DE10132026B4

DE10132026B4 - Beschichtungsmittel für ein Gummiwischblatt

Info

Publication number: DE10132026B4
Application number: DE10132026.4A
Authority: DE
Inventors: Shinya Goto; Naoki Torii; Hiroaki Ohsako; Kouitsu Itoh
Original assignee: Asmo Co Ltd; Fukoku Co Ltd; Denso Corp; Fukoku KK
Current assignee: Fukoku Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2017-08-24
Anticipated expiration: 2021-07-04
Also published as: FR2811325A1; JP2002020695A; US20030087767A1; US6696391B2; KR20020004873A; JP3821634B2; DE10132026A1; KR100497791B1; FR2811325B1

Abstract

Beschichtungsmittel für ein Gummiblatt zur Bildung eines eine zu wischende Glasoberfläche berührenden Abschnitts des Gummiblatts, aufweisend schuppenförmigen Graphit als ein partikelförmiges Feststoffschmiermittel und ein Bindemittel zum zur Haftung bringen des Feststoffschmiermittels auf dem Gummiblatt, wobei das Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Urethanharzen, Polyamidimidharzen und Epoxidharzen besteht, und wobei das Volumenverhältnis des schuppenförmigen Graphits zum Bindemittel von 0,25 bis 1,0 beträgt, das Bindemittel einen 0,5-Elastizitätsmodul von 1 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von 1% oder mehr nach dem Trocknen oder Aushärten aufweist, ein Lösemittel in 150 bis 1200 Masseteilen pro 100 Masseteilen Feststoffanteil enthalten ist, und das Beschichtungsmittel mittels einer Sprühpistole auf das Gummiblatt aufzutragen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beschichtungsmittel, das auf ein Gummiwischerblatt zum Einsatz in Fahrzeugen auftragbar oder aufgetragen ist, sowie ein Verfahren zur Beschichtung eines Gummiwischblatts.
Gummiwischerblätter werden einer Oberflächenbehandlung mit Chlor unterworfen, um den Reibungswiderstand beim Wischvorgang zu verringern, und um die Abriebeigenschaft am distalen Ende des Lippenteils zu verbessern, der in Kontakt mit Glas (Windschutzscheibe) gelangt. Diese Chlorbehandlung umfasst das Eintauchen von zumindest dem Lippenteil des Gummiwischerblatts in ein auf Chlor basierendes Lösungsmittel, um die Oberfläche zu härten. Wenn das mit Chlor behandelte Gummiwischerblatt in einem mit Wasser benetzten Zustand auf eine Glasoberfläche gelangt, die einer wasserabstoßenden Behandlung unterworfen ist, wird (durch die Bewegung des Wischerblatts über die Glasoberfläche) Rattern oder Vibrieren (des Wischerblatts) hervorgerufen. Nachdem der Wischer 100.000 Mal betätigt worden ist, bleibt eine große Anzahl von Streifen (auf der Fensteroberfläche) zurück, wenn das Wischergebnis bewertet wird.
Um aus dem Kraftfahrzeug heraus ein gutes Sichtfeld zu gewährleisten, wird die Fensteroberfläche mitunter einer wasserabstoßenden Behandlung unterworfen. Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben ergeben, dass diese Behandlung ein Problem verursacht, demnach die der wasserabstoßenden Behandlung unterworfene Scheibenoberfläche Wasser in Kügelchenform abstößt, damit zurückbleibende Streifen nicht so ohne weiteres erzeugt werden; da jedoch ein Wasserfilm (auf der Scheibe) nur mit Schwierigkeiten ausgebildet werden kann, besteht die Gefahr, dass die Scheibe und der Gummi in direkten Kontakt gelangen, so dass selbst unter nassen Bedingungen der Reibungskoeffizient insbesondere während eines langsamen Betriebs (des Scheibenwischers) im Vergleich zu dem statischen Reibungskoeffizienten bei trockener Bedingung zunimmt, wodurch wiederum der statische Reibungskoeffizient im nassen Zustand übermäßig groß wird im Vergleich zum Fall einer sauberen Scheibe, und infolge hiervon nimmt die Geschwindigkeitsabhängigkeit des Reibungskoeffizienten zu, so dass Rattern oder Vibrieren (Geräusch) leicht erzeugt wird.
Selbst auf einer Scheibenoberfläche, die einer wasserabstoßenden Behandlung nicht unterworfen ist, tritt beispielsweise dann, wenn Wachs aufgetragen ist, besagtes Rattern mitunter auf, weil ein Wasserfilm nur schwierig ausgebildet werden kann. Außerdem erzeugt das Gummiwischerblatt zurückbleibende Streifen oder ein ungleichmäßiges Wischergebnis aufgrund von Abrieb beim Einsatz über eine lange Zeitdauer oder aufgrund von fein gesiebtem Sand, der das Sichtfeld beeinträchtigt.
Beim Langzeiteinsatz unterliegt selbst ein Glas, das einer wasserabstoßenden Behandlung unterworfen ist, einem teilweisen Verlust an wasserabstoßender Behandlung, so dass das Scheibensubstrat oder die nackte Scheibenoberfläche frei liegt. Es ist deshalb erforderlich, dass das Gummiwischerblatt ein gutes Wischleistungsvermögen und einen hohen Geräuschverhinderungseffekt sowohl für Glas zeigt, das einer wasserabstoßenden Behandlung unterworfen wurde, wie für sauberes oder reines Glas.
US 6 077 592 A beschreibt ein Beschichtungsmittel für ein Wischblatt zur Bildung eines Abschnitts, der seine Glasoberfläche berührt.
WO 95/31 520 A1 zeigt ein Wischerblatt mit niedriger Reibung.
US 5 512 350 A bezieht sich auf ein magnetisches Aufzeichnungsmedium und beschreibt ein Harzbindemittel mit einem 5%-Elastizitätsmodul von 100 kg/mm².
DE 197 20 292 C1 bezieht sich auf einen Film zum Verhindern von Kratzern und zur Verbesserung des Gleitens der Oberfläche einer Glasflasche oder einer Metalldose. Dabei handelt es sich um ein lackartiges Beschichtungsmittel für Verpackungsbehälter, und insbesondere solche aus Glas. Im Übrigen lehrt DE 197 20 292 C1 , einen Film durch Licht auszuhärten.
DE 27 03 116 B2 bezieht sich auf allgemeinen Stand der Technik, wobei nach diesem Stand der Technik die Beschichtung weicher als die Oberfläche des Basisblatts ist. Nach DE 27 03 116 B2 wird dementsprechend in allen Beispielen Gummi als Bindemittel verwendet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beschichtung für ein Gummiwischerblatt zu schaffen, das ein gutes Wischleistungsvermögen und einen hohen Geräuschverhinderungseffekt sowohl für Glas aufweist, das einer wasserabstoßenden Behandlung unterworfen ist, wie für reines Glas.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kostengünstiges und zuverlässiges Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Gummiwischerblatts zu schaffen.
Diese Aufgaben werden durch ein Beschichtungsmittel mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen, und durch ein Verfahren mit den in Anspruch 12 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Folgenden sind einige Aspekte der Erfindung aufgeführt.
