具有交联的基体和滑动体的刮水橡胶的制作方法

文档序号:32750579发布日期:2022-12-31 00:29阅读:39来源:国知局

1.本发明涉及一种用于制造刮水橡胶的方法以及对应地制造的刮水橡胶。


背景技术:

2.当前,例如用于窗玻璃刮水器的刮水片的刮水器橡胶大多首先挤出为双型材条并且而后进行硫化。为了确保经摩擦降低的滑动漆-涂层的附着力,双条带则通常首先卤化或者借助等离子体来活化并且而后借助喷涂应用来涂覆有含溶剂的滑动漆。在固化之后、例如在干燥和/或硬化之后,双型材条的滑动漆-涂层在中部中被切割。这类传统的制造方法因此包括至少五个方法步骤(挤出、硫化、卤化/活化、涂层、固化、切割)。
3.公开文献de 10 2016 213 862 a1涉及一种用于制造用于窗玻璃刮水器的刮水片的刮水器橡胶的其他的方法。


技术实现要素:

4.本发明的主题是一种用于制造刮水橡胶的方法,该刮水橡胶尤其用于刮水片,例如用于窗玻璃刮水器、例如用于车辆,其中用于刮水橡胶的基体的第一材料和用于至少一个滑动体的第二材料共同挤出和/或注射和/或浇铸、尤其挤出成基体-滑动体-条。在此,至少一个滑动体遮盖了基体的表面的一部分,该部分确定用于刮水橡胶的刮水接触部。
5.在此,第一材料和第二材料尤其分别包括至少一种能交联的聚合物。
6.在此,第二材料尤其包括至少一种材料交联的交联剂,以用于将第二材料的至少一种能交联的聚合物与第一材料的至少一种能交联的聚合物交联起来,并且/或者,第一材料包括至少一种材料交联的交联剂,以用于将第一材料的至少一种能交联的聚合物与第二材料的至少一种能交联的聚合物交联起来。
7.在如此制造的刮水橡胶中,至少一个滑动体能够有利地承担滑动涂层的功能。通过将至少一个滑动体与基体一起挤出和/或注射和/或浇铸,由此相比于用于制造具有滑动漆-涂层的刮水橡胶的传统的制造方法能够有利地节省至少两个方法步骤,即对滑动漆-涂层的卤化/活化和固化、例如干燥和/或硬化。特别地,借助于该方法能够对至少一个滑动体有利地——与用于制造具有滑动漆-涂层的刮水橡胶的传统的制造方法相反——直接地、即在没有对环境有害的卤化以及无溶剂的情况下、尤其在不使用附加的有机溶剂的情况下进行施加,由此能够更容易地、更成本低廉地并且尤其也更环保地执行该方法。
8.通过将用于基体的第一材料和用于至少一个滑动体的第二材料共同挤出和/或注射和/或浇铸成基体-滑动体-条,由此已经能够有利地——相比于其中给已经硫化的基体涂覆有滑动漆涂层的制造方法——在基体与至少一种用作为滑动涂层的滑动体之间得到经改善的附着力。
9.通过第二材料包括至少一种材料交联的交联剂,该交联剂不仅设计用于对第二材料的至少一种能交联的聚合物进行交联而且也用于对第一材料的至少一种能交联的聚合物进行交联,并且/或者,通过第一材料包括至少一种材料交联的交联剂,该交联剂不仅设
计用于对第一材料的至少一种能交联的聚合物进行交联而且也用于对第二材料的至少一种能交联的聚合物进行交联,从而通过至少一种材料交联的交联剂能够有利地在第一材料与第二材料之间构造交联的化学键、尤其共价键,由此能够在基体与至少一个滑动体之间得到牢固的化学连接,该化学连接比纯物理附着明显更牢固,这能够有利地对在长寿命的范围内维持刮水橡胶的刮水质量起作用。
10.总体上,能够于是通过该方法以简单、成本低廉且环保的方式来制造刮水橡胶,能够在长寿命的范围内维持其刮水质量。
11.至少一个滑动体能够例如以两个滑动条带的形式挤出和/或注射和/或浇铸。例如,两个滑动条带能够构造在基体的两个对置的侧部处。
