KR20160090788A - 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무 - Google Patents

와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무 Download PDF

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야스유키 오카모토
아츠시 모리카미
마사히로 나이키
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가부시키가이샤 후코쿠
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Abstract

초기 및 장시간의 사용에 있어서 우수한 마찰 성능 및 불식 성능을 갖고, 마모 등을 억제하여 우수한 내구성을 부여하는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무를 제공한다. 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다. 또한 상기 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 포함하는 코팅층을 와이퍼 블레이드 고무의 립(lip)부의 양 측면에 구비한 와이퍼 블레이드 고무에 관한 것이다.

Description

와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무 {COATING AGENT FOR WIPER BLADE RUBBER, AND WIPER BLADE RUBBER USING SAME}
본 발명은, 빗물, 눈, 먼지 등의 미소 입자 등을 불식하는(wiping) 와이퍼 장치에 사용되는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무에 관한 것이다.
차량, 항공기, 선박 등의 수송 기기, 건설 기계 등의 산업 기계 기기에는, 유리 등의 평활면에 부착된 수분이나 미립자를 불식하는 접동 부재로서 와이퍼가 사용된다. 와이퍼의 접동부에는 와이퍼 블레이드 고무가 장착된다. 예를 들어 자동차의 앞 유리용 와이퍼에 있어서는, 와이퍼의 구동에 수반하여, 와이퍼 블레이드 고무의 불식 동작에 의하여, 유리면에 부착된 빗물, 강설, 먼지, 진흙 등이 제거된다. 와이퍼 블레이드 고무의 기재로서는, 고무재 외에 수지 엘라스토머 등이 사용되지만, 일반적으로 고무재가 사용된다.
자동차 등의 유리면에 부착된 빗물의 불식은, 와이퍼 블레이드 고무가 유리면에 부착된 먼지, 진흙을 제거함과 함께, 빗물을 균일한 수막으로 고르게 하여 균일한 습윤 상태로 하여, 투과 광의 산란을 방지하여, 운전자의 시계를 확보하는 것이다. 그러나 자동차 등의 유리면에 있어서는, 유리면에 고착된 오염이나 왁스 등의 부착에 의하여 유리면의 마찰 상태에 불균일이 발생하여, 유리면을 접동하는 와이퍼 블레이드 고무의 미끄럼 특성이 균일해지지 않아, 와이퍼 블레이드 고무가 스틱 앤드 슬립을 반복함으로써 발생하는 「스키핑(skipping)」, 부분적인 불식 잔류물을 끌고 가 줄무늬형으로 되어 버리는 「줄무늬 잔류」, 수막이 부분적으로 끊겨 버리는 「불식 불균일」이 발생한다는 문제가 있다. 또한 와이퍼 블레이드 고무의 스키핑에 의하여 발생하는 「채터링음(chattering)」이나, 와이퍼 블레이드 고무가 유리면의 고마찰 부위와의 접동에 의하여 자려(self-excited) 진동을 발생시켜 유리면을 침으로써, 「불쾌한 접동음」이 발생한다는 문제가 있다. 또한 운전자가 운전에 집중할 필요가 있기 때문에, 와이퍼에 의한 소리는 가능한 한 작은 편이 바람직하다.
최근 들어, 자동차 등의 유리면에 발수 처리가 실시되어 있는 것이 있다. 이 발수 처리되어 있는 유리면에 있어서는, 발수 효과에 의하여, 유리면에 물이 부착되는 것을 억제하기 때문에, 균일한 수막을 형성하기 어려워, 와이퍼 블레이드 고무와 유리면의 마찰이 커져, 스키핑, 줄무늬 잔류, 불식 불균일, 채터링음이나 불쾌한 접동음이 발생한다는 문제가 있다. 또한 와이퍼 블레이드 고무와 유리면의 마찰이 크기 때문에, 와이퍼 블레이드 고무의 마모나 유리면의 발수 처리막의 마모가 진행되기 쉽다는 문제가 있다.
이러한 「스키핑, 줄무늬 잔류, 불식 불균일(이하, 통틀어 「불식 불균일 등」이라 칭함)」이나 「채터링음, 불쾌한 접동음(이하, 통틀어 「불식음」이라 칭함)」을 억제하기 위하여, 와이퍼 블레이드의 접동 시에 유리와 접촉하는 기재의 접촉면에는, 고무재와 유리의 마찰을 저감시키는 코팅층을 형성하기 위한 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제가 제안되어 있다(특허문헌 1).
일본 특허 공개 제2002-20695호 공보
불식 불균일 등이나 불식음의 저감, 와이퍼 블레이드 고무의 마모를 억제하기 위해서는, 와이퍼 블레이드 고무와 불식면(유리면)의 마찰을 저감시키는 것이 바람직하다. 이를 실현하기 위해서는, 와이퍼 블레이드 고무에 단단한 코팅층을 형성하는 것을 생각할 수 있다. 그러나 코팅층의 탄성률이 커, 코팅층이 단단한 경우에는, 유리면에 있어서의 반복적인 접동에 의하여 마모되기 쉬워, 불식 성능을 장기간 유지하는 것이 곤란해진다. 또한 코팅층의 탄성률이 커, 코팅층이 단단한 경우에는, 자동차용 앞 유리 등의, 곡면을 갖는 유리면(유리 곡면)에의 추종성이 나빠, 불식 불균일 등의 발생을 억제하는 것이 곤란해진다.
한편, 유리 곡면에의 추종성을 우선하여, 와이퍼 블레이드 고무의 탄성률이 작아, 부드러운 코팅층을 형성했을 경우에는, 정지 위치에서 장기간에 걸쳐 보유 지지되었을 경우에 유리면에 고착되기 쉬운 등, 접동 개시 시의 마찰 계수가 높아진다는 문제가 있다.
본 발명은, 초기 및 장시간의 사용에 있어서도, 저마찰을 유지할 수 있는 우수한 마찰 성능, 및 불식 불균일 등 불식음을 충분히 억제할 수 있는 우수한 불식 성능을 갖고, 마모 등을 억제하여 우수한 내구성을 부여하는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
본 발명 1은, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다.
