(57)【要約】ワイパーアームに取り付けられる基体部（３）と、ウインドーガラスに付着した水滴やほこり等を払拭するリップ部（４）と、該リップ部（４）及び基体部（３）を接続する薄肉のネック部（２）とを有するワイパーブレード（１）であって、リップ部（４）の横断面の側面に摺動性を有する鱗片状粉体（９）と、該鱗片状粉体（６）をリップ部（４）に固定するための撥水性を有するシリコーン系ゴム組成物からなるバインダー（１０）とを有する払拭表層部（７）を形成し、鱗片状粉体（９）はリップ部（４）の厚み方向に積層され、該積層された鱗片状粉体（９）同士はバインダー（１０）によって繋ぎ止めた。
2003020558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイパーアームに取り付けられる基体部と、ウインドーガラスに付着した水滴やほこり等を払拭するリップ部と、該リップ部及び前記基体部を接続する薄肉のネック部とを有するワイパーブレードであって、前記リップ部の横断面の側面に、摺動性を有する鱗片状粉体と、該鱗片状粉体を前記リップ部に固定するための撥水性を有するシリコーン系ゴム組成物からなるバインダーとを有する払拭表層部を形成し、前記鱗片状粉体は前記リップ部の厚み方向に積層され、該積層された鱗片状粉体同士は前記バインダーによって繋ぎ止められており、最外側に位置する鱗片状粉体が前記払拭表層部の表面に露出していることを特徴とするワイパーブレード。
【請求項２】
前記リップ部の先端面に前記払拭表層部を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のワイパーブレード。
【請求項３】
前記ワイパーブレードによって払拭動作を繰り返した場合に、該払拭動作の進行に伴い前記払拭表層部の表面から露出している鱗片状粉体及びバインダーが脱落して、新たな鱗片状粉体が表出されることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載のワイパーブレード。
【請求項４】
前記払拭表層部の表面粗さは、中心線平均粗さが０．８〜５μｍであることを特徴とする請求の範囲第３項に記載のワイパーブレード。
【請求項５】
前記リップ部がシリコーン系ゴム組成物であって、前記払拭表層部の鱗片状粉体とバインダーとの配合比が、重量比で前記鱗片状粉体が１に対し前記バインダーが０．３〜１．２であり、前記鱗片状粉体の付着量が０．１〜５ｍｇ／ｃｍ２であることを特徴とする請求の範囲第４項に記載のワイパーブレード。
【請求項６】
前記払拭表層部の厚みが３〜４０μｍであることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のワイパーブレード。
【請求項７】
ウインドーガラスの表面にシリコーン系化合物の撥水被膜が形成された撥水被膜付きウインドーガラスを払拭することを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか１つに記載のワイパーブレード。
【請求項８】
前記シリコーン系化合物がアルコキシシラン化合物であることを特徴とする請求の範囲第７項に記載のワイパーブレード。
【請求項９】
ワイパーアームに取り付けられる基体部と、ウインドーガラスに付着した水滴やほこり等を払拭するリップ部と、該リップ部及び前記基体部を接続する薄肉のネック部とを有するシリコーンゴム組成物からなるワイパーブレードの製造方法であって、前記リップ部にシリコーン系ゴム組成物、鱗片状粉体、及び白金触媒を含有する溶液を塗装する工程と、該溶液を塗装したワイパーブレードに対して１５０〜２００℃、５〜３０分の熱処理により前記シリコーン系ゴム組成物を硬化する工程とにより、前記リップ部に払拭表層部を形成することを特徴とするワイパーブレードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、ガラス面に付着した雨水、泥水、雪、みぞれ、ほこり等を払拭して取り除き、良好な運転視界を確保するために必要な、自動車、電車、船舶、航空機等の交通機関用のワイパーブレードに関する。
背景技術
自動車、電車、船舶、航空機等の各種交通機関のフロントウインドーやリヤウインドーに設置されているワイパーは、ガラス面に付着した水滴やほこり等を払拭するワイパーブレードと、これを支持するワイパーアームとから構成されている。このワイパーブレードは、そのガラス接触部に主として天然ゴムが使用され、その他、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合体）ゴム、或いは、これらのゴムを適宜ブレンドしたものが使用されている。
最近、雨天時にも良好な運転視界を得る方法として、ガラス面に撥水剤を塗布し、撥水被膜を形成させて、付着する水滴の接触角を９０°以上にする方法が広く利用されている。この撥水被膜は、自動車の停止時には水滴がガラス面から滑り落ちやすくなり、また、自動車の走行時にはガラス面上に生じる風力で水滴が飛散しやすくなるので、ワイパーをあまり作動させなくてもかなり良好な視界が得られる。
しかし、このような表面処理をした場合でも、より安全な運転のためには、ワイパーを作動させてガラス面に付着した異物を払拭除去する必要性が残る。ところが、撥水剤を被覆処理したガラス面にワイパーを作動させると、ワイパーブレードの繰り返し摩擦によって撥水被膜が徐々に削り取られ、比較的短期間に撥水効果が低下するので、ガラス面に頻繁に撥水剤を塗布する必要があった。また、撥水被膜が剥がれかけた状態でワイパーを作動させると、ワイパーにビビリが生じて円滑に作動しなくなるという問題もあった。
かかる問題を解消する方法として、この発明の発明者らは、ワイパーアームに保持されるワイパーブレードにシリコーン化合物を使用することにより、撥水効果が長持ちして撥水剤塗布処理回数を大幅に低減させることができ、従来のものに比べて顕著に改善されたワイパーを提供し得ることを知った（日本特許公開公報平成１１年第３２１５７３号、日本特許公開公報２０００年第１６００１８号）。
しかし、最近、交通機関の静寂性への要望がより強まりつつあり、払拭時の静寂性と共に、更なる摺動性の向上が要求されるようになってきたため、この発明の発明者らは、新たにワイパーブレードのリップ部に摺動性を有する粉体を付着させたワイパーブレードを提供した（日本特許公開公報２０００年第５５１１９号）。その結果、静寂性、摺動性の優れたワイパーブレードが得られ実用に供されることとなった。
発明の開示
そこで、この発明では、摺動性を有する粉体を付着させたワイパーブレードに更なる改良を加えることにより、静寂性、摺動性の性能を長く維持し、より安定した品質を保証できるワイパーブレードを提供することを課題としている。
かかる課題を解決するために、第１の発明は、ワイパーアームに取り付けられる基体部と、ウインドーガラスに付着した水滴やほこり等を払拭するリップ部と、該リップ部及び前記基体部を接続する薄肉のネック部とを有するワイパーブレードであって、前記リップ部の横断面の側面に、摺動性を有する鱗片状粉体と、該鱗片状粉体を前記リップ部に固定するための撥水性を有するシリコーン系ゴム組成物からなるバインダーとを有する払拭表層部を形成し、前記鱗片状粉体は前記リップ部の厚み方向に積層され、該積層された鱗片状粉体同士は前記バインダーによって繋ぎ止められており、最外側に位置する鱗片状粉体が前記払拭表層部の表面に露出していることを特徴としている。
これによれば、ウインドーガラスへの繰り返しの払拭動作においても、払拭表層部が撥水被膜に対して面接触することになるため拭き残しがないのにも拘わらず、摺動性が高いから撥水被膜を削り取る作用が極めて弱い。また、積層された鱗片状粉体同士はバインダーによって繋ぎ止められているので、摩耗が進行し払拭抵抗に耐えきれなくなって脱落したバインダーは撥水被膜の削り取られた箇所に充填されることになるから、撥水効果を損ねることがないため長期に渡って最適な払拭性能及び摺動性能を発揮でき、静寂性が持続される。
