JP2008195895A - ゴム組成物および電気機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気機器のゴム製部品材料として使用されても長期にわたって電気的接触不良を防止でき、低温において良好なゴム弾性を示すゴム組成物を提供すること。
【解決手段】イソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するゴム組成物。
【選択図】なし
【解決手段】イソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するゴム組成物。
【選択図】なし
Description
本発明はゴム組成物、特に電気機器用ゴム組成物、および電気機器に関する。
低温においても良好なゴム弾性を示す材料としてシリコーンゴムが知られている。そのため、寒冷地で使用されることがある用途のゴム製部品にはシリコーンゴムを使用するのが一般的である。そのような用途として、リレー、マイクロスイッチ、リミットスイッチ、セーフティースイッチ等の寒冷地用・屋外用スイッチ、シートベルトバックル（マイクロスイッチ）等の車載部品等が挙げられる。
しかしながら、寒冷地用・屋外用スイッチや車載部品等のような電気機器においてゴム製部品材料としてシリコーンゴムを用いると、電気的接触不良が発生することが問題となっていた。例えば、スイッチのオン−オフ時に接点間で起こるスパークの繰り返しによって、シリコーンゴムから発生した微量の低分子量シロキサン等のシリコン系ガスが接点上でシリコン酸化物として析出し、接点間で導通不良が起こるため、電気的接触不良が起こるものと考えられている。
そこで、シリコン系ガスが発生しない従来のゴム（例えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム）を単独で用いると、低温時において所定のゴム弾性を示さなくなった。
本発明は、寒冷地や屋外で使用されるスイッチや車載部品によく使用されているシリコーンゴムと代替可能なゴム組成物を提供することを目的とする。
詳しくは本発明は、低温においても良好なゴム弾性を示すシリコンフリーゴム組成物、および該ゴム組成物からなる部品を備えた電気機器を提供することを目的とする。
本発明は特に、電気機器のゴム製部品材料として使用されても、長期にわたって電気的接触不良を防止でき、低温において良好なゴム弾性を示すゴム組成物、および該ゴム組成物からなる部品を備えた電気機器を提供することを目的とする。
本発明は特に、電気機器のゴム製部品材料として使用されても、長期にわたって電気的接触不良を防止でき、低温において良好なゴム弾性を示すゴム組成物、および該ゴム組成物からなる部品を備えた電気機器を提供することを目的とする。
本発明は、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するゴム組成物、および該ゴム組成物からなる部品を備えた電気機器に関する。
本発明のゴム組成物は低温においても良好なゴム弾性を示す。詳しくはシリコーンゴムと略同等またはそれ以下のＴＲ１０（温度）を示す。ＴＲ１０は、ゴムの試験片を伸ばした状態で凍結させ、その後、一定速度で昇温させながら収縮させるとき、１０％収縮したときの温度であり、低いほど、低温弾性に優れていることを意味する。
本発明のゴム組成物を電気機器のゴム製部品材料として使用すると、長期にわたって電気的接触不良を防止できる。
本発明のゴム組成物を電気機器のゴム製部品材料として使用すると、長期にわたって電気的接触不良を防止できる。
本発明のゴム組成物はイソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するものである。
イソプレンゴムはポリイソプレンであり、天然物、合成物またはそれらの混合物であってよい。特に合成イソプレンゴムを含有させることによって低温弾性を向上させることができる。本明細書中、「ＮＲ」は天然イソプレンゴムを、「ＩＲ」は合成イソプレンゴムを表すものとする。またイソプレンゴムは例えば、シス−１，４結合型、トランス−１，４結合型、１，２結合型、３，４結合型、またはそれらの混合物であってよい。
ブタジエンゴムはポリブタジエンであり、例えば、シス−１，４結合型、トランス−１，４結合型、１，２結合型、またはそれらの混合物であってよい。本明細書中、「ＢＲ」はブタジエンゴムを表すものとする。単に「ブタジエンゴム」または「ＢＲ」というとき、常温常圧で固形のものを意味するものとする。
イソプレンゴムおよびブタジエンゴムは常温常圧で固形状態にあるものであり、分子量は通常、重量平均分子量で５００００以上、特に５００００〜３，０００，０００のものが使用される。単に「イソプレンゴム」、「ＮＲ」、「ＩＲ」、「ブタジエンゴム」または「ＢＲ」というとき、常温常圧で固形のものを意味するものとする。
ＮＲの溶解性指数は７．５〜９、特に７．９〜８．４が好ましい。
ＩＲの溶解性指数は７．５〜９、特に７．９〜８．４が好ましい。
ＢＲの溶解性指数は７．５〜９、特に８．１〜８．６が好ましい。
溶解性指数は、溶剤に対するゴムの溶解し易さを表す値であり、ＪＩＳＫ０２１１に基づいて測定された値を用いている。
ＩＲの溶解性指数は７．５〜９、特に７．９〜８．４が好ましい。
ＢＲの溶解性指数は７．５〜９、特に８．１〜８．６が好ましい。
