JPH09194727A - シリコーン組成物風防ワイパブレード - Google Patents

シリコーン組成物風防ワイパブレード

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JPH09194727A
JPH09194727A JP8185146A JP18514696A JPH09194727A JP H09194727 A JPH09194727 A JP H09194727A JP 8185146 A JP8185146 A JP 8185146A JP 18514696 A JP18514696 A JP 18514696A JP H09194727 A JPH09194727 A JP H09194727A
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wiper
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blade
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Michael L Hyer
マイクル・エル・ハイア
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 天然ゴムブレートより耐久性があり、ガラス
に対する摩擦係数を低下させ、拭き取り中の騒音の発生
を防止し、ワイパモータ負荷を低下させるワイパブレー
ドを提供すること。 【解決手段】 ワイパブレード本体が加硫されたシリコ
ーンゴム組成物の少なくとも９０重量％から均質に構成
され、前記シリコーンゴム組成物はポリジオルガノシロ
キサンと、５μより大きい平均粒径を有する展開用充填
剤と、５μより小さい平均粒径を有する補強用充填剤と
から成るワイパブレード１０である。該ワイパブレード
１０は、１．３０〜１．６５の比重を持つことが好まし
い。また、前記ポリジオルガノシロキサン１００重量部
に対して、展開用充填剤は２５〜２００重量部、補強用
充填剤は２０〜５５重量部含まれることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には風防ワイ
パブレード（ｗｉｎｄｓｈｉｅ１ｄ ｗｉｐｅｒｂ１ａ
ｄｅ）特に、特有な摩擦係数を持ち、しかも安価な製造
を可能にする改良されたシリコーンゴムワイパブレード
に関する。
【０００２】
【従来の技術】雨と雨氷と雪とは、動いている乗り物の
運転者に常に視野問題を提供して来た。風防ワイパブレ
ードは軽度に妨害する湿気のついた風防ガラスをきれい
にすることにより、その問題を最小限度にするよう試み
られて来た。そのような風防ワイハブレートは典型的に
はゴムまたはゴム様材料で形成されている。何年もの間
風防ワイパブレードは拭う能力を増大し、それで降雨中
の視程を増大するため、色色の方法で改変された。例え
ばブレードの形状をブレードに複数の接触面を与えるよ
う変えられた。拭う縁の一致性と完全性とを改善するた
め種種な変更が導入された。
【０００３】ワイパ分野の業者は以前ワイパブレード組
成物の基剤としてシリコーンゴムを用いようとしたが顕
著な成功はなかった。これは、材料としてはシリコーン
ゴムがいくつかの理由で天然または他の合成ゴムより優
れているからである。シリコーンゴム、即ち高分子量
の、加硫できるポリジオルガノシロキサンはその物理的
性状に目に見える影響を与えることなく広い温度変化に
耐えることができる。更に、シリコーンゴムは長時間に
且っても、紫外線により殆んど影響を受けない。また、
オゾンと油と塩と、水と他の道路並に自動車化学薬品に
も抵抗する。若しシリコーンゴム組成物がワイパに用い
ることができるならぱ、それは圧縮ゆがみにも耐え、不
利な影響なしに大陽光線と化学薬品に抵抗する能力を持
つであろう。それ故、若し商業的に製造可能なシリコー
ンワイパが可能ならば、そのようなワイパは現在一般的
に使用されている在来の天然ゴムワイパーより非常に長
い寿命があるであろう。
【０００４】ワイパ組成物用に用いるようなシリコーン
ゴムにはｌつの重大な欠点がある。それはガラスに対し
許容できない程高い摩擦係数をもっていることである。
この分野の少くとも１つの業者による予備的試験におい
て、シリコーンワイパは風防を拭う代りにワイパアーム
から引裂かれ去る程高い摩擦係数を示した。この高い摩
擦係数のより小さい災害的影響には風防をシリコーンワ
イパが横切る時の許容できない程やかましいきいきいま
たはがちゃがちゃする音、および許容できない程高い風
防ワイパモーターに対する負荷が含まれる。
【０００５】米国特許第４，９０４，４３４号（以下’
４３４特許と云う）と米国特許第４，９８１，６３７号
（以下’６３７特許と云う）共にＨｙｅｒの特許（一緒
にしてＨｙｅｒ特許）は押出成形法を利用した改良され
たワイパブレードの成形法を公開している。この方法で
は硬化できるエラストマーの連続した長尺ものを、縁と
縁とで中央部で連結している１対のワイパブレードを製
造するように形を作られているダイス開口部をもつダイ
スを通して押出す。’４３４特許は押出されたエラスト
マーの連続する長さの中央部に刻み目をつける方法を公
開しており、’６３７特許は弱められている中央部を作
るための中央部の予備形成を教えている。両方の場合と
も、それから押出されたエラストマーを硬化し、その後
その長さを刻み目線に沿って（’４３４特許）あるいは
予備形成された中央部に沿って（’６３７特許）分割す
ることにより２つの分離された所定長さのワイパブレー
ドにしている。
【０００６】押出法（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅ
ｓｓ）を用いるワイパブレード成形法の公開に加えて、
