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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dispersionsbeschichteten Wischgummis.
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Stand der Technik
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Offenbarung der Erfindung
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Wischgummis von Scheibenwischern dienen dazu, bei Nässe eine gute Sicht durch eine Scheibe zu gewährleisten.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 000 072 A1 beschreibt ein Wischgummi, welches zumindest teilweise mit einer Pulverbeschichtung aus einem stark vorvernetzten Natur- und/oder Synthese-Kautschukpulver versehen ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
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Die Druckschrift
DE 10 2007 034 328 A1 beschreibt ein Strangextrudat und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Dabei ist das Strangextrudat aus einem Elastomermaterial ausgebildet, auf welchem eine Beschichtung aus einem Polymermaterial aufgebracht ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Wischgummis, insbesondere für ein Wischblatt beziehungsweise einen Scheibenwischer, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs.
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Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Wischgummis, insbesondere für einen Scheibenwischer, umfasst die Verfahrensschritte:
- a) Ausbilden eines Wischgummigrundkörpers (10;100) aus einem Natur- und/oder Synthese-Kautschuk und
- b) Beschichten zumindest eines Teils des Wischgummigrundkörpers (10;100) mit einer Natur- und/oder Synthese-Kautschuk-Dispersion (40;140), wobei die Kautschuk-Dispersion (40; 140) mindestens einen Füllstoff enthält, und wobei der mindestens eine Füllstoff vor oder während einer Polymerbildungsreaktion zu einem Reaktionsgemisch zur Ausbildung der Kautschuk-Primärdispersion zugegeben wird und wobei der mindestens eine Füllstoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen-Partikeln, insbesondere Partikeln aus ultrahochmolekularem Polyethylen, und/oder Nanotonerde, insbesondere exfoliierte und/oder exfoliierbare Nanotonerde.
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Dispersionsbeschichten hat den Vorteil, dass es ein gesundheits- und umweltfreundliches Beschichtungsverfahren ist. Insbesondere kann Dispersionsbeschichten mit einem geringeren Aufwand an Schutzmaßnahmen und damit auch mit einem geringeren Kostenaufwand durchgeführt werden als andere Beschichtungsverfahren, wie zum Beispiel Pulverbeschichten und Schmelzbeschichten. Zudem kann durch Dispersionsbeschichten nicht nur eine physikalische, sondern auch eine chemische Verbindung und somit eine stabilere Anbindung der Beschichtung an dem Wischgummigrundkörper erzielt werden als mit anderen Beschichtungsverfahren, wie zum Beispiel Pulverbeschichten und Schmelzbeschichten. Ferner ist Dispersionsbeschichten vorteilhafterweise ein In-Line-fertigungsfähiges Beschichtungsverfahren.
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Dadurch, dass nicht nur der Wischgummigrundkörper, sondern auch die Beschichtung aus einem Natur- und/oder Synthese-Kautschuk - und beispielsweise nicht aus einem anderen, zum Beispiel chemisch unkompatiblen und/oder unelastischen, Polymermaterial - ausgebildet wird, kann die Anbindungsstabilität der Beschichtung an dem Wischgummigrundkörper vorteilhafterweise ebenfalls verbessert und eine Rissbildung in der Beschichtung vermieden werden.
