(57)【要約】      （修正有）【課題】様々なガラスクリーニング具、特に自動車のフロントガラスワイパーの製造に利用できる自己潤滑性有機シリコーンゴム材料を提供する。【解決手段】有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤、充填剤及び加硫剤並びに任意成分としての剥離剤と顔料を含む自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。前記自己潤滑性添加剤としては、グラファイト、フッ素含有化合物、窒化ホウ素、シリコーンオイル、ステアリン酸塩等が好適に使用される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤、充填剤、加硫剤及びオプションでの剥離剤並びに顔料を含んで成ることを特徴とする自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項２】
前記自己潤滑性添加剤は、グラファイト、フッ素含有化合物、窒化ホウ素、ジメチコーンオイル、メチル水素含有シリコーンオイル、エチルシリコーンオイル、ビニルシリコーンオイル、ステアリン酸塩、並びにそれら混合物で成る群から選択されることを特徴とする請求項１記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項３】
前記自己潤滑性添加剤は、フッ化物処理グラファイト、テフロン粉末、メチル水素含有シリコーンオイル、ビニルシリコーンオイル、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム並びにそれら混合物で成る群から選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項４】
前記自己潤滑性添加剤はＭＤ−１８８Ａであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項５】
前記充填剤は水晶微粉末、カオリン及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項６】
前記充填剤はカオリンであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項７】
前記加硫剤は過酸化ベンゾイルであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項８】
前記有機シリコーンゴムは自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の１０から７０重量％であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項９】
前記自己潤滑性添加剤は自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の２から３０重量％であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項１０】
前記自己潤滑性添加剤は自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の３から２０重量％であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項１１】
前記充填剤は自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の２０から７０重量％であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料。
【請求項１２】
有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤、充填剤、加硫剤及びオプションでの剥離剤並びに顔料を含んで成る自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の製造方法であって、有機シリコーンゴムと、自己潤滑性添加剤と、充填剤とを混合し、続いて加硫剤と、オプションでの剥離剤及び顔料を混入することを特徴とする自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の製造法。
【請求項１３】
請求項１２記載の製造法について、
（１）有機シリコーンゴムと、自己潤滑性添加剤と、充填剤とを密閉式混合器に投入し、それらを混合し、得られた混合物を１から２４時間寝かせるステップと、
（２）ステップ１で得られた混合物を開放型混合器に投入し、加硫剤と、剥離剤と、顔料とを加えて混合するステップと、
（３）ステップ２で得られた混合物を１２時間以上寝かせるステップと、
