(57)【要約】【課題】ハロゲン化処理及びコーティングを行うこと無しに、持続的に摺動性を発揮するワイパーラバーを実現する。【解決手段】  ワイパーラバー１０は、エピクロロヒドリンゴムを含むゴム組成物からなる。エピクロロヒドリンゴムは、エチレンオキサイドユニットを２０mol％以上含有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパーラバーであって、
エピクロロヒドリンゴムを含むゴム組成物からなり、
前記エピクロロヒドリンゴムは、エチレンオキサイドユニットを２０mol％以上含有することを特徴とするワイパーラバー。
【請求項２】
請求項１のワイパーラバーにおいて、
前記ゴム組成物は、潤滑性のオイルを含有することを特徴とするワイパーラバー。
【請求項３】
請求項２のワイパーラバーにおいて、
前記潤滑性のオイルは、石油系可塑剤、又は、分子量が１５０以上で且つ２０００以下の合成可塑剤であることを特徴とするワイパーラバー。
【請求項４】
請求項２又は３のワイパーラバーにおいて、
前記潤滑性のオイルの添加量は、前記ゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対して１質量部以上で且つ２０質量部以下であることを特徴とするワイパーラバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ワイパーラバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のフロントガラス等を払拭するために、ワイパーラバーを備えるワイパーが使用される。ワイパーラバーをジエン系ゴムにより形成する場合、その表面の摩擦係数を低減するために、ハロゲン化処理を行うことがある。また、ハロゲン化処理に加えて、固体潤滑剤及び樹脂を用いたコーティングを行うこともある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際出願ＷＯ２０１８／０３００４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイパーラバーとして用いる場合、ジエン系ゴムは、耐熱性、耐候性等において、非ジエン系ゴムに比べて劣る。また、ハロゲン化処理は環境悪影響を及ぼすと共に、ワイパーラバーの払拭性を低下させる原因となる。更に、コーティングを施したワイパーラバーにおいて、ビビリ、払拭性悪化が発生する。
【０００５】
本開示の目的は、ハロゲン化処理及びコーティングを行うこと無しに、持続的に摺動性を発揮するワイパーラバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のワイパーラバーは、エピクロロヒドリンゴムを含むゴム組成物からなる。エピクロロヒドリンゴムは、エチレンオキサイドユニットを２０mol％以上含有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示のワイパーラバーによると、ハロゲン化処理及びコーティングを行うこと無しに、望ましい耐熱性、耐候性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示のワイパーラバーを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のコーティング剤を適用したワイパーラバー１０の断面を模式的に示す図である。
【００１０】
ワイパーラバー１０は、自動車のフロントガラス等を払拭するための払拭部１１と、当該払拭部１１にネック部１２を介して接続される基部１３とを備える。基部１３には、その両側方に、ワイパーラバー１０の長さ方向に亘って延びる固定溝が設けられている。固定溝には、例えば板バネ等からなるバーティブラがそれぞれ挿入される。払拭部１１は、ネック部１２と反対側に設けられてガラス等の被払拭面を払拭するためのリップ部１１ａを備える。
【００１１】
ワイパーラバー１０を備えるワイパーブレードは、アーム取付部材を用いてワイパーアームに接続される（図示は省略）。
【００１２】
（ゴム組成物）
ワイパーラバー１０は、ゴム成分及び配合剤を含むゴム組成物により構成されている。ゴム成分としては、エチレンオキサイドユニットを有するエピクロロヒドリンゴムを用いる。また、ゴム組成物には、潤滑性オイルを配合する。
【００１３】
但し、上記エピクロロヒドリンゴムを主成分として、他のゴム種を混合して用いることは可能である。例えば、ＮＲ（天然ゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＣＳＭ（クロロスルホン化ポリエチレンゴム）等を混合しても良い。配合量は、ゴム成分の０質量％以上で且つ２０質量％以下とするのが好ましい。
