JP4192099B2 - 自動車のフロントガラスのワイパブレードに用いられる保水性コーティング、このコーティングを施したワイパブレード、およびこのコーティングをワイパブレードに施すための方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフロントガラスのゴムまたはエラストマー製ワイパブレードのコーティングに関する。このコーティングは、ワイパブレードとフロントガラスとの間の摩擦係数を減少させる添加剤を含有するタイプのものである。

本発明はまた、このようなコーティングを形成するための溶液にも関する。

天然または合成のゴムもしくはエラストマー製ワイパブレードの性能を向上させるため、粉末状のコーティング、特に結晶性のカーバイドを含むコーティングであって、ごく小径の粒子が層状に配列された天然または人工グラファイトの形状をなすコーティングを施すことは知られている。これらの粒子は、層構造をなすため、「潤滑剤」と同様の機能をもち、ワイパブレードの性能を顕著に向上させる。

アクリル樹脂、ビニル樹脂、スチレン樹脂、またはウレタン樹脂からなる結合剤を含み、かつグラファイト粉末が分散した溶液を用いて、上記のようなコーティングを形成する方法は公知となっている。

このコーティングは、ワイパブレードを溶液に浸漬するか、または溶液をワイパブレードに塗布し、その後乾燥させることによってつくり出すことができる。

このようなコーティングは、ワイパブレードの性能を向上させることができるが、ガラス面が十分に濡れていない場合（「乾燥窓」とも呼ばれる）に、ある種の不快な現象(ワイパブレードの反転や擦れるような音の発生等)を引き起こすという欠点がある。

フロントガラスが十分に濡れている場合には、ガラスとワイパブレードとの間に水の膜が存在するため、上述の現象は生じない。この水の膜は、潤滑剤としても働く。「乾燥窓」状態、すなわちフロントガラスが乾燥している状態でワイパを作動させると、水の膜が存在しないため、フロントガラスとワイパブレードとの間の摩擦係数が増大し、上述のような不快な現象が生じる。

さらに、上記のようなコーティングには、グラファイトが存在するため、着色することができないという欠点がある。この欠点は、グラファイトが黒色で、溶液に占めるグラファイトの割合が約３０重量％に上ることに起因する。このようコーティングに着色しようとすれば、必要な顔料の割合が多くなりすぎて、ワイパブレードの性能が損なわれることになる。

本発明の目的は、「乾燥窓」状態が始ったときに、フロントガラスとワイパブレードとの間に水の膜を保持させて、ワイパブレードの滑りをよくすることができるようにした、新規なコーティングを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、自動車用フロントガラスのゴムまたはエラストマー製ワイパブレードに用いられる、ワイパブレードとフロントガラスとの間の摩擦係数を減少させる添加剤を含有する保水性コーティングであって、フロントガラスに親水性を付与する構造を有するコーティングを提供するものである。

本発明に係るコーティングは、上記の他に、次のような特徴を有する。
−このコーティングは、外方に向かって開放する微小な空隙を含む。
−このコーティングは、粉末状添加剤の凝集物からなる。

また、本発明は、自動車用ワイパブレードに潤滑性を付与し、かつ着色も可能なコーティング用の溶液に用いられる新規な組成物を提供することをも目的としている。

この目的達成のため、本発明は、自動車用フロントガラスのゴムまたはエラストマー製ワイパブレードに用いられる、上述のタイプのコーティングをつくり出すための溶液であって、添加剤の色が、このコーティングの色を決定するようになっている溶液を提供するものである。

本発明に係る溶液は、上記の他に、次のような特徴を有する。
−添加剤は、明色である。
−添加剤は、鉱物性の粉末である。
−添加剤は、層状構造をなしている。
−添加剤は、タルクである。
−前記粉末状添加剤の平均的な粒径は、約４μｍである。
−この溶液は、添加剤を水中で分散させることにより得られる。
−この溶液は、２０〜３５重量％の分散されたタルクを含む。
−添加剤は、フッ化物である。
−添加剤は、ポリテトラフルオロエチレンに基づく樹脂である。
−添加剤は、シリコーンに基づく。
−添加剤は、樹脂である。
−この溶液は、ワイパブレードとフロントガラスとの間の摩擦係数を減少させる他の成分を含有する。
−この溶液は、結合剤を含有する。
−この溶液は、湿潤剤、分散剤、および増粘剤を含有する。
−この溶液は、防水剤を含有する。

