ワイパブレード
【課題】粘弾性特性を確保しつつ、環境に与える負荷を低減させるワイパブレードを提供する。
【解決手段】ワイパブレードに有するブレードラバーは、ゴム材として天然ゴムとエポキシ化された天然ゴムとを使用し、補強材としてシリカ等の鉱物系補強材を使用する。これにより、天然由来の成分のみで高い粘弾性特性を有するものを得ることができる。好ましくは、エポキシ化率５０％のエポキシ化された天然ゴムの天然ゴムとの合計に対する配合量を２３重量％以上とすることで、先に述べた天然ゴムと石油由来のゴムとの組み合わせより優れた粘弾性特性を得ることができる。また、表面改質を電子線等の照射により行うことで、さらに高いレベルでの環境負荷低減を実現できる。
【解決手段】ワイパブレードに有するブレードラバーは、ゴム材として天然ゴムとエポキシ化された天然ゴムとを使用し、補強材としてシリカ等の鉱物系補強材を使用する。これにより、天然由来の成分のみで高い粘弾性特性を有するものを得ることができる。好ましくは、エポキシ化率５０％のエポキシ化された天然ゴムの天然ゴムとの合計に対する配合量を２３重量％以上とすることで、先に述べた天然ゴムと石油由来のゴムとの組み合わせより優れた粘弾性特性を得ることができる。また、表面改質を電子線等の照射により行うことで、さらに高いレベルでの環境負荷低減を実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス面上を払拭するワイパブレードに関し、特にワイパブレードに設けられるブレードラバーに適用して有効な技術である。
【背景技術】
【０００２】
乗用車、バス、トラック等の車両では、フロントウインドガラス、リアウインドガラス等のウインドガラスに付着した雨、雪、虫、前方を走行する車両により跳ね上げられた泥水等の付着物を払拭して運転者の視界を確保するためにワイパブレードが用いられる。
【０００３】
このワイパブレードに設けられるブレードラバーは、かつてはゴム材として天然ゴム（ＮＲ）のみを用いることが一般的であった。例えば特許文献１では、ＮＲを用いたブレードラバーがフロントガラスに貼り付くことを防ぐ目的で、リップ部にハロゲン処理等をしたブレードラバーのリップ部のカット面に極性のない塗料を塗布することが提案されている。
【０００４】
しかし、粘弾性特性によるブレードラバー騒音低減や耐劣化性の向上の要求により、ＮＲとクロロプレンゴム（ＣＲ）やブタジエンゴム(ＢＲ)とのブレンドが行われるようになってきた。そして、現在では、特許文献１の提案のような天然ゴムのみを用いたブレードラバーに代わって、上述のＣＲ等とブレンドしたものが一般的になっている。また、ブレードラバーでは、カーボンブラックがゴムの補強性に非常に優れており、ゴム補強材として圧倒的な実績があるため、これにより必要とされるゴム強度を得ている。
【０００５】
ここで、天然ゴムやブレンドゴムを用いた際には、表面改質のために塩素処理等が行われることが多かったため、これを防ぐ目的でシリコーン系ゴム製ワイパブレードも使用されている。例えば特許文献２では、シロキサン皮膜の形成を防ぐ等の目的で、ガラス面と接触する端縁部分の０．５ｍｍ以上の範囲が、シリコーン系生ゴムおよび充填材からなるシリコーン系ゴム組成物１００重量部に対して界面活性剤を０．５〜２０重量部配合した混合物からなるワイパブレードが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１３６６１６号公報
【特許文献２】特開平１１−１３９２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年では、地球温暖化防止のためのＣＯ２排出削減、化石燃料の枯渇問題などにより脱石油資源の要求が急速に高まっている。ブレードラバー材料においても例外でなく、脱石油資源と天然由来材料への転換が求められている。
【０００８】
しかしながら、ＣＲやＢＲは石油由来である。また、耐久性向上を狙ってエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が使用され始めているが、これについても同様である。さらに、ゴム補強材として使われているカーボンブラックも石油由来である。先にも述べたように、世界の動向がＣＯ２排出削減、脱石油資源の方向に進んでいる中で、ブレードラバー材として石油由来材料を多量に用いるのは好ましくない。特に、ＣＲは石油由来であるのみならず、多量のハロゲン（塩素）を含有している。近年の環境への負荷を配慮すると、多量のハロゲンを用いることは一層好ましくない。
【０００９】
ここで、特許文献２の提案のように、シリコーンゴムを用いた場合には、既に述べたように、天然ゴムを用いた場合にはない弊害が生じ、これを防ぐには新たな添加剤が必要となってしまう。また、シリコーンゴムも合成ゴムであるため、合成のためにコストがかかることは避けられず、環境負荷を十分に低減させることはできない。
【００１０】
そこで、ブレードラバーを構成する材料において、ゴムポリマー、補強材を天然由来として、高いレベルでの環境負荷低減を図ることが望まれていた。
【００１１】
本発明の目的は、粘弾性特性を確保しつつ、環境に与える負荷を低減させるワイパブレードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のワイパブレードは、ガラス面上を払拭するワイパブレードであって、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムと、鉱物系補強材とを含むブレードラバーを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のワイパブレードは、前記エポキシ化された天然ゴムは、前記天然ゴムとの合計に対する配合量が２３重量％以上であることを特徴とする。
【００１４】
本発明のワイパブレードは、前記エポキシ化された天然ゴムは、エポキシ化率が５０％であることを特徴とする。
【００１５】
本発明のワイパブレードは、前記鉱物系補強材はシリカであることを特徴とする。
【００１６】
本発明のワイパブレードは、前記ブレードラバーに照射処理がされることを特徴とする。
【００１７】
なお、本発明において単に「天然ゴム」という場合には、エポキシ化されていない天然ゴムを意味するものとする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ワイパブレードが有するブレードラバーは、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムと、鉱物系補強材とを含むので、天然由来の成分のみで高い粘弾性特性を有するものを得ることができる。これにより、粘弾性特性を確保しつつ、環境に与える負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態であるワイパブレードを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す保持部の詳細を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、ブレードラバーの製造方法の手順を概略的に示す概略手順図である。
【図５】（ａ）、(ｂ)は、それぞれ照射処理の反応形態を示す説明図である。
【図６】（ａ）は図２のリップ部のみにモノマーが結合された状態を示す拡大図であり、（ｂ）は図２のブレードラバー全体にモノマーが結合された状態を示す拡大図である。
【図７】天然ゴムに対するエポキシ化天然ゴムの配合量とｔａｎδとの相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるワイパブレードを示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す保持部の詳細を示す説明図である。
