JPH0577690A - 低摩擦ワイパーブレードラバー及びその製造方法 - Google Patents

低摩擦ワイパーブレードラバー及びその製造方法

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JPH0577690A
JPH0577690A JP3241411A JP24141191A JPH0577690A JP H0577690 A JPH0577690 A JP H0577690A JP 3241411 A JP3241411 A JP 3241411A JP 24141191 A JP24141191 A JP 24141191A JP H0577690 A JPH0577690 A JP H0577690A
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JP
Japan
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wiper blade
rubber
blade rubber
fine particles
silicone resin
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Pending
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JP3241411A
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English (en)
Inventor
Ryuzo Kamimura
隆三 上村
Ichiro Nakamura
一郎 中村
Eiji Kawasaki
英二 川崎
Toshio Takahashi
寿雄 高橋
Yutaka Matsuzawa
豊 松澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fukoku Co Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Fukoku Co Ltd
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイパーブレードの作動時に振動や音がな
く、払拭性がよく、耐久性に優れたワイパーブレードラ
バーを得る。 【構成】 天然ゴムまたは合成ゴムで形成された車両用
ワイパーブレードラバー表面にふっ素樹脂微粒子または
シリコーン樹脂微粒子が含浸されて構成されて成る低摩
擦ワイパーブレードラバー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両のガラス面についた
水滴や泥その他の汚れを拭き取る為に取り付けられるワ
イパーブレードラバーおよびその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来ワイパーブレードラバーとして用い
られる天然ゴム、合成ゴムは柔軟であり、湾曲したフロ
ントガラスに密着し、雨水、雪、泥、等を払拭するのに
適した材質であるが反面このままではガラスとゴムとの
摺動抵抗が大きすぎてモーターが停止したり、大きな振
動や音を伴う等の不具合が生じる。この為、従来からゴ
ム表面の低摩擦化がなされており、表面を化学的にハロ
ゲン化物で樹脂化し硬化層を設け低摩擦化する方法が、
特公昭35−4608号、特公昭37−3807号、特開昭51−1460
31号公報に提案されている。またモリブデンやグラファ
イトまたはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の
粉体を単体または合成ゴム、合成樹脂に有機溶剤を媒体
として含有させ、ゴム表面に塗布コーティングする方法
として、特開昭55−113545号、特開昭52−111135号、特
開昭55−15873 号公報等に記載された方法が挙げられ
る。さらに表面にPTFEや他のプラスチックフィルム
を貼り合わせた方法等も提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】表面をハロゲン化物で
処理し硬化層を設ける方法は従来技術の中で最も広く用
いられているが、摺動時の不具合に対して充分でなく、
特に小雨時または雨点が乾燥に至る過渡状態(セミドラ
イ状態)において摺動抵抗が上昇し、振動や音を伴う場
合がある。また、モリブデンその他の滑材を塗布する方
法では前記の不具合は初期的には改善されるものの、被
膜層自体対摩耗性がなかったり、基材との密着性が得ら
れない為、剥離、脱離が生じ耐久性に問題がある。また
この方法はガラスと接触する部分のエッジ精度を損ない
払拭性が低下する傾向があった。さらにフィルムを貼り
合わせる方法でも、密着性、コストアップの問題があ
り、エッジの柔軟性が失われる為払拭性が悪く、拭き残
しが発生する等の問題がある。
【0004】本発明の目的は、かかる問題点を克服し、
ワイパーブレードの作動時に振動や音がなく、払拭性が
良く、耐久性に優れたワイパーブレードラバーおよびそ
の製造方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はワイパーブレー
ドラバー表面を低摩擦化させるものであり、低摩擦係数
を有するふっ素樹脂微粒子あるいはシリコーン樹脂微粒
子を、減圧状態にあるワイパーブレードラバー表面に含
浸させ、基材表面にふっ素樹脂微粒子あるいはシリコー
ン樹脂微粒子の含浸層を設け、さらに好ましくは基材表
面をハロゲン化処理を行なうことにより上記問題点を解
決したものである。即ち、本発明の低摩擦ワイパーブレ
ードラバーは天然ゴムまたは合成ゴムで形成される車両
