EP2176100A1 - Verfahren zur herstellung eines beschichteten elastomerprofiles, ein elastomerprofil sowie dessen verwendung - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines beschichteten elastomerprofiles, ein elastomerprofil sowie dessen verwendungInfo
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Definitions
- the lower coefficient of friction is achieved by applying a coating 5 to the base substrate 3.
- the coating 5 contains a polymer material which forms a polymer film on the surface of the coating 5 when the coating 5 hardens.
- the polymer film is cured by irradiating the elastomer profile 1.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Elastomerprofiles (1) mit einem Grundsubstrat (3) aus einem Elastomermaterial, bei dem in einem ersten Schritt ein Beschichtungsmaterial (11) auf das Grundsubstrat (3) aus dem Elastomermaterial aufgetragen wird, wobei das Beschichtungsmaterial (11) ein Polymermaterial-enthaltendes Schmiermittel (13) enthält. In einem zweiten Schritt wird das mit dem Beschichtungsmaterial (11) versehene Grundsubstrat (3) auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymermaterials, das im Schmiermittel (13) enthalten ist, erwärmt, wobei sich ein Polymerfilm (17) auf der Oberfläche des Elastomerprofiles ausbildet. Abschließend wird das Elastomerprofil bestrahlt, um den Polymerfilm (17) zu härten. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Elastomerprofil mit einem Grundsubstrat (3) aus einem Elastomermaterial, eine Beschichtung (5) aus einem Beschichtungsmaterial (11) umfassend, das ein zumindest ein Polymermaterial enthaltendes Schmiermittel (13) enthält. Die Beschichtung (5) weist eine erste Schicht (15) aus dem Beschichtungsmaterial auf, auf der eine zweite Schicht (17) ausgebildet ist, die im Wesentlichen vernetztes Polymermaterial enthält. Das Elastomerprofil findet Verwendung z.B. als Wischgummi für Scheibenwischer oder Scheibenabzieher.
Description
Beschreibung
Titel
Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Elastomerprofiles, ein Elastomerprofil sowie dessen Verwendung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Elastomerprofiles mit einem Grundsubstrat aus einem Elastomermaterial. Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Elastomerprofil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Die Erfindung betrifft schließlich auch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Elastomerprofiles oder eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Elastomerprofiles.
Elastomerprofile werden z.B. eingesetzt zur Herstellung von Wischgummis oder Dicht- schnüren. Derartige Wischgummis werden z.B. an Scheibenwischern von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Weitere Anwendungsbereiche von Wischgummis sind z.B. Scheibenabzieher, wie sie z.B. zum Reinigen von Glasscheiben in Haushalten eingesetzt werden.
Damit Scheibenwischer bei geringem Kraftaufwand zu einem zufrieden stellenden Ergebnis führen, ist es im Allgemeinen erforderlich, die Reibung beim Betrieb eines als Scheibenwischer eingesetzten Wischgummis zu reduzieren. Hierzu ist es bekannt, dem Wischgummi z.B. mit einer Graphit-Beschichtung oder Gleitlack-Beschichtung zu versehen.
Beschichtungen, die zur Reduzierung der Reibung eingesetzt werden, umfassen häufig warmhärtende Zwei-Komponenten- Systeme aus Bindemittel und Härter. Derartige warmhärtende Systeme umfassen z.B. hydroxyl-funktionalisierte Polyester, Acrylpolymere oder Urethanpolymere und beispielsweise Melamin, Aldehyd- oder Isocyanat-Härter. Um die Reibung der Beschichtungsoberfläche herabzusetzen, wird im Allgemeinen Graphit oder Molybdändisulfid als fester Schmierstoff zugegeben. Dies ist z.B. aus US-B 6,696,391 be- kannt.
Alternativ ist es aus dem Stand der Technik z.B. aus US-B 7,028,367 bekannt, dem Elastomermaterial für das Wischgummi ein Additiv zur Herabsetzung der Reibung beizumi-
schen. Als geeignete Additive werden PTFE, Graphit, Bornitrit, Fluoro-Polymere oder FIu- or-enthaltende Additive genannt.
