils zur Wulstzehe und vorzugsweise zusätzlich weiter zur Wulstsohle der Außenfläche des Hornprofils verläuft. Dadurch kann auf den das Hornprofil durchsetzenden Endabschnitt der dritten elektrisch leitenden Teilpassage verzichtet werden, was eine besonders einfache Fertigung des Ableitpfads ermöglicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die elektrisch leitende Schicht, welche die zweite elektrisch leitende Teilpassage ist, an der Innenseite des Laufstreifens in den Laufstreifen einvulkanisiert. Eine solche Schicht lässt sich einfach fertigen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die elektrisch leitende Schicht, welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage ist, an der Innenseite der Seitenwand und vorzugsweise an der Innenseite des Hornprofils einvulkanisiert ist. Eine solche Schicht lässt sich ebenfalls einfach fertigen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung schließt an das radial äußere Ende der Schicht, welche die erste elektrisch leitende Teilpassage ist, eine an der Außenfläche des Laufstreifens liegende, in den Laufstreifen einvulkanisierte, zum Ableitpfad gehörende zusätzliche Schicht an, welche in axialer Richtung eine Breite von insbesondere bis zu 5,0 mm aufweist. Diese zusätzliche Schicht trägt bei neuem bzw. wenig abgefahrenem Reifen zu einer Verbesserung des Kontakts des Ableitpfads zum Untergrund bei.
Für den Rollwiderstand des Fahrzeugluftreifens ist es günstig, wenn der Laufstreifen, die Gürtelgummierung der Gürtellagen des Gürtelverbands, die Seitenwände, die Karkassgummierung der Karkasseinlage, die Innenschicht sowie die Hornprofile aus elektrisch nichtleitendem Gummimaterial bestehen. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der einzigen Figur, Fig. 1 , die schematisch einen Teilquerschnitt eines Fahrzeugluftreifens zeigt, näher erläutert.
Gemäß der Erfindung ausgeführte Fahrzeugluftreifen sind Reifen für Kraftfahrzeuge, insbesondere für mehrspurige Kraftfahrzeuge, bevorzugt für Personenkraftwagen (PKWs), Vans (Transporter), SLIVs oder Nutzfahrzeuge, sowie vorzugsweise Reifen in Radialbauart für Felgen mit einem Felgendurchmesser von 13 Zoll bis 24 Zoll, insbesondere von 18 Zoll bis 23 Zoll.
Fig. 1 zeigt eine Hälfte eines Querschnitts eines Fahrzeugluftreifens, welcher ein PKW-Reifen ist, mit einem profilierten Laufstreifen 1 , einem zweilagigen Gürtelverband 2, Seitenwänden 3, Wulstbereichen mit je einem Wulstkern 4 und einem Kernreiter 5, einer Karkasseinlage 6, einer luftdichten Innenschicht 7 und Hornprofilen 8. Die Reifenäquatorialebene ist durch eine Linie A-A gekennzeichnet.
Der Fahrzeugluftreifen weist, wie noch genauer erläutert wird, zumindest einen Ableitpfad auf, um die beim Fahren auftretenden elektrostatischen Aufladungen vom Fahrzeug, insbesondere von der Karosserie, zum jeweiligen Untergrund abzuleiten (“Erdung“). Der Ableitpfad kontaktiert bei auf einer Felge montierten Fahrzeugluftreifen die Felge. Der komplette Ableitpfad ist ausschließlich aus einander kontaktierenden, elektrisch leitenden Schichten 9, 10, 11 , 12, 13 mit einer Dicke von jeweils höchstens 0, 10 mm gebildet. Die Schichten 9, 10, 11 , 12, 13 werden im Zuge der Vulkanisation aus einer zuvor auf die jeweiligen Reifenbauteile aufgebrachten, elektrisch leitenden Suspension gebildet, wie noch genauer erläutert wird.
Die elektrisch leitende Suspension basiert beispielsweise auf Latex oder einem Mineralölweichmacher jeweils in Kombination mit elektrisch leitenden Partikeln, etwa Rußpartikel, Graphitpulver, Kohlenstoffnanoröhren oder Partikel aus einer elektrisch leitenden Kautschukmischung, also Partikel welche durch das Zerkleinern einer elektrisch leitenden Kautschukmischung erhalten werden. Der Anteil an elektrisch leitenden Partikeln in der Suspension beträgt beispielsweise 10 Gew.-% bis 70 Gew.-%, insbesondere 30 Gew.-% bis 50 Gew.-%. Die Mengen der Bestandteile der Suspension sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Suspension bevorzugt eine dynamische Viskosität bei 20°C von 1 ,0 Pa s bis 100,0 Pa s, insbesondere von bis zu 50,0 Pa s, und bevorzugt von bis zu 20,0 Pa s aufweist.