ハイヤー（Ｈｙｅｒ）特許はそのようなワイパブレード
用のシリコーン組成物を公開している。この組成物はシ
リコーン重合体１００部と、充填材約４０部と、加硫触
媒約０．５〜２．０部と、他の増強添加物０〜１０部と
を含有するものとして公開されている。更に、そのポリ
シロキサン重合体はビニル基量が０〜５モル％の範囲に
あるメチルおよびビニル有機基をもつものとして公開さ
れている。その充填材は燻蒸シリカと沈澱シリカと摩砕
水晶と炭酸カルシウムと酸化鉄とを包含すると特定され
ている。ハイヤー特許はこれらの異る充填材成分の相対
的量を特定していない。
【０００７】ワイパブレード中のシリカ充填材量を測定
する１つの在来法は比重である。前記ハイヤー特許のワ
イパブレードは典型的には１．１〜１．２の比重を持っ
ていることが見出されている。そのようなワイパブレー
ドはなおガラスに対して比較的高い摩擦係数を示し、そ
のワイパブレードを商業的使用にはより最適でなくさせ
ている。
【０００８】ハミルトン（Ｈａｍｉ１ｔｏｎ）の米国特
許第３，９７２，８５０号（以下ハミルトン特許と云
う）はシリコーンエラストマーと、分散されている充填
材と、風防に潤滑性と疎水性を与える添加物とを含む風
防ワイパブレードを公開している。ハミルトン特許の重
合されたシリコーンエラストマーは、シリカと雲母と二
硫化モリブデンとテトラフルオロエチレン（ｔｅｔｒａ
ｆ１ｕｏｒｏｅｔｈｙ１ｅｎｅ）とから選択された分散
されている充填材約３〜２０部と、塩化ジココジメチル
アンモニウムかジ〔（ｎ一ヒドロキシ）ボリジメチルシ
ロキサニル〕ｎ一（ジエチルアミノ）メチルシラン共重
合体か何れかを約０．２〜ｌ０部とを含んでいる。ハミ
ルトン特許の参考文献は２０重量部以上のシリカ充墳材
量はワイパブレードとして不満足なものであると述べて
いる。
【０００９】ハミルトン特許は風防に疎水性を与えるこ
とができる複合シリコーンゴム材料を公開しているが、
Ｈａｍｉ１ｔｏｎの組成物は外来の高価な添加物を使用
するため、多量生産を経済的には実行できなくなって
る。その上、ハミルトン特許はワイパ形成のため高価な
成型技術を用いる。更にハミルトン特許はワイパブレー
ドの物理的性状を教えていない。風防と接触している表
面積、従ってワイパブレードの形状は、ワイパブレード
をガラスに適用した場合に同じ摩擦力を生じさせるた
め、ワイパブレードの組成物が変ると共に変る筈であ
る。
【００１０】これら先行技術の試みを考慮すると、安価
な製造を可能にし、きれいで妨害されない視野を与える
改良されたエッジを持ち、ブレード上に積った氷から容
易に離れられるような低温柔軟性を持ち、紫外線とオゾ
ンとによる腐朽を受入れず、極端な環境温度の影響を受
けない表面を支える改良された耐候性を持ち、疎水性を
持ち、ワイパ寿命を増大させ、塩および酸性雨の腐蝕に
抵抗する改良された風防ワイパブレード出現の要求は長
らく続いている。黒色でない着色材を受入れることがで
きるワイパブレードに就いての要求も産業界に存在して
いた。在来の天然ゴムワイパブレードは、ワイパブレー
ドを有害な紫外線から保護するため黒色に着色されてい
る。それ故、淡色あるいは明るい色をもつ風防ワイパブ
レードは、過去では商業的に受入れられなかった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のシリコーンゴム
ワイパブレードは、その主要部（本体）が実質的に均質
な構成（ｉｎｔｅｇｒａｌ，ｕｎｉｔａｒｙ ｃｏｎｓ
ｔｒｕｃｔｉｏｎ）を有するとともに、加硫されたシリ
コーンゴムを少なくとも９０重量％含むものあって、前
記シリコーンゴムは、ポリジオルガノシロキサンを主と
するシリコーン重合体と、５μより大きい平均粒径を有
する展開用充填材と、５μより小さい平均粒径を有する
補強用充填材とから成り、展開用充填材と補強用充填材
の量は、シリコーンゴムのガラスに対する摩擦係数が
２．２〜２．８ｇ／ｇｗｔを示すように選ばれているこ
とを特徴とする。
【００１２】前記ワイパブレードが、１．３０〜１．６
５の範囲の比重を持つことを特徴とする。
【００１３】また、前記ワイパブレードは、その展開用
充填材が摩砕水晶、セライト、チョーク、これらの混合
物から選択されるとともに、該充填材がポリジオルガノ
シロキサン１００重量部に対して２５〜２００重量部の
割合で、シリコーンゴム中に存在することを特徴とす
る。
【００１４】更に、前記ワイパブレードは、その補強用
充填材が、ポリジオルガノシロキサン１００重量部に対
して２０〜５５重量部の割合で、シリコーンゴム中に存
在することを特徴とする。
【００１５】また、シリコーンゴムワイパブレードは、
約２ｉｎ2の表面接触面積でもって、自動車の風防ガラ
スと使用時に接触するように寸法を与えられていること
を特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の１つの態様によれば、安
価な製造を可能にし、良好な拭き取り性をもつシリコー
ン風防ワイパブレードが提供される。そのシリコーン風
防ワイパブレードは加硫できるシリコーン重合体エラス
トマー約ｌ００重量部と、そのエラストマー中に分散さ
れているシリカ質、石灰質または他の鉱物質の充填材約
７５〜２２０重量部を含んでいる。好ましくは、そのエ
ラストマーは少くとも１つのポリジオルガノシロキサン
で、更に好ましくは、そのポリジオルガノシロキサンは
ビニル基０．０２〜１．００％と残りはメチル基とより
なる有機の側鎖基を持つ。特に好ましい組成物では、そ
のエラストマーはビニル基０．１〜０．３ｗｔ％と残り
メチル基とよりなる有機側鎖基を持つジメチルビニルシ
ロキサン基末端のポリジオルガノシロキサン大部分と、
ジメチルビニルシロキサン基末端のポリジメチルシロキ
サン小部分とを含む。