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Die Untergliederung des Wischgummis in Wischgummigrundkörper und Beschichtung beziehungsweise die mehrschrittige, insbesondere zweischrittige, Herstellung hiervon hat zudem den Vorteil, dass der Wischgummigrundkörper aus einem Material mit anderen Eigenschaften als die Beschichtung ausgebildet werden kann. So kann zum Beispiel der Wischgummigrundkörper, welcher verglichen mit der Beschichtung einen deutlich höheren Materialeinsatz erfordert, aus einem kostengünstigen Material, wie zum Beispiel Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), hergestellt werden. Bei der Beschichtung werden hingegen auch kostenintensivere beziehungsweise teure Materialien, nämlich Polymere und Füllstoffe, wie Nanopartikel-Füllstoffe, insbesondere in (sehr) geringen Mengen, eingesetzt. Aufgrund des vergleichsweise geringen Materialeinsatzes für die Beschichtung, können so sogar gegebenenfalls auch beim Einsatz von kostenintensiveren Materialien in der Beschichtung die Gesamtmaterialkosten sogar reduziert werden. Zudem ermöglicht eine Untergliederung des Wischgummis in Wischgummigrundkörper und Beschichtung, die Materialien der Abschnitte auf ihre jeweilige Funktion hin zu optimieren. Der Wischgummigrundkörper kann zum Beispiel aus einem Material mit einer guten Formbeständigkeit, wie zum Beispiel dem zudem kostengünstigen Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), ausgebildet werden, wohingegen das Material der Beschichtung im Hinblick auf eine hohe Abriebbeständigkeit, insbesondere Oberflächenhärte, einen geringen Reibungskoeffizient, und/oder eine Minimierung von Wischgeräuschen (Englisch: „running noise“), zum Beispiel durch reibungsinduzierte Vibrationen hervorgerufene Wischgeräusche, optimiert ausgelegt werden kann. Zum Beispiel kann das Material der Beschichtung mit einer höheren Vernetzungsdichte und damit einhergehend mit einer geringeren Flexibilität beziehungsweise höheren Härte, beispielsweise einer Shore-Härte von etwa 90, ausgestattet werden als das Material des Wischgummigrundkörpers, welches beispielsweise mit einer Shore-Härte von etwa 65 ausgelegt werden kann, insbesondere ohne dabei die Gesamtflexibilität des Wischgummis negative zu beeinflussen. Zusätzlich weist das Material der Beschichtung spezielle Füllstoffe auf, welche im Hinblick auf eine Reibungsreduzierung beziehungsweise eine Wischqualitätsverbesserung und/oder Geräuschminimierung optimiert ausgelegt sind, wohingegen im Material des Wischgummigrundkörpers auf derartig spezialisierte und zumeist teure Füllstoffe verzichtet und gegebenenfalls einfachere, besser verfügbare und/oder kostengünstigere Füllstoffe eingesetzt werden können. Zudem ermöglicht die Kautschuk-Dispersionsbeschichtung vorteilhafterweise auf eine Graphitbeschichtung, welche herkömmlicherweise zur Bildung von Wasserflecken und/oder Streifen neigt und in der Regel nur zur einer geringwertigen unmittelbaren Wischqualität führt, zu verzichten.
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Erfindungsgemäß ist die Kautschuk-Dispersion eine Primärdispersion.
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Unter einer Primärdispersion kann insbesondere eine Dispersion verstanden werden, welche durch eine Polymerbildungsreaktion, beispielsweise durch Emulsionspolymerisation oder Suspensionspolymerisation, direkt aus Monomeren und insbesondere nicht durch Dispergieren eines (anderweitig hergestellten) Polymeres, insbesondere Kautschuks, (Sekundärdispersion), hergestellt ist.
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Einer Primärdispersion kann vorteilhafterweise eine höhere chemische Reaktivität als eine Sekundärdispersion aufweisen, was sich vorteilhaft auf die Stabilität der Anbindung der Beschichtung an dem Wischgummigrundkörper auswirken kann. Zudem kann durch eine Primärdispersion gegebenenfalls eine gleichmäßigere und/oder dünnere Beschichtung erzielt werden. Darüber hinaus kann durch eine Primärdispersion ein nachstehend näher erläuterter, exfoliierender und/oder agglomerationshemmender Effekt auf Füllstoffe erzielt werden, welcher sich vorteilhaft auf die Eigenschaften der Beschichtung und damit des Wischgummis auswirken kann.
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Erfindungsgemäß enthält die Kautschuk-Dispersion mindestens einen Füllstoff.
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Erfindungsgemäß wird der mindestens eine Füllstoff vor oder während einer Polymerbildungsreaktion zu einem Reaktionsgemisch zur Ausbildung der Kautschuk-Primärdispersion zugegeben. Dies hat den Vorteil, dass eine besonders feine Verteilung des Füllstoffs in der Dispersion erzielt und eine Agglomeration von Füllstoffpartikeln vermieden werden kann. Dadurch kann wiederum eine besonders gleichmäßige Beschichtung erzielt und/oder ein durch den Füllstoff auf die Eigenschaften der Beschichtung beziehungsweise des Wischgummis, insbesondere die Wischeigenschaften, bewirkter Effekt verbessert werden. Dies ist insbesondere beim Einsatz von Nanopartikel-Füllstoffen vorteilhaft, da sowohl eine bei Nanopartikel-Füllstoffen besonders ungewünschte Agglomeration verringert oder sogar vermieden werden kann, als auch gegebenenfalls ein (zusätzlicher) exfoliierender Effekt auf Nanopartikel-Füllstoffpartikel, wie zum Beispiel Nanoröhren und/oder Schichtsilikate, bewirkt werden kann.
