WO2010104326A2 - 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물 및 차량용 와이퍼 블레이드 - Google Patents

차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물 및 차량용 와이퍼 블레이드 Download PDF

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WO2010104326A2
WO2010104326A2 PCT/KR2010/001493 KR2010001493W WO2010104326A2 WO 2010104326 A2 WO2010104326 A2 WO 2010104326A2 KR 2010001493 W KR2010001493 W KR 2010001493W WO 2010104326 A2 WO2010104326 A2 WO 2010104326A2
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resin
wiper blade
silicone
wax
polydimethylsiloxane
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PCT/KR2010/001493
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WO2010104326A3 (ko
Inventor
시마다마사히토
이선례
이창수
Original Assignee
나오테크(주)
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/38—Wiper blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/38—Wiper blades
    • B60S2001/3827—Wiper blades characterised by the squeegee or blade rubber or wiping element
    • B60S2001/3829—Wiper blades characterised by the squeegee or blade rubber or wiping element characterised by the material of the squeegee or coating thereof

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle wiper blade coating composition and a vehicle wiper blade, and more particularly to a vehicle wiper blade coating composition required to secure a good field of view, such as the windshield of the vehicle, and a vehicle wiper blade obtained by applying the same.
  • the wiper blade for a vehicle cleans rainwater, dust, etc. attached to the front glass or the rear glass of the vehicle. However, even when it rains a lot, even if the wiper blade is operated, rain water may stay in the wiped portion, and the watch may be very poor.
  • the clock will be very bad because it will cause diffuse reflection at night driving.
  • an oil film may be formed to cause vibration of the wiper blade, such that the wiper may not operate smoothly.
  • a method of dispersing rain water droplets by forming a water repellent coating by applying a separate water repellent agent to the front glass surface As an example of a method for solving such a problem, a method of dispersing rain water droplets by forming a water repellent coating by applying a separate water repellent agent to the front glass surface.
  • a water repellent film even if a water repellent film is formed, it is necessary to remove rainwater and dust on the glass by operating the wiper to secure a good timepiece.
  • the wiper blade is operated on the water-repellent glass surface, the water repellent coating is gradually peeled off by friction by the wiper blade, and the effect is reduced in a short time.
  • the application of the water repellent to the glass is very cumbersome, and if the water repellent treatment does not form a water film on the glass surface, the wiper blade may not operate smoothly, and there may be a problem of shaking (chattering).
  • Korean Patent Publication No. 2002-0091721 and Japanese Patent Publication No. Hei 10-001640 include silicon powder, graphite, molybdenum dihydrate, and polytetrafluoroethylene. It is described that coating the coating material on the wiper lip reduces the friction between the front glass surface and the wiper blade to extend the life of the water repellent coating and improve the operability.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-16253 discloses a film such as a water repellent coating by a wiper blade formed of a silicone rubber composition containing porous particles impregnated with a silane compound or silicone oil, and only by operating the wiper blade. It discloses a technique for forming a.
  • silicone rubber wiper blades containing silicone oil are less wear-resistant than conventional natural rubber materials, and the deterioration of wiping and slipping properties is remarkable.
  • the applicant has developed and applied for a technology for forming a film containing silicon oil on the lip of a wiper blade, and forming a film such as a water repellent coating by a water repellent treatment agent only by operating the wiper blade. (Korean Patent No. 543181).
  • a separate glass water repellent agent is not required to be applied to the front glass or the like, and only by operating the wiper blade, a water repellent coating can be formed that is equivalent to when the water repellent agent is applied. It is desirable to provide a composition for wiper blade coating that can secure a good visibility over and enable smooth operation.
  • a separate water repellent treatment agent is not required to be applied to the front glass or the like, and a water repellent coating equivalent to the case where the water repellent agent is applied only by operating the wiper blade can be formed. It is an object of the present invention to provide a wiper blade that can ensure good visibility over a long period of time and operate smoothly.
  • a vehicle wiper blade coating composition comprising 60 to 1,200 parts by weight of silicone oil and 60 to 800 parts by weight of a solid lubricant.
  • the silicone waxes are selected from stearyl dimethicone wax, stearoxy trimethylsiloxane wax, bis PEG-18 methyletherdimethylsilane wax, alkyl dimethicone wax and alkyl methyl siloxane wax. It may be at least one wax.
  • the silicone oil has a volatile matter content of 10 wt% or less when dried at 105 ° C. for 3 hours, and has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 1 mm 2 / s to 30,000 mm 2 / s. Can be.
  • the silicone oil is polydimethylsiloxane, decamethylcyclopentasiloxane (Decamethylcyclopentasiloxane), methylphenyl polysiloxane (Methylphenylpolysiloxane), methylhydrogenpolysiloxane (Methylhydrogenpolysiloxane), amino functional polydimethylsiloxane (Amino functional polydimethylsiloxane, Octamethyl trisiloxane, Decamethyltetrasiloxane, Carboxyl functional polydimethylsiloxane, Carbinol functional polydimethylsiloxane, Phenol functional polydimethylsiloxane Phenol functional polydimethylsiloxane, Fluoro functional polydimethylsiloxane, Epoxy functional polydimethylsiloxane, Alkyl functional polydimethylsiloxane (Alkylkyl)-N-methylphenyl
  • the solid lubricant is at least one selected from molybdenum disulfide (MoS 2 ), polytetrafluoroethylene (PTFE), graphite, boron nitride, silicone resin, nylon resin and polyethylene resin. It may be.
  • the binder resin is polyester polyol resin, polyether polyol resin, polyurethane resin, silicone modified urethane resin, fluoro olefin resin, polyvinylidene difluoride resin, tetrafluor Rhoethylene resin, hexafluoropropylene resin, vinylidene fluoride resin, epoxy resin, urethane modified epoxy resin, silicone modified epoxy resin, diglycidyl ether resin, silicone resin, alkyl modified silicone resin, phenyl modified silicone resin, fluorine Modified silicone resin, acrylic resin, acrylic polyol resin, silicone modified acrylic resin, methyl methacrylate-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, styrene-butadiene copolymer, butadiene resin, chloroprene latex, urethane latex And room temperature-curable silicone resins Is selected may be at least one.
  • An exemplary embodiment of the present invention provides a vehicle wiper blade having a rib portion comprising a coating layer obtained from the coating composition according to the embodiments.
  • the coating layer may have a thickness of 3 to 30 ⁇ m after drying.
  • a coating composition containing a silicone-based wax to form a film excellent in lubricity and water repellency, a silicone-based oil that is easy to transition to glass, and a solid lubricant having excellent lubricity, at least a rib When the wiper blade obtained by coating on the part is mounted, a durable water repellent film can be automatically formed on the front glass by simply operating the wiper blade, and the water repellent film makes rainwater easily scattered, and a good field of view can be obtained. In addition, by preventing the occurrence of the wiper blade joints, vibrations can be operated smoothly and quietly to ensure safe and comfortable operation.
