DE60207420T2

DE60207420T2 - Extrudiertes Kautschukprofil, Verfahren zu dessen Herstellung und Luftreifen, der dieses Profil enthält

Info

Publication number: DE60207420T2
Application number: DE60207420T
Authority: DE
Inventors: Philippe Lamoine; Jean-Marie Micouin
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: EP1414657B1; WO2003016077A1; ES2252502T3; JP2004538202A; US20040224152A1; EP1414657A1; ATE309920T1; CN1535216A; DE60207420D1; US20060202378A1; US7803299B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein extrudiertes Profil, das aus einer vernetzbaren Kautschukzusammensetzung besteht, ein Verfahren zur Herstellung dieses Profils, einen Laufstreifen für Luftreifen auf der Basis des vernetzten und extrudierten Profils, und einen Luftreifen, der diesen Laufstreifen aufweist.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein einwandfreies Funktionieren elektronischer Geräte, die in einem Fahrzeug installiert sind, das mit derartigen Luftreifen ausgerüstet ist, insbesondere in einem Personenwagen. Die Erfindung bezieht sich beispielsweise auf die Qualität des Empfangs von Radiowellen durch ein Radiogerät, das im Innenraum eines derartigen Fahrzeugs vorgesehen ist, und/oder auf die Zuverlässigkeit eines elektronischen Geräts, das im Innenraum eines Fahrzeugs oder eines Luftreifens, mit dem dieses Fahrzeug ausgerüstet ist, vorgesehen ist.
Es ist bekannt, dass sich die Luftreifen eines Fahrzeugs beim Fahren durch den triboelektrischen Effekt aufladen und entladen, und dass das entsprechende Aufladen und Entladen unter besonderen meteorologischen Bedingungen manchmal in Form von elektromagnetischen Störungen die in dem Fahrzeug installierte Elektronik stört, beispielsweise ein Radiogerät, das in dem Fahrzeug installiert ist, vor allem wenn das Gerät unter Amplitudenmodulation verwendet wird.
Es kommt insbesondere beim Übergang von einem ersten Fahrbahnabschnitt auf einen zweiten Fahrbahnabschnitt, der auf den ersten Fahrbahnabschnitt folgt und der physikalische Eigenschaften hat, die sich von den physikalischen Eigenschaften des ersten Fahrbahnabschnitts unterscheiden, beispielsweise eine andere elektrische Leitfähigkeit und/oder eine andere Struktur und/oder ein anderes Relief, zu einer abrupten Entladung der auf dem ersten Fahrbahnabschnitt akkumulierten Ladung durch den Laufstreifen jedes Luftreifens.
Derartige aufeinander folgende Fahrbahnabschnitte können beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, wie Asphalt, bzw. einem elektrisch leitfähigen Material, wie dem Material, das für metallische Verbindungsstellen einer Brücke, für Kanaldeckel oder für Eisenbahnschienen verwendet wird, bestehen.
Es ist außerdem bekannt, dass diese abrupten Entladungen und die elektromagnetischen Störungen, die daraus resultieren können, wenn man einen solchen ersten Fahrbahnabschnitt und einen solchen zweiten Fahrbahnabschnitt überfährt, um so ausgeprägter sind, je mehr das Material, das den Laufstreifen bildet, insbesondere elektrisch isolierend ist.
Es stellt sich jedoch heraus, dass viele gegenwärtig eingesetzte Luftreifen durch einen hohen Gehalt an elektrisch nicht leitfähigem verstärkendem Füllstoff, wie Kieselsäure, gekennzeichnet sind, mit dem vorteilhaften erwünschten Effekt, dass die Hystereseverluste beim Fahren verringert werden und demzufolge der Rollwiderstand der Luftreifen verringert wird, wodurch der Kraftstoffverbrauch des betreffenden Fahrzeugs ebenfalls verringert wird.
Ein Nachteil dieser Luftreifen besteht in dem relativ hohen Widerstand des Materials des Laufstreifens, was manchmal die Erzeugung dieser elektromagnetischen Störungen unter bestimmten meteorologischen Bedingungen zur Folge hat.
In dem japanischen Patentdokument JP-A-10 237223 wird eine Zusammensetzung für einen Laufstreifen von Luftreifen offenbart, die einen verringerten elektrischen Widerstand hat, die im wesentlichen ein Dienelastomer, Kieselsäure und ein Alkalimetallsalz oder Erdalkalimetallsalz, wie Lithiumperchlorat, umfasst, wobei dieses Salz durch eine Verbindung auf der Basis eines Diesters, wie eines Adipinsäurediesters, solvatisiert ist.
In dem amerikanischen Patentdokument US-A-6 075 092 wird eine Kautschukzusammensetzung offenbart, die verbesserte Hystereseeigenschaften und Gebrauchseigenschaften sowie antistatische Eigenschaften aufweist. Diese Zusammensetzung enthält Kieselsäure und einen Polyether, der aus einem Terpolymer aus Ethylenoxid, Propylenoxid und einem ungesättigten Epoxid, wie Epichlorhydrin, besteht.
In dem europäischen Patentdokument EP-A-925 903 wird ein Luftreifen für Kraftfahrzeuge offenbart, der insbesondere dafür vorgesehen ist, die Ableitung der elektrostatischen Ladung von der Karosserie des Fahrzeuges in den Fahrbahnuntergrund zu ermöglichen.
Für diesen Zweck enthält der Laufstreifen dieses Luftreifens über seinen gesamten Umfang und auf seine radial äußere Seite mündend einen radialen Streifen, der eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist, der auf einer Kautschukzusammensetzung basiert, die mit Ruß verstärkt ist, wobei der übrige Laufstreifen auf einer anderen Kautschukzusammensetzung mit reduzierter elektrischer Leitfähigkeit basiert.
Dieser Laufstreifen wird im nicht vulkanisierten Zustand erhalten, indem diese beiden Katuschukzusammensetzungen in zwei getrennten Extrudern parallel extrudiert werden, indem die beiden aus diesen Extrudern stammenden Zusammensetzungen am stromabwärts gelegenen Ende eines Extrusionswerkzeugs, das gemeinsam zu diesen beiden Extrudern gehört, in Kontakt gebracht werden, um an der Austrittsöffnung dieses Werkzeugs ein Extrudat zu erhalten, das den radialen Streifen im Inneren des Laufstreifens enthält.
Es wird darauf hingewiesen, dass der so erhaltene Laufstreifen ausschließlich das Abfließen der elektrostatischen Ladung von der Fahrzeugkarosserie in den Fahrbahnuntergrund und nicht die Verringerung der Radiostörungen beim Fahren beispielsweise über eine metallische Platte ermöglicht.
In dem internationalen Patentdokument WO-A-00/27655 im Namen der Anmelderin wird ein Luftreifen offenbart, der es ermöglicht, beim Überfahren eines ersten Fahrbahnabschnitt und eines zweiten Fahrbahnabschnitts, die unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweisen, die Fähigkeit des Laufstreifens zu elektrostatischen Entladungen zu minimieren.
