BE1021615B1

BE1021615B1 - Wischgummi mit oberflächenstrukturierung und hochhydrophober schicht

Info

Publication number: BE1021615B1
Application number: BE2013/0081A
Authority: BE
Inventors: Yves Verburgh
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2015-12-18
Also published as: DE102012201899A1; FR2986763B1; MX359007B; FR2986763A1; MX2013001553A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wischgummi 10 für einen Scheibenwischer, welches einen Wischgummigrundkörper 1 aufweist. Um die wasserabweisenden Eigenschaften und deren Beständigkeit, insbesondere unter einer vertikalen Kontaktkraft, zu verbessern, weist die Oberfläche des Wischgummigrundkörpers 1 in mindestens einem Abschnitt des Wischgummigrundkörpers 1 eine Oberflächenstrukturierung mit Erhebungen 2 im Mikrometerbereich auf, wobei zwischen den Erhebungen 2 eine hochhydrophobe Schicht 3 ausgebildet ist und wobei die Erhebungen 2 die hochhydrophobe Schicht 3, welche zwischen den Erhebungen 2 ausgebildet ist, überragen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Wischerblatt, welches ein derartiges Wischgummi umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wischgummis.

Description

Wischaummi mit Oberflächenstrukturierung und hochhvdrophober Schicht

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wischgummi und ein Wischerblatt für einen Scheibenwischer sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wischgummis.

Stand der Technik

Wischgummis für Scheibenwischer sind in der Regel dazu ausgelegt, sich der Kontur einer Glasscheibe eines Fahrzeugs anzupassen und bei unterschiedlichen Temperaturen flexibel zu bleiben.

Verglichen mit anderen Materialien, wie Glas oder Kunststoff, weisen Elastomere jedoch hohe Gleitreibungskoeffizienten auf, so dass um eine horizontale Bewegung eines an einem Fahrzeug montierten Wischgummis zu bewirken, ein Vielfaches der vertikal auf das Wischgummi wirkenden Kontaktkraft aufgewendet werden muss.

Die Druckschrift WO 2008/113624 A1 beschreibt ein Wischgummi aus einem elastomeren Material, welches eine Oberflächenstrukturierung aus Erhebungen und/oder Vertiefungen im Mikrometerbereich aufweist.

Die Druckschrift US 6,982,112 beschreibt einen Schichtstoffverbund, welcher ein Gummisubstrat und eine auf dem Gummisubstrat aufgebrachte Polyolefinbeschichtung aufweist.

Offenbarung der Erfindung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wischgummi für ein Wischerblatt, insbesondere für einen Scheibenwischer, zum Beispiel für ein Kraftfahrzeug, welches einen Wischgummigrundkörper umfasst. Dabei weist die Oberfläche des Wischgummigrundkörpers in mindestens einem Abschnitt des Wischgummigrundkörpers eine Oberflächenstrukturierung mit Erhebungen im Mikrometerbereich auf. Erfindungsgemäß ist dabei zwischen den Erhebungen eine hochhydrophobe Schicht ausgebildet. Die Erhebungen überragen dabei insbesondere die zwischen den Erhebungen ausgebildete hochhydrophobe Schicht.

Unter Erhebungen im Mikrometerbereich können insbesondere Körper verstanden werden, deren Höhe im Mittel siOOpm, insbesondere 2 50 pm, beträgt. Beispielsweise kann die Höhe der Erhebungen im Mittel beispielsweise zwischen £2 pm und <100pm oder 2 50 pm betragen. Zum Beispiel kann die Oberflächenstrukturierung Erhebungen aufweisen deren Höhe im Mittel < 20 pm beträgt und beispielsweise zwischen £ 2 pm oder ä 5 pm bis ^ 20 pm liegt. Zueinander können die Erhebungen beispielsweise im Mittel einen Abstand von s 5 pm bis ^ 50 pm aufweisen. Die tieferen Bereiche zwischen den Erhebungen können dabei einen großen Teil der Oberfläche der Oberflächenstrukturierung einnehmen.

Die Erhebungen fungieren vorteilhafterweise als Abstandshalter und verringern dadurch die dynamische Reibung zwischen dem Wischgummi und der Glasscheibe. Zusätzlich erzeugen die Erhebungen einen Lotus-Effekt, welcher unter statischen Bedingungen einen wasserabweisenden Effekt zur Folge hat.

Als Lotus-Effekt wird herkömmlicherweise ein Effekt bezeichnet der anhand von Lotuspflanzen aufgeklärt wurde. Lotuspflanzen weisen eine Oberflächenstrukturierung im Mikrometer auf, welche dazu führt, dass die Oberfläche superhydrophob ist, so dass Wassertropfen annähernd eine Kugelform annehmen und gegenüber der Oberfläche zum Beispiel einen Kontaktwinkel von ^ 150 0 ausbilden und von der Oberfläche abperlen können. Dabei kontaktieren die Wassertropfen in der Regel nur die erhabenen Bereiche der Oberflächenstrukturierung, wobei die tieferen Bereiche mit Luftgefüllt sein können, welche eine Benetzung der tieferen Bereiche mit Wasser normalerweise verhindert.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich jedoch herausgestellt, dass unter dynamischen Bedingungen, wie sie während des Wischzyklus eines an einem Scheibenwischer montierten Wischgummis auftreten, die vertikal auf das Wischgummi wirkende Kontaktkraft und/oder die Reibungskräfte zwischen Wischgummi und Scheibe zu einer Abnahme des Lotus-Effektes führen können, so dass unter dynamischen Bedingungen die auf dem Lotus-Effekt beruhenden wasserabweisenden Eigenschaften der Oberflächenstrukturierung abnehmen können und Wasser in die tieferen Bereiche der Oberflächenstrukturierung eindringen kann. Dies kann dazu führen, dass sich ein Wasserfilm zwischen dem Wischgummi und der Scheibe ausbildet, welcher die statische Reibungskraft so stark verringern kann, dass das Umlegen der Wischlippe des Wischgummis am Umkehrpunkt des Scheibenwischers, dem so genannte Flip-Over, verspätet oder gegebenenfalls sogar gar nicht erfolgen kann. Dieser Effekt kann bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise von 2 °C, verstärkt auftreten, da sich aufgrund des Taupunktes und einer geringen Verdampfungsrate während nachfolgenden Wischzyklen noch mehr Wasser zwischen der Wischlippe und der Scheibe ansammeln kann.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass die Bildung eines Wasserfilms verstärkt auftritt, wenn die Bereiche zwischen den Erhebungen, also die tieferen Bereiche der Oberflächenstrukturierung, nur gering hochhydrophob oder sogar hydrophil sind und/oder dazu neigen Wasser zu absorbieren.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich zudem herausgestellt, dass dadurch, dass die Bereiche zwischen den Erhebungen, also die tiefen Bereiche der Oberflächenstrukturierung, mit einer zusätzlichen hochhydrophoben Schicht bedeckt werden, die Bildung eines Wasserfilms unter dynamischen Bedingungen während des Wischens, insbesondere unter einer vertikalen Kontaktkraft und/oder Reibung, vermieden werden kann. Insbesondere führt die hochhydrophobe Schicht zu stark wasserabweisenden Eigenschaften der Bereiche zwischen den Erhebungen, also den tiefen Bereichen der Oberflächenstrukturierung, und verhindert eine Wasserbenetzung der tieferen Bereiche der Oberflächenstrukturierung sowie eine Absorption von Wasser durch das Material der Wischgummigrundkörpers.