Nachteil von Graphit als festem Schmiermittel, das in einer Beschichtung enthalten ist, ist, dass die Graphitpartikel die Bindungsstärke und damit die Verschleißfestigkeit der Beschichtung verringern. In vielen Fällen übersteigt der Anteil an Graphit die kritische Pig- mentvolumenkonzentration der Beschichtung, was zu einer niedrigen Haftung und damit einer nicht ausreichenden Verschleißfestigkeit der Beschichtung führt. Der hohe Anteil an Graphit ist notwendig, um die niedrigen Reibeigenschaften der Beschichtungsoberfläche zu erzielen.
Polyethylen-, Polypropylen- oder Polytetrafluorethylen-Pulver, die zur Herabsetzung des Reibwiderstandes der Beschichtung eingesetzt werden, wandern an die Oberfläche der Beschichtung, wodurch deren Schmierwirkung erzielt wird. Nachteil ist jedoch, dass die Pulver leicht aus der Beschichtungsoberfläche herausgetrennt werden können aufgrund einer mangelnden Haftung.
Weiterhin werden auch Wachse mit niedrigem Schmelzpunkt als Schmiermittel eingesetzt. Diese wandern während des thermischen Aushärtens der Beschichtung an die Oberfläche der Beschichtung. Beim Abkühlen der Beschichtung bildet sich eine dünne an Wachs angereicherte Oberfläche auf der Beschichtung aus. Hierdurch wird die Reibung des Wischgummis herabgesetzt. Nachteil ist jedoch, dass die Wachse mit niedrigem Schmelzpunkt insbesondere in heißer Umgebung, zum Beispiel wenn diese der Sonne ausgesetzt sind, weich werden, wodurch sich sowohl der Reibwiderstand als auch die Abrasionsbeständigkeit ver- schlechtem. Insbesondere können die Wachse mit niedrigem Schmelzpunkt in diesem Fall bei Betrieb des Scheibenwischers an der Windschutzscheibe haften bleiben. Demgegenüber bieten Wachse mit einem hohen Schmelzpunkt den Vorteil, dass diese auch bei Sonneneinstrahlung nicht weich werden. Nachteil ist jedoch, dass Wachse mit hohem Schmelzpunkt keinen durchgehenden Film auf der Beschichtungsoberfläche bilden.
Offenbarung der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Elastomerprofües mit einem Grundsubstrat aus einem Elastomermaterial umfasst folgende Schritte:
(a) Auftragen eines Beschichtungsmaterials auf das Grundsubstrat aus dem Elastomermaterial, wobei das Beschichtungsmaterial ein Polymermaterial enthaltendes Schmiermittel enthält,
(b) Erwärmen des mit dem Beschichtungsmaterial versehen Grundsubstrats auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymermaterials, das im Schmiermittel enthalten ist, wobei sich ein Polymerfilm auf der Oberfläche des Elastomerprofiles ausbildet,
(c) Bestrahlen des Elastomerprofϊles, um dem Polymerfilm zu härten.
Durch die Beschichtung des Grundsubstrates mit dem Beschichtungsmaterial, das ein Schmiermittel enthält, werden gute Reibungseigenschaften des Elastomerpro fϊles erzielt. Durch das Härten des Polymerfilms wird die Beständigkeit der Beschichtung gegen Abrieb erhöht.
Das Elastomerprofil kann z.B. ein extrudiertes, ein spritzgegossenes oder ein formgepress- tes Profil sein.
In einer Ausführungsform wirkt das im Schmiermittel enthaltene Polymermaterial als Schmierstoff. Üblicherweise ist das Polymermaterial in einem Bindemittel enthalten. Als Bindemittel eignen sich z.B. Polyacrylate, Polyurethane, Polyester-Polyurethane, Polyether- Polyurethane, Polyester, Polyamide, Polyamidimide.
In einer zweiten Ausführungsform enthält das Schmiermittel einen festen Schmierstoff, der in Form von Partikeln vorliegt, die mit dem Polymermaterial zumindest teilweise beschichtet sind.
