KR100543181B1 - 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및이를 적용한 차량용 와이퍼 블레이드 - Google Patents

차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및이를 적용한 차량용 와이퍼 블레이드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및 이를 적용한 차량용 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 차량용 앞유리의 양호한 시계(視界)를 확보하기 위해 필수불가결한 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및 이를 적용한 차량용 와이퍼에 관한 것이다.
차량용, 와이퍼, 코팅, 흑연, 실리카오일, 결합제, 충진제

Description

차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및 이를 적용한 차량용 와이퍼 블레이드 {Windshield wiper blade coating composition, its coating method and its application}
본 발명은 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및 이를 적용한 차량용 와이퍼에 관한 것으로, 차량용 앞유리의 양호한 시계(視界)를 확보하기 위해 필수불가결한 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및 이를 적용한 차량용 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.
차량용 와이퍼 블레이드는 차량의 앞유리에 부착된 빗물이나, 먼지 등을 닦아낸다. 그러나, 비가 많이 내리는 경우 등 빗물이 상기 제거된 부분에 체류하고, 시계(視界)가 상당히 불량하게 된다. 또한, 자동세차기의 왁스가 차량 앞유리에 부착되어 유막을 형성하여 야간 운전시 등에 난반사를 일으키게 되어 시계가 상당히 불량하게 된다. 또한, 유막이 형성되면 와이퍼 블레이드가 떨리고, 원활하게 작동하지 않게 되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위한 방법으로서 차량의 앞유리면에 발수(撥水) 처리제를 도포하고, 발수 피막을 형성시켜서 빗방울을 비산하기 쉽게 하는 방법이 널 리 이용되고 있다. 그러나, 양호한 시계를 확보하기 위해서는 와이퍼를 작동시켜 차량의 앞유리면의 빗물과 먼지를 제거할 필요가 있다. 발수 처리한 차량의 앞유리면에 와이퍼 블레이드를 작동시키면, 발수 피막은 와이퍼 블레이드에 의한 마찰로 서서히 소멸되고, 단기간에 그 효과가 저하되어 버린다. 또한 발수제를 차량의 앞유리에 도포하는 작업은 상당히 번거로운 공정이다. 또한, 차량 앞유리에 발수처리를 하면, 앞유리의 표면에 수막이 형성되지 않기 때문에, 와이퍼 블레이드가 원활하게 작동하지 않고, 떨림이 생기는 문제가 있다.
차량용 도료 조성물에 있어서, 예를 들어 미국특허 제5,115,007호에는, 하이드록실 말단의 수소화 디엔 폴리머 또는 폴리올레핀을 포함하는 블록 폴리우레탄 프리폴리머, 가교제 및 실리콘 오일을 포함하는 코팅 조성물이 기재되어 있으나, 상기 조성물은 차량의 EPDM 유리 런 채널 등을 코팅하는데 적용하며, 차량의 앞유리에 있어서 양호한 시계를 얻고, 발수 효과를 극대화시키는데는 역부족이었다.