Dadurch, dass die Erhebungen die zwischen den Erhebungen ausgebildete hochhydrophobe Schicht überragen, kann zum Einen die Reibung gesenkt sowie auf dem Lotus-Effekt beruhende stark wasserabweisende Eigenschaften erzielt werden. Zudem kann dadurch gewährleistet werden, dass das Wischgummi währen des Wischens auf den Erhebungen läuft, so dass die in den tieferen Bereichen ausgebildete, einen zusätzlichen wasserabweisenden Effekt bewirkende, hochhydrophobe Schicht vor Abtrieb beziehungsweise Abnutzung geschützt wird. Dies ermöglicht es wiederum vorteilhafterweise, dass die hochhydrophobe Schicht auch aus Materialien, wie Silikonöl oder vulkanisierten Silikonen, ausgebildet werden kann, welche ansonsten, das heißt ohne die schützenden Erhebungen, empfindlich gegen Abrieb beziehungsweise Abnutzung sind.

Durch die Erhebungen der Oberflächenstrukturierung und die zwischen den Erhebungen ausgebildete, von den Erhebungen überragte, hochhydrophobe Schicht, kann insgesamt vorteilhafterweise ein Wischgummi bereitgestellt werden, welches stark wasserabweisende Eigenschaften auch unter dynamischen Bedingungen während des Wischens, insbesondere unter einer vertikalen Kontaktkraft und/oder Reibung, sowie eine niedrige Reibung aufweist und besonders haltbar beziehungsweise verschleißfest ist

Die Hydrophobizität einer Oberfläche, das heißt das Maß für den Ausprägungsgrad der Hydrophobie, kann in Form des Kontaktwinkels angegeben werden, der den Winkel bezeichnet, den ein Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche eines Feststoffes zu dieser Oberfläche bildet. Bei Kontaktwinkeln von um 90 ° kann eine Oberfläche insbesondere als gering hydrophob bezeichnet werden. Bei Kontaktwinkeln ä120° kann eine Oberfläche insbesondere als hochhydrophob bezeichnet werden. Bei Kontaktwinkeln 5 150°, beispielsweise um etwa 160°, kann eine Oberfläche nicht nur als hochhydrophob sondern insbesondere sogar als superhydrophob bezeichnet werden.

Die Oberfläche der hochhydrophoben Schicht kann gegenüber Wasser insbesondere einen Kontaktwinkel von à 120°, beispielsweise von ^125°, aufweisen.

Die hochhydrophobe Schicht kann beispielsweise in den Bereichen zwischen den Erhebungen eine Schichtdicke von s 5 pm, zum Beispiel ^ 2 pm oder 2 1 pm, aufweisen.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform ist die hochhydrophobe Schicht im Wesentlichen durchgängig ausgebildet. Dabei kann unter im Wesentlichen durchgängig verstanden werden, dass die hochhydrophobe Schicht an den Stellen, an denen die Erhebungen ausgebildet sind unterbrochen sein kann. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die hochhydrophobe Schicht die Erhebungen teilweise oder vollständig bedeckt. Beispielsweise ist es möglich, dass die hochhydrophobe Schicht den erhabensten Bereich der Erhebungen nicht oder zumindest mit einer geringen Schichtdicke als die Bereiche zwischen den Erhebungen bedeckt.

Vorzugsweise ist die hochhydrophobe Schicht aus einem elastischen Material ausgebildet. Durch elastische Materialien kann vorteilhafterweise eine bessere Wischqualität als durch harte Materialien erzielt werden.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die hochhydrophobe Schicht mindestens eine siliciumhaltige Verbindung, insbesondere mindestens ein silicium haltiges Polymer.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die hochhydrophobe Schicht mindestens eine siliciumhaltige Verbindung, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Polysiloxanen, Polysiloxan-Copolymeren, Polysilanen, Polysilan-Copolymeren und Kombinationen davon.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst die hochhydrophobe Schicht mindestens ein vernetztes und/oder vulkanisiertes siliciumhaltiges Polymer, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus vernetzten Polysiloxanen, vernetzten Polysiloxan-Copolymeren, vernetzten Polysilanen, vernetzten Polysilan-Copolymeren und Kombinationen davon.

Insbesondere kann ein vernetztes siliciumhaltiges Polymer herstellbar sein durch Reaktion einer oder mehrerer erster Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus linearen und/oder verzweigten Polysiloxanen, Polysilanen und (Co-)Polymeren, welche an einem oder mehreren Enden und/oder an den Polymerketten (insgesamt) mindestens zwei funktionelle Gruppe aufweisen, mit einer oder mehreren zweiten, insbesondere multifunktionellen vernetzenden, Komponenten, deren funktionelle Gruppen mit den funktionellen Gruppen der ersten Komponente/n reagieren können. Dabei ist es möglich als (Co-)Polymere siliciumhaltige oder siliciumfreie Polymere einzusetzen, wobei insofern ein siliciumfreies Polymere eingesetzt wird, beispielsweise mindestens eine erste und/oder zweite siliciumhaltige Komponente eingesetzt wird. Insbesondere kann es sich bei der oder den zweiten Komponenten um multifunktionelle vernetzende siliciumhaltige Verbindungen, wie multifunktionelle vernetzende Silane handeln.

Die funktionellen Gruppen der ersten und zweiten Komponente/n können, insbesondere in Abhängigkeit voneinander, beispielsweise ausgewählt sein, aus der Gruppe bestehend aus Silanol-Gruppen, Acetoxy-Gruppen, Alkoxy-Gruppen, Oxim-Gruppen, Vinyl-Gruppen, Hydrid-Gruppen, Epoxy-Gruppen, Thiol-Gruppen und Amino-Gruppen.

Im Rahmen einer Ausgestaltung ist das mindestens eine vernetzte siliciumhaltige Polymer mittels einer Kondensationsreaktion hergestellt.

