DE2623216C3

DE2623216C3 - Verfahren zum Behandeln von Wischvorrichtungen

Info

Publication number: DE2623216C3
Application number: DE2623216A
Authority: DE
Inventors: Kenneth L. Westport Mass. Manchester
Original assignee: Acushnet Co
Current assignee: Acushnet Co
Priority date: 1975-05-29
Filing date: 1976-05-24
Publication date: 1981-10-15
Also published as: JPS5339470B2; CA1094282A; GB1497642A; DE2623216A1; FR2312222A1; JPS51146031A; IT1061294B; US3997935A; FR2312222B1; DE2623216B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von aus Elastomermaterialien hergestellten Vorrichtungen zum Abwischen von glatten Flächen unter Durchführung einer Behandlung mit einem Halogen. Solche Behandlungen sind insbesondere bei Scheibenwischerblättern für eine Verbesserung der Wischwirkung und der Verschleißfestigkeit wichtig.

Jedem Fahrer eines Last- oder Personenkraftwagens ist es bekannt, daß unter bestimmten Bedingungen, z. B. bei leichtem Sprühregen, die Wischwirkung der gebräuchlichen Scheibenwischerblätter erheblich zu wünschen übrig läßt. Ferner ist bekannt, daß die Benutzung von Scheibenwischerblättern unter solchen Bedingungen während einer längeren Zeit zu einer schnellen Abnutzung derjenigen Teile der Scheibenwischfirblätter führt, die die gewünschte Wischwirkung hervorrufen sollen. Eine Folge dieser Abnutzung besteht in der Entstehung von Streifen oder Schlieren auf der Windschutzscheibe und/oder von Quietschgeräuschen.

Es sind bereits zahlreiche Versuche unternommen worden, Scheibenwischerblätter zu verbessern, z. B. durch Änderungen an den Wischerblatthalterungen, durch eine Änderung der Wischerblattform, durch eine chemische Behandlung der Wischerblätter und dgl. Jedoch hat sich keine dieser Maßnahmen in Fällen als hinreichend wirksam erwiesen, wenn die Scheibenwischerblätter häufig bei Sprühregen oder Nebelnässen benutzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln solcher aus Elastomermaterialien hergestellten Vorrichtungen, wodurch die zuvor angegebenen Nachteile vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich

4^r> dadurch aus, daß man die Vorrichtung im Anschluß an die Behandlung mit Halogen mindestens 15 Minuten lang mit einer Lösung behandelt, die entweder

a) einen pH-Wert von über 12 hat, oder

b) einen pH-Wert von 7 bis 12 und eine Kationenkonzentration von mindestens—0,09 pH + 1,13 Mol je Liter, wobei pH den pH-Wert der Lösung bezeichnet

Scheibenwischerblätter werden aus den verschiedensten Elastomeren hergestellt, jedoch bestehen sie in den meisten Fällen aus Natur- oder Synthesekautschuk. Zu den weiteren Elastomeren, die zur Herstellung von Scheibenwischerbiättern verwendet werden, gehören Äthylen-Propylen-Polymere, Gemische aus Dien-Polymer und Naturkautschuk, Polybutadien und dgl. Nach seiner Herstellung wird jedes Scheibenwischerblatt gewöhnlich mit einem Halogen, und zwar in den meisten Fällen mit Chlor, behandelt Diese Behandlung kann mit Chlorwasser oder gasförmigem Chlor oder auf andere bekannte Weise durchgeführt werden. Derartige HaIogenisierungsbehandlungen sind bekannt

Gemäß der Erfindung wird das Ausgangselastomer, bei dem es sich um ein beliebiges Elastomer handeln kann, das einer Behandlung mit einem Halogen zugänglich ist, mit dem gewählten Halogen behandelt und dann einer zusätzlichen Behandlung unterzogen. Zwar könnte man grundsätzlich ein beliebiges Halogen verwenden, doch erfolgt die Halgenisierung vorzugsweise mit Hilfe von Chlor oder Brom, wobei Chlor besonders bevorzugt wird.