본 발명 2는, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지가, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및/또는 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지인, 본 발명 1에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다.
본 발명 3은, 결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비가 1:1 내지 1:8인, 본 발명 1 또는 2에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다.
본 발명 4는, 고체 윤활제가, 레이저 회절 산란법에 의하여 측정한 평균 입자 직경(D50)이 2 내지 15㎛인 그래파이트인, 본 발명 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다.
본 발명 5는, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지가 수계 매체에 분산되어 이루어지는, 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다.
본 발명 6은, 결합제가, 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 3 내지 20㎜의 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률이 20㎫ 이상 1300㎫ 이하인, 본 발명 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다.
본 발명 7은, 결합제가, 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 3 내지 20㎜의 필름의, JIS K7311에 준거한 인장 강도가 35㎫ 이상이고, 또한 신장이 100％ 이상인, 본 발명 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 관한 것이다.
본 발명 8은, 본 발명 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 포함하는 코팅층을 와이퍼 블레이드 고무의 립(lip)부의 측면에 구비한 와이퍼 블레이드 고무에 관한 것이다.
본 발명 9는, 상기 코팅층의 두께가 3 내지 30㎛인, 본 발명 8에 기재된 와이퍼 블레이드 고무에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 초기 및 장시간의 사용에 있어서 우수한 마찰 성능 및 불식 성능을 갖고, 마모 등을 억제하여 우수한 내구성을 부여하는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무를 제공할 수 있다.
도 1은 립부에 코팅층을 갖는 와이퍼 블레이드 고무의 단면도.
도 2는 관능 평가의 점수의 기준을 모식적으로 도시한 모식도.
도 3은 실시예 1: 드라이 상태에서 내구 시험 후의 와이퍼 블레이드 고무의 립부의 측면을 디지털 현미경(200배율)으로 촬영한 사진.
도 4는 실시예 1: 내구 시험 후의 와이퍼 블레이드 고무의 립부의 단부를 모식적으로 도시한 (a) 단면도, (b) 평면도.
도 5는 비교예 1: 드라이 상태에서 내구 시험 후의 와이퍼 블레이드 고무의 립부의 측면을 디지털 현미경(200배율)으로 촬영한 사진.
도 6은 비교예 1 또는 2: 내구 시험 후의 와이퍼 블레이드 고무의 립부의 단부를 모식적으로 도시한 (a) 단면도, (b) 평면도.
도 7은 비교예 2: 드라이 상태에서 내구 시험 후의 와이퍼 블레이드 고무의 립부의 측면을 디지털 현미경(200배율)으로 촬영한 사진.
이하, 본 발명의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무에 대하여 설명한다.
본 발명의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제는, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함한다.
결합제에 포함되는 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지는, 폴리카르보네이트폴리올 유래의 단위를 갖는 폴리우레탄 수지이며, 수계 매체에 분산된 분산체 또는 유기 용제에 용해시킨 용액으로서 합성된다.
폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지는, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및/또는 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지이다.
가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지는, 에너지의 부여에 의하여 가교되는 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지이다. 부여하는 에너지로서는, 방사선 에너지 또는 열 에너지 등을 들 수 있다.
방사선 에너지를 부여하는 방사선으로서는, 예를 들어 적외선, 가시광선, 자외선, X선, 전자선, α선, β선, γ선 등을 사용 가능하다. 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄에 방사선 에너지를 부여하여 가교했을 경우, 방사선 에너지의 양은 특별히 한정되지 않으며, 방사선 에너지의 종류에 따라 적절히 선택이 가능한데, 예를 들어 100 내지 3000mJ/㎠의 방사선 에너지를 조사하여 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 가교하는 것이 가능하다. 또한 열 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지에 열 에너지를 부여하여 가교했을 경우, 가열하는 온도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50 내지 200℃의 온도에서 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 가열하여 가교하는 것이 가능하다. 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지는, 80 내지 200℃의 온도에서 가열되어 우레탄 가교 구조를 형성하는 열 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지인 것이 바람직하다. 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제로서는, 예를 들어 이터나콜(ETERNACOLL)(등록 상표) UW-1501F(우베 고산사 제조) 등을 들 수 있다.
비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지는, 에너지를 부여하더라도 가교되지 않는 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지이다. 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제로서는, 예를 들어 이터나콜(ETERNACOLL)(등록 상표) UW-5002(우베 고산사 제조) 등을 들 수 있다.
결합제가, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 경우에는, 양자의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않는다. 결합제가, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 경우에는, 해당 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 3 내지 20㎜의 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률이 20㎫ 이상 1300㎫ 이하로 되도록, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지의 혼합 비율을 적절히 설정할 수 있다.
결합제 중의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지(고형분)의 함유량은, 결합제 전체량(100질량％)에 대하여 바람직하게는 15 내지 45질량％, 보다 바람직하게는 20 내지 40질량％이다. 20℃에서의 결합제의 점도는, 바람직하게는 10 내지 200m㎩·s, 보다 바람직하게는 20 내지 100m㎩·s이다. 결합제의 점도는, 후술하는 실시예에 기재한 바와 같이, 예를 들어 음차형 진동식 점도계 장치를 사용하여 측정할 수 있다.
폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 분산시키는 분산 매체로서, 수계 매체를 들 수 있다. 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 용해시키는 용제로서, 유기 용제를 들 수 있다. VOC(휘발성 유기 화합물)의 배출 규제 등을 고려하여, 결합제에는 수계 매체를 사용하는 것이 바람직하다. 수계 매체로서는, 물, 또는 물과 친수성 유기 용매의 혼합 매체 등을 들 수 있다.
물로서는, 예를 들어 이온 교환수, 증류수, 초순수 등을 들 수 있지만, 분산체의 안정성 등을 고려하여 이온 교환수를 사용하는 것이 바람직하다.
친수성 유기 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 저급 1가 알코올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 다가 알코올; 디메틸술폭시드, 디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈 등의 비프로톤성의 친수성 유기 용매를 들 수 있다.