12.基体能够例如包括:至少一种刮水唇区段,该刮水唇区段尤其确定用于刮水橡胶的刮水接触部;至少一种倾斜接片区段和至少一种紧固区段。在此,至少一个滑动体例如能够构造在刮水唇区段的表面处、尤其在刮水唇区段的尖端处。例如,至少一个滑动体能够作为两个滑动条带构造在刮水唇区段的两个对置的侧部处、尤其刮水唇区段的尖端处,并且/或者,尤其至少一种刮水边缘、尤其两个刮水边缘构造在刮水唇区段的表面处、尤其刮水唇区段的尖端处。于是能够将至少一个滑动体有利地构造在功能上重要的位置处。
13.如果基体-滑动体-条挤出和/或注射和/或浇铸为单型材条,则基体能够例如包括一个刮水唇区段、一个倾斜接片区段和一个紧固区段。
14.如果基体-滑动体-条挤出和/或注射和/或浇铸为双型材条,则基体能够例如具有两个刮水唇区段、两个倾斜接片区段和两个紧固区段。在此,两个刮水唇区段能够尤其一方面彼此连接并且另一方面分别通过倾斜接片区段与紧固区段连接。
15.在一种实施方式的范围中,第一材料和第二材料包括来自相同的交联剂-种类的至少一种材料交联的交联剂。
16.交联剂-种类能够尤其理解为交联剂的种类或者说组类,其交联基于相同类型的交联机制。针对交联剂-种类的示例例如是过氧化物-交联剂的种类和/或硫交联剂的种类和/或异氰酸酯-交联剂的种类。
17.于是能够有利地进一步优化基体与至少一个滑动体之间的化学连接。
18.第一材料和第二材料能够原则上尤其分别不依赖于彼此地包括一种聚合物或两种或三种或更多种聚合物、例如一种能交联的聚合物或两种或三种或更多种能交联的聚合物。例如,第一材料和第二材料能够尤其分别不依赖于彼此地包括:来自一种聚合物种类的尤其能交联的聚合物或者来自相同或不同的、尤其不同的聚合物种类的两种或三种或更多种尤其能交联的聚合物的混合物,例如乙烯-丙烯-二烯三元共聚物和天然橡胶的混合物(英语:blend)或者聚氯丁二烯和天然橡胶的混合物。
19.聚合物-种类能够尤其理解为聚合物的种类或者说组类,它们由一种相同的单体或者说由多种相同的单体制造而成。针对聚合物-种类的示例例如是乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(epdm)的种类和/或聚氯丁二烯(cr)的种类和/或聚异戊二烯的种类和/或天然橡胶(nr)的种类。
20.在另一种实施方式的范围中,第一材料和第二材料包括来自相同的聚合物-种类的至少一种能交联的聚合物。于是能够有利地进一步优化基体与至少一个滑动体之间的化学连接。
21.在另一种实施方式的范围中,第一材料和第二材料分别至少包括过氧化物-能交联的聚合物和至少一种过氧化物-交联剂。于是能够有利地在过氧化地能交联的聚合物、如乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(epdm)的情况下进一步优化基体与至少一个滑动体之间的化学连接。
22.在另一种替代的或者附加的实施方式的范围中,第一材料和第二材料分别包括至少一种能硫交联的聚合物和至少一种硫交联剂。于是能够有利地在能通过硫来交联的聚合物、如聚氯丁二烯(cr)和/或聚异戊二烯和/或天然橡胶(nr)的情况下进一步优化基体与至少一个滑动体之间的化学连接。
23.交联剂能够包括尤其至少一种交联剂组分。有必要时,交联剂能够包括两种或更多种、有必要时甚至三种或四种或者更多种交联剂组分。
24.过氧化物-交联剂能够尤其包括至少一种过氧化物。例如,至少一种过氧化物能够包括或者是过氧化二异丙苯[cas 80-43-3]和/或二-(2-叔丁基-过氧异丙基)-苯[cas 25155-25-3]和/或过氧化叔丁基异丙苯[cas 3457-61-2]和/或2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)-己烷[78-63-7]和/或过氧化二叔丁基[110-05-4]和/或2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3[cas 1068-27-5]和/或丁基-4,4-二-(叔丁基过氧基)-戊酸酯[cas 995-33-5]和/或1,1,二-(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷[cas 6731-36-8]和/或叔丁基过氧苯甲酸酯[cas 614-45-9]。
