WO2018030084A1 - ワイパーブレードラバー - Google Patents

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coating layer
wiper blade
rubber
blade rubber
solid lubricant
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French (fr)
Inventor
直紀 鳥居
村松　昌美
中野　博之
茂久 濱口
高也 伊藤
修一 大坪
安由 岡本
一騎 川島
正樹 櫻井
弘明 大迫
Original Assignee
アスモ株式会社
株式会社フコク
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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • 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
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • 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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes

Definitions

  • the present invention relates to a wiper blade rubber used for wipers such as transportation equipment and industrial machinery equipment.
  • a wiper has been used as a sliding member for wiping off moisture and fine particles adhering to a smooth surface such as glass to secure a driver's field of view in an industrial machine device such as a vehicle, an aircraft, a ship, or a transportation device, or a construction machine.
  • a wiper blade rubber is generally mounted on the sliding portion of the wiper. For example, in a windshield wiper of an automobile, rainwater, snowfall, dust, mud, and the like attached to the glass surface are removed by a wiper operation of the wiper blade rubber as the wiper is driven, and the driver's visibility is secured.
  • the wiper blade rubber a wiper blade rubber having a small coefficient of friction with glass, excellent wiping property capable of sufficiently wiping off water droplets and dirt, and excellent durability is desired.
  • a base material of the wiper blade rubber rubber or resin elastomer is generally used, but it is preferable to reduce the friction between the wiper blade rubber and the wiping surface (glass surface) in order to suppress the wear of the wiper blade rubber. . For this reason, it has been conventionally performed to form a coating layer that reduces the friction between the substrate and the glass on the contact surface of the substrate that contacts the glass when the wiper blade slides.
  • the coating layer has a large elastic modulus and the coating layer is hard, the followability to a curved glass surface (glass curved surface) such as an automobile windshield is poor, and the occurrence of uneven wiping can be suppressed. It becomes difficult.
  • the elasticity of the wiper blade rubber is low and a relatively soft coating layer is provided, giving priority to the ability to follow the curved surface of the glass, it adheres to the glass surface when held for a long time at the stop position. This causes a problem that the friction coefficient at the start of sliding becomes high.
  • the present invention has an object to provide a wiper blade rubber that has low friction and excellent wiping performance on both a clean glass surface and a water repellent treated glass surface, and that the effect lasts for a long period of time. To do.
  • a wiper blade rubber having a lip portion provided with a coating layer on a rubber base material,
  • the coating layer comprises a first coating layer and a second coating layer;
  • the elastic modulus of the first coating layer itself is 2 to 6 MPa, the elastic modulus of the second coating layer itself is 0.2 to 1.0 MPa,
  • the first coating layer is fixed to a part of the rubber base material, and the second coating layer is fixed to another part of the rubber base material,
  • the ratio of the area of the rubber substrate to which the first coating layer is fixed and the area of the rubber substrate to which the second coating layer is fixed is 45:55 to 55:45. Wiper blade rubber.
  • a wiper blade rubber which has low friction and excellent wiping property on both a clean glass surface and a water repellent treated glass surface, and the effect lasts for a long time.
  • FIG. 1 is a partial perspective view showing an embodiment of the wiper blade rubber of the present invention.
  • reference numeral 11 denotes a wiper blade rubber.
  • the wiper blade rubber 11 includes a lip portion 4 having a lip sliding portion that contacts and slides on a glass surface, and a vertebra (not shown) on a wiper blade holder (not shown).
  • the holding portion 5 is assembled and held together with the neck portion 6 connecting the lip portion 4 and the holding portion 5.
  • Reference numeral 12 denotes a surface treatment portion, and the surface treatment portion 12 is formed on the lip side surface portion 4 a of the lip portion 4 of the wiper blade rubber 11. Then, by attaching the wiper blade rubber 11 to the wiper device, a suitable wiper device can be obtained.
  • the wiper blade rubber is typically formed in a tandem shape in which tip portions of two wiper blade rubber substrates 1 are in contact with each other.
  • a wiper blade rubber having a layer 3 on both sides of the lip 2 and a rubber base material exposed on the end surface of the lip 2 is cut at the center of the lip 2 (cutting portion shown by reference numeral 4 in FIG. 2).
  • Rubber Substrate examples include natural rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene propylene rubber, and mixtures thereof. Moreover, a resin elastomer can also be used according to a use.
  • the shape of the rubber substrate is not particularly limited, but preferably has a tandem cross section as described above. This facilitates clean cutting of the tip of the lip portion, and it is possible to economically manufacture a wiper blade rubber having a coating layer in which a solid lubricant is dispersed in the lip portion.
  • a conventionally known surface treatment such as a halogen treatment is applied in advance to a portion of the rubber base material which becomes a lip portion of the wiper blade rubber.
  • chlorination treatment which is a kind of halogen treatment can be mentioned.
  • this chlorination treatment at least the lip portion of the wiper blade rubber is immersed in a chlorinated solvent to cure the surface.
  • this chlorination treatment can also roughen the surface, thereby improving the adhesion between the rubber substrate and the coating layer.
  • the solid lubricant is a self-lubricating solid material, and a conventionally known solid lubricant can be used.
  • a conventionally known solid lubricant can be used.
  • graphite graphite
  • molybdenum disulfide molybdenum disulfide
  • tungsten disulfide tungsten disulfide
  • boron nitride polytetrafluoroethylene (PTFE)
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a scaly solid lubricant such as scaly graphite, scaly molybdenum disulfide, scaly boron nitride, and scaly polytetrafluoroethylene is preferable. Of these, scaly graphite is preferred.
  • the volume-based average particle diameter (D 50 ) measured by a laser diffraction scattering method is preferably 1 to 20 ⁇ m, more preferably 1 to 10 ⁇ m, and most preferably 3 to 5 ⁇ m.
  • a microtrack particle size distribution measuring device MT3300 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
  • the average particle diameter means a long diameter.
  • the average particle size means a diameter.
  • a coating layer is provided on a rubber base material, and a lip portion of a wiper blade rubber is formed.
  • the coating layer includes a first coating layer and a second coating layer.
  • the first coating layer is fixed to a part of the rubber substrate, and the second coating layer is fixed to the other part of the rubber substrate.
  • the first coating layer preferably contains a binder, preferably a solid lubricant and a binder.
  • the elastic modulus of the first coating layer itself is preferably 2 to 20 MPa, more preferably 2 to 6 MPa.
  • the thickness of the first coating layer is preferably 3 to 9 ⁇ m.
  • the second coating layer includes a solid lubricant and a binder.
  • the elastic modulus of the second coating layer itself is preferably 0.2 to 1 MPa.
  • the thickness of the second coating layer is 10 ⁇ m or more, wiping is poor, and when it is 2 ⁇ m or less, durability is poor.
  • the thickness of the second coating layer is preferably 3 to 9 ⁇ m.
  • the second coating layer is preferably softer than the first coating layer.