수계 매체 중의 친수성 유기 용매의 양으로서는, 수계 매체를 100질량％로 했을 때, 바람직하게는 0 내지 20질량％, 보다 바람직하게는 0 내지 10질량％이다.
유기 용제로서는, 예를 들어 톨루엔, 크실렌, 아세트산부틸, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈 등을 사용할 수 있다.
와이퍼 블레이드 고무에 형성하는 코팅층의 인장 탄성률은, 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 포함되는 결합제의 영향을 받는다. 결합제의 인장 탄성률은, 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 포함되는 결합제를 건조 또는 경화시켜 얻어진, 특정한 두께 및 폭의 필름을 사용하여 측정할 수 있다. 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 포함되는 결합제를 사용하여 형성된 필름의 인장 탄성률이 큰 경우에는, 코팅층이 단단해진다. 한편, 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제에 포함되는 결합제를 사용하여 형성된 필름의 인장 탄성률이 작은 경우에는, 코팅층이 부드러워진다. 여기서, 자동차 등, 유리면을 불식하여 양호한 시계를 얻는 용도에 사용되는 와이퍼 블레이드 고무에 있어서는, 코팅층이 단단하다는 것은 통상 ISO14577-1에 준거하여 측정한 코팅층의 마르텐스 경도가 20N/㎟ 이상인 것을 의미하고, 코팅층이 부드럽다는 것은 통상 ISO14577-1에 준거한 코팅층의 마르텐스 경도가 20N/㎟ 미만인 것을 의미한다. 본 명세서에 있어서, ISO14577-1에 준거한 코팅층의 마르텐스 경도를 「표면 경도」라 표기한다. 와이퍼 블레이드 고무에 형성하는 코팅층은, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하는 것이기 때문에, 표면 경도를 측정하는 장치의 압자와 시료가 접촉하는 위치에 따라 상이한 수치가 측정된다. 이 때문에, 표면 경도를 측정하는 횟수가 많아질수록 「표면 경도」의 수치는 안정된다.
폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 3 내지 20㎜의 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률은, 바람직하게는 20㎫ 이상 1300㎫ 이하이고, 보다 바람직하게는 20㎫ 이상 1290㎫ 이하, 더욱 바람직하게는 25㎫ 이상 1280㎫ 이하다.
폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는 특정한 크기의 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률이 20㎫ 이상 1300㎫ 이하이면, 와이퍼 블레이드 고무에 적용한 코팅층이 부드러워 잘 늘어나는 상태가 되고, 유리 곡면에의 추종성이 양호하여, 불식 불균일 등의 발생을 억제하여, 양호한 불식 성능을 발휘할 수 있다.
폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률이 20㎫ 미만이면, 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 포함하는 코팅층을 구비한 와이퍼 블레이드 고무의 마찰 계수를 충분히 작게 할 수 없는 경우가 있다. 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률이 1300㎫를 초과하면, 지나치게 단단해져, 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 포함하는 코팅층을 구비한 와이퍼 블레이드 고무의 불식 성능이 저하되는 경우가 있다.
JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률은, 후술하는 실시예에 있어서 설명한 바와 같이, 측정 온도 23℃, 습도 50％, 인장 속도 100㎜/분의 측정 조건에서 행할 수 있다.
와이퍼 블레이드 고무에 적용한 코팅층은, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하는 것이기 때문에, 결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비에 의해서도 마찰 계수나 불식 성능은 영향을 받는다.
폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 3 내지 20㎜의 필름은, 바람직하게는 JIS K7311에 준거한 인장 강도가 35㎫ 이상이고 신장이 100％ 이상이고, 보다 바람직하게는 인장 강도가 45㎫ 이상이고 신장이 200％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 인장 강도가 50㎫ 이상이고 신장이 250％ 이상이다.
폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는 특정한 크기의 필름 JIS K7311에 준거한 인장 강도가 35㎫ 이상이고 신장이 100％ 이상이면, 클로로프렌 고무, 천연 고무와 같은 와이퍼 블레이드 고무의 기재를 구성하는 고무와 밀착시킨 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 포함하는 코팅층의 내마모성이 양호해지고, 기재의 변형에 추종할 수 있어, 코팅층의 균열이나 박리를 억제할 수 있다.
JIS K7311에 준거한 인장 강도 및 신장은, 후술하는 실시예에 있어서 설명한 바와 같이, 측정 온도 23℃, 습도 50％, 인장 속도 100㎜/분의 측정 조건에서 행할 수 있다.
고체 윤활제는 자기 윤활성이 있는 고체 재료이며, 종래 공지된 고체 윤활제를 사용할 수 있다. 예를 들어 흑연(그래파이트), 2황화몰리브덴, 2황화텅스텐, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 은, 납, 구리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 마찰 계수를 저감시키기 때문에 그래파이트가 바람직하다. 그래파이트는 인편상의 그래파이트인 것이 바람직하다. 고체 윤활제의 입자 직경으로서는, 레이저 회절 산란법에 의하여 계측한, 체적 기준의 평균 입자 직경(D50)이 바람직하게는 2 내지 15㎛, 보다 바람직하게는 3 내지 12㎛, 더욱 바람직하게는 3 내지 10㎛, 특히 바람직하게는 3.0 내지 8.0㎛이다. 레이저 회절 산란법에 의한 측정에는, 예를 들어 마이크로트랙 입도 분포 측정 장치 MT3300(닛키소사 제조) 등을 사용할 수 있다. 고체 상태 윤활제가 인편상인 경우에는, 평균 입자 직경은 긴 직경을 의미한다. 고체 상태 윤활제가 구형인 경우에는, 평균 입자 직경은 직경을 의미한다.
본 발명의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제는, 결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비(결합제의 고형분:고체 윤활제)가 바람직하게는 1:1 내지 1:8이고, 보다 바람직하게는 1:2 내지 1:7이며, 더욱 바람직하게는 1:2 내지 1:6이고, 특히 바람직하게는 1:3 내지 1:6이다.