Der in diesem Dokument beschriebene Luftreifen ist so beschaffen, dass sein Laufstreifen auf seinem Umfang mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht aufweist, die im wesentlichen die seitlichen Flächen des Laufstreifens miteinander verbindet, wobei diese Schicht eine höhere Leitfähigkeit als der übrige Laufstreifen aufweist.
In dem japanischen Patentdokument JP-A-2000 185519 wird ein extrudiertes Profil offenbart, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein extrudiertes Profil auf der Basis einer vernetzbaren Kautschukzusammensetzung vorzuschlagen, wobei das Profil dafür vorgesehen ist, im vernetzten Zustand einen Laufstreifen für Luftreifen zu bilden und wobei das Profil in der Breite durch zwei seitliche Flächen begrenzt ist, die eine radial innere Fläche und eine radial äußere Fläche des Laufstreifens miteinander verbinden, wobei in dem Profil leitfähige Mittel vorgesehen sind, um die innere Fläche zwischen den beiden seitlichen Flächen und über die Länge des Profils elektrisch mit der äußeren Fläche zu verbinden, wobei das übrige Profil auf einem elektrisch isolierenden Material basiert, das es ermöglicht, die Fähigkeit des Laufstreifens zu elektrostatischen Entladungen beim Abrollen auf aufeinanderfolgenden Fahrbahnabschnitten und demnach die oben erwähnten elektrostatischen Störungen weiter zu verringern.
Für diesen Zweck ist das erfindungsgemäße extrudierte Profil derart aufgebaut, dass die leitfähigen Mittel im Querschnitt des Profils eine Schichtstruktur aufweisen, die elektrisch leitfähige Lagen umfasst, die in etwa konzentrisch angeordnet sind und die eine Krümmung mindestens in Richtung der Innenseite oder der Außenseite aufweisen, wobei mindestens eine der Lagen auf der Oberfläche der äußeren Fläche zu Tage tritt, wobei die Lagen eine Anzahl an Umdrehungen bilden, die im Bereich von 30 bis 70 liegt.
Diese Schichtstruktur des Laufstreifens, wenn sie in einem Reifensatz verwendet wird, mit dem ein Fahrzeug mit eingebautem Radioempfänger ausgerüstet wird, ermöglicht es insbesondere, die Radiostörungen beträchtlich zu verringern, die bei Amplitudenmodulation wahrgenommen werden können, wenn man unter bestimmten meteorlogischen Bedingungen über elektrisch leitfähige Straßenabschnitte fährt, und dies sogar bei einer beträchtlichen Abnutzung dieser Luftreifen.
Nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel beschreiben die elektrisch leitfähigen Lagen im Querschnitt des Profils eine Vielzahl von Umdrehungen in etwa um die Symmetrielängsachse des Profils.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die elektrisch leitfähigen Lagen im ganzen genommen spiralförmig um diese Längsachse des Profils gewickelt.
Nach einem weiteren Merkmal dieser Ausführungsform weisen die elektrisch leitfähigen Lagen in Längsrichtung des Profils eine Gewindestruktur auf, die eine Vielzahl spiralförmiger Gewinde umfasst, die um die Symmetrieachse zentriert sind.
Genauer umfasst diese Gewindestruktur in Längsrichtung des Profils eine Aufeinanderfolge identischer Teilstücke T_i (i = 1 bis n), die jeweils aus einer Vielzahl konischer Gewinde F_j (j = 1 bis m) bestehen, die in Kegelstümpfe eingeschrieben sind, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und um die Symmetrieachse zentriert sind.
Unter konischem Gewinde wird in bekannter Weise ein spiralförmiges Gewinde verstanden, das in einen Kegelstumpf eingeschrieben ist, d.h. das als konische Spirale um die äußere Oberfläche eines gekappten Kegels gewickelt ist.
Außerdem ist jedes konische Gewinde F_j jedes Teilstückes T_i in einen Kegelstumpf eingeschrieben, der ins Innere des Kegelstumpfes konvergiert, in den das gleiche konische Gewinde F_j eines unmittelbar folgenden Teilstücks T_i+1 eingeschrieben ist.
Die Lagen können vorteilhaft im Querschnitt des Profils in etwa die Form eines abgeflachten Ellipsenbogens haben, dessen Hauptachse der Querrichtung des Profils entspricht.
Die elektrisch leitfähigen Lagen beschreiben im Querschnitt des Profils vorzugsweise eine Zahl von Umdrehungen, die in etwa im Bereich von 40 bis 60 liegt. Jede dieser leitfähigen Lagen weist dann eine Dicke auf, die in etwa im Bereich von 0,05 bis 0,15 mm liegt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel tritt mindestens eine der elektrisch leitfähigen Lagen auf der Oberfläche einer der beiden seitlichen Flächen heraus bzw. zu Tage.
Es wird darauf hingewiesen, dass dieses Heraustreten bis auf die Oberfläche der seitlichen Flächen, genauso wie das oben erwähnte Heraustreten bis auf die Oberfläche der äußeren Fläche des Profils, es ermöglicht, Kontraste oder Farbnuancen auf dem Laufstreifen des Luftreifens, der aus diesem Profil besteht, zu erzeugen, beispielsweise in dem Fall, in dem eine gefärbte Kautschukzusammensetzung für das isolierende Material verwendet wird.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfassen die leitfähigen Mittel außerdem eine leitfähige Folie am Ort einer oder beider seitlichen Flächen des Profils.
Diese leitfähige(n) Folie(n) ermöglicht (ermöglichen) es, die Fähigkeit für die oben erwähnten elektrostatischen Entladungen und demzufolge die daraus resultierenden Radiostörungen zu minimieren.
Nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel bestehen die elektrisch leitfähigen Lagen aus einer Kautschukzusammensetzung auf der Basis mindestens eines Dienelastomers, die Ruß als verstärkenden Füllstoff enthält und die einen elektrischen Widerstand von weniger als 10⁸ Ω·cm aufweist, der beispielsweise im Bereich von 10⁴ bis 10⁵ Ω·cm liegt, wobei der Widerstand des isolierenden Materials notwendigerweise größer als 10⁸ oder 10⁹ Ω·cm ist. Der Rußgehalt dieser Zusammensetzung wird in Abhängigkeit vom gewünschten Widerstand festgelegt.
Als Ruß eignen sich alle Rußsorten, die üblicherweise in Luftreifen und vor allem in den Laufstreifen von Luftreifen verwendet werden, insbesondere die Ruße vom Typ HAF, ISAF, SAF. Als nicht einschränkende Beispiele für derartige Ruße können die Ruße N115, N134, N234, N339, N347, N375 angegeben werden.
Nach einem Ausführungsbeispiel bestehen die elektrisch leitfähigen Lagen aus einer Kautschukzusammensetzung auf der Basis mindestens eines Dienelastomers, wobei die Zusammensetzung einen verstärkenden anorganischen Füllstoff und eine leitfähige ionische Lösung umfasst, die umfasst:

– einen Polyether, bei dem es sich um ein Copolymer aus Ethylenoxid und Propylenoxid handelt, das überwiegend Ethylenoxid-Einheiten enthält,
– ein ionisches Salz eines einwertigen oder zweiwertigen Metalls, wie Lithiumperchlorat oder Zinkdichlorid, und
– ein polares Lösemittel, wie Polypropylenglykolcarbonat.

Es wird darauf hingewiesen, dass diese leitfähigen Lagen in diesem Fall eine Elektrolytlösung enthalten, die ihnen ionische Leitfähigkeit verleiht (auf Grund der Bewegung von ionischen Ladungen), im Gegensatz zu Kautschukzusammensetzungen, die Ruß als Füllstoff enthalten, die durch eine elektronische Leitfähigkeit gekennzeichnet sind (auf Grund der Bewegung von Elektronen). Der elektrische Widerstand dieser leitfähigen Lagen kann im Bereich von 10⁶ bis 10⁹ Ω·cm liegen.
Als Dienelastomere können alle Homopolymere oder Copolymere verwendet werden, die durch Polymerisation eines konjugierten Dienmonomers, das 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, oder mehrerer dieser konjugierten Dienmonomere untereinander, oder auch eines oder mehrerer dieser konjugierten Dienmonomere mit einer oder mehreren vinylaromatischen Verbindungen, von denen jede 8 bis 20 Kohlenstoffatome aufweist, erhalten werden.
Als konjugierte Dienmonomere sind insbesondere geeignet: 1,3-Butadien, 2-Methyl-1,3-butadien, die 2,3-Di-(C_1-5-alkyl)-1,3-butadiene, wie 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 2,3-Diethyl-1,3-butadien, 2-Methyl-3-ethyl-1,3-butadien, 2-Methyl-3-isopropyl-1,3-butadien, ein Aryl-1,3-butadien, 1,3-Pentadien, 2,4-Hexadien.
Als vinylaromatische Verbindungen sind beispielsweise Styrol, o-, m- oder p-Methylstyrol, das Handelsgemisch "Vinyltoluol", p-tert.-Butyl-styrol, Divinylbenzol geeignet. Es wird darauf hingewiesen, das Styrol bevorzugt verwendet wird.
Bevorzugt werden 1,3-Butadien und/oder Isopren als konjugiertes Dien oder konjugierte Diene und Styrol als vinylaromatisches Monomer für die Herstellung von Butadien/Isopren-, Styrol/Butadien-, Styrol/Isopren- oder Butadien/Styrol/Isopren-Copolymeren verwendet.
Der verwendbare Polyether hat eine hohe logarithmische Viskositätszahl, die, wenn sie bei 25 °C in Toluol gemessen wird, größer als 4 dl/g ist und vorzugsweise im Bereich von 4 bis 8 dl/g liegt.
Noch bevorzugter umfasst dieser Polyether Ethylenoxid-Einheiten in einem molaren Anteil, der im Bereich von 85 bis 95 % liegt, und Propylenoxid-Einheiten in einem molaren Anteil, der im Bereich von 5 bis 15 % liegt.
Dieser Polyether kann in der Kautschukzusammensetzung der leitfähigen Schichten in einer Menge verwendet werden, die im Bereich von 20 bis 50 pce (pce = Gewichtsteile pro 100 Teile Elastomer(e)) liegt.
Als ionisches Salz eines einwertigen Metalls kann beispielsweise ein Lithiumsalz, ein Natriumsalz, ein Kaliumsalz, ein Cäsiumsalz oder ein Silbersalz verwendet werden.
Als ionisches Salz eines zweiwertigen Metalls kann beispielsweise ein Magnesiumsalz, ein Calciumsalz oder ein Zinksalz verwendet werden.
Die folgenden Anionen sind beispielsweise mit den Kationen der oben erwähnten Metalle verwendbar:
Cl^–, Br^–, I^–, NO3^–, SCN^–, ClO₄ ^–, CF₃SO₃ ^–.
Dieses ionische Salz kann in der Kautschukzusammensetzung in einer Menge verwendet werden, die je nach dem verwendeten Salz im Bereich von 5 bis 30 pce und vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20 pce liegt.
Das polare Lösemittel kann beispielsweise in einer Menge verwendet werden, die im Bereich von 5 bis 15 pce liegt.
Unter "anorganischem Füllstoff' wird in bekannter Weise ein anorganischer oder mineralischer Füllstoff verstanden unabhängig von seiner Farbe oder seiner Herkunft (natürliche oder synthetische Herkunft), der auch als weißer Füllstoff und manchmal als heller Füllstoff, im Gegensatz zu Ruß, bezeichnet wird.
Ebenfalls in bekannter Weise wird unter "verstärkendem anorganischem Füllstoff" ein anorganischer Füllstoff verstanden, der allein ohne andere Mittel als ein Zwischenkupplungsmittel imstande ist, eine Kautschukzusammensetzung zu verstärken, die für die Herstellung von Luftreifen vorgesehen ist, anders ausgedrückt ein Füllstoff, der geeignet ist, hinsichtlich der verstärkenden Funktion einen herkömmlichen Füllstoff aus Ruß mit der Qualität für die Verwendung in Luftreifen zu ersetzen.
Als verstärkender anorganischer Füllstoff kann beispielsweise jede dem Fachmann bekannte verstärkende Kieselsäure verwendet werden, insbesondere jede Fällungskieselsäure, die eine BET-Oberfläche sowie eine spezifische CTAB-Oberfläche von jeweils weniger als 450 m²/g aufweist, wenngleich die hochdispersen Fällungskieselsäuren bevorzugt sind (wobei die spezifische BET-Oberfläche in bekannter Weise nach der Brunauer-Emmett-Teller-Methode bestimmt wird, die in "The Journal of the American Chemical Society, Bd. 60, S. 309, Februar 1938 und der entsprechenden Norm AFNOR-NFT-45007 (November 1987) beschrieben wird, und wobei die spezifische CTAB-Oberfläche die äußere Oberfläche ist, die nach der gleichen Norm AFNOR-NFT-45007 vom November 1987) bestimmt wird).
Noch bevorzugter weist die verwendete Kieselsäure eine spezifische BET- oder CTAB-Oberfläche auf, die in beiden Fällen im Bereich von 80 bis 260 m²/g liegt.
Unter hochdisperser Kieselsäure wird jede Kieselsäure verstanden, die eine sehr große Fähigkeit zur Desagglomeration und zur Verteilung in einer elastomeren Matrix hat, was in bekannter Weise elektronenmikroskopisch oder lichtmikroskopisch an Dünnschnitten beobachtet werden kann.
Als nicht einschränkende Beispiele für derartige bevorzugte hochdisperse Kieselsäuren können die Kieselsäure Perkasil KS 430 der Firma Akzo, die Kieselsäure BV 3380 der Firma Degussa, die Kieselsäuren Zeosil 1165 MP und 1115 MP der Firma Rhodia, die Kieselsäure Hi-Sil 2000 der Firma PPG, die Kieselsäuren Zeopol 8741 oder 8745 der Firma Huber, die behandelten Fällungskieselsäuren, wie z.B. die mit Aluminium "dotierten" Kieselsäuren, die in der Anmeldung EP-A-0 735 088 beschrieben werden, angegeben werden.
Selbstverständlich werden unter verstärkendem anorganischem Füllstoff auch die Gemische verschiedener verstärkender anorganischer Füllstoffe, insbesondere der hochdispersen Kieselsäuren, wie der oben beschriebenen hochdispersen Kieselsäuren, verstanden.
Es können ferner in nicht einschränkender Weise Aluminiumoxide (mit der Formel Al₂O₃) verwendet werden, wie die Aluminiumoxide mit hoher Dispergierkbarkeit, die in dem europäischen Patentdokument EP-A-810 258 beschrieben werden, oder auch die Aluminiumhydroxide, wie diejenigen, die in dem internationalen Patentdokument WO-A-99/28376 beschrieben werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des oben erwähnten extrudierten Profils besteht darin,