  • the “hardness” of the first coating layer and the “softness” of the second coating layer can be determined by the elasticity of both layers.
  • the ratio of the area of the rubber base material to which the first coating layer is fixed to the area of the rubber base material to which the second coating layer is fixed is 45:55 to 55:45.
  • the second coating layer also reaches the surface layer portion of the lip portion, which is the upper surface of the coating layer, and covers the surface together with the solid lubricant, but the first coating layer does not reach the surface layer portion of the lip portion. .
  • the 1st binder used in order to produce a 1st coating layer is not specifically limited.
  • the first binder contains a curable polymer that can be blended and dispersed with a solid lubricant and can adhere to the rubber substrate.
  • the second binder used for producing the second coating layer is not particularly limited.
  • the second binder contains a polymer that can be blended and dispersed with a solid lubricant and can adhere to the rubber substrate. It need not be curable or crosslinkable.
  • the mechanism is considered as follows. That is, if the first polymer is adhered to the entire treated surface of the rubber base, the resulting coating layer becomes rigid, so that when the wiper blade rubber is deformed under load, it cannot follow and cracks. The problem arises.
  • the coating layer on the treated surface of the rubber base material is produced only with the second polymer, the coefficient of static friction can be kept low, but the strength and durability as a wiper blade rubber cannot be expected. Therefore, the first coating layer is bonded only to a part of the treated surface of the rubber base to prevent cracking, while the second coating layer has a function of holding, and both have a good static friction coefficient. It seems that it can be maintained for a long time.
  • a method for manufacturing a wiper blade rubber according to the present invention will be described. As an example, a method including the following steps will be described. (A) applying a first coating agent on a portion of the surface of the rubber substrate; (B) heating the rubber substrate to which the first coating agent is applied and curing the first coating agent; (C) applying a second coating agent on the surface of the rubber substrate having the cured first coating layer; and (d) drying the second coating agent.
  • the first coating containing a solid lubricant, a binder and other components
  • a coating agent can be prepared by making a predetermined binder into a dispersion in an aqueous medium or a solution in an organic solvent, and optionally dispersing and mixing a solid lubricant.
  • a known method can be used as the method, for example, a bead mill, a ball mill, a dissolver or the like can be used for dispersion and mixing.
  • the amount of the aqueous medium or the organic solvent used relative to the solid content in the coating agent varies depending on the method of using the prepared coating agent, and is not particularly limited, but is usually 100 parts by mass of the solid content. A range of 150 to 1200 parts by mass of the aqueous medium or organic solvent is selected.
  • a curing agent When a curing agent is used, it is prepared by adding a predetermined amount of a curing agent to the coating agent and mixing well immediately before application to the wiper blade.
  • the solid lubricant is as described above. Examples of the first binder contained in the first coating agent include, but are not limited to, the following.
  • Polyol polyether type urethane / aromatic isocyanate such as “Nipporan 3016” (trademark; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.); manufactured by Sumitomo 3M; tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene and vinylidene such as “THV200P” Silicone modified urethane polyol / isophorone diisocyanate “Adeka Resin EP-4100” (trademark; manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) such as a copolymer of fluoride “Takelac TE-520” (trademark; manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) BPA type liquid epoxy / aromatic polyamide such as “HPC-5000-37” (trademark; manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and polyamide imide “Nipporan 179P” (trademark; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) Polyol polyether urethane
  • first binders Two or more kinds of first binders can be blended in the first coating agent.
  • the mixing ratio of the two is not particularly limited, but it is desirable to appropriately set the mixing ratio of the two so as to satisfy desired physical properties by curing such a binder.
  • a first binder containing a polycarbonate-based polyurethane resin when used, when a first binder containing a polyol polyether-based polyurethane resin is used, a chloroprene rubber-based or first binder containing a chlorosulfonated polyethylene and a phenol resin is used.
  • the amount of the solid lubricant can be increased, and the friction coefficient of the formed coating layer can be easily reduced.
  • An example of the dispersion medium in which the first binder is dispersed is an aqueous medium.
  • the solvent for dissolving the first binder include organic solvents.
  • the aqueous medium include water or a mixed medium of water and a hydrophilic organic solvent.
  • water include ion-exchanged water, distilled water, and ultrapure water.
  • hydrophilic organic solvents include lower monohydric alcohols such as methanol, ethanol and propanol, polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin; aprotic such as dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and N-ethylpyrrolidone.
  • a hydrophilic organic solvent is mentioned.
  • the amount of the hydrophilic organic solvent in the aqueous medium is preferably 0 to 20% by mass, more preferably 0 to 10% by mass when the aqueous medium is 100% by mass.
  • the organic solvent for example, toluene, xylene, butyl acetate, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone and the like can be used.
  • the content of the first binder in the first coating agent is preferably 15 to 45% by mass, more preferably 20 to 40% by mass with respect to the total amount of the first coating agent (100% by mass).
  • the viscosity of the coating agent at 20 ° C. is preferably 10 to 200 mPa ⁇ s, more preferably 20 to 100 mPa ⁇ s.
  • the viscosity of the coating agent can be measured using, for example, a tuning fork type vibration viscometer device.
  • the volume ratio of the solid content of the first binder to the solid lubricant in the first coating agent (solid content of the first binder: solid lubricant; hereinafter referred to as P / B ratio) is 1 to 4. .25.
  • P / B ratio solid content of the first binder: solid lubricant
  • the first coating agent thus prepared is applied onto a part of the surface of the rubber substrate. Do not apply to the entire surface, leaving room for the second coating agent.
  • the surface of the rubber base material here is a region that finally becomes the lip portion of the wiper blade rubber, and is usually a region that has been subjected to a conventionally known surface treatment such as a halogen treatment.
  • a means for applying the first coating agent known methods such as spray coating, knife coating, roller coating, dipping, etc. can be used, but in order to leave room for the second coating agent, spray coating is used. It is preferable to adopt a means such as coating after masking.
  • the first coating agent is applied to both sides of the lip portion of the tandem rubber base shown in FIG. It can be applied and cured by suitable means such as spraying to form the first coating layer.
  • the first coating agent is applied so that the film thickness of the first coating layer is a desired film thickness, preferably 3 to 9 ⁇ m.
  • the heating temperature for curing the first coating agent is not particularly limited.
  • crosslinking can be performed at a temperature of 50 to 200 ° C.
  • a cross-linked polycarbonate polyurethane resin it is preferably a heat-crosslinked polycarbonate polyurethane resin that is heated at a temperature of 80 to 200 ° C. to form a urethane cross-linked structure.
  • a means for heating may be a conventional means, and is not particularly limited.
  • the heating can be performed by baking in a baking furnace.