Die funktionellen Gruppen der ersten Komponente/n können dabei beispielsweise Silanol-Gruppen (Si-OH) sein. Die funktionellen Gruppen der zweiten Komponente/n können dabei beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Acetoxy-Gruppen, Alkoxy-Gruppen und Oxim-Gruppen. Umgekehrt ist es ebenso möglich, dass die funktionellen Gruppen der ersten Komponente/n Acetoxy-, Alkoxy- und/oder Oxim-Gruppen und die funktionellen Gruppen der zweiten Komponente/n Silanol-Gruppen sind. Die Silanol-Gruppe kann vorteilhafterweise mit vielen multifunktionellen vernetzenden Komponenten, insbesondere Silanen, die beispielsweise Acetoxy-, Alkoxy- und/oder Oxim-Gruppen als funktionelle Gruppen aufweisen, kondensieren.

Im Rahmen einer anderen Ausgestaltung ist das mindestens eine vernetzte siliciumhaltige Polymer mittels einer Additionsreaktion, beispielsweise einer Silylierungsreaktion, insbesondere einer Hydrosilylierungsreaktion, hergestellt.

Die Additionsreaktion kann dabei beispielsweise auf der Reaktion von einer Hydridgruppe, insbesondere Si-H, mit einer Vinylgruppe basieren. Die Reaktion kann dabei insbesondere durch Platingruppenmetallkomplexe katalysiert werden. Beispielsweise kann ein Vinyl-funktionalisiertes, insbesondere Vinyl-terminiertes, Polydimethylsiloxan mit einer hydridhaltigen Vorstufe (Precursor), zum Beispiel mit mehreren Hydrid-Gruppen, wie Polymethylhydrosiloxan, vernetzt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird mindestens ein, insbesondere reaktiv funktionalisiertes, beispielsweise Epoxy-funktionalisiertes, Silikonderivat, eingesetzt um die hochhydrophobe Schicht auszubilden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird mindestens eine, insbesondere funktionalisierte, fluorierte Verbindung zum Ausbilden der hochhydrophoben Schicht eingesetzt.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform basiert die hochhydrophobe Schicht auf beziehungsweise ist die hochhydrophobe Schicht hergestellt aus mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Vinyl-funktionalisierten Polysiloxanen, Epoxy-funktionalisierten Polysiloxanen, Thiol-funktionalisierten Polysiloxanen, Amino-funktionalisierten Polysiloxanen,

Alkoxysilanen, insbesondere Organoalkoxysilanen und/oder Fluor- funktionalisierten Organoalkoxysilanen, beispielsweise deren organische Gruppe eine, insbesondere reaktive, Epoxy-Gruppe umfasst, und Kombinationen davon. Die hochhydrophobe Schicht kann insbesondere basieren auf beziehungsweise hergestellt sein aus mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Vinyl-funktionalisierten Polydimethylsiloxanen, Epoxy-funktionalisierten Polydimethylsiloxanen, Thiol-funktionalisierten

Polydimethylsiloxanen, Amino-funktionalisierten Polydimethylsiloxanen, Alkoxysilanen, insbesondere Organoalkoxysilanen und/oder Fluor- funktionalisierten Organoalkoxysilanen, beispielsweise deren organische Gruppe eine, insbesondere reaktive, Epoxygruppe umfasst, und Kombinationen davon.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind die Erhebungen durch, insbesondere an die Wischgummigrundkörperoberfläche angebundene, beispielsweise im Wesentlichen sphärische, Partikel ausgebildet. Eine Ausbildung der Erhebungen durch Partikel hat den Vorteil, dass die Oberflächenstrukturierung auf besonders einfache Weise hergestellt werden kann.

Die Partikel können dabei eine durchschnittliche Partikelgröße im Mikrometerbereich, insbesondere zwischen ^ 2 pm und s 20 pm, beispielsweise zwischen > 5 pm und < 20 pm, zum Beispiel von etwa 10 pm, aufweisen.

Es ist jedoch auch möglich, die Erhebungen durch einen andersartigen Materialauftrag und/oder durch Materialabtrag oder Vertiefen von Materialbereichen auszubilden.

Die Oberflächenstrukturierung kann beispielsweise darauf basieren, dass auf einem Oberflächenabschnitt des Wischgummigrundkörpers eine Lage aus Partikeln aufgebracht wird. Die Partikel können dabei insbesondere an das Material des Wischgummigrundkörpers angebunden werden. Zwischen den Partikeln kann dann die hochhydrophobe Schicht aufgebracht, und insbesondere an das Material des Wischgummigrundkörpers angebunden werden.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind die Erhebungen zufällig verteilt ausgebildet. Eine zufällige Verteilung der Erhebungen kann insbesondere dann vorliegen, wenn die Erhebungen durch Partikel ausgebildet werden, wodurch wiederum die Herstellung der Oberflächenstrukturierung vereinfacht werden kann.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform sind die Erhebungen im Wesentlichen voneinander beabstandet beziehungsweise im Wesentlichen nicht verbunden ausgebildet. Dies kann sich insbesondere vorteilhaft auf die auf dem Lotus-Effekt beruhenden wasserabweisenden Eigenschaften auswirken. Dabei kann unter im Wesentlichen insbesondere verstanden werden, dass beispielsweise im Fall einer Ausbildung der Erhebungen durch zufällig verteilt aufgebrachte Partikel, einige der zufällig verteilt aufgebrachten Partikel einander berühren können beziehungsweise miteinander verbunden sein können.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfassen die Partikel mindestens ein Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE), Polyethylen hoher Dichte (HD-PE), Polyethylen niedriger Dichte (LD-PE), isotaktischem Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polytetrafluorethylen (PTFE), Ruß, anorganischen (pulverförmige) Füllstoffen, wie Silicaten, Metalloxiden und/oder Metallen beziehungsweise Metalllegierungen, und Mischungen davon. Insbesondere können die Partikel aus mindestens einem Material ausgebildet sein, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE), Polyethylen hoher Dichte (HD-PE), Polyethylen niedriger Dichte (LD-PE), isotaktischem Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polytetrafluorethylen (PTFE),