溶解性指数は、溶剤に対するゴムの溶解し易さを表す値であり、ＪＩＳＫ０２１１に基づいて測定された値を用いている。
ＮＲは市販品として入手可能であり、例えば、国際規格ＲＳＳ３号等が使用可能である。
ＩＲは市販品として入手可能であり、例えば、Ｎｉｐｏｌ ２２００（Ｚｅｏｎ社製）、ＪＳＲ ＩＲ２２００（ＪＳＲ社製）等が使用可能である。
ＢＲは市販品として入手可能であり、例えば、Ｎｉｐｏｌ １２２０（Ｚｅｏｎ社製）、ＪＳＲ ＢＲ０１（ＪＳＲ社製）等が使用可能である。
ＩＲは市販品として入手可能であり、例えば、Ｎｉｐｏｌ ２２００（Ｚｅｏｎ社製）、ＪＳＲ ＩＲ２２００（ＪＳＲ社製）等が使用可能である。
ＢＲは市販品として入手可能であり、例えば、Ｎｉｐｏｌ １２２０（Ｚｅｏｎ社製）、ＪＳＲ ＢＲ０１（ＪＳＲ社製）等が使用可能である。
イソプレンの含有量は、本発明の目的が達成される限り特に制限されるものではなく、通常はゴム成分全量に対して２０〜８０重量％である。当該含有量を上記範囲内で増量することによって低温弾性を向上させることができる。本明細書中、「ゴム成分」は上記イソプレンゴムおよびブタジエンゴムだけでなく、後述の液状ゴムや他の固形ゴムも包含する概念で用いるものとする。
本発明においてはイソプレンゴムおよびブタジエンゴム以外に液状ゴムを含有させることができる。これによって、低温弾性を向上させることができる。本明細書中、「ＬＲ」は液状ゴムを表すものとする。
液状ゴムは常温常圧で液状のゴムであり、通常は重量平均分子量が５００００未満、特に１０００以上５００００未満、好ましくは５０００以上４９０００以下のものが使用される。
液状ゴムの具体例として、液状ポリイソプレン、液状ポリブタジエン、液状ブタジエン−イソプレンコポリマー、液状スチレン−イソプレンコポリマー、およびそれらの水添物等が挙げられる。
液状ゴムの具体例として、液状ポリイソプレン、液状ポリブタジエン、液状ブタジエン−イソプレンコポリマー、液状スチレン−イソプレンコポリマー、およびそれらの水添物等が挙げられる。
そのような液状ゴムは市販品として入手可能であり、例えば、クラレ社製のＬＩＲ−３０、ＬＩＲ−５０、ＬＩＲ−３００、ＬＩＲ−３１０、ＬＩＲ−３９０、ＬＩＲ−２００、ＬＩＲ−２９０等が使用可能である。
液状ゴムの含有量はゴム成分全量の１０重量％以下、特に３〜８重量％が好ましい。液状ゴムは２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
イソプレンゴムおよびブタジエンゴム以外の他の固形ゴムを含有させてもよい。そのような他の固形ゴムの具体例として、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム等が挙げられる。他の固形ゴムはイソプレンゴムやブタジエンゴム等と同様の分子量範囲のものが使用される。
他の固形ゴムの含有量は、本発明の目的を阻害しない範囲内であれば特に制限されず、通常はゴム成分全量の１０重量％以下である。他の固形ゴムは２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
本発明のゴム組成物は通常、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤および加工助剤からなる群から選択される１種類以上の添加剤をさらに含有する。
加硫剤はゴムの加硫に使用されるものであれば特に制限されず、例えば、硫黄、金属酸化物、過酸化物等が挙げられる。低温弾性の観点から好ましい加硫剤は硫黄、特にＳ８である。
加硫剤の含有量は特に制限されず、通常はゴム成分１００重量部に対して１〜３重量部である。加硫剤は２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
加硫促進剤はゴムの加硫速度を上げるものが使用され、例えば、スルフェンアミド系化合物、チオウレア系化合物、チアゾール系化合物、チウラム系化合物、ジチオカルバミン酸塩系化合物等が使用可能である。
スルフェンアミド系化合物の具体例として、例えば、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等が挙げられる。
チオウレア系化合物の具体例として、例えば、チオカルボアニリド、ジオルトトリルチオウレア、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア、トリメチルチオウレア等が挙げられる。
スルフェンアミド系化合物の具体例として、例えば、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等が挙げられる。
チオウレア系化合物の具体例として、例えば、チオカルボアニリド、ジオルトトリルチオウレア、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア、トリメチルチオウレア等が挙げられる。
チアゾール系化合物の具体例として、例えば、２−メルカプトベンゾチアゾールならびにその亜鉛塩、ナトリウム塩およびシクロヘキシルアミン塩、ジベンゾチアジルジスルフィド、２−（２，４−ジニトロフェニルチオ）ベンゾチアゾール等が挙げられる。
チウラム系化合物の具体例として、例えば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等が挙げられる。
