用于挡风玻璃擦拭器刮片的刮片元件的配方的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的领域是用于车辆的零件，更特别地是用于机动车辆的挡风玻璃的擦拭的零件。
【背景技术】
[0002]机动车辆通常装备有挡风玻璃擦拭器系统，用于清洗挡风玻璃并防止驾驶员的周边视野被干扰。传统上，这些挡风玻璃擦拭器由臂驱动，该臂进行成角度的来回移动，并且所述擦拭器包括长形的刮片，所述刮片自身承载由弹性材料制成的擦拭刮片元件。这些擦拭刮片元件通常具有三角形状，朝底部变得更薄，其下部末端在挡风玻璃上移动，而其上侧通过薄的弹性条连接至刮片的本体。该薄的弹性条通过弯曲使得擦拭刮片元件能够在刮片的来回运动过程中在一个方向上、接着在另一个方向上朝着挡风玻璃倾斜。
[0003]这些擦拭刮片元件抵着挡风玻璃摩擦并将水移除驾驶员的视野范围以将水排走。由该往复运动造成的磨损降低了这些擦拭刮片元件的耐久性以及擦拭刮片元件抵着挡风玻璃的摩擦，尤其是在挡风玻璃还不是很湿润的时候，会产生噪声污染。由此，找到制造这些擦拭刮片元件的弹性体材料的合适配方是重要的，一方面以尽可能地提高使用寿命，另一方面以防止噪声污染。
[0004]擦拭刮片元件通常由弹性体材料制成，选自橡胶的范围且已经被硫化。有时用于挡风玻璃擦拭器刮片的一种类型的橡胶是氯丁二烯橡胶，通常称为CR橡胶，广为人知的商业名称为氯丁橡胶。该弹性材料在其硫化之前以CR橡胶和各种化合物的混合物形式制备，这些化合物改善弹性材料硫化以后具有的机械属性。特别找到氧化锌ZnO,是这种类型橡胶的硫化剂，也是硫化催化剂，加速该过程。各种添加剂也被加入，例如黑炭，用于增强耐磨性，增塑剂和/或脂肪物质，用于在制造过程中展现更多的延展性以及更好的耐低温性，抗氧化剂或类似的产品，用于调整酸性或用于掩盖特定的酸性。脂肪物质，也称为润滑填充剂，引入配方中，特别地用于降低擦拭刮片元件在挡风玻璃上的摩擦系数。
[0005]从生产的混合物开始，擦拭刮片元件的制备通过成型操作获得，在硫化之前通过压缩模塑或挤压模塑。
[0006]必须控制擦拭刮片元件在挡风玻璃上摩擦所产生的噪声，其通常是随机发生且通常出现在600-1000HZ的频率范围内。为此，已知的是添加各种增塑产品，例如作为示例，选自石油化学的油。它们的任务是通过限制该材料的弹性特征以及相应地提高粘性成分以改善挡风玻璃擦拭器刮片的高频振动阻尼。
[0007]该阻尼特征量在粘弹性动态机械分析器(DMA)上执行，其测量以正弦振荡的形式施加至粘弹性材料上作为力振动的应力和该振荡带来的相同频率下正弦张力之间的相位角δ。弹性体粘弹性的量化表示以该角度δ的正切形式表达。该角度越大，阻尼的水平越尚，由此瞬时噪声的风险越少。
[0008]该量化以比需要控制的频率更低的频率(几Hz或几十Hz)执行，从而施加应力的振荡效果可被观察。接着，使用弹性体在测试中受到的频率和温度以及操作频率和温度之间的关系，可以找到这些应力在高频率下的影响。由此，1Hz、-20°C下执行的试验给出的结果与在600Hz频率、环境温度下执行的一样。
[0009]从能想象的橡胶的角度而言，有时用于制备擦拭刮片元件的氯丁二烯橡胶CR，相比其它能想象得到的橡胶(例如天然橡胶NR或EPDM特殊弹性体或乙稀/丙稀/二稀单体类型)，已经展现了很好的阻尼水平。尽管如此，还是需要在硫化之前通过合适地选择加入混合物中的增塑剂来改善阻尼的特征。这是因为添加产品的分子运动在弹性体的正切S上具有方向性的影响。