Durch das Erwärmen des mit dem Beschichtungsmaterial versehenen Grundsubstrates auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymermaterials in Schritt (b) wandert das Polymermaterial an die Oberfläche der Beschichtung und schmilzt dort. Hierdurch bildet sich an der Oberfläche des Beschichtungsmaterials ein Film aus dem Polymermaterial aus. Durch das Härten des Polymerfilms in Schritt (c) ergibt sich so eine feste Oberfläche, die bessere Abriebeigenschaften bei ebenfalls verbesserten Reibeigenschaften aufweist. Wenn das Schmiermittel einen festen Schmierstoff enthält, so wird dieser durch den gehärteten Polymerfilm in der Beschichtung gehalten. Es wird vermieden, dass dieser durch Abrieb aus der Beschichtung herausgelöst wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Polymermaterial, das im Beschichtungsmaterial enthalten ist, ein Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt. Wachse mit einem niedrigen Schmelzpunkt haben die Eigenschaft, dass diese während des Aushärtens des Beschich-
tungsmaterials bei erhöhter Temperatur dazu tendieren, an die Oberfläche der Beschichtung zu diffundieren. Da durch Wachse mit einem niedrigen Schmelzpunkt jedoch der Reibwert nicht ausreichend reduziert wird und zudem der Abriebswiderstand nur gering ist, ist es notwendig, die Oberfläche zu behandeln, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Dies wird dadurch erreicht, dass das sich an der Oberfläche abgeschiedene Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt durch Bestrahlen gehärtet wird. Hierdurch bildet sich ein Wachs mit einem hohen Schmelzpunkt, welches bessere Reibeigenschaften und zudem auch bessere Abriebeigenschaften aufweist.
Geeignete Wachse, die im Beschichtungsmaterial enthalten sind, sind z.B. Paraffinwachs, Carnaubawachs, mikrokristallines Wachs oder Fischer-Tropsch- Wachs.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Polymermaterial ausgewählt aus Polyethylen (LDPE, LLDPE, HDPE), Polypropylen, Polyetrafluorethylen, Polyamiden und PTFE- mo difϊziertem Polyethylen.
Diese genannten Polymere haben ebenfalls die Eigenschaft, beim Aushärten des Beschich- tungsmaterials einen Film an der Oberfläche zu bilden. Zudem können diese durch Bestrahlen vernetzen und auf diese Weise aushärten. So ist z.B. bekannt, dass durch Bestrahlung von Polyethylenen niedriger Dichte (LDPE) durch Elektronenstrahlhärtung eine Vernetzung auftritt, durch welche die Abriebsbeständigkeit und die Gleiteigenschaften sowie die thermischen Eigenschaften, z.B. der Schmelzbereich, verbessert werden. Das Aushärten wird durch einen Reaktionsweg erzielt, der aus dem Stand der Technik bekannt ist und auf die Zwischenbildung von Doppelbindungen in den Polyolefinketten durch Strahlung basiert. Auch kann die Vernetzungsrate z.B. durch Zugabe von Additiven erhöht werden. Als Additiv eignet sich zum Beispiel Triallylisocyanurat (TAIC).
In einer bevorzugen Ausführungsform der Erfindung wird als Polymermaterial ein Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt eingesetzt, welches durch Elektronenstrahl-Härtung in analoger Weise wie das LDPE ausgehärtet werden kann. Durch das Vernetzen der Wachsschicht an der Oberfläche durch Elektronenstrahl-Härtung wird der Schmelzpunkt erhöht, woraus eine verbesserte Härte, verbesserte Gleiteigenschaften, eine verbesserte Abriebsbeständigkeit und eine erhöhte Wachsübergangstemperatur resultiert. Solche Wachse sind zum Beispiel Paraffinwachs oder mikrokristallines Wachs.
Wenn im Beschichtungsmaterial ein festes Schmiermittel enthalten ist, so ist dieses vorzugsweise ausgewählt aus Graphit, Polytetrafluorethylen, Molybdändisulfϊd oder Mischun-
gen daraus. Weitere geeignete feste Schmiermittel sind z.B. auch Talkum, Polyamidpulver oder Polyethylenpulver.