전술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명자는 흑연, 이황산몰리브덴(MoSO2), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 고체분말을 함유하는 차량 코팅용 도료를 와이퍼 블레이드 부분, 즉 와이퍼 블레이드의 립(lip) 부에 코팅함으로써, 차량의 앞유리면과 와이퍼 블레이드의 마찰을 경감시키고, 발수 피막의 수명을 연장할 수 있으며, 와이퍼의 작동성을 향상시킬 수 있음을 발견하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 차량의 앞유리에 별도의 발수 처리공정을 실시하 지 않고도, 양호한 시계를 확보할 수 있고, 와이퍼 블레이드의 작동을 원활하게 할 수 있는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 차량용 코팅 조성물을 와이퍼 블레이드에 코팅하는 방법 및 이렇게 제조된 와이퍼 블레이드를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물은, 용매 존재하에서 폴리올 수지, 우레탄 수지, 수산기 함유 불소 수지, 에폭시 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 결합제 100중량부에 대하여, 흑연을 필수성분으로 포함하며, 평균입경이 2∼15㎛인 고체윤활 미분말 10∼1200중량부; 및 디메틸 실리콘오일을 필수성분으로 포함하며, 20℃에서의 10∼500,000cSt의 동점도를 갖는 실리콘오일 50∼2000중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 와이퍼 블레이드의 코팅방법은, 전술한 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물을 차량용 와이퍼의 블레이드 부분에 5∼30㎛의 막두께로 형성시키며, 이렇게 제조된 차량용 와이퍼 블레이드를 얻는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 실리콘 오일 및 고체윤활 미분말을 용매하에서 결합제와 함께 분산한 코팅 조성물을 얻고, 이를 적어도 와이퍼 블레이드의 립부에 표층부로서 적용, 즉 5∼30㎛의 막두께로 코팅층을 형성시켜 와이퍼 블레이드를 얻 는 것으로, 본 발명에 따르면 상기 코팅 조성물에 함유하는 발수 성분인 실리콘 오일이 와이퍼 블레이드로부터 서서히 용출되어, 와이퍼 블레이드와 접촉되는 차량의 앞유리면에 자동적으로 발수 피막을 형성시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 제조된 와이퍼 블레이드를 사용하면, 차량의 앞유리면에 발수 처리제를 별도로 도포할 필요가 없으면서도, 발수 효과의 내구성이 우수하다. 또한, 고체윤활 분말의 효과에 의해 원활하고 떨림이 없는 작동을 실현할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물은 용매 존재하에서 결합제 100중량부에 대하여, 고체윤활 미분말 및 실리콘오일을 필수적으로 포함한다.
본 발명에 있어서 사용가능한 용매는, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 자일렌, 이소프로필알콜 및 부틸아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 용매의 조합은 주수지에 따라 변할 수 있고, 2종 이상 적절히 배합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 용매의 배합량은 결합제 100중량부에 대하여 800∼8000중량부로 사용할 수 있다. 상기 용매의 조합 및 사용은 특별히 한정되지 않으나, 특히 비점이 낮은 톨루엔, 메틸에틸케톤을 주로 하여, 여기에 비점이 높은 자일렌, 이소프로필알콜, 부틸아세테이트를 조합하여 사용하는 것이 바람직하며, 비점이 낮은 용매 100중량부에 대해 비점이 높은 용매 10∼60중량부를 첨가할 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 결합제는, 코팅 조성물의 차량용 와이퍼 블레이드에 대한 밀착성 및 블레이드의 신장성에 대한 추수(追隨)성을 갖기 위해 사용되며, 폴리올 수지, 우레탄 수지, 수산기 함유 불소 수지, 에폭시 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군으로부터 선택된다. 좀 더 구체적으로는, 폴리올 수지에는 폴리에스테르 폴리올 수지, 폴리에테르 폴리올 수지 등을 들 수 있고, 우레탄 수지에는 우레탄 수지, 실리콘변성 우레탄 수지 등을 들 수 있으며, 에폭시 수지에는 우레탄변성 에폭시 수지, 디글리시딜에스테르 수지 등을 들 수 있고, 실리콘 수지에는 디-메틸 치환된 히드록시 말단의 실리콘 및 실록산(silicones and siloxanes,di-Me,hydroxyl-terminated polymer); 실리콘계 고무 등을 들 수 있으며, 상기 실리콘계 고무에는 디메틸실리콘 생고무, 메틸페닐비닐실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무, 및 플루오로실리콘 생고무 등을 들 수 있다. 