JP6482472B2 - ワイパーブレードゴム用コーティング剤及びそれを用いたワイパーブレードゴム - Google Patents

Description

本発明は、雨水、雪、埃等の微小粒子等を払拭するワイパー装置に用いられるワイパーブレードゴム用コーティング剤及びそれを用いたワイパーブレードゴムに関する。

車両、航空機、船舶等の輸送機器、建設機械等の産業機械機器には、ガラス等の平滑面に付着した水分や微粒子を払拭する摺動部材としてワイパーが使用される。ワイパーの摺動部には、ワイパーブレードゴムが装着される。例えば、自動車のフロントガラス用ワイパーにおいては、ワイパーの駆動に伴い、ワイパーブレードゴムの払拭動作によりガラス面に付着した雨水、降雪、埃、泥などが除去される。ワイパーブレードゴムの基材としては、ゴム材の他に樹脂エラストマー等が使用されるが、一般的に、ゴム材が使用される。

自動車等のガラス面に付着した雨水の払拭は、ワイパーブレードゴムがガラス面に付着した埃、泥を除去するとともに、雨水を均一の水膜に均して均一の湿潤状態とし、透過光の散乱を防止して、運転者の視界を確保するものである。しかしながら、自動車等のガラス面においては、ガラス面に固着した汚れやワックス等の付着により、ガラス面の摩擦状態にムラが生じ、ガラス面を摺動するワイパーブレードゴムの滑り特性が均一とならず、ワイパーブレードゴムがスティックアンドスリップを繰り返すことで生じる「ビビリ」、部分的な拭き残しを引きずってスジ状になってしまう「スジ残し」、水膜が部分的に切れてしまう「拭きムラ」が発生するという問題がある。また、ワイパーブレードゴムのビビリにより生じる「ビビリ音」や、ワイパーブレードゴムがガラス面の高摩擦部位との摺動により自励振動を生じてガラス面を叩くことで、「不快な摺動音」が発生するという問題がある。なお、運転者が運転に集中する必要があるため、ワイパーによる音は、なるべく小さい方が好ましい。

近年、自動車等のガラス面に撥水処理が施されているものがある。この撥水処理されているガラス面においては、撥水効果により、ガラス面に水が付着することを抑制するため、均一な水膜を形成しにくく、ワイパーブレードゴムとガラス面との摩擦が大きくなり、ビビリ、スジ残し、拭きムラ、ビビリ音や不快な摺動音が発生するという問題がある。また、ワイパーブレードゴムとガラス面との摩擦が大きいため、ワイパーブレードゴムの摩耗やガラス面の撥水処理膜の摩耗が進行しやすいという問題がある。

このような「ビビリ、スジ残し、拭きムラ（以下、併せて「拭きムラ等」と呼ぶ）」や「ビビリ音、不快な摺動音（以下、併せて「払拭音」と呼ぶ）」を抑制するため、ワイパーブレードの摺動時に、ガラスと当接する基材の当接面には、ゴム材とガラスの摩擦を低減するコーティング層を形成するためのワイパーブレードゴム用コーティング剤が提案されている（特許文献１）。

特開２００２−２０６９５号公報

拭きムラ等や払拭音の低減、ワイパーブレードゴムの摩耗を抑制するためには、ワイパーブレードゴムと払拭面（ガラス面）との摩擦を低減することが好ましい。これを実現するためには、ワイパーブレードゴムに硬いコーティング層を設けることが考えられる。しかしながら、コーティング層の弾性率が大きく、コーティング層が硬い場合には、ガラス面における繰り返しの摺動により摩耗しやすく、払拭性能を長期間維持することが困難となる。また、コーティング層の弾性率が大きく、コーティング層が硬い場合には、自動車用フロントガラス等の曲面を有するガラス面（ガラス曲面）への追従性が悪く、拭きムラ等の発生を抑制することが困難となる。

一方、ガラス曲面への追従性を優先して、ワイパーブレードゴムの弾性率が小さく、柔らかいコーティング層を設けた場合には、停止位置にて長期にわたり保持された場合に、ガラス面に固着し易いなど、摺動開始時の摩擦係数が高くなるという問題がある。

本発明は、初期及び長時間の使用においても、低摩擦を維持できる優れた摩擦性能、及び、拭きムラ等、払拭音を十分抑制できる優れた払拭性能を有し、摩耗等を抑制して優れた耐久性を付与するワイパーブレードゴム用コーティング剤及びそれを用いたワイパーブレードゴムを提供することを課題とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の構成を有する。
本発明１は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤とを含むことを特徴とするワイパーブレードゴム用コーティング剤に関する。
本発明２は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び／又は非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂である、本発明１記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤に関する。
本発明３は、バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比が、１：１〜１：８である、本発明１又は２記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤に関する。
本発明４は、固体潤滑剤がレーザー回折散乱法により測定した平均粒子径（Ｄ_５０）が２〜１５μｍのグラファイトである、本発明１〜３のいずれか１に記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤に関する。
本発明５は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が、水系媒体に分散されてなる、本発明１〜４のいずれかに記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤に関する。
本発明６は、バインダーが、バインダーを乾燥し又は硬化してなる、膜厚１０〜８０μｍ、幅３〜２０ｍｍのフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率が２０ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下のものである、本発明１〜５のいずれかに記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤に関する。
本発明７は、バインダーが、バインダーを乾燥又は硬化してなる、膜厚１０〜８０μｍ、幅３〜２０ｍｍのフィルムのＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠した引張強さが３５ＭＰａ以上であり、かつ伸びが１００％以上のものである、本発明１〜６のいずれかに記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤に関する。
本発明８は、本発明１〜７のいずれかに記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤からなるコーティング層を、ワイパーブレードゴムのリップ部の側面に備えたワイパーブレードゴムに関する。
本発明９は、前記コーティング層の厚さが３〜３０μｍである、本発明８記載のワイパーブレードゴムに関する。