Nach der Halogenisierung wird das Scheibenwischerblatt gemäß der Erfindung einer zusätzlichen Behandlung mit einer Lösung unterzogen, die einen pH-Wert von über etwa 12 hat oder mit einer Lösung mit einem pH-Wert zwischen 7 und 12 und einer Kationenkonzentration von mindestens —0,09 pH + 1,13 Mol/l, wobei pH den pH-Wert der Lösung bezeichnet; vorzugsweise wird mit einer Kationenkonzentration von mindestens — 0,18 pH + 2,26 Mol/l verwendet, wobei pH wiederum den pH-Wert der Lösung bezeichnet Die bei der zusätzlichen Behandlung verwendete Lösung ist im allgemeinen eine wäßrige Lösung, und es kann sich zweckmäßig um eine wäßrige Lösung von Salmiakgeist, Zäsiumhydroxid, Ätzkali, Natriumkarbonat, Ätznatron, Natriumbikarbonat, Triäthylamin oder dgl. handeln. Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn eine mindestens halbmolar (0,05 M) konzentrierte Lösung von Ätznatron, Ätzkali oder Zäsiumhydroxid und insbesondere Ätznatron in einer Konzentration von mindestens 1 M verwendet wird. Der Temperatur und der Behandlungsdauer kommt keine absolut ausschlaggebende Bedeutung zu. Die Behandlungstemperatur kann zwischen einem Mindestwert von etwa 20° C (Umgebungstemperatur) und einer Temperatur bis zum Siedepunkt der jeweils verwendeten Behandlungslösung variieren. Vorzugsweise liegt die Temperatur der wäßrigen Behandlungslösung zwischen etwa 40 und etwa 100° C. Es hat sich gezeigt, daß sich bei Temperaturen unter etwa 40° C und über etwa 100° C im allgemeinen nicht so gute Ergebnisse erzielen lassen. Ferner sei bemerkt, daß ein vorheriges Einweichen der Wischerblätter in Wasser auf die Dauer von 15 min und vorzugsweise von 30 min oder darüber bei sämtlichen Temperaturen erhebliche Vorteile bietet Die Behandlungsdauer in der wäßrigen Behandlungslösung liegt zweckmäßig zwischen etwa 15 min und etwa 7 Std. oder darüber.

Nachstehend werden mehrere Beispiele für erfin-

dungsgemäße Behandlungsverfahren beschrieben, wobei Angaben Ober die Wischleistung und die Verschleißfestigkeit erfindungsgemäß behandelter Wischerblätter im Vergleich zu Wischerblättern gemacht werden, die allgemein von gleicher Art sind, jedoch keine erfindungsgemäße Behandlung mit einer zusätzlichen Lösung erfahren haben.

Es wurden verschiedene Versuche durchgeführt, um die verschiedenen gemäß der Erfindung zu beachtenden Gesichtspunkte zu veranschaulichen. In jedem Fall wurde ein Scheibenwischerblatt verwendet, das aus Polyisopren, Zinkoxid, Ruß, Schwefel als Vulkanisationsmittel sowie den üblichen Alterungsschutzinitteln, Beschleunigern bzw. Katalysatoren usw. bestand. Sämtliche Wischerblätter sind als typisch für die Ji handelsüblichen Blätter zu betrachten.

Jedes Wischerblatt wurde auf bekannte Weise, z. B. entsprechend der US-PS 30 35 297, halogenisiert und dann der weiter unten beschriebenen Wischleistungsprüfung unterzogen. Dann wurde das Wischerblatt in der erfindungsgemäßen Weise behandelt, woraufhin die Wischleistung erneut in der gleichen Weise geprüft wurde.

Zur Durchführung der Wischleistungsprüfungen wurde eine Windschutzscheibe bekannter Art in Verbindung mit der zugehörigen Scheibenwischeranlage benutzt Hierbei wirkten auf den Wischerarm die bei dieser Anlage üblichen Kräfte. Bei jeder Prüfung bewegte sich das Wischerblatt gegenüber der Windschutzscheibe, die mit Hilfe einer darüber angeordneten jo Düse benetzt wurde. Nach einer bestimmten Anzahl von Durchgängen des Wischerblatts wurde der Scheibenwischer nahe einem Ende seines Ausschlagbereichs stillgesetzt. Hierauf wurde die Wasserzufuhr unterbrochen, und danach wurde das Wischerblatt π veranlaßt, sich einmal über die Windschutzscheibe hinweg zu bewegen, um dann am entsprechenden Ende des Ausschlagbereichs angehalten zu werden. Schließlich wurde sofort danach die Anzahl der vom Wischerblatt !unterlassenen Streifen oder Schlieren gezählt. Dann wurde der Vorgang wiederholt, doch befand sich jetzt das Wischerblatt anfänglich am entgegengesetzten Ende seines Ausschlagbereichs, so daß es möglich war, die Anzahl der Streifen, die während des Aufwärtshubes und des Abwärtshubes bei einem Arbeitsspiel hinterlassen wurden, getrennt zu ermitteln. Die bei jedem Ausschlag erzeugten Streifen wurden gezählt und addiert, um die Gesamtzahl der bei einem vollständigen Arbeitsspiel entstandenen Streifen zu erhalten. Hierzu ist zu bemerken, daß aus w naturgegebenen Gründen selbst Wischerblätter von gleichartiger Zusammensetzung gewöhnlich Unterschiede bezüglich ihrer Wischleistung zeigen. Daher wurde bei jedem der nachstehenden Beispiele ein und dasselbe Wischerblatt sowohl beim eigentlichen Ver- ■-,<■> such als auch beim Vergleichsversuch benutzt.