Ruß, anorganischen (pulverförmige) Füllstoffen, wie Silicaten, Metalloxiden und/oder Metallen beziehungsweise Metalllegierungen, und Mischungen davon. Beispielsweise können die Partikel ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Partikeln aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE), Partikeln aus Polyethylen hoher Dichte (HD-PE), Partikeln aus Polyethylen niedriger Dichte (LD-PE), Partikeln aus isotaktischem Polypropylen (PP), Polyamidpartikeln (PA), Polytetrafluorethylenpartikeln (PTFE), Rußpartikeln, anorganischen Partikeln, wie Silicatepartikeln, Metalloxidpartikeln und/oder Metallpartikeln, und Mischungen davon. Die Erhebungen können insbesondere durch Polyolefinpartikel, beispielsweise kristalline Polyolefinpartikel, insbesondere UHMW-PE-Partikel, ausgebildet sein.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist der Wischgummigrundkörper einen Wischlippenabschnitt und einen Befestigungsabschnitt auf. Vorzugsweise ist dabei die Oberfläche des Wischlippenabschnitts zumindest teilweise mit den Erhebungen und der dazwischen ausgebildeten hochhydrophoben Schicht versehen ist. Insbesondere kann dabei zwischen dem Wischlippenabschnitt und dem Befestigungsabschnitt ein Kippstegabschnitt ausgebildet sein, welcher ein Verkippen des Wischlippenabschnitts bezüglich des Befestigungsabschnitts ermöglicht.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist der Wischlippenabschnitt zwei Wischkanten, eine zwischen den Wischkanten ausgebildete Stirnfläche und zwei, jeweils an eine Wischkante angrenzende Seitenflächen auf. Dabei sind vorzugsweise die Oberflächen der Seitenflächen zumindest in den an die

Wischkanten angrenzenden Bereichen mit den . oberflächenstrukturierenden Erhebungen und der dazwischen ausgebildeten hochhydrophoben Schicht versehen. Die Stirnfläche kann dabei insbesondere unstrukturiert und unbeschichtet sein. Vorteilhafterweise werden die Wischeigenschaften nicht verschlechtert, insofern die Stirnfläche keine Oberflächenstrukturierung und hochhydrophobe Schicht aufweist. Ein Wischgummi mit einer unstrukturierten und unbeschichteten Stirnfläche kann vorteilhafterweise besonders einfach, schnell und kostengünstig aus einem Doppel(wischgummi)profil hergestellt werden.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst der Wischgummigrundkörper mindestens ein Elastomermaterial oder ist daraus ausgebildet. Beispielsweise kann das Elastomermaterial ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), Ethylen-Propylen-Monomer-Kautschuk (EPM), Chlorobutyl-Kautschuk, Bromobutyl-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk (CR), Naturkautschuk (NR), Polyurethan-Kautschuk und Kombinationen davon. Insbesondere kann der Wischgummigrundkörper polyolefinbasiert sein.

Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Wischgummis wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem nachfolgend erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren und Wischerblatt sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Wischgummis, insbesondere eines erfindungsgemäßen Wischgummis, welches die Verfahrensschritte umfasst: a) Bereitstellen eines Wischgummigrundkörpers, dessen Oberfläche in mindestens einem Abschnitt des Wischgummigrundkörpers eine Oberflächenstrukturierung mit Erhebungen im Mikrometerbereich aufweist. b) Beschichten des mit der Oberflächenstrukturierung versehenen Abschnitts des Wischgummigrundkörpers mit einer hochhydrophoben Schicht.

Die Oberfläche der hochhydrophoben Schicht kann dabei insbesondere einen Kontaktwinkel gegenüber Wasser von â 120 ° aufweisen.

Insbesondere kann das Beschichten in Verfahrensschritt b) derart erfolgen, dass die Erhebungen die hochhydrophobe Schicht, welche zwischen den Erhebungen ausgebildet wird, überragen.

In Verfahrensschritt a) kann insbesondere ein vulkanisierter beziehungsweise vorvulkanisierter Wischgummigrundkörper bereitgestellt werden.

Im Rahmen einer Ausführungsform wird in Verfahrenschritt b) eine siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit auf den mit der Oberflächenstrukturierung versehenen Abschnitt aufgebracht, insbesondere aufgesprüht.

Die siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit kann insbesondere mindestens eine siliciumhaltige Verbindung oder Verbindungsvorstufe umfassen, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Polysiloxanen, Polysiloxan-Copolymeren, Polysilanen, Polysilan-Copolymeren, deren Vorstufen und Kombinationen davon.

Um zu vermeiden, das flüssiges Silikonöl auf die Scheibe übertragen wird, was die visuelle Wischqualität, beispielsweise in Form von Verschmierungen und/oder Trübungen beeinträchtigen kann, wird vorzugsweise nur eine sehr geringe Menge an Silikonöl, insbesondere in Form einer verdünnten Silikonöllösung oder -suspension in einem flüchtigen Lösungsmittel, wie Hexan oder Naphta, auf den mit der Oberflächenstrukturierung versehenen Abschnitt aufgebracht beziehungsweise aufgesprüht.

Die siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit kann beispielsweise zur Ausbildung eines vernetzten Silikonfilms ausgelegt sein. Hierzu kann die siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit insbesondere eine Mischung aus zwei oder mehr Komponenten umfassen. Von den zwei oder mehr Komponenten kann eine Komponente beispielsweise ein lineares Silikon sein, welches an beiden Enden eine funktionelle Gruppe aufweist. Anstelle eines difunktionellen Siliconpolymers kann auch ein Copolymer eingesetzt werden, welches an den Polymerketten funktionelle Gruppen aufweist oder es können verzweigte Silikone eingesetzt werden, welche an den Enden funktionelle Gruppen aufweisen. Als weitere Komponente kann beispielsweise eine multifunktionelle, monomere oder polymere, vernetzende Komponente eingesetzt werden, welche mit der anderen Komponente reagieren kann.

Beispielsweise kann die siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit mindestens ein vernetzbares und/oder vulkanisierbares siliciumhaltiges Polymer oder Polymervorstufe umfassen, welche insbesondere ausgewählt sein kann aus der Gruppe bestehend aus vernetzbaren Polysiloxanen, vernetzbaren PolysiloxanCopolymeren, vernetzbaren Polysilanen, vernetzbaren Polysilan-Copolymeren, deren Vorstufen und Kombinationen davon.

Insbesondere kann die siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit eine oder mehrere erste Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus linearen und/oder verzweigten Polysiloxanen, Polysilanen, (Co-)Polymeren und deren Vorstufen und eine oder mehrere zweite, insbesondere multifunktionelle vernetzende, Komponenten umfassen, wobei die ersten Komponenten an einem oder mehreren Enden und/oder an den Polymerketten (insgesamt) mindestens zwei funktionelle Gruppe aufweisen, und wobei die funktionelle Gruppen der zweiten Komponenten mit den funktionellen Gruppen der ersten Komponenten reagieren können. Beispielsweise kann es sich bei der oder den zweiten Komponenten um multifunktionelle vernetzende siliciumhaltige Verbindungen, wie multifunktionelle vernetzende Silane, handeln. Die Ausbildung der hochhydrophoben Schicht kann dabei auf eine Kondensationsreaktion oder eine Additionsreaktion der ersten und zweiten Komponente beruhen.