本発明によれば、初期及び長時間の使用において優れた摩擦性能及び払拭性能を有し、摩耗等を抑制して優れた耐久性を付与するワイパーブレードゴム用コーティング剤及びそれを用いたワイパーブレードゴムを提供することができる。

リップ部にコーティング層を有するワイパーブレードゴムの断面図。 官能評価の点数の基準を模式的に表した模式図。 実施例１：ドライ状態にて耐久試験後のワイパーブレードゴムのリップ部の側面をデジタルマイクロスコープ（２００倍率）で撮影した写真。 実施例１：耐久試験後のワイパーブレードゴムのリップ部の端部を模式的に表した、（ａ）断面図、（ｂ）平面図。 比較例１：ドライ状態にて耐久試験後のワイパーブレードゴムのリップ部の側面をデジタルマイクロスコープ（２００倍率）で撮影した写真。 比較例１又は２：耐久試験後のワイパーブレードゴムのリップ部の端部を模式的に表した、（ａ）断面図、（ｂ）平面図。 比較例２：ドライ状態にて耐久試験後のワイパーブレードゴムのリップ部の側面をデジタルマイクロスコープ（２００倍率）で撮影した写真。

以下、本発明のワイパーブレードゴム用コーティング剤及びそれを用いたワイパーブレードゴムについて説明する。

本発明のワイパーブレードゴム用コーティング剤は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤とを含む。

バインダーに含まれるポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、ポリカーボネートポリオール由来の単位を有するポリウレタン樹脂であり、水系媒体に分散した分散体あるいは有機溶剤に溶解させた溶液として合成される。

ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び／又は非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂である。

架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、エネルギーの付与により架橋するポリカーボネート系ポリウレタン樹脂である。付与するエネルギーとしては、放射線エネルギー又は熱エネルギー等が挙げられる。
放射線エネルギーを付与する放射線としては、例えば赤外線、可視光線、紫外線、Ｘ線、電子線、α線、β線、γ線等が使用可能である。架橋型のポリカーボネート系ポリウレタンに放射線エネルギーを付与して架橋する場合、放射線エネルギーの量は特に限定されず、放射線エネルギーの種類に応じて適宜選択が可能であるが、例えば１００〜３０００ｍＪ／ｃｍ^２の放射線エネルギーを照射してポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を架橋することが可能である。また、熱架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂に熱エネルギーを付与して架橋する場合、加熱する温度は特に限定されないが、例えば５０〜２００℃の温度でポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を加熱して架橋することが可能である。架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、８０〜２００℃の温度で加熱されてウレタン架橋構造を形成する熱架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂であることが好ましい。架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーとしては、例えばＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ−１５０１Ｆ（宇部興産社製）等が挙げられる。

非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、エネルギーを付与しても架橋しないポリカーボネート系ポリウレタン樹脂である。非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーとしては、例えばＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ―５００２（宇部興産社製）等が挙げられる。

バインダーが、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含む場合には、両者の混合比率は特に限定されない。バインダーが、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含む場合には、該バインダーを乾燥し又は硬化してなる、膜厚１０〜８０μｍ、幅３〜２０ｍｍのフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率が２０ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下となるように、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の混合比率を適宜設定できる。

バインダー中のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（固形分）の含有量は、バインダー全量（１００質量％）に対して、好ましくは１５〜４５質量％、より好ましくは２０〜４０質量％である。２０℃におけるバインダーの粘度は、好ましくは１０〜２００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは２０〜１００ｍＰａ・ｓである。バインダーの粘度は、後述する実施例に記載するように、例えば音叉型振動式粘度計装置を用いて測定することができる。

ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を分散させる分散媒体として、水系媒体が挙げられる。ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を溶解させる溶剤として有機溶剤が挙げられる。ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の排出規制等を考慮して、バインダーには、水系媒体を使用することが好ましい。水系媒体としては、水、又は水と親水性有機溶媒との混合媒体等が挙げられる。
水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられるが、分散体の安定性等を考慮してイオン交換水を使用することが好ましい。
親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール等の低級１価アルコール、エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール；ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ-エチルピロリドン等の非プロトン性の親水性有機溶媒が挙げられる。
水系媒体中の親水性有機溶媒の量としては、水系媒体を１００質量％としたときに、好ましくは０〜２０質量％、より好ましくは０〜１０質量％である。
有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン等を使用することができる。