【００２１】
図１に示すように、ワイパブレード１１は車両１２のワイパアーム１３の先端に取り付けられ、図示しないワイパモータの駆動によりワイパアーム１３が揺動すると、ワイパアーム１３とともに揺動して車両１２のフロントウインドガラス１４（以下、ウインドガラス１４とする。）を払拭する。
【００２２】
このワイパブレード１１は、ウインドガラス１４の面上に直接接触するブレードラバー１５とブレードラバー１５を保持するラバーホルダ１６とを有し、ラバーホルダ１６の長手方向の両側には一対のカバー１７が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、ブレードラバー１５は、断面矩形のヘッド部２１とリップ部２２およびネック部２３とを備えた長手方向に略一様断面の棒状に形成されており、リップ部２２にてウインドガラス１４の面上に接触するようになっている。ネック部２３はヘッド部２１やリップ部２２に対して払拭方向の幅が狭く形成されており、これによりリップ部２２はヘッド部２１に対して払拭方向に傾動自在に結合されている。
【００２４】
ヘッド部２１とネック部２３との間にはそれぞれ払拭方向の両側面に開口するとともに長手方向に延びる保持溝２４が形成され、また、ヘッド部２１の両側面にはそれぞれ装着溝２１ａが長手方向に延びて形成されている。そして、これらの装着溝２１ａにはそれぞれ板ばね部材２５が装着されている。
【００２５】
板ばね部材２５は鋼板等の板材を打ち抜き加工することによりブレードラバー１５と同程度の長さ寸法の平板状に形成され、ウインドガラス１４に垂直な方向に弾性変形自在となっている。つまり、板ばね部材２５が装着されたブレードラバー１５は板ばね部材２５と一体的にウインドガラス１４に垂直な方向つまりその湾曲度合いを変化させる方向に弾性変形自在となっている。また、板ばね部材２５は自然状態では、その弾性変形自在な方向に向けてウインドガラス１４の曲率より強く湾曲しており、これにより、板ばね部材２５が装着されたブレードラバー１５もウインドガラス１４から離れた状態ではウインドガラス１４よりも強く湾曲している。
【００２６】
なお、図示する場合では、板ばね部材２５は鋼板により形成されているが、これに限らず、例えば硬質の樹脂等により形成するなど、ウインドガラス１４に垂直な方向に弾性変形自在なものであればよい。
【００２７】
ラバーホルダ１６は、樹脂材料により長手方向に延びる天壁部１６ａと天壁部１６ａの両側部からウインドガラス１４に向けて延びる一対の側壁部１６ｂとを備えた断面コの字形状に形成され、その長さはブレードラバー１５のほぼ半分程度に形成されている。ブレードラバー１５はその中間部分がラバーホルダ１６の内部に配置されてラバーホルダ１６により覆われており、リップ部２２のみが外部に露出する状態となっている。また、図１に示すように、一方の側壁部１６ｂの長手方向のほぼ中間部には取付部２６が固定されており、ラバーホルダ１６はこの取付部２６においてワイパアーム１３の先端に取り付けられている。さらに、天壁部１６ａにはフィン２７が一体に形成されており、このフィン２７によりワイパブレード１１の空力特性を向上させるようになっている。
【００２８】
図１に示すように、ラバーホルダ１６の長手方向の一端（ワイパブレード１１をワイパアーム１３に取り付けたときにワイパアーム１３の揺動中心に近い側となる側）には保持部３１が設けられている。図３（ａ）に示すように、保持部３１は一対の保持爪３２（図中は一方側のみを示すが他方側も同様の保持爪が設けられる。）を備えている。これらの保持爪３２は、ブレードラバー１５の長手方向に直交し且つ払拭方向に平行な方向に向けて側壁部１６ｂから突出する断面矩形の突起状に形成され、それぞれ保持溝２４に係合してブレードラバー１５を保持している。また、ブレードラバー１５には各保持爪３２を長手方向から挟む一対のストッパ部３３ａ，３３ｂが設けられており、これらのストッパ部３３ａ，３３ｂにより保持爪３２はブレードラバー１５に対して保持溝２４に沿う方向への移動が規制されている。つまり、ブレードラバー１５は保持部３１においては長手方向への位置決めが成された状態でラバーホルダ１６に保持されている。
【００２９】
同様に、ラバーホルダ１６の長手方向の他端には保持部３４が設けられており、図３（ｂ）に示すように、この保持部３４は、それぞれ断面矩形に形成される一対の保持爪３５（図中は一方側のみを示すが他方側も同様の保持爪が設けられる。）を備え、これらの保持爪３５は保持溝２４に係合し、これによりブレードラバー１５を保持している。また、保持爪３５が係合する部分ではブレードラバー１５にはストッパ部は設けられておらず、保持爪３５は保持溝２４に沿って移動自在となっている。つまり、ブレードラバー１５は保持部３４においてはラバーホルダ１６に対して軸方向に移動自在に保持されている。
【００３０】
このように、このワイパブレード１１では、ラバーホルダ１６の長手方向の両端に一対の保持部３１，３４を設け、これらの保持部３１，３４の２点においてブレードラバー１５を保持するようにしている。したがって、ワイパアーム１３からの押え力が取付部２６を介してラバーホルダ１６に加えられると、その押え力はラバーホルダ１６の両端の２点、つまり各保持部３１，３４からブレードラバー１５に加えられ、これによりブレードラバー１５は弾力的にウインドガラス１４に接触する。
【００３１】
次に、ブレードラバーの製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明のブレードラバーの製造方法の手順を概略的に示す概略手順図である。図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、上述のブレードラバー１５は、このブレードラバーを成形する工程、ブレードラバーに照射処理によりラジカル活性点を生成する工程、ラジカル活性点を起点としてグラフト重合によりモノマーを結合させる工程およびブレードラバーのリップ部を長手方向に切断する工程を経て製造される。
【００３２】
図４（ａ）に示す工程でブレードラバーを成形するために用いるゴム材としては、石油系の材料を避けて環境に与える負荷を低減させる観点から、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムとを用いる。なお、天然ゴムは、ポリイソプロプレンが主成分である。
【００３３】
エポキシ化された天然ゴムのエポキシ化率は、例えば５０％が好ましい。天然ゴムおよびエポキシ化された天然ゴムは、双方が含まれていればよいが、優れた騒音低減効果と耐劣化性を得るためには、エポキシ化された天然ゴムの配合量を、天然ゴムとの合計に対して２３重量％以上１００重量％未満とすることが好ましい。さらには、３０重量％以上８０重量％以下とすることがより好ましく、４０重量％以上８０重量％以下とすることが特に好ましい。なお、天然ゴムのみであると騒音低減効果および耐劣化性に劣る。また、エポキシ化された天然ゴムのみの場合には、天然ゴムとブレンドした場合に比して粘弾性特性が低下する傾向が観られる。
【００３４】
ゴム材の補強材としては、ゴム材同様の理由で石油系の補強材を避け、鉱物系の補強材を用いる。鉱物系の補強材としては、例えば、シリカ、アルミナ、その他の無機補強材等の公知の補強材と適宜選択して使用することができるが、粘弾性特性等を確保しやすいことから、シリカが好ましい。補強材の配合量は、通常ゴム材に対して２０〜６０重量％であり、３０〜４０重量％が好ましい。
【００３５】
また、ゴム材は、補強材の他、加硫剤（架橋剤）、加硫促進助剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤、シランカップリング剤等の通常知られた添加剤を配合してプレス成形等の従来公知の方法によりブレートラバーに成形することができる。