본 발명에 따르면, 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제는, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 배합함으로써, 폴리올폴리에테르계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 배합한 코팅제나, 클로로프렌 고무계 또는 클로로술폰화폴리에틸렌과 페놀 수지를 포함하는 결합제를 배합한 코팅제와 비교하여, 고체 윤활제의 양을 증량할 수 있어, 성형된 코팅층의 마찰 계수를 작게 할 수 있다. 또한 코팅제 중의 고체 윤활제를 증량했을 경우에도, 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 포함하는 코팅층과 기재의 밀착성이 양호하고, 또한 장시간의 와이퍼 블레이드 사용에 있어서도 코팅층의 마모를 억제할 수 있다.
결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비(결합제의 고형분:고체 윤활제)가 1:1 내지 1:8이고, 특히 1:2 내지 1:7이면, 초기 및 장시간의 사용에 있어서 우수한 마찰 성능 및 불식 성능을 갖고, 기재에의 밀착성이 우수하며, 마모를 억제하여 우수한 내구성을 갖는 와이퍼 블레이드용의 코팅층을 형성할 수 있다. 이 와이퍼 블레이드용 코팅제를 포함하는 코팅층을 구비한 와이퍼 블레이드 고무는, 우수한 마모성, 불식성 및 내구성을 갖는다.
본 발명의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제는, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 수계 매체에 분산시킨 분산체, 또는 유기 용제에 용해시킨 용액을 결합제로 하고, 이 결합제에 고체 윤활제를 분산, 혼합함으로써 제조할 수 있다. 고체 윤활제를 결합제에 분산, 혼합하는 방법으로서는 공지된 방법을 이용할 수 있는데, 예를 들어 비즈 밀, 볼 밀, 디졸버 등을 사용하여 분산, 혼합할 수 있다. 또한 본 발명의 과제 및 효과를 손상시키지 않는 한, 충전제, 계면 활성제, 분산제, 증점제, 방부제 등을 배합할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 사용한 와이퍼 블레이드 고무에 대하여 설명한다.
도 1은, 탠덤형으로 형성된 와이퍼 블레이드 고무를 도시하는 단면도이다.
와이퍼 블레이드 고무는, 2개의 와이퍼 블레이드 고무 기재(1)의 선단부끼리가 접촉하고 있는 탠덤 상태에서 성형된다. 이 와이퍼 블레이드 고무 기재(1)의 립부(2)의 양면에 본 발명의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 도포하고, 건조 또는 경화시켜 코팅층(3)을 형성한다. 그 후, 립부(2)의 중앙(도 1의 도면 부호 (4)로 표시하는 절단부)에서 절단하여, 립부(2)의 양면에 코팅층(3)을 갖고, 립부의 단부면에 고무 기재가 노출된 와이퍼 블레이드 고무를 형성한다.
와이퍼 블레이드 고무 기재를 구성하는 고무로서는, 천연 고무, 스티렌부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 에틸렌프로필렌 고무 및 이들의 혼합물 등의 고무를 들 수 있다. 또한 용도에 따라 수지 엘라스토머를 사용할 수도 있다.
코팅제를 도포하는 방법으로서는, 스프레이 코팅, 나이프 코팅, 롤러 코트, 디핑 등, 공지된 방법을 적용할 수 있다.
코팅층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 건조 또는 경화시킨 후의 두께가 바람직하게는 3 내지 30㎛이고, 보다 바람직하게는 3 내지 15㎛이며, 더욱 바람직하게는 5 내지 12㎛이다. 코팅층의 두께가 5 내지 12㎛이면, 고무 기재에의 추종성을 확보하면서 마찰 계수를 작게 할 수 있으며, 또한 마모를 억제하여 우수한 내구성을 얻을 수 있다. 코팅층의 두께가 3㎛ 미만이면 마찰 계수를 작게 할 수 없고, 또한 사용에 있어서 코팅층이 결손되기 쉬워지기 때문에, 불식 불균일 등이나 불식음이 발생하기 쉬워진다. 코팅층의 두께가 30㎛를 초과하면, 유리의 곡면에 추종할 수 없어 불식 불균일 등이 발생하기 쉬워진다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예 및 비교예에 한정되지 않는다. 실시예 및 비교예 중, 「부」는 「질량부」, 「％」는 「질량％」를 나타낸다.
〔점도의 측정〕
점도는 23℃에서의, 음차형 진동식 점도계 장치를 사용하여 측정하였다.
〔인장 탄성률, 인장 강도 및 신장의 측정〕
인장 탄성률, 인장 강도 및 신장은, 결합제를 건조 또는 경화시켜, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 5㎜의 필름을 형성하고, 이 필름에 대하여, 측정 온도 23℃, 습도 50％, 인장 속도 100㎜/분으로, JIS K7161-1 및 JIS K7311에 준거하여 측정하였다.
[결합제 A]
결합제 A는, 결합제 A의 전체량(100질량％)에 대하여, 열 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 고형분으로서 30질량％ 포함하고, 분산 매체로서 물 및 N-메틸피롤리돈을 포함하는 수계 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체(이터나콜(ETERNACOLL)(등록 상표) UW-1501F(우베 고산사 제조))이다. 결합제 A의 점도는 표 1에 나타낸다. 결합제 A를 포함하는 필름은, 결합제 A를 건조 또는 경화시켜 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 5㎜로 형성하였다. 결합제 A를 포함하는 필름은, JIS K7161-1에 준거하여 인장 탄성률을 측정하고, JIS K7311에 준거하여 인장 강도 및 신장을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타낸다.
[결합제 B]
결합제 B는, 수지 분산액 B와, 경화제와, 분산 매체를 포함한다. 결합제 B에 포함되는 수지 분산액과, 경화제와, 분산 매체를 이하에 나타낸다. 결합제 B의 고형분은, 결합제 B의 전체량(100질량％)에 대하여 80질량％이다.