ワイパーブレードゴムに設けるコーティング層の引張弾性率は、ワイパーブレードゴム用コーティング剤に含まれるバインダーの影響を受ける。バインダーの引張弾性率は、ワイパーブレードゴム用コーティング剤に含まれるバインダーを乾燥し又は硬化させて得られた特定の厚さ及び幅のフィルムを用いて測定することができる。ワイパーブレードゴム用コーティング剤に含まれるバインダーを用いて形成されたフィルムの引張弾性率が大きい場合には、コーティング層が硬くなる。一方、ワイパーブレードゴム用コーティング剤に含まれるバインダーを用いて形成されたフィルムの引張弾性率が小さい場合には、コーティング層が柔らかくなる。ここで、自動車等、ガラス面を払拭して良好な視界を得る用途に用いられるワイパーブレードゴムにおいては、コーティング層が硬いとは、通常、ＩＳＯ１４５７７−１に準拠して測定したコーティング層のマルテンス硬さが２０Ｎ／ｍｍ^２以上であることを意味し、コーティング層が柔らかいとは、通常、ＩＳＯ１４５７７−１に準拠したコーティング層のマルテンス硬さが２０Ｎ／ｍｍ^２未満であることを意味する。本明細書において、ＩＳＯ１４５７７−１に準拠したコーティング層のマルテンス硬さを、「表面硬さ」と表記する。ワイパーブレードゴムに設けるコーティング層は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤を含むものであるため、表面硬さを測定する装置の圧子と試料が当接する位置によって異なる数値が測定される。このため表面硬さを測定する回数が多くなるほど、「表面硬さ」の数値は安定する。

ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを乾燥し又は硬化してなる、膜厚１０〜８０μｍ、幅３〜２０ｍｍのフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率は、好ましくは２０ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下であり、より好ましくは２０ＭＰａ以上１２９０ＭＰａ以下、さらに好ましくは２５ＭＰａ以上１２８０ＭＰａ以下である。
ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを乾燥し又は硬化してなる特定の大きさのフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率が２０ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下であると、ワイパーブレードゴムに適用したコーティング層が柔らかくよく伸びる状態となり、ガラス曲面への追従性が良好であり、拭きムラ等の発生を抑制し、良好な払拭性能を発揮することができる。
ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを乾燥し又は硬化してなるフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率が２０ＭＰａ未満であると、ワイパーブレードゴム用コーティング剤からなるコーティング層を備えたワイパーブレードゴムの摩擦係数を十分に小さくできない場合がある。ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを乾燥し又は硬化してなるフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率が１３００ＭＰａを超えると、硬くなりすぎて、ワイパーブレードゴム用コーティング剤からなるコーティング層を備えたワイパーブレードゴムの拭き性能が低下する場合がある。
ＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率は、後述する実施例において説明するように、測定温度２３℃、湿度５０％、引張速度１００ｍｍ／分の測定条件で行うことができる。
ワイパーブレードゴムに適用したコーティング層は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤とを含むものであるため、バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比によっても、摩擦係数や払拭性能は影響される。

ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを乾燥し又は硬化してなる、膜厚１０〜８０μｍ、幅３〜２０ｍｍのフィルムは、好ましくはＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠した引張強さが３５ＭＰａ以上かつ伸びが１００％以上であり、より好ましくは引張強さが４５ＭＰａ以上かつ伸びが２００％以上であり、さらに好ましくは引張強さが５０ＭＰａ以上かつ伸びが２５０％以上である。
ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを乾燥し又は硬化してなる特定の大きさのフィルムのＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠した引張強さが３５ＭＰａ以上かつ伸びが１００％以上であると、クロロプレンゴム、天然ゴムといったワイパーブレードゴムの基材を構成するゴムと密着させたワイパーブレードゴム用コーティング剤からなるコーティング層の耐摩耗性が良好になり、基材の変形に追従することができ、コーティング層の亀裂や剥離を抑制することができる。
ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠した引張強さかつ伸びは、後述する実施例において説明するように、測定温度２３℃、湿度５０％、引張速度１００ｍｍ／分の測定条件で行うことができる。

固体潤滑剤は、自己潤滑性のある固体材料であり、従来公知の固体潤滑剤を使用することができる。例えば、黒鉛（グラファイト）、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、銀、鉛、銅等が挙げられる。中でも、摩擦係数を低減するために、グラファイトが好ましい。グラファイトは、鱗片状のグラファイトであることが好ましい。固体潤滑剤の粒子径としては、レーザー回折散乱法により計測した体積基準の平均粒子径（Ｄ_５０）が、好ましくは２〜１５μｍ、より好ましくは３〜１２μｍ、更に好ましくは３〜１０μｍ、特に好ましくは３．０〜８．０μｍである。レーザー回折散乱法による測定には、例えば、マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３３００（日機装社製）等を使用することができる。固体状潤滑剤が鱗片状の場合は、平均粒子径は長径を意味する。固体状潤滑剤が球形の場合は、平均粒子径は直径を意味する。