【００１４】
本実施形態にて用いるエピクロロヒドリンゴムにおいて、エチレンオキサイドユニットは、全ユニットに対して２０mol％以上であることが望ましい。これは、低温時において結晶性が大きくなってワイパーブレードとして不適になるのを抑制するために望ましい範囲である。また、同じ観点から、３０mol％以上であることがより望ましく、４０mol％以上であることが更に望ましい。また、潤滑油のブリードアウトを適正に生じさせる観点から、エチレンオキサイドユニットは全ユニットに対して７０mol％以下であることが望ましく、６０mol％以下であることがより望ましく、５０mol％以下であることが更に望ましい。
【００１５】
潤滑油としては、石油系可塑剤を用いても良いし、合成可塑剤を用いても良い。合成可塑剤の分子量は、揮発量を少なくして耐久性を得る観点から、１５０以上であることが望ましく、３００以上であることがより望ましい。また、適正にブリードを発生させて潤滑効果を得る観点から、合成可塑剤の分子量は、２０００以下であることが望ましく、１５００以下であることがより望ましい。
【００１６】
また、潤滑油の配合量は、十分な潤滑効果を得る観点から、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して１質量部以上であることが望ましく、５質量部以上であることがより望ましい。また、払拭対象であるガラス面等に油膜を残して視界を低下させることを抑制する観点から、２０質量部以下であることが望ましく、１０質量部以下であることがより望ましい。
【００１７】
このようなゴム組成物により形成されたワイパーラバー１０によると、潤滑油のブリードアウトにより望ましい摺動性が得られる。また、ハロゲン化処理及びコーティングは不要となり、コーティングの剥がれ、ハロゲン化処理に起因するクラックの発生等を避けることができる。ハロゲン化処理が不要であるから、ハロゲン化処理に伴う環境への影響も避けることができる。
【００１８】
尚、ゴム組成物における配合剤は、補強材、加工助剤、加硫促進助剤、可塑剤、共架橋剤、架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤等が挙げられる。
【００１９】
補強材としては、カーボンブラックでは、例えば、チャネルブラック；ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｎ−３３９、ＨＡＦ、Ｎ−３５１、ＭＡＦ、ＦＥＦ、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＥＣＦ、Ｎ−２３４などのファーネスブラック；ＦＴ、ＭＴなどのサーマルブラック；アセチレンブラック等が挙げられる。補強材としてはシリカも挙げられる。補強材は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。
【００２０】
加工助剤としては、例えば、脂肪酸エステル、ステアリン酸、ポリエチレンワックス、脂肪酸の金属塩等が挙げられる。加工助剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。加工助剤の配合量は、ゴム組成物１００質量部に対して例えば０．５〜２質量部である。
【００２１】
加硫促進助剤としては、例えば、酸化亜鉛（亜鉛華）や酸化マグネシウムなどの金属酸化物、金属炭酸塩、脂肪酸及びその誘導体等が挙げられる。加硫促進助剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。加硫促進剤の配合量は、ゴム組成物１００質量部に対して例えば３〜７質量部である。
【００２２】
可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）などのジアルキルフタレート、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）などのジアルキルアジペート、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）などのジアルキルセバケート等が挙げられる。可塑剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。可塑剤の配合量は、ゴム組成物１００質量部に対して例えば０．１〜４０質量部である。
【００２３】