  • a composition for coating a vehicle wiper blade which comprises (1) silicone waxes forming a water repellent coating, (2) silicone oils, and (3) a solid lubricant, a binder solution (if necessary). It is obtained by disperse
  • the silicone waxes forming the water repellent coating are not particularly limited, but the silicone waxes that can be used are preferably those having a melting point of 30 ° C to 130 ° C, preferably 60 ° C to 130 ° C. If the melting point is lower than 30 ° C, the coating layer flows away from the wiper blade in the outdoor where the temperature rises, or the water-repellent film formed on the glass is destroyed by the melting of the wax, so that the water-repellent state cannot be maintained. The lubricity of the may be lowered.
  • silicone waxes having a melting point greater than 130 ° C may lower the adhesion to the base material, and may adversely affect the resin, such as abnormal reactions or reaction inhibition, with a resin of a binder that exhibits water repellency.
  • the melting point is defined as a value measured by a melting point measuring instrument (FP62 YAMATO SCIENTIFIC CO., LTD.) According to the inspection procedure specified in the melting point and melting range measurement method (JIS K 0064) of chemical products.
  • Non-limiting examples of silicone waxes that can be used within the range satisfying such melting points include stearyl dimethicone wax, stearoxy trimethylsiloxane wax, bis PEG-18 methyletherdimethylsilane wax, alkyl dimethicone wax, and alkyl methyl siloxane. Waxes and the like, and double alkyl dimethicone waxes or alkylmethyl siloxane waxes may be particularly preferred in view of water repellency, durability, and compatibility with oils.
  • stearyl dimethicone wax is BELSIL SDM5055 (melting point 30 ° C, Wacker Chemie AG®), 41M65 (melting point 30 ° C, Clariant®), 2501 Cosmetic Wax (melting point 32 ° C, Dow Corning) Iii) and the like;
  • stearoxy trimethylsiloxane wax include Silky Wax 10 (melting point 36 ° C to 56 ° C, Dow Corning®), KF-7002 (melting point 40 to 50 ° C, Shinetsu Chemical®), and the like;
  • Bis PEG-18 methylether dimethylsilane wax includes 2501 Cosmetic Wax (melting point 30 ° C., Dow Corning®);
  • Alkyl dimethicone waxes include W23 (melting point 39-45 ° C, Wacker Chemie AG®), 41M80 (melting point 65 ° C, Clariant®), SF1642 (melting point 60-70 °
  • the amount of the silicone wax may be preferably 60 to 1,200 parts by weight, and preferably 450 to 900 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder alone or 100 parts by weight (based on the nonvolatile content) of the binder and the curing agent. If the content is less than 60 parts by weight, it is difficult to obtain sufficient water repellency. If the content is more than 1,200 parts by weight, the strength of the coating film may be lowered, thereby reducing the lubrication durability.
  • the silicone oil included in the coating composition of the present invention is not particularly limited, but examples of the silicone oil that can be used include polydimethylsiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, methylphenylpolysiloxane, and methylhydrochloride.
  • Methylhydrogenpolysiloxane Amino functional polydimethylsiloxane, Octamethyl trisiloxane, Decamethyltetrasiloxane, Carboxyl functional polydimethylsiloxane, Carbinol functional Carbinol functional polydimethylsiloxane, phenol functional polydimethylsiloxane, fluoro functional polydimethylsiloxane, epoxy functional polydimethylsiloxane (Epoxy functional polydimethylsiloxane), alkyl functional polydimethylsiloxane (polykyl functional polydimethylsiloxane) or polyether functional polydimethylsiloxane (polyether functional polydimethylsiloxane), and the like, among these, polydimethylsiloxane, methylhydrogen polysiloxane, amino functional Polydimethylsiloxane may be particularly preferred in view of water repellency and durability. In consideration of the performance in such silicone
  • silicone-based oils are preferably non-volatile having a volatile content of 10% by weight or less when dried at 105 ° C. for 3 hours to prevent the problem of oil volatilization in the process of coating, drying and curing the composition. It is advantageous in that it can be advantageous in terms of being able to transfer silicone waxes from the coating layer onto the glass and also from the oil itself onto the glass.
  • Volatile content is the volatile content after drying for 3 hours at 105 ° C by removing 1g of oil from the weighing container specified in JIS R 3503 according to the drying loss procedure prescribed in Chemical weight loss and residue test method (JIS K 0067). It is defined as the value measured.
  • silicone oils preferably have a kinematic viscosity of 25.degree. C. in the range of 1 mm 2 / s to 30,000 mm 2 / s, which may be advantageous in terms of water repellency durability, ease of transition from the coating film to the glass, and water repellent film forming properties.
  • the amount of the silicone-based oils that play such a role is preferably 60 to 1,200 parts by weight, and preferably 450 to 900 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder alone or 100 parts by weight (based on the nonvolatile content) of the curing agent. If the amount of silicone oil is less than 60 parts by weight, it is difficult to obtain sufficient water repellency. If it exceeds 1,200 parts by weight, the strength of the coating film is weakened, and the lubrication durability may be lowered.
  • solid lubricant included in the coating composition of the present invention is not particularly limited, concretely usable solid lubricants include molybdenum disulfide (MoS 2 ), polytetrafluoroethylene (PTFE), graphite, boron nitride, silicone resin, nylon Fine powders, such as resin and a polyethylene resin, are mentioned, and graphite is especially preferable.
  • MoS 2 molybdenum disulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • graphite graphite
  • boron nitride silicone resin
  • nylon Fine powders such as resin and a polyethylene resin
  • graphite is especially preferable.
  • Graphite is a very soft and lubricious layered crystalline mineral, which may be desirable in view of the use of a wiper blade that changes from dry to wet because it does not lose its lubricity even in contact with water.
  • Such a solid lubricant is preferably composed of graphite as a main
  • Solid lubricants may also be advantageous in terms of lubricity or wiping of the wiper blades with an average particle diameter of 2-15 ⁇ m.
  • the blending amount of the solid lubricant is preferably 30 to 800 parts by weight, and preferably 300 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the binder alone or the mixture of the curing agent (based on the nonvolatile content). If the blending amount of the solid lubricant is less than 30 parts by weight, it is difficult to obtain lubricity. If it exceeds 800 parts by weight, the strength of the coating film is lowered and the lubrication durability is lowered.
  • the blending amount of the preferred solid lubricant is preferably 60 to 800 parts by weight, preferably 300 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the binder alone or the mixture with the curing agent. can do.
  • the binder included in the coating composition of the present invention is not particularly limited, but specific examples of binders that can be used include water-soluble or water-soluble binders, polyester polyol resins, polyether polyol resins, polyurethane resins, silicone-modified urethane resins, and fluorine.
  • Low-olefin resin polyvinylidene difluoride resin, tetrafluoroethylene resin, hexafluoropropylene resin, vinylidene fluoride resin, epoxy resin, urethane modified epoxy resin, silicone modified epoxy resin, diglycidyl ether resin , Silicone resin, alkyl modified silicone resin, phenyl modified silicone resin, fluoro modified silicone resin, acrylic resin, acrylic polyol resin, silicone modified acrylic resin, methyl methacrylate-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, styrene Butadiene-based aerial Body, there may be mentioned butadiene-based resin, a chloroprene latex, a urethane latex and a room temperature curing type silicone resin and the like, can be a double-based resin or a silicone resin be particularly preferred.