  • Polyol polyether type urethane / aromatic isocyanate such as Sumitomo 3M Co., such as “Nipporan 3016” (trademark; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.); tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene such as “THV200P” Silicone-modified urethane polyol / isophorone diisocyanate “Adeka Resin EP-4100” (trademark; manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) such as vinylidene fluoride copolymer “Takelac TE-520” (trademark; manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) ) BPA type liquid epoxy / aromatic polyamide “HPC-5000-37” (trademark; manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) “Nipporan 179” (trademark; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) Polyol polyether urethane / bromine Acrylic poly
  • the mixing ratio of the two is not particularly limited, but it is desirable to appropriately set the mixing ratio of the two so as to satisfy desired physical properties by drying such a binder.
  • the matters to be considered regarding the selection of the second binder are the same as in the case of the first coating agent.
  • the surfactant, dispersant, thickener, preservative, etc. are the same as in the case of the first coating agent.
  • the volume ratio (P / B ratio) of the solid lubricant to the binder in the second coating agent is 3.25 to 6.5.
  • the second coating agent thus prepared is applied onto the rubber substrate having the cured first coating layer. At this time, it is preferable to apply so as to cover the entire surface of the cured first coating layer of the intermediate substrate.
  • known methods such as spray coating, knife coating, roller coating, dipping, etc. can be used.
  • the second coating agent is applied so that the film thickness of the second coating layer is a desired film thickness, preferably 3 to 9 ⁇ m. When the thickness of the second coating layer is 10 ⁇ m or more, wiping is poor, and when it is 2 ⁇ m or less, durability is poor.
  • the second coating agent is dried to form a second coating layer.
  • the second coating agent may or may not be cured.
  • a means for heating may be a conventional means, and is not particularly limited.
  • the heating can be performed by baking in a baking furnace.
  • the wiper blade rubber according to the present invention is manufactured.
  • the method of manufacturing a wiper blade rubber according to the present invention may optionally include a step (e) of cutting the rubber substrate into two at a constricted portion where the first coating layer and the second coating layer are formed. . That is, as described above with reference to FIG. 2, when the coating layer is formed on the lip portion in the constricted portion of the base material formed in a tandem shape where the tip portions of the two wiper blade rubber base materials are in contact with each other Then, it is possible to produce a wiper blade rubber having a coating film on the lip portion by subsequently cutting at the center of the lip portion.
  • Coating area of coating layer Coating agent is applied to chlorinated rubber base material.
  • the painted surface is photographed with a CCD camera, and the photographed image is binarized such that the coating layer is white and the rubber base material is black, and the painted area is calculated as a percentage according to the following formula.
  • the sensory evaluation of wiping performance was performed by attaching a wiper blade rubber provided with a coating layer formed of a coating agent to a wiper device of a normal automobile, and measuring about 100 to 500 ml per minute on the windshield glass surface of the normal car. Wipe operation with a wiper device with water evenly distributed over the entire wiping surface, observe the state of streaks remaining at the time of wiping from the indoor side of the windshield glass surface, and according to the criteria of evaluation points described later The wipe was evaluated.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the criteria of the sensory evaluation score. Evaluation point: 5 No streak occurs. Evaluation point: 4 A streak occurs instantaneously and disappears immediately. Evaluation point: 3 Partial streaks appear and disappear immediately. Evaluation point: 2 A streak is partially generated and does not disappear immediately. Evaluation point: 1 A streak appears on the entire surface and does not disappear immediately.
  • wiper blade rubber A tandem-shaped body having two wiper blade rubbers (material: natural rubber / chloroprene blend) adhered to each other as shown in FIG. 2 was molded. This tandem shaped body was immersed in a treatment solution to chlorinate the surface and washed by boiling. Next, the first coating agent (containing 2 parts by weight of the above A as a binder and 7 parts by weight of scaly graphite having a particle size of 3.5 ⁇ m as a solid lubricant) is applied to the lip portion on one side with a spray gun with a coating area of 50% It applied so that it might become. The wiper blade rubber was inverted and the first coating agent was similarly applied to the opposite side.
  • the first coating agent containing 2 parts by weight of the above A as a binder and 7 parts by weight of scaly graphite having a particle size of 3.5 ⁇ m as a solid lubricant
  • cured the 1st coating layer (The film thickness of 6 micrometers, hardness (elastic modulus) 4MPa) was obtained.
  • the second coating agent (1 part by mass of the above B as a binder, and scaly graphite having a particle size of 3.5 ⁇ m as a solid lubricant is applied to the entire surface of the lip portion on one side of the obtained intermediate base material. 5 parts by mass) was applied.
  • the wiper blade rubber was separated into two by cutting at the center of the lip.
  • Example 2 and 3 A wiper blade rubber was obtained by repeating the same operation as in Example 1 except that the first coating agent was applied so that the painted areas were 25% and 70%, respectively.
  • Example 4 A wiper blade rubber was obtained by repeating the same operation as in Example 1 except that the first coating agent was applied so that the film thickness after curing was 2 ⁇ m and 10 ⁇ m, respectively.
  • Example 6 The same operation as in Example 1 was repeated except that the first coating agent (containing 1 part by mass of C as a binder and 8.5 parts by mass of scaly graphite having a particle diameter of 3.5 ⁇ m as a solid lubricant) was repeated. A blade rubber was obtained.
  • Example 7 The wiper blade rubber was repeated in the same manner as in Example 1 except that the first coating agent (containing 3 parts by mass of C as a binder and 6 parts by mass of scaly graphite having a particle size of 3.5 ⁇ m as a solid lubricant) was used.
  • the hardness (elastic modulus) of the cured first coating layer was 1 MPa and 6 MPa in Examples 6 and 7, respectively.
  • Example 8 The wiper blade rubber was repeated in the same manner as in Example 1 except that the second coating agent (containing 1 part by mass of B as a binder and 13 parts by mass of scaly graphite having a particle size of 3.5 ⁇ m as a solid lubricant) was used.
  • the second coating agent containing 2 parts by weight of B as a binder and 13 parts by weight of scaly graphite having a particle size of 3.5 ⁇ m as a solid lubricant
  • the hardness (elastic modulus) of the second coating layer was 0.2 MPa and 2 MPa in Examples 8 and 9, respectively.
  • Example 10 Except for changing the hardness of the first coating layer to 2 MPa, the same operation as in Example 1 was repeated to obtain a wiper blade rubber.
  • Examples 11 and 12 A wiper blade rubber was obtained by repeating the same operation as in Example 1 except that the first coating agent was applied so that the painted areas were 40% and 60%, respectively.
  • Example 13 A wiper blade rubber was obtained by repeating the same operation as in Example 1 except that the thickness of the second coating layer was 3 ⁇ m.
  • Example 1 Except for not providing the second coating layer, the same operation as in Example 1 was repeated to obtain a wiper blade rubber.
  • Comparative Example 2 A wiper blade rubber was obtained by replacing the rubber base material with silicone rubber and repeating the same operation as in Comparative Example 1 except that the first coating layer was prepared using a coating agent for silicone rubber.
  • a wiper blade rubber that is excellent in low friction and wiping property for both a clean glass surface and a water repellent treated glass surface, and that the effect lasts for a long period of time. Industrially useful.