架橋剤としては、トリアジン系化合物、鉛丹、硫黄及び有機過酸化物が挙げられる。架橋剤として、硫黄及び有機過酸化物のいずれか一方が配合されていてもよく、両方が併用されていてもよい。架橋剤の配合量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば１〜５質量部である。
【００２４】
加硫促進剤としては、例えば、チウラム系（例えばＴＥＴＤ、ＴＴ、ＴＲＡなど）、チアゾール系（例えばＭＢＴ、ＭＢＴＳなど）、スルフェンアミド系（例えばＣＺなど）、ジチオカルバミン酸塩系（例えばＢＺ−Ｐなど）のもの等が挙げられる。加硫促進剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。加硫促進剤の含有量は、ゴム組成物のゴム成分１００質量部に対して例えば１〜３質量部である。
【００２５】
老化防止剤としては、例えば、アミン−ケトン系老化防止剤、ジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤等が挙げられる。老化防止剤は、これらのうち１種又は２種以上であることが好ましい。老化防止剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して例えば０．１〜５質量部である。
【実施例】
【００２６】
表１に示す実施例１〜４及び比較例１、２のワイパーラバーを作成した。これらのワイパーラバーは、表２に示す組成１〜３のいずれかのゴム及び各種配合剤と、オイル１〜３のいずれかを用いて作成されている。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
【表２】
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【００２９】
――ゴム組成物――
ワイパーラバーを作成するためのゴム組成物の組成１〜３について、以下に説明する。いずれも、オイル以外の組成を示すものである。ワイパーラバーを作成するためには、表１に示すように、下記の組成に加えてオイル１〜３のいずれかを含むゴム組成物を用いた。
【００３０】
（組成１）
組成１では、ゴム成分としてＥＣＯ（日本ゼオン社製、商品名「Hydrin C2000」）を用いた。ＥＣＯは、エピクロロヒドリン（ＥＣＨ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）等モル共重合体である。従って、組成１のエピクロロヒドリンゴムについて、エチレンオキサイドユニットは５０mol％程度である。
【００３１】
ＥＣＯを１００質量部に対し、配合剤として、カーボンブラック（東海カーボン社製、商品名「シースト3」）を３０質量部、トリアジン系化合物である架橋剤（三協化成社製、商品名「ZISNET-F」）を１質量部、炭酸カルシウム（白石カルシウム社製、商品名「白艶華CC」）を５質量部、酸化マグネシウム（協和化学工業社製、商品名「キョーワマグ150」）を３質量部、スコーチ防止剤（大内新興化学工業社製、商品名「リターダーCTP」）を１質量部、加工助剤（花王社製、商品名「スプレンダーR300」）を１質量部、配合した。
【００３２】
（組成２）
組成２では、ゴム成分としてＧＥＣＯ（日本ゼオン社製、商品名「Hydrin T3102」）を用いた。ＧＥＣＯは、アリルグリシジルエ−テル（ＡＧＥ）−エチレンオキサイド（ＥＯ）−エピクロロヒドリン（ＥＣＨ）三元共重合体（ＧＥＣＯ）である。組成２のエピクロロヒドリンゴムについて、エチレンオキサイドユニットは３０mol％程度である。
【００３３】
尚、配合剤は、組成１と同一とした。
【００３４】
（組成３）
組成３では、ゴム成分としてＣＯ（日本ゼオン社製、商品名「Hydrin H1100」）を用いた。ＣＯは、エピクロロヒドリン単独重合体である。従って、組成３のエチレンオキサイドユニットのmol％は０％である。
【００３５】
尚、配合剤は、組成１と同一とした。
【００３６】
――ワイパーラバー――
実施例１のワイパーラバーは、組成１に、更にオイル１（新日本理化社製、商品名「サンソサイザーDOS」）を５質量部（ゴム成分１００質量部に対して。これを表１ではphr（per hundred rubber）と記している。以下、実施例２〜４及び比較例１、２でも同じ）加えたゴム組成物を用いて作成した。また、オイル１の分子量は、３７０である。
【００３７】
実施例２のワイパーラバーは、組成１に、更にオイル２（日油社製、商品名「PEG♯400」）を５質量部加えたゴム組成物を用いて作成した。オイル２の分子量は、平均４００程度である。
