KR102384902B1 - 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법 - Google Patents

와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 와이퍼 블레이드의 내구성을 개선할 수 있고, 와이퍼 블레이드의 내마모 특성을 개선할 수 있는 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것이다.

Description

와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법{Graphene coating composition for wiper blade and method for coating the wiper blade using the same}
본 발명은 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 와이퍼 블레이드의 내구성뿐만 아니라 내마모성 및 슬립성을 개선할 수 있는 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것이다.
와이퍼 블레이드는 차량, 항공기, 선박 등의 수송기기, 건설 기계 등의 산업 기계 기기의 전면 유리에 접촉되어 닦아내는 역할을 하는데, 전면 유리와 통상 30°~ 50°정도의 각도를 이루며 작동하도록 설계된다.
상기 와이퍼의 접동부에는 와이퍼 블레이드 고무가 장착된다. 예를 들어 자동차의 앞 유리용 와이퍼에 있어서는, 와이퍼의 구동에 수반하여, 와이퍼 블레이드 고무의 동작에 의하여, 유리면에 부착된 빗물, 강설, 먼지, 진흙 등이 제거된다.
그러나, 와이퍼 블레이드는 접촉압이 큰 경우에는 소음과 고무의 마모 등이 발생하고, 반면 접촉압이 작은 경우에는 이물질을 제대로 닦을 수 없어 와이퍼 블레이드의 기능상의 문제점이 있다.
따라서, 와이퍼 블레이드의 편마모 방지 및 이물질을 고르게 닦아내기 위해서는 내구 닦임 성능 및 내마모성이 동시에 향상된 와이퍼 블레이드에 대한 특성 요구가 있다.
본 발명의 배경기술로서, 일본 등록특허 제4502591호에서는 와이퍼 블레이드 러버에 관한 기술을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 와이퍼 블레이드의 내마모성 및 내구성을 동시에 개선할 수 있는 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 와이퍼 블레이드의 슬립성 및 내구성을 동시에 개선할 수 있는 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물을 이용하여 내마모성, 슬립성, 및 내구성이 동시에 개선된 와이퍼 블레이드를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본원의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물을 이용하여 와이퍼 블레이드의 내구성뿐만 아니라 내마모성 및 슬립성을 동시에 개선할 수 있는 와이퍼 블레이드 코팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 더욱 명확하게 된다.
일 측면에 의하면, 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해, 1 중량% 내지 16 중량%의 고체윤활제; 80 중량% 내지 90 중량%의 유기용제; 2 중량% 내지 8 중량%의 바인더; 및 0.5 중량% 내지 3 중량%의 첨가제;를 포함하고, 상기 고체윤활제는 그래핀을 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물이 제공된다.
일 실시예에 의하면, 상기 바인더는 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 고체윤활제는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 6 중량% 내지 16 중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 100 중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 고체윤활제는 그라파이트 및 질화붕소에서 선택되는 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 90 중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 40 중량% 내지 85 중량%를 포함하고, 상기 질화붕소는 고체윤활제 총 중량에 대해 15 중량% 내지 60중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 고체윤활제는 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 적어도 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 70 중량% 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트 및 질화붕소 중 1종 이상은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하고, 상기 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 1종 이상은 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0 중량% 내지 1중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 70 중량% 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하고, 상기 테프론 파우더는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0.1 중량% 내지 1중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 안료는 진주안료 또는 유기안료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 안료의 입자 크기는 9μm 내지 40μm인 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 와이퍼 블레이드의 내마모성 및 슬립성 중 1종 이상을 개선할 수 있다.
다른 측면에 의하면, 상기 기재된 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물로 코팅된, 와이퍼 블레이드가 제공된다.
또 다른 측면에 의하면, 와이퍼 블레이드 상에 상기 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물을 코팅하는 단계를 포함하는, 와이퍼 블레이드의 제조방법이 제공된다.
일 실시예에 의하면, 고체윤활제로 그래핀을 포함하여 와이퍼 블레이드의 고무의 내마모성 및 내구성을 동시에 개선하고 와이퍼 블레이드의 고무 접촉수명을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 고체윤활제로 그래핀을 포함하여 마찰계수 저하를 통한 슬립성을 향상시키고 소음 떨림 감소 효과를 도모할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 그래핀과 최적의 바인더로 폴리우레탄을 포함하여, 와이퍼 블레이드의 내구성을 증가시킬 수 있다. 특히, 본원에 의하면 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 성능을 개선할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 내광성이 우수한 유기안료 또는 진주안료의 사용으로 변색방지 및 장기 보관 성능을 향상시킬 수 있고, 다양한 색상의 코팅을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 내마모도 측정 시, 와이퍼 블레이드의 측정 방법을 도면으로 나타낸 것이다.