Als Elastomermaterial für das Elastomerprofil eignen sich alle Elastomermaterialien, die für den Einsatzbereich des Elastomerprofües erforderliche Eigenschaften aufweisen. Bevorzugt ist das Elastomermaterial für das Elastomerprofil ausgewählt aus Naturkautschuk (NR), Chloropren-Kautschuk (CR), Ethylen-Propylen-Terpolymer (EPDM), Ethylen-Propylen- Kautschuk (EPM), Polyurethan, Butylkautschuk, Nitrilkautschuk, Silikonkautschuk und thermoplastisches Elastomer (TPE) und Mischungen daraus.
Neben dem vorstehend beschriebenen Bestrahlen des Elastomerprofiles mit Elektronenstrahlen, um den Polymerfilm zu härten, ist es auch möglich, dass die Bestrahlung durch Gammastrahlung erfolgt. Vorteil von Gammastrahlung gegenüber Elektronenstrahlung ist es, dass die Gammastrahlung weiter in die Beschichtung eindringt. Hierdurch wird auch tiefer in der Beschichtung enthaltenes Polymermaterial gehärtet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Elastomerprofil mit einem Grundsubstrat aus einem Elastomermaterial, eine Beschichtung aus einem Beschichtungsmaterial umfassend, das ein zumindest ein Polymermaterial enthaltendes Schmiermittel enthält. Erfindungsgemäß weist die Beschichtung eine erste Schicht aus dem Beschichtungsmaterial auf, auf der eine zweite Schicht ausgebildet ist, die im Wesentlichen vernetztes Polymermaterial enthält.
Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungen ist es, dass die zweite Schicht, die im Wesentlichen vernetztes Polymermaterial enthält, verbesserte Reibeigenschaften und verbesserte Abriebseigenschaften aufweist. Hierdurch wird die Stabilität des Elastomerprofiles, das z.B. als Wischgummi eingesetzt wird, erhöht.
In einer ersten Ausführungsform bildet das Polymermaterial, welches an der Oberfläche der Beschichtung vernetzt wird, den Schmierstoff. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass das Schmiermittel einen festen Schmierstoff enthält. Dieser befindet sich im Allgemeinen zumindest teilweise an der Oberfläche der Beschichtung, wodurch die Reibung herabgesetzt wird.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Elastomerprofil oder das erfin- dungsgemäße Elastomerprofil werden z.B. als Wischgummi für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen oder für Scheibenabzieher, wie sie z.B. zum Reinigen von Glasscheiben in Haushalten eingesetzt werden, eingesetzt. Weitere Einsatzbereiche von erfindungsgemäß hergestellten Elastomerprofilen sind z.B. Türdichtungen, Windschutzscheibendichtungen,
Fensterdichtungen in Fahrzeugen, Elastomerdichteinsätze, O-Ringe, Elastomer-Dichtprofile, Elastomerführungsprofile.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch ein Elastomerprofil mit Beschichtung,
Figur 2 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung des beschichteten
Elastomerpro files.
Ausführungsformen der Erfindung
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäß ausgebildetes Elastomerprofil mit Beschichtung dargestellt.
Ein erfindungsgemäß ausgebildetes, beschichtetes Elastomerprofil 1 umfasst ein Grundsubstrat 3. Das Grundsubstrat 3 ist im Allgemeinen ein Profil, das durch ein Extrusionsverfah- ren, ein Spritzgussverfahren oder ein Formpressverfahren hergestellt wird. Üblicherweise ist das Grundsubstrat 3 aus einem Elastomermaterial gefertigt. Als Elastomermaterial für das Grundsubstrat 3 eignen sich wie vorstehend beschrieben z.B. NR, CR, EPTM, EPM oder Mischungen daraus. Wenn das Grundsubstrat 3 für Wischgummis von Scheibenwischern eingesetzt werden, so ist gewünscht, dass der Reibwert zwischen dem als Wischgummi eingesetzten, beschichteten Elastomerprofil 1 und einer Scheibe, auf welcher der Scheibenwischer eingesetzt wird, reduziert wird. Der niedrigere Reibwert führt z.B. zu einem reduzier- ten Laufgeräusch. Erzielt wird der niedrigere Reibwert erfindungsgemäß durch Aufbringen einer Beschichtung 5 auf das Grundsubstrat 3. Erfindungsgemäß enthält die Beschichtung 5 ein Polymermaterial, welches beim Aushärten der Beschichtung 5 einen Polymerfilm an der Oberfläche der Beschichtung 5 ausbildet. Um die gewünschten Reibeigenschaften und Abriebseigenschaften zu erzielen wird der Polymerfilm durch Bestrahlen des Elastomerprofiles 1 ausgehärtet.