本発明のワイパーブレードゴム用コーティング剤は、バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比（バインダーの固形分：固体潤滑剤）が、好ましくは１：１〜１：８であり、より好ましくは１：２〜１：７であり、さらに好ましくは１：２〜１：６であり、特に好ましくは、１：３〜１：６である。
本発明によれば、ワイパーブレードゴム用コーティング剤は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを配合することによって、ポリオールポリエーテル系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを配合したコーティング剤や、クロロプレンゴム系もしくクロロスルホン化ポリエチレンとフェノール樹脂を含むバインダーを配合したコーティング剤と比較して、固体潤滑剤の量を増量することができ、成形されたコーティング層の摩擦係数を小さくすることができる。また、コーティング剤中の固体潤滑剤を増量した場合であっても、ワイパーブレードゴム用コーティング剤からなるコーティング層と基材の密着性が良好であり、かつ長時間のワイパーブレードの使用においても、コーティング層の摩耗を抑制することができる。
バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比（バインダーの固形分：固体潤滑剤）が１：１〜１：８であり、特に１：２〜１：７であると、初期及び長時間の使用において優れた摩擦性能及び払拭性能を有し、基材への密着性が優れ、摩耗を抑制して優れた耐久性を有するワイパーブレード用のコーティング層を形成することができる。このワイパーブレード用コーティング剤からなるコーティング層を備えたワイパーブレードゴムは、優れた摩耗性、払拭性及び耐久性を有する。

本発明のワイパーブレードゴム用コーティング剤は、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を、水系媒体に分散させた分散体又は有機溶剤に溶解させた溶液をバインダーとし、このバインダーに、固体潤滑剤を分散、混合することにより製造することができる。固体潤滑剤をバインダーに分散、混合する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えばビーズミル、ボールミル、ディゾルバー等を使用して分散、混合することができる。また、本発明の課題及び効果を損なわない限り、充填剤、界面活性剤、分散剤、増粘剤、防腐剤等を配合してもよい。

次に、本発明のワイパーブレードゴム用コーティング剤を使用したワイパーブレードゴムについて説明する。
図１は、タンデム形状に形成されたワイパーブレードゴムを示す断面図である。
ワイパーブレードゴムは、２つのワイパーブレードゴム基材１の先端部同士が当接しているタンデム状態で成形される。このワイパーブレードゴム基材１のリップ部２の両面に、本発明のワイパーブレードゴム用コーティング剤を塗布し、乾燥又は硬化して、コーティング層３を形成する。その後、リップ部２の中央（図１の符号４で図示する切断部）で切断し、リップ部２の両面にコーティング層３を有し、リップ部の端面にゴム基材が露出したワイパーブレードゴムを形成する。

ワイパーブレードゴム基材を構成するゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム及びこれらの混合物などのゴムが挙げられる。また、用途により、樹脂エラストマーを使用することもできる。

コーティング剤を塗布する方法としては、スプレーコーティング、ナイフコーティング、ローラーコート、ディッピング等、公知の方法を適用することができる。

コーティング層の厚さは、特に限定されないが、乾燥又は硬化した後の厚さが、好ましくは３〜３０μｍであり、より好ましくは３〜１５μｍであり、さらに好ましくは５〜１２μｍである。コーティング層の厚さが５〜１２μｍであると、ゴム基材への追従性を確保しながら摩擦係数を小さくすることができ、更に、摩耗を抑制して、優れた耐久性を得ることができる。コーティング層の厚さが３μｍ未満であると、摩擦係数を小さくすることができず、また、使用において、コーティング層が欠損しやすくなるため、拭きムラ等や払拭音が生じやすくなる。コーティング層の厚さが３０μｍを超えると、ガラスの曲面に追従することができず、拭きムラ等が生じ易くなる。

以下、本発明を実施例及び比較例により詳細に説明する。本発明は、以下の実施例及び比較例に限定されない。実施例及び比較例中、「部」は「質量部」、「％」は「質量％」を示す。

〔粘度の測定〕
粘度は２３℃における、音叉型振動式粘度計装置を用いて測定した。

〔引張弾性率、引張強さ、及び伸びの測定〕
引張弾性率、引張強さ及び伸びは、バインダーを乾燥し又は硬化して、膜厚１０〜８０μｍ、幅５ｍｍのフィルムを形成し、このフィルムについて、測定温度２３℃、湿度５０％、引張速度１００ｍｍ／分にて、ＪＩＳ Ｋ７１６１−１及びＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して測定した。

［バインダーＡ］
バインダーＡは、バインダーＡの全量（１００質量％）に対して、熱架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を固形分として３０質量％含み、分散媒体として水及びＮ−メチルピロリドンを含む、水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体（ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ−１５０１Ｆ（宇部興産社製））である。バインダーＡの粘度は、表１に示す。バインダーＡからなるフィルムは、バインダーＡを乾燥し又は硬化して膜厚１０〜８０μｍ、幅５ｍｍに形成した。バインダーＡからなるフィルムは、ＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠して引張弾性率を測定し、ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して、引張強さ及び伸びを測定した。測定結果は、表１に示す。