【００３６】
図４（ｂ）に示す工程で成形したブレードラバーにラジカル活性点を生成するための照射処理としては、例えば、電子線照射処理、紫外線照射処理、プラズマ照射処理、放射線（α線、β線、γ線、Ｘ線）照射処理、レーザ線照射処理、イオンビーム照射処理、コロナ放電照射処理等の活性化を誘引する線源による照射処理が挙げられる。これらの中でも、処理効率が高い等の観点から、電子線照射処理が特に好ましい。このような照射処理を施すことにより、ブレードラバーにラジカル活性点が生成され、図４（ｃ）に示す工程でラジカル活性点が起点となってグラフト重合反応が進行する。
【００３７】
図５（ａ）、(ｂ)は、それぞれ照射処理の反応形態を示す説明図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）では、ブレードラバーが切断される前、つまり一対のブレードラバーのリップ部が向き合うように成形されたブレードラバーのリップ部のみを図示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、生成するラジカル活性点を起点としてグラフト重合反応を促進させる照射処理としては２つの手法が挙げられる。
【００３８】
図５（ａ）に示す処理は、ゴムに電子線等を照射してラジカル活性点を生成した後、ブレードラバー表面にモノマーを付着させる工程を経て、グラフト重合により反応物質（モノマー）を結合させる、つまり予め照射処理をしてラジカル活性点を生成する前照射処理である。前照射処理では、照射処理およびグラフト重合反応いずれも窒素雰囲気中で行うことが好ましい。前照射処理の吸収線量は脱酸素状態で５０〜５００ｋＧｙが好ましい。
【００３９】
図５（ｂ）に示す処理は、ラジカル活性点の生成とグラフト重合とを同時に行う同時照射処理である。同時照射処理では、例えばグラフト重合に用いる反応物質を塗布や浸漬等によりブレードラバーの表面に付着させた状態で、上述のラジカル活性点を生成するための電子線等による照射を行っている。同時照射処理の吸収線量は１０〜２００ｋＧｙが好ましい。なお、本発明では、前照射処理および同時照射処理のいずれの処理によってもブレードラバーを製造することができる。
【００４０】
グラフト重合は、通常知られた方法により行うことができ、グラフト重合に用いる重合性モノマーとしては、疎水性材料および親水性材料のいずれを用いてもよい。疎水性材料としては、分子中にビニル基（ＣＨ２＝ＣＨ−）、イソプロペニル基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−）およびアリル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２−）の少なくともいずれかを有する重合性モノマーであって、分子末端に炭化水素、有機ケイ素または炭化フッ素の疎水性構造を有するか、グラフト重合後に２次反応によって疎水性を付与できる官能基を有する化合物が挙げられる。
【００４１】
このような疎水性材料としては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ビニル、スチレン、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸エチル、アクリル酸ビニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸トリメチルシリル、メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、アクリル酸トリメチルシリル、アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、メタクリル酸１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル、メタクリル酸２−（パーフルオロブチル）エチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピル、アクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル、メタアクリル酸２−（パーフルオロブチル）エチル、これらの誘導体などが挙げられる。これらの疎水性モノマーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４２】
親水性材料としては、例えば、ヒドロキシエチルメタアクリレート（２−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＨＥＭＡ）、ヒドロキシエチルアクリレート（２−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ：ＨＥＡ）、グリシジルメタアクリレート（Ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＧＭＡ）、アクリルアミド、メタクリル酸、アクリル酸、これらの金属塩などが挙げられる。これらの親水性モノマーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４３】
以上説明したブレードラバーはリップ部が互いに向き合うようにして形成された一対のブレードラバー成形体（ブレードラバー中間体）として製造される。そして、一対のブレードラバー成形体は、図４（ｄ）に示す工程でリップ部において長手方向に切断されることによりブレードラバーが形成される。
【００４４】
図６（ａ）は図２のリップ部のみにモノマーが結合された状態を示す拡大図であり、図６（ｂ）は図２のブレードラバー全体にモノマーが結合された状態を示す拡大図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）ではモノマーが結合している部分を斜線で表している。一対のラバー成形体はグラフト重合されたモノマーが付着した状態で切断されるため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ブレードラバーの切断面３６にはモノマーが付着していない。通常ブレードラバー１５は、リップ部２２の両側面３７ａ、３７ｂと切断面３６との境界となるエッジ部分でウインドガラスを払拭するため、モノマーが結合している両側面３７ａ、３７ｂによりウインドガラスを払拭することができ、モノマーが付着していない切断面３６でウインドガラスを払拭することがない。また、ブレードラバー成形体のヘッド部などのウインドガラスに接触しない部分には、上述した電子線等のラジカル活性点を生成するための照射およびグラフト重合処理を行わなくてよい。したがって、電子線等を照射しない部分は予めマスキングを行い、図６（ａ）、（ｂ）に示す例のようにブレードラバー成形体のリップ部２２などの必要な部分のみに電子線等の照射を行ってもよい。
【００４５】
このように、本発明のワイパブレードは、ゴム材および補強材として、天然由来の成分を使用したので、ＣＯ２の排出削減や脱石油化に寄与し、環境負荷の低減を図ることができる。
【００４６】
また、ゴム材としてエポキシ化された天然ゴムを天然ゴムと併せて使用したことにより、天然ゴムとクロロプレンゴム等の通常の石油由来のゴムとの組み合わせの場合と同等の粘弾性特性を確保できる。特に、エポキシ化された天然ゴムの配合量を、天然ゴムとの合計に対して２３重量％以上とすることで、先に述べた天然ゴムと石油由来のゴムとの組み合わせより優れた粘弾性特性を得ることができる。同様に、補強材としてシリカを使用することで、優れた粘弾性特性等を確保できる。
【００４７】
