EP1487907A1 - Wischblatt eines scheibenwischers und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Wischblatt eines scheibenwischers und verfahren zu dessen herstellung

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Publication number
EP1487907A1
EP1487907A1 EP03744300A EP03744300A EP1487907A1 EP 1487907 A1 EP1487907 A1 EP 1487907A1 EP 03744300 A EP03744300 A EP 03744300A EP 03744300 A EP03744300 A EP 03744300A EP 1487907 A1 EP1487907 A1 EP 1487907A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wiper blade
polymer
friction
wiper
side groups
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03744300A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lutz Mueller
Ulrich Hasenkox
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1487907A1 publication Critical patent/EP1487907A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/38—Wiper blades
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
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    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/38—Wiper blades
    • B60S2001/3827—Wiper blades characterised by the squeegee or blade rubber or wiping element
    • B60S2001/3829—Wiper blades characterised by the squeegee or blade rubber or wiping element characterised by the material of the squeegee or coating thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2321/00—Characterised by the use of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2477/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers

Definitions

  • the invention relates to a wiper blade and a method for its production according to the preamble of the independent claims.
  • a rubber wiper blade with halogens.
  • the rubber is chlorinated or brominated, which leads to a hardening of the surface of the rubber and greatly reduces the dry friction coefficient ⁇ R of the natural rubber on glass.
  • the wiper blades are then cut to the desired size and treated with a graphite suspension. The graphite remains on the surface and leads to a further reduction in the dry friction coefficient ⁇ TR .
  • a wiper blade of a windshield wiper is provided with a coating which consists of a soluble polyamide, additives and dry lubricants such as PTFE, polyethylene, M0S 2 , graphite or talc.
  • JP 4 309 534 it is known to coat a wiper blade of a windshield wiper to reduce the coefficient of friction on a glass pane with a methoxymethylated polyamide, specifically before vulcanizing the basic shape of the wiper blade, which is made of a rubber-elastic material. During vulcanization, the methoxymethylated polyamide crosslinks and adheres to it the basic form. If necessary, dry lubricants are added to the coating to further reduce the coefficient of friction.
  • US Pat. No. 6,004,709 discloses the production of an allyloxymethyl polyamide which is used as a binder for a photoconductive layer.
  • the inventive method for producing a wiper blade of a windshield wiper with the features according to the preamble of claim 1 provides that the friction-reducing coating is produced from a polymer solution which contains a starting polymer which is modified in that it has unsaturated side groups which are crosslinkable , wherein the modified starting polymer is crosslinked after application to the basic form.
  • a coating produced in this way which can be crosslinked by means of a suitable radical starter, such as AIBN 2, 2 ⁇ -azobis (2-methylpropionitrile), leads to a low coefficient of friction of the wiper blade, in particular on dry or drying vehicle windows.
  • a suitable radical starter such as AIBN 2, 2 ⁇ -azobis (2-methylpropionitrile
  • the force required to move a wiper arm carrying the wiper blade over the vehicle window is low, so that an electric motor used to drive the wiper arm, which drives the wiper arm directly or via a linkage, in comparison to an electric motor which, in the case of a wiper blade not coated according to the invention is used, can be designed small, which in turn leads to a reduction in energy consumption and the cost of producing the engine.
  • This is particularly advantageous for very large and flat windows, where very long wiper arms and wiper blades are required. Even with such panes, the electric motor used can be designed to be comparatively small when using a wiper blade produced by the method according to the invention.
  • the noise which occurs when the windshield wiper is actuated, in particular on dry or drying windows, is low. This increases the comfort in the interior of the motor vehicle in question.
  • a wiper blade can be produced which has a resistant coating, so that a consistently good wiper quality is guaranteed over a longer period, for example a period corresponding to the inspection intervals.
  • the friction-reducing coating can be crosslinked at low temperatures, specifically after the vulcanization of the basic form made of rubber-elastic material.
  • the crosslinking can take place, for example, thermally at a temperature between 80 ° C. and 120 ° C. or also by irradiation with ultraviolet light. In the latter case in particular, the crosslinking of the coating takes place within a few seconds, which has proven to be positive with regard to the production times for the wiper blade and the in-line production of wiper blades.
  • the starting polymer can be an alcohol-soluble polyamide.
