專利名稱：在臭氧作用下對(duì)雨刷器的雨刷片的表面進(jìn)行改性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)雨刷器的雨刷片的表面進(jìn)行改性的方法，其中雨刷片的材 料包括具有烯屬(Olefinisch)的碳-碳雙鍵的彈性體。此外，本發(fā)明還涉及一種用于雨刷 器的雨刷片，通過這種方法來改性該雨刷片的表面并且將表面如此改性過的彈性體的線狀 的型材用作雨刷器的雨刷片。
背景技術(shù)：
雨刷片如在雨刷器中所使用地在其橫截面中經(jīng)常具有帶有基本部件和擺動(dòng)部件 的結(jié)構(gòu)。該擺動(dòng)部件本身可以具有三角形的橫截面并且通過薄的翻轉(zhuǎn)接片與基本部件連 接。該擺動(dòng)部件的前面的區(qū)域稱作雨刷唇區(qū)域，因?yàn)橛晁⑵栽摬糠衷趽躏L(fēng)片上滑動(dòng)并且 在此去除處于擋風(fēng)片上的水和臟物。由橡膠(Gummi)制成的雨刷片能夠完全地或者僅僅在雨刷唇的區(qū)域內(nèi)設(shè)有減少 摩擦的涂層，從而減少作用到由玻璃或者合成材料制成的擋風(fēng)片上的滑動(dòng)摩擦，改善了雨 刷邊緣的耐磨性并且避免了噪聲。當(dāng)雨刷器在干燥的或者幾乎干燥的擋風(fēng)片上進(jìn)行操作從 而例如去除擋風(fēng)片上的灰塵或者昆蟲時(shí)，這是特別有意義的。為了減少雨刷片在擋風(fēng)片上的摩擦，至今提出了不同的方案?？梢杂名u素處理由 橡膠(Kautschuk)制成的雨刷片。通過例如氯化處理或者溴化處理實(shí)現(xiàn)橡膠的硬化并且降 低玻璃上的摩擦。例如通過將雨刷條浸入解離氯的水溶液中實(shí)現(xiàn)對(duì)雨刷條的氯化處理。經(jīng)常額外地在雨刷唇的區(qū)域內(nèi)涂上石墨懸濁液，方法是將石墨粉末精細(xì)地分布在 合適的有機(jī)的載體上，隨后將該載體噴鍍到雨刷唇的區(qū)域上。所述載體蒸發(fā)并且石墨顆粒 精細(xì)地分布在橡膠表面上。由此進(jìn)一步降低橡膠和擋風(fēng)片之間的摩擦。以這種方式在所有 工作條件下實(shí)現(xiàn)可靠的雨刷特性，并且獨(dú)立于擋風(fēng)片的狀態(tài)以及擋風(fēng)片上的水量避免雨刷 條在擋風(fēng)片上的噪聲。因?yàn)槭w粒在橡膠上沒有足夠的粘附作用，所以經(jīng)常在雨刷唇的 短暫的工作時(shí)間之后其作用被削減了。為了改善所述涂層在雨刷唇上的粘附作用，可以在憑借接合劑的情況下涂覆減少 摩擦的添加劑。DE 101 32 026 Al公開了一種用于橡膠雨刷片的涂料，其具有顆粒狀的固 體潤(rùn)滑劑以及用于將固體潤(rùn)滑劑粘附在橡膠雨刷片上的接合劑。該接合劑在干燥或者硬化 后具有IMPa或者多于IMpa時(shí)的0. 5%模量以及或者多于的斷裂伸長(zhǎng)率。然而此外值得期望的是新穎的方法，該方法用于提供少摩擦的雨刷片并且尤其提 供雨刷唇，其中要么提供雨刷片作為少摩擦的部件，要么改善降低摩擦的涂層在雨刷片上 的粘附作用。

發(fā)明內(nèi)容
按本發(fā)明提出一種用于對(duì)雨刷器的雨刷片的表面進(jìn)行改性的方法，其中雨刷片的 材料包括具有烯屬的碳-碳雙鍵的彈性體。按本發(fā)明的方法的特征在于，人們可以將人造 的氣態(tài)的臭氧至少作用到彈性體表面的一部分上，并且雨刷片的其表面被臭氧作用的區(qū)段在作用期間最高延伸到彈性體的對(duì)于臭氧作用來說關(guān)鍵的延伸極限。用于雨刷器的雨刷片在本發(fā)明的意義上也可以稱作彈性體的線狀的型材，設(shè)置該 型材用于雨刷器中。該雨刷器例如能夠用于清潔玻璃制成的或者合成材料制成的擋風(fēng)片上 的水、臟物以及昆蟲身體。建議所述雨刷片的材料包括具有烯屬的碳-碳雙鍵的彈性體?！跋佟蓖ǔ＠斫?為不是芳香族系的一部分的雙鍵。關(guān)于彈性體的聚合鏈，烯屬的雙鍵不僅能夠用在主鏈中 而且也可以用在側(cè)鏈中。例如為彈性體從以下組中進(jìn)行選擇，該組包括乙烯-丙烯-雙 烯-彈性體、氯丁二烯彈性體、天然橡膠、異戊二烯彈性體、丁二烯彈性體、苯乙烯-丁二烯 彈性體、丙烯腈-丁二烯彈性體和/或丙烯腈-丁二烯彈性體與聚氯乙烯的混合物。