Eine Suspension, welche auf Mineralölweichmacher basiert, enthält beispielsweise folgende Bestandteile: a) Mineralölweichmacher: o 300 phr bis 800 phr, vorzugsweise 500 phr bis 700 phr, wobei der bzw. die Mineralölweichmacher vorzugsweise folgende Kohlenwasserstoffanteile gemäß ASTM D 2140 - 08 (2017) aufweisen (Anm.: Die Kohlenwasserstoffanteile sind bekannter Weise aus einer empirischen Funktion ermittelt, welche sich aus der Viskositäts-Dichte- Beziehung und dem Brechungsindex zusammensetzt):
■ Aromatischer Kohlenwasserstoffanteil CA = 0% bis 5%
■ Paraffinischer Kohlenwasserstoffanteil cp = 50% bis 85%
■ Naphtenischer Kohlenwasserstoffanteil CN = 15% bis 50% b) Dien-Kautschuk(e): o 100 phr, vorzugsweise:
■ 70 phr bis 100 phr, bevorzugt bis zu 80 phr, synthetisches Polyisopren (IR) und/oder Naturkautschuk und/oder
■ 0 phr bis 30 phr weiterer Dien-Kautschuk, beispielsweise Polybutadien (BR), vorzugsweise vinyl-haltiges Polybutadien, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM), Chloroprenkautschuk (CR), Acrylnitril- Butadien-Kautschuk (NBR). c) Zinkoxid: 1 ,0 phr bis 5,0 phr, insbesondere 2,0 phr bis 4,0 phr, o vorzugsweise nanostrukturiertes Zinkoxid. d) Schwefel: 1 ,0 phr bis 4,0 phr. e) Beschleuniger: 1 ,0 phr bis 6,0 phr, o insbesondere Thiazole und/oder Sulfenamide, bevorzugt ausschließlich Sulfenamide. f) Stearinsäure: 1 ,0 phr bis 6,0 phr. g) Ruß: 40 phr bis 110 phr, insbesondere 50 phr bis 100 phr, bevorzugt bis zu 80 phr, o insbesondere geperlter Ruß und/oder Fluffy-Ruß, beispielsweise Printex® XE2-B (von Orion Engineered Carbos, BET-Oberfläche gemäß ASTM D 6556: 1000 m2/g, DBP-Zahl gemäß ASTM D 2414: 420 ml / 100 g), N 326, N 339 oder N 121.
Der Schwefel kann von einem Schwefelspender-System ohne Beschleunigerwirkung, beispielsweise von 4, 4‘-Dithiodimorpholin (DTDM), stammen. Ferner können Schwefel und Beschleuniger von einem Schwefelspender-System mit Beschleunigerwirkung, beispielsweise von Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD), stammen.
Tabelle 1 zeigt exemplarische Beispiele für die Zusammensetzung einer auf Mineralölweichmacher basierenden Suspension. Das vorgesehene Polyisopren mit hohem Molekulargewicht weist in bekannter Weise ein höheres Molekulargewicht als das enthaltene flüssige Polyisopren auf.
Tabelle 1 : Zusammensetzung der Suspension
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Der Laufstreifen 1 ist beim Ausführungsbeispiel einschichtig aufgebaut, kann in radialer Richtung jedoch auch mehrschichtig aufgebaut sein, enthält eine Profilierung, weist eine in der Laufstreifenperipherie liegende Außenfläche 1a auf und besteht aus elektrisch nichtleitendem Gummimaterial. Der Laufstreifen 1 ist im Bereich der Reifenäquatorialebene in radialer Richtung von einer elektrisch leitenden Schicht 9 durchsetzt. Die Schicht 9 kann in Umfangsrichtung um laufen oder über den Umfang verteilt punktuell bzw. abschnittsweise ausgebildet sein und bildet somit eine einteilige bzw. mehrteilige, elektrisch leitende Teilpassage. Ist die elektrisch leitende Teilpassage mehrteilig, ist diese derart ausgebildet, dass sich beim Abrollen des Reifens zumindest jeweils ein Teil der elektrisch leitenden Teilpassage in der Bodenaufstandsfläche befindet. Die Bodenaufstandsfläche entspricht bekannter Weise dem statisch ermittelten Footprint (ermittelt mit einem auf einer Normfelge montierten Reifen, Last bei 70 % der maximalen Tragfähigkeit, Innendruck 85 % des Normdruckes, gemäß ETRTO-Standards). Beim Ausführungsbeispiel schließt an das radial äußere Ende der Schicht 9 eine an der Außenfläche 1a in den Laufstreifen 1 einvulkanisierte Schicht 12 an, welche in axialer Richtung eine Breite von insbesondere bis zu 5,0 mm aufweist.