第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、前記リップ部の先端面に前記払拭表層部を設けたことを特徴としている。
これによれば、ワイパーブレードが往復動作の切り替わる際に生じるリップ部の反転時にリップ部の先端面がウインドーガラス又は撥水被膜に接触した場合の摺動性が確保されるため、第１の発明の効果に加えて、ビビリを発生させたり撥水被膜を削り取るようなことがない。
第３の発明は、第１又は２の発明の構成に加えて、前記ワイパーブレードによって払拭動作を繰り返した場合に、該払拭動作の進行に伴い前記払拭表層部の表面から露出している鱗片状粉体及びバインダーが脱落して、新たな鱗片状粉体が表出されることを特徴としている。
これによれば、第１又は２の発明の効果に加えて、長期に渡って良好な摺動性が維持される。
第４の発明は、第３の発明の構成に加えて、前記払拭表層部の表面粗さは、中心線平均粗さが０．８〜５μｍであることを特徴としている。ここで、中心線平均粗さとは、ＪＩＳ（日本工業規格）−Ｂ０６０１で規定されている、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さ１の部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値（Ｒａ）をいう。
これによれば、払拭表層部の表面粗さが極めて滑らかであり、第３の発明の効果に加えて、摺動性が良好でビビリを発生することもなく十分な払拭性能が得られる。
第５の発明は、第４の発明の構成に加えて、前記リップ部がシリコーン系ゴム組成物であって、前記払拭表層部の鱗片状粉体とバインダーとの配合比が、重量比で前記鱗片状粉体が１に対し前記バインダーが０．３〜１．２であり、前記鱗片状粉体の付着量が０．１〜５ｍｇ／ｃｍ２であることを特徴としている。
これによれば、第４の発明の効果に加えて、適度な鱗片状粉体の固定力を保ちつつ摺動性と払拭性とを兼ね備えたワイパーブレードが提供できる。
第６の発明は、第５の発明の構成に加えて、前記払拭表層部の厚みが３〜４０μｍであることを特徴としている。
これによれば、払拭表層部が十分な厚みを有しながらクラックの発生の危険もないため、第５の発明の効果に加えて、静寂性、摺動性の性能が長期に渡って維持されるワイパーブレードが提供できる。
第７の発明は、第１乃至第６の発明の構成に加えて、ウインドーガラスの表面にシリコーン系化合物の撥水被膜が形成された撥水被膜付きウインドーガラスを払拭することを特徴としている。
これによれば、第１乃至第６の発明の効果に加えて、撥水被膜と類似の成分であるリップ部の脱落成分又はバインダーの脱落成分が撥水被膜の削り取られた箇所に擦り込まれて撥水被膜と結合するから、撥水被膜の補修効果が一層良好なものとなる。
第８の発明は、第７の発明の構成に加えて、前記シリコーン系化合物がアルコキシシラン化合物であることを特徴としている。
これによれば、第７の発明の効果に加えて、アルコキシ基による撥水性とガラスとの結合力を向上させることができるため、撥水被膜自体の耐久性が一層良好なものとなる。
第９の製造方法の発明は、ワイパーアームに取り付けられる基体部と、ウインドーガラスに付着した水滴やほこり等を払拭するリップ部と、該リップ部及び前記基体部を接続する薄肉のネック部とを有するシリコーンゴム組成物からなるワイパーブレードの製造方法であって、前記リップ部にシリコーン系ゴム組成物、鱗片状粉体、及び白金触媒を含有する溶液を塗装する工程と、該溶液を塗装したワイパーブレードに対して１５０〜２００℃、５〜３０分の熱処理により前記シリコーン系ゴム組成物を硬化する工程とにより、前記リップ部に払拭表層部を形成することを特徴としている。
これによれば、短時間で払拭表層部を硬化させることができるため、払拭表層部を有するワイパーブレードの生産性が向上する。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して、詳細に説明する。
第１図は、この発明の実施の形態に係るワイパーブレードの一例を示す静止状態の模式的断面図であり、１はワイパーブレードで、中間にネック部２を設けた基体部３の先端にリップ部４と、その先端に撥水被膜１１を形成したウインドーガラス６の表面と接触する先端面５とを有している。
他方、ウインドーガラス６の表面に塗布される撥水被膜１１は、ジメチルシリコーン化合物、アルコキシシラン化合物等のシリコーン系化合物、より好ましくはトリアルコキシシラン化合物を用いたものである。アルコキシ基は、一般に、メトキシ基或いはエトキシ基を用いればよい。また、撥水に関与する基としては、メチル基や、フルオロアルキル基からなる群より選ばれたものが挙げられる。フルオロアルキル基としては、一般式ＣＦ３（ＣＦ２）ｎＣＨ２ＣＨ２−で表すことができるが、より好ましくはｎ＝０〜８のものを用いればよい。
また、アルコキシ基の加水分解を促進し、ガラスとの結合を向上させるために、強酸或いは強アルカリを触媒として用いることもできる。この触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸、芳香族スルホン酸、脂肪族スルホン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等から選択すればよい。溶剤成分としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコールといったアルコール類を用いることが好ましい。
ワイパーブレード１の基体部３を構成する材料は、従来からワイパーブレードに使われていたいずれの材料も好適に使用できる。基体部３の材料として、リップ部４と同質のシリコーン系ゴム、或いは天然ゴム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム等の汎用ゴムを使用することも可能である。この基体部３の硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３で規定されたデュロメータ・タイプＡで測定したときに５０〜８０度であることが望ましい。リップ部４を構成する材料には、シリコーン系ゴム組成物を用いる。所望により、補強充填剤や摺動性を付与するための添加材等を加えることができる。勿論、シリコーン系ゴム組成物単独でもよい。
シリコーン系ゴム組成物として使用されるシリコーン生ゴムとしては、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴム、フロロシリコーン生ゴム等が例示される。これらは、必要な特性を満足できる範囲であれば、一種だけでなく、二種以上を混合して用いてもよい。リップ部４に使用されるシリコーン系ゴム組成物の硬化後のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３で規定されるデュロメータ・タイプＡで測定したときに５０〜８０度の範囲で調製されることが好ましい。ゴム硬度が５０度より低くても、８０度より高くても、払拭性が悪くなるので好ましくない。
この発明の実施の形態に係るワイパーブレード１を成形するには、圧縮成形、押出成形、射出成形等の方法から適宜選択することができる。ワイパーブレード１が複数の構成材料からなる場合は、複合圧縮成形、多層押出成形、複合射出成形等の方法を用いることもでき、また、別個に成形して接合一体化することもできる。
成形条件は、圧縮成形、射出成形の場合では、成形性及び生産性の点から、１５０〜１９０℃、好ましくは１６０〜１８０℃の範囲で設定することが好ましい。押出成形の場合は、オーブン内での滞留時間との兼ね合いもあるが、一般的にはオーブン内温度を２００〜４００℃の範囲に設定する。また、有機過酸化物を用いる縮合反応により加硫する場合、強制排気式のオーブンで二次加硫を行うと、成形品中の未反応物が除去されて、機械的強度等が向上する。二次加硫は、一般的には、１８０〜２１０℃の範囲で、１〜４時間行うことが好ましい。