따라서, 상기 결합제는 와이퍼 블레이드에 대한 밀착성, 블레이드의 신장성에 대한 추수성 등을 필요한 성능에 따라 만족한다면, 단독 또는 2종 이상을 병용하여도 상관없다. 이와 관련하여, 상술한 성능을 효과적으로 충족하기 위하여 전술한 결합제의 종류 중 디-메틸 치환된 히드록시 말단의 실리콘 및 실록산(silicones and siloxanes,di-Me,hydroxyl-terminated polymer)을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용가능한 고체윤활 미분말은, 흑연을 필수성분으로 하며(즉, 흑연-함유 고체윤활미분말), 선택적으로 MoSO2, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 질화붕소, 실리콘 수지, 나일론 수지, 및 폴리에틸렌 수지로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 미분말을 추가적으로 사용할 수 있으며, 특히 인편상의 천연흑연이 바람직하다. 상기 고체윤활 분말의 평균입경은 2∼15㎛인 것이 바람직하며, 상기 평균입경이 2㎛ 미만이면 윤활성을 얻을 수 없고, 15㎛를 초과하면 와이퍼 블레이드의 불식성(닦임성)이 저하되게 된다. 본 발명에 있어서, 고체윤활 분말은 흑연 단독, 또는 전술한 성분을 2종 이상 병용하여도 상관없다. 또한, 상기 고체윤활 분말의 배합량은 상기 결합제 100중량부에 대해, 10∼1200중량부가 사용되고, 바람직하게는 80∼870중량부, 더욱 바람직하게는 50∼520중량부이다. 또한, 상기 고체윤활 분말에 있어서 흑연의 함량은 결합제 100중량부에 대하여 50∼520중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 만약, 고체윤활미분말의 함량이 10 중량부 미만이면, 요구되는 윤활성이 얻어지는 않는 한편, 1200 중량부를 초과할 경우에는 도막의 강도가 저하되어 윤활내구성이 저하될 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 실리콘오일은, 디메틸 실리콘오일을 필수성분으로 포함하며(즉, 디메틸 실리콘 오일-함유 실리콘 오일), 선택적으로 메틸페닐 실리콘오일, 메틸하이드로디엔 실리콘오일, 아미노변성 실리콘오일, 카르복실변성 실리콘오일, 카르비놀변성 실리콘오일, 페놀변성 실리콘오일, 및 폴리디메틸실록산 변성물로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상의 실리콘 오일을 추가적으로 사용할 수 있으며, 특히 디메틸 실리콘이 바람직하다. 또한 상기 실리콘오일은 점도가 낮을수록 초기 발수성에는 우수하지만 내구성에 열악하며, 점도가 높을수록 초기 발수성에 열악하지만 내구성에 우수하다. 본 발명에 있어서, 상기 실리콘오일의 동점도는 20℃에서 10∼500,000cSt가 바람직하다. 또한, 상기 실리콘오일의 배합량은 상기 결합제 100중량부에 대해 50∼2000중량부가 사용되며, 바람직하게는 200∼1400중량부이다. 만약, 상기 실리콘 오일의 함량이 50 중량부 미만이면, 충분한 발수성이 얻어질 수 없는 한편, 2000 중량부를 초과할 경우에는 도막 강도가 저하되어 윤활 내구성에 문제가 있다. 또한, 상기 실리콘 오일은 성능을 만족한다면, 디메틸 실리콘오일 단독, 또는 전술한 성분을 2종 이상 병용하여도 상관없다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물의 강도를 향상하고 오일을 담지하기 위해 충진제를 추가적으로 사용할 수 있다. 상기 충진제는 미분말 실리카 분말, 다공성 실리카 분말, 다공성 아크릴비즈 분말, 우레탄 분말 및 실리콘 고무 분말로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되며, 특히 실리콘 고무 분말이 바람직하다. 원하는 성능을 만족한다면, 전술한 성분 단독 또는 2종 이상을 병용하여도 상관없다. 또한, 상기 충진제는 0.005∼6㎛의 평균입경을 갖는다. 또한, 상기 결합제 100중량부에 대하여 3∼500중량부로 사용되며, 바람직하게는 30∼350중량부이다. 만약, 3중량부 미만인 경우에는 오일을 충분히 담지할 수 없기 때문에 의도하는 추가적인 효과(발수 효과의 지속성)를 얻기 곤란한 반면, 500중량부를 초과할 경우에는 실리콘 오일이 도막 표면에 용출하기 곤란하게 되어 초기 발수 피막의 형성이 곤란할 수 있다. 이처럼, 충진제를 추가적으로 사용하게 되면, 실리콘오일을 흡수, 담지시키기 때문에, 코팅 조성물의 보강 효과외에도, 오일을 도막중에 장기간 보존, 유지시키고, 발수성의 효과를 더 지속시킬 수 있다.
