DE102009000072B4 - Wiper blade - Google Patents
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Abstract
Wischblatt, aufweisend- einen Wischblattkörper, und- eine Pulverbeschichtung, wobei die Pulverbeschichtung zumindest einen Teil des Wischblattkörpers bedeckt,wobei der Wischblattkörper Naturkautschuk- oder Synthese-Kautschuk umfasst, dadurch gekennzeichnet, dassdie Pulverbeschichtung ein stark vorvernetztes Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver umfasst, wobei das stark vorvernetzte Natur- und /oder Synthese-Kautschukpulver eine Netzkettenlänge kleiner oder gleich 10 aufweist.Wiper blade, comprising- a wiper blade body, and- a powder coating, wherein the powder coating covers at least a part of the wiper blade body, the wiper blade body comprising natural rubber or synthetic rubber, characterized in that the powder coating comprises a highly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder , whereby the heavily pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder has a network chain length of less than or equal to 10.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wischblatt, ein Verfahren zur Herstellung eines Wischblatts und die Verwendung von stark vorvernetztem Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver zur Pulverbeschichtung eines Natur- und/oder Synthese-Kautschukelements.The present invention relates to a wiper blade, a method for producing a wiper blade and the use of highly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder for powder coating a natural and/or synthetic rubber element.
Es ist bekannt Wischblätter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, aus Naturkautschuk (NR), dem Synthesekautschuk Polychloropren (CR) oder dem Synthesekautschuk Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) herzustellen.It is known to produce wiper blades, especially for motor vehicles, from natural rubber (NR), the synthetic rubber polychloroprene (CR) or the synthetic rubber ethylene-propylene-diene rubber (EPDM).
Wischblätter ohne eine spezielle Reibwert mindernde Beschichtung weisen jedoch eine hohe Reibung auf, was im Wischbetrieb zu Geräuschen und einem hohen Abrieb führen kann.However, wiper blades without a special friction-reducing coating have a high level of friction, which can lead to noise and a high level of abrasion during wiping operation.
Aus der
Aus der
Aus der
Weiterhin ist aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wischblatt, insbesondere für Kraftfahrzeuge, welches
- - einen Wischblattkörper, insbesondere ein Wischgummi, und
- - eine Pulverbeschichtung, aufweist,
- - a wiper blade body, in particular a wiper rubber, and
- - has a powder coating,
Die Pulverbeschichtung senkt vorteilhafterweise die Reibung des Wischblattes und damit Geräusche und den Verschleiß der Oberfläche des Wischblattkörpers.The powder coating advantageously reduces the friction of the wiper blade and thus noise and wear on the surface of the wiper blade body.
Dabei kann unter „stark vorvernetztem Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver“, insbesondere ein Natur- und/oder Synthesekautschukpulver verstanden werden, welches im Fertigprodukt eine Netzkettenlänge kleiner oder gleich 10 aufweist. Dabei bedeutet „eine Netzkettenlänge kleiner oder gleich 10“, dass zwischen zwei Netzknotenpunkten nur 10 oder weniger Monomereinheiten liegen.“Heavily pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder” can be understood to mean, in particular, a natural and/or synthetic rubber powder which has a network chain length of less than or equal to 10 in the finished product. “A network chain length less than or equal to 10” means that there are only 10 or fewer monomer units between two network nodes.
Stark vorvernetzte Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver haben den Vorteil, dass diese nicht mehr klebrig und damit fluidisierbar sind, wodurch eine Pulverbeschichtung durch Aufsprühen des Pulvers ermöglicht wird.Strongly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powders have the advantage that they are no longer sticky and can therefore be fluidized, which enables powder coating by spraying on the powder.
Darüber hinaus kann ein stark vorvernetztes Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver eine gute Anbindung an die Oberfläche eines Natur- und/oder Synthese-Kautschuk umfassenden Wischblattkörpers gewährleisten.In addition, a highly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder can ensure good bonding to the surface of a wiper blade body comprising natural and/or synthetic rubber.