  • the side groups are arranged in such a way that some of the protons on the nitrogen atom of the amide function are replaced by an organic group of the structure -CH 2 -0-R, where R is any organic radical with at least one Is carbon-carbon double bond.
  • the organic radical can be, for example, a vinyl or an allyl group.
  • the organic radical can also be another suitable group that can be crosslinked in a subsequent process step.
  • the side groups can, for example, each be an allyl oxymethyl group or an acrylate or a methacrylate group.
  • the introduction of a side group which has carbon-carbon double bonds is particularly advantageous.
  • the functionality of the organic radical is not limited to the carbon-carbon double bond. Rather, the side groups can each also carry further functional groups.
  • the introduction of the side groups weakens the hydrogen bonds between the polymer chains, so that the modification results in, for example, an alcohol-soluble polyamide with which the basic shape is coated.
  • the alcohol-soluble coating forms a crosslinked, insoluble polymer. If polyamide is used in this way wetting, it shows a low coefficient of friction compared to glass and is also resistant to abrasion.
  • An alcohol, water and / or an organic acid can be used as the solvent for the modified starting polyamide.
  • suitable organic compounds and mixtures thereof can also serve as solvents.
  • the resulting coefficient of friction of the wiper blade it may be advantageous to additionally substitute part of the amide functions of the starting polymer with an organic group which has between 1 and 20 carbon atoms and at least 1 fluorine atom.
  • Fluorinated alcohols for example, are suitable for this.
  • poly- and perfluorinated side groups are introduced into the polymer, which advantageously influence the properties of the polymer. Fluorinated surfaces are usually anti-adhesive and water-repellent and have a low coefficient of friction on glass.
  • sliding particles can be added to the polymer solution, the particle size of which is 0.01 to 50 ⁇ m, preferably less than 10 ⁇ m.
  • Suitable sliding particles consist for example of teflon, polyethylene, polyethylene UHMW, polyamide and / or silicon dioxide.
  • Monomers with at least two carbon-carbon double bonds, which modify the crosslinking of the polymer chains can also be added to the polymer solution.
  • compounds with one or two carbon-carbon double bonds can also be added to the polymer solution, which crosslink when crosslinked with the unsaturated side groups of the polymer and have at least one fluorine atom and / or at least one silicon atom.
  • the invention also relates to a wiper blade of a windshield wiper, which has a basic shape made of a rubber-elastic material, which is provided with a friction-reducing coating at least in some areas.
  • the friction reducing coating is formed from a modified polymer that has unsaturated side groups that are crosslinkable.
  • Such a wiper blade has a low dry friction coefficient on glass and is inexpensive to manufacture and gentle on the material.
  • FIG. 1 An embodiment of a wiper blade according to the invention is shown schematically simplified in the drawing and is explained in more detail in the following description.
  • the single figure shows a cross section through a wiper blade of a wiper.
  • a wiper blade 10 which has good sliding properties on glass and has a wiper edge 11 having a wiper lip 12 made of rubber material, a head part 13 made of rubber material and part of a so-called folding bar 14 made of rubber material, which is between the head part 13 and the wiper lip 12 is arranged.
  • the wiper lip 12, the head part 13 and the fold-over web 14 are provided with a coating 15, which serves to reduce the dry friction coefficient of the wiper blade 10 and, for the sake of clarity, is shown enlarged compared to the wiper lip 12, the head part 13 and the fold-over web 14.
  • the coating 15 preferably consists of a crosslinked allyloxymethyl polyamide.
  • the wiper blade 10 shown in the figure is produced in the manner described below.
  • a basic shape or base body is first produced using an extrusion process from an elastomer starting material, such as natural rubber, chloroprene rubber, silicone rubber or polyurethane rubber, which comprises the wiper lip 12, the fold-over web 14 and the head part 13.
  • an elastomer starting material such as natural rubber, chloroprene rubber, silicone rubber or polyurethane rubber
  • This base body is vulcanized and then subjected to a washing process.
  • the base body is coated with a polymer solution which comprises a modified polyamide in the form of allyloxymethylpolyamide which has unsaturated side groups on some of the amide functions which are crosslinkable.
  • the wiper blade or the wiper rubber profile is then coated with the polymer solution in a dipping, spraying or brushing process and at a temperature for a period of 5 minutes exposed to 120 ° C so that the solvent evaporates and the coating is thermally crosslinked to form an elastic, solvent-insoluble polymer film.