도 2는 그래핀 및 그라파이트의 고무 마모도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 그래핀 및 그라파이트의 마찰계수 그래프를 비교하여 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본원에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 본 명세서에 사용되는 용어 "포함"은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
일 측면에 의하면, 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해, 1 중량% 내지 16 중량%의 고체윤활제; 80 중량% 내지 90 중량%의 유기용제; 2 중량% 내지 8 중량%의 바인더; 및 0.5 중량% 내지 3 중량%의 첨가제;를 포함하고, 상기 고체윤활제는 그래핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고체윤활제는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해, 1 중량% 내지 16 중량%로 포함되는 것이 내구성을 개선하고 내마모 특성을 향상시키는 데 적합할 수 있고, 6 중량% 내지 16 중량%로 포함되는 것이 더 적합할 수 있고, 9 중량% 내지 16 중량%로 포함되는 것이 더욱더 적합할 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 고체윤활제의 함량이 1 중량% 미만인 경우 내구성이 저하될 수 있고, 16 중량%를 초과하는 경우 와이퍼 블레이드의 도막의 강도가 저하되어 윤활 내구성이 떨어질 수 있다.
본원에서는 고체윤활제에 그래핀을 포함하는 것을 일 특징으로 한다. 그래핀은 높은 신축성 및 높은 강도를 특징으로 한다. 보다 구체적으로 그래핀은 인장강도 20GPa 이상이고 연신율이 20% 이상일 수 있다. 상기 그래핀을 고체윤활제에 포함하여 와이퍼 블레이드를 제조하면 고무와 코팅면의 유연한 작동성을 유지할 수 있고, 고유의 탄성으로 슬립성을 개선할 수 있다. 또한, 그래핀을 고체윤활제로 활용 시 와이퍼 블레이드에서 평활하고 균일한 코팅면을 형성 및 유지시킬 수 있는 동시에 내구성 및 내마도성도 향상시킬 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 100 중량%로 포함하는 것이 와이퍼 블레이드의 내마모성 및 슬립성 개선에 적합하고, 50 내지 90 중량%가 더 적합할 수 있고, 70 내지 90 중량%가 더 적합할 수 있다. 상기 그래핀의 함량이 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 미만인 경우, 내마모성, 슬립성, 및 내구성 개선 효과가 미미할 수 있다.
도 2를 참조하면, 그래핀의 고무 마모도가 그라파이트에 비해 현저히 낮은 것을 확인할 수 있다. 또한, 그래핀을 포함하는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 와이퍼 블레이드의 고무 마모성이 향상되어, 고무 선 접촉 수명이 증가하고, 내구성이 향상될 수 있다.
도 3을 참조하면, 그라파이트 코팅은 평균 0.440의 마찰계수를 나타내는 반면, 그래핀 코팅은 평균 0.390의 마찰계수를 나타내고 있다. 따라서 그래핀 코팅의 마찰계수가 그라파이트 코팅의 마찰계수에 비하여 더 작은 것을 확인할 수 있고, 그래핀의 마찰계수 저하를 통하여 와이퍼 블레이드의 슬립성이 향상되고, 소음 떨림 감소 효과를 도모할 수 있다.
본 발명에서 고체 윤활제는 그래핀을 필수적으로 포함하고 이에 최적인 바인더 성분 등을 포함하여, 와이퍼 블레이드의 채터링 및 소음 떨림을 감소시키고, 내구성 및 내마모도를 동시에 향상시킬 수 있다.
상기 유기용제는 바인더를 용해할 수 있다면 특별히 제한은 없고 공지된 유기용제를 사용할 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 유기용제로 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 자일렌, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 에탄올, 및 이의 혼합물을 사용할 수 있다. 바인더를 용해, 희석하는 용제는 바인더를 완전하게 용해하는 용제를 사용하여 단독으로 또는 ２ 종류 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
상기 유기용제는 코팅 조성물 총 중량에 대해, 80 중량% 내지 90 중량%로 포함되는 것이 와이퍼 블레이드의 내구성 개선 및/또는 내마모성 향상에 적합할 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 바인더는 실리콘계 바인더, 폴리우레탄 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지일 수 있고, 폴리우레탄 수지가 적합할 수 있다. 폴리우레탄은 디이소시아네이트와 디알콜이 우레탄 결합을 반복하는 중첨가 반응에 의하여 만들어지는 합성 고분자 화합물로서 주사슬 속에 우레탄 결합을 갖는다. 폴리우레탄 수지는 시공이 쉽고, 내마모성, 평탄성, 미장특성, 유연성, 밀착성이 뛰어나다.