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Das Reaktionsgemisch zur Ausbildung der Kautschuk-Primärdispersion kann dabei insbesondere eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Monomere und gegebenenfalls Oligomere sowie Zusatzstoffe, wie Tenside und/oder Schutzkoloide, umfassen. Die Polymerbildungsreaktion kann dabei insbesondere durch Zugabe eines, beispielsweise wasserlöslichen, Initiators zu dem Reaktionsgemisch initiiert und somit der Beginn der Polymerisationsreaktion gezielt gesteuert - und beispielsweise auf einen Zeitpunkt nach oder während der Füllstoffzugabe eingestellt - werden.
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Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Füllstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen-Partikeln, insbesondere Partikeln aus ultrahochmolekularem Polyethylen, und/oder Nanotonerden (Nanoclays, Nanotonmineralien), insbesondere exfoliierte und/oder exfoliierbare Nanotonerde (Englisch: exfoliated nanoclay).
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Optional ist ein zusätzlicher Füllstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nanopartikel-Füllstoffen, Partikeln aus Polyethylen hoher Dichte, Polytetrafluorethylen-Partikeln (PTFE-Artikeln) und Mischungen davon; im Rahmen einer Ausführungsform sind als zusätzlicher Füllstoff Kohlenstoffnanoröhren, insbesondere exfoliierte Kohlenstoffnanoröhren (Englisch: exfoliated carbon nanotubes), ausgewählt.
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Durch diese vergleichsweise kostspieligen Füllstoffe können die Eigenschaften der Beschichtung beziehungsweise des Wischgummis, insbesondere die Wischqualität und/oder das Wischverhalten, beispielsweise im Hinblick auf eine Laufgeräuschminimierung, verbessert werden. Deren Einsatz in der Beschichtungsdispersion ermöglicht es dabei geringe Materialmengen einzusetzen und dadurch insgesamt die Materialkosten gering zu halten.
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Unter einem Nanopartikel-Füllstoff kann insbesondere ein Füllstoff verstanden werden, welcher zumindest beim Einsatz als Füllstoff innerhalb einer Polymermatrix zumindest im Wesentlichen in Form von Nanopartikel vorliegt. Insbesondere kann unter einem ein Nanopartikel-Füllstoff sowohl ein Füllstoff, welcher bereits vor dem Einbringen in die Polymermatrix voneinander separierte beziehungsweise exfoliierte Nanopartikel umfasst beziehungsweise zumindest im Wesentlichen daraus ausgebildet ist, als auch ein exfoliierbarer Füllstoff verstanden werden, welcher erst in der Kautschuk-Dispersion durch Exfoliation/Separation in Nanopartikel überführt werden kann.
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Unter Nanopartikeln können Partikel verstanden werden, welche zumindest in einer Raumrichtung eine Größe im Nanometerbereich, insbesondere von kleiner oder gleich 1000 nm, beispielsweise von kleiner oder gleich 100 nm, gegebenenfalls von kleiner oder gleich 25 nm, aufweisen.
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Vor dem Einbringen in die Polymermatrix kann ein, insbesondere exfoliierbarer, Nanopartikel-Füllstoff gegebenenfalls auch größere Partikel, beispielsweise mit Schichtstruktur, zum Beispiel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von kleiner oder gleich 20 µm, insbesondere von kleiner oder gleich 10 µm, aufweisen. Partikel mit einer Schichtstruktur können zum Beispiel vor dem Einbringen in die Polymermatrix eine durchschnittliche Partikelgröße von kleiner oder gleich 10 µm aufweisen und innerhalb der Schichtstruktur Schichten mit Schichtdicken im Nanometerbereich, zum Beispiel von etwa 1 nm, aufweisen, welche dann beim Einsatz als Füllstoff innerhalb der Polymermatrix voneinander separiert werden und schichtförmige beziehungsweise plättchenförmige Nanopartikel ausbilden.
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Es ist jedoch ebenso möglich, dass ein Nanopartikel-Füllstoff auch schon vor dem Einbringen in die Polymermatrix separierte beziehungsweise exfoliierte Nanopartikel umfasst beziehungsweise zumindest im Wesentlichen daraus ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise durch eine exfoliierende Vorbehandlung, zum Beispiel durch eine organische Modifizierung, erzielt werden.