  • the polymer film adheres well to the base made of the elastomer.
  • the applied polymer system is dried in a forced air oven, by infrared radiation or by exposure to microwaves.
  • the polymer system can be crosslinked thermally during drying or by UV light, light, infrared rays or another suitable electromagnetic radiation.
  • the squeegee After crosslinking, the squeegee can be cut to the desired size.
  • the allyloxymethylpolyamide used in the exemplary embodiment shown is distinguished by its good crosslinkability and can be applied and crosslinked to the base body under conditions which are gentle on the rubber material of the wiper blade, while very high temperatures are required for crosslinking in the case of polyamides previously used for wiper blades, so that the Polyamides have to be applied to the base body before vulcanization, which requires a considerable outlay in terms of production technology.
  • the allyloxymethylpolyamide used in the present case can be produced, for example, in the manner described below.
  • a further 11.6 g of allyl alcohol are preferably added 11 minutes after the start of the addition.
  • the mixture is then stirred for 40 minutes at a temperature of 60 ° C.
  • the resulting solution is then added to a mixture of acetone and water, which contains acetone and water in a ratio of 1: 1, and slowly neutralized with ammonia NH 3 while stirring.
  • the modified polyamide precipitates and is then filtered off and dried.
  • the dried polyamide is dissolved in ethanol under the influence of heat and then cooled. About 5% by mass of a radical initiator, for example azoisobutyronitrile AIBN, is then added to the cooled solution.
  • a radical initiator for example azoisobutyronitrile AIBN
  • a squeegee profile coated with this solution has a dry friction coefficient on glass of approximately 1.0 to 1.2, is abrasion-resistant and has sufficient chemical resistance for wiper blades.

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Abstract

Es wird ein Wischblatt eines Scheibenwischers und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben, wobei auf eine Grundform (12, 13, 14) aus gummielastischem Material zumindest bereichsweise eine reibungsmindernde Beschichtung (15) aufgebracht wird. Die reibungsmindernde Beschichtung (15) wird aus einer Polymerlösung hergestellt, die ein Ausgangspolymer enthält, das dadurch modi­fiziert ist, daß es ungesättigte Seitengruppen aufweist, die vernetzbar sind. Das modifizierte Ausgangspolymer wird nach dem Aufbringen auf die Grundform vernetzt.

Description

Wischblatt eines Scheibenwischers und Verfahren zu dessen Herstellung
Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wischblatt und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche .
Aus der Praxis ist es bekannt, ein Wischblatt eines Scheibenwischers mit einer reibungsmindernden Beschichtung zu versehen, die den Reibungskoeffizienten eines das Wischblatt bildenden E- lastomers, wie Natur- oder Chloroprenkautschuk, bei einer Gleitreibung auf einer Scheibe aus Glas oder Kunststoff herabsetzt. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn der Scheibenwischer bei trockener bzw. fast trockener Glasscheibe betätigt wird, beispielsweise um Insekten oder Staub von der Scheibe zu entfernen oder bei schwachem Nieselregen oder auch beim Einfahren in einen Tunnel oder eine Garage während eines Regenschauers . Der bei einer trockenen Scheibe erhöhte Reibungskoeffizient kann dann gegebenenfalls zu einem starken Quietschen, Rattern oder sogar zu einem Stillstand des Scheibenwischers führen. Zur Herabsetzung des Reibungskoeffizienten bei Benutzung eines Wischblattes auf einer trockenen Scheibe wurden bisher verschiedenste Technologien vorgeschlagen. So ist es beispielsweise bekannt, ein aus Kautschuk bestehendes Wischblatt mit Halogenen zu behandeln. Beispielsweise wird der Kautschuk chloriert oder bro- miert, was zu einer Härtung der Oberfläche des Kautschuks führt und den Trockenreibwert μR des Naturkautschuks auf Glas stark herabsetzt. Im Anschluß daran werden die Wischblätter auf das gewünschte Maß zugeschnitten und mit einer Graphitsuspension nachbehandelt. Das Graphit verbleibt auf der Oberfläche und führt zu einer weiteren Herabsetzung des Trockenreibwerts μTR.