また、本発明は、上記コーティングを施されていることを特徴とする自動車のフロントガラス用ワイパブレードを提供するものである。

さらに、本発明は、ガラス面とワイパブレードとの間の摩擦係数を減少させるコーティングをワイパブレードに施すための方法であって、上記コーティングを形成するための溶液を、前記ワイパブレードに噴霧し、ついで、このワイパブレードを乾燥させることを特徴とする方法を提供するものである。

本発明に係る方法は、上記の他に、次のような特徴を有する。
−溶液は、約０．５ｍｍの出口径を有するノズルを用い、約１ｂａｒの圧力で噴霧される。

本発明によれば、自動車のフロントガラスにおいて、「乾燥窓」状態が開始したときに、ワイパブレードとフロントガラスとの間に水の膜を保持し、ワイパブレードの滑りをよくすることができる新規なコーティングと、このようなコーティングをつくり出すための溶液、さらにこのようなコーティングを施されたワイパブレードと、ワイパブレードにこのようなコーティングを施すための方法が提供される。

以下に、本発明に係るコーティングを説明する。本発明に係るコーティングは、親水性を有する。すなわち、このコーティングは、一定量の水を吸収することができる。

このコーティングの親水性は、このコーティングが空隙を有するという構造によって得られるものである。

このコーティングは、ワイパブレードの性能を向上させる添加剤を含む。この添加剤は、カオリン、炭酸カルシウム、またはシリカなどの鉱物性の粉末である。しかし、本発明の好ましい実施形態によれば、添加剤はタルク(滑石)がよい。

コーティングをつくり出すためには、最初に水溶液を調製する。ついで、この水溶液をワイパブレードに塗布し、その後乾燥させる。

この溶液は、軟水を含み、ほぼ中性のｐＨをもっている。

コーティングを着色するためには、溶液に顔料を加える。顔料には、例えばRichard社製のものを用いる。

溶液は、添加剤を水に分散させたものから調製する。この分散は、顔料に水を滴下することによって行う。

添加剤がタルクの場合は、分散液は４０〜５０重量％のタルクを含む。タルクは、平均で４μｍの粒径を有するのが好ましい。

タルクには、例えばTalc de Luzenac社製の「Mistrobond RG 20」または「Steamic 00S」を用いることができる。

市販のタルク分散液または「スラリー」（例えばTalc de Luzenac社製の「Helicoat B33」）も用いることができる。

本発明に係る溶液中で、添加剤を保持、分布、および分散させるため、湿潤剤と増粘剤が用いられる。

湿潤剤としては、例えばBASF社の「Lumiten PT」、分散剤としては、同じくBASF社の「Polysalz S」を用いることができる。

溶液の結合剤として働き、乾燥時に架橋することにより、コーティングを強化する樹脂には、Synthron社製の「Acrymul 317R」や「Prox ML 370」等のアクリル樹脂やメラミンホルムアルデヒド樹脂を用いることができる。その外、Prospa社製のビニル樹脂である「Primaire 567」や、Cytec社製のポリウレタン樹脂「Cydrothane 1035」も用いることができる。

コーティングに外部からの衝撃に対する耐性、特に粉末状の洗剤に対する耐性を付与するため、防水剤を添加することもある。この防水剤としては、例えばSynthron社製の「Dryol PAL」や「WA 491」を用いることができる。

乳化液の粘度を調整するため、増粘剤を添加することができる。増粘剤としては、Synthron社製の「Prox A 11」や「Prox A 300」を用いることができる。

これらの添加物があれば、ワイパブレードに、グラファイトを基剤とするコーティングと同様の性能と寿命を有するコーティングを施すことができる。

本発明の他の実施形態によれば、コーティングのための溶液は、フッ化樹脂またはシリコーン樹脂を基剤とする。

フッ化樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、またはSynthron社製の「Synthropel Fox」やAusimont社製の「Fluorlink」等のパーフルオロエーテルを基にするものを用いることができる。

