Beschreibung

Titel

Gummimaterial eines Wischblattes für Scheibenwischer und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gummimaterial eines Wischblattes für Scheibenwischer, ein Wischblatt dieses enthaltend sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Stand der Technik

Wischgummimaterialien für Scheibenwischer sind einer Vielzahl physikalischer und mechanischer Anforderungen unterworfen. So müssen diese nicht nur ein befriedigendes Wischbild beispielsweise auf einer zu reinigenden Glasoberfläche zeigen, sondern darüber hinaus abriebfest und UV- bzw. ozonbeständig sein.

So sind beispielsweise aus der JP 358 758 7 B2 Wischblätter bekannt, die auf der Basis einer Mischung von Naturkautschuk und Chloropren zusammen mit Füllstoffen und Verarbeitungshilfsstoffen ausgeführt sind. Naturkautschuk und

Chloropren weisen jedoch unterschiedliche Polaritäten auf. So ist Naturkautschuk verhältnismäßig unpolar, wohingegen Chloropren ein polares Verhalten zeigt.

Diese Differenz bezüglich der Polarität beider Gummikomponenten erschwert nicht nur die Vermischung beider Gummimaterialien im Rahmen der Herstellung des Wischgummimaterials, sondern kann auch zu einer Migration der Verarbeitungshilfsstoffe, wie beispielsweise Vulkanisationschemikalien wie Beschleunigern oder Retardern, oder von Weichmachern und Prozesshilfsstoffen in die polarere Chloroprenphase führen. Die Anreicherung der genannten

Substanzen in der Chloroprenphase birgt beispielsweise die Gefahr, dass es bereits in der Rohgummimischung zu einer vorzeitigen Aushärtung kommt, wobei mikroskopische Frühvulkanisate entstehen, die die Wischqualität eines resultierenden Gummimaterials deutlich beeinträchtigen können. Weiterhin kann eine inhomogene Verteilung des Härters in einer Rohgummimischung zu einer lokalen unvollständigen Härtung bzw. zu einer lokalen übermäßigen Aushärtung des Gummisystems führen, was einen nachteiligen Effekt auf die Alterungseigenschaften eines resultierenden Wischgummis haben kann.

Offenbarung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wischgummimaterial bereitzustellen, das aus einer Mischung mindestens zweier Gummikomponenten hergestellt werden kann und die aus dem Stand der Technik resultierenden

Nachteile vermeidet.

Vorteile der Erfindung

Das Gummimaterial für Wischblätter eines Scheibenwischers sowie das Verfahren zur Herstellung desselben mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, löst in vorteilhafter Weise die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe. Das erfindungsgemäße Gummimaterial umfasst eine erste und eine zweite Gummikomponente, wobei sich die erste und zweite

Gummikomponente hinsichtlich ihrer Polarität unterscheiden. Erfindungsgemäß wird die Gummikomponente geringerer Polarität zumindest teilweise durch ein chemisch funktionalisiertes Derivat ersetzt. Auf diese Weise werden die Polaritäten beider Gummikomponenten angeglichen. Dies führt zu einer guten Mischbarkeit der Gummikomponenten des vorliegenden Gummimaterials und beugt einer Migration von Füllstoffen oder Verarbeitungshilfsstoffen während der Durchmischung des Gummimaterials im Rohzustand vor. Ein resultierendes Wischblatt zeigt somit ein sehr gutes Wischverhalten und zeichnet sich durch eine einfache Herstellbarkeit aus.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ist z.B. die erste Gummikomponente mit geringer Polarität ein Polymerisat eines Butadienderivats, wie beispielsweise Naturkautschuk (NR), Butadiengummi (BR),

Styrolbutadiengummi (SBR), Isobuthylisoprengummi (N R) oder Isoprengummi (I R), so wird dieses vorteilhaft zumindest teilweise durch sein funktionalisiertes Derivat substituiert. So kann beispielsweise NR zumindest teilweise durch ein epoxidiertes Naturkautschuk (ENR) ersetzt werden. Weiterhin kann I R als erste Gummikomponente geringer Polarität zumindest teilweise durch ein epoxidiertes

I R ersetzt werden.

Ist die erste Gummikomponente geringer Polarität aus BR, SBR oder N R gebildet, so können diese jeweils durch ein halogeniertes, alkoxiliertes oder mit tertiären Aminfunktionen versehenes Derivat ersetzt werden. Auf diese Weise kann eine Angleichung der Polarität dieser auf einem Butadienderviat beruhenden Gummikomponenten an polare weitere Gummikomponenten wie Chloropren oder Polyvinylchlorid erreicht werden. Auch der Ersatz von BR als erster Gummikomponente geringer Polarität durch ein Copolymer von Butadien mit Acrylnitril führt zu einer Anhebung der Polarität der ersten

Gummikomponente.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM) oder Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM) als erste Gummikomponente mit geringer Polarität durch ein alkoxiliertes oder mit tertiären Aminfunktionen bzw.