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Durch diese oben genannten besonders kostspieligen Füllstoffe können die Eigenschaften der Beschichtung beziehungsweise des Wischgummis, insbesondere die Wischqualität und/oder das Wischverhalten, beispielsweise im Hinblick auf eine Laufgeräuschminimierung, besonders stark verbessert werden, wobei deren Einsatz in der Beschichtungsdispersion, nicht nur eine Minimierung der Materialkosten, sondern auch - aufgrund der vorstehend erläuterten agglomerationshemmenden und/oder exfoliierenden/separierenden Wirkung - eine Verbesserung des durch diese Füllstoffe erzielbaren Effektes bewirken kann.
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Unter einer Nanotonerde (Nanoclay) kann insbesondere ein Material verstanden werden, welches ein, insbesondere mineralisches, Schichtsilikat, beispielsweise Montmorillonit, Bentonit, Kaolinit, Hectorit und/oder Halloysit, umfasst oder daraus ausgebildet ist, welches (exfoliierte/separierte) Nanopartikel umfasst und/oder Nanopartikel ausbilden kann (zu Nanopartikeln exfoliierbar/separierbar ist).
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Montmorillonit-Nanotonerden können zum Beispiel Aluminiumsilikatschichten mit Schichtdicken um etwa 1 nm aufweisen, welche zu einem etwa 10 µm großen, mehrlagigen Schichtsystem gestapelt sind und welche sich beim Einbringen in eine Polymermatrix voneinander trennen und schichtförmige beziehungsweise plättchenförmige Nanopartikel mit einem hohen Aspektverhältnis (nm × µm) bilden.
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Halloysit-Nanotonerden können hingegen in Form von zweilagigen Aluminiumsilikatnanoröhrchen, beispielsweise mit einer durchschnittlichen Größe von etwa 15 nm x etwa 1000 nm, ausgebildet sein.
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Zudem können Nanotonerden in einer organisch modifizierten Form eingesetzt werden, beispielsweise um (direkt) exfoliierte/separierte Nanopartikel bereitzustellen und/oder eine Exfoliation/Separation innerhalb der Polymermatrix zu bewirken beziehungsweise zu verbessern.
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Betonit kann zum Beispiel in Form eines quaternären Alkylammoniumbetonitsalzes vorteilhaft als organisch modifizierte Nanotonerde eingesetzt werden.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird der Wischgummigrundkörper in Verfahrensschritt a) durch Extrusion, insbesondere in Form eines Wischgummigrundkörper-Strangs, ausgebildet. Extrusion ist vorteilhafterweise ein In-Line-fertigungsfähiges Verfahren
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Der Wischgummigrundkörper kann insbesondere eine Wischlippe, einen Kippsteg und einen Befestigungsabschnitt umfassen. Dabei kann die Wischlippe insbesondere über den Kippesteg mit dem Befestigungsabschnitt verbunden sein. Im einsatzbereiten Wischgummi kann die Wischlippe insbesondere zwei Seitenflächen und eine Stirnfläche aufweisen. Zwischen den Seitenflächen und der Stirnfläche können dabei insbesondere Wischkanten ausgebildet werden.
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Grundsätzlich ist es möglich in Verfahrensschritt a) ein Einzelprofil beziehungsweise einen Einzelprofil-Strang auszubilden, bei dem die Wischlippe direkt in der einsatzbereiten Form (zwei Seitenflächen, eine Stirnfläche und zwei Wischkanten) ausgebildet wird.
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Vorzugsweise wird der Wischgummigrundkörper in Verfahrensschritt a) jedoch in Form eines Doppelprofils, insbesondere Doppelprofil-Strangs, ausgebildet. Unter einem Doppelprofil kann ein Körper verstanden werden, welcher der Form von zwei an den späteren Stirnflächen der Wischlippen verbundenen Wischgummis entspricht. Durch Trennen, beispielsweise Schneiden, insbesondere in Längsrichtung des Doppelprofils, können aus einem derartigen Doppelprofil zwei Einzelprofile beziehungsweise Einzelprofil-Stränge ausgebildet werden, deren Wischlippen-Stirnflächen durch die Trenn- beziehungsweise Schnittflächen ausgebildet werden.