【发明内容】
[〇〇1〇]为此，本发明的主题是用于车辆挡风玻璃擦拭器刮片的擦拭刮片元件的制备的配方，所述配方包括基于氯丁二烯橡胶的弹性体材料，其中并入了增塑添加剂，其特征在于，所述增塑添加剂包括至少第一添加剂和至少第二添加剂的组合，第一添加剂的倾点(pourpoint)低于-50°C，第二添加剂的倾点高于_50°C。
[0011]“配方(Formulat1n)”应理解为指的是化学成分。
[0012]“制备(Preparat1n) ”应理解为指的是擦拭刮片元件的制造。
[0013]该双重添加使其能够改善弹性体的粘弹性阻尼、而不破坏其低温弹性。
[0014]优选地，所述第一添加剂的倾点高于或等于-60°C。
[0015]在特定实施例中，所述第一添加剂包括酯(ester)，更优选地是C1S_C3。二羧基酯(dicarboxylic ester)，例如癸二酸二辛酯(octyl sebacate)。
[0016]优选地，所述第二添加剂的倾点低于或等于-30°C。
[0017]更优选地，所述第二添加剂的倾点在_46°C和-30°C之间，优选在-40°C和-30°C之间，更优选地是基本等于-30 °C。
[0018]在特定实施例中，所述第二添加剂是萘油增塑剂(naphthalic oil plasticizer)或 C1S_C30 三羧基酉旨(tricarboxylic ester)。
[0019]有利的是，第一添加剂的量在3到5份之间(百份数橡胶中所占的份数，按重量计)，更优选地是4份。
[0020]优选地，第一添加剂和第二添加剂的重量比在2到3之间，更优选地是基本等于2.5〇
[0021]本发明还涉及一种用于车辆挡风玻璃擦拭器刮片的擦拭刮片元件，由上文所述的配方制备，以及包括这种擦拭刮片元件的车辆挡风玻璃擦拭器刮片。
[0022]最后，本发明涉及一种用于车辆挡风玻璃擦拭器刮片的擦拭刮片元件的制造的工艺，所述工艺将上文所述的配方硫化。
[0023]根据本发明的一个实施例，上述工艺包括模制擦拭刮片元件的阶段。
【具体实施方式】
[0024]根据下面仅作为示例且非限制性的本发明的一个实施例的详细示例描述，将获得对本发明更好的理解，并且本发明其它的目标、细节、特征和优势也将变得更加清楚显然。
[0025]为了提高混合物的正切δ的值，应用公司(Applicant Company)提供的增塑添加剂具有高倾点，是在_50°C到-30°C之间的量级、并且在任何情况下高于_50°C。粘弹性材料的倾点对应于其开始离开固相并流动的温度。添加的增塑剂可以是已知的商标名为Nyflex 230P或TOTM的产品，其倾点分别是-30°C和-46°C，或者是更普遍的萘油增塑剂类型或(:18至(:3。范围的三羧基酯产品。该增塑剂的添加提高-20°C下的正切δ，并且由此提高在600-1000ΗΖ频率范围的弹性体的粘弹性阻尼。
[0026]另一方面，该添加剂展现了破坏橡胶耐冻属性的不利性。应用公司(ApplicantCompany)由此为弹性体混合物提供添加了第二增塑剂，其具有低倾点。该第二增塑剂是酯的类型，由于其高分子运动，使其改善了材料的低温弹性。本发明推荐的倾点设置为低于-50°C。作为示例的方式，选择癸二酸二辛酯(或DOS)类型的酯是可能的，其倾点是-55 °C，或更一般地是(:18至C 3。范围的三羧基酯。