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Abstract

清浄なガラス面、撥水処理されたガラス面のいずれに対しても低摩擦且つ払拭性に優れ、その効果が長期間にわたって持続するワイパーブレードラバーを提供する。 コーティング層をゴム基材に設けたリップ部を有するワイパーブレードラバーであって、前記コーティング層が第一コーティング層及び第二コーティング層を含み、前記第一コーティング層自体の弾性率は２～６ＭＰａ、前記第二コーティング層自体の弾性率は０．２～１ＭＰａであって、前記リップ部において、前記第一コーティング層が前記ゴム基材の一部に固着しており、前記第二コーティング層が前記ゴム基材の他の一部に固着しており、前記第一コーティング層が固着している前記ゴム基材の面積と前記第二コーティング層が固着している前記ゴム基材の面積との比が４５：５５～５５：４５であるワイパーブレードラバーとする。

Description

ワイパーブレードラバー
　本発明は、輸送機器、産業機械機器等のワイパーに用いられるワイパーブレードラバーに関する。
　従来から、車両、航空機、船舶等の輸送機器、建設機械等の産業機械機器には、ガラス等の平滑面に付着した水分や微粒子を払拭して操縦者の視界を確保する摺動部材としてワイパーが設けられている。
　ワイパーの摺動部には一般にワイパーブレードラバーが装着されている。例えば、自動車のフロントガラス用ワイパーにおいては、ワイパーの駆動に伴い、ワイパーブレードラバーの払拭動作によりガラス面に付着した雨水、降雪、埃、泥などが除去され、運転者の視界が確保される。ワイパーブレードラバーとしては、ガラスとの摩擦係数が小さく、水滴や汚れ等を充分に払拭することができる払拭性に優れ、かつ、耐久性に優れたものが望まれている。
　ワイパーブレードラバーの基材としては一般にゴムや樹脂エラストマー等が使用されるが、ワイパーブレードラバーの摩耗を抑制するためにはワイパーブレードラバーと払拭面（ガラス面）との摩擦を低減することが好ましい。このため、ワイパーブレードの摺動時に、ガラスと当接する基材の当接面に、基材とガラスの摩擦を低減するコーティング層を形成することが従来から行われてきている。
　しかしながら、基材の表面に固体潤滑剤を塗布してコーティング層を設けた従来のワイパーブレードラバーでは、初期においては、低摩擦とすることができるが、長期にわたって使用すると、徐々にコーティング層が摩耗あるいは剥離して、高摩擦性の地肌が露出してしまうため、長期にわたって低摩擦を維持することが難しい、という問題点があった。
　本発明者らがこれを詳細に検討した結果、以下のことが明らかになってきた。すなわち、コーティング層の弾性率が大きく、コーティング層が比較的硬い場合には、ガラス面における繰り返しの摺動により摩耗しやすく、払拭性能を長期間維持することが困難となる。また、コーティング層の弾性率が大きく、コーティング層が硬い場合には、自動車用フロントガラス等の曲面を有するガラス面（ガラス曲面）への追従性が悪く、拭きムラ等の発生を抑制することが困難となる。一方、ガラス曲面への追従性を優先して、ワイパーブレードラバーの弾性率が小さく、比較的柔らかいコーティング層を設けた場合には、停止位置にて長期にわたり保持された場合に、ガラス面に固着し易いなど、摺動開始時の摩擦係数が高くなるという問題が生じる。
　一方、近年においては、良好な視界を確保するために自動車などのガラス面をシリコーン化合物あるいはフッ素化合物よりなる撥水処理剤でコーティングすることが行われるようになってきている。しかしながら、ワイパーブレードラバーとガラス面との摩擦が大きいため、ワイパーブレードラバーの摩耗やガラス面の撥水処理膜の摩耗が進行しやすいという問題がある。摩耗の進行を抑えるために、シリコーンゴムからなるワイパーブレードラバーを用いることで、これを解決することができるが、撥水処理されていないガラス面においてもコーティング剤からシリコーン成分が移行すると水膜が形成されにくくなり、払拭性能が低下する。
特許３８２１６３４号公報
　そこで、本発明は、清浄なガラス面、撥水処理されたガラス面のいずれに対しても低摩擦且つ払拭性に優れ、その効果が長期間にわたって持続するワイパーブレードラバーを提供することを課題とする。 
　本発明は以下を包含する。
［１］　コーティング層をゴム基材に設けたリップ部を有するワイパーブレードラバーであって、
　前記コーティング層が第一コーティング層及び第二コーティング層を含み、
　前記第一コーティング層自体の弾性率は２～６ＭＰａ、前記第二コーティング層自体の弾性率は０．２～１．０ＭＰａであって、
　前記リップ部において、前記第一コーティング層が前記ゴム基材の一部に固着しており、前記第二コーティング層が前記ゴム基材の他の一部に固着しており、
　前記第一コーティング層が固着している前記ゴム基材の面積と前記第二コーティング層が固着している前記ゴム基材の面積との比が４５：５５～５５：４５である、
ワイパーブレードラバー。
［２］　前記第一コーティング層はスプレーコーティング層である、［１］に記載のワイパーブレードラバー。
［３］　前記第二コーティング層は固体潤滑剤及びバインダーを含む、［１］又は［２］に記載のワイパーブレードラバー。
［４］　前記第一コーティング層の膜厚は３～９μｍであり、前記第二コーティング層の膜厚は３～９μｍである、［１］～［３］のいずれか一項に記載のワイパーブレードラバー。
［５］　前記第二コーティング層に含まれる固体潤滑剤は、鱗片状グラファイトからなる固体潤滑剤である、［３］に記載のワイパーブレードラバー。
［６］　前記固体潤滑剤のレーザー回折散乱法により計測した体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）が３～５μｍである、［３］又は［５］に記載のワイパーブレードラバー。
［７］　前記第二コーティング層は、前記バインダーに対する前記固体潤滑剤の体積比が３．２５～６．５である、［３］、［５］又は［６］に記載のワイパーブレードラバー。
　本発明によれば、清浄なガラス面、撥水処理されたガラス面のいずれに対しても低摩擦且つ払拭性に優れ、その効果が長期間にわたって持続するワイパーブレードラバーが提供される。 
本発明のワイパーブレードラバーの一実施態様を示す部分斜視図である。 タンデム形状のワイパーブレードラバー基材の断面図である。 官能評価の点数の基準を模式的に表した図である。
１．ワイパーブレードラバー
　初めに、本発明に係るワイパーブレードラバーについて説明する。
　図１は、本発明のワイパーブレードラバーの一実施態様を示す部分斜視図である。図１において、１１はワイパーブレードラバーであり、このワイパーブレードラバー１１は、ガラス面に接触し摺動するリップ摺動部を有するリップ部４と、図示せぬワイパーブレード保持具に図示せぬバーテブラとともに組み付けられ保持される保持部５と、上記リップ部４と上記保持部５を接続するネック部６からなっている。１２は表面処理部であり、この表面処理部１２はワイパーブレードラバー１１のリップ部４のリップ側面部４ａに形成されている。そして、上記ワイパーブレードラバー１１をワイパー装置に組み付けることによって、好適なワイパー装置とすることが出来る。
２．素材
　次に、ワイパーブレードラバーを構成する各種素材について説明する。