根據(jù)按本發(fā)明的方法使用人造的氣態(tài)的臭氧。因此，在此不涉及天然的在大氣中 存在的臭氧。有利地在臭氧發(fā)生器中通過放電由氧氣制造臭氧。可以將臭氧至少作用到一 部分彈性體表面上。這意味著不必將雨刷片的整個(gè)表面與臭氧接觸。在此，彈性體表面是 雨刷片的表面，該雨刷片的材料包括事先提到的彈性體。在此，所述彈性體與臭氧接觸。在 沒有確定原理的情況下，假定臭氧與烯屬的碳-碳雙鍵起反應(yīng)并且形成新的功能組。此外提出，雨刷片的臭氧作用在其上的區(qū)段在作用期間最多延伸到彈性體的對(duì)于 臭氧作用來說關(guān)鍵的延伸極限。在此，彈性體的關(guān)鍵的延伸極限理解為以百分比計(jì)的最大 延伸，其中對(duì)于特定的應(yīng)力時(shí)間來說在特定的臭氧濃度、溫度以及相對(duì)空氣濕度方面不會(huì) 出現(xiàn)裂紋。對(duì)于每種雨刷片來說在相應(yīng)的臭氧參數(shù)方面確定關(guān)鍵的延伸極限?！皼]有裂紋”在此特別是指，在光學(xué)鑒定時(shí)不用其它的輔助器件例如顯微鏡等就可 以識(shí)別出沒有裂紋。所述延伸也可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)位于關(guān)鍵的延伸極限之下，從而結(jié)果是處理機(jī)械上不受應(yīng)力 的雨刷片。所述延伸例如可以在關(guān)鍵的延伸極限的> 0%到< 50%的范圍內(nèi)，關(guān)鍵的延伸 極限的> 10%到彡40%的范圍內(nèi)或者關(guān)鍵的延伸極限的>20%到彡40%的范圍內(nèi)。將具 有3%的關(guān)鍵的延伸極限的天然橡膠作為例子。在關(guān)鍵的延伸極限的10%的延伸中，所述 延伸總共為0.3%。用絕對(duì)的數(shù)字表示，所述延伸總得例如可以在彡0%到彡0.5%或者彡0. 到 ^ 0.4%的范圍內(nèi)。在這種微小的機(jī)械載荷下，在彈性體表面上形成臭氧化的層，該層能夠承擔(dān)保護(hù) 層的功能并且阻止臭氧進(jìn)一步侵入彈性體中。在理論上沒有確定的情況下，在此假定通過 臭氧分解不會(huì)出現(xiàn)或者僅僅以不顯著的程度出現(xiàn)彈性體鏈的分解。此外，所述層具有良好 的耐磨性，減少了彈性體在玻璃上的摩擦并且此外由于新引入的功能組而用于良好地粘附 其它涂層?？傊?，所述特性對(duì)于雨刷橡膠的功能來說都是有利的。防止大氣的臭氧引起的老化對(duì)于雨刷條的薄的翻轉(zhuǎn)接片來說特別重要，因?yàn)橥ㄟ^ 雨刷器的運(yùn)動(dòng)持續(xù)地延伸這種材料。在此，特別有利地通過對(duì)彈性體表面的臭氧化來進(jìn)行 保護(hù)。相反，在雨刷唇的區(qū)域內(nèi)對(duì)彈性體表面進(jìn)行臭氧化是有利的，使得局部涂覆的滑動(dòng)涂 層更好地附著。即使滑動(dòng)涂層本身脫離了，所述臭氧化的雨刷唇在玻璃上還具有比未處理 過的雨刷唇更小的摩擦。用臭氧對(duì)彈性體表面進(jìn)行的處理能夠作為其余的鹵化作用的補(bǔ)充方案，或者有利 地替代該鹵化作用。
在按本發(fā)明的方法的實(shí)施方式中，氣相中臭氧的濃度在> 9pphm到彡220pphm的 范圍內(nèi)。在此，“pphm”的表示理解為“每?jī)|中的份額”并且表示氣相中臭氧的濃度，該氣相 位于有待處理的彈性體表面之上。該濃度也可以位于彡20pphm到< 150pphm或者彡50pphm 到< IOOpphm的范圍內(nèi)。所述濃度范圍有利的是，能夠由商業(yè)通用的臭氧發(fā)生器實(shí)現(xiàn)該濃 度范圍，并且能夠以盡可能少的臭氧劑量進(jìn)行工作。在按本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方式中，臭氧作用到彈性體表面上持續(xù)> 1分鐘到 (60分鐘。作用時(shí)間也可以在> 2分鐘到< 45分鐘或者> 5分鐘到< 30分鐘的范圍內(nèi)。 在按本發(fā)明的方法中這種周期是可以的，其中一直還實(shí)現(xiàn)開頭所描述的優(yōu)點(diǎn)?？