【００１７】充填材は好ましくは、５ミクロン（μｍ）
に等しいかそれ以下の粒径をもつ小さいシリカ質粒子３
〜５５重量部（エラストマー１００重量部に対して）を
含む。この小さいシリカ質粒子は燻蒸シリカと沈澱シリ
カとそれらの混合物よりなる群から選択できる。その小
粒子は表面積約２００ｍ2／ｇを持つ粒子を有する燻蒸
シリカだけでなっていて、エラストマー１００重量部に
対して３〜５５重量部の濃度で存在していることができ
る。その燻蒸シリカの幾らかまたは大部分を沈澱シリカ
で置換えることができる。
【００１８】その充填材はまた好ましくは、５〜１００
μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍの範囲にあるより
大きいシリカ質または石灰質の粒子を含んでいる。その
ようなより大きい粒子は、例えば摩砕水晶とチョークと
セライトとから選択できる。小さいシリカ質粒子は組成
物を補強し、一方大きいシリカ質または石灰質粒子は、
得られたシリコーンゴムワイパが自動車ガラスに対し受
入れられる摩擦係数をもつ点まで摩擦係数を減少する。
【００１９】好ましくは第３のシリコーン重合体、即ち
１０００〜１０，０００の分子量と５〜１００ｃｓｔの
粘度とを持つ水酸基末端ポリジメチルシロキサンを工程
助剤として加える。小さいシリカ質粒子対この第３の重
合体の重量比は、好ましくは（３：１）〜（１２：
ｌ）、最も好ましくは約６：ｌであるべきである。
【００２０】本発明に従う組成物は小割合の、以下の１
つまたはそれ以上を典型的には含むことになる。シラ
ン、セリウム安定剤例えばオクタン酸セリウム、抗酸添
加物、加硫触媒例えば２，４一ジクロロベンゾイルパー
オキシド、ジクミルバーオキシドまたは白金触媒のｌ
つ、および顔料。
【００２１】本発明の幾つかの組成物を用い、縁と縁と
で中央部で連結している１対のワイパブレードを製造す
る様に形ちづくられているダイ開口部を持つダイスを通
して連続した長さの硬化できるシリコーン重合体エラス
トマーを押出成形することによりワイパブレードを調製
してもよい。その押出成形された連続した長さのシリコ
ーン重合体の中央部は、弱い中央部を作るように刻み目
を入れられるかあるいは予備形成されている。それから
押出成形された連続した長さのシリコーン重合子体は硬
化され、その後で押出成形物の長さは、連続した長さの
エラストマーを、弱められている中央部に沿って引離す
ことにより２つの分離した所定長さのワイパブレードに
分けられる。それから、２つの分離された所定長さのワ
イパブレードは任意の所望の長さの個個のワイパ寸法の
部分にも切ることができる。押出法は、本発明の組成物
を使用して優れたエッジ性をもつワイハフレートを製造
する場合でも、安価な製造法を提供する。
【００２２】本発明は先行技術を越えて最初に商業的に
受入れられるシリコーンワイパブレードを作る、幾つか
の技術的有利さを与える。本発明により調製したシリコ
ーンワイパブレードは天然ゴムブレートより非常に耐久
性があり、少くともそれを取付けた自動車の平均寿命の
間は良好な拭き取り性を与えるであろう。本発明による
ワイパブレードは、ガラスに対する摩擦係数を非常に低
下させる故に、ひねりと過剰なきいきい音（ｓｑｕｅａ
ｋ）またはがちゃがちゃ音（ｃｈａｔｔｅｒ）と過剰な
風防ワイパモーター負荷とから抜け出していて、先行技
術のシリコーンブレードの問題には遭遇しない。ここに
公開したシリコーンワイパブレードは商業的に受入れら
れる程充分に安価に製造されると考えられる。最後に、
基質としてシリコーン重合体の使用は、紫外線防護のた
めの黒色または暗色顔料の使用が最早必要でないから、
明るい着色材の添加を可能にさせる。
【００２３】
【実施例】
（組成物）本発明に従うワイパブレードは高い割合でシ
リカ質と／または石灰質の充填材を持つシリコーンエラ
ストマーゴムを用いて製造される。そのシリコーン重合
体を作るために、１つまたはそれ以上のポリジオルガノ
シロキサンを使用してもよい。そのポリジオルガノシロ
キサンは飽和側鎖基を大部分例えば少くとも９９％と、
不飽和側鎖基を非常に小部分持つべきである。例えばそ
のシリコーン重合体の側鎖基は、一緒にある場合、メチ
ル側鎖基９９．９ｗｔ％とビニル側鎖基０．１ｗｔ％と
からなる。ビニル基の百分率は一般に０．０２〜１ｗｔ
％、好ましくは０．１〜０．３ｗｔ％の範囲であってよ
い。
【００２４】好ましくはシリコーン重合体エラストマー
は２つの高分子量シリコーン重合体の混合物、メチル基
９９．８ｗｔ％とビニル基０．２ｗｔ％とよりなる有機
側鎖基を持つジメチルビニルシロキサン基末端のポリジ
オルガノシロキサンと、小部分のジメチルビニルシロキ
サン基末端のポリジメチルシロキサンとを包含する。こ
の重合体混合物の初めの成分、即ち、ビニル側鎖基をも
つものば両成分全体で１００部のところ、重量パーセン
トで５５〜７６部の範囲にあり、一方、第２の成分は２
４〜４５ｗｔ％の範囲であってもよい。これら２つの成
分は典型的には約１００万の分子量と５００，０００ｃ
ｓｔ以上の粘度を持つ。
【００２５】重合体混合物即ちゴムはまた好ましくは、
１０００〜１０，０００の範囲にあるずっと低分子量と
５〜１００ｃｓｔの範囲の粘度とを持つ水酸基末端ポリ
ジメチルシロキサンを含む。このゴムの第３の成分は以
下に記載のように小さいシリカ質の補強粒子の量の関数
として添加される。この第３の成分は２つのシリコーン
重合体主成分が全体で１００部のところ、約３〜１０重
量部の範囲で最終的ゴムの中に存在していてもよい。以
下用語「ｐｐｈ」は「ｌ００部当りの部」、即ち組合さ
れた高分子量ポリジオルガノシロキサンｌ００重量部に
対する重量部数を表わすために用いることにする。
【００２６】メチル基とビニル基と以外の側鎖基を用い