Im Fall einer Kondensationsreaktion können die funktionellen Gruppen der ersten Komponente/n dabei beispielsweise Silanol-Gruppen (Si-OH) sein. Zum Beispiel kann die erste Komponente Silanol-terminiertes, lineares oder verzweigtes Polydimethylsiloxan sein. Die funktionellen Gruppen der zweiten Komponente/n können dabei beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Acetoxy-Gruppen, Alkoxy-Gruppen und Oxim-Gruppen. Umgekehrt ist es ebenso möglich, dass die funktionellen Gruppen der ersten Komponente/n Acetoxy-, Alkoxy- und/oder Oxim-Gruppen und die funktionellen Gruppen der zweiten Komponente/n Silanol-Gruppen sind. Die Silanol-Gruppe kann vorteilhafterweise mit vielen multifunktionellen vernetzenden Komponenten, insbesondere Silanen, die beispielsweise Acetoxy-, Alkoxy- und/oder Oxim-Gruppen als funktionelle Gruppen aufweisen, kondensieren. Dabei können Katalysatoren, wie Zinnsalze und/oder Titanate eingesetzt werden, um die Reaktion zu beschleunigen. Silanol-Gruppen können ebenfalls mit Polymethylhydrosiloxancopolymeren reagieren.

Eine Additionsreaktion, beispielsweise einer Silylierungsreaktion, insbesondere einer Hydrosilylierungsreaktion, kann dabei beispielsweise auf der Reaktion von einer Hydridgruppe, insbesondere Si-H, mit einer Vinylgruppe basieren kann. Die

Reaktion kann dabei insbesondere durch Platingruppenmetallkomplexe katalysiert werden. Beispielsweise kann dabei ein Vinyl-funktionalisiertes, insbesondere Vinylterminiertes, Polydimethylsiloxan mit einer hydridhaltigen Vorstufe (Precursor), zum Beispiel mit mehreren Hydrid-Gruppen, wie Polymethylhydrosiloxan, vernetzt werden.

Ebenso ist es möglich, dass die Beschichtungsflüssigkeit mindestens ein, insbesondere reaktiv funktionalisiertes, beispielsweise Epoxy-funktionalisiertes, Silikonderivat, umfasst. So kann vorteilhafterweise eine chemische Anbindung der auszubildenden hochhydrophoben Schicht an das das Material des Wischgummigrundkörpers erzielt werden.

Weiterhin ist es möglich, dass die Beschichtungsflüssigkeit mindestens eine, insbesondere funktionalisierte, fluorierte Verbindung zum Ausbilden der hochhydrophoben Schicht umfasst.

Beispielsweise kann die Beschichtungsflüssigkeit mindestens eine Verbindung umfassen, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Vinyl-funktionalisierten Polysiloxanen, Epoxy-funktionalisierten Polysiloxanen, Thiol-funktionalisierten Polysiloxanen, Amino-funktionalisierten Polysiloxanen, Alkoxysilanen, insbesondere Organoalkoxysilanen und/oder Fluor-funktionalisierten Organoalkoxysilanen, beispielsweise deren organische Gruppe eine, insbesondere reaktive, Epoxy-Gruppe umfasst, und Kombinationen davon. Zum Beispiel kann die Beschichtungsflüssigkeit mindestens eine Verbindung umfassen, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Vinyl-funktionalisierten Polydimethylsiloxanen, Epoxy-funktionalisierten Polydimethylsiloxanen, Thiol-funktionalisierten Polydimethylsiloxanen, Amino-funktionalisierten Polydimethylsiloxanen, Alkoxysilanen, insbesondere Organoalkoxysilanen und/oder Fluor-funktionalisierten Organoalkoxysilanen, beispielsweise deren organische Gruppe eine, insbesondere reaktive, Epoxygruppe umfasst, und Kombinationen davon.

Weiterhin kann die Beschichtungsflüssigkeit insbesondere mindestens ein Lösungsmittel, beispielsweise aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel der Alkane und Aromaten, beispielsweise Heptan, Naptha und/oder Xylen, umfassen.

Zusätzlich kann das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: c) Erwärmen des beschichteten und strukturierten Wischgummigrundkörpers auf eine Temperatur >100 °C, insbesondere >120 °C, beispielsweise zwischen ä100 °C und £ 200 °C, zum Beispiel zwischen ^ 120 °C und £ 160 °C, umfassen

Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung wird in Verfahrensschritt a) ein Wischgummigrundkörper in Form eines Doppel(wischgummi)profils bereitgestellt. Dabei kann das Verfahren weiterhin, insbesondere nach Verfahrensschritt b) und/oder c), den Verfahrensschritt d) Trennen, insbesondere Schneiden, des beschichteten und strukturierten Doppel(wischgummi)profils in zwei Wischgummis umfassen.

Die Oberflächenstrukturierung kann beispielsweise durch ein Pulversprühbeziehungsweise Pulverlackierverfahren oder durch ein Nassbeschichtungsbeziehungsweise Nasslackierverfahren, beispielsweise ein

Suspensionsbeschichtungsverfahren, oder durch Wirbelsintern oder durch ein Folienbeschichtungsverfahren beziehungsweise Laminierverfahren ausgebildet werden. Geeignete Verfahren zur Ausbildung der Oberflächenstrukturierung sind beispielsweise in der Druckschrift WO 2008/113624 A1 beschrieben.

Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wischergummi, dem später erläuterten Wischerblatt sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wischerblatt, welches ein erfindungsgemäßes beziehungsweise erfindungsgemäß hergestelltes Wischgummi umfasst beziehungsweise damit ausgestattet ist.

Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Wischerblatts wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wischergummi, dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.

Zeichnungen und Beispiele

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wischgummis;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wischgummis während des Betriebs; und Fig. 3 eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wischgummis.

Figur 1 zeigt einen stark vergrößerten und schematisierten Querschnittsausschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wischgummis 10. Figur 1 veranschaulicht, dass das Wischgummi 10 einen Wischgummigrundkörper 1 umfasst. In dem in Figur 1 gezeigten Abschnitt des Wischgummikörpers 1 weist die Oberfläche eine Oberflächenstrukturierung mit Erhebungen 2 im Mikrometerbereich auf. Die Erhebungen 2 werden dabei durch Partikel 2 ausgebildet, welche an der Oberfläche des Wischgummigrundkörpers 1 fest haften beziehungsweise damit verbunden sind. Die Erhebungen beziehungsweise Partikel 2 sind voneinander beabstandet, nicht miteinander verbunden und auf der Oberfläche zufällig verteilt ausgebildet. Die Partikel 2 bilden folglich eine Lage beziehungsweise offene beziehungsweise nicht durchgängige Schicht aus. Die Partikel 2 sind dabei derart mit dem Wischgummigrundkörper 1 verbunden, dass dessen Oberfläche partikelunbedeckte Bereiche aufweist, welche zufällig verteilt zwischen den Erhebungen/Partikeln 2 ausgebildet sind.