  • Urethane-based resins are excellent in flexibility, adhesion, and wear resistance, and silicone-based resins are excellent in slipping, non-tackiness, or water repellency.
  • adhesiveness with respect to a wiper blade rubber and harvesting (following) you may use individually or in combination of 2 or more types.
  • the method for preparing the coating composition according to one embodiment of the present invention is not particularly limited, but the binder is dissolved and diluted with an organic solvent or water such as methyl ethyl ketone, toluene, xylene, butyl acetate, ethanol, and the like in the solution. Waxes, silicone oils and solid lubricants can be mixed and dispersed to obtain.
  • dissolves and dilutes a binder can be used individually or in combination of 2 or more types using the solvent which melt
  • additives such as dispersing agents, antifoaming agents, leveling agents, emulsifiers, ultraviolet absorbers, and antisettling agents and kaolin, talc, silica, calcium carbonate, mica, titanium dioxide, alumina, silicone rubber powder, urethane rubber powder, silicone resin powder, Fillers such as acrylic powder or the like may be further added.
  • a curing agent and a curing catalyst to the above-described coating composition as needed, it is possible to coat the wiper blade by spraying, dipping, brushing or the like, and to form a coating layer by room temperature curing or heat curing.
  • the curing agent polyisocyanate, polyamide amine, aliphatic polyamine, alicyclic diamine, tertiary amine or the like can be used.
  • tin type, platinum type, titanium type, organic peroxide etc. can be used as a hardening catalyst.
  • the coating composition is coated on the lip of the wiper blade, and dried and cured to produce a wiper blade.
  • the thickness of the formed coating film is about 3 to 30 ⁇ m, preferably about 7 to 12 ⁇ m, based on the thickness after drying. It may be advantageous in terms of lubrication durability or wiping of the wiper blades.
  • the material of the wiper blade which can coat the coating composition of the present invention is not particularly limited, but examples thereof include natural rubber, ethylene propylene rubber, isopropylene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, fluorine rubber, silicone rubber, And these mixed compositions etc. are mentioned. Depending on the material of the wiper blade may be coated after the silane-based primer treatment in consideration of the adhesion to the coating composition.
  • silicone waxes are dissolved in silicone oil and coexist with a solid lubricant in a liquid state for a long time.
  • these components are applied to the coating film surface.
  • a strong and durable water repellent coating can be formed on the glass surface.
  • the durability of the water repellent effect is excellent, and the synergistic effect of the silicone-based waxes and solid lubricants further improves the lubricity, thereby providing a smooth wiper blade with smooth operation.
  • a polyester polyol resin (NIPPOLAN1100 / Nippon Polyurethane Industry) was dissolved and diluted in 5,900 parts by weight of methyl ethyl ketone and 5,900 parts by weight of toluene, and therein, flaky natural graphite having an average particle diameter of 5 ⁇ m (CX-3000 / Chuetsu
  • a coating composition was prepared by mixing and dispersing 450 parts by weight of Graphite Works), 1,200 parts by weight of polydimethylsiloxane (KF96-50cs / Shinetsu Chemical®) and 1,200 parts by weight of alkylmethylsiloxane wax (2-5088, Dow Corning®).
  • the obtained coating composition was sprayed on a wiper blade made of a natural rubber material, cured at 80 ° C. for 30 minutes, and dried to obtain a coating layer thickness of 10 ⁇ m.
  • the unit of component content shown in Table 1 is a weight part.
  • Each coating composition obtained was applied in the same manner as in Example 1 to obtain a wiper blade.
  • KF9901 Methylhydrogen polysiloxane (5% by weight of volatile matter when dried at 15 ° C for 3 hours, 20 °C / s of 25 ° C kinematic viscosity) / Shinetsu Chemical
  • L656 amino functional polydimethylsiloxane (volatile content of 3% by weight at 15 ° C for 8 hours, 25 ° C kinematic viscosity 25mm / s) / product of Wacker Chemie AG
  • NIPPOLAN1100 Polyester Polyol Resin with Non-Volatile Content 100wt% / Nippon Polyurethane Industry
  • KR212 hydroxyl group-containing silicone resin with non-volatile content of 70wt% / Shinetsu Chemical
  • CORONATE HX Polyisocyanate / Nippon Polyurethane Industry product with non-volatile content of 100wt%
  • polyester polyol resin manufactured by NIPPOLAN1100 / Nippon Polyurethane Industry
  • polyester polyol resin manufactured by NIPPOLAN1100 / Nippon Polyurethane Industry
  • flaky natural graphite having an average particle diameter of 5 ⁇ m 450 parts by weight of Graphite Works
  • 50 parts by weight of polydimethylsiloxane manufactured by KF96-50cs / Shinetsu Chemical
  • alkylmethylsiloxane wax 2-5088 / Dow Corning®
  • the obtained coating composition was spray-coated on a natural rubber wiper blade, cured at 80 ° C. for 30 minutes, and dried to obtain a coating layer thickness of 10 ⁇ m.
  • a coating composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that the amounts and types of waxes, oils, solid lubricants, binders, and solvents were changed as shown in Table 2 below.
  • the unit of component content shown in Table 2 is a weight part.
  • Each coating composition obtained was applied in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a wiper blade.

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Abstract

본 발명은 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물 및 차량용 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 실리콘계 왁스류가 실리콘 오일에 용해되어 액상의 상태로 고체 윤활제와 장기간 공존할 수 있도록 조성한 코팅용 조성물과 이를 적어도 립부에 코팅함으로써 작동에 따라 이러한 성분들이 도막 표면에 용출하여 와이퍼 블레이드와 글라스의 마찰에 의해 글라스로 이행함으로써 글라스 표면에 강고하고 내구성이 뛰어난 발수 피막을 형성할 수 있도록 한 와이퍼 블레이드를 제공한다.

Description

차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물 및 차량용 와이퍼 블레이드
본 발명은 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물 및 차량용 와이퍼 블레이드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 전면 유리 등의 양호한 시계를 확보하기 위해 필요한 차량용 와이퍼 블레이드 코팅 조성물과 이를 적용하여 얻어지는 차량용 와이퍼 블레이드에 관한 것이다.
차량용 와이퍼 블레이드는 차량의 프론트 글라스 또는 리어 글라스에 부착된 빗물, 먼지 등을 닦아내는 역할을 한다. 그러나 비가 많이 올 때 등에는 와이퍼 블레이드를 작동하여도 닦여진 부분에 빗물이 체류하여 시계가 매우 불량해지는 경우가 있다.