さらに、表面改質を、一般的に行われている塩素処理に代わって、電子線等の照射により行うこととしたので、塩素処理と同等の摩擦特性を確保しつつ、ハロゲンフリー化および処理の高効率化による、さらに高いレベルでの環境負荷低減を実現できる。
【００４８】
以上、本発明者によってなされた発明を、実施の形態及び実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４９】
例えば、本実施の形態においては、ブレードラバー１５はリップ部２２が互いに向き合うようにして形成された一対のブレードラバー成形体として製造され、リップ部２２において長手方向に切断されることによりブレードラバー１５が形成されるが、これに限らず、当初から別々にブレードラバー１５を成形して、切断工程を省略してもよい。
【００５０】
また、本実施の形態においては、ワイパブレード１１は車両１２のフロントウインドガラス１４を払拭するものとされているが、これに限らず、車両１２のリアウインドガラスなどを払拭するものであってもよい。
【００５１】
さらに、本実施の形態においては、板ばね部材２５はブレードラバー１５の装着溝２１ａに装着されているが、これに限らず、板ばね部材２５を接着等によりブレードラバー１５に直接固定する構造としてもよい。
【００５２】
さらに、本発明は、タンデム式、対向払拭式等、様々な形式のワイパ装置に用いられるワイパブレードに適用することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例によって、本発明をさらに説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されない。
（参考例１）
表１に示すように、天然ゴム（ＮＲ）１００重量部に、以下の添加剤を配合した。
すなわち、加硫剤として硫黄（鶴見化学工業社製）２．２５重量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製）５重量部、ステアリン酸（花王社製）２重量部、加硫促進剤としてＮ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ、三新化学社製）０．７重量部、および補強材としてシリカ（東ソー・シリカ社製）３５重量部である。
【００５４】
これをプレス成形して一対のブレードラバー成形体を成形し、このブレードラバー成形体をＨＥＭＡ濃度５０重量％の水溶液に浸漬させ、２５℃温度下で電子線１０ｋＧｙの図５（ｂ）に示した同時照射処理を行った（電子線照射によるラジカル活性点の生成とＨＥＭＡのグラフト重合とを同時に行った）。
【００５５】
得られたブレードラバー成形体について、動的粘弾性測定装置を用いて、１００Ｈｚ、５００Ｈｚおよび１０２４Ｈｚのそれぞれの周波数における、貯蔵剪段弾性率（Ｇ’）と損失剪段弾性率（Ｇ’’）との比Ｇ’’／Ｇ’、つまり損失正接（損失係数）ｔａｎδを測定した。
【００５６】
ｔａｎδは、材料が変形する際にどの程度エネルギーを吸収するか（熱に変えるか）を示している。この値が大きい程エネルギーを吸収し、衝撃緩衝試験では反発弾性率が小さくなり、加振試験では共振倍率が低くなる。また、周波数は、１００Ｈｚおよび５００Ｈｚがワイパブレードの反転音、１０２４Ｈｚがスキール音の周波数に相当する。つまり、ブレードラバーにおいては、ｔａｎδの値が大きいほど、騒音低減効果と耐劣化性に優れることになる。結果を、表２および図７のグラフに示す。
【００５７】
（実施例１）
表１に示すように、参考例１において、ゴム材としてＮＲ８０重量部と、エポキシ化された天然ゴム（ＥＮＲ、三洋貿易社製ｅｐｏｘｙｐｒｅｎｅ５０、エポキシ化率５０％）２０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。なお、ＥＮＲのエポキシ化率はカタログより抜粋したものである。
【００５８】
（実施例２）
表１に示すように、実施例１において、ＮＲ６０重量部と、ＥＮＲ４０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００５９】
（実施例３）
表１に示すように、実施例１において、ＮＲ４０重量部と、ＥＮＲ６０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００６０】
（実施例４）
表１に示すように、実施例１において、ＮＲ２０重量部と、ＥＮＲ８０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００６１】
（参考例２）
表１に示すように、参考例１において、ゴム材としてＮＲに代えてＥＮＲ１００重量部を配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００６２】
（比較例１）
ゴム材としてＮＲとクロロプレンゴム（ＣＲ）とをブレンドしたＮＷＢ製のブレードラバーにおいてｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。なお、図７中の破線部分が本例のｔａｎδに対応している。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【表２】
【００６５】
表２および図７の結果から、実施例１〜４のＮＲとＥＮＲとをブレンドしたブレードラバーは、１００Ｈｚ、５００Ｈｚおよび１０２４Ｈｚのいずれの周波数においても、ｔａｎδの値が０．３５を超えていた。つまり、粘弾性特性を確保して良好な騒音低減効果および耐劣化性を有しながら、環境負荷の低減を図れることがわかった。
【００６６】
参考例１のように、ゴム材としてＮＲのみしか使用しない場合には、いずれの周波数においてもｔａｎδの値が低く、製品性能は低下してしまうことがわかった。一方、参考例２のように、ゴム材としてＥＮＲのみを使用した場合には、ｔａｎδの値が最も高い実施例４からは低下する傾向が観られた。このため、高い粘弾性特性を付与するにはＮＲとＥＮＲとをブレンドすることが好ましいことがわかった。
【００６７】
また、ＮＲとＥＮＲとをブレンドする限りでは、ＥＮＲのブレンド量を増加させるに伴い、ｔａｎδは上昇する傾向にあった。比較例１のＮＲとＣＲをブレンドしたブレードラバーのｔａｎδと比較すると、エポキシ化率５０％のＥＮＲの配合量をＮＲとの合計に対して２３重量％以上とすることで、比較例１のｔａｎδを常に上回り、騒音低減効果と耐劣化性を向上させられることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ガラス面上を払拭するワイパブレードに設けられるブレードラバーに利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１１ ワイパブレード
１２ 車両
１３ ワイパアーム
１４ フロントウインドガラス
１５ ブレードラバー
１６ ラバーホルダ
１６ａ 天壁部
１６ｂ 側壁部
１７ カバー
２１ ヘッド部
２１ａ 装着溝
２２ リップ部
２３ ネック部
２４ 保持溝
２５ 板ばね部材
２６ 取付部
２７ フィン
３１ 保持部
３２ 保持爪
３３ａ，３３ｂ ストッパ部
３４ 保持部
３５ 保持爪
３６ 切断面
３７ａ 両側面
３７ｂ 両側面
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス面上を払拭するワイパブレードに関し、特にワイパブレードに設けられるブレードラバーに適用して有効な技術である。
【背景技術】
【０００２】
乗用車、バス、トラック等の車両では、フロントウインドガラス、リアウインドガラス等のウインドガラスに付着した雨、雪、虫、前方を走行する車両により跳ね上げられた泥水等の付着物を払拭して運転者の視界を確保するためにワイパブレードが用いられる。
【０００３】