　ワイパーブレードラバーは典型的には、図２のように、２つのワイパーブレードラバー基材１の先端部同士が当接しているタンデム形状で成形される。このワイパーブレードラバー基材１のくびれ部にあるリップ部２の両面に、所定のポリマーと固体潤滑剤とを含むコーティング剤を適用し、硬化又は乾燥して、固体潤滑剤を分散したコーティング層３を形成する。その後、リップ部２の中央（図２の符号４で図示する切断部）で切断し、リップ部２の両面に層３を有し、リップ部の端面にゴム基材が露出したワイパーブレードラバーを形成する。 
２．１．ゴム基材
　ワイパーブレードラバー基材を構成するゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレンプロピレンゴム及びこれらの混合物などのゴムが挙げられる。また、用途により、樹脂エラストマーを使用することもできる。
　ゴム基材の形状に特に制限があるわけではないが、上記したようにタンデム形状の断面を有することが好ましい。これによって、リップ部先端をきれいに切断することが容易になり、また、リップ部に固体潤滑剤を分散したコーティング層が設けられたワイパーブレードラバーを経済的に製造することが可能になる。
　通常、ワイパーブレードラバーのリップ部となるゴム基材の部分には予めハロゲン処理などの従来公知の表面処理が施されている。例えば、ハロゲン処理の一種である塩素化処理が挙げられる。この塩素処理は少なくともワイパーブレードゴムのリップ部を塩素系の溶剤に浸漬させて表面を硬化させるものである。
　同時に、この塩素化処理は、表面粗面化も可能であり、これによりゴム基材とコーティング層との密着性を向上させることができる。
２．２．固体潤滑剤
　固体潤滑剤は、自己潤滑性のある固体材料であり、従来公知の固体潤滑剤を使用することができる。例えば、黒鉛（グラファイト）、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。好ましくは、鱗片状グラファイト、鱗片状二硫化モリブデン、鱗片状窒化ホウ素、鱗片状ポリテトラフルオロエチレンのような鱗片状固体潤滑剤である。中でも鱗片状グラファイトが好ましい。
　固体潤滑剤の粒子径としては、レーザー回折散乱法により計測した体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）が好ましくは１～２０μｍ、より好ましくは１～１０μｍ、最も好ましくは３～５μｍである。レーザー回折散乱法による測定には、例えば、マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３３００（日機装社製）等を使用することができる。固体状潤滑剤が鱗片状の場合は、平均粒子径は長径を意味する。固体状潤滑剤が球形の場合は、平均粒子径は直径を意味する。
２．３．コーティング層
　本発明においては、ゴム基材にコーティング層を設け、ワイパーブレードラバーのリップ部が形成されており、前記コーティング層が第一コーティング層及び第二コーティング層を含み、前記リップ部において、前記第一コーティング層が前記ゴム基材の一部に固着しており、前記第二コーティング層が前記ゴム基材の他の一部に固着している点に特徴がある。
　第一コーティング層は好ましくはバインダーを含み、好ましくは固体潤滑剤及びバインダーを含む。
　第一コーティング層自体の弾性率は好ましくは２～２０ＭＰａ、より好ましくは２～６ＭＰａである。第一コーティング層の膜厚は好ましくは３～９μｍである。
　第二コーティング層は固体潤滑剤及びバインダーを含む。
　第二コーティング層自体の弾性率は好ましくは０．２～１ＭＰａである。第二コーティング層の膜厚は１０μｍ以上では拭きが悪く、２μｍ以下では耐久性が悪い。第二コーティング層の膜厚は好ましくは３～９μｍである。
　また、好ましくは第二コーティング層は第一コーティング層よりも柔い。第一コーティング層の「硬さ」、第二コーティング層の「柔らかさ」は、両者の層自体の弾性率の大小で判断することができる。
　第一コーティング層が固着しているゴム基材の面積と第二コーティング層が固着しているゴム基材の面積との比は、４５：５５～５５：４５である。
　また、好ましくは、第二コーティング層はコーティング層の上表面であるリップ部の表層部にも達し、固体潤滑剤と共に表面を被覆するが、第一コーティング層はリップ部の表層部には達しない。
　第一コーティング層を作製するために用いられる第一バインダーは特に限定されない。好ましくは、第一バインダーは、固体潤滑剤を配合して分散させることができ、かつ、ゴム基材に接着し得る硬化性ポリマーを含有する。
　第二コーティング層を作製するために用いられる第二バインダーは特に限定されない。好ましくは、第二バインダーは、固体潤滑剤を配合して分散させることができ、かつ、ゴム基材に接着し得るポリマーを含有する。硬化性、架橋性である必要はない。
　理論に縛られるものではないが、機構としては以下のように考えられる。すなわち、第一ポリマーをゴム基材の処理面の全面に接着させると、生成するコーティング層が剛直となるため、ワイパーブレードラバーに荷重がかかって変形した場合に追従することができずに割れが発生するという問題が生じる。一方、第二ポリマーのみでゴム基材の処理面上のコーティング層を作製すると、静摩擦係数は低く抑えられるが、ワイパーブレードラバーとしての強度や耐久性が期待できない。そこで、第一コーティング層をゴム基材の処理面の一部にのみ接着することとして割れの発生を防ぐ一方、第二コーティング層を保持する機能を持たせ、両者があいまって良好な静摩擦係数の長期間維持を可能とすると思われるのである。
３．ワイパーブレードラバーの製造方法
　次に、本発明に係るワイパーブレードラバーの製造方法について説明する。一例として下記のステップを含む方法について述べる。
（ａ）　ゴム基材の表面の一部の上に、第一コーティング剤を適用するステップ、
（ｂ）　第一コーティング剤を適用したゴム基材を加熱し、第一コーティング剤を硬化させるステップ、
（ｃ）　硬化した第一コーティング層を有するゴム基材の表面の上に、第二コーティング剤を適用するステップ、及び
（ｄ）　第二コーティング剤を乾燥するステップ。
（ａ）　ゴム基材の表面の一部の上に、第一コーティング剤を適用するステップ
　本発明に係るワイパーブレードラバーを製造する場合、固体潤滑剤、バインダー及びその他の成分を含有する第一コーティング剤を調製して利用することが好適である。
　かかるコーティング剤は、所定のバインダーを、水系媒体に分散させた分散体又は有機溶剤に溶解させた溶液とし、これに任意選択的に固体潤滑剤を分散、混合することにより調製することができる。固体潤滑剤をバインダーに分散、混合する場合、その方法としては、公知の方法を用いることができ、例えばビーズミル、ボールミル、ディゾルバー等を使用して分散、混合することができる。
　コーティング剤中における固形分に対する水系媒体又は有機溶剤の使用量は、調製されるコーティング剤の使用方法により異なるものであり、特に限定されるものではないが、通常は固形分１００質量部に対して、水系媒体又は有機溶剤１５０～１２００質量部の範囲が選択される。
　なお、硬化剤を用いる場合は、ワイパーブレードへ塗布直前に、コーティング剤に所定量の硬化剤を加えて、よく混合して調製する。
　固体潤滑剤については上述のとおりである。
　第一コーティング剤に含まれる第一バインダーとしては、例えば以下が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