成形品の取り方は、単品（１個）取り、複数の共取り等、様々な形態が可能であるが、リップ部４の先端である先端面５側を一体に合わせた２個の共取りとして成形し、後から鋭利な刃物でその中央部を切断する方法が、リップ部４の角部８が鋭利にできるので、払拭性の点で好ましい。この共取り成形品を切断する方法としては、成形品の片側から刃物を当てて切断する方法、成形品の切断面の上下から刃物を当てて切断する方法、引き切り、押し切り、回転刃による切断等の方法が挙げられる。リップ部４の角部８は、シャープで直線的なエッジとなるようにすることが特に好ましいため、切断に用いる刃物の形状は任意ではあるが、成形品の切断面の上下から刃物を当てて切断することが好ましい。
第２図は、この発明の実施の形態に係るワイパーブレードの一例を示す動作状態の模式的断面図である。
ワイパーブレード１の動作中においては、基体部３が取り付けられている図示しないワイパーアームがウインドーガラス６の表面を往復運動をすることによって、ワイパーブレード１のリップ部４にウインドーガラス６を払拭する際の払拭抵抗が働くため、ネック部２を基準にワイパーブレード１の進行方向（図中の矢印を参照のこと）と反対方向にリップ部４が傾くこととなり、リップ部４の側面がウインドーガラス６を払拭する状態になる。
第３図は、第１図の要部を拡大して示した模式的断面図であり、リップ部４の横断面の側面には、先端面５を除き先端面５から所定寸法だけ基体部３側に立ち上がっている払拭表層部７が設けてある。
払拭表層部７はワイパーブレード１の摺動性を向上させるためのものであり、その形成については、ワイパーブレード１を、リップ部４の先端面５側を一体に合わせた２個の共取りとしたものに、塗装、ディッピング等の方法を用いて払拭表層部７を形成させた後に、その中央部を切断する手法を用いることが好ましい。つまり、リップ部４の横断面の側面にのみ払拭表層部７が形成されれば、払拭性の点からみれば充分であり、撥水被膜１１の摩耗量をも抑制したい場合には、リップ部４の先端面５にも払拭表層部７を設けるようにすればよい。
第４図は、第３図における払拭表層部を更に拡大した断面図である。
払拭表層部７は、粉体９と、粉体９を払拭部位の表面に固定させるためのバインダー１０としての役をする樹脂とで形成される。リップ部４の表面に付着させる粉体９としては、摺動性を向上させる目的で使用されるもので、その材質は、例えば、黒鉛、マイカ等が挙げられる。性能さえ満足させることができれば、これらを単独でも、二種以上を併用してもよい。
粉体９の形状は、球状の形状より鱗片状のものが好ましい。例えば、粒径の大きい球状のものを使用すると、摺動性は良好であるが、表面粗度が粗くなるため、払拭性の低下が顕著に生じる。また、粒径の小さい球状の粉体を使用すると、払拭性は低下させないが、良好な摺動性が得られない。
さらに、球状の粉体を使用すると、球状のため粒子同士の接点が点接触となり、各粒子を接着するためのバインダ量を増やす必要が生じ、バインダにより摺動性が低下しやすい。一方、バインダ量が少ないと、初期の摺動性は良好となるものの、粒子の脱落が頻繁に起こるため、長期動作時の摺動耐久性が得られなくなる。
即ち、球状の粉体等の他の立体的な形状の粉体に比べて層状に積層し易い鱗片状の粉体９は、少ないバインダ量で積層数が多くて平滑な払拭表層部７を形成し易く、その結果、摺動性と摺動耐久性とのバランスがとりやすい。
また、粉体９の粒径は、沈降式の粒度分布測定方法による粒度分布において０．３〜６０μｍ、より好ましくは１〜６０μｍであるとよい。
鱗片状の形態をとる黒鉛やマイカのような鱗片状粉体９の場合は、沈降式の粒度分布測定方法による粒径が０．３μｍよりも小さなものがあると、粒子間の凝集が顕著になって取り扱いにくくなるし、６０μｍより大きいものがあると、ワイパーブレード１としてウインドーガラス６の表面に設置し、実際に使用した場合、ウインドーガラス６への密着状態が悪くなってウインドーガラス６上の水分を拭き取れずに拭き残しが生じる虞がある。
黒鉛やマイカのような粒子の形状が鱗片状の形態をとる鱗片状粉体９の場合は、払拭表層部７を形成させるときに、鱗片状の粒子が払拭表層部７の厚み方向に魚の鱗が並ぶように積層する形態をとる。
ここで、払拭表層部７の鱗片状粉体９の粒度分布を測定するのに採用した沈降式の粒度分布測定方法について説明する。
沈降法は、流体中を沈降する粒子の速度が粒径によって異なることを利用して粒度分布を求めるものであり、粒度測定を行う上で最も一般的とされている測定方法である。粒子濃度の時間的変化を測定することによって、粒度分布を求めることができる。粒子濃度の測定には、深さＨ以上又は以下の全濃度変化を測定する積算法や、深さＨにおける濃度変化を測定する増分法等がある。さらに、積算法には沈降天秤法、比重計法、圧力法といった方式があり、増分法ではピペット法、比重天秤法、光透過法、Ｘ線透過法等がある。この発明における粒度分布測定は、これらのうちで、増分法であって、遠心沈降法による光透過測定法を用いている。測定環境条件は、温度２３±２℃、湿度５０±１０％の雰囲気中で分散媒に蒸留水を使用して測定している。
鱗片状粉体９を固定させるために使用するバインダー１０のシリコーン系ゴム組成物は、硬化後のゴム硬度がＪＩＳ−Ｋ６２５３で規定されたデュロメータ・タイプＡで測定したときに４０〜７０度であることが好ましい。硬化後のゴム硬度が４０度より低いと、満足のいく摺動性が得られなくなり、また７０度より高いと、撥水性被膜を形成したウインドーガラス６の表面に付着した異物で傷つきやすく、拭きスジとなりやすい。このシリコーン系ゴム組成物として使用されるシリコーン生ゴムとしては、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴム、フロロシリコーン生ゴム等が例示される。これらは必要な特性を満足できる範囲であれば、一種だけでなく、二種以上を混合して用いてもよい。
払拭表層部７の表面粗さは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１による中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．８〜５μｍ、より好ましくは、１〜３μｍであることがよい。中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．８μｍより小さいと、摺動性が悪くビビリが発生し易くなるので好ましくない。中心線平均粗さ（Ｒａ）が５μｍより大きいと、摺動性は良好であるが、払拭性能が低下するので好ましくない。
シリコーン系ゴム組成物の強度を向上させる補強充填剤としては、好ましくは補強用微粉末シリカが用いられる。その粒径は、０．００５〜０．０３μｍのものが好ましく、体積充填率で１０〜２５％になるように配合されることが望ましい。体積充填率が１０％より少ないと、十分な補強効果が得られず、２５％を超えると混練、成形等の加工が困難になる。シリコーン系ゴム組成物を硬化させるには、従来普通に行われている方法で差し支えないが、中でも、縮合反応又は付加反応のいずれかによることが好ましい。縮合反応により硬化させる場合の加硫剤としては、一般に有機過酸化物が用いられ、例えば、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。付加反応で硬化させる場合には、白金系触媒を用いた水素基とビニル基の付加反応が挙げられる。
具体的には、シリコーンゴム溶液（有効成分３０％）１００重量部に対して白金触媒を０．２〜１．４重量部添加することで、鱗片状粉体９の配合量が多い場合や黒鉛中に含まれるイオウ成分等による加硫阻害によるバインダー１０の接着強度が低下しないようにすることが望ましい。
鱗片状粉体９とバインダー１０との配合比は、重量比で鱗片状粉体９が１に対しバインダー１０が０．３〜１．２の割合で払拭表層部７を構成している。そして、鱗片状粉体９の付着量は、０．１〜５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることが好ましい。鱗片状粉体９の付着量が０．１ｍｇ／ｃｍ２より少ないと、望まれる摺動性が得られないし、５ｍｇ／ｃｍ２より多すぎると、払拭性が悪くなるので好ましくない。