Jedoch ist bei einer derartigen Behandlung des Kautschuks eine exakte und daher aufwendige Prozeßführung erforderlich, da es ansonsten zu einer Beeinträchtigung des Kautschuks, d. h. des Wischblattmaterials, und damit der mit dem Wischblatt zu erreichenden Wischqualität kommen kann. Ferner ist eine derartige Behandlung aus Umweltschutzgründen problematisch.
Ein Verfahren der einleitend genannten Art ist aus der JP 10 007 903 bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Wischblatt eines Scheibenwischers mit einer Beschichtung versehen, die aus einem löslichen Polyamid, Zusatzstoffen sowie Trockenschmierstoffen, wie PTFE, Polyethylen, M0S2, Graphit oder Talkum, besteht.
Aus der JP 4 309 534 ist es bekannt, ein Wischblatt eines Scheibenwischers zur Herabsetzung des Reibwerts auf einer Glasscheibe mit einem methoxymethylierten Polyamid zu beschichten, und zwar vor dem Vulkanisieren der aus einem gummielastischen Material bestehenden Grundform des Wischblatts. Bei der Vulkanisation vernetzt das methoxymethylierte Polyamid und haftet damit auf der Grundform. Gegebenenfalls sind der Beschichtung zur weiteren Herabsetzung des Reibwertes Trockenschmierstoffe zugesetzt.
Ferner ist aus der US 6,004,709 die Herstellung eines Allyloxymethylpolyamids bekannt, welches als Binder für eine photoleitende Schicht eingesetzt wird.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wischblatts eines Scheibenwischers mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sieht vor, daß die reibungsmindernde Beschichtung aus einer Polymerlösung hergestellt wird, die ein Ausgangspolymer enthält, das dadurch modifiziert ist, daß es ungesättigte Seitengruppen aufweist, die vernetzbar sind, wobei das modifizierte Ausgangspolymer nach dem Aufbringen auf die Grundform vernetzt wird.
Eine derart hergestellte Beschichtung, die mittels eines geeigneten Radikalstarters, wie AIBN 2 , 2 Λ -Azobis- (2-methyl- propionitril) , vernetzt werden kann, führt zu einem niedrigen Reibwert des Wischblattes insbesondere auf trockenen oder abtrocknenden Fahrzeugscheiben.
Dadurch ist die zur Bewegung eines das Wischblatt tragenden Wischerarms über die Fahrzeugscheibe erforderliche Kraft gering, so daß ein zum Antrieb des Wischerarms eingesetzter Elektromotor, der den Wischerarm direkt oder über ein Gestänge antreibt, im Vergleich zu einem Elektromotor, der bei einem nicht erfindungsgemäß beschichteten Wischblatt eingesetzt wird, klein ausgelegt werden kann, was wiederum zu einer Verringerung des Energieverbrauchs sowie der Kosten zur Herstellung des Motors führt. Dies ist insbesondere bei sehr großen und flachen Scheiben von Vorteil, bei denen sehr lange Wischerarme und Wischblätter benötigt werden. Selbst bei derartigen Scheiben kann bei Einsatz eines nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Wischblattes der eingesetzte Elektromotor vergleichsweise klein ausgelegt werden.
Ferner sind aufgrund des niedrigen Reibwerts des Wischblatts die bei Betätigung des Scheibenwischers auf insbesondere trockenen oder abtrocknenden Scheiben auftretenden Geräusche gering. Dies erhöht den Komfort im Innenraum des betreffenden Kraftfahrzeuges.
Des weiteren kann durch Einsatz des Verfahrens nach der Erfindung ein Wischblatt hergestellt werden, das eine widerstandsfähige Beschichtung aufweist, so daß über einen längeren Zeitraum, beispielsweise einen den Inspektionsintervallen entsprechenden Zeitraum, eine gleichbleibend gute Wischqualität gewährleistet ist.
Beim Einsatz des Verfahrens nach der Erfindung kann eine Vernetzung der reibungsmindernden Beschichtung bei niedrigen Temperaturen, und zwar nach dem Vulkanisieren der Grundform aus gummi- elastischem Material erfolgen. Die Vernetzung kann beispielsweise thermisch bei einer Temperatur zwischen 80 °C und 120 °C oder auch durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht erfolgen. Insbesondere im letzteren Fall erfolgt die Vernetzung der Beschichtung innerhalb weniger Sekunden, was sich hinsichtlich der Herstellungszeiten für das Wischblatt und einer Inline-Fertigung von Wischblättern als positiv erweist.