［バインダーＢ］
バインダーＢは、樹脂分散液Ｂと、硬化剤と、分散媒体とを含む。バインダーＢに含まれる樹脂分散液と、硬化剤と、分散媒体を以下に示す。バインダーＢの固形分は、バインダーＢの全量（１００質量％）に対して、８０質量％である。
樹脂分散液Ｂ：樹脂分散液１００質量％に対して、ポリオールポリエーテル系ウレタン樹脂（ニッポラン（登録商標）１７９Ｐ（日本ポリウレタン工業社製））を固形分として６５質量％含み、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを分散媒体として含む。樹脂分散液Ｂの粘度は、表１に示す。硬化剤：ポリイソシアネート樹脂／（コロネート（登録商標）２５１３（日本ポリウレタン工業社製））
分散媒体：キシレン／酢酸セロソルブ
バインダーＢからなるフィルムは、バインダーＢを乾燥し又は硬化して膜厚１０〜８０μｍ、幅５ｍｍに形成した。バインダーＢからなるフィルムは、ＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠して引張弾性率を測定し、ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して、引張強さ及び伸びを測定した。測定結果は、表１に示す。

［バインダーＣ］
バインダーＣは、バインダーＣの全量（１００質量％）に対して、固形分３０質量％と、分散媒体としてキシレンを含む、ゴム系混合物である（ショウプレン（登録商標）ＡＤ（昭和電工社製））。バインダーＣからなるフィルムは、バインダーＣを乾燥し又は硬化して膜厚１０〜８０μｍ、幅５ｍｍに形成した。バインダーＣからなるフィルムは、ＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠して引張弾性率を測定し、ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して引張強さ及び伸びを測定した。測定結果は、表１に示す。

[固体潤滑剤]
グラファイト（レーザー回折散乱式法（マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３３００（日機装社製））による体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）：３．８μｍ）

[実施例１及び比較例１〜２]
実施例１及び比較例１〜２のコーティング剤は、バインダーと、固体潤滑剤及びその他の材料とを、表２に示す配合でホモディスパー撹拌機を用いて混合し、コーティング剤とした。なお、バインダーの固形分：潤滑剤の重量比を除き、表２に示す数値は、質量部である。固体潤滑剤は、先に撹拌機中に投入したバインダー中に少量ずつ加え、目視で目立つ大きな粒子がなく、目視で個々の粒子が略均一な大きさになるまで撹拌した。硬化剤を用いる場合には、ワイパーブレードに塗布直前に、コーティング剤に加えてよく混合した。

得られたコーティング剤を、図１に示すような、タンデム形状のワイパーブレードゴム基材１のリップ部２に、乾燥又は硬化後のコーティング層３の膜厚が５〜１２μｍとなるように塗布し、１３０〜１４０℃で、０．５時間乾燥させ、コーティング層３を形成した。コーティング層を形成した後、リップ部２の中央部を切断し、コーティング層３を有するワイパーブレードゴムを得た。

実施例１及び比較例１〜２のワイパーブレードゴム用コーティング剤及びこれを用いたワイパーブレードゴムを用いて、次の試験を行った。結果を表３に示す。

〔表面硬さ〕
ＩＳＯ１４５７７−１に準拠して、以下の条件で表面硬さを測定した。結果を表２に示す。テストピースに、実施例又は比較例のコーティング剤を、コーティング層が１０μｍの厚さになるように塗布し、試料とした。１つの試料に対して、下記の条件で１５回以上試験を行い、測定値の大きな値から順にそれぞれＳ１≧Ｓ２≧・・・≧Ｓｎとした。ここで、ｎは、試験回数の最後の測定値である。
これら測定値から下記式（１）に基づき表面硬さを算出した。
表面硬さ＝０．５×Ｓ１＋０．３×Ｓ２＋０．１×（Ｓ３〜Ｓｎの和）・・・（２）
試験温度：２３℃
湿度：５０％
装置：ダイナミック超微小硬度計 ＤＵＨ−２１１Ｓ 島津製作所社製
試験条件：最小試験力０．０８ｍＮ、負荷速度０．１４６ｍＮ／ｓｅｃ、負荷保持時間５ｓeｃ、設定押し込み深さ２μｍテストピース：基材ＳＵＳ３０４
コーティング層：１０μｍ

〔拭きの官能評価〕
拭き性能に関する官能評価は、実施例１及び比較例１〜２のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムを普通自動車のワイパー装置に取り付け、当該普通自動車のウインドシールドガラス面に毎分約１００〜５００ｍｌの水を払拭面全体に万遍なく散布した状態で、ワイパー装置にて払拭動作を行い、拭き下げ時に残ったスジの状態をウインドシールドガラス面の室内側から観察し、後述する評価点の基準に従い、拭き評価を行った。なお、払拭試験前に、ウインドシールドガラス面を清掃して、ワックスやコーティング剤を除去したガラス面を通常面とし、市販の自動車ウインドシールドガラス用撥水剤（タクティー社製 ドライブジョイ（Drive Joy（登録商標））業務用ガラスコートセット）を当該撥水剤の説明書に従って撥水剤被膜をコーティングした状態のガラス面を撥水面とした。図２は、官能評価の点数の基準を模式的表した模式図である。
評価点：５ スジが全く発生しない。
評価点：４ 瞬間的にスジが発生し直ぐに消える。
評価点：３ 部分的にスジが発生し直ぐに消える。
評価点：２ 部分的にスジが発生し直ぐに消えない。
評価点：１ 全面にスジが発生し直ぐに消えない。