상기 바인더는 코팅 조성물 총 중량에 대해, 2 중량% 내지 8 중량%로 포함되는 것이 와이퍼 블레이드의 내구성 개선 및/또는 내마모성 향상에 적합할 수 있다.이에 한정되는 것은 아니나, 상기 바인더가 코팅 조성물 중 2% 미만이면 충분한 내마모성을 얻기 어렵고, 8 중량%를 초과하여 많이 포함되면 와이퍼 블레이드로 닦은 후의 자국에 의한 줄무늬의 발생, 이음의 발생이라는 문제가 발생하기 쉬울 수 있다. 또한, 바인더가 코팅 조성물 중 8 중량%를 초과하여 많이 포함되면 고체윤활제가 상대적으로 적게 포함되기 때문에 와이퍼 블레이드에 모래가 부착되면 급격하게 마찰 계수가 커져 접동성이 나빠질 수 있다.
상기 첨가제는 분산제, 소포제, 레벨링제, 유화제, 자외선 흡수제, 침강 방지제 등의 첨가제일 수 있다. 또한, 상기 첨가제는 카올린, 탈크, 실리카, 칼슘 카보네이트, 마이카, 이산화티탄, 알루미나, 우레탄 고무 파우더, 아크릴계 파우더 등과 같은 충전제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제 중 분산제 및 침강방지제가 0.5 중량% 내지 3 중량%로 포함되는 것이 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 성능 및 내마모성을 개선하는 데 적합할 수 있다.
상기 고체윤활제는 그라파이트 및 질화붕소에서 선택되는 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.
그라파이트는 육각형 원주모양의 층상격자구조(layer lattice structure)로 이루어져 있으며 층 내부에서는 원자들이 공유결합을 하고 있어서 면에 수직한 방향으로는 높은 압축강도를 가지고 있다. 반면에, 층과 층 사이는 반데르발스(Van der Waals) 결합으로 되어 있어서 층과 평행한 방향에 대해서는 낮은 전단강도를 가지고 있다. 이러한 특성 때문에 그라파이트는 대표적인 고체윤활제로 사용되고 있으며, 고온 안정성이 우수하고, 습한 환경에서 우수한 윤활 특성을 나타낸다. 또한, 고하중에서 낮은 마찰계수를 갖는다.
질화 붕소는 열분해 탄소와 유사한 결정 구조를 가지고, 산화저항성이 매우 우수하고, 산화가 진행되면 산화붕소(B2O3)를 형성하게 되고, 형성된 산화붕소는 고온에서 자기회복(self-healing) 기능을 나타내는 특징이 있어 계면 제어 코팅으로 적합할 수 있다. 또한, 백색의 그라파이트라 불리우며, 기계 가공성이 뛰어나고, 그라파이트와 비슷한 6방정계 구조를 갖고 있어 화학적, 물리적 성질이 그라파이트과 유사하다. 그러나 두 물질 간에는 질화 붕소가 백색으로서 전기적으로 뛰어난 절연체이고, 그라파이트는 전기적으로 도체라는 차이점이 있다.
상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 90 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위의 조성의 코팅 조성물인 경우, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급(10만회)이 8/9 내지 9/9로 나타났고, 내구 닦임 등급(20만회)이 8/8 내지 8/9로 나타나, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급이 우수한 것으로 나타났다. 이에 한정되는 것은 아니나, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함하는 것이 내구성 개선 및 내마도 개선에 더 적합할 수 있고(실시예 3 및 실시예 8 내지 10), 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 65 중량% 내지 85 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 15 중량% 내지 35 중량%를 포함하는 것이 내구성 및 내마도 개선면에서 더욱더 적합할 수 있다(실시예 9 및 실시예 11).
상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 40 중량% 내지 85 중량%를 포함하고, 상기 질화 붕소는 고체윤활제 총 중량에 대해 15 중량% 내지 60 중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위의 조성의 코팅 조성물인 경우, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급(10만회)이 8/9로 나타났고, 내구 닦임 등급(20만회)이 8/8 내지 8/9로 나타나, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급이 우수한 것으로 나타났다(실시예 4 및 실시예 15). 또한, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 75 중량% 내지 85 중량%를 포함하고, 상기 질화 붕소는 고체윤활제 총 중량에 대해 15 중량% 내지 25 중량%를 포함하는 것이 내마모도 개선 효과도 우수한 것으로 나타났다(실시예 15).