Ein Beschichtungsmittel für Gummiwischerblätter umfasst gemäß einem Aspekt der Erfindung ein partikelförmiges Feststoffschmiermittel und ein Bindemittel, um das Feststoffschmiermittel an einem Gummiwischerblatt zum Haften zu bringen, wobei des Bindemittel einen 0,5%-Modul (Modul steht für Elastizitätsmodul) von etwa 1 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von etwa 1% oder mehr nach dem Trocknen oder Härten aufweist.
Bei dem Beschichtungsmittel für Gummiwischerblätter beträgt das Volumenverhältnis des Feststoffschmiermittels zu dem Bindemittel von 0,25 bis 1,0.
Bei dem Beschichtungsmittel für Gummiwischerblätter handelt es sich bei dem Feststoffschmiermittel um Graphitpartikel.
Bei dem Beschichtungsmittel für Gummiwischerblätter ist das Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe, die aus Urethanharzen, Polyamidimidharz und Epoxidharzen besteht.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Gummiwischerblatt mit einem Beschichtungsfilm auf beiden Oberflächen eines Lippenteils des Wischerblatts, wobei der Beschichtungsfilm ein partikelförmiges Feststoffschmiermittel und ein Bindemittel umfasst, wobei das Bindemittel einen 0,5%-Modul von etwa 1 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von 1% oder mehr besitzt.
Bei dem Beschichtungsmittel für Gummiwischerblätter beträgt des Volumenverhältnis des Feststoffschmiermittels zum Bindemittel bevorzugt von 0,4 bis 0,7.
Bei dem Beschichtungsmittel für Gummiwischerblätter besitzt das Bindemittel bevorzugt einen 0,5%-Modul von 4 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von 2% oder mehr nach dem Trocknen oder Aushärten.
Das Beschichtungsmittel ist geeignet zur Herstellung eines tandemförmigen Gummiwischerblatts durch ein Verfahren, aufweisend die Schritte Auftragen eines Beschichtungsmittels auf beide Oberflächen des Lippenteils, Trocknen oder Aushärten des Beschichtungsmittels und Abschneiden des distalen Ende des Lippenteils zur Bildung von Beschichtungsfilmen, die auf der Seitenfläche des Lippenteils enden.
Bei dem Beschichtungsmittel besitzt der Beschichtungsfilm eine Dicke von etwa 2 bis etwa 10 μm.
Wenn bei dem Beschichtungsmittel die Klemmenspannung eines Motors zum Antreiben des Gummiwischerblatts 7 V beträgt, beträgt der statische Reibungskoeffizient mit einer Scheibe, die einer wasserabstoßenden Behandlung unterworfen war, etwa 0,65 oder weniger.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung eines Gummiwischerblatts, aufweisend die Schritte: Auftragen eines Beschichtungsmittels auf die beiden Oberflächen eines Lippenteils eines tandemförmigen Gummiwischerblatts, Trocknen oder Aushärten des Beschichtungsmittels und Abschneidendes distalen Endes des Lippenteils zur Bildung eines Beschichtungsfilms, der auf einer Seitenfläche des Lippenteils endet, wobei das Beschichtungsmittel ein partikelförmiges Feststoffschmiermittel und ein Bindemittelumfasst, und wobei das Bindemittel einen 0,5%-Elastizitätsmodul von 1 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von 1% oder mehr aufweist.
Bei dem Verfahren handelt es sich bei dem Schritt zum Trocknen oder Härten des Beschichtungsmittels vorzugsweise um einen Schritt zur Wärmebehandlung des Beschichtungsmittels unter Bedingungen, die nicht härter sind als etwa 120°C und etwa 30 Minuten.
Nunmehr wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines Gummiwischerblatts mit einem tandemförmigen Beschichtungsfilm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen dem Längungsmodul von 0,5% und dem statischen Reibungskoeffizienten verschiedener Bindemittel,
3 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der Übertragungsgeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten auf einer wasserabstoßend behandelten Glasscheibe und Gummiwischerblättern für Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1,
4 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der Übertragungsgeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten auf einer Glasscheibe, die keiner wasserabstoßenden Behandlung unterworfen war, von Gummiwischerblättern gemäß Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1,
5 eine Kurvendarstellung der Beziehung zwischen der Anzahl von Wischvorgängen und dem sensorischen Evaluationspunkt auf einer sauberen Glasscheibe, die keiner wasserabstoßenden Behandlung unterworfen war,
6 eine Kurvendarstellung der Abriebfläche (mu m <2>), wenn ein sauberes Glas, das keiner wasserabstoßenden Behandlung unterworfen war, 100.000 Mal gewischt wurde in Beispiel 1 und in Vergleichsbeispiel 1, und
7 eine in Punkte klassifizierte sensorische Evaluierung des Wischvorgangs gemäß 5.
Ein Gummiwischerblatt, das eine gute Wischleistung und einen hohen Geräuschverhinderungseffekt für eine saubere Glasscheibe (beispielsweise eine Fahrzeugwindschutzscheibe) aufweist, ist an sich bekannt. Seine Konstruktion erfolgte unter Berücksichtigung ausgeglichener Eigenschaften, wie etwa der Vibrationsabsorption, der Niedertemperatureigenschaft, der Wärmebeständigkeit, der Abriebbeständigkeit, der Ozonbeständigkeit. Ein derartiges Gummiwischerblatt ist beispielsweise aufgebaut aus natürlichem Gummi, Chloropren, einer Mischung aus natürlichem Gummi und Chloropren, aus Ethylenpropylengummi und Silicongummi. Für die vorliegende Erfindung können diese bekannten Gummiwischerblätter ebenso verwendet werden wie (erfindungsgemäß) verbesserte Gummiwischerblätter, und zwar als Gummiwischerblattkörper. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Reibung verringert durch ein Oberflächenmodifikationsverfahren zur Beschichtung des Gummiwischerblatts, um eine Beeinträchtigung des Wischergebnisses zu unterbinden, und um die Erzeugung von Geräusch auf der wasserabstoßend behandelten Glasscheibe zu verhindern, und um das Wischvermögen und den Geräuschverhinderungseffekt auf einer sauberen Glasscheibe zu verbessern, und zwar unter Beibehaltung der Vibrationsabsorption, der Niedertemperatureigenschaft, der Wärmebeständigkeit, der Ozonbeständigkeit, die die charakteristischen Merkmale des Gummiwischerblattkörpers sind.