또한 자동 세차기를 이용한 세차에 따라 왁스가 프론트 글라스에 부착되면 야간 운전시에 난반사를 일으켜 시계가 매우 불량해지게 된다. 또한, 유막이 형성되어 와이퍼 블레이드에 떨림이 발생하여, 와이퍼가 원활하게 작동하지 않게 되는 문제가 있을 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방법의 일예로 프론트 글라스 면에 별도의 발수처리제를 도포하여 발수피막을 형성시킴으로써 빗물 방울을 비산시키는 방법을 들 수 있다. 그러나 발수피막을 형성시킨다고 하더라도 양호한 시계를 확보하기 위해서는 와이퍼를 작동시켜 글라스 상의 빗물과 먼지 등을 제거할 필요가 있다. 또한 발수 처리한 글라스 면에 와이퍼 블레이드를 작동시키면 발수피막은 와이퍼 블레이드에 의한 마찰로 서서히 벗겨져, 단시간에 그 효과가 저하된다. 더욱이 발수제를 글라스에 도포하는 작업은 매우 번거로운 일이며, 발수처리를 하면 글라스 표면에 수막이 형성되지 않기 때문에 와이퍼 블레이드가 원활하게 작동하지 않고 떨림(채터링)이 생기는 문제가 있을 수 있다.
이와 관련된 문제를 해결하는 방법으로 대한민국특허공개 2002-0091721, 일본국 특허공개 平10-001640에 기재된 기술을 들 수 있는데, 여기서는 실리콘 파우더, 흑연, 2유화몰리브덴, 폴리테트라 플루오로에틸렌 등의 분말을 함유하는 도료를 와이퍼 립부에 코팅하는 것으로 프론트 글라스면과 와이퍼 블레이드의 마찰을 경감하여 발수 피막의 수명을 연장 할 수 있으며, 또한 작동성을 향상시킬 수 있는 것으로 기재하고 있다.
상술한 기술에서도 발수제를 글라스 상에 도포하는 것을 전제로 하고 있으므로, 발수제를 글라스 상에 도포하는 작업의 번거로움을 궁극적으로 해결할 수는 없다.
이에 와이퍼 블레이드 자체에 발수기능을 가지게 하는 시도가 이루어지기 시작했다. 이의 일환으로 일본특허공개 2000-16253에는 실란 화합물 또는 실리콘 오일을 함침한 다공질 입자를 함유하는 실리콘고무 조성물로 성형한 와이퍼 블레이드에 의해, 와이퍼 블레이드를 작동시키는 것만으로 발수처리제에 의해 발수피막과 같은 피막을 형성하는 기술을 개시하고 있다. 그러나 실리콘오일을 함유한 실리콘 고무 와이퍼블레이드는 종래의 천연 고무재질과 비교해 내마모성이 떨어지고 닦임성, 미끄럼성의 저하가 현저하다.
다른 일예로, 본 출원인은 실리콘오일을 함유한 피막을 와이퍼 블레이드의 립부에 형성하여, 와이퍼 블레이드를 작동시키는 것만으로 발수처리제에 의한 발수피막과 같은 피막을 형성하는 기술을 개발하여 출원하고 특허등록되었다(대한민국 특허 제543181호).
그러나 보다 장기간 발수성을 지속시켜주어 양호한 시계를 확보해 주며, 원활한 작동을 하는 와이퍼 블레이드에 대한 요구가 계속되오고 있다.
본 발명의 일 구현예에서는 별도의 유리 발수처리제를 프런트 글라스 등에 도포하는 작업을 필요로 하지 않고, 와이퍼 블레이드를 작동시키는 것만으로 발수처리제를 도포했을 때와 동등의 발수 피막을 형성할 수 있고, 장기간에 걸쳐 양호한 시야를 확보할 수 있으며, 원활한 작동을 가능케하는 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 별도의 유리 발수처리제를 프런트 글라스 등에 도포하는 작업을 필요로 하지 않고, 와이퍼 블레이드를 작동시키는 것만으로 발수처리제를 도포했을 때와 동등의 발수 피막을 형성할 수 있고, 장기간에 걸쳐 양호한 시야를 확보할 수 있으며, 원활하게 작동하는 와이퍼 블레이드를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 결합제 수지 단독 또는 경화제와의 혼합물 100중량부(불휘발분 함량 기준); 융점이 30 내지 130℃인 실리콘계 왁스류 60 내지 1,200중량부; 실리콘계 오일류 60 내지 1,200중량부 및 고체 윤활제 60 내지 800중량부를 포함하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 의한 조성물에 있어서, 실리콘계 왁스류는 스테아릴 디메티콘 왁스, 스테아록시 트리메틸실록산 왁스, 비스 PEG-18 메틸에테르디메틸실란 왁스, 알킬 디메티콘 왁스 및 알킬 메틸 실록산 왁스 중에서 선택되는 적어도 하나의 왁스일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 조성물에 있어서, 실리콘계 오일류는 105℃로 ３시간 건조했을 때의 휘발분 함량이 10중량% 이하이고, 25℃에서의 동점도가 1㎟/s 내지 30,000㎟/s인 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 조성물에 있어서, 실리콘계 오일류는 폴리디메틸실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산(Decamethylcyclopentasiloxane), 메틸페닐 폴리실록산(Methylphenylpolysiloxane), 메틸하이드로겐폴리실록산(Methylhydrogenpolysiloxane), 아미노 관능성 폴리디메틸실록산(Amino functional polydimethylsiloxane), 옥타메틸 트리실록산(Octamethyl trisiloxane), 데카메틸 테트라실록산(Decamethyltetrasiloxane), 카르복시 관능성 폴리디메틸실록산(Carboxyl functional polydimethylsiloxane), 카르비놀 관능성 폴리디메틸실록산(Carbinol functional polydimethylsiloxane), 페놀 관능성 폴리디메틸실록산(Phenol functional polydimethylsiloxane), 플루오로 관능성 폴리디메틸실록산(Fluoro functional polydimethylsiloxane), 에폭시 관능성 폴리디메틸실록산(Epoxy functional polydimethylsiloxane), 알킬 관능성 폴리디메틸실록산(Alkyl functional polydimethylsiloxane) 및 폴리에테르 관능성 폴리디메틸실록산(Polyether functional polydimethylsiloxane) 중에서 선택되는 적어도 1종의 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 조성물에 있어서, 고체윤활제는 이황화 몰리브덴(MoS2), 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE), 흑연, 질화 붕소, 실리콘 수지, 나일론 수지 및 폴리에틸렌 수지 중에서 선택되는 적어도 1종의 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 조성물에 있어서, 결합제 수지는 폴리에스테르 폴리올 수지, 폴리에테르 폴리올 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 변성 우레탄 수지, 플루오로 올레핀계 수지, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 수지, 테트라플루오로에틸렌 수지, 헥사플루오로 프로필렌 수지, 비닐리덴 플루오라이드 수지, 에폭시 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지, 디글리시딜 에테르 수지, 실리콘 수지, 알킬 변성 실리콘 수지, 페닐 변성 실리콘 수지, 플루오르 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 아크릴 폴리올 수지, 실리콘 변성 아크릴 수지, 메틸메타크릴레이트-부타디엔계 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔계 공중합체, 부타디엔계 수지, 클로로프렌 라텍스, 우레탄 라텍스 및 상온경화형 실리콘 수지 중에서 선택되는 적어도 1종의 것일 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 구현예에서는 상기 구현예들에 따른 코팅 조성물로부터 얻어지는 코팅층을 포함하는 립(rib)부를 갖는 차량용 와이퍼 블레이드를 제공한다.