鱗片状粉体９の付着量は次のようにして測定する。すなわち、鱗片状粉体９を２個共取りとしたワイパーブレード連接素体に付着させてから、バインダー１０であるシリコーン系ゴム組成物で固定させる場合には、鱗片状粉体９を付着させる前のワイパーブレード連接素体と鱗片状粉体９を付着させた後のワイパーブレード連接素体との各重量の差から計算により求める。鱗片状粉体９とバインダー１０のシリコーン系ゴム組成物とを前もって混合して調製した溶液をスプレー塗装する場合には、スプレー塗装する前のワイパーブレード連接素体重量と、スプレー塗装後熱処理を行ったワイパーブレード連接素体重量との差から計算により求める。
同様に、鱗片状粉体９を固定するバインダー１０のシリコーン系ゴム組成物の付着量は、０．０５〜５ｍｇ／ｃｍ２の範囲であることが好ましい。シリコーン系ゴム組成物の付着量が０．０５ｍｇ／ｃｍ２より少ないと鱗片状粉体９を十分に固定できず、逆に５ｍｇ／ｃｍ２より多いと、鱗片状粉体９の固定能力は十分であるが、摺動性を劣化させてしまうので好ましくない。
この払拭表層部７の厚みは３〜４０μｍの範囲で調整されることが望ましい。払拭表層部７が３μｍよりも薄いと、粒径が０．３〜６０μｍの鱗片状粉体９が所定の耐久性を維持するために必要な多数層存在できないこととなり、初期の摺動性は満足しても実使用を考えたときの耐久性が不足するために好ましくない。また、払拭表層部７が４０μｍを超えると、払拭表層部７にクラックが発生する危険が生じ、これが原因となって払拭性が低下するので好ましくない。
リップ部４の先端部に鱗片状粉体９を固定させる方法としては、成形されたワイパーブレード１に鱗片状粉体９を付着させておき、鱗片状粉体９の固定に使用されるバインダー１０のシリコーン系ゴム組成物で被覆して硬化させてもよいし、シリコーン系ゴム組成物に鱗片状粉体９を分散させておき、それを成形されたワイパーブレード１に積層してもよい。鱗片状粉体９を付着させる方法としては、縦型・横型・Ｖ型・Ｓ型といったタンブラーを用いたり、粉体塗装機を用いることができる。
付着させた鱗片状粉体９をシリコーン系ゴム組成物で被覆させる方法としては、スプレー塗装やディッピング等の方法を挙げることができ、この場合にはシリコーン系ゴム組成物をトルエンのような適当な溶剤を溶媒に用いて適当な濃度に調整しておく。鱗片状粉体９を分散させたバインダー１０のシリコーン系ゴム組成物で積層する方法としては、トルエンのような適当な溶剤を溶媒に用いたシリコーン系ゴム組成物溶液中に鱗片状粉末９を分散させておき、ディッピング、吹き付け（スプレー）、プレス等の方法で積層することができる。このとき、同じ操作を複数回繰り返して払拭表層部７の所望の厚みを形成することが望ましい。
例えば、スプレー塗装により、形成されたワイパーブレード１の表面に形成させる場合の調合の一例を示すと、３重量％シリコーン系ゴム組成物溶液１００部に対して鱗片状粉体９を５部添加、分散させたものが挙げられる。鱗片状粉体９の付着量は、０．１〜５ｍｇ／ｃｍ２を目安とする。バインダー１０であるシリコーン系ゴム組成物の塗布・付着量は、０．０５〜５ｍｇ／ｃｍ２を目安とする。このバインダー１０のシリコーン系ゴム組成物を硬化させるには、スプレー塗装した後に１５０〜２００℃で５〜３０分、より好ましくは、１８０〜２００℃で１０〜１５分の熱処理を行えばよい。
熱処理の温度が１５０℃より低いとオーブン内の昇温時間は短縮されるが、シリコーン系ゴム組成物を十分に硬化させるに要する時間が長くなり、生産に要する時間が長くなるため好ましくない。２００℃よりも高いとオーブン内の温度を２００℃に昇温するまでの時間が長くなり、バインダー１０の成分の熱劣化を招くおそれが生じるため好ましくない。
ここで使用するシリコーン系ゴム組成物のバインダー１０は、白金触媒を用いて加熱することにより架橋硬化させるものであるが、上記温度範囲において、５分より短い時間だと十分な熱量がワイパーブレード１全体に与えられないため、シリコーンゴム系組成物の硬化が不十分となる。硬化が不十分であると摺動性に悪影響を与えるだけでなく、摺動性フィラーをワイパー表面に固定する力が弱まるため、ワイパー往復動作時に摺動性フィラーの脱落が早く起こり、耐久性が劣るという問題が生じる。３０分よりも長く熱処理すると硬化に必要な熱量以上の熱が供給されることになり、シリコーン系ゴム組成物の劣化が生じ始めるので好ましくない。
次に、以上のような構成を有する実施の形態の作用について説明する。
この発明の実施の形態に係るワイパーブレード１を使用して撥水被膜１１を形成したウインドーガラス６を払拭した場合には、ワイパーブレード１の進行方向が変わる度に、リップ部４の先端の払拭部位が反転するが、この反転の際にリップ部４の先端面５が撥水被膜１１に接触し、先端面５に払拭表層部７を設けていない場合にはリップ部４の角部８が撥水被膜１１を削り取る現象が生じる。したがって、ワイパーの連続運転の進行に伴って、撥水被膜１１が徐々に削り取られることになる。
そこで、この発明の実施の形態に係るワイパーブレード１を使用して撥水被膜１１を形成したウインドーガラス６を払拭した場合には、第５ａ図及び第５ｂ図に示したように、その払拭動作の進行に従って払拭表層部７の表面が摩耗して行き、鱗片状粉体９が払拭表層部７から脱落し、ウインドーガラス６上の撥水被膜１１の上に移行する。
以下に、この発明の実施の形態に係るワイパーブレード１を使用した払拭動作について、第４図乃至第７図に従って詳しく説明する。
第６図は、払拭表層部の長手方向側から見た払拭表層部の要部拡大図である。第７図は、払拭表層部とウインドーガラスとの関係を模式的に示した拡大説明図である。
第４図及び第７図に示したように、この発明の実施の形態に係るワイパーブレード１にあっては、鱗片状粉体９が払拭表層部７の厚み方向に積層されており、鱗片状粉体９同士はバインダー１０によって互いに繋ぎ止められている。このため、第５図に示したように、撥水被膜１１に接触する払拭表層部７の表面には、表面部に位置する払拭表層部７の長手方向に沿って並んだ隣り合う鱗片状粉体９ａ，９ａ，・・・の間からそれよりも奥にある鱗片状粉体９ｂ，９ｂ，・・・が見える状態にある。また、表面部に位置する鱗片状粉体９ａ，９ａ，・・・の表面にはバインダー１０が点在している。したがって、鱗片状粉体９の表面がバインダー１０で完全に被われた状態にないので、バインダー１０に繋ぎ止められていながらも鱗片状粉体９の表面が撥水被膜１０に接触するため、ワイパーブレード１の摺動性が保たれることになる。他方、鱗片状粉体９に対するバインダー１０の配合比が前述のように低く抑えられているからバインダー１０の結合力が小さいため、ワイパーブレード１の払拭動作の進行とともに表面部の鱗片状粉体９ａから少しずつ脱落していくことになる。表面部に位置する鱗片状粉体９ａが脱落しても、奥にある鱗片状粉体９ｂが表面に現れることで、変わらぬ摺動性が得られる。また、バインダー１０の付着量を前述した量に調整することで、複数の鱗片状粉体９とバインダー１０とが塊となって脱落することがないから、払拭表層部７の表面部に大きな段差が生じることがないため、払拭性能が低下することがない。
払拭前のウインドーガラス６の表面には、第７ａ図に示したように、撥水被膜１１の撥水成分１１ｈが隙間なく整列しており、その上に雨滴１２が乗っている。そこで、鱗片状粉体９と鱗片状粉体９を払拭部位の表面に固定させるためのバインダー１０とを有する払拭表層部７が形成されているこの発明に係るワイパーブレード１によって雨滴１２を払拭すると、その払拭動作の進行に従って払拭表層部７の表面が摩耗して行き、鱗片状粉体９が払拭表層部７から脱落するとともに鱗片状粉体９を繋ぎ止めていたバインダー１０も払拭表層部７から脱落する。このようにして、払拭に関与する払拭表層部７の先端部の厚みが徐々に薄くなり、ついにはリップ部４の先端面５も僅かながら摩耗することになる。