ているシリコーン重合体も用いることができる。例えば
極端に低い温度における柔軟性を所望される場合、小割
合のフェニル基がゴムの２つの主要な高分子量構成成分
の１つまたは両方に含まれていてもよい。フェニル側鎖
基はその主シリコーン重合体構成成分の１つまたは両方
に約５モル％存在していてもよい。これで、最終的なワ
イパの脆化点が一１００〜一１３０゜Ｆになる。例えば
航空機用ワイパが小割合のフェニル側鎖基をもつシリコ
ーン重合体を含んでいるだろう。
【００２７】本発明に従うシリコーンワイパ組成物は異
常に高い濃度のシリカ質と／または石灰質または他の充
填材を含む。驚くべきことに、この高濃度の充填材は、
特に本発明に従う製造方法と一緒に用いる場合、低摩擦
係数で良好な拭き取り性をもつワイパブレードを与え
る。充填材はゴムの中に７５〜２２０ｐｐｈの濃度で存
在すべきである。この充填材には平均径５〜１００μｍ
をもつ大きい粒状充填材２５〜２００ｐｐｈ含まれてい
てもよい。そのような大きい粒状充填材は例えば幾つか
の耐火性酸化物例えば摩砕水晶とセライト（珪藻土）と
チョークと他のシリカ質および石灰質鉱物とフェライト
とアルミナその他とそれらの混合物のどれを包含してい
てもよい。充填材のこの大きい粒状構成成分の粒径は好
ましくは５〜３０ミクロン（μｍ）の範囲にある。摩砕
水晶は大きい粒状充填材成分としては特に好ましい構成
成分である。
【００２８】則ち、シリコーン組成物風防ワイパブレー
ドは、少くとも１つのポリジオルガノシロキサンを含む
シリコーン重合体エラストマー１００重量部と、前記ポ
リジオルガノシロキサンのガラスに対する摩擦係数より
実質的に小さいガラスに対する摩擦係数を持つ粒子を含
む前記エラストマーに分散している充填材７５〜２２０
部とを持つことが好ましい。
【００２９】充填材の第２の成分は５μｍまたはそれ以
下の、非常に小さい寸法を持っている。その充填材は耐
火酸化物または鉱物例えば燻蒸または沈澱シリカ２０〜
５５ｐｐｈを含んでいてもよい。特に、その小さい粒状
成分中に燻蒸シリカ３〜５５ｐｐｈ存在するのが好まし
い。燻蒸シリカは約１μｍの二次粒径を持っていて、そ
の各二次粒子は約２００のｌ次粒子よりなる。燻蒸シリ
カの主要な特性は約２００ｍ2／ｇの極めて大きい表面
積である。これが充填材のこの成分をして、目的製品ワ
イパーブレードの補強に対し有用にしている。
【００３０】燻蒸シリカに加えあるいは替えて、沈澱シ
リカを使用できる。好ましい組成物においては、充填材
中に沈澱シリカ０〜３６ｐｐｈあってもよい。沈澱シリ
カで燻蒸シリカをかえる時は比較的多くの沈澱シリカを
用いるべきである。
【００３１】比較的低分子量の、水酸基末端ポリジメチ
ルシロキサンはそのシリコーン重合体ゴムの一次シリコ
ーン構成成分ではなくて、燻蒸ならびに沈澱シリカを被
覆するための製造扶助剤と考えるととができる。水酸基
末端ポリジメチルシロキサンは水素結合を抑制するよう
にシリカ表面と反応する。それが充填材表面を覆う。そ
うでなければ、加えた小さい粒状充填材が組成物を余り
堅くしすぎる。
【００３２】高分子量シリコーン重合体と充填材とでワ
イパ組成物の重量の少くとも９０％を占めるのが好まし
い。好ましい組成物中の他の成分は、熱による追加的な
望ましくない加硫を抑制する安定化剤を含む。そのよう
な安定化剤は濃度０．３〜１．６ｐｐｈで存在するオク
タン酸セリウムである。その安定化剤は初めの加硫は妨
害せず、温かいまたは熱い状態の下での組成物を安定化
する。
【００３３】他の添加物は、例えば過酸化物触媒、また
は白金触媒のいずれかでなることができる加硫触媒であ
る。過酸化触媒例えば２，４一ジクロロベンゾイルパー
オキシドは約２．７〜３．２ｐｐｈの範囲の濃度で用い
ることができる。ジクミルパーオキシドもまた加硫触媒
として用いることができる。白金ベースの触媒が過酸化
物触媒に代ることができるが、もしそれをするならぱ非
常に少量、典型的には５〜１００ｐｐｍより好ましくば
１０〜２０ｐｐｍのオーダーすなわち約１０〜２０ｐｐ
ｍで用いる。シランが組成物中０．６〜１．０ｐｐｈの
範囲で存在してもよい。過酸化物触媒の酸性分解生成物
中和のため、抗酸添加物例えば酸化マグネシウム、酸化
亜鉛、両性酸化アルミニウムまたは他の塩基を用いても
よい。過酸化物触媒を用いる場合、組成物中に抗酸添加
物０．６〜１．２ｐｐｈの範囲で存在させるべきであ
る。
【００３４】最後に、組成物は顔料を含んでいてもよ
く、それは０．２〜２０ｐｐｈの範囲にできる。顔料の
より好ましい範囲は０．６〜２．７ｐｐｈである。これ
ら顔料は、過酸化物加硫触媒を用いる場合には、過酸物
の影響を受けない顔料であるべきで、無機酸化物あるい
はその代りに、極めて明い色が所望の場合有機化合物を
含んでいてもよい。
【００３５】本発明に従う組成物は、紫外線から組成物
を保護するために黒色または暗色である必要がないの
で、明るく着色される異例の可能性を持っている。更
に、顔料が充填材の幾らかの代りをしてもよく、この目
的には無機の着色酸化物が特に適当である。
【００３６】相対的な充填材含量を測定する１つの便利
な方法はワイパブレードの比重である。図１はワイパブ
レードの比重と、ガラスに対するワイパブレードの摩擦
力とのグラフである。先行技術のシリコーンゴムワイパ
構造物例えば前記のＨｙｅｒ特許中で公開されているも
のは１．１〜１．２の範囲の比重をもっている。そのよ
うなワイパブレードは、前に説明したごとく、比較的低
い充填材含量で、摩擦力の問題を示す。１．３の比重の
ワイパブレードが満足に働くことができる下限界のワイ
パブレードであることが見出された。本発明に従うワイ
パブレードの比重は１．３〜１．７にあるべきで、好ま
しくは１．４５〜１．６５の範囲にあるべきである。シ
リカ質または石灰質充填材は、それが分散している大部