Bei dem Ausgangspolymer kann es sich um ein in Alkohol lösliches Polyamid handeln. Insbesondere kann es sich um ein Polyamid des Typs -C0-(CH2) X-NH- , mit x = 3 bis 20, ein Polyamid des Typs -C0- (CH2)x-CO-NH-(CH2)y-NH-, mit x, y = 3 bis 20, oder auch um Copoly- amide mit beliebigen organischen Resten zwischen den Amidfunkti- onen handeln.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung werden die Seitengruppen derart angeordnet, daß ein Teil der Protonen an dem Stickstoffatom der Amidfunktion durch eine organische Gruppe der Struktur -CH2-0-R ersetzt ist, wobei R ein beliebiger organischer Rest mit mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung ist .
Der organische Rest kann beispielsweise jeweils eine Vinyl- oder eine Allylgruppe sein. Es kann sich bei dem organischen Rest a- ber auch um eine andere geeignete Gruppe handeln, die sich in einem nachfolgenden Verfahrensschritt vernetzen läßt.
Die Seitengruppen können beispielsweise jeweils eine Allyl- oxymethylgruppe oder auch eine Acrylat- oder eine Methacry- latgruppe sein. Besonders vorteilhaft ist die Einführung einer Seitengruppe, die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen aufweist.
Grundsätzlich ist die Funktionalität des organischen Restes nicht auf die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung beschränkt. Vielmehr können die Seitengruppen jeweils auch weitere funktio- nelle Gruppen tragen.
Durch die Einführung der Seitengruppen werden die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Polymerketten abgeschwächt, so daß durch die Modifizierung ein beispielsweise alkohollösliches Polyamid vorliegt, mit dem die Grundform beschichtet wird. Aus der alkohollöslichen Beschichtung entsteht beim Vernetzen ein ver- netztes, unlösliches Polymer. Wird Polyamid auf diese Weise ver- netzt, so zeigt es gegenüber Glas einen niedrigen Reibwert und ist zugleich abriebbeständig.
Es erweist sich als zweckmäßig, daß zwischen 2 % und 100 % der Amidfunktionen des Polyamids mit der Seitengruppe substituiert werden.
Als Lösungsmittel für das modifizierte Ausgangspolyamid kann ein Alkohol, Wasser und/oder eine organische Säure eingesetzt werden. Es können jedoch auch andere geeignete organische Verbindungen und deren Mischungen als Lösungsmittel dienen.
Gegebenenfalls kann es hinsichtlich des resultierenden Reibwerts des Wischblatts vorteilhaft sein, einen Teil der Amidfunktionen des Ausgangspolymers zusätzlich mit einer organischen Gruppe zu substituieren, die zwischen 1 und 20 Kohlenstoffatome und mindestens 1 Fluoratom aufweist. Dazu eignen sich beispielsweise fluorierte Alkohole. Durch Einsatz geeigneter AusgangsVerbindungen werden damit poly- und perfluorierte Seitengruppen in das Polymer eingebracht, welche das Polymer in seinen Eigenschaften vorteilhaft beeinflussen. Fluorierte Oberflächen sind in der Regel antiadhäsiv und wasserabweisend und weisen einen niedrigen Reibwert auf Glas auf .
Des weiteren können der Polymerlösung zur weiteren Reibwertherabsetzung Gleitpartikel zugegeben werden, deren Teilchengröße 0,01 bis 50 μm, bevorzugt weniger als 10 μ , beträgt. Geeignete Gleitpartikel bestehen beispielsweise aus Teflon, Polyethylen, Polyethylen UHMW, Polyamid und/oder Siliciumdioxid.
Der Polymerlösung können auch Monomere mit mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen zugegeben werden, welche die Vernetzung der Polymerketten modifizieren. Der Polymerlösung können aber auch Verbindungen mit ein oder zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen zugegeben werden, welche bei der Vernetzung mit den ungesättigten Seitengruppen des Polymers vernetzen und mindestens ein Fluoratom und/oder mindestens ein Siliziumatom aufweisen.