をさらに含んで成ることを特徴とする自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機シリコーンゴム材料に関し、特に自己潤滑性固形添加剤を含有した自己潤滑性有機シリコーンゴム材料に関する。本発明はそのようなシリコーンゴム材料の製造方法と、自動車のフロントガラスワイパーのごときその利用法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラスワイパーは雨中や雪中で車を運転する際にフロントガラスの視界を改善させることができる。通常のワイパーブレードは天然ゴムで提供されるが、劣化が激しく、効果が徐々に薄れてくる。加えて、ワイパーには“跳ね現象”が発生し、不快音を発生させることがある。
【０００３】
それら諸問題を解消させるべく多くの試みが、特許文献１あるいは特許文献２においてなされている。例えば、ゴムブレードに種々なコーティング剤を塗布し、ブレードとガラスとの接触面を向上させている。天然ゴムをシリコーンゴムに置換する試みもなされている。なぜなら、シリコーンゴムは耐久性に優れ、劣化を効果的に防止するからである。しかし、シリコーンゴムとガラスとの間には大きな摩擦力が発生し、その利用は限定的である。
【０００４】
【特許文献１】台湾特許第４１２４８７号公報
【特許文献２】国際公開公報０３/０５０１９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、シリコーンゴムとガラスとの間の大きな摩擦の弱点を克服すべくフッ素含有化合物とガラス微粒子とが添加されたシリコーンゴム製のシリコーンゴムスクリーン（ガラス表面）ワイパーを開示する。しかし、ガラス微粒子の添加は混合を困難とし、ガラス微粒子とシリコーンゴムとの結合は困難である。加えて、ガラス微粒子は破損することがあり、ワイパーの安全性能を損ないかねない。
【０００６】
特許文献２は、低摩擦ワイパーを開示する。このワイパーの素材にはメチルビニルシロキサン樹脂、充填剤及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の摩擦低減添加剤が含まれる。ＰＴＦＥの添加で摩擦は減少するが、材料の可塑性が増強され、成型が困難または不可能になる。
【０００７】
本発明の発明者は自己潤滑性有機シリコーンゴム材料が、有機シリコーンゴムと自己潤滑性固形添加剤とを混合し、その他の補助剤を同時に混合することで提供されることを発見した。そのようなシリコーンゴム材料は優れた自己潤滑特性と製造容易性とを提供し、従来の弱点を克服し、多様な利用法を提供する。
【０００８】
よって、本発明の第１目的は、自己潤滑特性を有した有機シリコーンゴム材料の提供である。
【０００９】
本発明の別目的はそのようなシリコーンゴム材料の製造方法の提供である。
【００１０】
本発明のさらに別な目的はそのような自己潤滑性有機シリコーンゴム材料で製造される製品の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤、充填剤及び加硫剤、並びにオプションでの剥離剤や顔料等を含んで成る自己潤滑性有機シリコーンゴム材料を提供する。
【００１２】
本発明はそのような自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の製造法も提供する。この方法は有機シリコーンゴムと、自己潤滑性添加物と、充填剤とを混合し、続いて加硫剤を混入し、オプションで剥離剤や顔料等を入れる。本発明を以下で詳述する。
【００１３】
すなわち、本発明に係る自己潤滑性有機シリコーンゴム材料は、有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤、充填剤、加硫剤及びオプションでの剥離剤並びに顔料を含んで成るものである。
【００１４】
上記の自己潤滑性添加剤は、グラファイト、フッ素含有化合物、窒化ホウ素、ジメチコーンオイル、メチル水素含有シリコーンオイル、エチルシリコーンオイル、ビニルシリコーンオイル、ステアリン酸塩、並びにそれら混合物で成る群から選択されるものである。
【００１５】
また、この自己潤滑性添加剤は、フッ化物処理グラファイト、テフロン粉末、メチル水素含有シリコーンオイル、ビニルシリコーンオイル、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム並びにそれら混合物で成る群から選択されるものである。さらに、この自己潤滑性添加剤はＭＤ−１８８Ａである。
【００１６】
一方、充填剤は水晶微粉末、カオリン及びそれらの混合物から選択されるものであり、この充填剤は、自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の２０から７０重量％であることが好ましい。
【００１７】
加硫剤は、過酸化ベンゾイルであり、有機シリコーンゴムは、自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の１０から７０重量％であることが好ましい。そして、自己潤滑性添加剤は、自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の２から３０重量％であることが好適であり、さらに３から２０重量％であることが好ましい。