수지 분산액 B: 수지 분산액 100질량％에 대하여, 폴리올폴리에테르계 우레탄 수지(닛포란(등록 상표) 179P(닛폰 폴리우레탄 고교사 제조))를 고형분으로서 65질량％ 포함하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 분산 매체로서 포함한다. 수지 분산액 B의 점도는 표 1에 나타낸다.
경화제: 폴리이소시아네이트 수지/(코로네이트(등록 상표) 2513(닛폰 폴리우레탄 고교사 제조))
분산 매체: 크실렌/아세트산셀로솔브
결합제 B를 포함하는 필름은, 결합제 B를 건조 또는 경화시켜 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 5㎜로 형성하였다. 결합제 B를 포함하는 필름은, JIS K7161-1에 준거하여 인장 탄성률을 측정하고, JIS K7311에 준거하여 인장 강도 및 신장을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타낸다.
[결합제 C]
결합제 C는, 결합제 C의 전체량(100질량％)에 대하여, 고형분 30질량％와, 분산 매체로서 크실렌을 포함하는 고무계 혼합물이다(쇼프렌(등록 상표) AD(쇼와 덴코사 제조)). 결합제 C를 포함하는 필름은, 결합제 C를 건조 또는 경화시켜 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 5㎜로 형성하였다. 결합제 C를 포함하는 필름은, JIS K7161-1에 준거하여 인장 탄성률을 측정하고, JIS K7311에 준거하여 인장 강도 및 신장을 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
[고체 윤활제]
그래파이트(레이저 회절 산란식법(마이크로트랙 입도 분포 측정 장치 MT3300(닛키소사 제조))에 의한 체적 기준의 평균 입자 직경(D50): 3.8㎛)
[실시예 1 및 비교예 1 내지 2]
실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 코팅제는, 결합제와, 고체 윤활제 및 기타 재료를, 표 2에 나타내는 배합으로 호모 디스퍼 교반기를 사용하여 혼합하여, 코팅제로 하였다. 또한 결합제의 고형분:윤활제의 중량비를 제외하고, 표 2에 나타내는 수치는 질량부이다. 고체 윤활제는, 먼저 교반기 내에 투입한 결합제 중에 소량씩 첨가하여, 눈으로 보아 두드러지는 큰 입자가 없이, 눈으로 보아 개개의 입자가 대략 균일한 크기가 될때까지 교반하였다. 경화제를 사용하는 경우에는, 와이퍼 블레이드에 도포 직전에, 코팅제에 첨가하여 잘 혼합하였다.
Figure pct00002
얻어진 코팅제를, 도 1에 도시한 바와 같은 탠덤형의 와이퍼 블레이드 고무 기재(1)의 립부(2)에, 건조 또는 경화 후의 코팅층(3)의 막 두께가 5 내지 12㎛가 되도록 도포하고, 130 내지 140℃에서 0.5시간 건조시켜, 코팅층(3)을 형성하였다. 코팅층을 형성한 후, 립부(2)의 중앙부를 절단하여, 코팅층(3)을 갖는 와이퍼 블레이드 고무를 얻었다.
실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 이를 사용한 와이퍼 블레이드 고무를 사용하여 다음의 시험을 행하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
〔표면 경도〕
ISO14577-1에 준거하여, 이하의 조건에서 표면 경도를 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다. 시험편에, 실시예 또는 비교예의 코팅제를, 코팅층이 10㎛의 두께가 되도록 도포하여 시료로 하였다. 하나의 시료에 대하여 다음의 조건에서 15회 이상 시험을 행하고, 측정값이 큰 값부터 순서대로 각각 S1≥S2≥…≥Sn으로 하였다. 여기서, n은 시험 횟수의 마지막 측정값이다.
이들 측정값으로부터 하기 식(1)에 기초하여 표면 경도를 산출하였다.
표면 경도=0.5×S1+0.3×S2+0.1×(S3 내지 Sn의 합) … (2)
시험 온도: 23℃
습도: 50％
장치: 다이내믹 초미소 경도계 DUH-211S 시마즈 세이사쿠쇼사 제조
시험 조건: 최소 시험력 0.08mN, 부하 속도 0.146mN/sec, 부하 유지 시간 5sec, 설정 압입 깊이 2㎛, 시험편: 기재 SUS304
코팅층: 10㎛
〔불식의 관능 평가〕
불식 성능에 관한 관능 평가는, 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무를 보통 자동차의 와이퍼 장치에 설치하고, 당해 보통 자동차의 윈드 실드 유리면에 매분 약 100 내지 500㎖의 물을 불식면 전체에 남김없이 살포한 상태에서, 와이퍼 장치로 불식 동작을 행하고, 불식 시에 잔류한 줄무늬의 상태를 윈드 실드 유리면의 실내측으로부터 관찰하여, 후술하는 평가점의 기준에 따라 불식 평가를 행하였다. 또한 불식 시험 전에 윈드 실드 유리면을 청소하여 왁스나 코팅제를 제거한 유리면을 통상면으로 하고, 시판 중인 자동차 윈드 실드 유리용 발수제(택티사 제조의 드라이브 조이(Drive Joy(등록 상표)) 업무용 유리 코트 세트)를 당해 발수제의 설명서에 따라 발수제 피막을 코팅한 상태의 유리면을 발수면으로 하였다. 도 2는, 관능 평가의 점수의 기준을 모식적으로 도시한 모식도이다.
평가점: 5 줄무늬가 전혀 발생하지 않는다.
평가점: 4 순간적으로 줄무늬가 발생하고 즉시 사라진다.
평가점: 3 부분적으로 줄무늬가 발생하고 즉시 사라진다.
평가점: 2 부분적으로 줄무늬가 발생하고 즉시 사라지지 않는다.
평가점: 1 전체면에 줄무늬가 발생하고 즉시 사라지지 않는다.