このワイパブレードに設けられるブレードラバーは、かつてはゴム材として天然ゴム（ＮＲ）のみを用いることが一般的であった。例えば特許文献１では、ＮＲを用いたブレードラバーがフロントガラスに貼り付くことを防ぐ目的で、リップ部にハロゲン処理等をしたブレードラバーのリップ部のカット面に極性のない塗料を塗布することが提案されている。
【０００４】
しかし、粘弾性特性によるブレードラバー騒音低減や耐劣化性の向上の要求により、ＮＲとクロロプレンゴム（ＣＲ）やブタジエンゴム(ＢＲ)とのブレンドが行われるようになってきた。そして、現在では、特許文献１の提案のような天然ゴムのみを用いたブレードラバーに代わって、上述のＣＲ等とブレンドしたものが一般的になっている。また、ブレードラバーでは、カーボンブラックがゴムの補強性に非常に優れており、ゴム補強材として圧倒的な実績があるため、これにより必要とされるゴム強度を得ている。
【０００５】
ここで、天然ゴムやブレンドゴムを用いた際には、表面改質のために塩素処理等が行われることが多かったため、これを防ぐ目的でシリコーン系ゴム製ワイパブレードも使用されている。例えば特許文献２では、シロキサン皮膜の形成を防ぐ等の目的で、ガラス面と接触する端縁部分の０．５ｍｍ以上の範囲が、シリコーン系生ゴムおよび充填材からなるシリコーン系ゴム組成物１００重量部に対して界面活性剤を０．５〜２０重量部配合した混合物からなるワイパブレードが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１３６６１６号公報
【特許文献２】特開平１１−１３９２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年では、地球温暖化防止のためのＣＯ２排出削減、化石燃料の枯渇問題などにより脱石油資源の要求が急速に高まっている。ブレードラバー材料においても例外でなく、脱石油資源と天然由来材料への転換が求められている。
【０００８】
しかしながら、ＣＲやＢＲは石油由来である。また、耐久性向上を狙ってエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が使用され始めているが、これについても同様である。さらに、ゴム補強材として使われているカーボンブラックも石油由来である。先にも述べたように、世界の動向がＣＯ２排出削減、脱石油資源の方向に進んでいる中で、ブレードラバー材として石油由来材料を多量に用いるのは好ましくない。特に、ＣＲは石油由来であるのみならず、多量のハロゲン（塩素）を含有している。近年の環境への負荷を配慮すると、多量のハロゲンを用いることは一層好ましくない。
【０００９】
ここで、特許文献２の提案のように、シリコーンゴムを用いた場合には、既に述べたように、天然ゴムを用いた場合にはない弊害が生じ、これを防ぐには新たな添加剤が必要となってしまう。また、シリコーンゴムも合成ゴムであるため、合成のためにコストがかかることは避けられず、環境負荷を十分に低減させることはできない。
【００１０】
そこで、ブレードラバーを構成する材料において、ゴムポリマー、補強材を天然由来として、高いレベルでの環境負荷低減を図ることが望まれていた。
【００１１】
本発明の目的は、粘弾性特性を確保しつつ、環境に与える負荷を低減させるワイパブレードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のワイパブレードは、ガラス面上を払拭するワイパブレードであって、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムと、鉱物系補強材とを含むブレードラバーを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のワイパブレードは、前記エポキシ化された天然ゴムは、前記天然ゴムとの合計に対する配合量が２３重量％以上であることを特徴とする。
【００１４】
本発明のワイパブレードは、前記エポキシ化された天然ゴムは、エポキシ化率が５０％であることを特徴とする。
【００１５】
本発明のワイパブレードは、前記鉱物系補強材はシリカであることを特徴とする。
【００１６】
本発明のワイパブレードは、前記ブレードラバーに照射処理がされることを特徴とする。
【００１７】
なお、本発明において単に「天然ゴム」という場合には、エポキシ化されていない天然ゴムを意味するものとする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ワイパブレードが有するブレードラバーは、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムと、鉱物系補強材とを含むので、天然由来の成分のみで高い粘弾性特性を有するものを得ることができる。これにより、粘弾性特性を確保しつつ、環境に与える負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態であるワイパブレードを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す保持部の詳細を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、ブレードラバーの製造方法の手順を概略的に示す概略手順図である。
【図５】（ａ）、(ｂ)は、それぞれ照射処理の反応形態を示す説明図である。
【図６】（ａ）は図２のリップ部のみにモノマーが結合された状態を示す拡大図であり、（ｂ）は図２のブレードラバー全体にモノマーが結合された状態を示す拡大図である。
【図７】天然ゴムに対するエポキシ化天然ゴムの配合量とｔａｎδとの相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるワイパブレードを示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す保持部の詳細を示す説明図である。
【００２１】
図１に示すように、ワイパブレード１１は車両１２のワイパアーム１３の先端に取り付けられ、図示しないワイパモータの駆動によりワイパアーム１３が揺動すると、ワイパアーム１３とともに揺動して車両１２のフロントウインドガラス１４（以下、ウインドガラス１４とする。）を払拭する。
【００２２】
このワイパブレード１１は、ウインドガラス１４の面上に直接接触するブレードラバー１５とブレードラバー１５を保持するラバーホルダ１６とを有し、ラバーホルダ１６の長手方向の両側には一対のカバー１７が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、ブレードラバー１５は、断面矩形のヘッド部２１とリップ部２２およびネック部２３とを備えた長手方向に略一様断面の棒状に形成されており、リップ部２２にてウインドガラス１４の面上に接触するようになっている。ネック部２３はヘッド部２１やリップ部２２に対して払拭方向の幅が狭く形成されており、これによりリップ部２２はヘッド部２１に対して払拭方向に傾動自在に結合されている。
【００２４】
ヘッド部２１とネック部２３との間にはそれぞれ払拭方向の両側面に開口するとともに長手方向に延びる保持溝２４が形成され、また、ヘッド部２１の両側面にはそれぞれ装着溝２１ａが長手方向に延びて形成されている。そして、これらの装着溝２１ａにはそれぞれ板ばね部材２５が装着されている。
【００２５】
板ばね部材２５は鋼板等の板材を打ち抜き加工することによりブレードラバー１５と同程度の長さ寸法の平板状に形成され、ウインドガラス１４に垂直な方向に弾性変形自在となっている。つまり、板ばね部材２５が装着されたブレードラバー１５は板ばね部材２５と一体的にウインドガラス１４に垂直な方向つまりその湾曲度合いを変化させる方向に弾性変形自在となっている。また、板ばね部材２５は自然状態では、その弾性変形自在な方向に向けてウインドガラス１４の曲率より強く湾曲しており、これにより、板ばね部材２５が装着されたブレードラバー１５もウインドガラス１４から離れた状態ではウインドガラス１４よりも強く湾曲している。