Im Rahmen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Wischblattkörper aus Natur- und/oder Synthese-Kautschuk ausgebildet. Dabei bedeutet der Begriff „ausgebildet“, dass der Wischblattkörper keine anderen Polymere als Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver, insbesondere Naturkautschuk, aufweist. Der Begriff „ausgebildet“ schließt jedoch nicht aus, dass der Wischblattkörper andere Verbindungen, beispielsweise Additive, wie Füllstoffe, Gleitmittel, etc., umfassen kann.In one embodiment of the present invention, the wiper blade body is made of natural and/or synthetic rubber. The term “formed” means that the wiper blade body has no polymers other than natural and/or synthetic rubber powder, in particular natural rubber. However, the term “trained” does not exclude the fact that the Wischb Lattice body may include other compounds, for example additives such as fillers, lubricants, etc.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Pulverbeschichtung aus einem stark vorvernetzten Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver. Dabei bedeutet der Begriff „bestehen“, dass die Pulverbeschichtung keine anderen Polymere als Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver, insbesondere Naturkautschuk, aufweist. Der Begriff „ausgebildet“ kann jedoch andere Verbindungen, beispielsweise Additive, wie Füllstoffe, Gleitmittel, etc., einschließen.In the context of a further embodiment of the present invention, the powder coating consists of a highly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder. The term “exist” means that the powder coating does not contain any polymers other than natural and/or synthetic rubber powder, in particular natural rubber. However, the term "formed" may include other compounds, for example additives such as fillers, lubricants, etc.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver den gleichen Kautschuk beziehungsweise die gleiche Kautschuk-Mischung wie der Wischblattkörper. Mit anderen Worten, die Pulverbeschichtung umfasst vorzugsweise ein stark vorvernetztes Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver des gleichen Typs (Polymer) wie der Natur- und/oder Synthese-Kautschuk des Wischblattkörpers. Insbesondere können die Pulverbeschichtung und der Wischblattkörper aus dem gleichen Kautschuk, beispielsweise vorvernetzes NR auf NR, oder vorvernetztes CR auf CR, oder vorvernetztes EPDM auf EPDM) beziehungsweise aus der gleichen Kautschuk-Mischung ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil einer besonders guten Haftung des vorvernetzen Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulvers auf dem Wischblattkörper.In the context of a particularly preferred embodiment of the present invention, the natural and/or synthetic rubber powder comprises the same rubber or the same rubber mixture as the wiper blade body. In other words, the powder coating preferably comprises a highly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder of the same type (polymer) as the natural and/or synthetic rubber of the wiper blade body. In particular, the powder coating and the wiper blade body can be made from the same rubber, for example pre-crosslinked NR on NR, or pre-crosslinked CR on CR, or pre-crosslinked EPDM on EPDM) or from the same rubber mixture. This has the advantage of particularly good adhesion of the pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder to the wiper blade body.
Die Körnung kann dabei mittels Elektronenmikroskop oder (Laser)-Lichtstreuung ermittelt werden. Der Vernetzungsgrad kann dabei über Quellungsmessung in Toluol in Anlehnung an DIN 16892 oder über NMR (nuklearmagnetische Resonanz Spektroskopie am Festkörper) bestimmt werden.The grain size can be determined using an electron microscope or (laser) light scattering. The degree of crosslinking can be determined by measuring swelling in toluene based on DIN 16892 or by NMR (nuclear magnetic resonance spectroscopy on solids).
Vorzugsweise weist der Wischblattkörper eine Wischlippe auf, wobei die Pulverbeschichtung zumindest einen Teil der Wischlippe bedeckt. Insbesondere bedeckt die Pulverbeschichtung dabei den Teil der Wischlippe, welcher im montierten Zustand des Wischblattes eine Glasscheibe, insbesondere eine Windschutzscheibe, kontaktiert.The wiper blade body preferably has a wiping lip, with the powder coating covering at least part of the wiping lip. In particular, the powder coating covers the part of the wiper lip which contacts a glass pane, in particular a windshield, in the mounted state of the wiper blade.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale des erfindungsgemäßen Wischblatts wird hiermit explizit auf die Offenbarung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.With regard to further technical features of the wiper blade according to the invention, reference is hereby explicitly made to the disclosure in connection with the method according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Wischblatts, in dem
- - ein Wischblattkörper, insbesondere ein Wischgummi, bereitgestellt wird, und
- - zumindest ein Teil des Wischblattkörpers mit einem stark vorvernetzten Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver durch Aufsprühen des Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulvers beschichtet wird.
- - a wiper blade body, in particular a wiper rubber, is provided, and
- - At least part of the wiper blade body is coated with a highly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder by spraying on the natural and/or synthetic rubber powder.
Vorzugsweise weist der Wischblattkörper eine Wischlippe auf, wobei die Wischlippe durch Aufsprühen des Kautschukpulvers beschichtet wird.The wiper blade body preferably has a wiping lip, the wiping lip being coated by spraying on the rubber powder.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Wischblattkörper beim Aufsprühen des Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulvers noch nicht vulkanisiert ist.As part of a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the wiper blade body is not yet vulcanized when the natural and/or synthetic rubber powder is sprayed on.
Im Rahmen einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Wischblattkörper und die Pulverbeschichtung anschließend co-vulkanisisiert. Beim Co-Vulkanisieren wird das Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver vorzugsweise nachvernetzt. Dies hat einerseits den Vorteil, dass die Haftung der Pulverbeschichtung auf der Oberfläche des Wischblattkörpers verbessert werden kann. Andererseits werden der Vernetzungsgrad und die Vernetzungsdichte des Kautschukpulvers durch das Co-Vulkanisieren im Salzbad nochmals angehoben, wodurch die Reibung und der Verschleiß der Oberfläche des mit dem Verfahren hergestellten Wischblatts weiterhin stark reduziert werden kann. Das Co-Vulkanisieren kann beispielsweise in einem Salzbad, Heißluftofen oder Mikrowellenofen (UHF) erfolgen. Die Vulkanisation des Wischblattkörpers beziehungsweise die Co-Vulkanisation mit der Pulverbeschichtung kann dabei in einem Durchlaufverfahren erfolgen.As part of a further, particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the wiper blade body and the powder coating are then co-vulcanized. During co-vulcanization, the natural and/or synthetic rubber powder is preferably post-crosslinked. On the one hand, this has the advantage that the adhesion of the powder coating to the surface of the wiper blade body can be improved. On the other hand, the degree of crosslinking and the crosslinking density of the rubber powder are further increased by co-vulcanization in the salt bath, whereby the friction and wear on the surface of the wiper blade produced using the process can be further greatly reduced. Co-vulcanization can be done, for example, in a salt bath, hot air oven or microwave oven (UHF). The vulcanization of the wiper blade body or the co-vulcanization with the powder coating can take place in a continuous process.