〔마모 계수(초기, 내구 시험 후), 마찰 계수 변화율〕
또한 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무에 대하여, 보통 자동차용 앞 유리면을 드라이 상태로 하여, SAE J903에 기초하는 와이퍼 블레이드 시스템의 내구 시험을 행하고, 시험 초기의 마찰 계수(초기)와 내구 시험 후의 마찰 계수(내구 시험 후)를 측정하였다. 마찰 계수 변화율은, 사용 초기의 마찰 계수에 대한 내구 시험 후의 마찰 계수 변화율(내구 시험 후의 마찰 계수/사용 초기의 마찰 계수)을 산출하였다.
또한 당해 시험 후의 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무의 립부의 측면을 디지털 현미경 사진(200 배율)으로 촬영하였다. 결과를 도 3, 5 및 7에 도시한다.
Figure pct00003
〔결과의 고찰〕
실시예 1의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층은, 결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비가 1:4이며, 코팅제 중의 고체 윤활제의 함유량이 많더라도, 충분한 유연성을 갖고 있음을 확인할 수 있었다. 실시예 1의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무는, 사용 초기에 있어서, 저마찰이며, 양호한 코팅층이 형성되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한 실시예 1의 코팅제에 의하여 형성된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무는, 사용 초기의 마찰 계수에 대한 내구 시험 후의 마찰 계수 변화율(내구 시험 후의 마찰 계수/사용 초기의 마찰 계수)이 1.11로 변화율이 작아, 내구성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한 이 와이퍼 블레이드 고무는, 도 3에 도시한 바와 같이, 사용 후에 있어서 코팅층(3)이 마모되어 있지 않아, 양호한 불식성을 유지하고 있음을 확인할 수 있었다. 도 4는, 내구 시험 후의 와이퍼 블레이드 고무의 단부를 모식적으로 도시한 (a) 단면도, (b) 평면도이다. 와이퍼 블레이드 고무가, 사용 후에 있어서도 코팅층이 마모되어 있지 않은 경우에는, 도 4의 (b)의 평면도에 도시한 바와 같이, 전면적으로 코팅층(3)이 존재한다. 도 3에 도시하는 사진에 있어서, 전면적으로 코팅층(3)이 존재하고 있음을 확인할 수 있다.
비교예 1의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층은, 결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비가 1:1이며, 고체 윤활제의 함유량이 적지만, 표면 경도가 20N/㎟ 이상이고, 코팅층이 단단하여, 사용 초기의 마찰 계수는 비교적 낮았다. 그러나 비교예 1의 코팅제에 의하여 형성된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무는, 사용 초기에 있어서 마찰 계수에 대한 내구 시험 후의 마찰 계수 변화율이 1.48로 커, 마모되기 쉬워, 내구성이 실시예 1보다도 떨어지는 것이었다. 또한 비교예 1의 코팅층은, 불식면에의 추종성이 비교적 나빠, 불식 평가의 점수는, 통상면 및 발수면 모두 실시예 1보다 떨어지는 것이었다. 또한 이 와이퍼 블레이드 고무는, 도 5에 도시한 바와 같이, 사용 후에 있어서 코팅층(3)이 마모되어, 마모부(3')가 형성되었다. 코팅층(3)이 마모됨으로써, 비교예 1의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무는, 고무 기재가 노출되어 불식 성능이 악화되었다. 도 6은, 내구 시험 후의 비교예 1 또는 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무의 단부를 모식적으로 도시한 (a) 단면도, (b) 평면도이다. 비교예 1 또는 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무와 같이, 사용 후에 있어서 코팅층(3)의 단부가 마모되면, 도 6의 (a)의 단면도 및 도 6의 (b)의 평면도에 도시하는 바와 같이 마모부(3')가 형성된다. 도 5에 도시하는 사진에 있어서도, 코팅층(3)의 단부에 마모부(3')가 존재하고 있음을 확인할 수 있다.
비교예 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층은, 결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비가 1:3.5이며, 코팅제 중의 고체 윤활제의 함유량이 많더라도, 표면 경도가 20N/㎟ 미만이고, 코팅층이 부드러워, 사용 초기에 있어서는 저마찰성이었다. 또한 불식 성능도 양호하였다. 그러나 비교예 2의 코팅제에 의하여 형성된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무는, 사용 초기에 있어서 마찰 계수에 대한 내구 시험 후의 마찰 계수 변화율이 2.02로 매우 커, 마모되기 쉬워, 내구성이 저하되었다. 또한 이 와이퍼 블레이드 고무는, 사용 후에 있어서, 고체 윤활제의 감소에 의하여, 코팅층이 마멸되어 고무 기재가 노출되어, 불식 성능이 악화되고, 마찰 계수가 커졌다. 비교예 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층은, 고체 윤활제의 함유량에 의하여, 불식 성능이 영향을 받는 것을 추측할 수 있었다. 도 7에 도시하는 사진에 있어서, 비교예 2의 코팅제에 의하여 성형된 코팅층을 형성한 와이퍼 블레이드 고무는, 사용 후에 있어서, 코팅층(3)이 마모되어, 코팅층(3)의 단부에 마모부(3')가 존재하고 있음을 확인할 수 있다.
[결합제 D-1 내지 D-7]
결합제의 전체량(100질량％)에 대하여, 열 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 고형분으로서 30질량％ 포함하고, 분산 매체로서 물 및 N-메틸피롤리돈을 포함하는 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체(우베 고산사 제조)를 사용하였다. 결합제 D-1 내지 D-7은 열 가교형의 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체이다. 결합제 D-1 내지 D-7에 사용한 각 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체는, 표 4에 나타낸 바와 같이, 우레탄 결합의 함유 비율과 우레아 결합의 함유 비율의 합계가 고형분 기준으로 9.6 내지 16.7질량％이다. 본 명세서에 있어서, 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체의 우레탄 결합의 함유 비율과 우레아 결합의 함유 비율의 합계는, 다음의 방법에 의하여 측정할 수 있다. 이 결합제 D-1 내지 D-7의 점도는, 표 4에 함께 나타낸다. 결합제 D-1 내지 D-7의 각 결합제를 포함하는 각 필름은, 결합제 D-1 내지 D-7을 건조 또는 경화시켜 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 5㎜로 형성하였다. 결합제 D-1 내지 D-7의 각 결합제를 포함하는 필름은, JIS K7161-1에 준거하여 인장 탄성률을 측정하고, JIS K7311에 준거하여 인장 강도 및 신장을 측정하였다. 측정 결과는 표 4에 나타낸다.