Beispiel 1

Ein mit Chlor behandeltes Scheibenwischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei 21 wi Streifen und ein etwa 19 mm breiter Fleck zurückbiieben. Das Wischerblatt wurde dann 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und hierauf eine Stunde lang bei 55°C mit einer Natriumfluoridlösung (1 M) mit einem pH-Wert von 7 behandelt. Dann wurde das Wischer- (,5 blatt mit Wasser abgespült und getrocknet. Bei der Wischleistungsprüfung hinterließ das erfindungsgemäß behandelte Scheibenwischerblatt nur 17 Streifen und hatte einen Fleck mit einer Breite von nur etwa 8 mm.
Beispiel 2

Ein mit Brom behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es einen etwa

55.6 mm breiten Fleck und 21 Streifen hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und 6 Std. lang bei 55° C mit einer Natriumfluoridlösung (1 M) mit einem pH-Wert von 7 behandelt. Hierauf wurde das Wischerblatt abgespült, getrocknet und erneut der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es nur 14 Streifen und einen Fleck mit einer Breite von nur etwa 42,9 mm hinterließ.

Beispiel 3

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es 30 Streifen und einen Fleck mit einer Breite von etwa 30,2 mm hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 2,75 Std. lang in Wasser eingeweicht und hierauf 2 Std. lang bei 55° C mit einer Magnesnimsuifatfösung (2 M) behandelt, der eine ausreichende Menge von Natriumbikarbonat beigefügt worden war, um den pH-Wert der Lösung auf 7,5 zu bringen. Nach dem Abspülen und Trocknen wurde das Wischerblatt erneut der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es nur 27 Streifen und einen Fleck mit einer Breite von etwa 20,6 mm hinterließ.

Beispiel 4

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es einen etwa

12.7 mm breiten Fleck und 15 Streifen hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und hierauf mit einer Natriumbikarbonatlösung (2 M) mit einem pH-Wert von etwa 8,5 zwei Std. lang bei 55° C behandelt. Nach dem Abspülen und Trocknen wurde das Wischerblatt erneut der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es immer noch einen etwa 12,7 mm breiten Fleck, jedoch nur noch 11 Streifen hinterließ.

Beispiel 5

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es 25 Streifen und einen 6,35 mm breiten Fleck hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und mit einer Diäthylaminlösung (2 M) mit einem pH-Wert von 11 2 Std. lang bei 55° C behandelt. Schließlich wurde das Wischerblatt abgespült, getrocknet und der Wischleistungsprüfung unterzogen. Das erfindungsgemäß behandelte Wischerblatt hinterließ nur 18 Streifen, jedoch keinerlei Flecke.

Beispiel 6

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es einen etwa 15,9 mm breiten Fleck und 11 Streifen hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und hierauf 2 Std. lang bei 55° C mit einer Triäthylaminlösung (0,08 M) mit einem pH-Wert von 11,75 behandelt. Nach dem Abspülen und Trocknen wurde das behandelte Wischerblatt erneut der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es nur 8 Streifen und einen etwa 17,5 mm breiten Fleck hinterließ.

Beispiel 7

K)

r.

12,7 mm breiten Fleck und 18 Streifen hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und 2 Std. lang bei 55° C mit einer Triäthanolaminlösung (3 M) mit einem pH-Wert von 11,75 behandelt Nach dem Abspülen und Trocknen wurde das Wischerblatt wieder der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es einer nur etwa 9,5 mm breiten Fleck und nur 12 Streifen hinterließ.

Beispiel 8

Ein jTiit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es 15 Streifen hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und 2,25 Std. lang bei 55° C mit einer Natriumkarbonatlösung (0,3 M) mit einem pH-Wert von 12 behandelt Das erfindungsgemäß behandelte Wischerblatt hinterließ bei der Wischleistungsprüfung auf der Windschutzscheibe nur 12 Streifen.