– zum einen das elektrisch isolierende Material des Laufstreifens in eine Eintrittsöffnung eines Hauptextruders einzufüllen, der in koaxialer Weise in ein Extrusionswerkzeug mündet, und zum anderen das elektrisch leitfähige Material, das dafür vorgesehen ist, die leitfähigen Mittel der Schichtstruktur zu bilden, in eine Eintrittsöffnung mindestens eines Satellitenextruders, der radial stromaufwärts des Extrusionswerkzeugs in das Innere des Hauptextruders mündet, einzufüllen,
– das isolierende Material und das leitfähige Material in das Innere der Extruder zu leiten,
– im Inneren des Hauptextruders und stromaufwärts des Extrusionswerkzeugs ein gleichmäßig verteiltes Gemisch des isolierenden Materials und des leitfähigen Materials zu erzeugen, wobei der Masseanteil des isolierenden Materials 80 % oder mehr als 80 % und der Masseanteil des leitfähigen Materials 20 % oder weniger als 20 % in diesem Gemisch entspricht, und
– das Gemisch in einen Kanal des Werkzeuges zu fördern, um an der Austrittsöffnung einer Extrusionsöffnung dieses Werkzeugs das extrudierte und vernetzbare Profil des Laufstreifens zu erhalten.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Durchmesser der Öffnung, die die Verbindung zwischen dem Satellitenextruder und dem Hauptextruder herstellt, sowie die jeweiligen Durchsätze dieser Extruder mit isolierendem Material und leitfähigem Material das Ausmaß der Homogenisierung des erhaltenen Gemisches und die Geometrie und die Schichtstruktur, die in dem extrudierten Profil gebildet wird, bestimmen.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal liegt die Temperatur im Inneren jedes Extruders im Bereich von 70 bis 90 °C
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal liegt der Absolutdruck im Inneren des Extrusionswerkzeugs im Bereich von 20 bis 30 bar.
Es wird darauf hingewiesen, dass dieses erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, indem der Satellitenextruder in einem variablen Abstand stromaufwärts des Extrusionswerkzeuges positioniert wird in Abhängigkeit von den Abmessungen, die für die Schichtstruktur der in dem extrudierten Profil zu bildenden leitfähigen Mittel erwünscht sind (beispielsweise der Zahl der Windungen der erhaltenen Spirale und/oder ihrer Dicke).
Hierfür kann eine Vielzahl von Öffnungen entlang des Hauptextruders vorgesehen werden, um den Satellitenextruder mit dem Hauptextruder zu verbinden, wobei die für diesen Zweck nicht verwendeten Öffnungen selbstverständlich verschlossen werden.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass dieses erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Herstellung, im Inneren des Hauptextruders und stromaufwärts des Extrusionswerkzeugs, eines gleichmäßig verteilten Gemisches, das aus dem isolierenden Material und einem einzigen leitfähigen Material besteht, beschränkt ist. Es könnten beispielsweise das isolierende Material und mehrere leitfähige Materialien mit Hilfe mehrerer Satellitenextruder vermischt werden, die jeweils dafür vorgesehen sind, diese leitfähigen Materialien zu extrudieren und die jeweils radial ins Innere des Hauptextruders immer stromaufwärts des Extrusionswerkzeugs münden.
Es wird im übrigen darauf hingewiesen, dass es möglich ist, eine Längsteilung des erfindungsgemäß erhaltenen extrudierten Profils durchzuführen (d.h. eine Teilung des Profils in seiner Längsrichtung), beispielsweise wenn es erwünscht ist, die besonderen farbigen Motive am Ort der seitlichen Flächen des Laufstreifens sichtbar werden zu lassen.
Ein erfindungsgemäßer vernetzbarer oder vernetzter Laufstreifen für Luftreifen ist so aufgebaut, dass er aus dem oben definierten extrudierten Profil besteht, und ein Luftreifen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist so aufgebaut, dass er diesen Laufstreifen im vernetzten Zustand enthält.
Die oben erwähnten Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie weitere Merkmale werden besser beim Lesen der folgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels verstanden, das veranschaulichend und nicht einschränkend angegeben wird, wobei die Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, von denen
1a eine schematische Ansicht im Radialschnitt eines Laufstreifens gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
1b eine perspektivische schematische Ansicht eines Teiles eines extrudierten Profils gemäß eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, das in dem Laufstreifen gemäß 1a verwendbar ist,
1c eine detaillierte seitliche Ansicht dieses Teiles des extrudierten Profils von 1b,
2 eine perspektivische schematische Ansicht einer Extrusionsvorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 eine schematische Schnittansicht der Extrusionsvorrichtung entlang der Ebene III-III in 2.
Der Laufstreifen 1, der in 1a dargestellt ist, weist einen in etwa tapezförmigen Radialschnitt ausschließlich zum Zwecke der Vereinfachung dar. Es ist zu verstehen, dass er jede als geeignet beurteilte Form, Laufflächenprofile eingeschlossen, für den gewählten Reifentyp aufweisen könnte.
Dieser Laufstreifen 1 wird durch eine radial innere Fläche 2, die dafür vorgesehen ist, sich verschiedenen Bewehrungen eines Luftreifen (nicht dargestellt) gegenüberliegend zu befinden, durch eine radial äußere Fläche 3, auf der Laufflächenprofile 3a ausgebildet sind und die dafür vorgesehen ist, sich beim Fahren im Kontakt mit dem Un tergrund zu bewegen, und durch zwei seitliche Flächen 4 und 5 begrenzt, die die Flächen 2 und 3 miteinander verbinden.
Der Laufstreifen 1 basiert auf einem elektrisch isolierenden Material, das beispielsweise einen nicht leitfähigen Füllstoff, wie Kieselsäure, enthält.