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein partikelförmiges Feststoffschmiermittel und ein Bindemittel enthaltendes Beschichtungsmittel auf beide Oberflächen des Lippenteils eines Gummiwischerblatts aufgetragen und daraufhin getrocknet oder gehärtet, um die Reibung des Gummiwischerblatts zu verringern. Die Verringerung des Reibungskoeffizienten mit einer Glasscheibe wird hauptsächlich beeinflusst durch die Art des partikelförmigen Feststoffschmiermittels, die Art des Bindemittels und das Mischungsverhältnis zwischen diesen. Das bevorzugte Feststoffschmiermittel ist, ohne hierauf beschränkt zu sein, Graphit. Schuppenförmiger Graphit ist bevorzugt aufgrund seines kleineren Reibungskoeffizienten. Außerdem können Polytetrafluorethylen (eine Emulsion aus polymerisierten Partikeln ist stärker bevorzugt als eine Suspension aus polymerisierten Partikeln) und Molybdändisulfid verwendet werden. Obwohl die Partikelgröße des Feststoffschmiermittels eine geringe Wirkung hat, ist die Partikelgröße bevorzugt kleiner als die Dicke der Beschichtung gewählt, weil der Reibungskoeffizient kleiner ist, wenn die Partikelgröße kleiner ist, und weil außerdem die Partikel mit höherer Wahrscheinlichkeit herunterfallen, wenn die Partikelgröße größer ist. Die Dicke des Beschichtungsfilms beträgt bevorzugt von 2 bis 10 μm, und die Partikelgröße des Feststoffschmiermittels ist deshalb bevorzugt kleiner als die Dicke der Beschichtung. Wenn die Partikelgröße des partikelförmigen Feststoffschmiermittels 10 μm übersteigt, kann die Beschichtungsoberfläche aufgeraut werden, wodurch eine Beeinträchtigung des Wischergebnisses auf einer sauberen Glasscheibe hervorgerufen wird.
Das Bindemittel des Beschichtungsmittels muss einen 0,5%-Modul von 1 MPa oder mehr aufweisen und eine Bruchlängung von 1% oder mehr nach dem Trocknen oder Aushärten. Da die Beschichtung als die Lippe eines Wischers angesehen werden kann und der Reibungskoeffizient während des Abriebvorgangs umgekehrt proportional zum Elastizitätsmodul ist, muss der 0,5%-Modul (ein Elastizitätsmodul) 1 MPa oder mehr betragen, um den gewünschten niedrigen Reibungskoeffizienten zu erzielen. Wenn das Elastizitätsmodul kleiner als 1 MPa ist, ist es nicht möglich, dass das Gummiwischerblatt einen ausreichend niedrigen Reibungskoeffizienten hat. Der 0,5%-Modul beträgt bevorzugt 4 MPa oder mehr. Wenn die Bruchlängung weniger als 1% beträgt, kann die Beschichtung reißen oder zur Rissbildung neigen und abgestreift werden, wenn das distale Ende des Lippenteils abgeschnitten wird nach dem Beschichten und Trocknen oder nach dem Aushärten des Beschichtungsmittels oder beim Einsatz (des Wischerblatts). Die Bruchlängung muss deshalb 1% oder mehr betragen. Die Bruchlängung beträgt bevorzugt 2% oder mehr.
Als Harz, das diese Eigenschaften als Bindemittel erfüllt, ist, ohne dass es hierauf beschränkt wäre, ein Urethanharz, ein Polyamidimidharz oder ein Epoxidharz vorgesehen.
Des Mischungsverhältnis des Feststoffschmiermittels zu dem Bindemittel (nachfolgend als ”P/B-Verhältnis” bezeichnet) beträgt ausgedrückt als Volumenverhältnis bevorzugt von 0,25 bis 1,0, besonders bevorzugt 0,4 bis 0,7. Wenn die Menge an Feststoffschmiermittel übermäßig groß ist, kann eine Desorption von Partikeln leicht auftreten, während dann, wenn die Menge des Feststoffschmiermittels klein ist, der Reibungskoeffizient nicht ausreichend verringert wird und Rattern (Geräusch) (durch des Gummiwischerblatt im Einsatz) erzeugt werden kann.
Die Dicke des Beschichtungsfilms beträgt bevorzugt von 2 bis 10 μm. Wenn die Dicke weniger als 2 μm beträgt, besitzt das erzeugte Gummiwischerblatt nachteiligerweise einen großen Reibungskoeffizienten mit einer Glasscheibe, während dann, wenn sie 10 μm übersteigt, des Wischergebnis mangelhaft ist oder das Wischen gestört erfolgt.
Falls gewünscht, kann ein geeignetes Lösungsmittel verwendet werden. Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel enthält ein partikelförmiges Bindemittel und einen partikelförmigen Feststoffschmierstoff, und das als Feststoff vorliegende Bindemittel und das Feststoffschmiermittel werden vor der Verwendung in einem Lösungsmittel gelöst. Die Menge des verwendeten Lösungsmittels variiert auf Grundlage der Feststoffgehalte, abhängig von dem Verwendungsverfahren des zubereiteten Beschichtungsmittels und sie kann nicht speziell beschränkt werden; vielmehr wird das Lösungsmittel üblicherweise in einer Menge von 150 bis 1.200 Masseteilen pro 100 Masseteilen Feststoffanteil verwendet.
Das Gummiwischerblatt kann durch ein Verfahren hergestellt werden, aufweisend die Schritte: Auftragen eines Beschichtungsmittels auf beiden Oberflächen des Lippenteils eines Gummiwischerblatts, Trocknen oder Härten dieses Beschichtungsmittels und Abschneiden des distalen Endes des Lippenteils, um einen Beschichtungsfilm auszubilden, der auf der Seitenfläche des Lippenteils endet.
Das Gummiwischerblatt besitzt vor dem Schneideschritt bevorzugt Tandemform. Durch diese Form wird ein sauberes Abschneiden des distalen Endes des Lippenteils erleichtert, und ein Gummiwischerblatt mit einem Lippenteil, an dem ein Beschichtungsfilm vorgesehen ist, kann wirtschaftlich zufriedenstellend erzeugt werden.
Die Wärmebehandlung beim Trocknen oder Aushärten dieses Beschichtungsmittels wird bevorzugt unter Bedingungen durchgeführt, die keine größeren Ansprüche stellen, als 120°C und 30 Minuten. Wenn an die Wärmebehandlungsbedingungen größere Ansprüche gestellt werden, kann, obwohl diese Ansprüche abhängig vom Konstruktionsmaterial des Gummiwischerblattkörpers variieren können, der Gummiwischerblattkörper beeinträchtigt werden, mit dem Ergebnis, dass die Wischwirkung bei sauberem Glas verringert wird oder das Unterdrücken von Geräusch reduziert wird.
1 zeigt eine Ansicht eines Beispiels einer Beschichtung des Lippenteils eines Wischerblatts unter Verwendung dieses Beschichtungsmittels. Wie in 1 gezeigt, wird das Beschichtungsmittel 3 durch Sprühen auf beide Oberflächen des Lippenteils 2 eines Gummiwischerblatts 1 aufgetragen und daraufhin getrocknet oder ausgehärtet, um einen Beschichtungsfilm zu erzeugen. Das Gummiwischerblatt wird im Zentrum des Lippenteils 2 durchschnitten, um Gummiwischerblätter bereitzustellen, die auf dem Lippenteil Beschichtungsfilme aufweisen. Die Bezugsziffer 4 bezeichnet die Schneidefläche.
BEISPIELE
Ein Beschichtungsmittel für ein Gummiwischerblatt mit schrittweise unterschiedlichem Elastizitätsmodul (Modul) wurde zubereitet unter Verwendung von Graphit mit einer Partikelgröße von 4 bis 6 μm und Bindemitteln (a) bis (g), die nachfolgend aufgeführt sind, mit einem P/B-Verhältnis von 0,5, bei dem es sich um wirksames Mischungsverhältnis von Graphit zu Bindemittel handelt, um das Herunterfallen des Pulvers zu verhindern, und um die Reibung zu reduzieren:

a) Auf Polyolpolyether basierendes Urethan/aromatisches Isocyanat (100 Masseteile von ”Nippolan 3016” (Handelsmarke, hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)/5 Masseteile ”Colonate L” (eine Handelsmarke, hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Härtungsmittel));
b) ein Copolymer von Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen und Vinylidenfluorid (”THV200P”, Handelsname, hergestellt von Sumitomo 3M);
c) Silicon-modifiziertes Urethanpolyol/Isophorondiisocyanat (100 Masseteile von ”Takelac TE-520” (Handelsmarke, hergestellt von Takeda Chemical Industries, Ltd.)/33 Masseteile von ”Takenate D-140N” (Handelsmarke, hergestellt von Takeda Chemical Industries, Ltd., Härtungsmittel));
d) flüssiges Epoxid/aromatisches Polyamid vom BPA-Typ (100 Masseteile von ”Adecaresin EP-4100” (Handelsmarke, hergestellt von Asahi Denka Kogyo K. K.)/60 Masseteile von ”Adecahardener EH-540” (Handelsmarke, hergestellt von Asahi Denka Kogyo K. K., Härtungsmittel));
e) Polyamidimid (”HPC-5000-37” (Handelsmarke, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.));
f) auf Polyolpolyether basierendes Urethan/Blockisocyanoat (100 Masseteile von ”Nippolan 179” (Handelsmarke, hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)/124 Gewichtsteile von ”Colonate 2513” (Handelsmarke, hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Härtungsmittel)); und
g) Acryl (”Acrydic 56-1155” (Handelsmarke, hergestellt von Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)).