그 밖에 상기 코팅 조성물에는, 폴리이소시아네이트, 폴리아미드아민, 지방족 폴리아민, 지환족디아민, 및 제3급 아민으로 추가적으로 사용할 수 있으며, 그 사용량은 상기 결합제 100중량부에 대하여 10∼100중량부이다. 또한, 주수지 또는 주제와 경화제의 혼합물의 경화를 촉진시키기 위해 주석, 백금 및 유기과산화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 경화촉매를 상기 결합제 100중량부에 대하여 0.01∼10중량부로 첨가할 수도 있다.
전술한 본 발명에 따른 코팅 조성물은 상기 결합제를 용매에 희석하고, 그 용액중에 실리콘 오일 및 고체 윤활제를 필수적으로 혼합, 분산시켜 제조되며, 필요에 따라 경화제 및 촉진제를 더할 수 있으며, 이렇게 제조된 코팅 조성물을 차량용 와이퍼의 블레이드 부분, 즉 립부에 5∼30㎛, 바람직하게는 5∼15㎛의 막두께로 형성시키게 된다. 상기 코팅의 방법은 스프레이, 딥핑, 브러쉬 도장 등을 들 수 있으며, 코팅 후 가열경화시킨다. 상기 가열경화는 50∼180℃에서 30∼60분간이 바람직하고, 결합제의 경화온도 및 와이퍼 블레이드 재질의 내열온도를 고려하고, 가열온도를 설정한다.
또한, 본 발명의 조성물을 코팅할 수 있는 와이퍼 블레이드에는, 천연고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 이소프로필렌 고무, 스틸렌-부타디엔 고무, 클로로프렌 고 무, 불소 고무, 실리콘 고무, 및 이들의 혼합 고무 등을 들 수 있다. 특히, 난밀착성 재료는 필요에 따라 실란계 프라이머 처리를 실시하고 나서 코팅할 수 있다.
하기 실시예 및 비교예를 통해, 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 이에 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
메틸에틸케톤 3700중량부, 톨루엔 2600중량부, 및 부틸아세테이트 1300중량부를 혼합하여 이루어진 용매에 결합제인 폴리에스테르 폴리올 수지(BYK-AG사의 상품명 DESMOPHEN 670) 100중량부를 용해시키고, 상기 용액에 충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무(DOW CORNING TORAY사의 상품명 E-500) 350중량부를, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연(CHUETSU GRAPHITE WORKS사의 상품명 FBF) 520중량부를, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 96-50cs) 520중량부를 혼합하고, 분산시켜 코팅 조성물을 얻었다.
상기 코팅 조성물에 경화제로서 폴리이소시아네이트(NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY사의 상품명 CORONATE HL) 75중량부를 더하고, 스프레이로 10㎛의 막두께를 갖도록 천연고무제의 와이퍼 블레이드에 코팅하고, 80℃에서 30분간 경화시켰다. 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 2
충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무 60중량부를 사용하고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 150중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 400중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 3
충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무 100중량부를 사용하고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 200중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 450중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 4
충진제를 사용하지 않고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 150중량부, MoSO2(ENDAKO MINES사의 상품명 UP-10) 290중량부 및 실리콘 수지(GE SILICONES사의 상품명 TOSPEARL 130) 70중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 480중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 5
충진제를 사용하지 않고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 90중량부, MoSO2 340중량부 및 실리콘 수지 100중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 480중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 6
충진제를 사용하지 않고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 320중량부 및 PTFE(KIMAMURA사의 상품명 KTL-8 F) 210중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 480중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 7
충진제를 사용하지 않고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 520중량부 및 PTFE 350중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 520중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 8
메틸에틸케톤 600중량부 및 부틸아세테이트 350중량부를 혼합하여 이루어진 용매에 결합제인 수산기 함유 불소 수지(DAINIPPON INK AND CHEMICALS사의 상품명 FLUONATE K-702) 100중량부를 용해시키고, 상기 용액에 충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무(DOW CORNING TORAY사의 상품명 E-500) 45중량부를, 고체윤활 미분말로서 평균입경 3㎛의 PTFE(KIMAMURA사의 상품명 KTL-8 F) 20중량부 및 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연(CHUETSU GRAPHITE WORKS사의 상품명 FBF) 60중량부를, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 96-50cs) 280중량부 및 동점도 300cSt를 갖는 폴리디메틸 실록산 변성물(WACKER사의 상품명 RA-1038) 120중량부를 혼합하고, 분산시켜 코팅 조성물을 얻었다.