Figur 1 veranschaulicht weiterhin, dass die partikelunbedeckten beziehungsweise partikelfreien Bereiche der Oberfläche des Wischgummigrundkörpers 1 also die Bereiche zwischen den Erhebungen beziehungsweise Partikeln 2 mit einer hochhydrophoben Schicht 3 bedeckt sind, welche eine geringe Schichtdicke, beispielsweise im Nanometerbereich, aufweist. Durch die hochhydrophobe Schicht 3 können die partikelunbedeckten Bereiche beziehungsweise die Bereiche zwischen den Erhebungen beziehungsweise Partikeln 2 mit hochhydrophoben beziehungsweise stark wasserabweisenden Eigenschaften versehen werden. Dabei kann die Oberfläche der hochhydrophoben Schicht einen Kontaktwinkel gegenüber Wasser von ^ 120 ° aufweisen. Die hochhydrophobe Schicht 2 wird im Wesentlichen höchstens durch die damit umschlossenen Erhebungen beziehungsweise Partikel 2 unterbrochen und kann als eine im Wesentlichen durchgängige Schicht betrachtet werden. Die hochhydrophobe Schicht 3 kann beispielsweise durch eine Nachbehandlung der partikelunbedeckten Oberflächenbereiche beziehungsweise der Bereiche zwischen den Erhebungen beziehungsweise Partikeln 2 ausgebildet werden.

Figur 1 veranschaulicht, dass die Erhebungen/Partikel 2, beispielsweise dadurch, dass die Erhebungen eine Höhe im Mikrometerbereich und die hochhydrophobe Schicht 2 eine Schichtdicke im Nanometerbereich aufweist, die zwischen den Erhebungen 2 ausgebildete, hochhydrophobe Schicht 3 überragen.

Dadurch kann eine Oberflächentopographie realisiert werden, in welcher die Partikel 3 als Abstandshalter dienen und dadurch sowohl die Reibung des Wischgummis 10 auf der zu wischenden Scheibe reduzieren, als auch einen Lotus-Effekt und damit wasserabweisende Eigenschaften gewährleisten, welche sich vorteilhaft auf die Wischqualität und die Umlegleistung auswirken.

Der Wischgummigrundkörper 1 kann beispielsweise aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk (EPDM), die Erhebungen beziehungsweise Partikel 2 aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE) und die hochhydrophobe Schicht 3 aus Silikonöl oder vernetzte Silikonzusammensetzungen, zum Beispiel aus einem Silikonöl, Polysiloxan oder Polysilan, ausgebildet sein.

Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wischgummis 10 während des Betriebes. Dabei zeigt Figur 2 einen Querschnitt durch einen Wischgummigrundkörper 1,1a,1b,1c. Figur 2 veranschaulicht, dass der Wischgummigrundkörper 1,1a,1b,1c einen

Wischlippenabschnitt 1a und einen Befestigungsabschnitt 1b umfasst. Zwischen dem Wischlippenabschnitt 1a und dem Befestigungsabschnitt 1b ist ein Kippstegabschnitt 1c ausgebildet, welcher ein Verkippen des

Wischlippenabschnitts 1a bezüglich des Befestigungsabschnitts 1b ermöglicht. Figur 2 zeigt, dass der Wischlippenabschnitt 1a zwei Wischkanten 1a’, eine zwischen den Wischkanten 1a’ ausgebildete Stirnfläche 1a” und zwei, jeweils an eine Wischkante 1a’ angrenzende Seitenflächen 1a’” aufweist, wobei die Oberflächen der Seitenflächen 1a’” zumindest in den an die Wischkanten 1a’ angrenzenden Bereichen mit oberfiächenstrukturierenden Erhebungen 3 und einer dazwischen ausgebildeten hochhydrophoben Schicht 2 versehen sind. Die Stirnfläche 1a” ist dabei unstrukturiert und unbeschichtet. Eine derartige Ausgestaltung kann beispielsweise durch die in Beispiel 3 beschriebene Herstellung aus einem so genannten Doppel(wischgummi)profil, einem Profil, dessen Form der Form von zwei an den späteren Stirnseiten verbundenen Wischgummis entspricht, erzielt werden. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung der an die Wischkanten 1a’ angrenzenden Bereiche der Seitenflächen 1a’” der Wischlippe 1a ausreicht um sehr gute Wischeigenschaften zu erzielen.

Figur 2 illustriert weiterhin das Wischverhalten des Wischgummis 10. Figur 2 veranschaulicht, dass je hydrophober der Wischlippenabschnitt 1a, insbesondere dessen Seitenfläche 1a’”, ist, desto mehr Wasser 20 wird von der Kontaktlinie zwischen Wischlippenabschnitt 1a und Scheibe 30 weg gedrückt, so dass weniger oder sogar kein Wasser 20 zwischen dem Wischlippenabschnitt 1a, insbesondere der Wischkante 1a’, und der Scheibe 30 durchtreten kann und eine Bildung eines Wasserfilms zwischen der Wischlippenkante 1a’ und der Scheibe 30 unterbunden werden kann. Dies ist vergleichbar mit einem Wischen auf einer trockenen Scheibe, bei dem ebenfalls beobachtet wurde, dass die statische Reibung am Umlegpunkt groß genug ist, um ein Umlegen der Wischlippe zu bewirken. Insgesamt kann so vorteilhafterweise nicht nur die Wischqualität sondern auch die Umlegleistung des Wischgummis verbessert werden.

Ferner veranschaulicht Figur 2 den Winkel Θ der Biegung, welche während des Wischbetriebs zwischen dem Befestigungsabschnitt 1c und dem-Scheibenwischerarm auftritt. Ein Umlegen der Wischlippe erfolgt in der Regel nicht, wenn der Biegewinkel Θ null oder größer als ein bestimmter Grenzwert ist. Die Größe des Winkelbereichs zwischen Null und dem Erreichen des Grenzwertes, an dem kein Umlegen der Wischlippe mehr erfolgt, kann dabei als Maß für die

Umlegleistung der Wischlippe beziehungsweise des Wischgummis herangezogen werden.