Zur Bildung des Laufstreifens 1 wird - wie an sich bekannt - aus einer Kautschukmischung (einteiliger Laufstreifen) bzw. aus mehreren Kautschukmischungen (mehrteiliger Laufstreifen) ein nachfolgend den Laufstreifen 1 bildender Rohlaufstreifen extrudiert. Der Rohlaufstreifen wird in zwei Rohlaufstreifenteile geschnitten und auf mindestens eine der Schnittflächen wird zur Bildung der Schicht 9 zumindest abschnittsweise über die gesamte Höhe der Schnittfläche elektrisch leitende Suspension aufgebracht. Dabei wird gleichzeitig elektrisch leitende Suspension zur Bildung der Schicht 12 aufgebracht. Anschließend werden die Rohlaufstreifenteile zusammengefügt. Alternativ können die Rohlaufstreifenteile separat extrudiert werden, wobei auf zumindest eine der Flächen, über welche die Rohlaufstreifenteile zusammengefügt werden, zur Bildung der Schicht 9 zumindest abschnittsweise über die gesamte Höhe der Fläche die elektrisch leitende Suspension aufgebracht wird. Ferner wird auch bei dieser Variante elektrisch leitende Suspension zur Bildung der Schicht 12 aufgebracht.
Der Gürtelverband 2 besteht aus einer radial inneren Gürtellage 2a und einer radial äußeren Gürtellage 2b, wobei die Gürtellagen 2a, 2b jeweils aus in einer elektrisch nichtleitenden Gürtelgummierung eingebetteten, in jeder Gürtellage 2a, 2b parallel zueinander verlaufenden Festigkeitsträgern, beispielsweise aus Stahl- oder Textilkorden bekannter Konstruktion, bestehen, wobei die Festigkeitsträger der radial inneren Gürtellage 2a jene der radial äußeren Gürtellage 2b in insbesondere bekannter Weise kreuzen. Die Gürtellagen 2a, 2b können mit einer Gürtelbandage bedeckt sein, welche aus in einer elektrisch nichtleitenden Bandagengummierung eingebetteten, im Allgemeinen textilen, vorzugsweise aus Nylon oder Polyester gefertigten, Festigkeitsträgem besteht.
Zwischen dem Laufstreifen 1 und dem Gürtelverband 2 verläuft eine an der Innenseite des Laufstreifens 1 ausgebildete und in diesen einvulkanisierte elektrisch leitende Schicht 10, welche die elektrisch leitende Schicht 9 kontaktiert, ausgehend von der Schicht 9 über die eine Laufstreifenhälfte in Richtung Reifenschulter verläuft und eine zweite elektrisch leitende Teilpassage bildet.
Zur Bildung der Schicht 10 wird auf jener Seite des Rohlaufstreifens bzw. der einen Rohlaufstreifenhälfte, welche im Fahrzeugluftreifen die Innenseite des Laufstreifens 1 bildet bzw. mitbildet, derart die elektrisch leitende Suspension aufgebracht, dass diese die an den Schnittflächen der Rohlaufstreifenteile aufgebachte Suspension kontaktiert.
Die Seitenwände 3 bestehen aus einem elektrisch nichtleitenden Gummimaterial und überlappen die Hornprofile 8 reifenaußenseitig. Die Karkasseinlage 6 verläuft in an sich bekannter Weise zwischen dem Gürtelverband 2 und der Innenschicht 7 sowie zwischen den Seitenwänden 3 und der Innenschicht 7 und ist um die Wulstkerne 4 von innen nach außen Karkasshochschläge 6a bildend umgeschlagen. Die Karkasseinlage 6 besteht aus einer elektrisch nichtleitenden Karkassgummierung und in dieser eingebetteten Festigkeitsträgem.
Die Innenschicht 7 besteht aus einem elektrisch nichtleitenden Gummimaterial und ist in an sich bekannter Weise ausgeführt.