分のポリジオルガノシロキサンエラストマーゴムより重
い故にそれがより多く添加されればワイパブレードの比
重は上昇する。
【００３７】本発明に従うワイパブレードは在来の天然
ゴム自動車用ワイパブレードの代替物として用いるよう
にあるいはその様なワイパブレードの代りに独創的に設
置されるように設計されている。そのようなワイパブレ
ードは一般に、約１〜２ｉｎ2のスキージブレード／ガ
ラス表面接触面積が生ずるよう、約１０〜２０ｉｎの長
さと、約０．ｌｉｎの接触幅をもっている。組成物の摩
擦係数は意図するこの値の接触面積で達成された。摩擦
係数が約２．８ｇ／ｗｔより大きいワイパは、モーター
負荷、きいきい音またはがちゃがちゃ音の故に受入れら
れないことが見出された。一方本発明に従うワイパブレ
ードは約２．４〜２．７ｇ／ｇｗｔのより低い摩擦力を
もっている。このワイパブレードは以下でより詳細に説
明するように非常によく働く。
【００３８】シリコーンワイパブレードの例を挙げれ
ば、少くとも９０ｗｔ％が加硫できるポリジオルガノシ
ロキサンとシリカ質または石灰質の充填材よりなる本体
と、前記本体と一体化して形成され、その本体から第１
の方向に突出していて、第１の方向にその上にかかる力
によりガラス表面に適応して変形されるスキージブレー
ドとから構成され、そのスキージブレードの長さと標準
的伸ぴが、前記の力がかかった時、前記スキージブレー
ドの約２ｉｎ2が前記ガラス表面に接触するように選択
され、前記シリカ質または石灰質充填材が、前記スキー
ジブレードを前記ガラス表面に適用した場合２．２〜
２．８ｇ／ｇｗｔの摩擦係数が生ずるように選択されて
いるものである。
【００３９】（構造）本発明者は、一部組成物と構造的
形状と製造方法との協同効果の故に、優れた特性を示す
ワイパブレードを製造した。それ故、そのような優れた
結果をもたらしたワイパの構造的特性の幾つかを以下に
説明する。
【００４０】図２に、本発明によるワイパブレードの斜
視図を一般的に１０で示す。ワイパブレード１０の本体
は、一般的に１１で示した構成要素を含むワイパ上部構
造と、スキージブレード１２とを包含する。構成要素を
含む上部構造１１には、薄い頸部１４と比較的厚いある
いは幅広のフランジ１６とが含まれている。
【００４１】スキージブレード１２は厚い基底１８と比
較的薄いスキージブレード端２０との間の厚さ以内で変
る。好ましい態様では、そのスキージブレード１２の両
側部２２は基底１８から先端すなわち拭き取りエッジ２
０まで内側弧状になっている。そのスキージブレード１
２は薄い頸部１４から第１方向の軸方向にのび、比較的
厚いワイパ上部構造保持用のフランジ１６と相対してい
る。
【００４２】図３と図４と図５とは、本発明に従って製
造されたワイパブレードの種種な実施例の断面図を示し
ている。図３と図４と図５とのいずれにも示すように、
各ワイパブレード１０は上部構造連結すなわち保持部分
１１とスキージブレード１２と好ましくは平たい拭き取
りエッジ２０とを含む。これらの図においては類似の部
分には同じ数字が与えられている。
【００４３】図３に示すように、フランジ１６は、頸部
１４の向い合った面における縦方向の溝２３により形成
される狭い頸部１４により定められる。その縦方向の溝
２３は、外側に伸びているフランジすなわち保持部分１
６を持つ頸部１４の対向する側面を形成するように、頸
部１４の長さの全体にわたり、その対向する側面上を延
びている。エッジ２０の長さはワイパブレードの長さに
亘っている。
【００４４】図３に示すワイパブレードに関し、半径Ｒ
1とＲ2および半径の片寄りｈＲ1とｗＲ1のほか寸法Ａと
ＢとＣとＤとＥとＦとＧとＨとを下の表１に示す。寸法
Ｂ とＣとＤとＦとは、車両ワイパー上部構造およびス
プラインの構造によって主として決る。寸法ＡとＨとＲ
1とＲ2とｈＲ1とｗＲ1とは最適の設計と拭き取り性を支
えるように選択され、ワイパブレード組成物によって変
ってもよい。例えば長さ寸法ＧとＨとは、より堅い組成
物即ちビニル側鎖基の割合がより大きいポリジオルガノ
シロキサンを持つかあるいは小さい寸法の粒状充填材を
より多量に持つ組成物に関しては比較的長くつくると思
われる。エッジの厚さＡもまたスキージブレード１２の
厚さＥのように硬化した組成物の相対的弾力に従って変
ることになる。
【００４５】
【表１】
【００４６】図４を参照し乍ら、ワイパブレードの、一
般に３０で示してある第２の実施例を示す。
【００４７】この実施例においては、上部構造保持用の
フランジ１６は、図２で示した態様より実質的に狭い。
ワイパブレードの基底２５の上部壁３２は、頸部１４お
よび側壁３４の壁に対し直角である代りに、側壁３４か
ら薄い頸部１４に下向きに傾いている。この態様に関す
る寸法ＡからＨとＲ1は表１に支えられている。
【００４８】図５は本発明に従うワイパブレードの第３
の実施例を公開している。このワイパブレードの好まし
い寸法は表１に支えられている。第１の上部構造保持用
のフランジ１６に加えて、ワイパブレード４０は、第ｌ
の薄い頸部１４とほぼ同じ寸法の第２の薄い頸部４２と
第２のフランジ４４とを持っている。フランジ４４は斜
切されたかど部分４６を持っている。第１のフランジ１
６と第２のフランジ４４との間の頸部４２の長さ好まし
くは約０．０４５ｉｎ（ｉｎｃｈｅｓ）である。第２の
フランジ４４の厚さは好ましくは０．０５５ｉｎである
が、第２のフランジ４４の斜切されていない上部の厚さ
は頸部４２と頸部１４との厚とほぼ同じ寸法である。
【００４９】図６を参照しながら、ガラス表面５０を拭
う場合のワイパブレード１０の等角図を示す。フランジ
１６は溝を切ってあるスプライン５２中に保持されて示
されていて、そのスプラインは、図式的に一般的に５６
で示されているワイパアーム上部構造のつめ５４によっ