Figur 3 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wischgummis mit einem Wischgummigrundkörper 1, welches aus einem Doppel(wischgummi)profil hergestellt wurde. Die Erhebungen in Form von Partikeln 2 sowie die dazwischen ausgebildete hochhydrophobe Schicht 3 sind deutlich erkennbar. Zudem zeigt Figur 3, dass die Schnittkante, an der das Doppel(wischgummi)profil in zwei einzelne Wischgummiprofile zerteilt wurde und welche die Stirnfläche des Wischlippenabschnitts des Wischgummis darstellt, unstrukturiert und unbeschichtet ist und weder Partikel 2 noch eine hochhydrophobe Schicht 3 aufweist.

Beispiel 1

Ein vulkanisiertes Wischgummiprofil aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) wurde bereitgestellt und dessen Wischlippe mit im Wesentlichen beabstandeten, fest haftenden Partikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von etwa 10 pm aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE) versehen. Die UHMW-PE-Partikel waren dabei im Wesentlichen beabstandet und insbesondere nicht miteinander verbunden und bildeten eine Partikellage beziehungsweise offene beziehungsweise nicht durchgängige Schicht aus. Zwischen den Partikeln verblieb ein offen liegender beziehungsweise partikelunbedeckter bezüglich der Partikel vertiefter Oberflächenbereich.

Danach wurde eine 1 %-ige Lösung von Silikonöl (Dow Corning DC200) in Heptan aufgesprüht. Durch das Trägerlösungsmittel Heptan, quoll das Wischgummiprofil auf, was ein Eindringen von Silikonöl in die EPDM-Oberflächenschicht begünstigte. Nach dem Verdampfen des Heptans, verblieb ein dünner Silikonfilm auf dem zuvor offen liegenden, partikelunbedeckten, bezüglich der Partikel vertieften Oberflächenbereich. Die UHMW-PE-Partikel, wiesen eine Partikelgröße im Mikrometerbereich auf. Der ausgebildete Silikonfilm wies hingegen eine

Schichtdicke im Nanometerbereich auf, weshalb die UHMW-PE-Partikel den Silikonfilm überragten. Aufgrund des Sprühverfahrens waren auch die UHMW-PE-Partikel mit Silikon benetzt, was sich vorteilhafterweise während des Betriebs jedoch nicht weiter störend auswirkte. Eine geringe Benetzung der Partikel, gegebenenfalls sogar keine Benetzung der Partikel, kann unter anderem durch eine geeignete Einstellung der aufgesprühten Lösung beziehungsweise Suspension erzielt werden.

Die Oberfläche der mit dem Silikonfilm versehenen Wischgummilippe wies deutlich bessere wasserabweisende Eigenschaften als eine nur mit UHMW-PE Partikeln versehene Vergleichwischgummilippe aus EPDM auf.

Um das Verhalten der mit dem Silikonfilm versehenen Wischgummilippe und der Vergleichwischgummilippe unter Kontaktkraft zu untersuchen, wurden Reibversuche durchgeführt, bei denen die Wischgummilippen mit Wasser benetzt und über die wasserbenetzten Flächen gerieben wurde. Bei der Vergleichwischgummilippe verschwanden die anfänglich auf dem Lotus-Effekt beruhenden wasserabweisenden Eigenschaften nach einiger Zeit und es bildet sich ein Wasserfilm. Bei der mit dem Silikonfilm beschichteten Wischgummilippe blieben die guten wasserabweisenden Eigenschaften vorteilhafterweise erhalten.

Darüber hinaus wurde die Umlegleistung mittels des im Zusammenhang mit Figur 2 erläuterten Biegewinkelbereichs während eines Wischbetriebs auf einer nassen Scheibe untersucht. Die mit dem Silikonfilm versehene Wischlippe weist vorteilhafterweise einen größeren Biegewinkelbereich Θ und damit eine bessere Umlegleistung als die Vergleichwischgummilippe auf.

Beispiel 2:

Wie in Beispiel 1 wurde ein vulkanisiertes Wischgummiprofil aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) bereitgestellt, dessen Oberfläche mit im Wesentlichen beabstandeten, fest haftenden Partikeln aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE) versehen war.

Danach wurde eine Silikonbeschichtungslösung der folgenden Zusammensetzung aufgesprüht.

PS 255 Poly(dimethylsiloxanH0,1-0,3)(methylvinylsiloxan)copolymer von United Chemical Technologies, Bristol, PA, USA; PS 455 Vinyl-terminiertes Dimethylpolysiloxan mit niedrigem

Molekulargewicht von United Chemical Technologies, Bristol, PA, USA; PS 120 Hydrid-funktionalisiertes Methylwasserstoffpolysiloxan mit niedrigem Molekulargewicht von United Chemical Technologies, Bristol, PA, USA;

Platinkomplex Divinyltetramethyldisiloxanplatinkomplex in Xylen

Nach dem Verdampfen des Trägerlösungsmittels unter Ausbildung einer trockenen Beschichtung mit einer Schichtdicke von etwa 2 pm wurde das Wischgummiprofil bei 130 °C 5 Minuten lang vulkanisiert. Die UHMW-PE-Partikel überragten mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 pm den ausgebildeten Silikonfilm.

Reibversuche, bei denen die Wischgummilippen mit Wasser benetzt und über die wasserbenetzten Flächen gerieben wurde, zeigten, dass die anfänglich auf dem Lotus-Effekt beruhenden wasserabweisenden Eigenschaften bei der Vergleichwischgummilippe nach einiger Zeit verschwanden und sich ein Wasserfilm bildete. Bei der mit dem Silikonfilm beschichteten Wischgummilippe blieben die guten wasserabweisenden Eigenschaften vorteilhafterweise erhalten.

Beispiel 3

Es wurde vulkanisiertes Doppel(wischgummi)profil aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) bereitgestellt. Unter einem Doppel(wischgummi)profil kann dabei insbesondere ein Profil verstanden werden, dessen Form dem Profil von zwei Wischgummiprofilen entspricht, welche im Bereich der Wischlippen miteinander verbunden sind. Beim dem Doppel(wischgummi)profil wurden die zur Ausbildung der Wischlippen vorgesehenen Bereiche analog zu Beispiel 1 und 2 mit im Wesentlichen beabstandeten, fest haftenden Partikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von etwa 10 pm aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE) versehen.

Danach wurde die Silikonbeschichtungslösung aus Beispiel 2 aufgesprüht.

Nachdem das Doppelprofil bei 150 °C 5 Minuten lang gehärtet wurde, wurde das Doppel(wischgummi)profil längsseitig durchgeschnitten und in zwei einzelnen Wischgummiprofile getrennt.

Eine Untersuchung der Schnittkante mittels Rasterelektronenmikroskopie (siehe Figur 3) ergab, dass durch das Schneiden die Beschichtung an der Schnittkante nicht beschädigt wurde und insbesondere nicht abblätterte.