상기 코팅 조성물에 경화제로서 폴리이소시아네이트(DAINIPPON INK AND CHEMICALS사의 상품명 BURNOCK DN-955) 42중량부를 더하고, 스프레이로 10㎛의 막두께를 갖도록 천연고무제의 와이퍼 블레이드에 코팅하고, 80℃에서 30분간 경화시켰다. 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 9
실리콘오일로서, 20℃에서 50cSt의 동점도를 갖는 디메틸 실리콘오일 140중량부 및 20cSt의 점도를 갖는 폴리디메틸 실록산 변성물 60중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 10
실리콘오일로서, 20℃에서 50cSt의 동점도를 갖는 디메틸 실리콘오일 200중량부 및 60cSt의 점도를 갖는 아미노변성 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 856) 200중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 11
실리콘오일로서, 20℃에서 50cSt의 동점도를 갖는 디메틸 실리콘오일 100중량부 및 60cSt의 점도를 갖는 아미노변성 실리콘오일 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 12
실리콘오일로서, 20℃에서 50cSt의 동점도를 갖는 디메틸 실리콘오일 360중량부 및 10,000cSt의 점도를 갖는 디메틸 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 96-10000cs) 40중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 13
실리콘오일로서, 20℃에서 50cSt의 동점도를 갖는 디메틸 실리콘오일 180중량부 및 10,000cSt의 점도를 갖는 디메틸 실리콘오일 20중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 14
톨루엔 2000중량부 및 자일렌 700중량부를 혼합하여 이루어진 용매에 결합제인 디-메틸 치환된 히드록시 말단을 갖는 실리콘 및 실록산 중합체(silicones and siloxanes,di-Me,hydroxyl-terminated polymer; GE SILICONES사의 상품명 YSR3022) 100중량부를 용해시키고, 상기 용액에 충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무(DOW CORNING TORAY사의 상품명 E-500) 80중량부를, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연(CHUETSU GRAPHITE WORKS사의 상품명 FBF) 420중량부를, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 96-50cs) 600중량부 및 동점도 60cSt를 갖는 아미노변성 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 856) 600중량부를 혼합하고, 분산시켜 코팅 조성물을 얻었다.
상기 코팅 조성물에 경화제로서 이아세트산 디부틸주석 10중량부를 더하고, 스프레이로 10㎛의 막두께를 갖도록 천연고무제의 와이퍼 블레이드에 코팅하고, 80℃에서 30분간 경화시켰다. 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 15
충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무 30중량부를 사용하고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연(CHUETSU GRAPHITE WORKS사의 상품명 FBF) 50중량부 및 MoSO2(ENDAKO MINES사의 상품명 UP-10) 130중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 96-50cs) 290중량부 및 동점도 60cSt를 갖는 아미노변성 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 856) 290중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 16
충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무 50중량부를 사용하고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 110중량부 및 MoSO2 270중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 460중량부 및 동점도 60cSt를 갖는 아미노변성 실리콘오일 460중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 17
충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무 90중량부를 사용하고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 180중량부 및 MoSO2 460중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 700중량부 및 동점도 60cSt를 갖는 아미노변성 실리콘오일 700중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 14와 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비교예 1
메틸에틸케톤 3700중량부, 톨루엔 2600중량부, 및 부틸아세테이트 1300중량부를 혼합하여 이루어진 용매에 결합제인 폴리에스테르 폴리올 수지(BYK-AG사의 상품명 DESMOPHEN 670) 100중량부를 용해시키고, 상기 용액에 충진제로서 평균입경 3㎛의 실리콘 고무(DOW CORNING TORAY사의 상품명 E-500) 350중량부를, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연(CHUETSU GRAPHITE WORKS사의 상품명 FBF) 530중량부를, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 96-50cs) 45중량부를 혼합하고, 분산시켜 코팅 조성물을 얻었다.