【００１８】
以上の本発明に係る自己潤滑性有機シリコーンゴム材料は、有機シリコーンゴムと、自己潤滑性添加剤と、充填剤とを混合し、続いて加硫剤と、オプションでの剥離剤及び顔料を混入することによって製造するものである。
【００１９】
この場合、
（１）有機シリコーンゴムと、自己潤滑性添加剤と、充填剤とを密閉式混合器に投入し、それらを混合し、得られた混合物を１から２４時間寝かせるステップと、
（２）ステップ１で得られた混合物を開放型混合器に投入し、加硫剤と、剥離剤と、顔料とを加えて混合するステップと、
（３）ステップ２で得られた混合物を１２時間以上寝かせるステップと、
をさらに含んでいることが好適である。
【００２０】
以上の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料でガラスワイパーを製造すると、このガラスワイパーは、優れた自己潤滑特性と製造容易性とを提供し、従来の弱点を克服することができるものである。
【００２１】
有機シリコーンゴム：
本発明に適した有機シリコーンゴムに特別な規制はない。普通に利用されているジメチコーン樹脂、メチルビニルシロキサン樹脂、メチルスチリルシロキサン樹脂、メチルトリフルオロプロピルシロキサン樹脂等の有機シリコーンゴムが利用できる。この有機シリコーンゴムは単独であっても、複数種の混合物であってもよい。
【００２２】
好適な有機シリコーンゴムは末端基がメチル、ビニルまたはそれらの組み合わせ物である。例えば、
Ｍe3ＳiＯ（Ｍe2ＳiＯ）nＳiＭe3；
Ｍe3ＳiＯ（Ｍe2ＳiＯ）n（ＭeＶiＳiＯ）mＳiＭe2Ｒ；
ＲＭe2ＳiＯ（Ｍe2ＳiＯ）n（ＭeＰhＳiＯ）l（ＭeＶiＳiＯ）mＳiＭe3；
Ｍe3ＳiＯ［Ｍe（ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2）ＳiＯ］nＳiＭe3
である。ここで、Ｍeはメチルであり、ｎとｍとｌは０以上の同一または異なる整数であり、Ｒはメチルまたはビニルであり、Ｖiはビニルである。
【００２３】
本発明の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の有機シリコーンゴム含有量は全重量の１０〜７０重量％であり、好適には３０〜６０重量％である。
【００２４】
自己潤滑性添加剤：
自己潤滑性添加物は有機シリコーンゴムに自己潤滑特性を与えるものであり、有機シリコーンゴムとガラスが接触して滑る際にシリコーンゴムとガラスとの摩擦を軽減し、及び/又は引っ掛かりを防止して騒音の発生を抑えるものである。
【００２５】
本発明に適した自己潤滑性添加剤は、グラファイト、フッ素含有化合物、窒化ホウ素、ジメチコーン、メチル水素含有シリコーンオイル、エチルシリコーンオイル、ビニルシリコーンオイル、ステアリン酸塩、それらの混合物で成る群から選択されるものである。特に好適な自己潤滑性添加剤はフッ素処理グラファイト、テフロン粉末、メチル水素含有シリコーンオイル、ビニルシリコーンオイル、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、それらの混合物から成る群から選択されるものである。
【００２６】
望む自己潤滑性を提供するかぎり自己潤滑性添加剤の含有量は特に問わない。一般的に、その含有量は全体の２〜３０重量％であり、好適には３〜２０重量％である。
【００２７】
充填剤：
有機シリコーンゴムの物理特性を向上させる一般的に知られた充填剤は全て利用が可能である。本発明の好適充填剤には合成シリカ微粉末、天然水晶微粉末、珪藻土、カオリン等が含まれる。
【００２８】
充填剤の含有量は自己潤滑性有機シリコーンゴム材料の２０から７０重量％、好適には３０から６０重量％である。
【００２９】
加硫剤：
全ての一般的に知られた加硫剤が利用できる。好適な加硫剤には様々な有機過酸化物が含まれる。好適には本発明は過酸化ベンゾイルを利用する。一般的に、１から２重量％の加硫剤を必要とする。
【００３０】
剥離剤：
全ての良く知られた剥離剤が使用できる。剥離剤の含有量は適宜決定できる事項である。
【００３１】
顔料：
入手可能な種々な顔料で有機シリコーンゴムに添加できる顔料が望む色彩に合わせて利用できる。
【００３２】
本発明の自己潤滑性有機シリコーンゴムは次のステップで製造できる。
（１）有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤及び充填剤を密閉式混合器に加え、混合する。
（２）加硫剤と、オプションの剥離剤並びに顔料をステップ（１）の混合物に加える。
（３）ステップ（２）の混合物を寝かせる。
（４）ステップ（３）の混合物を製品化する。
【００３３】