이때, 코팅층은 건조후 막두께가 3 내지 30㎛일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면 윤활성 및 발수성이 뛰어난 피막을 형성하는 실리콘계 왁스와, 유리로 이행하기 쉬운 실리콘계 오일, 및 윤활성이 뛰어난 고체 윤활제를 함유 하는 코팅용 조성물을 제공함으로써 이를 적어도 립(rib)부에 코팅하여 얻어지는 와이퍼 블레이드를 장착하는 경우, 와이퍼 블레이드를 작동시키는 것만으로 자동적으로 프런트 글라스에 내구성이 뛰어난 발수 피막을 형성시킬 수 있고, 발수 피막에 의해 빗물이 비산하기 쉬워져 양호한 시야를 얻을 수 있고, 또 와이퍼 블레이드의 이음, 떨림의 발생을 방지해 원활하고 정숙하게 작동할 수 있음에 따라 안전하고 쾌적한 운행을 보장할 수 있다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 구현예에서는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물을 제공하는바, 이는 (1) 발수성 피막을 형성하는 실리콘계 왁스류, (2) 실리콘계 오일류, 및 (3) 고체 윤활제를, 결합제 용액(필요에 따라 경화제를 포함하거나 하지 않는)에 분산하여 얻어지는 것이다.
발수성 피막을 형성하는 실리콘계 왁스류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 사용 가능한 실리콘계 왁스류는 바람직하기로는 융점이 30℃ 내지 130℃, 좋기로는 60℃ 내지 130℃인 것이다. 만일 융점이 30℃ 보다 낮은 것을 사용하면 기온이 상승하는 옥외에서는 와이퍼 블레이드로부터 코팅층 도막이 유동해 탈락하거나 글라스 상에 형성되는 발수성 피막이 왁스류가 용해화하는 것에 의해서 파괴되어 발수 상태를 유지할 수 없게 되거나 물방울의 윤활성이 저하될 수 있다. 또한 융점이 130℃보다 큰 실리콘계 왁스류를 사용하면 기재와의 부착성이 저하되고, 피막을 형성하여 발수성을 나타내는 결합제의 수지와 이상 반응 내지는 반응 저해 등 악영향을 미칠 수 있다.
여기서 융점이란, 화학제품의 융점 및 용융범위 측정방법 (JIS K 0064)에서 규정하는 검사순서에 따라 융점측정기(FP62 YAMATO SCIENTIFIC CO., LTD.)로 측정한 값으로 정의된다.
이와 같은 융점을 만족하는 범위 내에서 사용할 수 있는 실리콘계 왁스의 비제한적인 일예로 스테아릴 디메티콘 왁스, 스테아록시 트리메틸실록산 왁스, 비스 PEG-18 메틸에테르디메틸실란 왁스, 알킬 디메티콘 왁스 및 알킬 메틸 실록산 왁스 등을 들 수 있으며, 이중 알킬 디메티콘 왁스 또는 알킬메틸 실록산 왁스가　발수성, 내구성, 오일에 대한 상용성 측면에서 특히 바람직할 수 있다. 상업화된 실리콘계 왁스의 비제한적인 일예로, 스테아릴 디메티콘 왁스로 BELSIL SDM5055(융점 30℃, Wacker Chemie AG製), 41M65(융점 30℃, Clariant 製), 2501 Cosmetic Wax (융점 32℃, Dow Corning 製) 등을 들 수 있고; 스테아록시 트리메틸실록산 왁스의 일예로 Silky Wax 10( 융점 36℃~56℃, Dow Corning 製), KF-7002(융점40~50℃, Shinetsu Chemical 製) 등을 들 수 있으며; Bis PEG-18 메틸에테르 디메틸실란 왁스로 2501 Cosmetic Wax(융점 30℃, Dow Corning 製)를 들 수 있고; 알킬 디메티콘 왁스로 W23 (융점 39~45℃, Wacker Chemie AG製)", 41M80(융점 65℃, Clariant 製), SF1642(융점 60~70℃, Momentive Performance Materials) 등을 들 수 있으며; 알킬메틸 실록산 왁스로 2-5088(융점 70℃, Dow Corning 製), ST Wax 30(융점 70℃, Dow Corning 製) 등을 들 수 있다.
실리콘계 왁스의 배합량은 후술하는 결합제 단독 또는 결합제와 경화제의 혼합량 100중량부(불휘발분 함량 기준)에 대해 60 내지 1,200중량부, 좋기로는 450 내지 900중량부인 것이 바람직할 수 있다. 그 함량이 60중량부 미만이면 충분한 발수성을 얻기 어렵고, 1,200중량부를 넘으면 도막의 강도가 저하하여 윤활 내구성이 떨어질 수 있다.
한편 본 발명의 코팅용 조성물 중 포함하는 실리콘계 오일은 각별히 한정되는 것은 아니지만, 사용 가능한 실리콘계 오일의 일예로는 오일은 폴리디메틸실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산(Decamethylcyclopentasiloxane), 메틸페닐 폴리실록산(Methylphenylpolysiloxane), 메틸하이드로겐폴리실록산(Methylhydrogenpolysiloxane), 아미노 관능성 폴리디메틸실록산(Amino functional polydimethylsiloxane), 옥타메틸 트리실록산(Octamethyl trisiloxane), 데카메틸 테트라실록산(Decamethyltetrasiloxane), 카르복시 관능성 폴리디메틸실록산(Carboxyl functional polydimethylsiloxane), 카르비놀 관능성 폴리디메틸실록산(Carbinol functional polydimethylsiloxane), 페놀 관능성 폴리디메틸실록산(Phenol functional polydimethylsiloxane), 플루오로 관능성 폴리디메틸실록산(Fluoro functional polydimethylsiloxane), 에폭시 관능성 폴리디메틸실록산(Epoxy functional polydimethylsiloxane), 알킬 관능성 폴리디메틸실록산(Alkyl functional polydimethylsiloxane) 또는 폴리에테르 관능성 폴리디메틸실록산(Polyether functional polydimethylsiloxane) 등을 들 수 있고, 이 중에서 폴리디메틸실록산, 메틸하이드로겐 폴리실록산, 아미노 관능성 폴리디메틸실록산이　발수성, 내구성 측면에서 특히 바람직할 수 있다. 이러한 실리콘계 오일류 중에서 성능을 고려하여 단독으로도 또는 2종류 이상을 병용해도 상관없다.