〔수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체의 우레탄 결합과 우레아 결합의 함유 비율의 합계의 측정 방법〕
수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체를 유리판에 도포하고 건조시킨 후, 100㎎을 칭량하여, 일정량의 외부 표준 물질과 함께, 중(重)디메틸술폭시드 0.75㎖에 용해시키고, 1H-NMR을 측정하여, 1H-NMR의 피크로부터 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체의 우레탄 결합의 함유 비율과 우레아 결합의 함유 비율의 합계를 고형분에 기초하여 산출하였다. 또한 외부 표준 물질은, 각 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지의 피크와 중복되지 않는 물질을 일반적으로 사용되는 외부 표준 물질 중에서 그때그때 선택하여 사용하였다.
[결합제 E-1 내지 E-4]
결합제의 전체량(100질량％)에 대하여, 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 고형분으로서 30질량％ 포함하고, 분산 매체로서 물 및 N-메틸피롤리돈을 포함하는 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체(우베 고산사 제조)를 사용하였다. 결합제 E-1 내지 E-4는 비가교형의 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체이다. 결합제 E-1 내지 E-4에 사용한 각 수성 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체는, 표 5에 나타낸 바와 같이, 우레탄 결합의 함유 비율과 우레아 결합의 함유 비율의 합계가 고형분 기준으로 10.6 내지 18.6질량％이다. 이들 결합제 E-1 내지 E-4의 점도는 표 5에 함께 나타낸다. 결합제 E-1 내지 E-4의 각 결합제를 포함하는 필름은, 결합제 E-1 내지 E-4를 건조 또는 경화시켜 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 5㎜로 형성하였다. 결합제 E-1 내지 E-4의 각 결합제를 포함하는 필름은, JIS K7161-1에 준거하여 인장 탄성률을 측정하고, JIS K7311에 준거하여 인장 강도 및 신장을 측정하였다. 측정 결과는 표 5에 나타낸다.
Figure pct00004
Figure pct00005
[실시예 2]
실시예 2의 코팅제는, 결합제 D-1과, 고체 윤활제 및 기타 재료를, 결합제 D-1의 고형분과 고체 윤활제의 중량비를 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6로 변화시켜, 호모 디스퍼 교반기를 사용하여 혼합하고, 그 외의 제조 방법은 실시예 1과 마찬가지로 하여, 각 코팅제를 제조하였다. 각 코팅제는, 결합제 D-1의 고형분과 고체 윤활제의 중량비를 변화시킨 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 배합이며, 각 코팅제는, 수계 매체(순수) 76.77질량부를 포함하고, 결합제 D-1 및 고체 윤활제의 합계 23.23질량부를 포함한다. 실시예 2의 각 코팅제를 사용하여, 막 두께가 5 내지 12㎛인 코팅층을 갖는 와이퍼 블레이드 고무를, 실시예 1과 마찬가지로 하여 제조하였다.
[실시예 3 내지 8]
실시예 3 내지 8은, 결합제 D-2 내지 D-7을 사용하여, 각 결합제 D-2 내지 D-7의 고형분과 고체 윤활제의 중량비를 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6으로 변화시킨 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 각 실시예에 있어서 각 코팅제를 제조하였다. 이 코팅제를 사용하여, 막 두께가 5 내지 12㎛인 코팅층을 갖는 와이퍼 블레이드 고무를, 실시예 1과 마찬가지로 하여 제조하였다.
[실시예 9 내지 12]
실시예 9 내지 12는, 결합제 E-1 내지 E-4를 사용하여, 각 결합제 E-1 내지 E-4의 고형분과 고체 윤활제의 중량비를 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6로 변화시킨 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 각 실시예에 있어서 각 코팅제를 제조하였다. 이 코팅제를 사용하여, 막 두께가 5 내지 12㎛인 코팅층을 갖는 와이퍼 블레이드 고무를, 실시예 1과 마찬가지로 하여 제조하였다.
실시예 2 내지 12의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 이를 사용한 와이퍼 블레이드 고무에 대하여, 표면 경도, 불식 평가(통상면, 발수면), 마찰 계수(초기, 내구 시험 후), 마찰 계수의 변화율을 실시예 1과 마찬가지로 하여 측정하였다. 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 사용한 실시예 2 내지 8의 결과는 표 6에 나타낸다. 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 사용한 실시예 9 내지 12의 결과는 표 7에 나타낸다.
Figure pct00006
Figure pct00007
표 6 및 표 7에 나타낸 바와 같이, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 또는 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하는 코팅제를 사용한 와이퍼 블레이드 고무는, 초기 및 장시간의 사용에 있어서도, 저마찰을 유지할 수 있는 우수한 마찰 성능, 및 불식 불균일 등 불식음을 충분히 억제할 수 있는 우수한 불식 성능을 갖고, 마모 등을 억제하여 우수한 내구성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 13]
실시예 13의 코팅제는, 결합제 D-4를 사용하여, 결합제 D-4와, 고체 윤활제 및 기타 재료를, 결합제 D-4의 고형분과 고체 윤활제의 중량비를 1:7, 1:8로 변화시킨 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 각 코팅제를 제조하였다. 이 코팅제를 사용하여, 막 두께가 5 내지 12㎛인 코팅층을 갖는 와이퍼 블레이드 고무를, 실시예 1과 마찬가지로 하여 제조하였다.
[실시예 14]
실시예 14는, 결합제 E-3을 사용하여, 결합제 E-3의 고형분과 고체 윤활제의 중량비를 1:7, 1:8로 변화시킨 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 각 코팅제를 제조하였다. 이 코팅제를 사용하여, 막 두께가 5 내지 12㎛인 코팅층을 갖는 와이퍼 블레이드 고무를, 실시예 1과 마찬가지로 하여 제조하였다.