【００２６】
なお、図示する場合では、板ばね部材２５は鋼板により形成されているが、これに限らず、例えば硬質の樹脂等により形成するなど、ウインドガラス１４に垂直な方向に弾性変形自在なものであればよい。
【００２７】
ラバーホルダ１６は、樹脂材料により長手方向に延びる天壁部１６ａと天壁部１６ａの両側部からウインドガラス１４に向けて延びる一対の側壁部１６ｂとを備えた断面コの字形状に形成され、その長さはブレードラバー１５のほぼ半分程度に形成されている。ブレードラバー１５はその中間部分がラバーホルダ１６の内部に配置されてラバーホルダ１６により覆われており、リップ部２２のみが外部に露出する状態となっている。また、図１に示すように、一方の側壁部１６ｂの長手方向のほぼ中間部には取付部２６が固定されており、ラバーホルダ１６はこの取付部２６においてワイパアーム１３の先端に取り付けられている。さらに、天壁部１６ａにはフィン２７が一体に形成されており、このフィン２７によりワイパブレード１１の空力特性を向上させるようになっている。
【００２８】
図１に示すように、ラバーホルダ１６の長手方向の一端（ワイパブレード１１をワイパアーム１３に取り付けたときにワイパアーム１３の揺動中心に近い側となる側）には保持部３１が設けられている。図３（ａ）に示すように、保持部３１は一対の保持爪３２（図中は一方側のみを示すが他方側も同様の保持爪が設けられる。）を備えている。これらの保持爪３２は、ブレードラバー１５の長手方向に直交し且つ払拭方向に平行な方向に向けて側壁部１６ｂから突出する断面矩形の突起状に形成され、それぞれ保持溝２４に係合してブレードラバー１５を保持している。また、ブレードラバー１５には各保持爪３２を長手方向から挟む一対のストッパ部３３ａ，３３ｂが設けられており、これらのストッパ部３３ａ，３３ｂにより保持爪３２はブレードラバー１５に対して保持溝２４に沿う方向への移動が規制されている。つまり、ブレードラバー１５は保持部３１においては長手方向への位置決めが成された状態でラバーホルダ１６に保持されている。
【００２９】
同様に、ラバーホルダ１６の長手方向の他端には保持部３４が設けられており、図３（ｂ）に示すように、この保持部３４は、それぞれ断面矩形に形成される一対の保持爪３５（図中は一方側のみを示すが他方側も同様の保持爪が設けられる。）を備え、これらの保持爪３５は保持溝２４に係合し、これによりブレードラバー１５を保持している。また、保持爪３５が係合する部分ではブレードラバー１５にはストッパ部は設けられておらず、保持爪３５は保持溝２４に沿って移動自在となっている。つまり、ブレードラバー１５は保持部３４においてはラバーホルダ１６に対して軸方向に移動自在に保持されている。
【００３０】
このように、このワイパブレード１１では、ラバーホルダ１６の長手方向の両端に一対の保持部３１，３４を設け、これらの保持部３１，３４の２点においてブレードラバー１５を保持するようにしている。したがって、ワイパアーム１３からの押え力が取付部２６を介してラバーホルダ１６に加えられると、その押え力はラバーホルダ１６の両端の２点、つまり各保持部３１，３４からブレードラバー１５に加えられ、これによりブレードラバー１５は弾力的にウインドガラス１４に接触する。
【００３１】
次に、ブレードラバーの製造方法について説明する。図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明のブレードラバーの製造方法の手順を概略的に示す概略手順図である。図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、上述のブレードラバー１５は、このブレードラバーを成形する工程、ブレードラバーに照射処理によりラジカル活性点を生成する工程、ラジカル活性点を起点としてグラフト重合によりモノマーを結合させる工程およびブレードラバーのリップ部を長手方向に切断する工程を経て製造される。
【００３２】
図４（ａ）に示す工程でブレードラバーを成形するために用いるゴム材としては、石油系の材料を避けて環境に与える負荷を低減させる観点から、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムとを用いる。なお、天然ゴムは、ポリイソプロプレンが主成分である。
【００３３】
エポキシ化された天然ゴムのエポキシ化率は、例えば５０％が好ましい。天然ゴムおよびエポキシ化された天然ゴムは、双方が含まれていればよいが、優れた騒音低減効果と耐劣化性を得るためには、エポキシ化された天然ゴムの配合量を、天然ゴムとの合計に対して２３重量％以上１００重量％未満とすることが好ましい。さらには、３０重量％以上８０重量％以下とすることがより好ましく、４０重量％以上８０重量％以下とすることが特に好ましい。なお、天然ゴムのみであると騒音低減効果および耐劣化性に劣る。また、エポキシ化された天然ゴムのみの場合には、天然ゴムとブレンドした場合に比して粘弾性特性が低下する傾向が観られる。
【００３４】
ゴム材の補強材としては、ゴム材同様の理由で石油系の補強材を避け、鉱物系の補強材を用いる。鉱物系の補強材としては、例えば、シリカ、アルミナ、その他の無機補強材等の公知の補強材と適宜選択して使用することができるが、粘弾性特性等を確保しやすいことから、シリカが好ましい。補強材の配合量は、通常ゴム材に対して２０〜６０重量％であり、３０〜４０重量％が好ましい。
【００３５】
また、ゴム材は、補強材の他、加硫剤（架橋剤）、加硫促進助剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤、シランカップリング剤等の通常知られた添加剤を配合してプレス成形等の従来公知の方法によりブレートラバーに成形することができる。
【００３６】
図４（ｂ）に示す工程で成形したブレードラバーにラジカル活性点を生成するための照射処理としては、例えば、電子線照射処理、紫外線照射処理、プラズマ照射処理、放射線（α線、β線、γ線、Ｘ線）照射処理、レーザ線照射処理、イオンビーム照射処理、コロナ放電照射処理等の活性化を誘引する線源による照射処理が挙げられる。これらの中でも、処理効率が高い等の観点から、電子線照射処理が特に好ましい。このような照射処理を施すことにより、ブレードラバーにラジカル活性点が生成され、図４（ｃ）に示す工程でラジカル活性点が起点となってグラフト重合反応が進行する。
【００３７】
図５（ａ）、(ｂ)は、それぞれ照射処理の反応形態を示す説明図である。なお、図５（ａ）、（ｂ）では、ブレードラバーが切断される前、つまり一対のブレードラバーのリップ部が向き合うように成形されたブレードラバーのリップ部のみを図示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、生成するラジカル活性点を起点としてグラフト重合反応を促進させる照射処理としては２つの手法が挙げられる。
【００３８】
図５（ａ）に示す処理は、ゴムに電子線等を照射してラジカル活性点を生成した後、ブレードラバー表面にモノマーを付着させる工程を経て、グラフト重合により反応物質（モノマー）を結合させる、つまり予め照射処理をしてラジカル活性点を生成する前照射処理である。前照射処理では、照射処理およびグラフト重合反応いずれも窒素雰囲気中で行うことが好ましい。前照射処理の吸収線量は脱酸素状態で５０〜５００ｋＧｙが好ましい。
【００３９】