「ニッポラン３０１６」（商標；日本ポリウレタン工業株式会社製）のようなポリオールポリエーテル系ウレタン／芳香族イソシアネート
住友スリーエム（株）製；商品名「ＴＨＶ２００Ｐ」のようなテトラフロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン及びビニリデンフロライドの共重合体
「タケラックＴＥ－５２０」（商標；武田薬品工業（株）製）のようなシリコン変性ウレタンポリオール／イソホロンジイソシアネート
「アデカレジンＥＰ－４１００」（商標；旭電化工業（株）製）のようなＢＰＡ型液状エポキシ／芳香族ポリアミド
「ＨＰＣ－５０００－３７」（商標；日立化成工業（株）製）のようなポリアミドイミド
「ニッポラン１７９Ｐ」（商標；日本ポリウレタン工業株式会社製）のようなポリオールポリエーテル系ウレタン／ブロックイソシアネート
「アクリディック５６－１１５５」（商標；大日本インキ化学工業（株）製）のようなアクリル系ポリマー
「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ－１５０１－Ｆ」（宇部興産株式会社製）、「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ－１００５－Ｅ」（宇部興産株式会社製）、及びこれらの混合物のような水性ポリウレタンディスパージョン
「デュラネートＥ４０２－Ｂ８０Ｂ」（商標；旭化成株式会社）
「デュラネート　１７Ｂ－６０Ｐ」（商標；旭化成株式会社）
のようなヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート
　第一コーティング剤には二種類以上の第一バインダーを配合することもできる。その場合の両者の混合比率は特に限定されないが、そのようなバインダーを硬化することで、所望の物性を満たすように両者の混合比率を適宜設定することが望ましい。
　一般にポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を含む第一バインダーを使用すると、ポリオールポリエーテル系ポリウレタン樹脂を含む第一バインダーを使用した場合や、クロロプレンゴム系もしくクロロスルホン化ポリエチレンとフェノール樹脂を含む第一バインダーを使用した場合と比較して、固体潤滑剤の量を増量することができ、成形されたコーティング層の摩擦係数を小さくすることができやすい。また、コーティング剤中の固体潤滑剤を増量した場合であっても、コーティング層と基材の密着性が良好であり、かつ長時間のワイパーブレードの使用においても、コーティング層の摩耗を抑制しやすい。
　第一バインダーを分散させる分散媒体として、水系媒体が挙げられる。第一バインダーを溶解させる溶剤として有機溶剤が挙げられる。ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の排出規制等を考慮して、第一バインダーには、水系媒体を使用することが好ましい。水系媒体としては、水、又は水と親水性有機溶媒との混合媒体等が挙げられる。
　水としては、例えば、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられるが、分散体の安定性等を考慮してイオン交換水を使用することが好ましい。
　親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール等の低級１価アルコール、エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール；ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ-エチルピロリドン等の非プロトン性の親水性有機溶媒が挙げられる。
　水系媒体中の親水性有機溶媒の量としては、水系媒体を１００質量％としたときに、好ましくは０～２０質量％、より好ましくは０～１０質量％である。
　有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸ブチル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ－エチルピロリドン等を使用することができる。 
　第一コーティング剤中の第一バインダーの含有量は、第一コーティング剤全量（１００質量％）に対して、好ましくは１５～４５質量％、より好ましくは２０～４０質量％である。２０℃におけるコーティング剤の粘度は、好ましくは１０～２００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは２０～１００ｍＰａ・ｓである。コーティング剤の粘度は、例えば音叉型振動式粘度計装置を用いて測定することができる。
　固体潤滑剤を配合する場合、第一コーティング剤中の第一バインダーの固形分と固体潤滑剤との体積比（第一バインダーの固形分：固体潤滑剤；以下Ｐ／Ｂ比）は１～４．２５である。
　また、本発明の課題及び効果を損なわない限り、充填剤、界面活性剤、分散剤、増粘剤、防腐剤等を配合してもよい。 
　かくして調製された第一コーティング剤をゴム基材の表面の一部の上に適用する。全面には適用せず、第二コーティング剤のための余地を残しておく。ここでいうゴム基材の表面とは、最終的にワイパーブレードラバーのリップ部となる領域であり、通常はハロゲン処理などの従来公知の表面処理が施されている領域である。
　第一コーティング剤を適用する手段としては、スプレーコーティング、ナイフコーティング、ローラーコート、ディッピング等、公知の方法を用いることができるが、第二コーティング剤のための余地を残しておくためにはスプレーコーティングやマスキングをした上からのコーティングのような手段を採用することが好ましい。
　ゴム基材の断面がタンデム形状であり、そのタンデム形状のくびれ部に第一コーティング剤を適用する場合には、第一コーティング剤を図２に示すタンデム形状のゴム基材のリップ部の両面にスプレー塗付等の適当な手段によって適用し、硬化して、第一コーティング層を形成することができる。
　第一コーティング剤は、第一コーティング層の膜厚が所望の膜厚、好ましくは３～９μｍ、となるように適用する。
（ｂ）　第一コーティング剤を適用したゴム基材を加熱し、第一コーティング剤を硬化させるステップ
　次に、第一コーティング剤を硬化させて、第一コーティング層とする。
　第一コーティング剤を硬化させるための加熱温度は特に限定されないが、例えば５０～２００℃の温度で架橋することが可能である。架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を用いる場合には、８０～２００℃の温度で加熱されてウレタン架橋構造を形成する熱架橋型のポリカーボネート系ポリウレタン樹脂であることが好ましい。
　加熱を行う手段は慣用の手段で足り、特に制限はなく、例えば焼成炉で焼成することにより行うことができる。
（ｃ）　硬化した第一コーティング層を有するゴム基材の表面の上に、第二コーティング剤を適用するステップ
　かくして、ゴム基材の処理面の一部の上に、硬化した第一コーティング層を設けた中間基材が得られる。この中間基材に対し、第二コーティング剤を適用する。
　コーティング剤の調製については、第一バインダーの代わりに第二バインダーを用いる点を除けば上記と同様である。
　第二バインダーとしては、例えば以下が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