Das Beschichtungsmittel wurde wie folgt zubereitet. Ein organisches Lösungsmittel wurde in Übereinstimmung mit dem Bindemittel gewählt und in einen Behälter eingetragen, und das Bindemittel wurde gemischt und gelöst unter Verwendung eines Rührers. Der resultierenden Lösung wurde Graphit nacheinander in kleinen Mengen zugesetzt und es wurde gleichmäßig gerührt, bis grobe Körner verschwanden, wodurch ein Bindemittel erhalten war. Im Fall der Verwendung eines Härtungsmittels wurde eine vorbestimmte Menge an Härtungsmittel dem Beschichtungsmittel unmittelbar vor dem Auftragen auf einem Wischerblatt zugesetzt und es wurde sorgfältig gemischt.
Das derart gewonnene Wischerblatt mit einem Beschichtungsfilm auf dem Lippenteil wurde bezüglich des statischen Reibungskoeffizienten mit einer wasserabstoßenden oder einer wasserabstoßend behandelten Glasscheibe unterzogen. Der statische Reibungskoeffzient wurde ermittelt durch Drücken einer 10 cm langen Gummiwischerblattprobe auf eine Glasscheibenfläche unter einer Belastung P von 1,67 N (170 gf), wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen der Glasscheibenfläche und der Gummiwischerblattprobe in einem Bereich von 0 bis 2 m/s variiert wurde, und wobei die Last F der Probe, die auf der Glasscheibenfläche gerieben wurde, unter Verwendung eines Dehnungsmessgeräts gemessen wurde. Die wasserabstoßende oder wasserabstoßend behandelte Glasscheibe, die hier zum Einsatz kam, wurde erhalten durch Auftragen eines Zwei-Flüssigkeiten-System-Beschichtungsmittels, d. h., zunächst durch Auftragen eines ersten Mittels, aufweisend ein fluorhaltiges Silicon und 90% Isopropanol auf einer sauberen Glasscheibe und daraufhin eines zweiten Mittels (eines Endbearbeitungsmittels) mit 85% Ethylalkohol. Die Umgebungstemperatur während der Untersuchung lag auf Raumtemperatur. Ausgehend von dem durch diese Ermittlung erhaltenen Wert wurde ein Reibungskoeffizient in Übereinstimmung mit μm = P/F berechnet.

Die Bindemittel (a) bis (g) wurden jeweils ermittelt auf der Spannungs-/Dehnungs(S-S)kurve durch Verarbeiten des Bindemittels in einen Streifen mit einer Dicke von 30 bis 150 μm und einer Breite von 10 mm und durch Ziehen des Streifens mit einer Ziehgeschwindigkeit von 10 mm/min. Der Modul bei einer Längung von 0,5% auf der Kurve wurde als Standard für den Elastizitätsmodul genutzt, und die Beziehung zwischen dem Modul bei einer Längung von 0,5% und dem statischen Reibungskoeffizienten ist in Tabelle 1 und 2 gezeigt. In 2 ist der 0,5%-Modul logarithmisch aufgetragen. Tabelle 1

Bindemittelart	Modul bei 0,5% Längung	Statischer Reibungskoeffizient
a	0,02 MPa	0,96
b	0,10 MPa	0,74
c	0,25 MPa	0,73
d	4,58 MPa	0,60
e	4,67 MPa	0,62
f	5,00 MPa	0,56
g	7,22 MPa	0,58 (0,88)