有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤及び充填剤を密閉式混合器に入れて混合し、１から２４時間寝かせて充填剤内に自己潤滑性添加剤を充分に分散させる。続いて、得られた混合物を開放型混合器に入れ、加硫剤や、オプションでの剥離剤及び顔料を加える。その混合物を１２時間以上寝かせて加硫剤を均等に分散させる。
【００３４】
本発明の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料を従来式の成型及び押し出し法で製品化できる。
【００３５】
本発明の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料は、ガラスクリーニング器具や蠕動ポンプチューブ等の自己潤滑性材料の製造に利用できる。
【００３６】
本発明の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料は車のフロントガラスワイパーに特に適している。本発明の自己潤滑性有機シリコーンゴム材料で製造されたワイパーは優れた自己潤滑性、水滴拭い取り性能及びガラス表面クリーニング性能を有する。さらに、耐熱性、耐紫外線性及び耐オゾン性を有し、理想的な天候耐久性、防水性及び耐劣化性を有し、短期使い捨て形態ではなくする。通常のガラスワイパーと比べて本発明のワイパーは次の表の優れた点を有する。
【００３７】
通常ワイパー        本発明ワイパー
耐久性                      不良                  良
水滴拭取性                  普通        自己潤滑（円滑）性拭取り
跳性                        普通                  無
色彩                        黒                  選択可
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、有機シリコーンゴムと自己潤滑性固形添加剤とを混合し、その他の補助剤を同時に混合することで提供される自己潤滑性有機シリコーンゴム材料である。このようなシリコーンゴム材料は優れた自己潤滑特性と製造容易性とを提供し、従来の弱点を克服し、多様な利用法を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
一般的製造法：
特定量の有機シリコーンゴム、自己潤滑性添加剤及び充填剤を密封式混合器に入れて均質に混合し、２４時間寝かせて自己潤滑性添加剤を充填剤内に分散させる。続いて混合物を開放型混合器に入れ、適量の加硫剤、剥離剤、及び顔料を加えて混合する。得られた混合物を２４時間以上寝かせる。
【００４０】
以下の表は本発明の実施例である。
実施例１        実施例２        実施例３
有機シリコーン      ＱＴ−０４０Ｕ  ＱＴ−０６０Ｕ  ＱＴ−０８０Ｕ
ゴム                  ８００ｇ        ８５０ｇ        ８５０ｇ
自己潤滑性          ＭＤ−１８８Ａ  ＭＤ−１８８Ａ  ＭＤ−１８８Ａ
添加剤                １５０ｇ          ７０ｇ        ３００ｇ
充填剤                ＰＤ−３０      ３０μ水晶        珪藻土
３００ｇ      粉末５８５ｇ      ５２０ｇ
水晶微粉末      １０μ水晶      ＰＤ−３０
３００ｇ      粉末５８５ｇ      ５２０ｇ
加硫剤                  過酸化          過酸化          過酸化
ベンゾイル      ベンゾイル      ベンゾイル
２０ｇ        ３６ｇ          ４０ｇ
剥離剤              ＱＡ−８５０Ｂ  ＱＡ−８５０Ｂ  ＱＡ−８５０Ｂ
１．５ｇ        ２．１ｇ        ２．５ｇ
顔料                    黒１．５ｇ      ――            青２．５ｇ
【００４１】
ＱＴ−０４０Ｕ：ブリティッシュコンドルサイエンステクノロジー社製
ＱＴ−０６０Ｕ：ブリティッシュコンドルサイエンステクノロジー社製
ＱＴ−０８０Ｕ：ブリティッシュコンドルサイエンステクノロジー社製
ＭＤ−１８８Ａ：台湾ジンゾン社のフッ素含有化合物とステアリン酸塩との混合物
ＱＴ−８５０Ｂ：ブリティッシュコンドルサイエンステクノロジー社製
ＰＤ−３０：リヤングエレクトロニックサイエンステクノロジー社の３０μか焼カオリン
【００４２】
自己潤滑性効果試験
上記実施例で製造された自己潤滑性有機シリコーンゴム材料は成型によって製品化された。１から２週間寝かせて放置した後に、製品の表面には拭った水分とグリース感触が少々残っていた。
【００４３】
上記実施例は本発明の解説用であって、本発明を限定するものではない。本発明の技術範囲内でのそれらの変形や改良は可能である。