상기 코팅 조성물에 경화제로서 폴리이소시아네이트(NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY사의 상품명 CORONATE HL) 75중량부를 더하고, 스프레이로 10㎛의 막두께를 갖도록 천연고무제의 와이퍼 블레이드에 코팅하고, 80℃에서 30분간 경화시켰다. 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비교예 2
실리콘오일을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비교예 3
실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 1050중량부 및 20℃에서 동점도 60cSt를 갖는 아미노변성 실리콘오일(SHINETSU CHEMICAL사의 상품명 KF 856) 1050중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비교예 4
충진제를 사용하지 않고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 인편상 천연흑연 4.0중량부 및 MoSO2 3.5중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 480중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비교예 5
충진제를 사용하지 않고, 고체윤활 미분말로서 평균입경 4㎛의 MoSO2 1250중량부를 사용하며, 실리콘오일로서 20℃에서 동점도 50cSt를 갖는 디메틸 실리콘오일 520중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였고, 제조된 차량용 와이퍼 블레이드에 대해 후술하는 시험을 실시하고, 그 평가결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
※ 와이퍼의 접동성(摺動性) 및 초기 발수성 시험 ※
- JIS D5710에 규정된 와이퍼 블레이드 성능평가에 이용하는 시험장치에 준하는 시험장치를 사용하고, 무수상태에서 작동시키고, 15분후의 발수도 및 작동 전류값을 확인한다. 작동 전류값을 코팅하지 않은 천연고무제의 와이퍼 블레이드의 수치를 100으로 할 때의 지수로 평가한다. 이 지수가 적을수록 와이퍼의 접동성이 우수하다고 말할 수 있다.
- 발수도의 평가기준
○ : 접동부 전면이 발수한다 / 성능 양호
△ : 접동부의 50%이상이 발수한다 / 성능 약간 떨어짐
× : 접동부의 50%이하가 발수한다 / 성능이 떨어짐.
- 발수 내구성 시험
JIS D5710에 규정되는 와이퍼 블레이드 성능평가에 이용하는 시험장치에 준한 시험장치를 사용하고, 무수상태에서 15분간 작동시킨 후, 차량의 앞유리에 균일하게 500cc/min의 물을 분무한 상태에서 와이퍼를 30만회 작동시킨다. 와이퍼 블레이드의 작동속도는 40사이클/min으로 하였다. 5만회마다 평가를 실시하고, 단 떨림이 크고 원활하게 작동하지 않는 경우에는 시험을 중지하였다.
- 발수 내구성의 평가기준
○ : 접동부 70% 이상이 발수한다 / 성능 양호
△ : 접동부의 50% 이상이 발수한다 / 성능 약간 떨어짐
× : 접동부의 50% 이하가 발수한다 / 성능이 떨어짐.