そして、払拭表層部７から脱落したバインダー１０及びワイパーブレード１のリップ部４は、両者ともシロキサン結合を基本骨格とするオルガノポリシロキサンからなる撥水性のシリコーン系ゴム組成物であって、撥水被膜１１に類似した成分であるため、第７ｂ図及び第７ｃ図に示したように、払拭動作中にワイパーブレード１のリップ部４によって削り取られた撥水被膜１１の撥水成分１１ｈの凹部１３に、バインダー１０の脱落成分１０ｄ又はリップ部４の脱落成分４ｄが入り込むことで撥水被膜１１の削り取られた部分が補修されることになる。
ここで、特筆すべきは、バインダー１０の脱落成分１０ｄ又はリップ部４の脱落成分４ｄによる撥水被膜の１１の補修作用である。
払拭動作中のワイパーブレード１にあっては、ネック部２を基準にワイパーブレード１の進行方向と反対方向にリップ部４が傾くこととなり、リップ部４の側面がウインドーガラス６を払拭する状態になるため、常に払拭表層部７が撥水被膜１１に押しつけられていることになる。したがって、バインダー１０の脱落成分１０ｄ又はリップ部４の脱落成分４ｄは、単に撥水被膜１１の撥水成分１１ｈの凹部１３に導かれるだけでなく、撥水被膜１１の撥水成分１１ｈの凹部１３に擦り込まれることになり、バインダー１０の脱落成分１０ｄ又はリップ部４の脱落成分４ｄが撥水被膜１１に類似した成分であることと相俟って結合力をも生じるから、撥水被膜１１の補修効果が極めて良好なものとなる。そして、バインダー１０の脱落成分１０ｄ又はリップ部４の脱落成分４ｄが撥水性を有しているから撥水被膜１１としての機能を維持することができる。
次に、払拭表層部７から脱落した鱗片状粉体９の作用について説明する。
払拭表層部７から脱落した鱗片状粉体９は、一旦は撥水被膜１１上に散在するが、雨水によりウインドーガラス６から流れ落とされたり、ワイパーブレード１の払拭動作により払拭されてワイパブレード１の折り返し位置に押しやられる。つまり、鱗片状粉体９はワイパーブレード１の払拭動作によって水滴やほこり等と一緒に撥水被膜１１上から払拭されるが、同時に払拭表層部７から新しい鱗片状粉体９が継続的に脱落するため、ワイパーブレード１の払拭動作中においては撥水被膜１１上に一定量の鱗片状粉体９がほぼ均等に分布することとなる。
第８図は、ウインドーガラス上をワイパーブレードが移動している状態及び鱗片状粉体の作用を模式的に示した拡大説明図である。
ワイパーブレード１の払拭動作によって、撥水被膜１１上にほぼ均等に分布している鱗片状粉体９の上をワイパーブレード１の払拭表層部７が擦るようにして移動していくが、このとき撥水被膜１１上にあるすべての鱗片状粉体９が払拭されるわけではなく、払拭されるものと払拭されないものとが生じる。払拭表層部７から脱落した形状の大きな鱗片状粉体９は移動に対する抵抗力が大きいため撥水被膜１１上に留まることになるが、ワイパーブレード１の払拭動作の進行に伴ってワイパーブレード１の折り返し部に次第に払拭されて、ついには撥水被膜１１上から払拭されてしまうことになる。
つまり、ワイパーブレード１の払拭表層部７で鱗片状粉体９が払拭される場合には、払拭表層部７の外表面に引きずられるようにして鱗片状粉体９が一緒に移動するし、ワイパーブレード１の払拭表層部７で鱗片状粉体９が払拭されない場合には、撥水被膜１１上に留まっている鱗片状粉体９の上を払拭表層部７が乗り越えていくこととなる。
いずれの場合であっても、撥水被膜１１と払拭表層部７の外表面との間には、鱗片状粉体９が介在した状態を維持しつつワイパーブレード１の払拭動作が進行するため、ワイパーブレード１の摺動抵抗が極めて小さくなり、良好な摺動性が得られる。
したがって、実施の形態に示したワイパーブレード１によれば、ワイパーブレード１の払拭動作によって削り取られた撥水被膜１１の凹部１３は、ワイパーブレード１の払拭動作に伴い払拭表層部７から脱落するバインダー１０が補修し、同時に払拭表層部７から脱落した鱗片状粉体９が撥水被膜１１上にほぼ均等に分布し、その上を払拭表層部７が移動することを繰り返すため、長期に渡って撥水効果を維持するとともに高い摺動性能を保つことができる。
なお、ワイパーブレード１の払拭動作中にウインドーガラス６上に鱗片状粉体９がほぼ均等に分布していても、鱗片状粉体９の大きさが粒径で０．３〜６０μｍと極めて小さく、繰り返しワイパーブレード１の払拭表層部７がその上を移動するため鱗片上粉体９同士が重なり合うこともないので、運転者の視界を妨げるようなことはない。
また、実施の形態にあってはウインドーガラス６の表面に撥水被膜１１を塗布した場合について説明したが、この発明はこのような用途に限られることはなく、撥水被膜１１を塗布していないウインドーガラス１においても鱗片状粉体９による高い摺動効果が得られるものである。撥水被膜１１がない場合には、払拭表層部７から脱落したバインダー１０はワイパーブレード１の払拭動作によってウインドーガラス１上から払拭され、又は雨水によってウインドーガラス１上から流し落とされる。
実施例
次に、この発明の実施例と実施例を評価するための比較例を挙げるが、この発明はこれらの実施例に限られるものではない。
最初に、ワイパーブレードの摺動抵抗に関する性能を確認するために作製した実施例と比較例及びそれらの試験結果について説明する。
［実施例１］
シリコーンゴムコンパウンド「ＫＥ−５７１ｕ」（商品名、信越化学工業（株）製）１００重量部に対し、加硫剤「Ｃ−８」（商品名、信越化学工業（株）製。化合物名は２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−ブチルパーオキシ）ヘキサン）を２重量部添加して２本ロールで十分混練し、適当な厚み、長さに分出しした。この分出ししたシリコーンゴム組成物を用いて、先端面側を合わせた共取りの状態で、加熱圧縮成形法を利用して（処理条件：１７０℃、４分）、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を３重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−１０Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜５５μｍ、平均粒径１０μｍ、形状は鱗片状）５重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．０２重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量１．２ｍｇ／ｃｍ２であった。熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［実施例２］
実施例２では、実施例１において、天然黒鉛として「ＢＦ−１０Ａ」に代えて「ＢＦ−５Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜２５μｍ、平均粒径５μｍ、形状は鱗片状）を用いたこと以外は、すべて実施例１と同様の操作を行い、２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［比較例１］
比較例１は、天然ゴム製の市販ワイパーブレード（日本ワイパーブレード（株）製）を使用した。
［比較例２］
比較例２は、実施例１において、粉体として「ゴッドボールＥ−２Ｃ」（商品名、鈴木油脂工業（株）製。多孔質シリカ。沈降式粒度分布測定法による粒度分布０．５〜３μｍ、平均粒径１．０μｍ、形状は球状）を使用したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い、２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［比較例３］
比較例３は、実施例１において、塗膜（払拭表層部７）の平均厚さを２μｍ、粉体付着量０．０９ｍｇ／ｃｍ２シリコーン系ゴム組成物平均付着量０．０４ｍｇ／ｃｍ２で形成した以外は実施例１と同様の操作を行い、２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［試験１］
