JP4168207B2 - ワイパーブレードゴム補修用塗料組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はワイパーブレードゴム表面に塗布することで、ワイパーブレードゴムが経時劣化した際に発生したクラックによる拭き取り性の欠落を補修すると共に、ガラス面との摺動抵抗の減少によってガラスに対する鳴き、びびりを抑える塗料組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ワイパーブレードゴムは、太陽からの紫外線、赤外線、大気中のオゾンの影響、または砂、泥、ほこりからの影響を受け、どうしてもワイパーブレードゴムは経時劣化してしまう。これらの条件下で劣化したワイパーブレードゴムは、元々摺動抵抗の減少を目的に処理されているハロゲン処理や二硫化モリブデン皮膜といった表面処理層の摩耗により摺動抵抗の増大、クラックの発生による拭き取り性の欠落が発生し、結果的にワイパーブレードゴムの鳴きやびびり、視界不良につながる。従来、こういった問題を解決するために、潤滑剤として二硫化モリブデン、バインダーとしてセルロース、溶剤が酢酸エチルといった配合の塗料組成物があるが、一時的にガラスに対する鳴き、びびりを抑えることができるが耐久性がなく、問題の解決に至っているとはいえない。ましてや、経時劣化しクラックの発生したワイパーブレードゴムを補修するための塗料組成物は未だ例がない。
【０００３】
また、ワイパーブレードゴムは摺動抵抗の減少を目的に二硫化モリブデンやグラファイトを含有した塗料組成物を製造段階で処理している場合があるが、これらは各種ポリオールとポリイソシアネートの反応により硬化するという二液硬化型バインダーを使用しており、且つ溶解力の強い有機溶剤が使用され、作業性の悪さや安全衛生上の問題等、解決すべき問題点を多く残している。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、このような従来技術の欠点を解決するものであり、ワイパーブレードゴムの経時劣化により発生したクラックを補修することにより拭き取り性を向上させること、及びワイパーブレードゴムにガラスに対する摺動性を付与することを目的とし、且つ作業性の向上、低公害溶剤の使用を目的とする。
【０００５】
本発明者等は、このような目的を達成するために種々の方法を検討した結果、本発明に到達したものである。
本発明は、ラッカー型アクリル樹脂、フルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体のいずれかから選ばれた柔軟性に優れた一液常温乾燥型樹脂をバインダーとして、石油系脂肪族溶剤による前記バインダーの溶解物に、シロキサン結合を有するオルガノポリシロキサン重合体でゴム弾性を有する平均粒径が２０μｍ以下の球状の微粉末であるシリコーンゴムパウダーと、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、グラファ イト、窒化ホウ素からなる群から１種類以上選ばれた固体潤滑剤とが添加されていることを特徴とするワイパーブレードゴム補修用塗料組成物である。
【０００６】
即ち、低公害溶剤である石油系脂肪族溶剤可溶の柔軟性に優れた一液常温乾燥型樹脂バインダー（以下、単に樹脂という）にシリコーンゴムパウダーを添加してなる塗料組成物をワイパーブレードゴム表面に塗布することにより、ワイパーブレードゴムの経時劣化のため発生したクラックの補修、それによる拭き取り性の向上及びワイパーブレードゴムへの摺動性の付与を可能としうることを見いだしたものである。
【０００７】
本発明で用いられるシリコーンゴムパウダーとは、シロキサン結合を有するオルガノポリシロキサン重合体であり、−７０℃〜２５０℃の広い範囲でゴム弾性を有するものの球状の微粉末である。また、このシリコーンゴムパウダーの平均粒径は２０μｍ以下が好ましく、１〜５μｍが特に好ましい。
【０００８】
前記したシリコーンゴムパウダーの配合割合は、単独で用いる場合、樹脂１００重量部に対し、２０〜１３０重量部であるのが好ましい。２０重量部未満であれば摺動性及びクラックの補修効果が得られないことがあり、１３０重量部を超えるとワイパーブレードゴムとの密着性が低下したり、摺動耐久性が低下することがある。また、固体潤滑剤と併用する場合、樹脂１００重量部に対し１０〜１２０重量部が好ましい。１０重量部未満であれば摺動性及びクラックの補修効果が得られないことがあり、１２０重量部を超えるとワイパーブレードゴムとの密着性が低下したり、摺動耐久性が低下することがある。
【０００９】
本発明で用いられる固体潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素からなる群から一種以上が選ばれ、中でもポリテトラフルオロエチレンが特に好ましい。
【００１０】
前記したポリテトラフルオロエチレンは、従来公知の方法で重合することにより容易に製造することができ、摩擦係数が極めて低いという特徴についてはよく知られている。また、平均粒径は２０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ〜５μｍが特に好ましい。配合割合は、樹脂１００重量部に対し１０〜２００重量部が好ましく、１０重量部未満であれば満足な摺動性が得られず、２００重量部を超えるとワイパーブレードゴムとの密着性が低下したり、摺動耐久性が低下することがある。
【００１１】
前記の二硫化モリブデン、窒化ホウ素、グラファイトは、それぞれ六方晶系の結晶構造を有し、その層状構造の層間の弱い結合力のために層間で剪断が起こり低摩擦特性を示すと考えられている。
【００１２】
前記の二硫化モリブデンの平均粒径は、１０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ〜５μｍが特に好ましい。配合割合は樹脂１００重量部に対し２０〜２００重量部が好ましい。２０重量部未満であれば満足な摺動性が得られず、２００重量部を超えるとワイパーブレードゴムとの密着性が低下したり、摺動耐久性が低下することがある。
【００１３】
前記のグラファイトの平均粒径は、４０μｍ以下が好ましく、２〜１５μｍが特に好ましい。配合割合は樹脂１００重量部に対し、１０〜２００重量部が好ましい。１０重量部未満であれば満足な摺動性が得られず、２００重量部を超えるとワイパーブレードゴムとの密着性が低下したり、摺動耐久性が低下することがある。
【００１４】
前記の窒化ホウ素の平均粒径は、１５μｍ以下が好ましく、１〜８μｍが特に好ましい。配合割合は樹脂１００重量部に対し１０〜１５０重量部が好ましい。１０重量部未満であれば満足な摺動性が得られず、１５０重量部を超えるとワイパーブレードゴムとの密着性が低下したり、摺動耐久性が低下することがある。
【００１５】
本発明で用いられる樹脂としては、一液常温乾燥型で石油系脂肪族溶剤に可溶であるラッカー型アクリル樹脂、フルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体等があげられ、中でもワイパーブレードゴムに必要とされる性能である耐摩耗性、耐候性、耐水性、柔軟性及び強靭性、耐熱性、密着性、耐ウォッシャー液性などが優れているフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体が好ましい。
【００１６】
本発明で用いられるラッカー型アクリル樹脂は、一液常温乾燥型であり、アクリル酸及びメタアクリル酸誘導体、スチレンなどを主成分として共重合させて得られる熱可塑性樹脂である。また、分子量は１００００〜１０００００である。
【００１７】
本発明で用いられるフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体は、一液常温乾燥型であり、主とする基本骨格がフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルとの交互共重合体であるものである。分子量は１００００〜４００００である。また、一般的にフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体には水酸基が含有されていることが多いが、本願発明において水酸基の有無については問わない。但し、水酸基を多少でも有したフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテル共重合体は固体潤滑剤の分散性が良い。
【００１８】
本発明の塗料組成物は、樹脂を石油系脂肪族溶剤で溶解し、その溶液中に、シロキサン結合を有するオルガノポリシロキサン重合体で、ゴム弾性を有する球状の微粉末であるシリコーンゴムパウダー及び固体潤滑剤を混合し、分散させることにより製造する。
【００１９】
本発明の塗料組成物を使用する場合には、本塗料組成物をスプレー塗布、ディッピング、刷毛塗り等の塗布方法により塗布後、石油系脂肪族溶剤を揮発させ乾燥させる。乾燥後の塗膜は３〜３０μｍが好ましく、５〜１０μｍが特に好ましい。塗膜は厚くなればなるほど母材であるワイパーブレードゴムへの追従性が悪くなり、塗膜自身のクラックの発生を招き、拭き取り性が低下することがある。
【００２０】
本発明の塗料組成物の被塗物であるワイパーブレードゴムの材質としては、天然ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム等が挙げられる。以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。
【００２１】
【実施例、比較例】
実施例２〜３７
樹脂を溶剤で溶解し、その溶液中にシリコーンゴムパウダー及び固体潤滑剤Ａ〜Ｄを混合し、分散させることにより表１〜３の塗料組成物を製造した。
【００２２】
実施例及び比較例に用いた諸原料の概略を示すと以下のとおりである。
・樹脂Ａ：フルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体、フルオロエチレンアルキルビニルエーテル交互共重合体、分子量約３００００
・樹脂Ｅ：ラッカー型アクリル樹脂、酸価＝１〜３、分子量約３００００
・シリコーンゴムパウダー：直鎖状のジメチルポリシロキサンを架橋した構造を持つシリコーンゴムの球状微粉末、平均粒径５μｍ、粒度分布１〜２０μｍ
・固体潤滑剤Ａ：ポリテトラフルオロエチレン、平均粒径３〜５μｍ、粒度分布１〜２０μｍ
・固体潤滑剤Ｂ：二硫化モリブデン、平均粒径０．５〜１．２μｍ
・固体潤滑剤Ｃ：グラファイト、平均粒径９．５〜１０．５μｍ、粒度分布１．５〜４０μｍ
・固体潤滑剤Ｄ：窒化ホウ素、平均粒径１〜２μｍ
・溶剤：ミネラルスピリット、成分 Ｃ９〜Ｃ１２パラフィン ６０〜７０％、Ｃ９〜Ｃ１０アルキルベンゼン ２０〜３０％
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【表３】