상기 고체윤활제는 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 적어도 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 실리콘 파우더는 슬립성이 매우 우수한 유연한 분말로 디메틸 실리콘이 가교된 탄성물로서 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물 내에서 윤활성 및 평활성을 부여함과 동시에 채터링 안정성을 부여할 수 있다.
상기 테프론 파우더는 유기 재료 중에서 내약품성이 우수한 것으로 알려져 있으며, 악천후, 노화, 화학약품 및 온도의 영향에 대한 높은 내구성을 주면서 유리와 와이퍼용 고무 사이에 발생하는 마찰력에 대한 내성도 증진시킬 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 70 중량% 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하고, 상기 테프론 파우더는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0.1 중량% 내지 1중량%를 포함하는 것이 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급(10만회 및 20만회)이 9/9로 나타나, 내구성 개선 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다(실시예 13). 또한, 상기 범위의 조성의 코팅 조성물인 경우, 내마도가 250 내지 270으로 내마도 개선 효과도 가장 우수한 것으로 나타났다(실시예 13).
상기 PE 파우더는 매우 높은 분자량을 갖고, 낮은 건조 마찰 계수를 갖기 때문에 와이퍼 블레이드의 고무 립을 코팅하기에 바람직할 수 있다.
상기 안료는 진주안료 또는 유기안료를 포함할 수 있다.
상기 진주 안료는 일반적인 유기 안료 및 무기 안료와는 달리 각형비를 가지는 판상 결정체로서, 상기 판상 결정체의 굴절률과 매개질의 굴절률 차이에 의하여 발생되는 반사광이 간섭(interference)을 일으킨다. 이에 의해, 천연진주와 같은 무지개채색 또는 금속성의 광택을 주는 광학적 효과가 있는 이펙트 피그먼트(Effect Pigment)이다. 진주의 특성은 크기, 형태, 및 두께를 가지고, 투과성 및 반사성이 있고, 빛에 의한 간섭효과가 있다.
상기 유기안료는 유기물을 발색 성분으로 한 안료로서, 염료를 불용성염으로 체질안료에 침착한 형태를 레이크 안료(lake pigment)라고 칭한다.
또한, 염료 합성기술을 이용하여 제조한 안료를 합성 유기안료(색소안료)라고 칭한다. 상기 유기안료 및 합성 유기안료는 무기 안료와 달리 빛깔이 선명하고 착색력이 좋으나, 내광성 및 내열성이 떨어진다. 기본 골격은 탄화수소로 탄소-탄소 및 탄소-수소의 공유 결합으로 구성된다. 상기 안료의 입자 크기는 9μm 내지 40μm일 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나, 상기 안료는 직경이 9μm 내지 40 μm에서 와이퍼 블레이드의 퇴색 또는 변색을 방지하는 데 적합할 수 있으며, 안료의 색상이 금색 또는 은색일 수 있다.
상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 70 중량% 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하고, 상기 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 1종 이상은 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0 중량% 내지 1중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위의 조성의 코팅 조성물인 경우, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급(10만회)이 9/8 내지 9/9로 나타났고, 내구 닦임 등급(20만회)이 9/8 내지 9/9로 나타나, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급이 우수한 것으로 나타났다(실시예 12 내지 14). 또한, 상기 범위의 조성의 코팅 조성물인 경우, 내마도가 250 내지 500으로 내마도 개선 효과도 매우 우수한 것으로 나타났다(실시예 12 내지 14).
상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 70 중량% 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 질화 붕소는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하고, 상기 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 1종 이상은 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0 중량% 내지 1중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위의 조성의 코팅 조성물일 경우, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급(10만회)이 8/9로 나타났고, 내구 닦임 등급(20만회)이 8/8로 나타나, 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 등급이 우수한 것으로 나타났다(실시예 15). 또한, 상기 범위의 조성의 코팅 조성물인 경우, 내마도가 500 내지 520으로 내마도 개선 효과도 우수한 것으로 나타났다(실시예 15).
상술한 바와 같이, 본원의 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물은 와이퍼 블레이드의 내구 닦임 성능뿐만 아니라 내마모성 및 슬립성 중 1종 이상을 개선할 수 있다.
다른 측면에 의하면, 본원의 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물로 코팅된, 와이퍼 블레이드가 제공된다.