Der in Figur 1 dargestellte Querschnitt eines beschichteten Elastomerprofiles 1 zeigt zwei Wischgummis, die zunächst als ein Elastomerprofil 1 hergestellt werden. Um einzelne
Scheibenwischer zu erzeugen, ist es erforderlich, dass das Elastomerprofil 1 entlang seiner Mittellinie 7 getrennt wird. Es werden zwei einzelne Wischgummis aus einem Elastomerprofil 1 hergestellt. Alternativ neben der Beschichtung des Elastomerprofϊles, welches die zwei Wischgummis umfasst, ist es auch möglich, das Elastomerprofil 1 zunächst an der Mittellinie 7 zu trennen und erst anschließend zu beschichten.
In Figur 2 ist schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Elastomerprofϊles dargestellt.
In einem ersten Schritt wird Beschichtungsmaterial 11 auf das Grundsubstrat 3 aufgetragen. Das Beschichtungsmaterial 11 enthält ein Schmiermittel 13, das ein Polymermaterial enthält. Das Schmiermittel 13 ist vorzugsweise in einem Bindemittel dispergiert. Hierbei liegt das Schmiermittel 13 vorzugsweise in Form von kleinen Partikeln vor, die im Bindemittel verteilt sind.
Als Bindemittel für das Beschichtungsmaterial eignet sich jedes beliebige, dem Fachmann bekannte Bindemittel, welches für Beschichtungen eingesetzt wird. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass das Bindemittel auf dem Elastomermaterial des Grundsubstrates 3 haftet, damit sich die Beschichtung 5 nicht vom Grundsubstrat 3 ablösen kann. Die Haftung kann auch durch Zugabe eines Haftungsvermittlers im Beschichtungsmaterial verbessert werden. Alternativ ist es auch möglich, zunächst einen Haftvermittler auf das Grundsubstrat 3 aufzubringen. Geeignete Haftvermittler sind z.B. chlorierte Polymere in organischen Lösungsmitteln.
Als Bindemittel eignen sich insbesondere Polyacrylatharze, Polyurethanharze, Polyester- Polyurethanharze, Polyether-Polyurethanharze, Polyesterharze, Polyamidharze, Po- lyamidimidharze. Diese Harze können vernetzt sein, z.B. mit methylierten Iminomelamina- minoplast- Vernetzern, Isocyanat- Vernetzern oder Epoxid- Vernetzern.
Das Polymermaterial, das im Schmiermittel 13 enthalten ist, ist z.B. ein Wachs oder ein Po- lyolefϊn. Weiterhin eignen sich auch Polytetrafluorethylen oder vernetzbare Polyamide. Insbesondere Polytetrafluorethylen und die vernetzbaren Polyamide können gleichzeitig auch als Schmierstoff des Schmiermittels eingesetzt werden. In einer Ausführungsform enthält das Schmiermittel 13 jedoch einen festen Schmierstoff. Als fester Schmierstoff werden z.B. Graphit oder Molybdändisulfϊd eingesetzt.
Nach dem Auftragen des Beschichtungsmaterials 11 auf das Elastomermaterial des Grundsubstrates 3 wird das Beschichtungsmaterial 11 ausgehärtet. Das Aushärten erfolgt im All-
gemeinen durch Wärmezufuhr. Durch das Erwärmen des Beschichtungsmaterials 11 steigen die im Beschichtungsmaterial 11 dispergierten Partikel des Schmiermittels 13 an die Oberfläche des Beschichtungsmaterials 11 auf. Hierdurch bildet sich eine erste Schicht 15 aus, die auf dem Grundsubstrat 3 aufliegt und im Wesentlichen das Bindemittel des Beschich- tungsmaterial 11 enthält. Auf der ersten Schicht 15 bildet sich eine zweite Schicht 17 aus, die im Wesentlichen das Schmiermittel 13 enthält. Auf diese Weise entsteht auf dem Grundsubstrat 3 eine Oberfläche mit einem niedrigen Reibwert.