Es wird bemerkt, dass der Wert ”0,88” des Bindemittels (g) ein Wert ist, der erzeugt wurde nach dem Abstreifen der Beschichtung.
Wie aus 2 hervorgeht, bei welcher der 0,5%-Modul des getrockneten oder ausgehärteten Produkts des Bindemittels auf einer logarithmischen Achse aufgetragen ist, gilt, dass dann, wenn der Modul größer wird, der statische Reibungskoeffizient kleiner wird, und dass außerdem bei einem Modul von 1 MPa oder mehr der statische Reibungskoeffizient 0,65 oder kleiner wird.
Davon abgesehen, wurde bestätigt, dass mit einem statischen Reibungskoeffizienten von 0,65 oder kleiner das Gummiwischerblatt, das auf einer wasserabstoßenden Glasscheibe zum Einsatz kommt, so gut wie kein Rattern selbst dann hervorruft, wenn die Antriebsgeschwindigkeit niedrig ist (selbst dann, wenn die Klemmenspannung des Wischerantriebsmotors niedrig ist).
Daraufhin wurde das getrocknete oder gehärtete Produkt aus jede Bindemittel bezüglich der Bruchlängung (%) untersucht, und nach dem Auftragen und daraufhin dem Trocknen oder Aushärten eines Beschichtungsmittels unter Verwendung des jeweiligen Bindemittels wurde die Beziehung zwischen der Bruchlängung und der Rissbildung oder dem Reißen (hervorgerufen durch das Abziehen der Beschichtung) beim Abschneiden des distalen Endes des Lippenteils untersucht.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Aus Tabelle 2 geht hervor, dass bei einer Bruchlängung von 0,8% die Beschichtung zur Rissbildung neigt oder zum Abreißen aufgrund des Effekts der Filmdicke oder der Schneidklinge. Tabelle 2

Bindemittel Bruchlängung (%) Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Rißbildung

a 554 keine

b 948 keine

c 141 keine

d 4,8 keine

e 7,0 keine

f 3,1 keine

g 0,8 mitunter gerissen
Die Bindemittel (a) bis (g), die Zusammensetzungen der Beschichtungsmittel für das Wischerblatt, zubereitet unter Verwendung jeweiliger Bindemittel und das entsprechende Beispiel oder Vergleichsbeispiel sind nachfolgend angeführt.
(Beispiel 1)
Ein tandemförmiger Körper, an welchem zwei Gummiwischerblätter angebracht sind (Material: Mischung aus natürlichem Gummi und Chloropren), gezeigt in 1, wurde formverarbeitet. Dieser tandemförmige Körper wurde in eine Behandlungslösung getaucht, um die Oberfläche mit Chlor zu behandeln, und daraufhin unter kochendem Wasser gewaschen. Daraufhin wurde ein Beschichtungsmittel durch eine Sprühpistole hauptsächlich auf den Lippenteil in einer Seite aufgetragen und, nachdem dieses Gummiwischerblatt umgedreht wurde, wurde auch auf die gegenüberliegende Seite das Beschichtungsmittel aufgetragen, woraufhin ein Backen in einem Ofen erfolgte. Der gebackene Körper wurde im Zentrum des Lippenteils durchschnitten und in zwei Gummiwischerblätter unterteilt.
Das vorstehend verwendete Beschichtungsmittel wurde zubereitet unter Verwendung von 8,0 Gew.-% schuppenförmigem Graphit (”UF-2”, Handelsname, hergestellt von SKW East Asia K. K.) als Feststoffschmiermittel und 11 Gew.-% Polyolpolyether-basierendes Urethan/Blockisocyanat (umfassend 100 Masseteile von ”Nippolan 3016”, Handelsname, und 15 Masseteile von ”Colonate 2513”, Handelsname, beide hergestellt von Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) als Bindemittel mit einem P/B-Verhältnis von 0,5 durch Einbringen dieser Bestandteile zusammen mit 56 Gew.-% Methylethylketon, 15,0 Gew.-% Xylol und 10,0 Gew.-% N-Dimethylacetamid als Lösungsmittel in einem Behälter und durch Rühren der Mischung, bis eine gleichmäßige Lösung gewonnen war.
(Beispiel 2)
Eine Beschichtungslösung, die in derselben Weise zubereitet war wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Bindemittel ausgetauscht war gegen Polyamidimid und dass das Hauptlösungsmittel ausgetauscht war durch N,N-Dimethylacetamid, wurde aufgetragen.
(Beispiel 3)
Eine Beschichtungslösung, die in derselben Weise zubereitet wurde wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Bindemittel ausgetauscht war durch ein flüssiges Epoxid/aromatisches Polyamid vom Bisphenol A-(BPA)Typ, und dass das Hauptlösungsmittel ausgetauscht war durch Cellosolveacetat, wurde aufgetragen.
(Vergleichsbeispiel 1)
Die Prozedur, bis zum Chlorieren des tandemförmigen Körpers gemäß Beispiel 1 wurde durchgeführt ohne Auftragen eines Beschichtungsmittels, und der tandemförmige Körper wurde im Zentrum durchschnitten, um (zwei) Gummiwischerblätter herzustellen.
(Vergleichsbeispiel 2)
Eine in derselben Weise zubereitete Beschichtungslösung wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Bindemittel geändert war auf Polyolpolyether basierendes Urethan/aromatisches Isocyanat und dass das Hauptlösungsmittel Cellosolveacetat war, wurde aufgetragen.
(Vergleichsbeispiel 3)
Eine in derselben Weise zubereitete Beschichtungslösung wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass das Bindemittel geändert war auf Polyolpolyether-basierendes Urethan/aromatisches Isocyanat, wurde aufgetragen.
Die Beziehung zwischen der Gummiwischerblattgeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten auf der wasserabstoßenden Glasscheibenoberfläche von Gummiwischerblättern, die in Beispiel 1 und in Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurden, ist in 3 gezeigt. Die Motorklemmenspannung und der Ratterzustand in den Beispielen 1 bis 3 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 sind in Tabelle 4 aufgeführt. In Tabelle 4 wurde das Vorliegen oder das Nichtvorliegen von Rattern untersucht unter Verringern der Motorklemmenspannung auf 6 V, bei welcher Spannung es sich um die Arbeitsgrenzspannung für den Wischer handelt. Tabelle 4
0: Rattern wurde nicht erzeugt; x: Rattern wurde erzeugt

Wie aus Tabelle 4 hervorgeht, erzeugten die Gummiwischerblätter der Beispiele 1 bis 3 selbst dann kein Rattern (Geräusch), wenn die Motorklemmenspannung auf 6 V verringert war, bei welcher Spannung es sich um die Arbeitsgrenzspannung des Wischers handelt. Die Gummiwischerblätter der Beispiele 1 bis 3 besaßen jeweils einen Blastizitätsmodul (0,5%-Modul) und eine Bruchlängung wie im folgenden angeführt.