Im Rahmen einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens findet das (Co)-Vulkanissieren bei Temperaturen von ≥ 150 °C bis ≤ 260 °C, insbesondere im Temperaturbereich von ≥ 170 °C bis ≤ 240 °C, statt.As part of a further, particularly preferred embodiment of the method according to the invention, (co)-vulcanization takes place at temperatures of ≥ 150 ° C to ≤ 260 ° C, in particular in the temperature range of ≥ 170 ° C to ≤ 240 ° C.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver beim Aufsprühen einen Vernetzungsgrad mit einer Netzkettenlänge von 300 bis 10 Monomereinheiten, insbesondere von 250 bis 20 Monomereinheiten, vorzugsweise von 200 bis 50 Monomereinheiten, und/oder eine Pulverkörnung von ≥ 1 µm bis ≤ 100 µm, insbesondere von ≥ 3 µm bis ≤ 30 µm, vorzugsweise von ≥ 5 µm bis ≤ 15 µm, auf. Beispielsweise kann das Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver beim Aufsprühen einen Vernetzungsgrad mit einer Netzkettenlänge von 300 bis 10 Monomereinheiten und eine Pulverkörnung von ≥ 1 µm bis ≤ 100 µm, insbesondere einen Vernetzungsgrad mit einer Netzkettenlänge von 250 bis 20 Monomereinheiten und eine Pulverkörnung von ≥ 3 µm bis ≤ 30 µm, vorzugsweise einen Vernetzungsgrad mit einer Netzkettenlänge von 200 bis 50 Monomereinheiten und einer Pulverkörnung ≥ 5 µm bis ≤ 15 µm, aufweisen. Derartige Vernetzungsgrade und Pulverkörnungen haben sich für das Pulverbeschichtungsverfahren als besonders vorteilhaft erwiesen.As part of a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the natural and/or synthetic rubber powder has a degree of crosslinking when sprayed on with a network chain length of 300 to 10 monomer units, in particular 250 to 20 monomer units, preferably 200 to 50 monomer units, and/or one Powder grain size of ≥ 1 µm to ≤ 100 µm, in particular from ≥ 3 µm to ≤ 30 µm, preferably from ≥ 5 µm to ≤ 15 µm. For example, when sprayed on, the natural and/or synthetic rubber powder can have a degree of crosslinking with a network chain length of 300 to 10 monomer units and a powder grain size of ≥ 1 µm to ≤ 100 µm, in particular a crosslinking degree with a network chain length of 250 to 20 monomer units and a powder grain size of ≥ 3 µm to ≤ 30 µm, preferably a degree of crosslinking with a network chain length of 200 to 50 monomer units and a powder grain size ≥ 5 µm to ≤ 15 µm. Such degrees of crosslinking and powder grain sizes have proven to be particularly advantageous for the powder coating process.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Offenbarung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wischblatt verwiesen.With regard to further technical features of the method according to the invention, reference is hereby made explicitly to the disclosure in connection with the wiper blade according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wischblatt, hergestellt durch das erfindungsgemäße Verfahren.Another subject of the present invention is a wiper blade produced by the method according to the invention.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von stark vorvernetztem Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver zur Pulverbeschichtung eines Natur- und/oder Synthese-Kautschukelements, insbesondere Profils, beispielsweise eines Wischblatts beziehungsweise eines Wischblattkörpers beziehungsweise eines Wischgummis.A further subject of the present invention is the use of highly pre-crosslinked natural and/or synthetic rubber powder for powder coating a natural and/or synthetic rubber element, in particular a profile, for example a wiper blade or a wiper blade body or a wiper rubber.
Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale der erfindungsgemäßen Verwendung, insbesondere hinsichtlich des verwendeten Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulvers und des zu beschichtenden Natur- und/oder Synthese-Kautschukelements wird hiermit explizit auf die Offenbarung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wischblatt und dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Dabei kann die Offenbarung im Zusammenhang mit dem Wischblattkörper auf das Natur- und/oder Synthese-Kautschukelement übertragen werden.With regard to further technical features of the use according to the invention, in particular with regard to the natural and/or synthetic rubber powder used and the natural and/or synthetic rubber element to be coated, reference is hereby made explicitly to the disclosure in connection with the wiper blade according to the invention and the method according to the invention. The disclosure in connection with the wiper blade body can be transferred to the natural and/or synthetic rubber element.
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