梢砸圆贿B 續(xù)的方法用臭氧進(jìn)行處理，其中將雨刷片置入臭氧柜中。然而也可以連續(xù)地進(jìn)行處理，其中 通過臭氧化通道以特定的停留時(shí)間輸送線狀的彈性體型材。在按本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方式中，在> 45%到彡65%的相對(duì)空氣濕度中進(jìn) 行臭氧作用。相對(duì)空氣濕度也可以在彡50%到彡60%或者彡52%到彡58%的范圍內(nèi)。該 值可以在臭氧柜中或者臭氧化通道中進(jìn)行調(diào)節(jié)。有利的是，將相對(duì)空氣濕度保持在界限之 間，從而實(shí)現(xiàn)有控制的臭氧化。尤其高于80%的較高的相對(duì)空氣濕度導(dǎo)致更高的臭氧化速 度，該臭氧化速度在最糟的情況下會(huì)引起不希望的表面特性，例如表面的微裂紋。更低的相 對(duì)空氣濕度(< 45% )引起不希望的更低的臭氧化速度。在按本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方式中，在> 20°C到彡40°C的溫度下進(jìn)行臭氧作 用。該溫度也可以在彡22°C到彡38°C或者彡25°C到彡35°C的范圍內(nèi)。有利的是，將所述 溫度保持在界限之間，從而實(shí)現(xiàn)有控制的臭氧化。更高的溫度(> 40°C )引起更高的臭氧 化速度，該臭氧化速度在最糟的情況下會(huì)導(dǎo)致不希望的表面特性，例如表面的微裂紋。更低 的溫度(< 20°C )產(chǎn)生不希望地更低的臭氧化速度。在按本發(fā)明的方法的另一實(shí)施方式中，在發(fā)生臭氧作用的溫度和相對(duì)空氣濕度下 所述雨刷片在臭氧作用之前儲(chǔ)藏> 4小時(shí)到< M小時(shí)的時(shí)間。在此，在臭氧化之前預(yù)調(diào)整 (vorkonditioniert)有待處理的雨刷片或者線狀的彈性體型材。時(shí)間也可以在彡5小時(shí)到 (20小時(shí)或者> 6小時(shí)到< 8小時(shí)的范圍內(nèi)。該預(yù)調(diào)整有利的是，如果該雨刷片事先在其 它溫度下得到儲(chǔ)藏，那么該雨刷片就采用臭氧化的溫度。此外，本發(fā)明的主題是用于雨刷器的雨刷片，其包括改性過的表面，其中通過按本 發(fā)明的方法獲得該改性過的表面。在此也涉及一種雨刷片，該雨刷片的材料包括具有烯屬 的碳-碳雙鍵的彈性體并且其中涉及彈性體的表面的具有臭氧的至少一部分。在此，雨刷 片的臭氧在其表面上作用的區(qū)段在作用期間最多延伸到彈性體的對(duì)于臭氧作用來說關(guān)鍵 的延伸極限。這種雨刷片的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在上面進(jìn)行了描述。按本發(fā)明也包括這樣的雨刷片， 所述雨刷片的表面通過按本發(fā)明的方法的所描述的實(shí)施方式的方法進(jìn)行改性。在按本發(fā)明的雨刷片的實(shí)施方式中，所述彈性體表面通過臭氧一直改性到 彡0. Ιμ 至20μπ 的深度上。該深度也可以在彡0.5μπ 到彡15μπ 或者彡1 μ m至Ij <10μπ 的范圍內(nèi)。在此，“深度”理解為垂直于雨刷片的表面的深度。人們可以借助于按 本發(fā)明的方法將彈性體改性到所給出的深度上。這種改性深度有利的是，所述表面具有所 希望的特性，而彈性體的質(zhì)量還保持原有的特性。在按本發(fā)明的雨刷片的另一實(shí)施方式中，所述雨刷片的材料包括從以下組中選出 的彈性體，該組包括乙烯-丙烯-雙烯-彈性體、氯丁二烯彈性體、天然橡膠、異戊二烯彈性體、丁二烯彈性體、苯乙烯-丁二烯彈性體、丙烯腈-丁二烯彈性體和/或丙烯腈-丁二烯 彈性體與聚氯乙烯的混合物。下面也以其縮寫EPDM、CR、NR、IR、SBR、NBR和NBR/PVC已知 的所述彈性體帶有對(duì)于與臭氧的反應(yīng)來說合適的碳-碳雙鍵。其與臭氧的反應(yīng)產(chǎn)物具有按 本發(fā)明有利的特性。