図５（ｂ）に示す処理は、ラジカル活性点の生成とグラフト重合とを同時に行う同時照射処理である。同時照射処理では、例えばグラフト重合に用いる反応物質を塗布や浸漬等によりブレードラバーの表面に付着させた状態で、上述のラジカル活性点を生成するための電子線等による照射を行っている。同時照射処理の吸収線量は１０〜２００ｋＧｙが好ましい。なお、本発明では、前照射処理および同時照射処理のいずれの処理によってもブレードラバーを製造することができる。
【００４０】
グラフト重合は、通常知られた方法により行うことができ、グラフト重合に用いる重合性モノマーとしては、疎水性材料および親水性材料のいずれを用いてもよい。疎水性材料としては、分子中にビニル基（ＣＨ２＝ＣＨ−）、イソプロペニル基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−）およびアリル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２−）の少なくともいずれかを有する重合性モノマーであって、分子末端に炭化水素、有機ケイ素または炭化フッ素の疎水性構造を有するか、グラフト重合後に２次反応によって疎水性を付与できる官能基を有する化合物が挙げられる。
【００４１】
このような疎水性材料としては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ビニル、スチレン、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸エチル、アクリル酸ビニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸トリメチルシリル、メタクリル酸トリメトキシシリルプロピル、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、アクリル酸トリメチルシリル、アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、メタクリル酸１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル、メタクリル酸２−（パーフルオロブチル）エチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−テトラフルオロプロピル、アクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル、メタアクリル酸２−（パーフルオロブチル）エチル、これらの誘導体などが挙げられる。これらの疎水性モノマーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４２】
親水性材料としては、例えば、ヒドロキシエチルメタアクリレート（２−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＨＥＭＡ）、ヒドロキシエチルアクリレート（２−Ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ：ＨＥＡ）、グリシジルメタアクリレート（Ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＧＭＡ）、アクリルアミド、メタクリル酸、アクリル酸、これらの金属塩などが挙げられる。これらの親水性モノマーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４３】
以上説明したブレードラバーはリップ部が互いに向き合うようにして形成された一対のブレードラバー成形体（ブレードラバー中間体）として製造される。そして、一対のブレードラバー成形体は、図４（ｄ）に示す工程でリップ部において長手方向に切断されることによりブレードラバーが形成される。
【００４４】
図６（ａ）は図２のリップ部のみにモノマーが結合された状態を示す拡大図であり、図６（ｂ）は図２のブレードラバー全体にモノマーが結合された状態を示す拡大図である。なお、図６（ａ）、（ｂ）ではモノマーが結合している部分を斜線で表している。一対のラバー成形体はグラフト重合されたモノマーが付着した状態で切断されるため、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ブレードラバーの切断面３６にはモノマーが付着していない。通常ブレードラバー１５は、リップ部２２の両側面３７ａ、３７ｂと切断面３６との境界となるエッジ部分でウインドガラスを払拭するため、モノマーが結合している両側面３７ａ、３７ｂによりウインドガラスを払拭することができ、モノマーが付着していない切断面３６でウインドガラスを払拭することがない。また、ブレードラバー成形体のヘッド部などのウインドガラスに接触しない部分には、上述した電子線等のラジカル活性点を生成するための照射およびグラフト重合処理を行わなくてよい。したがって、電子線等を照射しない部分は予めマスキングを行い、図６（ａ）、（ｂ）に示す例のようにブレードラバー成形体のリップ部２２などの必要な部分のみに電子線等の照射を行ってもよい。
【００４５】
このように、本発明のワイパブレードは、ゴム材および補強材として、天然由来の成分を使用したので、ＣＯ２の排出削減や脱石油化に寄与し、環境負荷の低減を図ることができる。
【００４６】
また、ゴム材としてエポキシ化された天然ゴムを天然ゴムと併せて使用したことにより、天然ゴムとクロロプレンゴム等の通常の石油由来のゴムとの組み合わせの場合と同等の粘弾性特性を確保できる。特に、エポキシ化された天然ゴムの配合量を、天然ゴムとの合計に対して２３重量％以上とすることで、先に述べた天然ゴムと石油由来のゴムとの組み合わせより優れた粘弾性特性を得ることができる。同様に、補強材としてシリカを使用することで、優れた粘弾性特性等を確保できる。
【００４７】
さらに、表面改質を、一般的に行われている塩素処理に代わって、電子線等の照射により行うこととしたので、塩素処理と同等の摩擦特性を確保しつつ、ハロゲンフリー化および処理の高効率化による、さらに高いレベルでの環境負荷低減を実現できる。
【００４８】
以上、本発明者によってなされた発明を、実施の形態及び実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４９】
例えば、本実施の形態においては、ブレードラバー１５はリップ部２２が互いに向き合うようにして形成された一対のブレードラバー成形体として製造され、リップ部２２において長手方向に切断されることによりブレードラバー１５が形成されるが、これに限らず、当初から別々にブレードラバー１５を成形して、切断工程を省略してもよい。
【００５０】
また、本実施の形態においては、ワイパブレード１１は車両１２のフロントウインドガラス１４を払拭するものとされているが、これに限らず、車両１２のリアウインドガラスなどを払拭するものであってもよい。
【００５１】
さらに、本実施の形態においては、板ばね部材２５はブレードラバー１５の装着溝２１ａに装着されているが、これに限らず、板ばね部材２５を接着等によりブレードラバー１５に直接固定する構造としてもよい。
【００５２】
さらに、本発明は、タンデム式、対向払拭式等、様々な形式のワイパ装置に用いられるワイパブレードに適用することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例によって、本発明をさらに説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されない。
（参考例１）
表１に示すように、天然ゴム（ＮＲ）１００重量部に、以下の添加剤を配合した。
すなわち、加硫剤として硫黄（鶴見化学工業社製）２．２５重量部、酸化亜鉛（堺化学工業社製）５重量部、ステアリン酸（花王社製）２重量部、加硫促進剤としてＮ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾチアジル−２−スルフェンアミド（ＴＢＢＳ、三新化学社製）０．７重量部、および補強材としてシリカ（東ソー・シリカ社製）３５重量部である。