ＪＩＳ−Ｄ５７１０に規定される払拭性能及び払拭耐久性能を評価する際に用いる試験装置に準拠した試験装置を使用して、この試験装置のウインドーガラス６の表面を撥水処理剤「超ガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）で処理し、１日放置した。その後、ワイパーブレードを取り付け、無水の状態、及び５００ミリリットル／分の水をガラス面にほぼ均一に噴霧し、散水した状態で作動させたときのそれぞれの動作電流値を、市販の天然ゴム製ワイパーブレード（比較例１）の値を１００としたときの指数で評価した。
その結果、この発明に係るワイパーブレードである実施例１では、無水時の動作電流値が８５、散水時の動作電流値が９３を示し、実施例２では、無水時の動作電流値が８７、散水時の動作電流値が９４を示した。これにより、実施例１及び実施例２は、市販の天然ゴム製ワイパーブレード（比較例１）に対して、無水時で１３〜１５％、散水時で６〜７％の摺動性の向上が認められた。
これに対して、実施例１及び２の鱗片状粉体の代わりに球状粉体を使用した比較例２では、無水時の動作電流値が９７、散水時の動作電流値が９８を示し、市販の天然ゴム製ワイパーブレード（比較例１）と比べて、摺動性をあまり改善できなかった。
また、実施例１の払拭表層部７の厚みを薄くした比較例３では、無水時の動作電流値が９７、散水時の動作電流値が９７を示し、市販の天然ゴム製ワイパーブレード（比較例１）や球状粉体を使用したワイパーブレード（比較例２）と比べて、摺動性に関し僅かな改善効果が見られた。
［試験２］
試験１の試験装置を使用し、この試験装置のウインドーガラス６の表面を撥水処理剤「超ガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）で処理し、１日放置した。その後、ワイパーブレード１を取り付け、５００ミリリットル／分の水をウインドーガラス６面にほぼ均一に噴霧した状態で、ワイパブレード１の動作速度４０回／分で長時間作動させた。具体的には、作動回数５万回から５万回置きに３０万回まで計６回の撥水状態を観察した。
その結果、比較例１では、５万回目にワイパー作動面積中に撥水被膜１１の剥がれが発見され、１５万回目にはワイパー作動面積中に２０％以上の撥水被膜１１の剥がれが発見された。粉体に鱗片状の黒鉛を使用した実施例１及び実施例２では２５万回を超えても撥水被膜１１の剥がれは発見されず、摺動性が良好であった。また、球状粉体を使用した比較例２では、２５万回程度までしか撥水被膜１１の剥がれを防止することはできず、その後作動回数の増加によりびびりの発生も確認された。さらに、粉体に鱗片状の黒鉛を使用したが払拭表層部７の厚みの薄い（２μｍ）比較例３では、２０万回目にワイパー作動面積中に撥水被膜１１の剥がれが発見され、払拭表層部７の厚みの厚い（２０μｍ）実施例１及び実施例２とに比べ耐久性に欠けることがわかった。
次に、ビビリ発生の有無及び拭き残しの有無から払拭性能を確認するために作製した実施例と比較例及びそれらの試験結果について説明する。
［実施例３］
シリコーンゴムコンパウンド「ＫＥ−５７１ｕ」（商品名、信越化学工業（株）製）１００重量部に対し、加硫剤「Ｃ−８」（商品名、信越化学工業（株）製。化合物名は２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−ブチルパーオキシ）ヘキサン）を２重量部添加して２本ロールで十分混練し、適当な厚み、長さに分出しした。この分出ししたシリコーンゴム組成物を用いて、先端面側を合わせた共取りの状態で、加熱圧縮成形法を利用して（処理条件：１７０℃、４分）、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を６重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−１０Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜５５μｍ、平均粒径１０μｍ、形状は鱗片状）１０重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．０８重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量１．２ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／０．６、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は２．３μｍであった。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［実施例４］
実施例４では、実施例３と同様に、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を６重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−１０Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜５５μｍ、平均粒径１０μｍ、形状は鱗片状）６．７重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．０８重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量１．０ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／０．９、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は１．８μｍであった。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［実施例５］
実施例５では、実施例３と同様に、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を６重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−５Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜２５μｍ、平均粒径５μｍ、形状は鱗片状）５重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．１２重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量０．８５ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／１．２、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は１．３μｍであった。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［比較例４］
比較例４は、塗膜（払拭表層部７）の平均厚さを１μｍとした以外は実施例３と同様のワイパーブレード１を得た。このときの、粉体付着量０．０６ｍｇ／ｃｍ２、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は１．２μｍであった。
［比較例５］
比較例５は、塗膜（払拭表層部７）の平均厚さを５０μｍとした以外は実施例３と同様のワイパーブレード１を得た。このときの、粉体付着量３ｍｇ／ｃｍ２、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は５．２μｍであった。
［比較例６］
比較例６では、実施例３と同様に、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、ワイパーブレード連接素体のリップ部４に天然黒鉛「ＢＦ−１０Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜５５μｍ、平均粒径１０μｍ、形状は鱗片状）を直接振りまき、刷毛でその表面を均して均一な厚さに付着させた。このときの鱗片状粉体９の平均厚さは１μｍであった。