한편 실리콘계 오일류는 좋기로는 105℃로 3시간 건조했을 때의 휘발분 함량이 10중량% 이하인 난휘발성인 것이, 해당 조성물을 코팅하여 건조, 경화시키는 공정에서 오일이 휘발하는 문제를 방지할 수 있는 측면에서 좋으며, 결과적으로 코팅층으로부터 실리콘계 왁스류를 글라스 상에 이행시킬 수 있게 되고 또한 오일 자체도 글라스 상에 이행될 수 있는 측면에서 유리할 수 있다. 여기서 휘발분 함량은 화학제품의 감량 및 잔분 시험방법（JIS K 0067）에서 규정하는 건조감량 순서에 따라 JIS R 3503에 규정하는 계량 용기에 오일 1g 양을 덜어내어 건조온도 105도에서 3시간 건조한 후의 휘발분 함량을 측정한 값으로 정의된다. 또한 실리콘계 오일류는 좋기로는 25℃의 동점도가 1㎟/s 내지 30,000㎟/s 인 것이 발수 내구성 측면이나 도막으로부터 글라스 상으로의 이행 용이성 및 발수 피막 형성성 측면에서 유리할 수 있다.
이와 같은 역할을 하는 실리콘계 오일류의 배합량은 후술하는 결합제 단독 또는 경화제의 혼합량 100중량부(불휘발분 함량 기준)에 대해 60 내지 1,200중량부, 좋기로는 450 내지 900중량부인 것이 바람직하다. 실리콘계 오일류의 배합량이 60중량부 미만이면 충분한 발수성을 얻기 어렵고, 1,200중량부를 넘으면 도막의 강도가 약해져 윤활 내구성이 저하할 수 있다.
본 발명의 코팅용 조성물 중에 포함되는 고체 윤활제는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적으로 사용 가능한 고체 윤활제로서는, 이황화 몰리브덴(MoS2), 폴리테트라 플루오르에틸렌(PTFE), 흑연, 질화 붕소, 실리콘 수지, 나일론 수지, 폴리에틸렌 수지 등의 미분말을 들 수 있고, 흑연이 특히 바람직하다. 흑연은 매우 부드럽고 윤활성이 풍부한 층상 결정 광물로, 물에 접한 상태에서도 그 윤활성을 잃지 않기 때문에 건조 상태에서 습윤 상태로 변화하는 와이퍼 블레이드의 사용 상황에 비추어 바람직할 수 있다. 이러한 고체 윤활제는 좋기로는 흑연을 주성분으로 하는 것이며, 흑연을 주성분으로 하여 성능을 만족하면 단독으로도 사용 가능하며 ２종류 이상을 병용해도 상관없다.
또한 고체 윤활제는 평균 입경이 2 내지 15㎛인 것이 윤활성 내지는 와이퍼 블레이드의 닦임성 측면에서 유리할 수 있다.
고체 윤활제의 배합량은, 후술하는 결합제 단독 또는 경화제의 혼합물 총량 100중량부(불휘발분 함량 기준)에 대해 30 내지 800중량부, 좋기로는 300 내지 500중량부인 것이 바람직하다. 고체 윤활제의 배합량이 30중량부 미만이면 윤활성을 얻기 어렵고, 800중량부를 넘으면 도막의 강도가 저하되어 윤활 내구성이 떨어진다. 특히 흑연을 주성분으로 하여 2종류 이상을 병용할 때 바람직한 고체 윤활제의 배합량은 후술하는 결합제 단독 또는 경화제와의 혼합물 총량 100중량부에 대해 60 내지 800중량부, 좋기로는 300 내지 500중량부인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물 중 포함되는 결합제는 특히 한정되는 것은 아니지만, 구체적으로 사용 가능한 결합제로서는 유용성 또는 수용성인 것을 불문하고, 폴리에스테르 폴리올 수지, 폴리에테르 폴리올 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 변성 우레탄 수지, 플루오로 올레핀계 수지, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 수지, 테트라플루오로에틸렌 수지, 헥사플루오로 프로필렌 수지, 비닐리덴 플루오라이드 수지, 에폭시 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지, 디글리시딜 에테르 수지, 실리콘 수지, 알킬 변성 실리콘 수지, 페닐 변성 실리콘 수지, 플루오르 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 아크릴 폴리올 수지, 실리콘 변성 아크릴 수지, 메틸메타크릴레이트-부타디엔계 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔계 공중합체, 부타디엔계 수지, 클로로프렌 라텍스, 우레탄 라텍스 및 상온경화형 실리콘 수지 등을 들 수 있고, 이중 우레탄계 수지 또는 실리콘계 수지가 특히 바람직할 수 있다. 우레탄계 수지는 유연성, 밀착성, 내마모성이 뛰어나고, 실리콘계 수지는 슬립성, 비점착성 또는 발수성이 뛰어나다. 이러한 결합제 수지 중에서 와이퍼 블레이드 고무에 대한 밀착성, 추수(추종)성을 만족하면, 단독으로 또는 ２종류 이상을 병용해도 상관없다.
본 발명의 일 구현예에 의한 코팅 조성물을 제조하는 방법은 각별히 한정되는 것은 아니나, 결합제를 메틸 에틸 케톤, 톨루엔, 자일렌, 부틸 아세테이트, 에탄올 등의 유기용제 또는 물로 용해 희석하고, 그 용액 중에 실리콘계 왁스류, 실리콘계 오일류 및 고체 윤활제를 혼합하여 분산시켜 얻을 수 있다. 결합제를 용해, 희석하는 용제는 결합제를 완전하게 용해하는 용제를 사용하여 단독으로 또는 ２종류 이상을 병용할 수 있다. 또 필요에 따라서 분산제, 소포제, 레벨링제, 유화제, 자외선 흡수제, 침강 방지제등의 첨가제 및 카올린, 탈크, 실리카, 칼슘 카보네이트, 마이카, 이산화티탄, 알루미나, 실리콘 고무 파우더, 우레탄 고무 파우더, 실리콘 수지 파우더, 아크릴계 파우더 등과 같은 충전제를 더 첨가할 수 있다.
또한 상술한 코팅 조성물에 필요에 따라서 경화제 및 경화 촉매를 더한 후, 와이퍼 블레이드에 스프레이, 디핑, 솔칠 등에 의한 방법으로 코팅하고, 상온 경화 또는 가열 경화하여 코팅층을 형성할 수 있다. 이때 경화제로는 폴리이소시아네이트, 폴리아미드 아민, 지방족폴리아민, 지환족디아민, 제3급 아민 등을 사용할 수 있다. 또한 경화 촉매로서는 주석계, 백금계, 티탄계, 유기과산화물 등을 사용할 수 있다.
특히 와이퍼 블레이드의 립부에 코팅 조성물을 코팅하여 건조, 경화함으로써 와이퍼 블레이드를 제작할 수 있는바, 이때 형성된 코팅 도막의 두께는 건조 후 두께를 기준으로 3 내지 30㎛, 좋기로는 7 내지 12㎛ 정도이면 윤활 내구성 내지 와이퍼 블레이드의 닦임성 측면에서 유리할 수 있다.