Die Hornprofile 8 bestehen ebenfalls aus einem elektrisch nichtleitenden Gummimaterial und weisen jeweils eine zwischen der Innenschicht 7 und der jeweiligen Seitenwand 3 verlaufende Außenfläche 8a auf, welche sich aus einer zur Innenschicht 7 verlaufenden Innenseite 8ai, einer Wulstsohle 8a2, einer Wulstferse 8as und einer zur entsprechenden Seitenwand 3 verlaufenden Außenseite 8a4 zusammensetzt, wobei die Innenseite 8ai und die Wulstsohle 8a2 über eine Wulstzehe 8as aneinander anschließen. Die Wulstsohle 8a2 verläuft, im Querschnitt betrachtet, gerade oder ist, im Querschnitt betrachtet, aus mehreren gerade verlaufenden Abschnitten zusammengesetzt. Die Wulstferse 8as verläuft, im Querschnitt betrachtet, zumindest über einen unmittelbar an die Wulstsohle 8a2 anschließenden Abschnitt nach außen gebogen (bogenförmig) sowie insbesondere durchgehend nach außen gebogen.
Im Seitenwandbereich ist eine elektrisch leitende Schicht 11 ausgebildet, welche zwischen der Seitenwand 3 und der Karkasseinlage 6 sowie zwischen dem Hornprofil 8 und dem Kernreiter 5 bzw. zwischen dem Hornprofil 8 und dem Karkasshochschlag 6a verläuft. Die Schicht 11 kontaktiert die Schicht 10 und durchsetzt derart mit einem Endabschnitt 11a das Hornprofil 8, dass die Schicht 11 , also der Endabschnitt 11 a, aus der Wulstsohle 8a2 austritt oder, wie beim Ausführungsbeispiel gezeigt, an einer an der Wulstsohle 8a2 ausgebildeten Schicht 13 endet. Die Schicht 11 bildet eine dritte elektrisch leitende Teilpassage, ist in die Seitenwand 3 und das Hornprofil 8 einvulkanisiert und ist - mit Ausnahme des Endabschnitts 11a - an den Innenseiten der Seitenwand 3 und des Hornprofils 8 ausgebildet. Die Schicht 13 ist im Hornprofil 8 einvulkanisiert und weist in axialer Richtung eine Breite von insbesondere bis zu 5,0 mm auf.
Zur Bildung der Schicht 11 wird auf jener Seite des coextrudierten Seitenwand/Hornprofils, welche im Fahrzeugluftreifen die Innenseite der Seitenwand 3 bzw. des Hornprofils 8 bildet bzw. mitbildet, elektrisch leitende Suspension aufgebracht, wobei zur Erzeugung des Endabschnitts 11a das extrudierte Hornprofil aufgeschnitten, elektrisch leitende Suspension aufgebracht und das Hornprofil wieder zusammengefügt wird. Zur Bildung der Schicht 13 wird am wieder zusammengefügten Hornprofil an der entsprechenden Stelle elektrisch leitende Suspension aufgebracht.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel bestehen daher der Laufstreifen 1 , die Gürtelgummierung der Gürtellagen 2a, 2b, die Seitenwand 3, die Karkassgummierung der Karkasseinlage 6, die Innenschicht 7 sowie die Hornprofile 8 aus elektrisch nichtleitendem Gummimaterial. Die diesen Bauteilen zugrundeliegenden Kautschukmischungen enthalten daher entsprechend große Mengen an Kieselsäure. Wie an sich bekannt, ist diese Maßnahme für den Rollwiderstand des Reifens sowie für die Schnitt- und Rissbeständigkeit des jeweiligen Reifenbauteils von Vorteil.
Unter „elektrisch leitenden Partikel“, „elektrisch leitendem Gummimaterial“, „elektrische leitenden Schichten“ und „elektrisch leitenden Teilpassagen“, werden solche bzw. wird ein solches verstanden, welche bzw. welches einen spezifischen elektrischen Widerstand von < 108 Ohm cm aufweisen bzw. aufweist.
Die Erfindung ist auf das beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt.
Die Schichten 12 und 13 sind optional. Die elektrisch leitende Schicht 11 muss das Hornprofil 8 nicht durchqueren, sondern kann zwischen dem Hornprofil 8 und der Innenschicht 7 und anschließend über die Innenseite 8ai der Außenfläche 8a des Hornprofils 8 zur Wulstzehe 8as und optional weiter zur Wulstsohle 8a2 verlaufen.