〔摩耗係数（初期、耐久試験後）、摩擦係数変化率〕
また、実施例１及び比較例１〜２のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムについて、普通自動車用フロントガラス面をドライ状態として、ＳＡＥ Ｊ９０３に基づくワイパーブレードシステムの耐久試験を行い、試験初期の摩擦係数（初期）と耐久試験後の摩擦係数（耐久試験後）を測定した。摩擦係数変化率は、使用初期の摩擦係数に対する耐久試験後の摩擦係数の変化率（耐久試験後の摩擦係数／使用初期の摩擦係数）を算出した。
また、当該試験後の実施例１及び比較例１〜２のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムのリップ部の側面をデジタルマイクロスコープ写真（２００倍率）で撮影した。結果を図３、５及び７に示す。

〔結果の考察〕
実施例１のコーティング剤により成形されたコーティング層は、バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比が１：４であり、コーティング剤中の固体潤滑剤の含有量が多くても、十分な柔軟性を有していることが確認できた。実施例１のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムは、使用初期において、低摩擦であり、良好なコーティング層が形成されていることが確認できた。また、実施例１のコーティング剤により形成されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムは、使用初期の摩擦係数に対する耐久試験後の摩擦係数の変化率（耐久試験後の摩擦係数／使用初期の摩擦係数）が１．１１と変化率が小さく耐久性に優れていることが確認できた。また、このワイパーブレードゴムは、図３に示すように、使用後において、コーティング層３が摩耗しておらず、良好な払拭性を維持していることが確認できた。図４は、耐久試験後のワイパーブレードゴムの端部を模式的に表し、（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。ワイパーブレードゴムが使用後においても、コーティング層が摩耗していない場合には、図４（ｂ）の平面図に示すように、全面的にコーティング層３が存在する。図３に示す写真において、全面的にコーティング層３が存在していることを確認できる。

比較例１のコーティング剤により成形されたコーティング層は、バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比が１：１であり、固体潤滑剤の含有量が少ないものの、表面硬さが２０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、コーティング層が硬く、使用初期の摩擦係数は比較的低かった。しかしながら、比較例１のコーティング剤により形成されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムは、使用初期において摩擦係数に対する耐久試験後の摩擦係数の変化率が１．４８と大きく、摩耗しやすく、耐久性が実施例１よりも劣るものであった。また、比較例１のコーティング層は、払拭面への追従性が比較的悪く、拭き評価の点数は、通常面及び撥水面ともに実施例１より劣るものであった。また、このワイパーブレードゴムは、図５に示すように、使用後において、コーティング層３が摩耗し、摩耗部３’が形成された。コーティング層３が摩耗することによって、比較例１のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムは、ゴム基材が露出して拭き性能が悪化した。図６は、耐久試験後の比較例１又は２のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムの端部を模式的に表した、（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。比較例１又は２のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムのように、使用後においてコーティング層３の端部が摩耗すると、図６（ａ）の断面図及び図６（ｂ）の平面図に示すように摩耗部３’が形成される。図５に示す写真においても、コーティング層３の端部に摩耗部３’が存在していることが確認できる。

比較例２のコーティング剤により成形されたコーティング層は、バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比が１：３．５であり、コーティング剤中の固体潤滑剤の含有量が多くても、表面硬さが２０Ｎ／ｍｍ^２未満であり、コーティング層が柔らかく、使用初期においては低摩擦性であった。また、拭き性能も良好であった。しかしながら、比較例２のコーティング剤により形成されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムは、使用初期において摩擦係数に対する耐久試験後の摩擦係数の変化率が２．０２と非常に大きく、摩耗しやすく、耐久性が低下した。また、このワイパーブレードゴムは、使用後において、固体潤滑剤の減少により、コーティング層が摩滅してゴム基材が露出し、拭き性能が悪化し、摩擦係数が大きくなった。比較例２のコーティング剤により成形されたコーティング層は、固体潤滑剤の含有量によって、拭き性能が影響を受けることが推測できた。図７に示す写真において、比較例２のコーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードゴムは、使用後において、コーティング層３が摩耗し、コーティング層３の端部に摩耗部３’が存在していることが確認できる。

［バインダーＤ−１〜Ｄ−７］
バインダーの全量（１００質量％）に対して、熱架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を固形分として３０質量％含み、分散媒体として水及びＮ−メチルピロリドンを含む、水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体（宇部興産社製）を用いた。バインダーＤ−１〜Ｄ−７は、熱架橋型の水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体である。バインダーＤ−１〜Ｄ−７に用いた各水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体は、表４に示すとおり、ウレタン結合の含有割合とウレア結合の含有割合の合計が固形分基準で９．６〜１６．７質量％である。本明細書において、水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体のウレタン結合の含有割合とウレア結合の含有割合の合計は、下記の方法によって測定できる。これらのバインダーＤ−１〜Ｄ−７の粘度は、表４に併せて示す。バインダーＤ−１〜Ｄ−７の各バインダーからなる各フィルムは、バインダーＤ−１〜Ｄ−７を乾燥又は硬化して膜厚１０〜８０μｍ、幅５ｍｍに形成した。バインダーＤ−１〜Ｄ−７の各バインダーからなるフィルムは、ＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠して引張弾性率を測定し、ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して引張強さ及び伸びを測定した。測定結果は表４に示す。