본원의 와이퍼 블레이드는 실리콘 고무 또는 일반 고무로 구성될 수 있다. 상기 일반 고무는 이에 한정되는 것은 아니나 천연고무, 부타디엔고무, 스티렌-부타디엔 고무, EPDM 고무, 및 클로로프렌고무 중 1종 이상으로 구성될 수 있다. 본원의 와이퍼 블레이드의 재질은 고무의 밀착성, 고무의 신장성에 대한 추종성 등 필요한 성능을 만족한다면 특별히 한정되지 않으며, 단독 또는 2종 이상을 병용하여도 상관없다.
본원의 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물로 코팅된 와이퍼 블레이드는 와이퍼 블레이드의 고무의 내마모성 및 내구성을 동시에 개선하고 와이퍼 블레이드의 고무 접촉수명이 증가할 수 있다. 또한, 와이퍼 블레이드는 마찰계수 저하를 통한 슬립성이 향상되고 소음 떨림 감소 효과를 도모할 수 있다.
본원의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 와이퍼 블레이드 이외에, 호스, 케이블 플러그, 견인용 케이블, 및 외장 케이블 중 1종 이상에 사용될 수 있다.
또 다른 측면에 의하면, 와이퍼 블레이드 상에 상기 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물을 코팅하는 단계를 포함하는, 와이퍼 블레이드의 제조방법이 제공된다.
상기 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물을 와이퍼 블레이드 상에 코팅하는 단계는 공지의 코팅방법으로 실시할 수 있으며, 예를 들어 스프레이 분사 방법 또는 침지법에 의해서 실시할 수 있다.
스프레이 분사 방법에 의해 코팅하면 코팅설비가 비교적 간단하며 연속 공정에 유리하고 침지법 보다 균일한 코팅면을 가지는 장점이 있으나, 코팅액의 소모량이 많고 비산되는 단점이 있다.
본원의 실시예에서는 스프레이 건으로 본원의 코팅 조성물을 와이퍼 블레이드 고무 표면에 일정한 높이, 속도, 분사량으로 분사한 후 상온 및 열경화(건조로)를 통하여 도막을 경화시켰다.
이하, 본 발명의 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시할 뿐, 본 발명이 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물의 제조
표 1 및 2에 나타난 조성에 따라 하기와 같이 비교예 1 및 실시예 1의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물을 제조하였다. 표 1 및 2에 기재된 성분 함량의 단위는 중량%이다.
1-1. 비교예 1의 코팅 조성물
비교예 1의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 83중량% 포함하고, 고체윤활제로 그라파이트를 13.5중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 비교예 1은 그래핀을 포함하지 않았다.
1-2. 실시예 1의 코팅 조성물
실시예 1의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 83중량% 포함하고, 고체윤활제로 그래핀을 13.5중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해서는 10 중량% 내지 100 중량%를 포함한다. 실시예 1은 그라파이트를 포함하지 않는다.
Figure 112021035875847-pat00001
Figure 112021035875847-pat00002
2. 그래핀을 포함하는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물의 제조
표 3 및 4에 나타난 조성에 따라 하기와 같이 실시예 2 내지 7의 그래핀을 포함하는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물을 제조하였다. 표 3 및 4에 기재된 성분 함량의 단위는 중량%이다.
2-1. 실시예 2 내지 7의 코팅 조성물
실시예 2 내지 7의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 모두 그래핀을 포함하였다. 실시예 3은 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 50 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 50 중량%를 포함하였다. 실시예 4는 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 50 중량%를 포함하고, 상기 질화 붕소는 고체윤활제 총 중량에 대해 50 중량%를 포함하였다.
보다 구체적으로 살펴보면 하기와 같다.
실시예 2의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 고체윤활제로 그래핀을 11.5중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 2는 그라파이트 및 질화 붕소를 포함하지 않았다.
실시예 3의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 고체윤활제로 그래핀을 5.75중량% 포함하고, 그라파이트를 5.75중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 3은 질화 붕소를 포함하지 않았다.
실시예 4의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 고체윤활제로 그래핀을 5.75중량% 포함하고, 질화붕소를 5.75중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 4는 그라파이트를 포함하지 않았다.
실시예 5의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 95.5중량% 포함하고, 고체윤활제로 그래핀을 1중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 5는 그라파이트 및 질화붕소를 포함하지 않았다.
실시예 6의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 89.5중량% 포함하고, 고체윤활제로 그래핀을 7중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 6은 그라파이트 및 질화 붕소를 포함하지 않았다.
실시예 7의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 80.5중량% 포함하고, 고체윤활제로 그래핀을 16중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 7은 그라파이트 및 질화붕소를 포함하지 않았다.