Beispiel 9 ²"

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es einen etwa 34,9 mm breiten Fleck und 28 Streifen hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 30 min lang bei 41° C mit einer 2> Natriumkarbonatlösung (1 M) mit einem pH-Wert von 12,75 behandelt Das erfindungsgemäße Wischerblatt hinterließ bei der Wischleistungsprüfung auf der Windschutzscheibe nur einen etwa 28,6 mm breiten Fleck und nur 22 Streifen. in

Beispiel 10

Ein mit Brom behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es einen etwa 73 mm breiten Fleck und 57 Streifen hinterließ. Dann r> wurde das Wischerblatt 30 min lang in Wasser eingeweicht und hierauf 30 min lang bei 60° C mit einer Natriumkarbonatlösung (1 M) mit einem pH-Wert von 12,75 behandelt Das so behandelte Wischerblatt hinterließ bei der Wischleistungsprüfung einen etwa 4i> 79,4 mm breiten Fleck und nur noch 36 Streifen.

Beispiel 11

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es einen etwa 4^r, 30,2 mm breiten Fleck und 26 Streifen hinterließ. Nach einer einstündigen Behandlung bei 53° C mit einer Ätznatronlösung (10 M), dem Abspülen und Trocknen hinterließ das Wischerblatt be? der Wischleistungsprü fung nur einen etwa 20,6 mm breiten Fleck und nur noch 19 Streifen.

Beispiel 12

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es 32 Streifen hinterließ. Dsnn wurde das Wischerblatt 1 Std. lang in Wasser eingeweicht und 30 min lang bei 55° C mit einer Ätzkalilösung (15 M) behandelt Bei der Wischleistungsprüfung hinterließ das erfindungsgemäße Wischerblatt nur noch 14 Streifen.

Beispiel 13

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, wobei es neben 20 Streifen zahlreiche schwache Streifen hinterließ. Dann wurde das Wischerblatt 1,5 Std. lang in Wasser eingeweicht und 30 min lang bei 65° C mit einer Ätznatronlösung (15 M) behandelt Nach dieser Behandlung hinterließ das Wischerblatt bei der Wischleistungsprüfung auf der Windschutzscheibe nur noch 6 Streifen und einen schwachen Streifen.

Beispiel 14

Ein mit Chlor behandeltes Wischerblatt wurde der Wischleistungsprüfung unterzogen, und nach 95 000 Arbeitsspielen hinterließ es einen etwa 3,2 mm breiten Wasserfleck. Ein gleichartiges Wischerblatt wurde 1 Std. lang bei Raumtemperatur von etwa 20°C mit einer Ätznatronlösung (1 M) behandelt und es zeigte sich danach, daß es bei der Wischleistungsprüfung 235 000 Arbeitsspiele ausführen konnte, bevor auf der Windschutzscheibe ein etwa 3,2 mm breiter Wasserfleck zurückblieb.

Aus den vorstehenden Angaben ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß behandelten Wischerblätter im Vergleich zu keiner solchen Behandlung unterzogenen Wischerblättern bezüglich ihrer Wischleistung und ihrer Verschleißfestigkeit erheblich verbessert sind.

Zwar wurde die Erfindung vorstehend bezüglich ihrer Anwendung bei Scheibenwischerblättern beschrieben, doch liegt es für jeden Fachmann auf der Hand, daß sich die erfindungsgemäße Behandlung ebenso gut auch bei einer beliebigen anderen Vorrichtung aus einem Elastomermaterial anwenden läßt die zum Abwischen von Flächen aus Glas oder dgl. bestimmt ist

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Behandeln von aus Elastomermaterialien hergestellten Vorrichtungen zum Abwi- ^r> sehen von glatten Fläciien unter Durchführung einer Behandlung mit einem Halogen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorrichtung im Anschluß an die Behandlung mit Halogen mindestens 15 Minuten lang mit einer Lösung behandelt, die entweder

a) einen pH-Wert von über 12 hat, oder

b) einen pH-Wert von 7 bis 12 und eine Kationenkonzentration von mindestens -0,09 pH + 1,13 Mol je Liter, wobei pH den i"> pH-Wert der Lösung bezeichnet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man die Behandlung mit der Lösung a) oder b) bei einer Temperatur von 40⁰C bis 100° C während einer Zeitspanne bis zu 7 Stunden durchführt, wobei die Behandlungslösung eine wäßrige Lösung ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung vor der Durchführung der Behandlung mit der Lösung a) oder b) 2> vorbereitend in Wasser eingeweicht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Elastomermaterial bestehende Vorrichtung ein Scheibenwischerblatt ist.