て保持されている。ワイパブレードがガラス表面を横切
って拭う時、スキージブレード１２は、先導する弧状の
側壁２２の所定の幅５８が、ガラスと接するまで変形す
ることになる。前記の如く、本発明に従う組成物は幅５
８約０．１ｉｎになるよう処方された。在来の自動車へ
の適用のためにはスキージブレード１２は長さ約１０〜
２０ｉｎであるから、その全面積は約１〜２ｉｎであ
る。考慮しているこの大きさの表面積で、約２．４〜
２．７ｇ／ｇｗｔのワイパブレードの摩擦係数が選択さ
れる。
【００５０】（製造法）本発明に従う幾つかの、凡てで
はないが、ワイパブレードは、好ましくは、共に本明細
書に参考試料として組入れられている米国特許第４，９
８１，６３７号に完全に公開されている方法あるいは代
りに米国特許第４，９０４，４３４号に公開されている
方法により製造される。
【００５１】図７を参照して、ワイパブレードを形成す
る方法の第１歩は押出機１１３から連続した長さの硬化
できるエラストマー１１１を押出すことである。
【００５２】押出し段階のための押出機ｌｌ３は、熱シ
リンダー中に送り込むためのホッパ一１１５をもつ在来
の押出機である。その熱でエラストマーは軟化し、ダイ
オリフイスをもつダイ１１７を通じ、ｌつまたはそれ以
上の渦巻スクリユー（図には示していない）により押さ
れる。そのダイオリフイスはエラストマーが在来の様式
で通過する時そのエラストマーの連続したものの断面形
状を形成する。この型式の押出法は技術上周知であり、
例えばリンチ・ダブリユー（Ｌｙｎｃｈ，ｗ．）著ハン
ドブック・オブ・シリコーンラバー（Ｈａｎｄｂｏｏｋ
ｏｆ Ｓｉ１ｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ）やエル・ケ
ー・アーノルド（Ｌ．Ｋ．Ａｒｎｏ１ｄ）著イントロダ
クション・ツー・プラスチックス（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔ
ｉｏｎＴｏ Ｐ１ａｓｔｉｃｓ）アイオワ・ユニバーシ
イチイ・プレス（Ｉｏｗａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐ
ｒｅｓｓ），１９６８，４６−４９頁で議論されてい
る。
【００５３】図８は本発明に従う方法の実施において用
いられる特殊なダイ１１７の詳細図である。ダイ１１７
には、縁対縁の中央部１２５で結合されている１対のワ
イパブレード１２１，１２３を製造するように形づくら
れているダイ開口部１１９が含まれている。
【００５４】ダイ１１７はまた調節できるスコーリング
（ｓｃｏｒｉｎｇ）機構例えば調節できるブレード１２
７，１２９を含んでいる。そのブレードの先端１３１
は、接触してなくて、連続した長さのエラストマーに、
その上部および底部の面１３３，１３５に沿ってその連
続した長さのエラストマーの厚さより浅い深さに刻み目
をつけるよう予め選択された間隔に離されている。ブレ
ード１２７，１２９はダイに取付けられているねじ１３
７，１３９により調節できる。ねじは、ブレードに形成
された垂直方向にみぞ穴内に支えられている。
【００５５】ダイ１１７でスコーリングされた、すなわ
ち切目をつけられた、押出された連続した長さのエラス
トマー１１１はそれから硬化場所に行く。例えば図７に
示す実施例においては、その場所は連続加硫器１４１で
ある。この技術に塾達した人人にはありふれたことであ
るように、この連続加硫器１４１には、例えば液状媒質
例えば共融塩浴が採用され、エラストマーはその中で引
張られる。その塩浴には温度約３５０〜４５０゜Ｆの液
状塩が含まれている。操業温度におけるその塩の粘度は
水と同様であろう。
【００５６】好ましい塩浴連続加硫器１４１の代りに、
どんな連続加硫法も使用できることは明らかであろう。
例えば加硫段階は熱空気加硫トンネルにより同様に容易
に行うことができる。また連続した長さのエラストマー
１１１は技術に塾達した人にはありふれた赤外線または
ガンマー線技術を用いることにより同様に熱活性化触媒
なしに硬化できよう。先立って形成され、スコーリング
されている硬化できるエラストマーはその材料を、つづ
いて記載するように分離し、形成することができるよう
に硬化する必要がある。
【００５７】硬化後、硬化できる連続した長さのエラス
トマーｌｌ１は、所定長さの２つの別別のワイパブレー
ド１４３，１４５とに分離される一方のワイパブレード
１４３を固定したニップローラ１４７の上を通るように
し、他方のワイパブレード１４５を同じローラ１４７の
下を引張るようにする。始めの分離は、引張機（ｐｕ１
１ｅｒ）１５７の１対のローラ１５３，１５５とかみ合
っている端部１４９，１５１を用い手で行うことができ
る。
【００５８】好ましくはスコーリングされた連続した長
さのエラストマー１５９は、エラストマーを雰囲気より
高められた温度にしながらニップローラ１４７をこえて
引張ることにより分離する。押出機１１３を去る時その
硬化できるエラストマー１１１は典型的には約９０〜１
００゜Ｆの温度にある。それから連続加硫段階では典型
的には雰囲気温度より高めた温度にあげる。例えば塩浴
または熱空気加硫トンネルの場合出て来る材料１５９は
約３００〜４５０゜Ｆの高められた温度にあるであろ
う。ニップローラ１４７での、刻み目がつけられたエラ
ストマー１５９の好ましい温度は約１００〜３００゜Ｆ
の範囲、最も好ましくは約２００゜Ｆである。連続加硫
器１４１とニップローラー１４７との間における温度低
下は、雰囲気温度の水のある水槽を通して引張る、ある
いは必要ならば空気噴射を用いて雰囲気に曝すことによ
り達成されると思われる。
【００５９】図１０は本発明に従う方法に用いられる押
出ダイの他の変型を示す。この変型においてダイ１８７
は、ブレード１８９，１９１を含み、そのブレードの先