［比較例７］
比較例７では、実施例３と同様に、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を６重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−１０Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜５５μｍ、平均粒径１０μｍ、形状は鱗片状）３．４重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．０８重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量０．７ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／１．８、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は１．４μｍであった。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［比較例８］
比較例８では、実施例３と同様に、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を６重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−３Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布０．２〜１５μｍ、平均粒径３μｍ、形状は鱗片状）１０重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．０８重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量１．２ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／０．６、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は１．１μｍであった。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［比較例９］
比較例９では、実施例３と同様に、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を６重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−２０Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜１２５μｍ、平均粒径２０μｍ、形状は鱗片状）１０重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．０８重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量１．２ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／０．６、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は５．２μｍであった。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［実施例６］
実施例６では、実施例３と同様に、２本１連のワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
また、メチルビニルシリコーン系ゴム組成物を６重量％含有するトルエン溶液１００重量部に、マイカ「Ａ−５００」（商品名、（株）山口雲母工業所製。平均粒径９〜１４μｍ、形状は鱗片状）１０重量部と白金触媒「ＣＡＴ−ＰＬ−２−１０」（商品名、信越化学工業（株）製）０．０８重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体にスプレー塗装し、１８０℃、１０分で熱処理を行った。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは２０μｍ、粉体付着量１．４ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／０．６、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は２．２μｍであった。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。リップ部４を形成するシリコーン系ゴム組成物の硬化後の硬度は６８度、粉体を固定するのに用いたシリコーン系ゴム組成物は、硬化後の硬度が５０度であった。
［実施例７］
実施例７では、実施例６において、塗膜（払拭表層部７）の平均厚さを５μｍ、粉体付着量０．４ｍｇ／ｃｍ２、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は１．２μｍとした以外は、実施例６と同様のワイパーブレード１を得た。
［比較例１０］
比較例１０は、実施例３において、粉体として「Ｂ−７２」（商品名、（株）山口雲母工業所製。マイカ。平均粒径３００μｍ、形状は鱗片状）を使用し、塗膜（払拭表層部７）の平均厚さを５０μｍとした以外は、実施例３と同様の操作を行い、ワイパーブレード１を得た。このときの粉体付着量は３．８ｍｇ／ｃｍ２、粉体／バインダーの比率は１／０．６、外表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は５．２μｍであった。
［比較例１１］
比較例１１は、実施例１と同様にワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
熱処理後のワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、全体が同一のシリコーン系ゴム組成物で形成された２本のワイパーブレード１を得た。ワイパーブレード１のリップ部４には何ら表面処理を行わなかった。
［比較例１２］
比較例１２は、実施例１と同様にワイパーブレード連接素体を成形し、このワイパーブレード連接素体を、強制排気式オーブン中で二次加硫（処理条件：２００℃、２時間）を行った。
次に、撥水処理剤「ぬりぬりガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）１００重量部に、天然黒鉛「ＢＦ−１０Ａ」（商品名、（株）中越黒鉛工業所製。沈降式粒度分布測定方法による粒度分布１〜５５μｍ、平均粒径１０μｍ、形状は鱗片状）５重量部を加えて十分撹拌して調製した。
この溶液をこのワイパーブレード連接素体のリップ部４にスプレー塗装し、常温で放置乾燥した。このときの塗膜（払拭表層部７）の平均厚さは５μｍであった。この撥水処理剤の塗膜を設けたワイパーブレード連接素体を、切断面の上下から回転刃を当てる方法で切断して、２本のワイパーブレード１を得た。
［試験３］
ＪＩＳ−Ｄ５７１０に規定される払拭性能及び払拭耐久性能を評価する際に用いる試験装置に準拠した試験装置を使用して、この試験装置のウインドーガラス６の表面を撥水処理剤「ぬりぬりガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）で処理し、１日放置した。その後、ワイパーブレードを取り付け、無水の状態、及び５００ミリリットル／分の水をガラス面にほぼ均等に噴霧し、散水した状態で作動させたときのワイパーブレードの動作状態を観察評価した。ビビリもなく円滑な摺動状態を維持してワイパーブレードが作動している場合を「良好」と判断した。パネラーは５人とし、評価は多数決によった。
その結果、表１に示したように、実施例３乃至７については、すべて初期摺動状態が良好であった。比較例４、５、６、９、１０については、すべて初期摺動状態が良好であったが、比較例７及び８については、ビビリが発生した。