Wie man in 1a sehen kann, umfasst der Laufstreifen 1 im Querschnitt elektrisch leitfähige Lagen 6, die eine Vielzahl von Umläufen in etwa um die in Längsrichtung verlaufende Symmetrieachse X'X des Laufstreifens 1 beschreiben.
Im Beispiel gemäß 1a sind diese leitfähigen Lagen 6 im ganzen genommen spiralförmig um die Achse X'X gewickelt, und sie weisen einen Querschitt mit der Form eines abgeflachten Ellipsenbogens auf, dessen Hauptachse der Querrichtung des Laufstreifens 1 entspricht.
Die 1b und 1c veranschaulichen schematisch die Gewindestruktur dieser elektrisch leitfähigen Schichten 6, in Längsrichtung des Laufstreifens 1.
In diesen Figuren sieht man, dass die Gewindestruktur eine Aufeinanderfolge identischer Teilstücke T_i (i = 1 bis n) umfasst, die jeweils aus einer gleichen Zahl m konischer Gewinde F_j (j = 1 bis m) bestehen, die in zueinander in etwa parallele Kegelstümpfe eingeschrieben sind, die um die Achse X'X zentriert sind (drei aufeinander folgende Teilstücke T_i–1, T_i und T_i+1 sind in 1c) mit geschweiften gepunkteten Klammer gekennzeichnet.
Wie dies in 1c erkennbar ist, ist jedes konische Gewinde F_j jedes Teilstücks T_i in einen Kegelstumpf eingeschrieben, der ins Innere des Kegelstumpfes konvergiert, in den das gleiche konische Gewinde F_j (d.h. entsprechend einer gleichen Spirale des Ranges j) eines unmittelbar folgenden Teilstücks T_i+1 eingeschrieben ist.
Diese "Schachtelung" der konischen Gewinde F_j ist ebenfalls in 1b erkennbar, bei der es sich vor allem um das äußerste konische Gewinde F_m jedes Teilstückes T_j handelt, das in einen Kegelstumpf eingeschrieben ist, der ins Innere des Kegelstumpfes konvergiert, in den das äußerste konische Gewinde F_m des benachbarten Teilstücks T_i+1 eingeschrieben ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die 1a, 1b und 1c in keiner Weise den Gegenstand der Erfindung hinsichtlich der Zahl der Spiralen, Teilstücke und spiralförmigen Gewinde, die in den leitfähigen Schichten 6 vorhanden sind, einschränken. Es dient ausschließlich der Vereinfachung und der Klarheit, dass für die Darstellung in diesen Figuren eine relativ geringe Zahl derartiger Spiralen, Teilstücke und Gewinde gewählt wurde.
Die in 2 dargestellte Extrusionsvorrichtung 7 dient dazu, extrudierte Profile zu erzeugen, die dafür vorgesehen sind, im vernetzten Zustand Laufstreifen 1 zu bilden, die jeweils die leitfähigen Lagen 6 mit Schichtstruktur aufweisen.
Diese Vorrichtung 7 besteht aus einem Hauptextruder 8, der dafür vorgesehen ist, durch eine Eintrittsöffnung 9 das isolierende Material des Laufstreifens 1 aufzunehmen und der eine Austrittsöffnung 10 aufweist, die koaxial in ein Extrusionswerkzeug 11 mündet, und einem Satellitenextruder 12, der dafür vorgesehen ist, durch eine Eintrittsöffnung 13 ein Material aufzunehmen, das dafür vorgesehen ist, die leitfähigen Lagen 6 zu bilden, und der eine Austrittsöffnung 14 aufweist, die radial ins Innere des Hauptextruders 8 stromaufwärts des Extrusionswerkzeugs 11 mündet.
Die jeweiligen Strukturen der Extruder 8, 12 und des Extrusionswerkzeugs 11 sind in 3 dargestellt.
Jeder Extruder 8, 12 besteht aus einer zylindrischen Hülse 15, 16 in deren Innerem sich eine Archimedes-Schraube 17, 18 dreht.
Das Extrusionswerkzeug 11 umfasst ein oberes Gewölbe 19 und ein unteres Gewölbe 20, die ab der Eintrittsöffnung 21 des Werkezugs 11 einen Fließkanal 22 umgrenzen, der in eine Extrusionsöffnung 23 einer Extrusionsklinge (nicht sichtbar) mündet, durch die die extrudierten Profile gefördert werden. Diese Extrusionsöffnung 23 wird durch Wandungen 19a und 20a begrenzt, die vom Gewölbe 19 bzw. 20 getragen werden.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist das Extrusionswerkzeug 11 ein Werkzeug vom Typ der Werkzeuge "mit Plattendüse", das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Wand 19a der Extrusionsklinge fixiert ist, während die andere Wand beweglich ist und aus der Außenseite einer Rolle (nicht dargestellt) besteht.
Es ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung eines solchen Extrusionswerkzeugs 11 beschränkt ist, und dass ein Extrusionswerkzeug vom Typ der Werkzeuge mit "Flachdüse" ebenfalls verwendet werden kann, in dem die beiden Wände 19a und 20a der Extrusionsöffnung 23 fest angebracht sind.
Im Folgenden wird eine besondere Funktionsweise der Extrusionsvorrichtung 7 beschrieben, um Profile des Laufstreifens 1 gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zu erhalten.
Die verwendete Extrusionsvorrichtung 7 weist die folgenden Abmessungen auf.
Der Innendurchmesser der Hülse 15 des Hauptextruders 8 beträgt 60 mm, und die Archimedes-Schnecke 17, die sie enthält, umfasst drei Gewinde. Der Innendurchmesser der Hülse 16 des Satellitenextruders 12 beträgt 15 mm, und die Archimedes-Schnecke 18, die sie enthält, umfasst ein einziges Gewinde.
Dieser Satellitenextruder 12 ist so positioniert, dass seine Extrusionsachse Y'Y 30 mm stromaufwärts der Eintrittsöffnung 21 des Extrusionswerkzeugs 11 angeordnet ist.
Das Extrusionswerkzeug 11 vom Typ "Mundstück mit Rolle" weist eine Breite von 200 mm auf.
In die Eintrittsöffnungen 9 und 13 der Extruder 8 und 12 werden kontinuierlich das isolierende Material bzw. das leitfähige Material bei einem Versorgungsdurchsatz von 600 g/min für den Hauptextruder 8 und von 30 g/min für den Satellitenextruder 12 zugegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel hat das isolierende Material "MI" einen Widerstand, der im Bereich von 10¹⁴ bis 10¹⁵ Ω·cm liegt (siehe 6), und es besteht aus einer vernetzbaren Kautschukzusammensetzung, wie der Kautschukzusammensetzung, die die Laufstreifen der Luftreifen mit der Bezeichnung "MXT" bildet, d.h. einer Zusammensetzung, die im wesentlichen enthält:

– als Elastomermatrix eine Mischung aus einem durch Lösungspolymerisation hergestellten Styrol-Butadien-Copolymer (S-SBR) und einem Polybutadien (BR),
– als verstärkenden Füllstoff 80 pce (Gewichtsteile pro 100 Teile Elastomere) einer hochdispersen Kieselsäure der Firma RHODIA mit der Bezeichung "ZEOSIL 1165 MP" und
– 30 pce eines zugegebenen aromatischen Öles.

Das leitfähige Material wiederum hat einen elektrischen Widerstand unter 10⁸ Ω·cm, genauer von etwa 10⁵ Ω·cm, und es besteht hier aus einer vernetzbaren Kautschukzusammensetzung, die im wesentlichen enthält (ohne zugegebenes aromatisches Öl):

– als Elastomermatrix eine S-SBR/BR-Mischung und
– als verstärkenden Füllstoff 60 pce eines Rußes "N234".

Die Kautschukzusammensetzungen, die das isolierende Material bzw. das leitfähige Material bilden, wurden nach bekannten Verfahren der thermomechanischen Bearbeitung ihrer Bestandteile in einem oder mehreren Schritten hergestellt. Man kann sie beispielsweise durch eine thermomechanische Bearbeitung in einem Schritt in einem Innenmischer, die 3 bis 7 min dauert, mit einer Drehgeschwindigkeit der Schaufeln von 50 U/min, oder in zwei Schritten in einem Innenmischer, die 3 bis 5 min bzw. 2 bis 4 min dauern, erhalten, auf die ein Endbearbeitungsschritt folgt, der bei etwa 80 °C durchgeführt wird, in dem der Schwefel und die Vulkanisationsbeschleuniger eingearbeitet werden.
Die in den Extrudern 8, 12 verwendeten Temperaturen liegen im Bereich von 70 bis 90 °C.
Der Absolutdruck im Inneren des Extrusionswerkzeugs 11 beträgt 24 bar.
Das isolierende Material und das leitfähige Material werden durch die Schnecken 17 und 18 in Richtung der jeweiligen Austrittsöffnungen 10 und 14 der Extruder 8 und 12 gefördert, anschließend werden sie miteinander vermischt und durch die Schnecke 17 im Inneren des Stückes des Hauptextruders 8 homogenisiert, das sich zwischen der Achse Y'Y und der Austrittsöffnung 10 des Extruders 8 befindet. Nach dem Übergang des so erhaltenen Gemisches unter dem angegebenen Druck in den Kanal 22 des Extrusionswerkzeugs 11 erhält man an der Austrittsöffnung 23 des Extruders eine extrudiertes und vernetzbares Profil des Laufstreifens 1, das die folgenden Merkmale aufweist.
Dieses Profil umfasst die leitfähigen Lagen 6, wie sie weiter oben unter Bezugnahme auf die 1a, 1b und 1c beschrieben wurden, die im Querschnitt des Profils etwa 50 Spiralen um die Achse X'X bilden. Die mittlere Dicke der so erhaltenen leitfähigen Lagen 6 entspricht etwa einem Zehntel Millimeter.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Masseanteil des isolierenden Materials in dem erhaltenen Profil etwa 90 % und der Masseanteil des leitfähigen Materials etwa 10 % beträgt.
Anschließend werden die herkömmlichen Schritte der Konfektionierung und Vulkanisation durch Vernetzung mit Schwefel zur Herstellung der erfindungsgemäßen Luftreifen durchgeführt, deren Laufstreifen aus dem oben genannten Profil im vulkanisierten Zustand besteht. Die so erhaltenen erfindungsgemäßen Luftreifen haben die Abmessungen 175/70 R14 und die Bezeichnung "MXT".
Es wird darauf hingewiesen, dass die leitfähigen Lagen 6 in dem vernetzten Laufstreifen in der oben angegebenen Form vorliegen.
Eine erste Reihe und eine zweite Reihe von Vergleichsversuchen zu den Störungen des Radioempfangs im Fahrbetrieb wurden unter Verwendung eines Reifensatzes im neuwertigen Zustand für die erste Versuchsreihe und eines Reifensatzes aus Luftreifen mit einem Abnutzungsgrad für die zweite Versuchsreihe durchgeführt, der dem Abrieb der Hälfte der Dicke des Laufstreifens entspricht (d.h. die radiale Abmessung des Laufstreifens hat über die gesamte axiale Abmessung des Laufstreifens um die Hälfte abgenommen).
Beide Versuchsreihen zur Störung des Radioempfangs bestanden darin, die bei Amplitudenmodulation wahrnehmbaren Radiostörungen beim Fahren eines Versuchsfahrzeuges zu quantifizieren, das nacheinander mit diesen Reifensätzen ausgerüstet wurde, und dies durch Verstärkung und Analyse der entsprechenden Signale, die mit Hilfe des Lautsprechers eines Radioempfängers, der in das Fahrzeug eingebaut war, aufgenommen wurden. Die elektrostatische Entladung beim Fahren jedes Reifensatzes über ein bestimmtes Fahrbahnstück wurde durch Aufzeichnung der Spannungsänderung des Lautsprechers gemessen.
Die erste Versuchsreihe wurde unter gleichen meteorologischen Bedingungen (Temperatur: 17 °C, Feuchtigkeitsgehalt der Außenluft: 18 %, Taupunktstemperatur der Außenluft: –7 °C) und unter gleichen Fahrbedingungen durchgeführt (Fahrbahnstücke, die runde Kanaldeckel mit gleichem Durchmesser von etwa 66 cm aufwiesen, und stabilisierte Fahrgeschwindigkeit von 70 km/h, wodurch für das Fahrzeug für das Überfahren jeder dieser Deckel eine Zeit von etwa 34 ms definiert wird).
Außerdem wurde für den in das Versuchsfahrzeug eingebauten Radioempfänger eine Frequenz von 1386 kHz verwendet, was einer Amplitudenmodulation entspricht, mit einer gleichen Verstärkung des vom Radioempfänger abgegebenen Signals in allen Versuchen.
Für die erste Versuchsreihe wurden die folgenden Reifensätze verwendet:

– ein Satz Nr. 1 von Vergleichsreifen " 175/70 R14 MXT" im neuwertigen Zustand, von denen jeder einen Laufstreifen aufweist, der ausschließlich aus dem isolierenden Material "MI" mit einem Widerstand besteht, der im Bereich von 10¹⁴ bis 10¹⁵ Ω∙cm liegt, d.h. aus dem Material auf der Basis einer Mischung aus S-SBR/BR mit 30 pce zugesetztem aromatischem Öl und 80 pce Kieselsäure "ZEOSIL 1165 MP".
– ein Satz Nr. 6 von erfindungsgemäßen Luftreifen im neuwertigen Zustand mit den Abmessungen 175/70 R14, von denen jeder den erzeugten Laufstreifen 1 aufweist, der in seiner Masse mit den leitfähigen Lagen 6 mit Schichtstruktur ausgestattet ist, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurden (wie oben angegeben besteht dieser Laufstreifen aus einem Gemisch aus etwa 90 % des isolierenden Materials "MI" und etwa 10 % eines leitfähigen Materials mit einem Widerstand von etwa 10⁵ Ω∙cm auf der Basis einer S-SBR/BR-Mischung, die 60 pce des Rußes "N234" enthält).

Die im Folgenden dargestellten Ergebnisse berücksichtigen den Mittelwert von fünf Fahrten über die erwähnten Deckel. Sie veranschaulichen das Ausmaß der Lärms, der durch die Radiostörungen während dieser fünf Überfahrten verursacht werden, und sie werden unter Bezugnahme auf einen Basiswert von 100 angegeben, der dem Mittelwert von fünf Fahrten mit dem Reifensatz Nr. 1 aus Vergleichsreifen entspricht. Ergebnisse unter 100 zeigen demnach ein geringeres Geräuschniveau im Inneren des Fahrzeuges an, d.h. geringere Radiostörungen.

Reifensatz Nr. 1, Vergleich 100

Reifensatz Nr. 6, erfindungsgemäß 3.
Ein erfindungsgemäßer Laufstreifen 1, der die leitfähigen Lagen 6 mit Schichtstruktur (erfindungsgemäßer Reifensatz Nr. 6) enthält, ermöglicht demnach eine Senkung des Ausmaßes dieser Radiostörungen, sogar bezogen auf das Ausmaß der Störungen, das mit einem Laufstreifen erhalten wird, der seitliche Flächen 114, 115 zusätzlich zu der leitfähigen Lage 110 enthält (Vergleichsreifensatz Nr. 3).
Es wird darauf hingewiesen, dass das Ausmaß der mit diesem erfindungsgemäßen Reifensatz Nr. 6 erhaltenen Störungen sehr nahe bei dem Ausmaß an Störungen liegt, das die Luftreifen mit leitfähigem Laufstreifen kennzeichnet (der überwiegend Ruß als verstärkenden Füllstoff enthält).
Für die zweite Versuchsreihe wurden die folgenden Reifensätze verwendet:

– ein Reifensatz Nr. 1 bis von Vergleichsreifen, der dem Reifensatz Nr. 1 von Vergleichsreifen der ersten Versuchsreihe entspricht mit dem Unterschied, dass der Laufstreifen jedes Reifens dieses Reifensatzes Nr. 1 bis eine auf die Hälfte verringerte Dicke in radialer Richtung aufweist.
– ein Reifensatz Nr. 6 bis von erfindungsgemäßen Reifen, der dem erfindungsgemäßen Reifensatz Nr. 6 der ersten Versuchsreihe entspricht mit dem Unterschied, dass der Laufstreifen jedes Reifens dieses Reifensatzes Nr. 6 bis eine auf die Hälfte verringerte Dicke in radialer Richtung aufweist.

Die im Folgenden dargestellten Ergebnisse berücksichtigen ebenfalls den Mittelwert von fünf Fahrten über die oben erwähnten Deckel. Sie veranschaulichen das Ausmaß der Geräusche, die durch Radiostörungen während dieser fünf Fahrten verursacht werden, und sie werden unter Bezugnahme auf einen Basiswert von 100 angegeben, der dem Mittelwert der Fahrten mit dem Reifensatz Nr. 1 von Vergleichsreifen entspricht. Ergebnisse unter 100 zeigen demnach ein geringeres Geräuschniveau im Inneren des Fahrzeuges an, d.h. geringere Radiostörungen.
Diese zweite Versuchsreihe wurde unter gleichen meteorologischen Bedingungen durchgeführt, die sich jedoch von den Bedingungen bei der ersten Versuchsreihe unterscheiden (insbesondere andere hygrometrische und thermische Bedingungen). Demzufolge werden die Werte für das Ausmaß der Radiostörungen, die im folgenden angegeben werden, nicht mit den Werten aus der ersten Versuchsreihe verglichen.