[0025]
硫交联剂能够尤其包括至少一种硫供体。例如,至少一种硫供体能够包括或者是己内酰胺二硫化物和/或元素硫。此外,硫交联剂能够例如包括至少一种促进剂。至少一种促进剂能够例如包括或者是二硫代氨基甲酸酯和/或秋兰姆和/或噻唑和/或噻唑烷、例如3-甲基噻唑烷-硫酮-2[cas 1908-87-8],和/或噻唑次磺酰胺和/或鸟瞟呤。此外,能够给硫交联剂尤其给定活化剂、例如氧化锌。
[0026]
在另一种实施方式的范围中,第一材料的至少一种材料交联的交联剂和第二材料的至少一种材料交联的交联剂包括至少一种相同的交联剂组分。于是能够有利地进一步优化基体与至少一个滑动体之间的化学连接。
[0027]
在另一种实施方式的范围中,第一材料的至少一种材料交联的交联剂和第二材料的至少一种材料交联的交联剂包括至少一种相同的过氧化物和/或至少一种相同的硫供体和/或至少一种相同的促进剂。于是能够有利地进一步优化基体与至少一个滑动体之间的化学连接。
[0028]
在另一种实施方式的范围中,第二材料比第一材料更剧烈地交联。于是能够有利地优化刮水橡胶的刮水质量。在此,基体能够尤其装备有用于刮水运动的较高的弹性。在此,至少一个滑动体能够尤其有装备用于刮水功能和滑动功能的较高的硬度。
[0029]
在另一种实施方式的范围中,第二材料比第一材料包括更高的份额的能交联的官能团、例如双键和/或更高的浓度的至少一种交联剂组分、尤其更高的过氧化物-浓度和/或更高的促进剂-浓度和/或更高的硫-供体-浓度。于是能够有利地——尤其也在把来自相同的聚合物-种类的能交联的聚合物使用在第一和第二材料中,例如将乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(epdm)使用在第一和第二材料中或者将聚氯丁二烯(cr)使用在第一和第二材料中或者将聚异戊二烯、尤其天然橡胶(nr)使用在第一和第二材料中的情况下——得到第二材料的更剧烈的交联和因此更高的硬度以及第一材料的更低的交联和因此更高的弹性。
[0030]
在另一种实施方式的范围中,第一材料和第二材料分别包括来自乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的种类的至少一种过氧化物-能交联的聚合物以及至少一种过氧化物-交联剂。在此,第二材料能够尤其比第一材料包括更高的份额的能交联的官能团、例如双键,例如更高的份额的乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的二烯,和/或尤其更高的份额的具有至少一种附加的双键的化合物、例如聚丁二烯和/或聚异戊二烯和/或乙二醇-二甲基丙烯酸酯,和/或更高的过氧化物-浓度。于是能够有利地得到第二材料的更剧烈的交联和因此更高的硬度以及第一材料的更低的交联和因此更高的弹性。
[0031]
例如,第一材料涉及其聚合物质量总重量能够包括≥90%重量至≤95%重量的乙烯-丙烯-二烯三元共聚物,≥3%重量至≤5%重量的具有至少一种附加的双键的化合物、例如聚丁二烯和/或聚异戊二烯和/或乙二醇-二甲基丙烯酸酯,以及≥1%重量至≤5%重量的过氧化物。第二材料涉及其聚合物质量总重量能够例如包括≥65%重量至≤85%重量的乙烯-丙烯-二烯三元共聚物,≥10%重量至≤20%重量的具有至少一种附加的双键的化合物、例如聚丁二烯和/或聚异戊二烯和/或乙二醇-二甲基丙烯酸酯,以及≥5%重量至≤15%重量的过氧化物。