Der Endabschnitt 11 a entfällt bei dieser Ausführung. Ferner kann das Hornprofil 8 aus elektrisch leitendem Gummimaterial bestehen, wobei die Schicht 11 an beliebiger Stelle in Kontakt mit dem Hornprofil 8 endet und das Hornprofil 8 somit Bestandteil des Ableitpfads ist.
Bezugszeichenliste
1 Laufstreifen
1a Außenfläche 2 Gürtelverband
2a radial innere Gürtellage
2b radial äußere Gürtellage
3 Seitenwand
4 Wulstkern 5 Kernreiter
6 Karkasseinlage
6a Karkasshochschlag
7 Innenschicht
8 Hornprofil 8a Außenfläche
8ai Innenseite
8a2 Wulstsohle
8as Wulstferse
8a4 Außenseite 8as Wulstzehe
9 Schicht
10 Schicht
11 Schicht
11a Endabschnitt 12 Schicht
13 Schicht
A-A Linie (Reifenäquatorialebene)

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugluftreifen mit einem profilierten Laufstreifen (1 ), einem Gürtelverband (2), einer Karkasseinlage (6), Seitenwänden (3) und Hornprofilen (8) und zumindest einem Ableitpfad (9, 10, 11 , 12, 13) zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen, wobei der Ableitpfad (9, 10, 11 , 12, 13) eine den Laufstreifen (1 ) in radialer Richtung durchsetzende, erste elektrisch leitende Teilpassage (9), eine an diese anschließende, an der Innenseite des Laufstreifens (1 ) verlaufende, zweite elektrisch leitende Teilpassage (10) und eine an die zweite elektrisch leitende Teilpassage (10) anschließende, an der Innenseite der Seitenwand (3) verlaufende, das angrenzende Hornprofil (8) kontaktierende, dritte elektrisch leitenden Teilpassage (11 ) umfasst, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die elektrisch leitenden Teilpassagen (9, 10, 11 ) des Ableitpfads (9, 10, 11 ) einvulkanisierte, elektrisch leitende Schichten (9, 10, 11 ) mit einer Dicke von jeweils höchstens 0,10 mm sind.
2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (11 ), welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage (11 ) ist, zur Wulstsohle (8a2) des Hornprofils (8) verläuft, wobei das Hornprofil (8) vorzugsweise aus elektrisch nichtleitendem Gummimaterial besteht.
3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (11 ), welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage (11 ) ist, einen das Hornprofil (8) durchsetzenden Endabschnitt (11 a) aufweist, welcher an der Wulstsohle (8a2) des Hornprofils (8) austritt oder an einer an der Wulstsohle (8a2) ausgebildeten, zum Ableitpfad (9, 10, 11 , 12, 13) gehörenden, zusätzlichen, einvulkanisierten, elektrisch leitenden Schicht (13) endet, welche in axialer Richtung eine Breite von insbesondere bis zu 5,0 mm aufweist.
4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (11 ), welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage (11 ) ist, abschnittsweise zwischen dem Hornprofil (8) und der Innenschicht (7) sowie über die an die Innenschicht (7) anschließende Innenseite (8ai) der Außenfläche (8a) des Hornprofils (8) zur Wulstzehe (8as) und vorzugsweise zusätzlich weiter zur Wulstsohle (8a?) der Außenfläche (8a) des Hornprofils (8) verläuft.
5. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (10), welche die zweite elektrisch leitende Teilpassage (10) ist, an der Innenseite des Laufstreifens (1 ) in den Laufstreifen (1 ) einvulkanisiert ist.
6. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (11 ), welche die dritte elektrisch leitende Teilpassage (11 ) ist, an der Innenseite der Seitenwand (3) und vorzugsweise an der Innenseite des Hornprofils (8) einvulkanisiert ist.
7. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an das radial äußere Ende der Schicht (9), welche die erste elektrisch leitende Teilpassage (9) ist, eine an der Außenfläche (1a) des Laufstreifens (1 ) liegende, in den Laufstreifen (1 ) einvulkanisierte, zum Ableitpfad (9, 10, 11 , 12, 13) gehörende zusätzliche Schicht (12) anschließt, welche in axialer Richtung eine Breite von insbesondere bis zu 5,0 mm aufweist.
8. Fahrzeugluftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufstreifen (1 ), die Gürtelgummierung der Gürtellagen (2a, 2b) des Gürtelverbands (2), die Seitenwände (3), die Karkassgummierung der Karkasseinlage (6), die Innenschicht (7) sowie die Hornprofile (8) aus elektrisch nichtleitendem Gummimaterial bestehen.
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