【００２６】
実施例の塗料組成物について以下の方法で拭き取り性能評価及び摩擦試験を行う。結果は表４〜表８に示す。
拭き取り性能評価
１．試験片の作製
（１）準備するもの
・自動車用ワイパーブレードゴム（市販品ホンダ自動車用長さ；５００ｍｍ、材質；天然ゴム（ハロゲン処理品））
・泥水（配合内容ＪＩＳダスト１種：ＪＩＳダスト２種：水＝１：３：１２）
（２）作製手順
自動車用ワイパーブレードゴムを自動車に取り付け、ワイパーブレードゴムの摺動部分のガラスに初期及び摺動回数１０００回毎に泥水５０ｃｃを滴下し、１００００回摺動させ、ワイパーブレードゴムを劣化させる。ついで、実施例及び比較例の塗料組成物をスプレーで膜厚１０μｍコーティングし、２５℃で６時間放置する。
２．試験方法
ＪＩＳＤ５７１０の４．２の拭き性能、７．２の拭き性能試験の項にのっとり、試験を行う。
評価項目は、円滑作動の可否、著しいびびり及び異状音の有無、拭き性能（水滴の拭き残しライン（初期及び５０万回耐久後））の数とする。
尚円滑作動の可否については可＝○、否＝×とし、びびりの有無については有＝〇、無＝×とし、異状音の有無については有＝○、無＝×とし、拭き性能は、ＪＩＳＤ５７１０４．２項の備考１〜３に基づいてＭゾーン（ワイパーブレードが往復して出来るふき面積のうち、ワイパーブレードゴムの中心点から両端への１／４ずつの部分のふき面積）とＳゾーン（Ｍゾーン以外のふき範囲）におけるヘアライン（幅０．５ｍｍ以下のごく細い筋状のふき残し）、ヘビアライン（幅１ｍｍ以下の細い筋状のふき残し）及びワイドライン（幅１〜２０ｍｍ程度までの帯状のふき残し）の数を〔Ｍゾーンの本数／Ｓゾーンの本数〕として数字で示した。
摩擦試験
１．試験片の作製天然ゴムシート（硬さＪＩＳＡ６０厚さ２ｍｍ）にハロゲン処理を施し、実施例及び比較例の塗料組成物をスプレーで膜厚１０μｍをコーティングし、２５℃で６時間放置する。
２．試験方法往復動試験機により、滑り速度６０００ｍｍ／分、荷重１００ｇ、滑り距離（ストローク）１００ｍｍの条件で、相手材１／４インチガラス球に対する初期及び１０万回耐久後の摩擦係数を測定する。
【００２７】
【表４】