【００３８】
実施例３のワイパーラバーは、組成２に、更にオイル１を５質量部加えたゴム組成物を用いて作成した。
【００３９】
実施例４のワイパーラバーは、組成２に、更にオイル２を５質量部加えたゴム組成物を用いて作成した。
【００４０】
次に、比較例１のワイパーラバーは、組成１に、更にオイル３（ADEKA社製、商品名「PN-350」）を５質量部加えたゴム組成物を用いて作成した。オイル３の分子量は、約３０００である。
【００４１】
比較例２のワイパーラバーは、組成３に、更にオイル１を５質量部加えたゴム組成物を用いて作成した。
【００４２】
――試験評価――
実施例１〜４及び比較例１、２のワイパーラバーについて、拭き取り性能及びビビリ電圧に関して評価した。
【００４３】
（拭き取り性能）
拭き取り性能は、それぞれのワイパーラバーを備えるワイパーブレードを車のフロントガラスに取り付け、実際に拭き取りの動作を行うことにより、以下のように評価した。尚、３点以上を合格、２点以下を不合格とする。
５点：拭き残しが全くない。
４点：ライン状の拭き残しが生じるが、３秒以内に消滅する。
３点：拭き残しが部分的に生じるが、３秒以内に消滅する。
２点：明瞭な拭き残しが存在する。又は多数のスジが発生する。
１点：全面に拭き残しがある。
【００４４】
尚、拭き取り性能は、初期（試験を始めた直後）、１万回の動作を行った時点、及び、３万回の動作を行った時点について評価した。
【００４５】
（ビビリ電圧）
それぞれのワイパーラバーを備えるワイパーブレードを車のフロントガラスに取り付け、通常のワイパー作動速度で作動させた。ワイパー作動時には常時散水を行い、一定回数作動後のビビリ電圧を評価した。
【００４６】
ビビリ電圧は、ワイパーブレードを動作させるための電圧を通常電圧（１２Ｖ）から徐々に下げて行き、ビビリ振動を起こしたときの電圧値を測定する。当該電圧値が小さいほどビビリ振動（及びそれに伴うビビリ音）が生じにくく、優れている。具体的には、
・６Ｖ以下：大変優れている
・６〜９Ｖ：優れている
・９．５Ｖ〜１１．５Ｖ：良好
・１２Ｖ以上：ビビリあり（不良）
と評価される。
【００４７】
尚、ビビリ電圧についても、初期、１万回の動作を行った時点、及び、３万回の動作を行った時点について評価した。また、ビビリ電圧が１２Ｖに達したサンプルについては、その時点で試験評価を中止した（これにより評価を行わなかった場合は、表１において×と示している）。
【００４８】
（評価結果）
評価結果について、表１に示している。
【００４９】
実施例１〜４のワイパーラバーの拭き取り性能は、いずれも初期から３万回時点まで４点又は５点であり、優れた性能を示している。使用による劣化も小さい。
【００５０】
また、実施例１〜４のビビリ電圧について、初期では６Ｖ又は６．５Ｖであって、大変優れている又は優れていると評価される。更に、使用による劣化も小さい。３万回時点でも、最も劣化した例は実施例３の８Ｖであり、依然として優れていると評価される。
【００５１】
以上の結果について、配合したオイルがブリードして潤滑に寄与し、良好な結果を実現したと考えられる。従って、ハロゲン化処理及びコーティングを行うこと無しに、持続的に優れた性能を発揮するワイパーラバーが実現される。
【００５２】
これに対し、比較例１は、初期時点において、拭き取り性能は２点（不合格）であり、また、ビビリ電圧も１２Ｖと不良である。これは、オイルの分子量が２０００を越えているのでブリードし難く、十分な潤滑性が得られなかったことが原因と考えられる。
【００５３】
また、比較例２は、初期時点において拭き取り性能が２点（不合格）である。また、ビビリ電圧は、初期時点では１０Ｖであって良好の範囲であるが、実施例１〜４の値（６Ｖ又は６．５Ｖ）に比べれば劣る。また、動作１万回の時点で１２Ｖ（不良）に達してしまう。これは、エチレンオキサイドユニットが２０mol％以下であることからオイルがブリードしにくく、十分な潤滑性が得られなかったことが原因と考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本開示のワイパーラバーは、持続的に摺動性を発揮するので、自動車用のワイパーラバー等として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１０      ワイパーラバー
１１      払拭部
１１ａ    リップ部
１２      ネック部
１３      基部
【図１】
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