[0032]
在另一种替代的或附加的实施方式的范围中,第一材料和第二材料分别包括来自聚氯丁二烯的种类的至少一种能硫交联的聚合物以及至少一种硫交联剂。在此,第二材料能够比第一材料包括更高的促进剂-浓度。于是能够有利地得到第二材料的更剧烈的交联和因此更高的硬度以及第一材料的更低的交联和因此更高的弹性。
[0033]
在另一种替代的或附加的实施方式的范围中,第一材料和第二材料分别至少包括来自聚异戊二烯和/或天然橡胶的种类的能硫交联的聚合物以及至少一种硫交联剂。在此,第二材料尤其能够比第一材料包括更高的硫-供体-浓度和/或更高的促进剂-浓度。于是能够有利地得到第二材料的更剧烈的交联和因此更高的硬度以及第一材料的更低的交联和因此更高的弹性。
[0034]
在另一种实施方式的范围中,第二材料是糊状的。糊状的形状具有下述优点,即:在包括第二材料的固体润滑剂中能够比在以悬浮的形式的使用的情况下研磨得小得多。通过更小的研磨又能够得到对刮水橡胶的刮水质量和滑动体的耐磨性以及因此刮水橡胶的寿命的改善。
[0035]
在另一种实施方式的范围中,第二材料此外包括至少一种固体润滑剂、尤其石墨和/或聚四氟乙烯(ptfe)和/或聚乙烯(pe)和/或硫化钼(mos2)。该方法能够特别有利地适合于将固体润滑剂结合到滑动体层中,因为由此能够避免聚合物和固体润滑剂悬浮或者说分散到溶剂中,这扩展了能使用的聚合物的挑选和数量。
[0036]
在另一种实施方式的范围中,基体-滑动体-条例如在盐浴中或者在热空气连续式炉中、尤其在构造第一材料与第二材料之间的交联的化学键的情况下进行固化。在此,第一材料能够尤其硫化并且第二材料能够硬化。通过对第一和第二材料的共同的固化能够有利地省去至少一个方法步骤、例如对滑动漆层的固化。
[0037]
在另一种实施方式的范围中,经固化的基体-滑动体-条在构造刮水橡胶的情况下至少一次地尤其横向于条方向进行切割。在基体-滑动体-条以单型材条的形式的设计方案中,这里每个刮水橡胶的尤其横向于条方向的切割能够是足够的。如果基体-滑动体-条以双型材条的形式构造,则然而双型材条能够尤其通过尤其在两个刮水唇区段之间的、轴向
的切割并且通过横向于条方向的切割来切割成尤其两个刮水橡胶。
[0038]
关于按照本发明的方法的另外的技术的特征和优点就此明确参阅结合按照本发明的刮水橡胶所作的解释以及参阅附图和附图说明。
[0039]
此外,本发明涉及一种刮水橡胶、尤其用于刮水片,例如用于窗玻璃刮水器、例如用于车辆,该刮水橡胶通过按照本发明的方法来制造。
[0040]
按照本发明所制造的刮水橡胶能够例如借助于横截面中的光学显微的拍摄和横截面中的电子显微的拍摄利用附加的edx-分析来证实。
[0041]
关于按照本发明的刮水橡胶的另外的技术的特征和优点就此明确参阅结合按照本发明的方法所作的解释以及参阅附图和附图说明。
附图说明
[0042]
按照本发明的主题的另外的优点和有利的设计方案通过附图得到示出并且在下文的说明中得到阐释。在此,应当注意的是,附图仅具有描述性的特征并且不会设想到以任何的形式来限制本发明。其中:图1示出了示意性的横截面,以用于示出按照本发明的制造方法的实施方式;并且图2a、b示出了挤出模具的示意性的横截面,该挤出模具用于执行图1中所示出的实施方式。
具体实施方式
[0043]