	0,5%-Modul	Bruchlängung
Beispiel 1:	5,00 MPa	3,1%
Beispiel 2:	4,67 MPa	7,0%
Beispiel 3:	4,58 MPa	4,8%
Vergleichsbeispiel 1:	-	-
Vergleichsbeispiel 2:	0,02 MPa	554%
Vergleichsbeispiel 3:	0,25 MPa	948%

Unter Verwendung einer sauberen Glasscheibenfläche, die keiner wasserabstoßenden Behandlung unterworfen war, wurden die Gummiwischerblätter, erhalten im Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 auf die Beziehung zwischen der Gummiwischerblattgeschwindigkeit und dem Reibungskoeffizienten untersucht (4), auf den Rüttelzustand während der Änderung der Klemmenspannung des Motors zum Antreiben des Gummiwischerblatts (Tabelle 5) auf die sensorischen Evaluierung der Haltbarkeit (Wischen oder Wischleistung) bei 100.000 Wischvorgängen (5) und auf die Haltbarkeit (den Abrieb) bei 100.000 Wischvorgängen (6). Die erhaltenen Ergebnisse sind in 4, Tabelle 5, 5 und 6 gezeigt.
Der in 4 gezeigte statische Reibungskoeffizient wurde in derselben Weise gemessen wie bei dem Verfahren zum Messen des statischen Reibungskoeffizienten, das vorstehend erläutert ist, mit der Ausnahme, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen der Glasscheibenfläche und dem Gummiwischerblatt geändert war. Die Punktanzahl (von Punkt 1 zu Punkt 5) bei der sensorischen Evaluierung des Wischvorgangs, gezeigt in 5, wurde evaluiert auf Grundlage der in 7 gezeigten Kriterien. Die Haltbarkeit (der Abrieb) bei 100.000 Wischvorgängen, in der Kurvendarstellung von 6 gezeigt, ist oder ist wiedergegeben durch einen Abriebbereich am distalen Lippenende des Gummiwischerblatts, gezeigt in 6, nach Überdauern von 100.000 Wischvorgängen. Tabelle 5
0: Rattern wurde nicht erzeugt; x: Rattern wurde erzeugt
Aus einem Vergleich von 3 und 4 ergibt sich, dass im Fall einer sauberen Fensterscheibe der Reibungskoeffizient im nassen Zustand insgesamt niedrig ist, unabhängig von der Gummiwischerblattgeschwindigkeit, und dass trotz des nassen Zustands, wenn die Gummiwischerblattgeschwindigkeit niedriger ist, der Reibungskoeffizient höher ist. Insbesondere wurde festgestellt, dass das Gummiwischerblatt zum Vergleich in Vergleichsbeispiel 1 einer extremen Erhöhung des Reibungskoeffizienten ausgesetzt war. Hierdurch wurde verifiziert, dass der Reibungskoeffizient auf der wasserabstoßenden Glasscheibe extrem hoch wird, wenn die Gummiwischerblattgeschwindigkeit niedrig ist (die Klemmenspannung eines Motors zum Antreiben des Gummiwischerblatts ist niedrig), und dies ruft Rütteln (Geräusch) hervor. Andererseits kann bei dem Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung selbst dann, wenn die Gummiwischerblattgeschwindigkeit niedrig ist (die Klemmenspannung eines Motors zum Antreiben des Gummiwischerblatts ist niedrig), der Reibungskoeffizient mit einer wasserabstoßenden Glasscheibe ausreichend verringert werden im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel 1 (keine Beschichtung), und die Geschwindigkeitsabhängigkeit des Reibungskoeffizienten nimmt zu, so dass das Auftreten von Rütteln verhindert werden kann. Es wurde experimentell bestätigt, dass, insofern als dieser statische Reibungskoeffizient 6,5 oder weniger beträgt, das Rütteln selbst dann verhindert werden kann, wenn die Gummiwischerblattgeschwindigkeit niedrig ist (die Klemmenspannung eines Motors zum Antreiben des Gummiwischerblatts ist niedrig). Unter erneuten Bezug auf 2 wird deutlich, dass dann, wenn eine Beschichtung mit einem 0,5%-Modul von 1 MPa oder mehr, bevorzugt 4 MPa oder mehr, der erforderlich ist, um einen statischen Reibungskoeffizienten von 6,5 oder weniger zu ergeben, am Lippendistalende eines Gummiwischerblatts gebildet ist, Rütteln selbst auf einer wasserabstoßenden Glasscheibe verhindert werden kann. Aus Tabelle 5 geht hervor, dass im Vergleichsbeispiel 1 Rütteln erzeugt wird, wenn die Klemmenspannung des Motors zum Antreiben des Gummiwischerblatts auf 8 V verringert ist, während im Beispiel 1 selbst dann, wenn die Motorklemmenspannung auf 6 V verringert ist, Rütteln nicht erzeugt wird.
Aus 5 geht außerdem hervor, dass im Vergleichsbeispiel 1 keine Beschichtung) das Gummiwischerblatt ein verringertes Wischerleistungsvermögen beim Haltbarkeitstest aufweist, während in Beispiel 1 die Verringerung des Wischleistungsvermögens deutlich selbst im Haltbarkeitstest bei 100.000 Wischvorgängen unterbunden wird. Wie aus 6 hervorgeht, unterliegt das Gummiwischerblatt des Vergleichsbeispiels 1 einem heftigen Abrieb (900 μm² oder mehr), während im Beispiel 1 der Abrieb des Gummiwischerblatts deutlich verringert ist (200 μm²). Mit anderen Worten wird das Gummiwischerblatt des Vergleichsbeispiels 1 abgerieben und erzeugt beim Wischen ein ungleichmäßiges Ergebnis, während das Wischerblatt vom Beispiel 1 keinen Abrieb zeigt, so dass ein gleichmäßiges Wischleistungsvermögen selbst nach langem Einsatz aufrechterhalten bleibt.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann deshalb dem Gummiwischerblatt eine niedrige Reibung verliehen werden, weshalb Rütteln (Geräusch) weitgehend unterbunden werden kann.
Selbst bei einer niedrigen Motorklemmenspannung, wenn Rütteln (an sich) nicht erzeugt wird, kann der Wischerblattarm weniger steif gemacht werden, so dass die Größe des Motors verringert werden kann; außerdem kann die Buchse zum Unterbinden von Rütteln entfallen und die Kosten für das Wischersystem können (dadurch) deutlich verringert werden. Außerdem kann ein niedriger Abrieb oder ein niedriger Verschleiß des Gummiwischerblatts ganz klar erzielt werden.