Aus der zweiten Schicht 17, die sich durch die Migration der Partikel des Schmiermittels 13 an der Oberfläche der Beschichtung ausbildet, können die enthaltenen Schmierstoffpartikel, z.B. Graphitpartikel, Molybdändisulfϊdpartikel, nach dem Aushärten des Bindemittels beim Betrieb des Scheibenwischers noch herausgelöst werden, da die Haftung zwischen dem Polymermaterial, welches die zweite Schicht bildet und den Schmierstoffpartikeln nicht ausreichend groß ist. Auch ist es möglich, dass die zweite Schicht 17 durch die Bewegung des Scheibenwischers auf der Windschutzscheibe abrasiv abgetragen wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das eingesetzte Polymermaterial weich ist, wie dies z.B. bei weichen Wachsschichten der Fall ist. Eine Eigenschaft von weichen Wachsschichten ist insbesondere, dass diese einen niedrigen Erweichungspunkt aufweisen, wodurch das abrasive Abtragen und das Übertragen des Wachses an die Windschutzscheibe erleichtert wird.
Um die zweite Schicht 17 zu stabilisieren und den Schmierstoff in der zweiten Schicht 17 zu halten, wird die Beschichtung 17 deshalb erfindungsgemäß bestrahlt, um die zweite Schicht 17 auszuhärten. Das Bestrahlen der zweiten Schicht 17 erfolgt z.B. durch Elektronenstrahlung oder Gammastrahlung. Hierzu wird die Beschichtung 5 einer Bestrahlungsvorrichtung 19 ausgesetzt, von der eine Bestrahlung 21 auf die Beschichtung 5 ausgeht. Zur Bestrahlung eignen sich sowohl Elektronenstrahlen als auch Gamma-Strahlen.
Bei Einsatz von Elektronenstrahlen zur Bestrahlung der Beschichtung 5 bilden sich an der Oberfläche der zweiten Schicht 17 zwischen den darin enthaltenen Polymer-Molekülen Bin- düngen aus, wodurch die Polymer-Moleküle vernetzen. Das in der zweiten Schicht 17 enthaltene Polymermaterial wird ausgehärtet und es bildet sich eine ausgehärtete Schicht 23. Durch das Aushärten der zweiten Schicht 17 wird die Oberfläche des beschichteten Elastomerprofiles 1 stabilisiert. Das Polymermaterial kann nicht mehr so leicht abrasiv abgetragen werden. Zudem werden Partikel des Schmierstoffs in der ausgehärteten Schicht 23 besser gehalten. Diese können nicht mehr so leicht herausgelöst werden. Auf diese Weise wird auch die Schmierwirkung des beschichteten Elastomerprofϊles 1 verbessert und der Reibwert dauerhaft herabgesetzt.
Im Unterschied zu Elektronenstrahlen dringen Gammastrahlen tiefer in die zweite Schicht 17 ein. Die ausgehärtete Schicht 23 nimmt eine größere Dicke ein als bei der Aushärtung durch Bestrahlung 21 mit Elektronenstrahlen.
Da das Aushärten der zweiten Schicht 17 zur ausgehärteten Schicht 23 mit Elektronenstrahlen oder Gamma- Strahlung erfolgt, eignen sich als Polymermaterial, das im Schmiermittel 13 enthalten ist und die zweite Schicht 17 bildet, alle Polymermaterialien, die sich durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen oder Gammastrahlen aushärten lassen. Geeignete Polymere sind insbesondere Polyolefme, beispielsweise Polypropylen (PP), Polyethylen (HDPE, LDPE, LLDPE) sowie andere polymere Materialien z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE) und vernetzbare Polyamide. Da insbesondere letztere gleichzeitig auch als Schmiermittel wirken können, ist es bei Verwendung von Polytetrafluorethylen bzw. vernetzbaren Polyamiden nicht erforderlich, zusätzlich einen festen Schmierstoff, wie Graphit oder Molybdändisulfϊd, einzusetzen.