本發(fā)明的主題同樣在于使用彈性體的線狀的型材作為雨刷器的雨刷片，該型材包 括改性過的表面，其中通過以下方法獲得該改性過的表面，即可以將人造的氣態(tài)的臭氧至 少作用到彈性體表面的一部分上，并且其中所述型材的臭氧作用到其表面上的區(qū)段在作用 期間最多延伸到彈性體的對(duì)于臭氧作用來說關(guān)鍵的延伸極限上。在此，按本發(fā)明包括使用彈性體的線狀的型材作為雨刷器的雨刷片，該型材包括 改性過的表面，其中以按本發(fā)明的方法的所描述的實(shí)施方式的相應(yīng)的應(yīng)用或者根據(jù)前面所 描述的延伸極限來改性彈性體表面。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)用于雨刷器的雨刷片的表面進(jìn)行改性的方法，其中所述雨刷片的材料包括具 有烯屬的碳-碳雙鍵的彈性體，其特征在于，能夠?qū)⑷嗽斓臍鈶B(tài)的臭氧至少作用到彈性體 表面的一部分上，并且其中所述雨刷片的臭氧作用到其表面上的區(qū)段在作用期間最多延伸 到彈性體的對(duì)于臭氧作用來說關(guān)鍵的延伸極限上。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，氣相中臭氧的濃度在>9pphm到<220pphm的范圍內(nèi)。
3.按權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，臭氧作用到彈性體表面上持續(xù)>1分鐘到<60 分鐘。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在>45%到彡65%的相對(duì)空氣濕度 中進(jìn)行臭氧作用。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在>20°C到< 40°C的溫度下進(jìn)行臭氧作用。
6.按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在發(fā)生臭氧作用的溫度和相對(duì)空氣濕 度下所述雨刷片在臭氧作用之前儲(chǔ)藏> 4小時(shí)到< 24小時(shí)的時(shí)間。
7.用于雨刷器的雨刷片，包括改性過的表面，其特征在于，通過按權(quán)利要求1到6中任 一項(xiàng)所述的方法獲得改性過的表面。
8.按權(quán)利要求7所述的雨刷片，其中，所述彈性體表面通過臭氧一直修改到>0. Iym 到< 20 μ m的深度上。
9.按權(quán)利要求7或8所述的雨刷片，其中，所述雨刷片的材料包括從以下組中選出的 彈性體，該組包括乙烯-丙烯-雙烯-彈性體、氯-丁二烯彈性體、天然橡膠、異戊二烯彈性 體、丁二烯彈性體、苯乙烯-丁二烯彈性體、丙烯腈-丁二烯彈性體和/或丙烯腈-丁二烯 彈性體與聚氯乙烯的混合物。
10.使用彈性體的線狀的型材作為雨刷器的雨刷片，該型材包括修改過的表面，其特征 在于，通過以下方法獲得該修改過的表面，即可以將人造的氣態(tài)的臭氧至少作用到彈性體 表面的一部分上，并且其中所述型材的臭氧作用到其表面上的區(qū)段在作用期間最多延伸到 彈性體的對(duì)于臭氧作用來說關(guān)鍵的延伸極限上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)用于雨刷器的雨刷片的表面進(jìn)行改性的方法，其中所述雨刷片的材料包括具有烯屬的碳-碳雙鍵的彈性體，其中能夠?qū)⑷嗽斓臍鈶B(tài)的臭氧至少作用到彈性體表面的一部分上，并且其中所述雨刷片的臭氧作用到其表面上的區(qū)段在作用期間最多延伸到彈性體的對(duì)于臭氧作用來說關(guān)鍵的延伸極限上。此外，本發(fā)明涉及一種用于雨刷器的其表面通過這種方法進(jìn)行改性的雨刷片以及將這種表面改性過的彈性體的線狀的型材用作雨刷器的雨刷片。
文檔編號(hào)B60S1/38GK102083661SQ200980126395
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月7日
發(fā)明者E·皮特斯 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司