Claims

Beschichtungsmittel für ein Gummiblatt zur Bildung eines eine zu wischende Glasoberfläche berührenden Abschnitts des Gummiblatts, aufweisend schuppenförmigen Graphit als ein partikelförmiges Feststoffschmiermittel und ein Bindemittel zum zur Haftung bringen des Feststoffschmiermittels auf dem Gummiblatt, wobei das Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Urethanharzen, Polyamidimidharzen und Epoxidharzen besteht, und wobei das Volumenverhältnis des schuppenförmigen Graphits zum Bindemittel von 0,25 bis 1,0 beträgt, das Bindemittel einen 0,5-Elastizitätsmodul von 1 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von 1% oder mehr nach dem Trocknen oder Aushärten aufweist, ein Lösemittel in 150 bis 1200 Masseteilen pro 100 Masseteilen Feststoffanteil enthalten ist, und das Beschichtungsmittel mittels einer Sprühpistole auf das Gummiblatt aufzutragen ist.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, geeignet zum Auftragen eines Beschichtungsfilms auf zwei Oberflächen eines Lippenteils eines Gummiwischerblatts, wobei der Beschichtungsfilm einen eine zu wischende Glasoberfläche berührenden Abschnitt bildet
Beschichtungsmittel nach Anspruch 2, geeignet zur Herstellung eines tandemförmigen Gummiwischerblatts durch ein Verfahren, welches die Schritte aufweist: Auftragen des Beschichtungsmittels auf die beiden Oberflächen des Lippenteils, Trocknen oder Aushärten des Beschichtungsmittels und Abschneiden des distalen Endteils des Lippenteils, um Beschichtungsfilme zu bilden, die auf den Seitenflächen des Lippenteils enden.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Beschichtungsfilm eine Dicke von 2 bis 10 μm aufweist.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei dann, wenn die Klemmenspannung eines Motors zum Antreiben des Gummiwischerblatts 7 V beträgt, der statische Reibungskoeffizient gegenüber einer Fensterglasscheibe, die einer Behandlung zur Bildung einer Wasser abstoßenden Oberfläche unterworfen wurde, 0,65 oder weniger beträgt.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Volumenverhältnis des schuppenförmigen Graphits zu dem Bindemittel von 0,4 bis 0,7 beträgt.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bindemittel einen 0,5%-Elastizitätsmodul von 4 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von 2% oder mehr nach dem Trocknen oder Aushärten aufweist.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bindemittel ein Polyolpolyester basierendes Urethanharz umfasst.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Binder ein flüssiges Bisphenolepoxidharz vom A-Typ umfasst.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bindemittel ein aromatisches Polyamidharz umfasst.
Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bindemittel ein Acrylharz umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Gummiwischerblatts mit einem Beschichtungsmittel nach Anspruch 2, aufweisend die Schritte: Auftragen des Beschichtungsmittels auf die beiden Oberflächen des Lippenteils eines tandemförmigen Gummiwischerblatts, Trocknen oder Aushärten des Beschichtungsmittels und Abschneiden des distalen Endes des Lippenteils zur Bildung eines Beschichtungsfilms, der auf einer Seitenfläche des Lippenteils endet, wobei das Beschichtungsmittel ein partikelförmiges Feststoffschmiermittel und ein Bindemittel umfasst, und wobei das Bindemittel einen 0,5%-Elastizitätsmodul von 1 MPa oder mehr und eine Bruchlängung von 1% oder mehr nach dem Trocknen oder Aushärten aufweist, ein Lösemittel in 150 bis 1200 Masseteilen pro 100 Masseteilen Feststoffanteil enthalten ist, und das Beschichtungsmittel sprühbar ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Trocknens oder Aushärtens des Beschichtungsmittels ein Schritt der Wärmebehandlung des Beschichtungsmittels unter Bedingungen ist, die nicht schwerwiegender sind als 120°C und 30 Minuten.