【００２８】
【表５】

【００２９】
【表６】

【００３０】
【表７】

【００３１】
【表８】

【００３２】
比較例１
本塗料組成物のコーティング無しで、試験した。試験結果は表９の通りである。
【００３３】
【表９】

【００３４】
比較例２〜６実施例の塗料組成物の配合比を変えて表１０の塗料組成物を製造した。試験結果は表１１の通りである。
【００３５】
【表１０】

【００３６】
【表１１】

【００３７】
【発明の効果】
本発明の柔軟性に優れた石油系脂肪族溶剤可溶の一液常温乾燥型樹脂にシロキサン結合を有するオルガノポリシロキサン重合体で、ゴム弾性を有する球状の微粉末であるシリコーンゴムパウダーを添加する、あるいはシロキサン結合を有するオルガノポリシロキサン重合体で、ゴム弾性を有する球状の微粉末であるシリコーンゴムパウダー及び固体潤滑剤を添加してなる塗料組成物は、ワイパーブレードゴムに塗布することによりワイパーブレードゴムの経時劣化のため発生したクラックの補修、それによる拭き取り性の向上及びワイパーブレードゴムへの摺動性の付与に効果がある。また、樹脂が一液常温乾燥型樹脂であるので作業性に優れており、且つ溶媒として石油系脂肪族溶剤を含有することで一般の有機溶剤を含有することに比較して安全性がある。

Claims (1)

1. ラッカー型アクリル樹脂、フルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体のいずれかから選ばれた柔軟性に優れた一液常温乾燥型樹脂をバインダーとして、
   石油系脂肪族溶剤による前記バインダーの溶解物に、シロキサン結合を有するオルガノポリシロキサン重合体でゴム弾性を有する平均粒径が２０μｍ以下の球状の微粉末であるシリコーンゴムパウダーと、ポリテトラフルオロエチレン、二硫化モリブデン、グラファイト、窒化ホウ素からなる群から１種類以上選ばれた固体潤滑剤とが添加されていることを特徴とするワイパーブレードゴム補修用塗料組成物。