Die Erfindung hat auch ein Wischblatt eines Scheibenwischers zum Gegenstand, das eine Grundform aus einem gummielastischen Material aufweist, die zumindest bereichsweise mit einer reibungs- mindernden Beschichtung versehen ist. Die reibungsmindernde Beschichtung ist aus einem modifizierten Polymer gebildet, das ungesättigte Seitengruppen aufweist, die vernetzbar sind.
Ein derartiges Wischblatt hat einen niedrigen Trockenreibwert auf Glas und ist kostengünstig sowie materialschonend herstellbar.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel eines Wischblattes nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Wischblatt eines Scheibenwischers .
Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der Zeichnung ist ein Wischblatt 10 dargestellt, das gute Gleiteigenschaften auf Glas hat und eine eine Wischkante 11 aufweisende Wischlippe 12 aus Gummimaterial, ein hier nur teilweise dargestelltes Kopfteil 13 aus Gummimaterial und einen sogenannten Umlegesteg 14 aus Gummimaterial umfaßt, der zwischen dem Kopfteil 13 und der Wischlippe 12 angeordnet ist.
Die Wischlippe 12, das Kopfteil 13 und der Umlegesteg 14 sind mit einer Beschichtung 15 versehen, die zur Herabsetzung des Trockenreibwerts des Wischblattes 10 dient und die der Anschaulichkeit halber im Vergleich zu der Wischlippe 12, dem Kopfteil 13 und dem Umlegesteg 14 vergrößert dargestellt ist. Die Beschichtung 15 besteht vorzugsweise aus einem vernetzten Allylo- xymethylpolyamid.
Die Herstellung des in der Figur dargestellten Wischblattes 10 erfolgt in nachfolgend beschriebener Weise.
Zur Herstellung des Wischblattes 10 wird zunächst nach einem Extrusionsverfahren aus einem Elastomer-Ausgangsmaterial, wie Naturkautschuk, Chloroprenkautschuk, Silikonkautschuk oder Polyurethankautschuk, eine Grundform bzw. ein Grundkörper hergestellt, der die Wischlippe 12, den Umlegesteg 14 und das Kopfteil 13 umfaßt. Dieser Grundkörper wird vulkanisiert und dann einem Waschprozeß unterzogen.
Im Anschluß daran wird der Grundkörper mit einer Polymerlösung beschichtet, die ein modifiziertes Polyamid in Form von Allylo- xymethylpolyamid umfaßt, das an einem Teil der Amidfunktionen ungesättigte Seitengruppen aufweist, die vernetzbar sind.
Das Wischblatt bzw. das Wischgummiprofil wird dann in einem Tauch-, Sprüh- oder Bürstverfahren mit der Polymerlösung beschichtet und für eine Zeitdauer von 5 Minuten einer Temperatur von 120 °C ausgesetzt, so daß das Lösungsmittel verdampft und die Beschichtung auf thermischem Wege zu einem elastischen, in Lösungsmitteln unlöslichen Polymerfilm vernetzt. Der Polymerfilm haftet gut auf der aus dem Elastomer bestehenden Grundkörper.
Das Trocknen des aufgetragenen PolymerSystems erfolgt in einem Umluftofen, durch Infrarot-Strahlung oder durch Einwirkung von Mikrowellen. Das Vernetzen des PolymerSystems kann thermisch beim Trocknen oder auch durch UV-Licht, Licht, Infrarot-Strahlen oder eine andere geeignete elektromagnetische Strahlung erfolgen.
Nach der Vernetzung kann der Wischgummi auf das gewünschte Maß geschnitten werden.
Das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel verwendete Allyloxymethylpolyamid zeichnet sich durch seine gute Vernetzbarkeit aus und läßt sich unter für das Gummimaterial des Wischblattes schonenden Bedingungen auf den Grundkörper aufbringen und vernetzen, während bei bisher für Wischblättern eingesetzten Polyamiden sehr hohe Temperaturen zur Vernetzung benötigt werden, so daß die Polyamide vor der Vulkanisation auf den Grundkörper aufgebracht werden müssen, was einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand erfordert.
Das im vorliegenden Fall eingesetzte Allyloxymethylpolyamid läßt sich beispielsweise in nachfolgend beschriebener Weise herstellen.