「ニッポラン３０１６」（商標；日本ポリウレタン工業（株）製）のようなポリオールポリエーテル系ウレタン／芳香族イソシアネート
住友スリーエム（株）製；商品名「ＴＨＶ２００Ｐ」のようなテトラフロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン及びビニリデンフロライドの共重合体
「タケラックＴＥ－５２０」（商標；武田薬品工業（株）製）のようなシリコン変性ウレタンポリオール／イソホロンジイソシアネート
「アデカレジンＥＰ－４１００」（商標；旭電化工業（株）製）のようなＢＰＡ型液状エポキシ／芳香族ポリアミド
「ＨＰＣ－５０００－３７」（商標；日立化成工業（株）製）のようなポリアミドイミド
「ニッポラン１７９」（商標；日本ポリウレタン工業（株）製）のようなポリオールポリエーテル系ウレタン／ブロックイソシアネート
「アクリディック５６－１１５５」（商標；大日本インキ化学工業（株）製）のようなアクリル系ポリマー
「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ－１５０１－Ｆ」（宇部興産株式会社社製）、「ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ（登録商標）ＵＷ－１００５－Ｅ」（宇部興産株式会社製）、及びこれらの混合物のような水性ポリウレタンディスパージョン
　第二コーティング剤には二種類以上のバインダーを配合することもできる。その場合の両者の混合比率は特に限定されないが、そのようなバインダーを乾燥することで、所望の物性を満たすように両者の混合比率を適宜設定することが望ましい。
　第二バインダーの選択について考慮すべき事項は、第一コーティング剤の場合と同様である。
　また、第二バインダーを分散させる分散媒体及び溶剤の選択や使用割合、第二コーティング剤中の第二バインダーの含有量、粘度、第二バインダーの固形分と固体潤滑剤との重量比、充填剤、界面活性剤、分散剤、増粘剤、防腐剤等についても第一コーティング剤の場合と同様である。
　また、第二コーティング剤中のバインダーに対する固体潤滑剤の体積比（Ｐ／Ｂ比）は３．２５～６．５である。
　なお、第二コーティング剤の固体潤滑剤含有量が第一コーティング剤の固体潤滑剤含有量より高いことが望ましい。
　かくして調製された第二コーティング剤を、硬化した第一コーティング層を有するゴム基材の上に適用する。このとき、中間基材の硬化した第一コーティング層の全表面を被覆するように適用することが好ましい。
　第二コーティング剤を適用する手段としては、スプレーコーティング、ナイフコーティング、ローラーコート、ディッピング等、公知の方法を用いることができる。
　第二コーティング剤は、第二コーティング層の膜厚が所望の膜厚、好ましくは３～９μｍ、となるように適用する。第二コーティング層の膜厚は１０μｍ以上では拭きが悪く、２μｍ以下では耐久性が悪い。
（ｄ）　第二コーティング剤を乾燥するステップ
　次に、第二コーティング剤を乾燥させて、第二コーティング層とする。第二コーティング剤は硬化させてもよく、させなくてもよい。
　加熱を行う手段は慣用の手段で足り、特に制限はなく、例えば焼成炉で焼成することにより行うことができる。
　かくして本発明に係るワイパーブレードラバーが製造される。
　本発明に係るワイパーブレードラバーの製造方法は、任意選択的に、第一コーティング層及び第二コーティング層を形成したくびれ部においてゴム基材を二つに切断するステップ（ｅ）を含むことができる。
　すなわち、図２について上に説明したように、２つのワイパーブレードラバー基材の先端部同士が当接しているタンデム形状で成形された基材のくびれ部にあるリップ部にコーティング層を形成した場合には、引き続いてリップ部の中央で切断することにより、リップ部にコーティング被膜を有するワイパーブレードラバーを作製することができる。
　以下、本発明を実施例及び比較例により詳細に説明する。本発明は、以下の実施例及び比較例に限定されない。実施例及び比較例中、「部」は「質量部」、「％」は「質量％」を示す。
４．１．各種物性の測定方法
４．１．１．硬さ（押し込み弾性率）
　コーティング層の硬さの尺度としての押し込み弾性率の測定は、ダイナミック超微小硬度計ＤＵＨ－２１１Ｓ（島津製作所社製）を用い、試験モード負荷－除荷試験により、下記条件下に弾性率を算出する。
測定条件：荷重　０．１ｍＮ
圧子：三角錐圧子　稜間角１１５度　ベルコビッチタイプ
膜厚：６μｍ
基材：硬さ６０ＨＡ　（ＪＩＳ　Ｋ　６２５１準拠）
試験環境：２３℃　湿度５０％ＲＨ
４．１．２．コーティング層の塗装面積
　塩素処理したゴム基材にコーティング剤を塗装する。塗装面をＣＣＤカメラで撮影し、撮影した画像を、コーティング層は白、ゴム基材素地は黒、のように二値化処理することで、下記計算式に従って塗装面積をパーセンテージで算出する。
　計算式：白面積／（白面積＋黒面積）×１００
４．１．３．膜厚
　ワイパーブレードラバーのリップ部に、５ｍｍ間隔を空けて、マスキングテープを２枚貼る。そのサンプルにコーティング剤を塗装後、マスキングテープをはがし、ゴム基材表面とコーティング膜の段差をレーザー変位計で測定する。
４．１．４．拭きの官能評価
　拭き性能に関する官能評価は、コーティング剤により成形されたコーティング層を設けたワイパーブレードラバーを普通自動車のワイパー装置に取り付け、当該普通自動車のウインドシールドガラス面に毎分約１００～５００ｍｌの水を払拭面全体に万遍なく散布した状態で、ワイパー装置にて払拭動作を行い、拭き下げ時に残ったスジの状態をウインドシールドガラス面の室内側から観察し、後述する評価点の基準に従い、拭き評価を行った。なお、払拭試験前に、ウインドシールドガラス面を清掃して、ワックスやコーティング剤を除去したガラス面を通常ガラス面とし、市販の自動車ウインドシールドガラス用撥水剤（タクティー社製　ドライブジョイ（Drive Joy（登録商標））業務用ガラスコートセット、以下「ドライブジョイ撥水ガラスコート」と称する場合がある）を当該撥水剤の説明書に従って撥水剤被膜をコーティングした状態のガラス面を撥水ガラス面とした。図３は、官能評価の点数の基準を模式的に表した図である。
　評価点：５　スジが全く発生しない。
　評価点：４　瞬間的にスジが発生し直ぐに消える。
　評価点：３　部分的にスジが発生し直ぐに消える。
　評価点：２　部分的にスジが発生し直ぐに消えない。
　評価点：１　全面にスジが発生し直ぐに消えない。
４．１．５．摩擦係数
　実車を模した、カットボディベンチを準備する。
　押し圧１６ｇ／ｃｍ、電圧８Ｖで作動開始したときにアームにかかる負荷をひずみゲージで測定する。その負荷Ｆと押し圧Ｐから静止摩擦係数μ＝Ｐ／Ｆを算出する。
４．１．６．耐久試験（摩擦係数）
　実車を模した、カットボディベンチを準備する。
　ドライブジョイ撥水ガラスコートをガラス全面に塗布する。
　１秒散水－１分５９秒断水という作動のサイクルで１時間作動する（押し圧１６ｇ／ｃｍ、４５サイクル／分）。作動後に上記方法で、静止摩擦係数を算出する。
４．１．７．ガラス面の汚れ有無
　カットボディベンチに、ドライブジョイ撥水ガラスコートを塗布し、撥水ガラスにする。撥水ガラス面上で、散水しながらワイパーブレードを３分間作動する。ワイパーブレード反転部にスジ状の汚れが発生するか、確認する。
４．１．８．通常ガラス面耐久試験後の撥水性有無