【００５４】
これをプレス成形して一対のブレードラバー成形体を成形し、このブレードラバー成形体をＨＥＭＡ濃度５０重量％の水溶液に浸漬させ、２５℃温度下で電子線１０ｋＧｙの図５（ｂ）に示した同時照射処理を行った（電子線照射によるラジカル活性点の生成とＨＥＭＡのグラフト重合とを同時に行った）。
【００５５】
得られたブレードラバー成形体について、動的粘弾性測定装置を用いて、１００Ｈｚ、５００Ｈｚおよび１０２４Ｈｚのそれぞれの周波数における、貯蔵剪段弾性率（Ｇ’）と損失剪段弾性率（Ｇ’’）との比Ｇ’’／Ｇ’、つまり損失正接（損失係数）ｔａｎδを測定した。
【００５６】
ｔａｎδは、材料が変形する際にどの程度エネルギーを吸収するか（熱に変えるか）を示している。この値が大きい程エネルギーを吸収し、衝撃緩衝試験では反発弾性率が小さくなり、加振試験では共振倍率が低くなる。また、周波数は、１００Ｈｚおよび５００Ｈｚがワイパブレードの反転音、１０２４Ｈｚがスキール音の周波数に相当する。つまり、ブレードラバーにおいては、ｔａｎδの値が大きいほど、騒音低減効果と耐劣化性に優れることになる。結果を、表２および図７のグラフに示す。
【００５７】
（実施例１）
表１に示すように、参考例１において、ゴム材としてＮＲ８０重量部と、エポキシ化された天然ゴム（ＥＮＲ、三洋貿易社製ｅｐｏｘｙｐｒｅｎｅ５０、エポキシ化率５０％）２０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。なお、ＥＮＲのエポキシ化率はカタログより抜粋したものである。
【００５８】
（実施例２）
表１に示すように、実施例１において、ＮＲ６０重量部と、ＥＮＲ４０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００５９】
（実施例３）
表１に示すように、実施例１において、ＮＲ４０重量部と、ＥＮＲ６０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００６０】
（実施例４）
表１に示すように、実施例１において、ＮＲ２０重量部と、ＥＮＲ８０重量部とを配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００６１】
（参考例２）
表１に示すように、参考例１において、ゴム材としてＮＲに代えてＥＮＲ１００重量部を配合した以外は同様にして、ブレードラバー成形体を成形し、ｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。
【００６２】
（比較例１）
ゴム材としてＮＲとクロロプレンゴム（ＣＲ）とをブレンドしたＮＷＢ製のブレードラバーにおいてｔａｎδを測定した。結果を表２および図７のグラフに示す。なお、図７中の破線部分が本例のｔａｎδに対応している。
【００６３】
【表１】
【００６４】
【表２】
【００６５】
表２および図７の結果から、実施例１〜４のＮＲとＥＮＲとをブレンドしたブレードラバーは、１００Ｈｚ、５００Ｈｚおよび１０２４Ｈｚのいずれの周波数においても、ｔａｎδの値が０．３５を超えていた。つまり、粘弾性特性を確保して良好な騒音低減効果および耐劣化性を有しながら、環境負荷の低減を図れることがわかった。
【００６６】
参考例１のように、ゴム材としてＮＲのみしか使用しない場合には、いずれの周波数においてもｔａｎδの値が低く、製品性能は低下してしまうことがわかった。一方、参考例２のように、ゴム材としてＥＮＲのみを使用した場合には、ｔａｎδの値が最も高い実施例４からは低下する傾向が観られた。このため、高い粘弾性特性を付与するにはＮＲとＥＮＲとをブレンドすることが好ましいことがわかった。
【００６７】
また、ＮＲとＥＮＲとをブレンドする限りでは、ＥＮＲのブレンド量を増加させるに伴い、ｔａｎδは上昇する傾向にあった。比較例１のＮＲとＣＲをブレンドしたブレードラバーのｔａｎδと比較すると、エポキシ化率５０％のＥＮＲの配合量をＮＲとの合計に対して２３重量％以上とすることで、比較例１のｔａｎδを常に上回り、騒音低減効果と耐劣化性を向上させられることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ガラス面上を払拭するワイパブレードに設けられるブレードラバーに利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１１ ワイパブレード
１２ 車両
１３ ワイパアーム
１４ フロントウインドガラス
１５ ブレードラバー
１６ ラバーホルダ
１６ａ 天壁部
１６ｂ 側壁部
１７ カバー
２１ ヘッド部
２１ａ 装着溝
２２ リップ部
２３ ネック部
２４ 保持溝
２５ 板ばね部材
２６ 取付部
２７ フィン
３１ 保持部
３２ 保持爪
３３ａ，３３ｂ ストッパ部
３４ 保持部
３５ 保持爪
３６ 切断面
３７ａ 両側面
３７ｂ 両側面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス面上を払拭するワイパブレードであって、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムと、鉱物系補強材とを含むブレードラバーを有することを特徴とするワイパブレード。
【請求項２】
請求項１に記載のワイパブレードにおいて、前記エポキシ化された天然ゴムは、前記天然ゴムとの合計に対する配合量が２３重量％以上であることを特徴とするワイパブレード。
【請求項３】
請求項１または２に記載のワイパブレードにおいて、前記エポキシ化された天然ゴムは、エポキシ化率が５０％であることを特徴とするワイパブレード。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードにおいて、前記鉱物系補強材はシリカであることを特徴とするワイパブレード。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードにおいて、前記ブレードラバーに照射処理がされることを特徴とするワイパブレード。
【請求項１】
ガラス面上を払拭するワイパブレードであって、天然ゴムと、エポキシ化された天然ゴムと、鉱物系補強材とを含むブレードラバーを有することを特徴とするワイパブレード。
【請求項２】
請求項１に記載のワイパブレードにおいて、前記エポキシ化された天然ゴムは、前記天然ゴムとの合計に対する配合量が２３重量％以上であることを特徴とするワイパブレード。
【請求項３】
請求項１または２に記載のワイパブレードにおいて、前記エポキシ化された天然ゴムは、エポキシ化率が５０％であることを特徴とするワイパブレード。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイパブレードにおいて、前記鉱物系補強材はシリカであることを特徴とするワイパブレード。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイパブレードにおいて、前記ブレードラバーに照射処理がされることを特徴とするワイパブレード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２０６１９（Ｐ２０１１−２０６１９Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６８９０７（Ｐ２００９−１６８９０７）
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
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