Reifensatz Nr. 1 bis, Vergleich 100

Reifensatz Nr. 6 bis, Erfindung 62.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Streuung der Werte für das Ausmaß der Geräusche, die für den erfindungsgemäßen Reifensatz Nr. 6 bis erhalten wurden, nur etwa 25 % betrug.
Diese Ergebnisse zeigen, dass ein erfindungsgemäßer Laufstreifen 1, der die leitfähigen Lagen 6 mit Schichtstruktur enthält (erfindungsgemäßer Reifensatz 6 bis) eine deutliche Senkung des Ausmaßes der Radiostörungen ermöglicht, selbst bei 50%iger Abnutzung des Laufstreifens, bezogen auf das Ausmaß, das mit einem isolierenden Laufstreifen erzielt wird (Reifensatz Nr. 1 bis, Vergleichsreifen).
Die erfindungsgemäßen Luftreifen dieses Reifensatzes Nr. 6 bis stellen demnach eine dauerhafte Lösung dar auf Grund der Tatsache, dass die deutliche Abnahme der Radiostörungen; die sie liefern, sogar nach einer starken Abnutzung der Luftreifen (auf die halbe Dicke des Laufstreifens) nachgewiesen wird.
Im übrigen wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäßen Laufstreifen 1, 101, die die leitfähigen Lagen 6 mit Schichtstruktur enthalten, den Luftreifen, die sie enthalten, einen verringerten Rollwiderstand verleihen, der völlig mit dem verringerten Rollwiderstand übereinstimmt, der mit einem herkömmlichen isolierenden Laufstreifen, wie dem Laufstreifen des Vergleichsreifensatzes Nr. 1, erzielt wird.

Claims

Extrudiertes Profil auf der Basis einer vernetzbaren Kautschukzusammensetzung, wobei das Profil dafür vorgesehen ist, im vernetzten Zustand einen Laufstreifen (1) für Luftreifen zu bilden und wobei das Profil in der Breite durch zwei seitliche Flächen (4 und 5) begrenzt ist, die eine radial innere Fläche und eine radial äußere Fläche (2 und 3) des Laufstreifens (1) miteinander verbinden, wobei in dem Profil leitfähige Mittel (6) vorgesehen sind, um die innere Fläche (2) zwischen den beiden seitlichen Flächen (4 und 5) und über die Länge des Profils elektrisch mit der äußeren Fläche (3) zu verbinden, wobei das übrige Profil auf einem elektrisch isolierenden Material basiert, wobei die leitfähigen Mittel (6) im Querschnitt des Profils einer Schichtstruktur aufweisen, die elektrisch leitfähige Lagen umfasst, die in etwa konzentrisch angeordnet sind und die eine Anzahl an Umdrehungen bilden und die eine Krümmung mindestens in Richtung der inneren Fläche oder der äußeren Fläche (2 und 3) aufweisen, wobei mindestens eine der Lagen auf der Oberfläche der äußeren Fläche (3) zu Tage tritt, wobei das extrudierte Profil dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zahl der Umdrehungen im Bereich von 30 bis 70 liegt.
Extrudiertes Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Lagen (6) im ganzen genommen spiralförmig um eine Längsachse (X'X) gewickelt sind, wobei die Lagen (6) im Querschnitt des Profils in etwa die Form eines abgeflachten elliptischen Bogens aufweisen, dessen Hauptachse der Querrichtung des Profils entspricht.
Extrudiertes Profil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Lagen (6) in Längsrichtung des Profils ein Gewindestruktur aufweisen, die eine Vielzahl spiralförmiger Gewinde umfasst (F_j (j = 1 bis m)), die um die Achse (X'X) zentriert sind.
Extrudiertes Profil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindestruktur in Längsrichtung des Profils eine Aufeinanderfolge identischer Teilstücke (T_i (i = 1 bis n)) umfasst, wobei jedes Teilstück aus einer Vielzahl konischer Gewinde (F_j (j = 1 bis m)) besteht, die in Kegelstümpfe eingeschrieben sind, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und um die Achse (X'X) zentriert sind.
Extrudiertes Profil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes konische Gewinde (F_j) jedes dieser Teilstücke (T_i) in einen Kegelstumpf eingeschrieben ist, der ins Innere des Kegelstumpfes konvergiert, in den das gleiche konische Gewinde (F_j) eines unmittelbar folgenden Teilstücks (T_i+1) eingeschrieben ist.
Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Masseanteil des isolierenden Materials 80 % oder mehr als 80 % der Masse des Profils ausmacht und dass der Masseanteil des leitfähigen Materials 20 % oder weniger als 20 % der Masse des Profils ausmacht.
Extrudiertes Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Lagen (6) jeweils eine Dicke aufweisen, die in etwa im Bereich von 0,05 bis 0,15 mm liegt.
Extrudiertes Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der elektrisch leitfähigen Lagen (6) auf der Oberfläche einer der seitlichen Flächen (4, 5) oder auf der Oberfläche beider seitlichen Flächen (4, 5) zu Tage tritt.
Extrudiertes Profil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Mittel (6) außerdem eine leitfähige Folie (114) am Ort einer der beiden seitlichen Flächen (4, 5) oder am Ort beider seitlichen Flächen (4, 5) des Profils umfassen.
Extrudiertes Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Mittel (6) aus einer Kautschukzusammensetzung bestehen, die einen elektrischen Widerstand von weniger als 10⁸ Ω∙cm aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Profils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, – zum einen das elektrisch isolierende Material des Laufstreifens (1) in eine Eintrittsöffnung (9) eines Hauptextruders (8) einzufüllen, der in koaxialer Weise in ein Extrusionswerkzeug (11) mündet, und zum anderen das elektrisch leitfähige Material, das dafür vorgesehen ist, die elektrisch leitfähigen Mittel der Schichtstruktur (6) zu bilden, in eine Eintrittsöffnung (13) mindestens eines Satellitenextruders (12), der radial stromaufwärts des Extrusionswerkzeugs (11) in das Innere des Hauptextruders (8) mündet, einzufüllen, – das isolierende Material und das leitfähige Material in das Innere der Extruder (8 und 12) zu leiten, – im Inneren des Hauptextruders (8) und stromaufwärts des Extrusionswerkzeugs (11) ein gleichmäßig verteiltes Gemisch des isolierenden Materials und des leitfähigen Materials zu erzeugen, wobei der Masseanteil des isolierenden Materials 80 % oder mehr als 80 % und der Masseanteil des leitfähigen Materials 20 % oder weniger als 20 % in diesem Gemisch beträgt, – dieses Gemisch in einen Kanal (22) des Extrusionswerkzeugs (11) zu fördern, um an der Austrittsöffnung einer Extrusionsöffnung (23) des Werkzeugs (11) das extrudierte und vernetzbare Profil des Laufstreifens (1) zu erhalten.
Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Profils nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Inneren jedes Extruders (8, 12) im Bereich von 70 bis 90 °C liegt.
Verfahren zur Herstellung eines extrudierten Profils nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutdruck im Inneren des Extrusionswerkzeugs (11) im Bereich von 20 bis 30 bar liegt.
Vernetzbarer oder vernetzter Laufstreifen (1) für Luftreifen, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem extrudierten Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 10 besteht.
Luftreifen, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er einen vernetzten Laufstreifen (1) nach Anspruch 14 umfasst.