〔水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体のウレタン結合とウレア結合の含有割の合計の測定方法〕
水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体をガラス板に塗布し、乾燥させた後、１００ｍｇを秤量し、一定量の外部標準物質と共に、重ジメチルスルホキシド０．７５ｍＬに溶かし、^１Ｈ−ＮＭＲを測定し、^１Ｈ−ＮＭＲのピークから水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体のウレタン結合の含有割合とウレア結合の含有割合の合計を固形分に基づき算出した。なお、外部標準物質は、各水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂のピークと重ならない物質を一般的に用いられる外部標準物質中からその都度選んで用いた。

［バインダーＥ−１〜Ｅ−４］
バインダーの全量（１００質量％）に対して、非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を固形分として３０質量％含み、分散媒体として水及びＮ−メチルピロリドンを含む、水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体（宇部興産社製）を用いた。バインダーＥ−１〜Ｅ−４は、非架橋型の水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体である。バインダーＥ−１〜Ｅ−４に用いた各水性ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体は、表５に示すとおり、ウレタン結合の含有割合とウレア結合の含有割合の合計が固形分基準で１０．６〜１８．６質量％である。これらのバインダーＥ−１〜Ｅ−４の粘度は、表５に併せて示す。バインダーＥ−１〜Ｅ−４の各バインダーからなるフィルムは、バインダーＥ−１〜Ｅ−４を乾燥又は硬化して膜厚１０〜８０μｍ、幅５ｍｍに形成した。バインダーＥ−１〜Ｅ−４の各バインダーからなるフィルムは、ＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠して引張弾性率を測定し、ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して引張強さ及び伸びを測定した。測定結果は表５に示す。

[実施例２]
実施例２のコーティング剤は、バインダーＤ−１と、固体潤滑剤及びその他の材料とを、バインダーＤ−１の固形分と固体潤滑剤との重量比を１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６と変化させ、ホモディスパー撹拌機を用いて混合し、その他の製造方法は、実施例１と同様にして、各コーティング剤を製造した。各コーティング剤は、バインダーＤ−１の固形分と固体潤滑剤との重量比を変化させたこと以外は、実施例１と同様の配合であり、各コーティング剤は、水系媒体（純粋）７６．７７質量部を含み、バインダーＤ−１及び固体潤滑剤の合計２３．２３質量部を含む。実施例２の各コーティング剤を用いて、膜厚が５〜１２μｍのコーティング層を有するワイパーブレードゴムを、実施例１と同様にして製造した。

[実施例３〜８]
実施例３〜８は、バインダーＤ−２〜Ｄ−７を用いて、各バインダーＤ−２〜Ｄ−７の固形分と固体潤滑剤との重量比を１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６と変化させたこと以外は、実施例２と同様にして、各実施例において各コーティング剤を製造した。これらのコーティング剤を用いて、膜厚が５〜１２μｍのコーティング層を有するワイパーブレードゴムを、実施例１と同様にして製造した。

[実施例９〜１２]
実施例９〜１２は、バインダーＥ−１〜Ｅ−４を用いて、各バインダーＥ−１〜Ｅ−４の固形分と固体潤滑剤との重量比を１：１、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６と変化させたこと以外は、実施例２と同様にして、各実施例において各コーティング剤を製造した。これらのコーティング剤を用いて、膜厚が５〜１２μｍのコーティング層を有するワイパーブレードゴムを、実施例１と同様にして製造した。

実施例２〜１２のワイパーブレードゴム用コーティング剤及びこれを用いたワイパーブレードゴムについて、表面硬さ、拭き評価（通常面、撥水面）、摩擦係数（初期、耐久試験後）、摩擦係数の変化率を実施例１と同様にして測定した。架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを用いた実施例２〜８の結果は表６に示す。非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを用いた実施例９〜１２の結果は表７に示す。

表６及び表７に示すように、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂又は非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤とを含むコーティング剤を用いたワイパーブレードゴムは、初期及び長時間の使用においても、低摩擦を維持できる優れた摩擦性能、及び、拭きムラ等、払拭音を十分抑制できる優れた払拭性能を有し、摩耗等を抑制して優れた耐久性を有すること確認できた。

[実施例１３]
実施例１３のコーティング剤は、バインダーＤ−４を用いて、バインダーＤ−４と、固体潤滑剤及びその他の材料とを、バインダーＤ−４の固形分と固体潤滑剤との重量比を１：７、１：８と変化させたこと以外は、実施例２と同様にして、各コーティング剤を製造した。これらのコーティング剤を用いて、膜厚が５〜１２μｍのコーティング層を有するワイパーブレードゴムを、実施例１と同様にして製造した。

[実施例１４]
実施例１４は、バインダーＥ−３を用いて、バインダーＥ−３の固形分と固体潤滑剤との重量比を１：７、１：８と変化させたこと以外は、実施例２と同様にして、各コーティング剤を製造した。これらのコーティング剤を用いて、膜厚が５〜１２μｍのコーティング層を有するワイパーブレードゴムを、実施例１と同様にして製造した。