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Vorzugsweise wird die Kautschuk-Dispersion in Verfahrensschritt b) zumindest auf einen, insbesondere die (späteren) Wischkanten bildenden, Bereich der Seitenflächen der Wischlippe (des Einzelprofils oder des Doppelprofils) aufgebracht. Diese Bereiche haben beim Einsatz des Wischgummis einen besonders hohen Effekt auf die Wischqualität beziehungsweise Wischeigenschaften des Wischgummis.
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Im Fall eines Einzelprofils kann in Verfahrensschritt b) auch die Stirnfläche zwischen den beiden Seitenflächen der Wischlippe mit der Kautschuk-Dispersion beschichtet werden.
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Da das Trennen vorzugsweise nach Verfahrensschritt b) erfolgt und folglich bei einem Doppelprofil während des Beschichtens von Verfahrensschritt b) noch keine Stirnflächen ausgebildet sind, können im Fall eines Doppelprofils die Stirnflächen der Wischlippen insbesondere unbeschichtet sein. Die Seitenflächenbereiche der Wischlippe, welche später (nach dem Trennen) die Wischkanten bilden und für die Wischqualität beziehungsweise Wischeigenschaften des Wischgummis im Wesentlichen verantwortlich sind, können jedoch auch im Fall einer Herstellung über ein Doppelprofil auf einfache Weise beschichtet werden. Durch eine Herstellung mittels Doppelprofil kann vorteilhafterweise die herstellbare Wischgummi-Stückzahl pro Zeiteinheit deutlich erhöht, beispielsweise in etwa verdoppelt, werden.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Beschichten in Verfahrensschritt b) durch Aufsprühen der Kautschuk-Dispersion. Insbesondere kann Verfahrensschritt b) mittels Sprühbeschichten erfolgen. So kann vorteilhafterweise in einem In-Line-Prozess eine gleichmäßige Beschichtung erzielt werden.
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Vorzugsweise ist der Wischgummigrundkörper beim Beschichten mit der Natur- und/oder Synthese-Kautschuk-Dispersion in Verfahrensschritt b) unvulkanisiert. Der Wischgummigrundkörper kann insbesondere zusammen mit der Beschichtung in eine nachstehend näher erläuterten Verfahrensschritt d) co-vulkanisiert und/oder vernetzt werden. Dies hat nicht nur den Vorteil, dass Verfahrensschritte zusammengefasst und dadurch die Herstellungszeit verkürzt werden kann, sondern kann sich zudem vorteilhaft auf die Stabilität der Anbindung der Beschichtung an dem Wischgummigrundkörper und die Ebenmäßigkeit der Beschichtung, beispielsweise die Vermeidung einer Rissbildung in der Beschichtung, auswirken.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt c): Trocknen des beschichteten Wischgummigrundkörpers. Durch das Trocknen kann insbesondere die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, aus der Kautschuk-Dispersionsbeschichtung entfernt werden. Das Trocknen in Verfahrensschritt c) kann insbesondere durch ein In-Line-fertigungsfähiges Trocknungsverfahren, beispielsweise mittels Infrarotstrahlung, erfolgen.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt d): (Co-)Vulkanisieren des getrockneten, beschichteten Wischgummigrundkörpers. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt den beschichteten Wischgummigrundkörper vor dem Vulkanisieren von Flüssigkeit zu befreien beziehungsweise zu trocknen, um eine möglichst gleichmäßige und fehlerfreie Beschichtung zu erzielen. Das Vulkanisieren in Verfahrensschritt d) kann vorteilhafterweise ebenfalls in einem In-Line-fertigungsfähigen Verfahren, beispielsweise in einem Salzbad, erfolgen.
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Weiterhin kann das Verfahren den Verfahrensschritt e): Trennen, insbesondere Schneiden, des Wischgummigrundkörpers in einzelne Wischgummis umfassen. Das Trennen in Verfahrensschritt e) kann ebenfalls in einem In-Line-fertigungsfähigen Verfahren erfolgen. Nach dem Trennen sind die Wischgummis einsatzbereit und können verpackt werden, was in einem Verfahrensschritt f) erfolgen kann. Insofern der Wischgummigrundkörper in Verfahrensschritt a) in Form eines Doppelprofils beziehungsweise Doppelprofil-Strangs ausgebildet wird, kann das Doppelprofil beziehungsweise der Doppelprofil-Strang in Verfahrensschritt e) in Einzelprofile getrennt werden. Dies kann beispielsweise durch Trennen, insbesondere Schneiden, längs des Doppelprofils und gegebenenfalls quer zum Doppelprofil-Strang erfolgen.