Figure 112021035875847-pat00003
Figure 112021035875847-pat00004
3. 그래핀 및 그라파이트를 포함하는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물의 제조
표 5 및 6에 나타난 조성에 따라 하기와 같이 실시예 8 내지 11의 그래핀 및 그라파이트를 포함하는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물을 제조하였다. 표 5 및 6에 기재된 성분 함량의 단위는 중량%이다.
3-1. 실시예 8 내지 11의 코팅 조성물
실시예 8 내지 11의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 모두 그래핀 및 그라파이트를 포함하였다. 실시예 8 내지 11의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함하였다.
보다 구체적으로 살펴보면 하기와 같다. 실시예 8 내지 11은 질화 붕소를 포함하지 않았다.
실시예 8의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 그래핀을 3.8 중량% 포함하고, 그라파이트를 7.7 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다.
실시예 9의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 그래핀을 7.7 중량% 포함하고, 그라파이트를 3.8중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다.
실시예 10의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 그래핀을 4.5 중량% 포함하고, 그라파이트를 7 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다.
실시예 11의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 그래핀을 7 중량% 포함하고, 그라파이트를 4.5 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다.
Figure 112021035875847-pat00005
Figure 112021035875847-pat00006
4. 추가 첨가제를 포함하는 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물의 제조
표 7 및 8에 나타난 조성에 따라 하기와 같이 실시예 12 내지 15의 그래핀 및 그라파이트를 포함하는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물을 제조하였다. 표 7 및 8에 기재된 성분 함량의 단위는 중량%이다.
4-1. 실시예 12 내지 15의 코팅 조성물
실시예 12 내지 15의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 모두 그래핀을 포함하고, 그라파이트 또는 질화 붕소를 포함하고, 실리콘, 테프론, PE, 진주 안료로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종을 추가 첨가제로 포함하였다. 실시예 12 내지 14의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 80 중량%를 포함하고, 상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량%를 포함하고, 상기 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 1종 이상은 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0.2 중량%를 포함하였다.
실시예 15의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 80 중량%를 포함하고, 상기 질화 붕소는 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량%를 포함하고, 상기 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 1종 이상은 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0.2 중량%를 포함하였다.
보다 구체적으로 살펴보면 하기와 같다.
실시예 12의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 그라파이트를 2.3 중량% 포함하고, 실리콘 파우더를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 12는 질화붕소, 테프론 파우더, PE파우더, 진주 안료를 포함하지 않았다.
실시예 13의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 그라파이트를 2.3 중량% 포함하고, 테프론 파우더를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 14는 질화붕소, 실리콘 파우더, PE파우더, 및 진주 안료를 포함하지 않았다.
실시예 14의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 그라파이트를 2.3 중량% 포함하고, PE 파우더를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 14는 질화붕소, 실리콘 파우더, 테프론 파우더, 및 진주 안료를 포함하지 않았다.
실시예 15의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 질화붕소를 2.3 중량% 포함하고, 진주 안료를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였다. 실시예 15는 그라파이트, 실리콘 파우더, 테프론 파우더, 및 PE 파우더를 포함하지 않았다.
Figure 112021035875847-pat00007
Figure 112021035875847-pat00008
5. 와이퍼 블레이드 코팅
일반 도장 방법 중 하나인 스프레이 분사 방법을 이용하여 각각의 와이퍼 블레이드용 코팅조성물을 와이퍼 블레이드에 코팅하였다.
스프레이 건으로 본원의 코팅 조성물을 와이퍼 블레이드 고무 표면에 일정한 높이, 속도, 분사량으로 분사한 후 상온 및 열경화(건조로)를 통하여 도막을 경화시켰다.
그 다음 하기 실험을 실시하여 와이퍼 블레이드의 내구성 및 내마모 효과를 확인하였다.
실험예 1. 내구 닦임 등급 측정
JIS D5710에 규정된 와이퍼 블레이드 성능평가에서 이용하는 시험장치에 준거한 시험장치를 사용하고, 그 후 균일하게 500㏄/min의 물을 분무시킨 상태에서 50만회 작동시켰다. 와이퍼 블레이드의 작동 속도는 40cycle/min로 하였다. 작동 회수 10만회, 20만회, 30만회, 50만회에 불식성(닦임성) 및 이음의 유무 확인을 실시하였다. 또한, 불식성(닦임성)은 와이퍼 블레이드가 클로즈(close)될 때를 평가하였다. 시험시에 와이퍼 블레이드의 흔들림이 크고 원활히 작동하지 않는 경우에는 시험을 중지한다. 내구 닦임 기준표는 하기 표 9와 같다.