ワイパブレードとフロントガラスとの間の摩擦係数を低下させるため、樹脂には、フッ化物系の粉末状充填剤を添加することができる。この充填剤は、Ausimont社から販売されているＰＴＦＥを分散させたものを用いることができる。

摩擦係数は、Synthron社製の「Proxamine NP912 GL」のようなポリエチレンを添加させることによって低下させることができる。

フッ化物またはシリコーン添加物を用いたコーティングを施すと、ガラス面が凍結しにくくなり、また不純物も付着しにくくなる。

本発明に係る溶液は、出口径が０．５ｍｍのノズルを用い、１ｂａｒの圧力で噴霧することにより、ワイパブレードに適用する。

このような噴霧を行うと、乾燥後に、添加剤粒子が樹脂によって互いに結合した凝集物を得ることができる。しかし、樹脂は、タルク粒子間のすべての間隙を充填するわけではない。このため、これらの間隙は、本発明に係るコーティングに特徴的な、スポンジのような働きをする空隙となる。

ワイパブレードに水が存在するときは、これらの空隙は、毛管現象によって水を吸収する。したがって、ガラス面が濡れている限り、水は保持される。

「乾燥状態」においては、水は、スポンジのように働くコーティングから徐々に放出される。すなわち、本発明に係るコーティングは、ワイパブレードとフロントガラスとの間に水の膜を保持し、不快な現象を抑えることができる。

本発明に係るコーティングを形成する組成物の例を、下記の表１に示す。表中の数字は、組成物の各成分の重量％である。

本発明に係る溶液の組成の例を下記の表２と表３に示す。表中の数字は、溶液の各成分の重量％である。

Claims (13)

1. 自動車用フロントガラスのゴムまたはエラストマー製ワイパーブレードに適用されるコーティングであって、
   イ．コーティングが、ワイパーブレードとフロントガラスとの間の摩擦係数を減少させるタルクを含有した溶液をワイパーブレードに適用した後、溶媒を蒸発させ、ワイパーブレードに結合したタルクを含むこと、および
   ロ．コーティングが保水性があり、外方に向かって開放し、フロントガラスに親水性を付与する微小な空隙を有することを特徴とするコーティング。
2. タルクが粉末であり、且つコーティングが粉末状タルクの凝集物からなることを特徴とする請求項１記載のコーティング。
3. 請求項１または２記載のコーティングを生成するための溶液で、顔料を含有していることを特徴とする、請求項１または２記載のコーティングを生成するための溶液。
4. 前記粉末状タルクの平均粒径が４μｍであることを特徴とする請求項３記載の溶液。
5. タルクが層状構造をなすことを特徴とする請求項３又は４記載の溶液。
6. タルクを水中で予め分散させることにより得られることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の溶液。
7. ２０〜５０質量％の分散されたタルクを含むことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の溶液。
8. ワイパーブレードとフロントガラスとの間の摩擦係数を減少させるためのフッ化物系粉末充填剤又はポリエチレンを含有することを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の溶液。
9. 結合剤、湿潤剤、分散剤、増粘剤、防水剤、及びそれらの混合物から成る群から選択された１種を含有することを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の溶液。
10. 請求項３〜９のいずれかに記載の溶液が塗布されていることを特徴とする自動車のフロントガラス用ワイパーブレード。
11. 請求項１または２記載のコーティングを施されていることを特徴とするワイパーブレード。
12. フロントガラスとワイパーブレードとの間の摩擦係数を減少させるコーティングをワイパーブレードに施すための方法であって、請求項１または２記載のコーティングを形成するための溶液を前記ワイパーブレードに噴霧し、ついで、このワイパーブレードを乾燥させることを特徴とする方法。
13. 前記溶液を、０．５ｍｍの出口径を有するノズルを用いて、１ bar の圧力で噴霧することを特徴とする請求項１２記載の方法。