Nitrilgruppen versehenes Derivat ersetzt wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn als zweite Gummikomponente mit einer hohen Polarität ein hydriertes Butadiengummi (HNBR), ein Ethylvinylacetat (EVM) ein chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) oder ein chloriertes Polyethylen (CM) zum Einsatz kommt. Auch in diesem Fall kommt es zu einer Angleichung der

Polaritäten beider Gummikomponenten, verbunden mit den bereits geschilderten Vorteilen.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Gummikomponente geringer Polarität durch ein Derivat ersetzt, das

seinerseits nur teilweise auf chemischem Wege funktionalisiert wurde. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass Gummiderivate, die eine hohe Zahl an funktionellen Gruppen innerhalb des Moleküles aufweisen, zu einer übermäßigen Aushärtung des gesamten Systems führen können und somit zu einer unbefriedigenden Wischqualität des resultierenden Wischgummis.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Figur verdeutlicht und in der nachfolgenden

Beschreibung näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Wischgummiprofils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

In Figur 1 ist ein Wischgummiprofil 10 für Wischblätter eines Scheibenwischers dargestellt. Dieses ist im Wesentlichen streifenförmig ausgeführt und umfasst ein verbreitertes Kopfteil 12, das über einen Umlegesteg 14 mit einem Keil 16 verbunden ist. Das Kopfteil 12 weist Aussparungen 18 für die Aufnahme einer nicht dargestellten außen liegenden Federschiene auf. Der Keil 16 verjüngt sich an seiner dem Kopfteil 12 abgewandten und einer zu reinigenden Glasfläche zugewandten Seite zu einer Wischlippe 20. Das Wischgummiprofil 10 kann in seinen Kompartimenten Kopfteil 12, Keil 16 und Umlegesteg 14 einstückig aus ein und demselben Gummimaterial ausgeführt sein. Es ist jedoch auch möglich, den Kopf 12 und den Keil 16 aus verschiedenen Gummimaterialien auszuführen, da sich das mechanische Anforderungsprofil für beide Profilkomponenten deutlich unterscheidet.

Um eine gute Wischqualität des resultierenden Wischgummiprofils 10 zu erreichen, ist dies vorzugsweise aus einer Mischung mindestens zweier Gummikomponenten ausgeführt. So wird beispielsweise als erste Gummikomponente Naturkautschuk gewählt und als zweite Gummikomponente Chloropren (CR), Polyvinylchlorid (PVC) oder NBR/PVC-Verschnitte. Um die

Polaritätsdifferenz zwischen Naturkautschuk und Chloropren bzw. PVC oder NBR/PVC zu verringern, wird Naturkautschuk zumindest teilweise durch ein epoxidiertes Naturkautschuk ENR ersetzt, wobei das verwendete ENR einen Epoxidierungsgrad von beispielsweise 15 bis 50 %, vorzugsweise von 15 bis 25% aufweist.

In gleicher Weise kann ein Isoprengummi als erste Gummikomponente geringer Polarität in einer Gummimischung mit Chloropren oder PVC durch dessen epoxidiertes Derivat zumindest teilweise ersetzt werden.

Werden als erste Gummikomponente EPDM, EPM, BR oder NR eingesetzt, so können diese zur Angleichung ihrer Polarität mit der Polarität einer zweiten, deutlich polareren Gummikomponente, wie beispielsweise HNBR, EVM, CM, CSM, CR oder PVC zumindest teilweise durch ein funktionalisiertes Derivat ersetzt werden. Als funktionalisierte Derivate werden insbesondere die zumindest teilweise halogenierten, die zumindest teilweise alkoxilierten oder aryloxilierten Derivate verstanden, aber auch Derivate, die zumindest teilweise mit tertiären Amingruppen oder Nitrilgruppen substituiert sind.

Nachfolgend sind exemplarisch Ausführungsbeispiele für beispielhafte Gummimischungen angegeben. Die Angaben in Gewichtsprozent entsprechen dem Anteil des entsprechenden Elastomers am Gesamtgehalt an Elastomeren in der Gummimischung:

Die Herstellung des Gummimaterials in Form des Wischgummiprofils 10 erfolgt vorzugsweise so, dass zunächst eine Mischung einer ersten Gummikomponente mit einer zweiten Gummikomponente erfolgt, wobei die erste Gummikomponente geringerer Polarität zumindest teilweise durch ein funktionalisiertes, polares Derivat ersetzt ist, sodass sich die Polaritäten von erster und zweiter Gummikomponente angleichen. Weiterhin werden Verarbeitungshilfsstoffe und Füllstoffe der Gummimischung zugesetzt und es erfolgt nachfolgend eine Formgebung mittels Spritzguss oder Extrusion. Abschließend folgt ein Härtungsbzw. Vernetzungsprozess sowie ggf. eine Oberflächenbehandlung des erzeugten Wischgummiprofils 10.