Figure 112021035875847-pat00009
Figure 112021035875847-pat00010
실험예 2. 내마모도 측정
와이퍼 ES 내구품 아이템에 대하여 5 point의 절단면의 마모 면적을 측정하였다. 측정 면적은 도 1의 도면을 참조하여 측정 데이터를 측정하였다. 와이퍼 블레이드 내구품 마모도는 2,000(μm2)을 기준으로 평가하였다. 도 1에 따르면, 내마모도는 와이퍼 블레이드가 클로즈(close)될 때 및 오픈(open)될 때를 평가하였다. 내마모도는 와이퍼 블레이드가 클로즈(close) 될 때, (1항×3항)/2로 계산되었고, 와이퍼 블레이드가 오픈(open) 될 때, (2항×4항)/2로 계산되었다. 시험시에 와이퍼 블레이드의 흔들림이 크고 원활히 작동하지 않는 경우에는 시험을 중지하였다.
또한, 상기와 같은 방법으로 상기 실시예 및 비교예로부터 얻어지는 와이퍼 블레이드의 초기 닦임 등급 측정 시험, 내구 닦임 등급 측정 시험, 및 내마모도 측정 시험을 수행하여 그 결과를 다음 표 10 내지 표 12에 나타내었다.
Figure 112021035875847-pat00011
상기 표 10에 나타난 바와 같이, 그라파이트를 포함하는 비교예 1에 비해, 그래핀을 포함하는 실시예 1의 내구 닦임 등급(20만회)가 8/8으로 나타나, 비교예 1에 비하여, 내구 닦임 등급(20만회)이 우수한 것으로 확인되었다.
또한, 그래핀을 포함하는 실시예 1의 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)가 각각 840 및 818으로 나타나, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)가 비교예 1의 3561에 비하여, 현저히 낮게 나타나, 우수한 내마모 특성을 갖는 것으로 확인되었다.
Figure 112021035875847-pat00012
상기 표 11에 나타난 바와 같이, 그래핀을 모두 포함하는 실시예 2 내지 7의 초기 닦임 등급, 내구 닦임 등급(10만회), 내구 닦임 등급(20만회), 내마모도(Close), 및 내마모도(Open)를 측정하였다.
실시예 2의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 그라파이트 및 질화 붕소를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 11.5 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 9/8 및 8/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 813 및 822로 나타났다.
실시예 3의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 질화 붕소를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 5.75 중량% 포함하고, 그라파이트를 5.75 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 9/8 및 9/8로 나타나, 비교예 1에 비해 우수한 내구 닦임 특성을 갖는 것으로 나타났다. 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 626 및 615로 나타나, 비교예 1, 실시예 1, 2, 및 실시예 4 내지 7에 비해 우수한 내마모도를 나타냈다.
실시예 4의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 그라파이트를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 5.75중량% 포함하고, 질화붕소를 5.75 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 8/9 및 8/9로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 670 및 662로 나타났다.
실시예 5의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 그라파이트 및 질화붕소를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 95.5 중량% 포함하고, 그래핀을 1 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 8/9 및 8/7로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 1306 및 1303로 나타났다.
실시예 6의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 그라파이트 및 질화 붕소를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 89.5 중량% 포함하고, 그래핀을 7 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 8/9 및 8/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 1036 및 1062로 나타났다.
실시예 7의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 그라파이트 및 질화 붕소를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 80.5 중량% 포함하고, 그래핀을 16 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 8/8 및 7/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 1258 및 1066로 나타났다.
Figure 112021035875847-pat00013
상기 표 12에 나타난 바와 같이, 그래핀 및 그라파이트을 모두 포함하는 실시예 8 내지 11의 초기 닦임 등급, 내구 닦임 등급(10만회), 내구 닦임 등급(20만회), 내마모도(Close), 및 내마모도(Open)를 측정하였다.
실시예 8의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 질화 붕소를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 3.8 중량% 포함하고, 그라파이트를 7.7 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 9/9 및 8/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 744 및 730로 나타났다.
실시예 9의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 질화 붕소를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 7.7중량% 포함하고, 그라파이트를 3.8 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 9/9 및 9/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 517 및 528로 나타나, 비교예 1, 실시예 1 내지 8, 10, 11에 비해 우수한 내마모도를 나타냈다.
실시예 10의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 4.5 중량% 포함하고, 그라파이트를 7 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 8/9 및 8/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 673 및 678로 나타났다.