코팅 조성물을 코팅한 후 가열 경화시키는 경우 조건은 결합제의 경화 온도 및 와이퍼 블레이드 고무 재질의 내열 온도를 고려하여 설정할 수 있으며, 구체적인 일예로는 50 내지 180℃에서 10 내지 60분 정도일 수 있다. 일예로 와이퍼 블레이드의 재질이 천연 고무의 경우는 80℃ 이하로 가열 경화하는 것이 고무 물성에 영향을 주지 않는 측면에서 바람직할 수 있으며, 이러한 점을 고려하여 결합제를 선정할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물을 코팅할 수 있는 와이퍼 블레이드의 재질은 각별히 한정이 있는 것은 아니나, 그 일예로 천연 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 이소프로필렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 및 이들의 혼합 조성물 등을 들 수 있다. 와이퍼 블레이드의 재질에 따라 코팅 조성물과의 밀착성을 고려하여 실란계의 프라이머 처리를 하고 나서 코팅할 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 일 구현예에 의한 코팅 조성물로부터 얻어지는 코팅층에는 실리콘계 왁스류가 실리콘 오일에 용해되어 액상의 상태로 고체 윤활제와 장기간 공존하며, 이러한 코팅층을 포함하는 와이퍼 블레이드를 작동시키면 이러한 성분들이 도막 표면에 용출하여 와이퍼 블레이드와 글라스의 마찰에 의해 글라스로 이행함으로써 글라스 표면에 강고하고 내구성이 뛰어난 발수 피막을 형성시킬 수 있다. 특히 실리콘 오일류만을 포함하는 경우에 비하여 발수 효과의 내구성이 뛰어남과 동시에, 실리콘계 왁스류와 고체 윤활제의 상승효과에 의해 윤활성이 더욱 향상되어 작동이 원활하고 떨림이 없는 와이퍼 블레이드를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아님은 물론이다.
실시예 １
폴리에스테르 폴리올 수지(NIPPOLAN1100 / Nippon Polyurethane Industry제) 57.2중량부를 메틸 에틸 케톤 5,900중량부와 톨루엔 5,900중량부의 혼합 용제에 용해 희석하고, 여기에 평균 입경 ５㎛인 인편상 천연 흑연(CX-3000/Chuetsu Graphite Works제) 450중량부, 폴리디메틸실록산(KF96-50cs/Shinetsu Chemical 製) 1,200중량부 및 알킬메틸실록산 왁스(2-5088, Dow Corning 製) 1,200중량부를 혼합하여 분산시킴으로써 코팅 조성물을 제조하였다.
여기에 경화제로 폴리이소시아네이트(CORONATE HX/Nippon Polyurethane Industry제) 42.8중량부를 첨가하여 결합제 및 경화제의 불휘발분 합계가 100중량부 되도록 하였다.
얻어진 코팅 조성무을 천연 고무재질의 와이퍼 블레이드에 스프레이로 코팅하여 80℃에서 30분간 경화하여 건조 후 코팅층 두께가 10㎛ 되도록 하였다.
실시예 ２~13 　
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하되, 다만 왁스류, 오일류, 고체 윤활제, 결합제 및 용제의 함량 및 종류를 다음 표 1과 같이 달리하였다.
표 1에 기재된 성분 함량의 단위는 중량부이다.
얻어지는 각각의 코팅 조성물을 상기 실시예 1과 같이 적용하여 와이퍼 블레이드를 얻었다.
표 1
Figure PCTKR2010001493-appb-T000001
실리콘계 왁스류
2-5088: 알킬메틸 실록산 왁스/ Dow Corning제품
W23: 알킬 디메티콘 왁스/ Wacker Chemie AG제품
BELSIL SDM5055: 스테아릴 디메티콘 왁스/ Wacker Chemie AG제품
Silky Wax 10: 스테아록시 트리메틸실록산 왁스/ Dow Corning제품
2501 Cosmetic Wax: 비스 PEG-18 메틸에테르디메틸실란 왁스/ Dow Corning 제품
실리콘계 오일
KF96-50cs: 폴리디메틸실록산(１０５℃로 ３시간 건조했을 때의 휘발분 함량이 0중량%, 25℃ 동점도 50㎟/s)/ Shinetsu Chemical제품
KF9901: 메틸하이드로겐 폴리실록산(１０５℃로 ３시간 건조했을 때의 휘발분 함량이 ５중량%, 25℃ 동점도 20㎟/s)/ Shinetsu Chemical제품
L656: 아미노 관능성 폴리디메틸실록산(１０５℃로 ３시간 건조했을 때의 휘발분 함량이 8중량%, 25℃ 동점도 25㎟/s)/ Wacker Chemie AG제품
고체윤활제
CX-3000: 평균 입경 ５㎛인 인편상 천연 흑연 /Chuetsu Graphite Works 제품
SST-4: 평균 입경 4㎛인 폴리테트라플루오로에틸렌 / Shamrock Technologies 제품
결합제
NIPPOLAN1100: 불휘발분 함량 100wt%인 폴리에스테르폴리올 수지/ Nippon Polyurethane Industry제품
KR212: 불휘발분 함량 70wt%인 수산기 함유 실리콘 수지/ Shinetsu Chemical제품
경화제
CORONATE HX: 불휘발분 함량 100wt%인 폴리이소시아네이트/ Nippon Polyurethane Industry제품
용제
MEK: 메틸에틸케톤
비교예１
폴리에스테르 폴리올 수지(NIPPOLAN1100/Nippon Polyurethane Industry제) 57.2중량부를 메틸 에틸 케톤 1,300중량부와 톨루엔 1,300중량부의 혼합용제에 용해 희석하고, 여기에 평균 입경 5㎛인 인편상 천연 흑연(CX-3000/Chuetsu Graphite Works제) 450중량부, 폴리디메틸실록산(KF96-50cs/Shinetsu Chemical 제) 50중량부, 알킬메틸실록산 왁스(2-5088/Dow Corning 製) 50중량부를 혼합하여 분산시켜 코팅 조성물을 제조하였다.
여기에 경화제로 폴리이소시아네이트(CORONATE HX/Nippon Polyurethane Industry제) 42.8중량부를 더해 결합제 및 경화제와의 혼합물의 불휘발분 합계량이 100중량부가 되도록 하였다.
얻어진 코팅 조성물을 천연 고무재질의 와이퍼 블레이드에 스프레이로 코팅하여 80℃에서 30분간 경화하여 건조 후 코팅층 두께가 10㎛ 되도록 하였다. 　
비교예 ２~9
상기 비교예 1과 동일한 방법으로 코팅 조성물을 제조하되, 다만 왁스류, 오일류, 고체 윤활제, 결합제 및 용제의 함량 및 종류를 다음 표 2와 같이 달리하였다.
표 2에 기재된 성분 함량의 단위는 중량부이다.
얻어지는 각각의 코팅 조성물을 상기 비교예 1과 같이 적용하여 와이퍼 블레이드를 얻었다.