图1示出了,在用于制造尤其用于窗玻璃刮水器的刮水橡胶10的按照本发明的方法的所示出的实施方式中,用于刮水橡胶10的基体11的第一材料11*和用于至少一个滑动体12的第二材料12*共同挤出和/或注射和/或浇铸成呈双型材条的形式的基体-滑动体-条100。在此,基体11具有两个刮水唇区段a、a`、两个倾斜接片区段b、b`和两个紧固区段c、c`,其中,两个刮水唇区段a、a`一方面彼此连接并且另一方面分别通过倾斜接片区段b、b`与紧固区段c、c`连接。在此,至少一个滑动体12遮盖基体11的表面的一部分,该部分被确定用于刮水橡胶10的刮水接触部。特别地,在此,至少一个滑动体12作为在两个对置的侧部处的两个滑动条带构造在基体11的刮水唇区段a、a`的表面处。于是能够有利地将至少一个滑动体12构造在功能上重要的位置处。
[0044]
在此,第一材料11*和第二材料12*分别包括至少一种能交联的聚合物。在此,第二材料12*能够尤其包括至少一种材料交联的交联剂,该交联剂不仅设计用于对第二材料12*的至少一种能交联的聚合物进行交联而且也用于对第一材料11*的至少一种能交联的聚合物进行交联。作为对此的替代方案或附加方案,第一材料11*能够包括至少一种材料交联的交联剂,该交联剂不仅设计用于对第一材料11*的至少一种能交联的聚合物进行交联而且也用于对第二材料12*的至少一种能交联的聚合物进行交联。在此特别地,第一材料11*和第二材料12*能够包括来自相同的交联剂-种类的至少一种材料交联的交联剂。例如,第一材料11*的至少一种材料交联的交联剂和第二材料12*的至少一种材料交联的交联剂能够包括至少一种相同的交联剂组分、例如至少一种相同的过氧化物和/或至少一种相同的硫供体和/或至少一种相同的促进剂。此外,第一材料11*和第二材料12*也能够包括来自相同的聚合物-种类的至少一种能交联的聚合物。
[0045]
第二材料12*能够比第一材料11*尤其更剧烈地交联并且包括至少一种固体润滑剂、例如石墨、聚四氟乙烯、聚乙烯和/或硫化钼。
[0046]
例如,第一材料11*和第二材料12*能够分别至少包括例如来自乙烯-丙烯-二烯三元共聚物的种类的过氧化物-能交联的聚合物以及至少一种过氧化物-交联剂。为了得到对第二材料12*的更剧烈的交联,在此例如第二材料12*与第一材料11*相比能够包括更高的份额的能交联的官能团、尤其双键,和/或更高的浓度的至少一种交联剂组分、尤其更高的过氧化物-浓度。
[0047]
在其他的实施例中,第一材料11*和第二材料12*能够分别包括例如来自聚氯丁二烯的种类和/或来自聚异戊二烯的种类的至少一种能硫交联的聚合物、尤其天然橡胶,以及至少一种硫交联剂。为了得到对第二材料12*的更剧烈的交联,在此例如第二材料12*能够比第一材料11*包括更高的浓度的至少一种交联剂组分、尤其更高的促进剂-浓度和/或更高的硫-供体-浓度。
[0048]
图1中所示出的基体-滑动体-条100能够例如在盐浴中或者在热空气连续式炉中、尤其在构造第一材料11*与第二材料12*之间的交联的化学键的情况下进行固化(未被示出)。而后,经固化的基体-滑动体-条100能够例如继固化之后直接例如在盐浴中、在通过虚线所标记的位置处沿轴向以及也横向于条方向分割成刮水橡胶10(未被示出)。
[0049]
图2a和图2b示出了挤出模具w的一种实施方式,该挤出模具呈挤出尖端喷嘴的形式,用于执行按照本发明的制造方法的图1中所示出的实施方式。图2a示出了挤出尖端喷嘴w的第一喷嘴区段的横截面,在该第一喷嘴区段中对基体进行成型。图2b示出了挤出尖端喷嘴w的第二喷嘴区段的另外的横截面,在该第二喷嘴区段中将至少一个滑动体共同挤出和/或共同注射和/或共同浇铸到基体上。第二喷嘴区段能够尤其直接、例如在没有间隙的情况下跟随第一喷嘴区段。
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