用ワイパーブレードラバー表面にふっ素樹脂微粒子また
はシリコーン樹脂微粒子が含浸されてなることを特徴と
するものである。
【0006】ワイパーブレードラバー成形物の素材とし
ては従来から用いられてきたゴム材でよく、天然ゴム、
合成ゴムまたはそのブレンド物が用いられる。添加剤と
してはカーボンブラック、オイル、酸化亜鉛、老化防止
剤、架橋剤、加硫促進剤等が適宜選択され、混練後加熱
プレスで成形される。この成形物はガラスと接触する薄
肉部を介して一対に成形されており、中央から精密に切
断する工程がとられる。
【0007】ふっ素樹脂微粒子としては例えばポリテト
ラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体(PFA)等がある。
【0008】またシリコーン樹脂微粒子としてはポリジ
メチルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、ポリメ
チルフェニルシロキサン等がある。
【0009】これらの樹脂微粒子は水または他の溶媒に
分散される。水以外の溶媒としてはパーフルオロポリエ
ーテルオイル、シリコーンオイル等から選択される。こ
れら溶媒に要求される特性としては樹脂微粒子を分散後
ワイパーブレードラバーを浸漬した状態で真空脱気する
為、20 mmHg 以下の圧力で蒸発が少ない溶媒が望まし
い。
【0010】これら樹脂微粒子の大きさは0.5 μm 以下
の単体であることが必要であり、望ましくは0.3 μm 以
下の粒径であり、ふっ素系またはシリコーン系の界面活
性剤で分散されていることが必要である。ただし0.5 μ
m 程度でも溶液自体がゴムを膨潤させるような有機溶
媒、例えばメチルアルコール、トルエン、アセトン、メ
チルエチルケトン、トリクロロエタン等であるか、また
は水溶液に対し水と親和性のあるメタノール、アセトン
等を一部混合し調整した液でも含浸ができる。しかし、
この場合ゴム内部に配合されている老化防止剤等の溶出
や、含浸後の乾燥工程に時間を要する等の問題も発生す
る。分散濃度としては分散状態を維持する為に通常2〜
20重量%に調整する。
【0011】含浸方法として、まずゴム成形物を80℃以
上の熱水で洗浄する。これは成形物の表面にあるゴム内
部から析出したワックスその他老化防止剤等の層を取り
除き、含浸効率を高める目的で実施される。洗浄後の成
形物を前記含浸液に浸漬する。その後容器を密閉後真空
脱気し20 mmHg 以下にする。真空脱気することによりゴ
ム成形物表面及び溶液中の空気は除去された状態にな
り、約10〜60分間脱気を行なった後すばやくリークさせ
常圧(大気圧)に戻す。含浸はこの際に起こりゴム表面
にふっ素樹脂微粒子またはシリコーン樹脂微粒子を大気
圧により圧入することができ、ワイパーブレードラバー
表面の低摩擦化が達成できるものである。減圧下に保持
する時間はゴム内部より発生する気泡が出なくなる時間
が目安となり、通常20〜30分間実施される。含浸される
樹脂の量は、容器内の真空度と時間、溶液の温度、濃
度、及び減圧常圧の繰り返し回数により左右される。
【0012】次に、基材表面にふっ素樹脂含浸層または
シリコーン樹脂含浸層ができた成形物のハロゲン化処理
を行なう。ハロゲン化処理をしなくとも低摩擦化されて
いるが、本発明では各々単独の処理を併用することでよ
り優れた低摩擦化と耐久性能を実現できたことが特徴と
なっている。
【0013】ハロゲン化の手段としては、ふっ素ガス、
塩素ガス、臭素液、ヨウ素液に接触させる方法、または
塩素化及び臭素化処理の場合には水に溶解した0.1 〜0.
5 重量%水溶液に浸漬する方法、さらにトリクロロイソ
シアヌル酸、次亜塩素酸溶液を用いて塩素化する方法等
が行なわれる。その後60℃で30分間乾燥させて表面処理
工程が終了する。
【0014】さらに、これらの処理を行なった後、従来
から使用されている二硫化モリブデン、グラファイト、
テフロン粉末等の滑材を含有するコーティング材の塗布
も可能である。
【0015】通常成形物は薄肉部分を介して一対に成形
されているものを用い処理され、その後中央部から精密
に切断されるが、初めからカットされているものであっ
ても良い。また、含浸液にあらかじめハロゲン化剤を添
加しておき、含浸処理とハロゲン化を同時に行なうこと
も可能である。ただし、ハロゲン化された表面にはふっ
素樹脂微粒子またはシリコーン樹脂微粒子は含浸されず
らく、含浸処理工程を先行すべきであるが、これに限定
されるものではない。
【0016】
【作用】前記方法で得られたワイパーブレードラバー
は、基材表面にふっ素樹脂微粒子またはシリコーン樹脂
微粒子が侵入し、表面に近い程その濃度は高くなってい
る。しかるにコーティングなどの手法と比較して剥離脱
落することがなく、さらにハロゲン化処理との相乗効果
で低摩擦で払拭性も良く、耐久性のあるワイパーブレー
ドラバーを提供するに至った。
【0017】
【実施例】以下本発明を実施例および比較例により説明
する。 <成形物の調整>加硫ゴムベースとして下記の配合を用
いた。
【表1】 バンバリーミキサーで混練り後加熱プレスにて160 ℃で
20分加硫し成形物を得た。この後80℃で10分間熱水に浸
漬攪拌し表面を洗浄した。
【0018】<含浸液の調整>PTFE懸濁水溶液の調
製として下記配合を用いた。
【表2】 ボールミルで攪拌混合し、0.5 μm 以下の単体となるま
で粉砕し懸濁水溶液とした。
【0019】<ハロゲン化液の調整>塩素ガスを水に混
合し、塩素濃度が0.3 %となるよう希釈調整した。
【0020】比較例1 洗浄されたワイパーブレードゴム成形物を耐圧密閉容器
に入れ、PTFE懸濁液を成形物全体が浸るまで満たし
た。密閉後、室温にて3×10-3 torr の真空状態に20分