[0027]两种增塑剂的推荐含量是4份的低倾点增塑剂和10份的高倾点增塑剂。试验表明，相比于仅包括具有低倾点的单一增塑剂的配方，添加10份含量的具有高倾点的增塑剂、并且与减少至4份含量的具有低倾点的增塑剂组合，对于上述两种产品而言，将-20°C下的正切δ改善了 0.2甚至0.3点。此外，还发现，最大的增益(gain) (0.3相比于0.2点)是由具有最高倾点(_30°C相比于_46°C，在适用的情况下，在两个试验配方中)的增塑剂贡献的。
[0028]在1Hz频率下、30微米幅度的受迫振动的试验中，具有这些添加剂的、在_20°C下获得的正切δ值由此分别达到0.7和0.8的值(相比之下在没有添加高倾点的增塑剂时分别是〇.4和0.6)。这些值保证了当擦拭刮片元件在挡风玻璃上使用时不会有令人烦恼的噪声。
【主权项】
1.一种用于车辆挡风玻璃擦拭器刮片的擦拭刮片元件的制备的配方，所述配方包括基于氯丁二烯橡胶的弹性体材料，其中并入了增塑添加剂，其特征在于，所述增塑添加剂包括至少第一添加剂和至少第二添加剂的组合，所述第一添加剂的倾点低于-50°c，所述第二添加剂的倾点高于-50 °C。2.根据权利要求1所述的配方，其中，所述第一添加剂的倾点高于或等于-60°C。3.根据权利要求2所述的配方，其中，所述第一添加剂包括酯，更优选地是C 1S-C3。二羧基酯，例如癸二酸二辛酯。4.根据权利要求1-3中的一项所述的配方，其中，所述第二添加剂的倾点低于或等于-3(TC〇5.根据权利要求1-4中的一项所述的配方，其中，所述第二添加剂的倾点在-46°C和-30°C之间，优选地在-40°C和-30°C之间，并且更优选地基本等于-30°C。6.根据权利要求5所述的配方，其中，所述第二添加剂是萘油增塑剂或C 1S-C3。三羧基酯。7.根据权利要求1-6中的一项所述的配方，其中，所述第一添加剂的量在3到5份之间(百份数橡胶中所占的份数，按重量计)。8.根据权利要求7所述的配方，其中，所述量是4份(百份数橡胶中所占的份数，按重量计)。9.根据权利要求1-8中的一项所述的用于擦拭刮片元件的制备的配方，其中，第一添加剂和第二添加剂的重量比在2到3之间。10.根据权利要求9所述的配方，其中，所述重量比基本等于2.5。11.一种用于车辆挡风玻璃擦拭器刮片的擦拭刮片元件，所述擦拭刮片元件由根据权利要求1-10中的一项所述的配方而制备。12.—种车辆挡风玻璃擦拭器刮片，其包括根据前述一项权利要求所述的擦拭刮片元件。13.—种用于车辆挡风玻璃擦拭器刮片的擦拭刮片元件的制造的工艺，其将根据权利要求1-10中的一项所述的配方硫化。14.根据权利要求13所述的工艺，包括模制擦拭刮片元件的阶段。
【专利摘要】一种用于车辆挡风玻璃擦拭器刮片的擦拭刮片元件的制备的配方，所述配方包括基于氯丁二烯橡胶的弹性体材料，其中并入了增塑添加剂，其特征在于，所述增塑添加剂包括至少第一添加剂和至少第二添加剂的组合，第一添加剂的倾点低于-50℃，第二添加剂的倾点高于-50℃。第一添加剂优选是比例为4份的癸二酸二辛酯，并且第二添加剂是比例为10份的萘油增塑剂或C18-C30三羧基酯。
【IPC分类】C08L11/00, B60S1/38, C08K5/11
【公开号】CN105295143
【申请号】CN201510653893
【发明人】P·阿休德
【申请人】法雷奥系统公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月28日
【公告号】EP2980147A1, US20160024274