　通常ガラス面上で、散水しながらワイパーブレードを３分間作動する。その後、試験ベンチの払拭面に霧吹きで水を吹きかける。
　水のハジキが無いか、目視で確認する。
４．２．コーティング剤の調製
　第一コーティング剤を調製するためのバインダーとしては下記を用いた。
Ａ：ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ　ＵＷ－１５０１－Ｆ（商標；宇部興産株式会社製）
Ｃ：デュラネートＥ４０２－Ｂ８０Ｂ　４．０（ｗｔ％）（商標；旭化成株式会社製），デュラネート　１７Ｂ－６０Ｐ　　１．０（ｗｔ％）（商標；旭化成株式会社製）
　第二コーティング剤を調製するためのバインダーとしては下記を用いた。
Ｂ：ＥＴＥＲＮＡＣＯＬＬ　ＵＷ－１００５－Ｅ（商標；宇部興産株式会社製）
　なお、固体潤滑剤としては、粒径３．５μmの鱗片状グラファイトを用いた。
　これらを、必要に応じて適当な水系分散媒体又は有機溶剤を用い、慣用の手段により均一に混合し、各コーティング剤を得る。
４．３．ワイパーブレードラバーの作製
［実施例１］
　図２に示す、２本のワイパーブレードゴム（材料：天然ゴム／クロロプレンのブレンド）がくっついたタンデム形状体を成形加工した。このタンデム形状体を処理液に浸漬して表面を塩素化処理し、煮沸洗浄した。次いで、スプレーガンで片側のリップ部に第一コーティング剤（バインダーとして上記Ａを２質量部、固体潤滑剤として粒径３．５μｍの鱗片状グラファイトを７質量部含有）を塗装面積が５０％となるように塗布した。このワイパーブレードゴムを反転させて反対側にも第一コーティング剤を同様に塗布した。その後、焼成炉で焼成し、硬化した第一コーティング層（膜厚６μｍ、硬さ（弾性率）４ＭＰａ）を有する中間基材を得た。次いで、スプレーガンで、得られた中間基材の片側のリップ部全面に、第二コーティング剤（バインダーとして上記Ｂを１質量部、固体潤滑剤として粒径３．５μｍの鱗片状グラファイトを８．５質量部含有）を塗布した。この中間基材を反転させて反対側のリップ部全面にも第二コーティング剤を同様に塗布した。その後、焼成炉で乾燥し、膜厚９μｍの第二コーティング層を形成した。リップ部中央でカットしてワイパーブレードラバーを２本に分離した。
［実施例２、３］
　第一コーティング剤を塗装面積がそれぞれ２５％、７０％となるように塗布した以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［実施例４、５］
　硬化後の膜厚がそれぞれ２μｍ、１０μｍとなるように第一コーティング剤を塗布した以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［実施例６］
　第一コーティング剤（バインダーとして上記Ｃを１質量部、固体潤滑剤として粒径３．５μｍの鱗片状グラファイトを８．５質量部含有）とした以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［実施例７］
　第一コーティング剤（バインダーとして上記Ｃを３質量部、固体潤滑剤として粒径３．５μｍの鱗片状グラファイトを６質量部含有）とした以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
　硬化した第一コーティング層の硬さ（弾性率）は、実施例６、７において、それぞれ１ＭＰａ、６ＭＰａとなった。
［実施例８］
　第二コーティング剤（バインダーとして上記Ｂを１質量部、固体潤滑剤として粒径３．５μｍの鱗片状グラファイトを１３質量部含有）とした以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［実施例９］
　第二コーティング剤（バインダーとして上記Ｂを２質量部、固体潤滑剤として粒径３．５μｍの鱗片状グラファイトを１３質量部含有）とした以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
　第二コーティング層の硬さ（弾性率）は、実施例８、９において、それぞれ０．２ＭＰａ、２ＭＰａとなった。
［実施例１０］
　第一コーティング層の硬さを２ＭＰａとした以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［実施例１１、１２］
　第一コーティング剤を塗装面積がそれぞれ４０％、６０％となるように塗布した以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［実施例１３］
　第二コーティング層の膜厚を３μｍとした以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［比較例１］
　第二コーティング層を設けない以外は実施例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
［比較例２］
　ゴム基材をシリコーンゴムに置き換え、第一コーティング層をシリコーンゴム用のコーティング剤を用いて作製した以外は比較例１と同様の操作を繰り返し、ワイパーブレードラバーを得た。
　実施例１～１３及び比較例１～２のワイパーブレードラバーを上記試験に供した。結果を表１～２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　本発明によれば、清浄なガラス面、撥水処理されたガラス面のいずれに対しても低摩擦且つ払拭性に優れ、その効果が長期間にわたって持続するワイパーブレードラバーを提供することができ、産業上有用である。

Claims (7)

  1. 　コーティング層をゴム基材に設けたリップ部を有するワイパーブレードラバーであって、
    　前記コーティング層が第一コーティング層及び第二コーティング層を含み、
    　前記第一コーティング層自体の弾性率は２～６ＭＰａ、前記第二コーティング層自体の弾性率は０．２～１．０ＭＰａであって、
    　前記リップ部において、前記第一コーティング層が前記ゴム基材の一部に固着しており、前記第二コーティング層が前記ゴム基材の他の一部に固着しており、
    　前記第一コーティング層が固着している前記ゴム基材の面積と前記第二コーティング層が固着している前記ゴム基材の面積との比が４５：５５～５５：４５である、
    ワイパーブレードラバー。
  2. 　前記第一コーティング層はスプレーコーティング層である、請求項１に記載のワイパーブレードラバー。
  3. 　前記第二コーティング層は固体潤滑剤及びバインダーを含む、請求項１又は２に記載のワイパーブレードラバー。
  4. 　前記第一コーティング層の膜厚は３～９μｍであり、前記第二コーティング層の膜厚は３～９μｍである、請求項１～３のいずれか一項に記載のワイパーブレードラバー。
  5. 　前記第二コーティング層に含まれる固体潤滑剤は、鱗片状グラファイトからなる固体潤滑剤である、請求項３に記載のワイパーブレードラバー。
  6. 　前記固体潤滑剤のレーザー回折散乱法により計測した体積基準の平均粒子径（Ｄ５０）が３～５μｍである、請求項３又は５に記載のワイパーブレードラバー。
  7. 　前記第二コーティング層は、前記バインダーに対する前記固体潤滑剤の体積比が３．２５～６．５である、請求項３、５又は６に記載のワイパーブレードラバー。
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