保ち、その後リークさせ、水洗後60℃で20分間乾燥させ
た。
【0021】実施例1 比較例1の乾燥前のものをハロゲン化液に浸漬し攪拌し
ながら20分間反応させ、水洗した後、60℃で20分間乾燥
させた。
【0022】比較例2 比較例1の含浸処理を行なわず、前記ハロゲン化処理の
みを実施した従来品。
【0023】比較例3 比較例2においてハロゲン化処理を行なった後、クロロ
プレンゴムをバインダーとする40%二硫化モリブデン
(MoS2) パウダーを含有させたコーティング液を5μm
の厚さで塗布した。
【0024】実施例2 <含浸液の調整(シリコーン樹脂含浸液)>ポリジメチ
ルシロキサン懸濁水溶液の調整として下記配合を用い
た。
【表3】 ボールミルで攪拌配合し、0.5 μm 以下の単体となるま
で粉砕し、懸濁水溶液とした。
【0025】<シリコーン樹脂含浸およびハロゲン化処
理>比較例1の含浸方法と同じ方法でシリコーン樹脂を
含浸し、さらに、水洗後ハロゲン化液に浸漬し、攪拌し
ながら20分間反応させ、水洗後60℃で20分間乾燥させ
た。
【0026】以上の実施例および比較例の樹脂含浸処
理、ハロゲン処理および他の処理の有無をまとめて表1
に示す。
【表4】
【0027】<評価>実施例および比較例の各サンプル
を中央から切断し製品とした後、車両のワイパーブレー
ドに取付けた。ワイパーブレードは取付け付近の金具部
分にストレインゲージが貼り付けてあり、力に換算する
よう校正されている。これから出力される力と金具の抑
え圧力との関係から摩擦係数を算出する。作動は毎分45
分回往復するようにし、散水45秒、断水15秒をくり返
し、この時の摩擦係数の最大値と作動回数の経過を図1
に示した。また各作動回数における拭き残しスジの量の
経過について図2に示した。また振動や音の発生状態に
ついても観察した。
【0028】図1において、PTFE含浸だけおよびハ
ロゲン処理だけの比較例1,2は初期回数から摩擦係数
が大きく徐々に増大していく。これに伴ない振動や音が
大きくなる様子が観察された。モリブデンコーティング
を施した比較例3は初期回数においては摩擦も小さくス
ムースな作動をくり返すが15万回を経過した時点から急
激に増大し振動も大きくなった。これに対し実施例で
は、耐久しても摩擦が小さく安定した作動をすることが
示された。
【0029】図2においても、実施例では摩耗が進行せ
ず、良好な拭きであることが示された。
【0030】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の低
摩擦ワイパーブレードラバーはふっ素樹脂またはシリコ
ーン樹脂の微粒子と溶媒から成る溶液中に、ワイパーブ
レードラバーを浸漬した状態で20 mmHg 以下に減圧した
後、大気圧に戻すことにより、ワイパーブレードラバー
表面にふっ素樹脂微粒子またはシリコーン樹脂微粒子が
含浸されて成るものであって、実施例の結果からも明ら
かな如く、摩擦が小さく、振動や音が発生しにくく、払
拭耐久性の優れているという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例および比較例のワイパーブレードラバー
の耐久回数と摩擦係数の関係を示すグラフである。
【図2】実施例および比較例のワイパーブレードラバー
の耐久回数と拭き残し量の関係を示すグラフである。
フロントページの続き (72)発明者 川崎 英二 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 高橋 寿雄 埼玉県上尾市菅谷3丁目105番地 株式会 社フコク内 (72)発明者 松澤 豊 埼玉県上尾市菅谷3丁目105番地 株式会 社フコク内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然ゴムまたは合成ゴムで形成された車
    両用ワイパーブレードラバー表面にふっ素樹脂微粒子ま
    たはシリコーン樹脂微粒子が含浸されて成ることを特徴
    とする低摩擦ワイパーブレードラバー。
  2. 【請求項2】 ふっ素樹脂またはシリコーン樹脂の微粒
    子と溶媒から成る溶液中に、ワイパーブレードラバーを
    浸漬した状態で20 mmHg 以下に減圧した後、大気圧に戻
    すことによりワイパーブレードラバー表面にふっ素樹脂
    微粒子またはシリコーン樹脂微粒子を含浸させることを
    特徴とする請求項1記載の低摩擦ワイパーブレードラバ
    ーの製造方法。
  3. 【請求項3】 ワイパーブレードラバー表面に、ふっ素
    樹脂微粒子またはシリコーン樹脂微粒子を含浸させた後
    さらにハロゲン化することを特徴とする請求項2記載の
    ワイパーブレードラバーの製造方法。
JP3241411A 1991-09-20 1991-09-20 低摩擦ワイパーブレードラバー及びその製造方法 Pending JPH0577690A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004043721A (ja) * 2002-07-15 2004-02-12 Nichirin Co Ltd 塗料組成物
US7441302B2 (en) 2001-08-30 2008-10-28 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. Wiper blade
WO2025239370A1 (ja) * 2024-05-17 2025-11-20 バンドー化学株式会社 ワイパーブレードラバー及びその製造方法

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