접동성 발수성
실시예 1 89 ○
실시예 2 95 ○
실시예 3 95 ○
실시예 4 90 ○
실시예 5 90 ○
실시예 6 92 ○
실시예 7 89 ○
실시예 8 95 ○
실시예 9 92 ○
실시예 10 95 ○
실시예 11 92 ○
실시예 12 97 ○
실시예 13 97 ○
실시예 14 87 ○
실시예 15 90 ○
실시예 16 90 ○
실시예 17 88 ○
비교예 1 92 ×
비교예 2 95 ×
비교예 3 90 ○
비교예 4 110 ○
비교예 5 97 ○
5만회 10만회 15만회 20만회 25만회 30만회
실시예 1 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 2 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 3 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 4 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 5 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 6 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 7 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 8 ○ ○ ○ ○ ○ △
실시예 9 ○ ○ ○ ○ △ △
실시예 10 ○ ○ ○ ○ ○ △
실시예 11 ○ ○ ○ ○ △ △
실시예 12 ○ ○ ○ ○ ○ △
실시예 13 ○ ○ ○ ○ △ △
실시예 14 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 15 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 16 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 17 ○ ○ ○ ○ ○ ○
비교예 1 × × × × × ×
비교예 2 × × × × × ×
비교예 3 ○ 중지 중지 중지 중지 중지
비교예 4 ○ 중지 중지 중지 중지 중지
비교예 5 ○ 중지 중지 중지 중지 중지
상기 실시예 및 비교예를 통 해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물을 와이퍼 블레이드의 적어도 립 부에 표층부로서 막두께 5∼30㎛로 형성시킴으로써, 와이퍼 블레이드를 작동시키는 것만으로 자동적으로 차량의 앞유리에 내구성에 우수한 발수 피막을 형성시킬 수 있다. 또한, 차량 앞유리가 양호하게 발수함으로써, 빗물이 비산하기 쉬워지며, 양호한 시계를 얻을 수 있고, 와이퍼 블레이드의 이음(異音), 떨림의 발생을 방지하며, 원활하게 작동할 수 있는 와이퍼 블레이드를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 용매 존재하에서 폴리올 수지, 우레탄 수지, 수산기 함유 불소 수지, 에폭시 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 결합제 100중량부에 대하여,
    평균입경이 2∼15㎛인 흑연-함유 고체윤활 미분말 10∼1200중량부; 및
    20℃에서 10∼500,000cSt의 동점도를 갖는 디메틸 실리콘오일-함유 실리콘오일 50∼2000중량부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고체윤활 미분말이 MoSO2, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 질화붕소, 실리콘 수지, 나일론 수지, 및 폴리에틸렌 수지로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 미분말을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실리콘오일이 메틸페닐 실리콘오일, 메틸하이드로디엔 실리콘오일, 아미노변성 실리콘오일, 카르복실변성 실리콘오일, 카르비놀변성 실리콘오일, 페놀변성 실리콘오일, 및 폴리디메틸실록산 변성물로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택된 실리콘오일을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결합제는 폴리에스테르 폴리올 수지; 폴리에테르 폴리올 수지; 우레탄 수지; 실리콘변성 우레탄 수지; 수산기 함유 불소 수지; 우레탄변성 에폭시 수지; 디글리시딜에스테르 수지; 실리콘 수지; 디-메틸 치환된 히드록시 말단의 실리콘 및 실록산(silicones and siloxanes,di-Me,hydroxyl-terminated polymer); 및 실리콘계 고무로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 실리콘계 고무가 디메틸실리콘 생고무, 메틸페닐비닐실리콘 생고무, 메틸비닐실리콘 생고무, 및 플루오로실리콘 생고무로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 흑연의 함량은 결합제 100중량부에 대하여 50∼520중량부인 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 용매는 메틸에틸케톤, 톨루엔, 자일렌 및 부틸아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물은, 미분말 실리카 분말, 다공성 실리카 분말, 다공성 아크릴비즈 분말, 우레탄 분말 및 실리콘 고무 분말로 이루어진 군으로부터 선택되며, 0.005∼6㎛의 평균입경을 갖는 충진제를 상기 결합제 100중량부에 대하여 3∼500중량부로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물은, 폴리이소시아네이트, 폴리아미드아민, 지방족 폴리아민, 지환족디아민 및 제3급 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 경화제를 상기 결합제 100중량부에 대하여 10∼100중량부로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한항에 따른 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물을 차량용 와이퍼의 블레이드 부분에 5∼30㎛의 막두께로 형성시키는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드의 코팅방법.
  11. 제10항에 따라 제조된 차량용 와이퍼 블레이드.
KR1020030046587A 2003-07-10 2003-07-10 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물, 이의 코팅방법 및이를 적용한 차량용 와이퍼 블레이드 KR100543181B1 (ko)

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