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［試験４］
ＪＩＳ−Ｄ５７１０に規定される払拭性能及び払拭耐久性能を評価する際に用いる試験装置に準拠した試験装置を使用して、この試験装置のウインドーガラス６の表面を撥水処理剤「ぬりぬりガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）で処理し、１日放置した。その後、ワイパーブレードを取り付け、５００ミリリットル／分の水をガラス面にほぼ均等に噴霧した状態で、ワイパブレード１の動作速度４０回／分で長時間作動させた。具体的には、５０万回作動後の動作状態を観察評価した。ビビリもなく円滑な摺動状態を維持してワイパーブレードが作動している場合を「良好」と判断した。パネラーは５人とし、評価は多数決によった。
その結果、表１に示したように、実施例３乃至７については、すべて５０万回動作後の摺動状態が良好であった。比較例５、９及び１０については５０万回動作後の摺動状態が良好であったが、比較例４及び６については、ビビリが発生した。比較例７及び８については、初期摺動状態でビビリが発生したため、５０万回動作後の摺動状態を評価する試験は行わなかった。
［試験５］
ＪＩＳ−Ｄ５７１０に規定される払拭性能及び払拭耐久性能を評価する際に用いる試験装置に準拠した試験装置を使用して、この試験装置のウインドーガラス６の表面を撥水処理剤「ぬりぬりガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）で処理し、１日放置した。その後、ワイパーブレードを取り付け、ウインドーガラスの全面に霧吹きで水をかけた後、ワイパーブレードの動作状態を観察評価した。ビビリもなく拭き残しの筋も観察されない場合を「良好」と判断した。パネラーは５人とし、評価は多数決によった。
その結果、表１に示したように、実施例３乃至７については、すべて初期払拭性が良好であった。比較例４及び６については、初期払拭性が良好であったが、比較例５、９及び１０については拭き残しの筋が観察され、比較例７及び８についてはビビリが発生し払拭性を判定するに至らなかった。
［試験６］
ＪＩＳ−Ｄ５７１０に規定される払拭性能及び払拭耐久性能を評価する際に用いる試験装置に準拠した試験装置を使用して、この試験装置のウインドーガラス６の表面を撥水処理剤「ぬりぬりガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）で処理し、１日放置した。その後、ワイパーブレード１を取り付け、５００ミリリットル／分の水をガラス面にほぼ均等に噴霧した状態で、ワイパブレード１の動作速度４０回／分で長時間作動させた。具体的には、５０万回作動後の動作状態を観察評価した。ビビリもなく拭き残しの筋も観察されない場合を「良好」と判断した。パネラーは５人とし、評価は多数決によった。
その結果、表１に示したように、実施例３乃至７については、すべて５０万回動作後の払拭性が良好であった。比較例４及び６についてはビビリ発生し、比較例５、９及び１０については拭き残し筋が観察された。比較例７及び８については、初期払拭性の試験でビビリが発生したため、５０万回動作後の払拭状態を評価する試験は行わなかった。
［試験７］
ＪＩＳ−Ｄ５７１０に規定される払拭性能及び払拭耐久性能を評価する際に用いる試験装置に準拠した試験装置を使用して、この試験装置のウインドーガラス６の表面を撥水処理剤「ぬりぬりガラコ」（商品名、（株）ソフト９９コーポレーション製。シラン化合物）で処理し、１日放置した。その後、ワイパーブレード１を取り付け、５００ミリリットル／分の水をガラス面にほぼ均等に噴霧した状態で、ワイパブレード１の動作速度４０回／分で長時間作動させた。具体的には、実施例１、実施例３、比較例１、比較例１１及び比較例１２について、５万回から５万回おきに３０万回まで計６回の作動後の動作状態及び撥水状態を観察評価した。
その結果、実施例１及び２については、３０万回動作後も摺動性は良好であり、撥水被膜１１の剥がれが認められなかった。比較例１は初期動作時にビビリが発生し、５万回動作後に撥水被膜１１の剥がれが見つかり、１５万回動作後では払拭面積の２０％以上の撥水被膜１１の剥がれが見つかった。比較例１１は初期動作時にビビリが発生し、１０万回動作後に撥水被膜１１の剥がれが見つかり、１５万回動作後では払拭面積の１０％以上の撥水被膜１１の剥がれが見つかった。比較例１２は初期動作は良好であったが鱗片状粉体９の早期脱落が発生し、その後ビビリが発生した。また、１５万回動作後に撥水被膜１１の剥がれが見つかり、２０万回動作後では払拭面積の２０％以上の撥水被膜１１の剥がれが見つかった。
以上の試験結果から、この発明の実施の形態に係るワイパーブレード１は、摺動性を有する鱗片状粉体９と、該鱗片状粉体９をリップ部４に固定するための撥水性を有するシリコーン系ゴム組成物からなるバインダー１０とを有する払拭表層部７を形成することにより、摺動性を格段に向上させ、その結果、ウインドーガラス６面の上に形成された撥水被膜１１を削り取り難くすることができた。また、ワイパーブレード１によって撥水被膜１１が削り取られることがあっても、削り取られた凹部１３をバインダー１０の脱落成分１０ｄ又はリップ部４の脱落成分４ｄが埋めるようにして順次補修していくので、実質的に撥水被膜１１が削り取られることが防止され、さらに、バインダー１０の脱落成分１０ｄ又はリップ部４の脱落成分４ｄが撥水被膜１１と類似の撥水性を有する成分からなっているため、長期に渡って撥水効果を維持することができる。
産業上の利用可能性
この発明は、摺動性を有する粉体を付着させたワイパーブレードに更なる改良を加え、静寂性、摺動性の性能を長く維持し、より安定した品質を保証できるようにしたので、良好な運転視界を確保するために必要な自動車、電車、船舶、航空機等の交通機関用のワイパーブレードに有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施の形態に係るワイパーブレードの一例を示す静止状態の模式的断面図である。
第２図は、同ワイパーブレードの一例を示す動作状態の模式的断面図である。
第３図は、同ワイパーブレードの一例を示すものであり、第１図の要部を拡大して示した模式的断面図である。
第４図は、同ワイパーブレードの一例を示すものであり、第３図における払拭表層部を更に拡大した断面図である。
第５ａ図は、同ワイパーブレードの一例を示すもので、払拭表層部の動作を説明した要部拡大断面図であり、払拭動作の初期を表している。
第５ｂ図は、同ワイパーブレードの一例を示すもので、第５ａ図とともに払拭表層部の動作を説明した要部拡大断面図であり、払拭動作が繰り返し行われた状態を表している。
第６図は、同ワイパーブレードの一例を示すものであり、払拭表層部の長手方向側から見た払拭表層部の要部拡大図である。
第７ａ図は、同ワイパーブレードの一例を示すもので、払拭表層部とウインドーガラスとの関係及びバインダーの作用を模式的に示した拡大説明図であり、払拭動作の初期を表している。
第７ｂ図は、同ワイパーブレードの一例を示すもので、払拭表層部とウインドーガラスとの関係及びバインダーの作用を模式的に示した拡大説明図であり、払拭動作が繰り返し行われ撥水被膜の一部が削り取られている状態を表している。
第７ｃ図は、同ワイパーブレードの一例を示すもので、払拭表層部とウインドーガラスとの関係及びバインダーの作用を模式的に示した拡大説明図であり、払拭動作が繰り返し行われ撥水被膜が補修されている状態を表している。
第８図は、同ワイパーブレードの一例を示すものであり、払拭表層部とウインドーガラスとの関係及び鱗片状粉体の作用を模式的に示した拡大説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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