Die Oberflächen der mit dem Silikonfilm versehenen Wischgummilippen wiesen deutlich bessere wasserabweisende Eigenschaften als nur mit UHMW-PE Partikeln versehene, aus einem Doppelprofil hergestellte Vergleichwischgummilippen aus EPDM auf.

Reibversuche, bei denen die Wischgummilippen mit Wasser benetzt und über die wasserbenetzten Flächen gerieben wurde, zeigten, dass die anfänglich auf dem

Lotus-Effekt beruhenden wasserabweisenden Eigenschaften bei den Vergleichwischgummilippen nach einiger Zeit verschwanden und sich ein Wasserfilm bildete. Bei den mit dem Silikonfilm beschichteten Wischgummilippen blieben die guten wasserabweisenden Eigenschaften vorteilhafterweise erhalten.

Darüber hinaus wurde die Umlegleistung mittels des im Zusammenhang mit Figur 2 erläuterten Biegewinkelbereichs während eines Wischbetriebs auf einer nassen Scheibe untersucht. Die mit dem Silikonfilm versehenen Wischlippen wiesen vorteilhafterweise einen größeren Biegewinkelbereich Θ und damit eine bessere Umlegleistung als die Vergleichwischgummilippen auf.

Claims

Ansprüche

1. Wischgummi (10) für ein Wischerblatt, insbesondere für einen Scheibenwischer, umfassend einen Wischgummigrundkörper (1,1a,1b,1c), wobei die Oberfläche des Wischgummigrundkörpers (1,1a, 1b, 1c) in mindestens einem Abschnitt des Wischgummigrundkörpers (1,1a,1b,1c) eine Oberflächenstrukturierung mit Erhebungen (2) im Mikrometerbereich aufweist, wobei zwischen den Erhebungen (2) eine hochhydrophobe Schicht (3) ausgebildet ist, und wobei die Erhebungen (2) die hochhydrophobe Schicht (3), welche zwischen den Erhebungen (2) ausgebildet ist, überragen.
2. Wischgummi nach Anspruch 1, wobei die hochhydrophobe Schicht (3) im Wesentlichen durchgängig ist.
3. Wischgummi nach Anspruch 1 oder 2, wobei die hochhydrophobe Schicht (3) mindestens eine siliciumhaltige Verbindung, insbesondere mindestens ein siliciumhaltiges Polymer, umfasst.
4. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die hochhydrophobe Schicht (3) mindestens eine siliciumhaltige Verbindung umfasst, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Polysiloxanen, Polysiloxan-Copolymeren, Polysilanen, Polysilan-Copolymeren und Kombinationen davon.
5. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die hochhydrophobe Schicht (3) hergestellt ist aus mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Vinyl-funktionalisierten Polysiloxanen, Epoxy-funktionalisierten Polysiloxanen, Thiol-funktionalisierten Polysiloxanen, Amino-funktionalisierten Polysiloxanen, Alkoxysilanen, insbesondere Organoalkoxysilanen und/oder Fluor-funktionalisierten Organoalkoxysilanen, und Kombinationen davon.
6. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erhebungen (2) im Wesentlichen voneinander beabstandet ausgebildet sind.
7. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Erhebungen (2) zufällig verteilt ausgebildet sind.
8. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Erhebungen (2) durch an die Wischgummigrundkörperoberfläche angebundene Partikel (2) ausgebildet sind.
9. Wischgummi nach Anspruch 8, wobei die Partikel (2) mindestens ein Material umfassen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus ultrahochmolekularem Polyethylen, Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, isotaktischem Polypropylen, Polyamid, Polytetrafluorethylen, Ruß, anorganischen Füllstoffe, insbesondere Silicaten, Metalloxiden und/oder Metallen beziehungsweise Metalllegierungen, und Mischungen davon.
10. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Wischgum migrundkörper (1,1 a, 1 b, 1 c) - einen Wischlippenabschnitt (1a) und - einen Befestigungsabschnitt (1b) umfasst, wobei die Oberfläche des Wischlippenabschnitts (1a) zumindest teilweise mit den Erhebungen (2) und der dazwischen ausgebildeten hochhydrophoben Schicht (3) versehen ist.
11. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Wischlippenabschnitt (1a) - zwei Wischkanten (1a’), - eine zwischen den Wischkanten (1a') ausgebildete Stirnfläche (1a”) und - zwei, jeweils an eine Wischkante (1a’) angrenzende Seitenflächen (1a’”) aufweist, wobei die Oberflächen der Seitenflächen (1a’”) zumindest in den an die Wischkanten (1a’) angrenzenden Bereichen mit den oberflächenstrukturierenden Erhebungen (3) und der dazwischen ausgebildeten hochhydrophoben Schicht (2) versehen sind, insbesondere wobei die Stirnfläche (1a”) unstrukturiert und unbeschichtet ist.
12. Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Wischgummigrundkörper (1,1a,1b,1c) ein Elastomermaterial umfasst, insbesondere weiches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Monomer-Kautschuk, Chlorobutyl-Kautschuk, Bromobutyl-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Naturkautschuk, Polyurethan-Kautschuk und Kombinationen davon.
13. Verfahren zur Herstellung eines Wischgummis, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die Verfahrensschritte: a) Bereitstellen eines Wischgummigrundkörpers (1), dessen Oberfläche in mindestens einem Abschnitt des Wischgummigrundkörpers eine Oberflächenstrukturierung mit Erhebungen (2) im Mikrometerbereich aufweist. b) Beschichten des mit der Oberflächenstrukturierung versehenen Abschnitts des Wischgummigrundkörpers mit einer hochhydrophoben Schicht (3), insbesondere derart, dass die Erhebungen (2) die sich zwischen den Erhebungen (2) ausbildende, hochhydrophobe Schicht (3) überragen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei in Verfahrenschritt b) eine siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit auf den mit der Oberflächenstrukturierung versehenen Abschnitt aufgebracht, insbesondere aufgesprüht, wird, insbesondere wobei die siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit mindestens eine siliciumhaltige Verbindung oder Verbindungsvorstufe umfasst, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Silikonölen, Polysiloxanen, Polysiloxan-Copolymeren, Polysilanen, Polysilan-Copolymeren, deren Vorstufen und Kombinationen davon, insbesondere wobei .die siliciumhaltige Beschichtungsflüssigkeit mindestens ein Lösungsmittel, insbesondere aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe, zbeispielsweise der Alkane und Aromaten, umfasst.
15. Wischerblatt, umfassend ein Wischgummi nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder hergestellt durch ein Verfahren nach Anspruch 13 oder 14.