Zunächst werden 6 g Polyamid 6.6 bei 60 °C in 90 %-iger Ameisensäure unter Rühren gelöst. Gleichzeitig werden 6 g Paraformalde- hyd in 11,6 g Allylalkohol mit ca. 0,1 g festem Kaliumhydroxid unter Erwärmen gelöst, bis eine klare Lösung vorliegt. Die klare und warme Lösung wird zum gelösten Polyamid gegeben. Dies erfolgt bei einer Temperatur von etwa 60 °C. Die Temperatur sollte hierbei 65 °C nicht übersteigen. Die Zugabe erfolgt zunächst langsam, dann etwas schneller, so daß die Gesamtmenge der Lösung vorliegend nach etwa 4 Minuten dem gelösten Polyamid zugegeben ist.
Vorzugsweise 11 Minuten nach Beginn der Zugabe werden weitere 11,6 g Allylalkohol zugegeben. Das Gemisch wird dann für eine Dauer von 40 Minuten bei einer Temperatur von 60 °C gerührt. Die so entstandene Lösung wird anschließend einem Gemisch aus Aceton und Wasser, das Aceton und Wasser im Verhältnis 1:1 enthält, zugegeben und unter Rühren langsam mit Ammoniak NH3 neutralisiert. Das Polyamid, das nun modifiziert vorliegt, fällt hierbei aus und wird dann abfiltriert und getrocknet.
Das getrocknete Polyamid wird unter Einfluß von Wärme in Ethanol gelöst und dann abgekühlt. Der abgekühlten Lösung werden dann etwa 5 Massen-% eines Radikalstarters, beispielsweise Azoisobu- tyronitril AIBN, zugegeben.
Ein mit dieser Lösung beschichtetes Wischgummiprofil hat nach dem Trocknen und Vernetzen einen Trockenreibwert auf Glas von etwa 1,0 bis 1,2, ist abriebbeständig und weist eine für Wischblätter hinreichende chemische Beständigkeit auf.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Wischblatts eines Scheibenwischers, wobei auf einen Grundkörper (12, 13, 14) aus gummielastischem Material zumindest bereichsweise eine reibungsmindernde Beschichtung (15) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsmindernde Beschichtung (15) aus einer Polymerlösung hergestellt wird, die ein Ausgangspolymer enthält, das dadurch modifiziert ist, daß es ungesättigte Seitengruppen aufweist, die vernetzbar sind, und daß das modifizierte Ausgangspolymer nach dem Aufbringen auf die Grundform vernetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangspolymer ein Polyamid ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitengruppen eine organische Gruppe der Struktur - CH2-0-R aufweisen, wobei R ein beliebiger organischer Rest mit mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel für das modifizierte Ausgangspolymer ein Alkohol und/oder eine organische Säure eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerlösung Monomere mit mindestens zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen zugegeben werden, die die Vernetzung des Polymers modifizieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerlösung Verbindungen mit ein oder zwei Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen zugegeben werden, welche mindestens ein Fluoratom und/oder ein Siliziumatom aufweisen und bei der Vernetzung des Polymers mit den ungesättigten Seitengruppen vernetzen.
Wischblatt eines Scheibenwischers, mit einem Grundkörper
(12, 13, 14) aus einem gummielastischen Material, der zumindest bereichsweise mit einer reibungsmindernden Beschichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsmindernde Beschichtung (15) aus einem modifizierten Polymer gebildet ist, das ungesättigte Seitengruppen aufweist, die vernetzbar sind.
Wischblatt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Polymer ein Polyamid ist.
Wischblatt nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigten Seitengruppen eine Vinyl- oder eine Allylgruppe aufweisen. Wischblatt nach einem der Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 2 % und 100 % der Amidfunktionen des Polyamids mit der Seitengruppe substituiert sind.
Wischblatt nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Amidfunktionen zusätzlich mit einer organischen Gruppe substituiert ist, die zwischen 1 und 20 Kohlenstoffatome und mindestens 1 Fluoratom aufweist.
Wischblatt nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (15) Gleitpartikel mit einer Teilchengröße von weniger als 50 μm, bevorzugt weniger als 10 μm, aufweist.
Wischblatt nach einem der Ansprüche 7 bis 12 , gekennzeichnet durch seine Herstellung gemäß einem Verfahren nach Anspruch 1 bis 6.
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