Da durch die Oberflächenbeschichtung der Reibwert des Elastomerprofϊles 1 herabgesetzt wird, kann dieses überall dort eingesetzt werden, wo das Elastomerprofil 1 über eine andere Oberfläche geführt wird, wie dies z.B. bei Scheibenwischern an Kraftfahrzeugen oder bei Scheibenabziehern, wie diese z.B. in Haushalten eingesetzt werden, der Fall ist.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Elastomerpro fϊles (1) mit einem Grundsubstrat (3) aus einem Elastomermaterial, folgende Schritte umfassend:
(a) Auftragen eines Beschichtungsmaterials (1) auf das Grundsubstrat (3) aus dem Elastomermaterial, wobei das Beschichtungsmaterial (11) ein Polymermaterial enthaltendes Schmiermittel (13) enthält,
(b) Erwärmen des mit dem Beschichtungsmaterial (11) versehenen Grundsubstrats
(3) auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Polymermaterials, das im Schmiermittel (13) enthalten ist, wobei sich ein Polymerfilm (17) auf der Oberfläche des Elastomerprofϊles ausbildet,
(c) Bestrahlen des Elastomerpro fϊles, um den Polymerfilm (17) zu härten.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schmiermittel (13) enthaltene Polymermaterial als Schmierstoff wirkt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel (13) einen festen Schmierstoff enthält, der in Form von Partikeln vorliegt, die mit dem Polymermaterial zumindest teilweise beschichtet sind.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Po- lymermaterial ein Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt ist.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wachs Paraffinwachs oder ein mikrokristallines Wachs ist.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ausgewählt ist aus Polyethylen, insbesondere LDPE, LLDPE, HDPE, Polypropylen, Polytetrafluorethylen, Polyamiden, oder PTFE-modifϊziertem Polyethylen.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Schmiermittel ausgewählt ist aus Graphit, Polytetrafluorethylen, Molybdändisulfϊd, Talkum, Polyamidpulver, Polyethylenpulver oder Mischungen daraus.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das E- lastomermaterial für das Grundsubstrat (3) ausgewählt ist aus Naturkautschuk, ChIo- ropren-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Terpolymer, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Polyurethan, Butylkautschuk, Nitrilkautschuk, Silikonkautschuk, thermoplastischen E- lastomeren sowie Mischungen daraus.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestrahlen in Schritt (c) mit Elektronenstrahlen oder Gammastrahlung erfolgt.
10. Elastomerprofil mit einem Grundsubstrat aus einem Elastomermaterial, eine Beschich- tung (5) aus einem Beschichtungsmaterial (11) umfassend, das ein zumindest ein Polymermaterial enthaltendes Schmiermittel (13) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (5) eine erste Schicht (15) aus dem Beschichtungsmaterial (11) aufweist, auf der eine zweite Schicht (17) ausgebildet ist, die im Wesentlichen vernetztes PoIy- mermaterial enthält.
11. Elastomerprofil gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel (13) weiterhin einen festen Schmierstoff enthält, der vorzugsweise ausgewählt ist aus Graphit, Polytetrafluorethylen, Molybdändisulfid, Talkum, Polyamidpulver, Polyethy- lenpulver oder Mischungen daraus.
12. Elastomerprofil gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ausgewählt ist aus Polyethylen, insbesondere LDPE, LLDPE, HDPE, Polypropylen, Polytetrafluorethylen, Polyamiden, PTFE-modifϊziertem Polyethylen, oder ein Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt ist.
13. Elastomerprofil gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomermaterial des Grundsubstrates (3) ausgewählt ist aus Naturkautschuk, Chloropren-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Terpolymer, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Polyurethan, Butylkautschuk, Nitrilkautschuk, Silikonkautschuk, thermoplastischen
Elastomeren sowie Mischungen daraus.
14. Verwendung des Elastomerpro fϊles gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 oder eines nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellten Elastomerpro- files (1) als Wischgummi für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen oder für Scheibenabzieher, als Türdichtung, als Windschutzscheibendichtung, als Fensterdichtung in Fahrzeugen, als Elastomerdichteinsatz, als Elastomer-Dichtprofü, als O-Ring oder als Elastomerführungsprofil.
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