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Durch In-Line-Verfahren können vorteilhafterweise die Gesamtherstellungskosten reduziert werden.
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Da sowohl die Verfahrensschritte a) und b) als auch die Verfahrensschritte c), d) und/oder e) und gegebenenfalls f) in In-Line-fertigungsfähigen Verfahren durchgeführt werden können, ist es möglich, Wischgummis durch eine In-Line-Prozesskette, beispielsweise welche vollständig In-Line ausführbar ist, kostengünstig herzustellen.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird der Wischgummigrundkörper in Verfahrensschritt a) aus Chloroprenkautschuk (CR) und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) ausgebildet.
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Insbesondere kann der Wischgummigrundkörper aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) ausgebildet werden. Durch die Verwendung von Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk kann vorteilhafterweise beim Wischeinsatz eine besonders klare Sicht erzielt werden. Zudem ist Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk vorteilhafterweise kostengünstig und weist eine gute Formbeständigkeit auf.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform wird in Verfahrensschritt b) eine Naturkautschuk-(NR)-, Chloroprenkautschuk-(CR)- und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk-(EPDM)-Dispersion verwendet wird.
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Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung sind die Kautschuk-Dispersion (beziehungsweise die Beschichtung) und der Wischgummigrundkörper aus einem Natur- und/oder Synthese-Kautschuk des gleichen Typs, beispielsweise EPDM auf EPDM, NR auf NR, ausgebildet. So kann vorteilhafterweise eine besonders stabile Anbindung der Beschichtung an dem Wischgummigrundkörper erzielt werden.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform weist die Kautschuk-Dispersion einen höheren Vernetzeranteil als der Kautschuk des Wischgummigrundkörpers auf. So kann vorteilhafterweise ein höherer Vernetzungsgrad und damit eine höhere Härte der Beschichtung erzielt werden, was sich unter Anderen vorteilhaft auf die Abriebbeständigkeit und/oder den Reibungskoeffizienten der Beschichtung und damit auf die Wischeigenschaften und die Wischqualität des Wischgummis auswirken kann. Die gewünschte Gesamtflexibilität des Wischgummis kann dabei durch das Material des Wischgummigrundkörpers bereitgestellt werden.
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Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß hergestellten Wischgummi sowie auf die Figuren und die Figurenbeschreibung verwiesen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist ein Wischgummi, beziehungsweise für einen Scheibenwischer, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Das Wischgummi kann ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt sein.
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Das Wischgummi umfasst einen Wischgummigrundkörper aus einem Natur- und/oder Synthese-Kautschuk, wobei der Wischgummigrundkörper zumindest teilweise mit einer Natur- und/oder Synthese-Kautschuk-Dispersionsbeschichtung versehen ist.
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Die Dispersionsbeschichtung kann dabei insbesondere aus einer Kautschuk-Primärdispersion ausgebildet sein.
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Die Dispersionsbeschichtung umfasst mindestens einen Natur- und/oder Synthese-Kautschuk und mindestens einen Füllstoff.
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Die Dispersionsbeschichtung kann insbesondere Naturkautschuk (NR) und/oder Chloroprenkautschuk (CR) und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk-(EPDM) umfassen.
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Für den mindestens einen Füllstoff bzw. einen zusätzlichen Füllstoff gilt das oben Gesagte.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen
- 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Wischgummis; und
- 2 ein Schema zur Veranschaulichung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Wischgummi mit einem Wischgummigrundkörper 10 aus einem Natur- und/oder Synthese-Kautschuk. Der Wischgummigrundkörper weist eine Wischlippe 11, einen Kippsteg 12 und einen Befestigungsabschnitt 13 auf. Dabei ist die Wischlippe 11 über den Kippesteg 12 mit dem Befestigungsabschnitt 13 verbunden. Die Wischlippe 11 weist zwei Seitenflächen 11a,11b und eine Stirnfläche 11c auf. Zwischen den Seitenflächen 11a,11b und der Stirnfläche 11c sind die Wischkanten 11d,11e ausgebildet.