실시예 13, 14의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 이를 사용한 와이퍼 블레이드 고무에 대하여, 표면 경도, 불식 평가(통상면, 발수면), 마찰 계수(초기, 내구 시험 후), 마찰 계수의 변화율을 실시예 1과 마찬가지로 하여 측정하였다. 결과를 표 8에 나타낸다.
Figure pct00008
표 8에 나타낸 바와 같이, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 또는 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하는 코팅제를 사용한 와이퍼 블레이드 고무이며, 코팅제에 있어서의 결합제의 고형분과 고체 윤활제와 중량비가 1:7, 1:8로 고체 윤활제의 함유량이 많은 경우에도, 초기 및 장시간의 사용에 있어서도, 저마찰을 유지할 수 있는 우수한 마찰 성능, 및 불식 불균일 등 불식음을 충분히 억제할 수 있는 우수한 불식 성능을 갖고, 마모 등을 억제하여 우수한 내구성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 실시예 13 및 실시예 14는, 코팅제에 있어서의 결합제의 고형분과 고체 윤활제와 중량비가 1:7, 1:8로 고체 윤활제의 함유량이 많기 때문에, 마찰 계수 변화율이 1.2배보다도 높아져, 실시예 2 내지 8 및 실시예 9 내지 12와 비교하여, 저마찰성이 유지되기 어려운 경향이 있으며, 약간 내구성이 저하되었다.
[결합제 F]
결합제 F는, 하기의 2가지의 수계 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체를 사용하였다.
(1) 수계 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체 f-1
수지 분산체 100질량％에 대하여, 열 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 고형분으로서 30질량％ 포함하고, 분산 매체로서 물 및 N-메틸피롤리돈을 포함하는 수계 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체(이터나콜(ETERNACOLL)(등록 상표) UW-1501F(우베 고산사 제조))를 사용하였다.
(2) 수계 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체 f-2
수지 분산체 100질량％에 대하여, 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 고형분으로서 30질량％ 포함하고, 분산 매체로서 물 및 N-메틸피롤리돈을 포함하는 수계 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체(이터나콜(ETERNACOLL)(등록 상표) UW-5002(우베 고산사 제조))를 사용하였다.
결합제 F는, 결합제 F를 포함하는 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 15㎜의 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률이 300㎫로 되도록, 2가지의 수계 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 분산체 f-1 및 f-2를 혼합하여 제조하였다. 결합제 F의 고형분량은 30질량％이다. 결합제 F는 점도를 측정하였다. 결합제 F를 포함하는 필름은, 결합제 F를 건조 또는 경화시켜 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 15㎜의 필름을 형성하였다. 결합제 F를 포함하는 필름은, JIS K7161-1에 준거하여 인장 탄성률, JIS K7311에 준거하여 인장 강도 및 신장을 측정하였다. 측정 결과는 표 9에 나타낸다.
[실시예 15]
실시예 15는, 결합제 F를 사용하여, 결합제 F의 고형분과 고체 윤활제의 중량비를 1:4로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 실시예에 있어서의 코팅제를 제조하였다. 이 코팅제를 사용하여, 막 두께가 5 내지 12㎛인 코팅층을 갖는 와이퍼 블레이드 고무를, 실시예 1과 마찬가지로 하여 제조하였다.
실시예 15의 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 이를 사용한 와이퍼 블레이드 고무에 대하여, 표면 경도, 불식 평가(통상면, 발수면), 마찰 계수(초기, 내구 시험 후), 마찰 계수의 변화율을, 실시예 1과 마찬가지로 하여 측정하였다. 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제를 사용한 실시예 15의 결과를 표 9에 나타낸다.
Figure pct00009
표 9에 나타낸 바와 같이, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하는 코팅제를 사용한 와이퍼 블레이드 고무는, 초기 및 장시간의 사용에 있어서도, 저마찰을 유지할 수 있는 우수한 마찰 성능, 및 불식 불균일 등 불식음을 충분히 억제할 수 있는 우수한 불식 성능을 갖고, 마모 등을 억제하여 우수한 내구성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따르면, 초기 및 장시간의 사용에 있어서도, 저마찰을 유지할 수 있는 우수한 마찰 성능, 및 불식 불균일 등 불식음을 충분히 억제할 수 있는 우수한 불식 성능을 갖고, 마모 등을 억제하여 우수한 내구성을 부여하는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제, 및 그것을 사용한 와이퍼 블레이드 고무를 제공할 수 있어, 산업상 유용하다.
1: 탠덤형의 와이퍼 블레이드 고무 기재
2: 립부
3: 코팅층
3': 마모부
4: 절단부

Claims (9)

  1. 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지를 포함하는 결합제와, 고체 윤활제를 포함하고,
    결합제의 고형분과 고체 윤활제의 중량비가 1:1 내지 1:8인 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제.
  2. 제1항에 있어서, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지가, 가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지 및/또는 비가교형의 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지인 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제.
  3. (삭제)
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고체 윤활제가, 레이저 회절 산란법에 의하여 측정한 평균 입자 직경(D50)이 2 내지 15㎛인 그래파이트인 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리카르보네이트계 폴리우레탄 수지가 수계 매체에 분산되어 이루어지는 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제.
  6. 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제가, 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 3 내지 20㎜의 필름의, JIS K7161-1에 준거한 인장 탄성률이 20㎫ 이상 1300㎫ 이하인 것인 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제.
  7. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제가, 결합제를 건조 또는 경화시켜 이루어지는, 막 두께 10 내지 80㎛, 폭 3 내지 20㎜의 필름의, JIS K7311에 준거한 인장 강도가 35㎫ 이상이고, 또한 신장이 100％ 이상인 것인 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제.
  8. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 와이퍼 블레이드 고무용 코팅제를 포함하는 코팅층을 와이퍼 블레이드 고무의 립(lip)부의 측면에 구비한 와이퍼 블레이드 고무.
  9. 제8항에 있어서, 상기 코팅층의 두께가 3 내지 30㎛인 와이퍼 블레이드 고무.
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