実施例１３、１４のワイパーブレードゴム用コーティング剤及びこれを用いたワイパーブレードゴムについて、表面硬さ、拭き評価（通常面、撥水面）、摩擦係数（初期、耐久試験後）、摩擦係数の変化率を実施例１と同様にして測定した。結果を表８に示す。

表８に示すように、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂又は非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤とを含むコーティング剤を用いたワイパーブレードゴムであって、コーティング剤におけるバインダーの固形分と固体潤滑剤と重量比が１：７、１：８と、固体潤滑剤の含有量が多い場合であっても、初期及び長時間の使用においても、低摩擦を維持できる優れた摩擦性能、及び、拭きムラ等、払拭音を十分抑制できる優れた払拭性能を有し、摩耗等を抑制して優れた耐久性を有すること確認できた。実施例１３及び実施例１４は、コーティング剤におけるバインダーの固形分と固体潤滑剤と重量比が１：７、１：８と、固体潤滑剤の含有量が多いため、摩擦係数変化率が１．２倍よりも高くなり、実施例２〜８及び実施例９〜１２と比較して、低摩擦性が維持しにくい傾向があり、若干耐久性が低下した。

［バインダーＦ］
バインダーＦは、下記の２つの水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体を用いた。
（１）水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体ｆ−１
樹脂分散体１００質量％に対して、熱架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を固形分として３０質量％含み、分散媒体として水及びＮ−メチルピロリドンを含む、水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体（ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ−１５０１Ｆ（宇部興産社製））を用いた。
（２）水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体ｆ−２
樹脂分散体１００質量％に対して、非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を固形分として３０質量％含み、分散媒体として水及びＮ−メチルピロリドンを含む、水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体（ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ−５００２（宇部興産社製））を用いた。
バインダーＦは、バインダーＦからなる膜厚１０〜８０μｍ、幅１５ｍｍのフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率が３００ＭＰａとなるように、２つの水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂分散体ｆ−１及びｆ−２を混合して製造した。バインダーＦの固形分量は、３０質量％である。バインダーＦは、粘度を測定した。バインダーＦからなるフィルムは、バインダーＦを乾燥又は硬化して膜厚１０〜８０μｍ、幅１５ｍｍのフィルムを形成した。バインダーＦからなるフィルムは、ＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠して引張弾性率、ＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠して引張強さ及び伸びを測定した。測定結果は表９に示す。

[実施例１５]
実施例１５は、バインダーＦを用いて、バインダーＦの固形分と固体潤滑剤との重量比を１：４したこと以外は、実施例２と同様にして、実施例におけるコーティング剤を製造した。これらのコーティング剤を用いて、膜厚が５〜１２μｍのコーティング層を有するワイパーブレードゴムを、実施例１と同様にして製造した。

実施例１５のワイパーブレードゴム用コーティング剤及びこれを用いたワイパーブレードゴムについて、表面硬さ、拭き評価（通常面、撥水面）、摩擦係数（初期、耐久試験後）、摩擦係数の変化率を実施例１と同様にして測定した。架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーを用いた実施例１５の結果を表９に示す。

表９に示すように、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤とを含むコーティング剤を用いたワイパーブレードゴムは、初期及び長時間の使用においても、低摩擦を維持できる優れた摩擦性能、及び、拭きムラ等、払拭音を十分抑制できる優れた払拭性能を有し、摩耗等を抑制して優れた耐久性を有すること確認できた。

本発明によれば、初期及び長時間の使用においても、低摩擦を維持できる優れた摩擦性能、及び、拭きムラ等、払拭音を十分抑制できる優れた払拭性能を有し、摩耗等を抑制して優れた耐久性を付与するワイパーブレードゴム用コーティング剤及びそれを用いたワイパーブレードゴムを提供することができ、産業上有用である。

１ タンデム形状のワイパーブレードゴム基材
２ リップ部
３ コーティング層
３’ 摩耗部
４ 切断部

Claims (7)

1. ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含むバインダーと、固体潤滑剤とを含み、
   バインダーが、バインダーを乾燥し又は硬化してなる、膜厚１０〜８０μｍ、幅３〜２０ｍｍのフィルムのＪＩＳ Ｋ７１６１−１に準拠した引張弾性率が２０ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下のものであり、
   バインダーの固形分と固体潤滑剤の重量比が、１：２〜１：８である、ワイパーブレードゴム用コーティング剤。
2. ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が、架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂及び／又は非架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂である、請求項１記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤。
3. 固体潤滑剤がレーザー回折散乱法により測定した平均粒子径（Ｄ _５０ ）が２〜１５μｍのグラファイトである、請求項１又は２記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤。
4. ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が、水系媒体に分散されてなる、請求項１乃至３のいずれか１項記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤。
5. バインダーが、バインダーを乾燥又は硬化してなる、膜厚１０〜８０μｍ、幅３〜２０ｍｍのフィルムのＪＩＳ Ｋ７３１１に準拠した引張強さが３５ＭＰａ以上であり、かつ伸びが１００％以上のものである、請求項１乃至４のいずれか１項記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載のワイパーブレードゴム用コーティング剤からなるコーティング層を、ワイパーブレードゴムのリップ部の側面に備えたワイパーブレードゴム。
7. 前記コーティング層の厚さが３〜３０μｍである、請求項６記載のワイパーブレードゴム。