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1 zeigt, dass die Bereiche der Seitenflächen 11a,11b der Wischlippe 11, welche die Wischkanten 11d,11e ausbilden mit einer Natur- und/oder Synthese-Kautschuk-Dispersionsbeschichtung 40 versehen sind. Die Dispersionsbeschichtung 40 kann gegebenenfalls einen höheren Vernetzungsgrad als der Wischgummigrundkörper 10 und/oder Füllstoffe, insbesondere andere Füllstoffe als der Wischgummigrundkörper 10 umfassen. Zum Beispiel kann die Dispersionsbeschichtung 40 Nanopartikel-Füllstoffe, wie Kohlenstoff-Nanopartikel-Füllstoffe, beispielsweise Kohlenstoffnanoröhren, und/oder Nanotonerden, und/oder Partikeln aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE-Partikeln) und/oder Polytetrafluorethylen-Partikeln (PTFE-Partikeln) umfassen.
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1 zeigt weiterhin, dass im Rahmen der darin gezeigten Ausführungsform die kompletten Seitenflächen der Wischlippe 11 und des Kippesteges 12 mit der Dispersionsbeschichtung 40 versehen sind. Darüber hinaus ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform auch der Befestigungsabschnitt 13 teilweise mit der Dispersionsbeschichtung 40 versehen. Die Stirnfläche 11c der Wischlippe 11 ist hingegen unbeschichtet.
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Ein derartiges Wischgummi kann durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels eines Doppelprofils hergestellt werden, welche im Rahmen von 2 erläutert wird.
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2 veranschaulicht, dass in einem Verfahrensschritt a) ein Wischgummigrundkörper 10,10';100 in Form eines Wischgummigrundkörper-Doppelprofil-Strangs 10,10';100 durch Extrusion aus einem Natur- und/oder Synthese-Kautschuk ausgebildet wird. 1 zeigt, dass dabei das Doppelprofil 10,10';100 in Form von zwei Wischgummis ausgebildet ist, deren Wischgummigrundkörper 10,10', jeweils eine Wischlippe 11,11', einen Kippsteg 12,12' und einen Befestigungsabschnitt 13,13' aufweisen und die an den späteren Stirnflächen der Wischlippen 11,11' miteinander verbunden sind.
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2 zeigt weiterhin, dass in einem Verfahrensschritt b) zumindest ein Teil 11,11',12,12' des Wischgummigrundkörper-Doppelprofil-Strangs 10,10';100 mit einer Natur- und/oder Synthese-Kautschuk-Dispersion 240 beschichtet 40,40',140 wird. Die Kautschuk-Dispersion 240 wird dabei aus Düsen 200 auf die Seitenflächen der Wischlippen 11,11' und der Kippestege 12,12' und teilweise der Befestigungsabschnitte 13,13' des Wischgummigrundkörper-Doppelprofil-Strangs 10,10';100 aufgesprüht, von denen 200 in 2 jedoch nur eine, nämlich eine obere Düse 200, graphisch dargestellt ist. Die Düsen 200 müssen jedoch nicht wie in 2 dargestellt oberhalb und unterhalb des Wischgummigrundkörper-Doppelprofil-Strangs 10,10';100 angeordnet sein, sondern können auch seitlich des Wischgummigrundkörper-Doppelprofil-Strangs 10,10';100 angeordnet sein, welcher dann jedoch nicht horizontal, sondern vertikal ausgerichtet sein sollt (nicht dargestellt).
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2 veranschaulicht, dass dann in einem Verfahrensschritt c) der dispersionsbeschichtete Wischgummigrundkörper 10,10',40,40';100,140, beispielsweise mittels Infrarotstrahlung, getrocknet wird.
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2 illustriert weiterhin, dass anschließend in einem Verfahrensschritt d) der getrocknete, beschichtete Wischgummigrundkörper 10,10',40,40';100,140, beispielsweise in einem Salzbad, vulkanisiert wird. Dabei können der Wischgummigrundkörper 10,10';100 und die Dispersionsbeschichtung 40,40';140 insbesondere co-vulkanisiert werden.
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Anschließend kann der Wischgummigrundkörper-Doppelprofil-Strang 10,10',40,40';100,140 in einem weitern nicht dargestellten Verfahrensschritt e) in einzelne Wischgummis getrennt, insbesondere geschnitten, werden. Das Trennen beziehungsweise Schneiden kann dabei in Längsrichtung des Doppelprofils zur Ausbildung von zwei Einzelprofil-Strängen sowie quer zur Strangrichtung zum Erhalt einzelner Wischgummis erfolgen, welche dann wie in 1 gezeigt eine unbeschichtete Wischlippen-Stirnflächen an der Trennbeziehungsweise Schnittfläche aufweisen können.