표 2
Figure PCTKR2010001493-appb-T000002
왁스류
(1) CERAFLOUR 961: Polyethylene wax(융점 135℃)/ BYK Chemie제품
(2) 41M40: 알킬 메티콘 왁스(융점 20℃)/ Clariant 제품
(3) Paraffin wax-125: Paraffin wax(융점 53℃)/ Nippon seiro제품
실험예
상기 실시예 및 비교예로부터 얻어지는 와이퍼 블레이드에 대해 다음과 같은 방법으로 접동성 및 초기 발수성을 평가하여 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
[접동성 시험]
JIS D5710에 규정되는 와이퍼 블레이드 성능 평가에 이용하는 시험 장치에 준거한 시험 장치를 사용해, 상기 실시예 및 비교예로부터 얻어지는 와이퍼 블레이드를 무수 상태로 작동시켜 15분 후의 작동 전류치를 확인하였다.
한편, 코팅층을 갖지 않는 천연 고무재질의 와이퍼 블레이드를 이용하여 동일한 방법으로 평가하여 작동 전류치를 확인하였다. 이를 대조구로 하였다.
접동성의 평가는 대조구의 작동 전류치를 100으로 하여, 상기한 방법으로 얻어지는 실시예 및 비교예로부터 얻어지는 와이퍼 블레이드의 작동 전류치를 환산하여 지수로 나타내었다.
이 지수가 작을수록 접동성이 뛰어나다고 말할 수 있다.
[발수성 시험]
JIS D5710에 규정된 와이퍼 블레이드 성능평가에 사용하는 시험장치에 준거한 시험장치를 사용하고, 상기 실시예 및 비교예로부터 얻어지는 와이퍼 블레이드를 무수 상태에서 작동시켜 5분 후의 시험 장치의 글라스표면의 정적접촉각(contact angle)을 측정한다. 이 수치가 클수록 발수성이 우수하다고 할 수 있다. 정적접촉각 측정에는 접촉각 측정계(PCA-1, Kyowa Interface Science 제품)를 이용하였다.
또한 다음과 같은 방법으로 상기 실시예 및 비교예로부터 얻어지는 와이퍼 블레이드의 발수 내구성 시험을 수행하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다.
[발수 내구성 시험]
JIS D5710에 규정되는 와이퍼 블레이드 성능 평가에 이용하는 시험 장치에 준거한 시험 장치를 사용해, 상기 실시예 및 비교예로부터 얻어지는 와이퍼 블레이드를 무수 상태로 １５ 분간 작동시킨 후, 프런트 글라스에 균일하게 500cc/min의 물을 분무한 상태로 40만회 작동시켰다. 와이퍼 블레이드의 작동 속도는 40cycle/min로 했다. ５만회 마다 평가를 실시하였다. 다만, 와이퍼 블레이드가 떨림이 커져 원활히 작동하지 않는 경우는 시험을 중지한다.
평가 기준 　
○： 접동부의 80% 이상이 발수 된다. /성능 양호
△： 접동부의 50% 이상이 발수된다. / 성능 약간 떨어진다.
× ： 접동부의 50% 이하가 발수된다. / 성능 떨어진다.
표 3
Figure PCTKR2010001493-appb-T000003
표 4
Figure PCTKR2010001493-appb-T000004
*1: 초기에 발수 되지 않았기 때문에 시험을 중지했다.
*2: 와이퍼가 체터링(chattering)에 의해 정상적으로 작동되지 않았기 때문에 시험을 중지했다.

Claims (8)

  1. 결합제 수지 단독 또는 경화제와의 혼합물 100중량부(불휘발분 함량 기준);
    융점이 30 내지 130℃인 실리콘계 왁스류 60 내지 1,200중량부;
    실리콘계 오일류 60 내지 1,200중량부; 및
    고체 윤활제 60 내지 800중량부를 포함하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 실리콘계 왁스류는 스테아릴 디메티콘 왁스, 스테아록시 트리메틸실록산 왁스, 비스 PEG-18 메틸에테르디메틸실란 왁스, 알킬 디메티콘 왁스 및 알킬 메틸 실록산 왁스 중에서 선택되는 적어도 하나의 왁스인 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 실리콘계 오일류는 105℃로 3시간 건조했을 때의 휘발분 함량이 10중량% 이하이고, 25℃에서의 동점도가 1㎟/s 내지 30,000㎟/s인 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 실리콘계 오일류는 폴리디메틸실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산(Decamethylcyclopentasiloxane), 메틸페닐폴리실록산(Methylphenylpolysiloxane), 메틸하이드로겐폴리실록산(Methylhydrogenpolysiloxane), 아미노 관능성 폴리디메틸실록산(Aminofunctionalpolydimethylsiloxane), 옥타메틸트리실록산(Octamethyltrisiloxane), 데카메틸테트라실록산(Decamethyltetrasiloxane), 카르복시 관능성 폴리디메틸실록산(Carboxylfunctionalpolydimethylsiloxane), 카르비놀 관능성 폴리디메틸실록산(Carbinolfunctionalpolydimethylsiloxane), 페놀 관능성 폴리디메틸실록산(Phenolfunctionalpolydimethylsiloxane), 플루오로 관능성 폴리디메틸실록산(Fluorofunctionalpolydimethylsiloxane), 에폭시 관능성 폴리디메틸실록산(Epoxyfunctionalpolydimethylsiloxane), 알킬 관능성 폴리디메틸실록산(Alkylfunctionalpolydimethylsiloxane) 및 폴리에테르 관능성 폴리디메틸실록산(Polyetherfunctionalpolydimethylsiloxane) 중에서 선택되는 적어도 1종의 것임을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 고체 윤활제는 이황화 몰리브덴(MoS2), 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE), 흑연, 질화 붕소, 실리콘 수지, 나일론 수지 및 폴리에틸렌 수지 중에서 선택되는 적어도 1종의 것임을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 결합제 수지는 폴리에스테르 폴리올 수지, 폴리에테르 폴리올 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 변성 우레탄 수지, 플루오로 올레핀계 수지, 폴리비닐리덴 디플루오라이드 수지, 테트라플루오로에틸렌 수지, 헥사플루오로 프로필렌 수지, 비닐리덴 플루오라이드 수지, 에폭시 수지, 우레탄 변성 에폭시 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지, 디글리시딜 에테르 수지, 실리콘 수지, 알킬 변성 실리콘 수지, 페닐 변성 실리콘 수지, 플루오르 변성 실리콘 수지, 아크릴 수지, 아크릴 폴리올 수지, 실리콘 변성 아크릴 수지, 메틸메타크릴레이트-부타디엔계 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 스티렌-부타디엔계 공중합체, 부타디엔계 수지, 클로로프렌 라텍스, 우레탄 라텍스 및 상온경화형 실리콘 수지 중에서 선택되는 적어도 1종의 것임을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드 코팅용 조성물.
  7. 제 1 항에 따른 코팅 조성물로부터 얻어지는 코팅층을 포함하는 립(rib)부를 갖는 차량용 와이퍼 블레이드.
  8. 제 7 항에 있어서, 코팅층은 건조후 막 두께가 3 내지 30㎛인 것임을 특징으로 하는 차량용 와이퍼 블레이드.
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