실시예 11의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 그래핀을 7 중량% 포함하고, 그라파이트를 4.5 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 8/9 및 8/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 567 및 557으로 나타났다.
Figure 112021035875847-pat00014
상기 표 13에 나타난 바와 같이, 모두 그래핀, 그라파이트, 질화 붕소, 실리콘, 테프론, PE, 진주 안료로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 실시예 12 내지 15의 초기 닦임 등급, 내구 닦임 등급(10만회), 및 내구 닦임 등급(20만회)을 측정하였다.
실시예 12의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 질화붕소, 테프론 파우더, PE파우더, 진주 안료를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 그라파이트를 2.3 중량% 포함하고, 실리콘 파우더를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 9/8 및 9/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 498 및 428로 매우 우수한 것으로 나타났다.
실시예 13의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 질화붕소, 실리콘 파우더, PE파우더, 진주 안료를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3 중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 그라파이트를 2.3 중량% 포함하고, 테프론 파우더를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 9/9 및 9/9로 나타나, 비교예 1, 실시예 1 내지 12, 14, 15에 비해 가장 우수한 내구 닦임 특성을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 실시예 13의 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 252 및 268로 나타나, 비교예 1, 실시예 1 내지 12, 14, 15에 비해 가장 우수한 내마모도를 갖는 것으로 나타났다.
실시예 14의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 질화붕소, 실리콘 파우더, 테프론 파우더, 진주 안료를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85 중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 그라파이트를 2.3 중량% 포함하고, PE 파우더를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 9/9 및 9/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 455 및 433으로 매우 우수한 것으로 나타났다.
실시예 15의 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물은 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE파우더를 포함하지 않고, 폴리우레탄 수지를 3중량% 포함하고, 톨루엔을 85중량% 포함하고, 그래핀을 9 중량% 포함하고, 질화붕소를 2.3 중량% 포함하고, 진주 안료를 0.2 중량% 포함하고, 첨가제(레벨링제 및 분산제)를 0.5 중량%를 혼합하여 분산시켜 제조하였으며, 내구 닦임 등급(10만회) 및 내구 닦임 등급(20만회)이 각각 8/9 및 8/8로 나타났고, 내마모도(Close) 및 내마모도(Open)는 각각 519 및 501으로 우수한 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였으나, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현의 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 균등물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해,
    1 중량% 내지 16 중량%의 고체윤활제;
    80 중량% 내지 90 중량%의 유기용제;
    2 중량% 내지 8 중량%의 바인더; 및
    0.5 중량% 내지 3 중량%의 첨가제;를 포함하고,
    상기 고체윤활제는 그래핀을 포함하고,
    상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 100 중량%를 포함하고,
    상기 바인더는 폴리우레탄을 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고체윤활제는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 6 중량% 내지 16 중량%를 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고체윤활제는 그라파이트 및 질화붕소에서 선택되는 적어도 1종을 더 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 90 중량%를 포함하고,
    상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 90 중량%를 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함하고,
    상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 20 중량% 내지 80 중량%를 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 40 중량% 내지 85 중량%를 포함하고,
    상기 질화붕소는 고체윤활제 총 중량에 대해 15 중량% 내지 60중량%를 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 고체윤활제는 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 적어도 1종 이상을 더 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 70 중량% 내지 90 중량%를 포함하고,
    상기 그라파이트 및 질화붕소 중 1종 이상은 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하고,
    상기 실리콘 파우더, 테프론 파우더, PE 파우더, 및 안료에서 선택되는 1종 이상은 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0 중량% 내지 1 중량%를 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 그래핀은 고체윤활제 총 중량에 대해 70 중량% 내지 90 중량%를 포함하고,
    상기 그라파이트는 고체윤활제 총 중량에 대해 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하고,
    상기 테프론 파우더는 와이퍼 블레이드용 코팅 조성물 총 중량에 대해 0.1 중량% 내지 1중량%를 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 안료는 진주안료 또는 유기안료를 포함하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 안료의 입자 크기는 9μm 내지 40μm인 것을 특징으로 하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    와이퍼 블레이드의 내마모성 및 슬립성 중 1종 이상을 개선하는, 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물.
  15. 제1항, 제3항, 및 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물로 코팅된, 와이퍼 블레이드.
  16. 와이퍼 블레이드 상에 제1항, 제3항, 및 제5항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 와이퍼 블레이드용 그래핀 코팅 조성물을 코팅하는 단계를 포함하는, 와이퍼 블레이드의 제조방법.
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