端１９３は接触していず、予め選択されている距離に離
されている。しかしこの場合、前もって形成させる手段
例えばワイヤ１９５がブレード１８９，１９１の間に延
びていて押出されたエラストマー１９７の中央部を弱め
ることによりその中央部を予備成形（ｐｒｅｆｏｒｍ）
する。ブレード１８９，１９１は、各一組のねじ１９
９，２０１でダイ面に固定され、ワイヤ１９５は例えば
その上に溶接される。予備成形法はまた、例えばブレー
ド１８９，１９１の間につけられたケブラ一（ＫＥＶＬ
ＡＲ）ブレードを含んでいてもよい。その未加工の押出
エラストマ−をダイ１８７と予備成形手段１９５とを通
過させることにより、ワイヤ１９５を通過後直にそのエ
ラストマーは再結合あるいは連結し、弱められた中央部
１９８をもつ連続した長さのエラストマーを形成する。
図１１は明らかに見える弱められた中央部１９８をも
つ、ダイ１８７を出るエラストマー１９７を示してい
る。それから、その未硬化の、押出された連続した長さ
のエラストマーを硬化場所に通し、前記の方法で硬化す
る。
【００６０】硬化後、硬化できる連続した長さのエラス
トマーを、一方の所定長さのワイパブレード１４３を固
定したニップローラ１４７の上を通過させ、他方の所定
長さのワイパブレード１４７を同じローラ１４７の下を
引張ることにより、所定長さの２つの分離したワイパブ
レード即ち、図７のワイパブレード１４３，１４５に分
離する。それから所定長さのワイパブレードを、前記の
ように引張り機１５７の組合せ口一ラー１５３，１５５
に噛合せることができる。エラストマー１９７は予備成
形された中央部１９８に沿って、改良された縁部特性
（ｅｄｇｅ ｑｕａ１ｉｔｙ）をもつ所定長の分離した
ワイパブレードに分割される。この押出法によれば連続
した長さのワイパフレードを、以前の成形技術より低価
格で成形できる。
【００６１】図１０と１１とを合せて記載した製造方法
は比重約１．４０より小さいかまたは等しいワイパブレ
ードに有用である。１．４０より大きい比重をもつブレ
ード組成物に対しては、弱められた中央部を予備成形す
るのにケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）ワイヤーやフィラメン
トを用いないように、工程を変更する。その代りに、ブ
レードを押出し、そして直に連続加硫器１４１に通過さ
せる（図７）。その後そのブレードをニップローラによ
ってではなく円形ブレードにより分離する。分離され
て、ブレードは在来の切断器１６５により横に切断され
る。
【００６２】（実例１）表２に述べているように、３つ
のシリコーン重合体構成成分とシリカ質充填材と他の添
加物を持つ混合物を処方する。そのシリコーン重合体構
成成分はゴムの１００重量部を形成している重合体Ａと
重合体Ｂとに対し重合体Ａ７５．２重量部と重合体Ｂ２
４．８重量部を含む。重合体Ａは、ゴム中の凡ての有機
基として、メチル基９９．８％とビニル基０．２％とを
持つ、ジメチルビニルシロキサン基末端のポリジオルガ
ノシロキサンである。重合体Ａの粘度は２５℃で５００
０ｃｓｔより小さくないように調節する。重合体Ｂは２
５℃で５００，０００ｃｓｔかそれ以上の粘度をもつジ
メチルビニルシロキシ基末端のボリジメチルシロキサン
である。重合体ＡとＢとは少くとも１００万の分子量を
もつ。構造調節流体または工程助剤である重合体Ｃは粘
度５〜１００ｃｓｔで、分子量１０００〜１０，０００
の水酸基末端ポリジメチルシロキサンからなる。この混
合物は図２に示されていて、表１寸法をもつワイパブレ
ードを押出するのに用いる。そのワイパブレードは、図
７と１０と１１と共に記載した方法に従って押出され
る。
【００６３】
【表２】
【００６４】このワイパブレードは在来の風防ワイパモ
ータを用い、在来の自動車用ガラスで試験された。ワイ
パは１／２ｈｒ、乾燥風防ガラスにかみ合わす。このワ
イパシステムは最大７Ａのモーター遮断器を停止あるい
は引外すことなくこの１／２ｈｒ機能した。この時間
中、電流は最小４．ｌＡと最大６．８Ａとの間で変化
し、電圧は１２．５Ｖで一定に保たれ、毎分でのワイパ
速度と回数とは始めの５７と試験終了時の４８との間で
変った。
【００６５】この構成要素あるいは脊椎様物はこの試験
における各試験負荷除去後でも何等の破壊も永久ゆがみ
も示さなかった。アーム負荷は左アームに２５、右アー
ムに２４．５であった。ワイパは乾燥ガラス試験の間に
不愉快なきいきい音、がちやがちや音あるいは他の騒音
をたてなかった。
【００６６】濡れたあるいは生乾きのガラスでの試験の
間はきいきい音（ｓｑｕｅａｋｉｎｇ）、がちゃがちゃ
音（ｃｈａｔｔｅｒｉｎｇ）または他の騒音を立てなか
った。３つの異った試験における抗力係数は１．７５よ
り小さかった。
【００６７】ワイパをオゾン室中におき、促進オゾン抵
抗試験にかけた。ワイパ中には、オゾンに富む大気下９
６ｈｒ後でもひび割れが現れなかった。
【００６８】ワイパをまた５００゜Ｆ、２４ｈｒ後永久
セットシミュレーション試験にかける。この曝露後５つ
の試料の各各において、がちゃがちゃ音せず、この構成
要素は適切に動いた。この構成要素はまたそれをメチル
アルコールとイソプロピルアルコールとの５０％水性溶
液浴中および１００％アルコール浴中に数時間置くこと
により、メチルアルコールとイソプロピルアルコールと
に対する耐化学薬品性も試験した。合格するためにはブ
レードは２％以上の重量変化があつてはならない。５０
％メチルアルコールにおいては実際の重量変化は０．０
９％であり、一方、５０％イソプロピルアルコール中で
は重量変化は０．０４％であった。１００％メチルアル
コールとイソプロピルアルコール中においた後では、そ
れぞれ重量変化１．３％と１．９％で、５％の重量変化
値よりずっと小さい。オゾン試験においては、曝露後変
色あるいは引裂きの印を示さなかった。
【００６９】このワイヤは硬度６７゜、引張強度８５０
ｐｓｉ、伸び２１０％、引裂強度９５ｐｓｉであった。
５００゜Ｆで４８時間老化させた後、ワイパの硬度は僅
７０゜に増加し、引張強度は僅に７００ｐｓｉに低下
し、伸びは１６０％であった。３５０゜Ｆでの２２ｈｒ
の圧縮セツト試験において百分率圧縮セットは２４％で
あった。
【００７０】耐油性を示す試験においては、ブレードを
３０２゜Ｆ、７０ｈｒ ＡＳＴＭ＃ｌ油中に浸漬した。
この試験の後、ブレードは硬度６３゜、引張強度８６０
ｐｓｉ、伸び１９０％を示した。
【００７１】（実例２）第２の処方物を混合する。それ
は表３に示す成分を持つ。
【００７２】
【表３】
【００７３】実例１の処方と較べるとより多量の重合体
Ｂを用い、より少量の重合体Ａを用いて、より大きい柔
軟性のあるワイパーブレードを与える。この処方では実
例１で示す燻蒸シリカを大部分沈澱シリカで置換えてい
る。摩砕水晶の量は２５重量部から１３０重量部へ増加
させた。この処方物を、図３で示す形状を持つワイパブ
レードを押出すのに用いた。そのワイパブレードは比重
１．５５で、比較的小さい摩擦係数のより拭き取り性を
示した。実例１のワイパブレードの比重は１．３０であ
った。この実施例においては、ワイパブレードは、円形
ナイフを用いて硬化後の各対間の分離を実行したのを除
いて、前記の工程に従って押出した。
【００７４】（実例３）第３の処方物を、本明細書に参
考資料として組入れられているフリッツ・ジュニア（Ｆ
ｒｉｔｚ，Ｊｒ）の米国特許第４，４７３，９１９号に
示されている断面を実質的に持っている多ブレードワイ
パ用に作った。成分の相対的重量を表４に示す。
【００７５】
【表４】
【００７６】この処方物は比重１．６５の硬化ワイパブ
レードを与える。そのワイパブレードはよい拭き取り性
と低い摩擦係数とを示した。
【００７７】要約して、よい拭き取り性を受入れられる
摩擦係数とを持つ極めて耐久力のあるワイパブレードを
与える新規のシリコーン重合体ワイパブレード組成物と
製造方法とが開示された。
【００７８】本発明は前記記載と実例との援助で記述さ
れているが、本発明はそれに限定されることなく、唯、
添付の請求事項の範囲と精神とのみで限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ワイパブレード比重とガラスに対する摩擦力
との関係を示すグラフである。
【図２】 本発明によるワイパブレードの第１の態様の
斜視図である。
【図３】 図２に示すワイパブレードの断面図である。
【図４】 本発明によるワイパブレードの第２の実施例
の断面図である。
【図５】 本発明によるワイパブレードの第３の実施例
の断面図である。
【図６】 風防ガラスに接しているワイパエッジの作用
を描写したワイパブレードの斜視図である。
【図７】 本発明による総括的工程の略図である。
【図８】 図７の工程の押出段階に用いる押出ダイの分
離図面である。
【図９】 図７の工程により成形されたｌ対のワイパブ
レードの斜視図である。
【図ｌ０】 図７の工程の押出段階に用いる押出ダイの
他の変型の分離図面である。
【図１１】 押出された連続した長さのエラストマーの
呼び成形された中央部を示す図１０の押出ダイを出て来
るｌ対のワイパブレードの斜視図である。
【符号の説明】 １０・・ワイパブレード、１１・・ワイパ上部構造、１
２・・スキージブレード、１４・・頸部、１６・・フラ
ンジ、２０・・先端すなわち拭き取りエッジ、２３・・
溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36 (72)発明者 マイクル・エル・ハイア アメリカ合衆国・テクサス州・76108・フ ォート・ウァース・マリア・ドライヴ・ 10225番

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主要部が単一の構成であるとともに、少
    なくとも９０重量％の加硫できるシリコーンゴムからな
    るシリコーンゴムワイパブレードであって、前記シリコ
    ーンゴムは、 ポリジオルガノシロキサンを主とするシリコーン重合体
    と、 ５μより大きい平均直径を有する粒状展開用充填材と、 ５μより小さい平均直径を有する粒状補強用充填材とか
    ら成り、粒状展開用充填材と粒状補強用充填材の量は、
    シリコーンゴムのガラスに対する摩擦係数が２．２〜
    ２．８ｇ／ｇｗｔを示すように選ばれることを特徴とす
    るシリコーンゴムワイパブレード。
  2. 【請求項２】 ワイパブレードが、１．３０〜１．６５
    の範囲の比重を持つことを特徴とする請求項１記載のシ
    リコーンゴムワイパブレード。
  3. 【請求項３】 粒状展開用充填材が摩砕水晶、セライ
    ト、チョーク及びこれらの混合物から選択されるととも
    に、該充填材がポリジオルガノシロキサン１００重量部
    に対して２５〜２００重量部の割合で、組成物中に存在
    することを特徴とする請求項１記載のシリコーンゴムワ
    イパブレード。
  4. 【請求項４】 粒状補強用充填材が、ポリジオルガノシ
    ロキサン１００重量部に対して２０〜５５重量部の割合
    で、組成物中に存在することを特徴とする請求項１記載
    のシリコーンゴムワイパブレード。
  5. 【請求項５】 ワイパブレードが、使用時に自動車の風
    防ガラスと約２ｉｎ2の表面積で接触するように形状を
    与えられていることを特徴とする請求項１記載のシリコ
    ーンゴムワイパブレード。
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