ジチオカルバミン酸塩系化合物の具体例として、例えば、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸鉛、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛等が挙げられる。
チウラム系化合物の具体例として、例えば、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等が挙げられる。
ジチオカルバミン酸塩系化合物の具体例として、例えば、ジメチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム、ジメチルジチオカルバミン酸鉛、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛等が挙げられる。
加硫促進剤の含有量は通常、加硫剤の含有量によって決定され、例えば、加硫剤の含有量に対して１０〜１２００重量％であり、低温弾性の観点から好ましくは１０〜２５０重量％、特に１０〜６０重量％である。加硫促進剤は２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
可塑剤はゴム分子鎖の間に入り込み、ゴム分子間の相互作用を緩和させるものであり、融点が−２０℃以下のものを用いる。可塑剤の具体例として、例えば、ナフテン系オイル、アジペート系オイル、フタレート系オイル、パラフィン系オイル、芳香系オイル、ポリエステル系オイル、反応性可塑剤およびそれらの混合物等が挙げられる。特にナフテン系オイルをゴム組成物に含有させることによって、低温弾性を向上させることができる。そのような低温弾性の向上効果は、ナフテン系オイルがイソプレンゴムおよびブタジエンゴムに対する親和性が高いことに起因するものと考えられる。
ナフテン系オイルとしては、一般式；ＣｎＨ２ｎで表されるシクロパラフィン系化合物が使用される。ナフテン系オイルは、例えば、ＮＰ２４（出光興産社製）、ＳＮＨ−３（三共油化工業製）等の市販品として入手可能である。
アジペート系オイルとして、例えば、ジオクチルアジペート、ジブチルグリコールアジペート等が挙げられる。
フタレート系として、例えば、ジオクチルフタレート等が挙げられる。
アジペート系オイルとして、例えば、ジオクチルアジペート、ジブチルグリコールアジペート等が挙げられる。
フタレート系として、例えば、ジオクチルフタレート等が挙げられる。
可塑剤の含有量は目標硬度に依存して決定されるため特に制限されず、通常はゴム成分１００重量部に対して５〜１００重量部である。可塑剤は２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
加工助剤はゴム組成物に粘着性を付与して当該組成物の加工を容易にするものであり、通常は融点が２０℃を越えるものを用いる。加工助剤の具体例として、例えば、脂肪酸系化合物、脂肪酸エステル系化合物、脂肪酸金属塩系化合物、脂肪酸アミド系化合物、フッ素系化合物、芳香族系化合物、アルコール系化合物、およびそれらの混合物が挙げられる。特に脂肪酸エステル系化合物をゴム組成物に含有させることによって、低温弾性を向上させることができる。そのような低温弾性の向上効果は、脂肪酸エステル系化合物がイソプレンゴムおよびブタジエンゴムの分散性を向上することに起因するものと考えられる。
脂肪酸系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、プラストロジンＳ（扶桑化学工業社製）、プラストロジンＪ（扶桑化学工業社製）等が使用可能である。
脂肪酸エステル系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ネオコートＦＡ（脂肪酸エステル混合物；サンケムテック社製）、ネオコート１００Ｐ（サンケムテック社製）等が使用可能である。
脂肪酸金属塩系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、エクストンＬ−２（川口化学社製）、アクチブラスト（ラインヘミー社製）等が使用可能である。
脂肪酸アミド系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ブラストロジン（藤沢薬品社製）等が使用可能である。
シリコーン系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ストラクトールＷＢ２８０（シェル・ザイラハ社製）等が使用可能である。
フッ素系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ダイフリーＦＢ９７５（ダイキン社製）等が使用可能である。
芳香族系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、エクストン２１（川口化学社製）、ストラクトール６０ＮＳ（シェル・ザイラハ社製）等が使用可能である。
脂肪酸エステル系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ネオコートＦＡ（脂肪酸エステル混合物；サンケムテック社製）、ネオコート１００Ｐ（サンケムテック社製）等が使用可能である。
脂肪酸金属塩系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、エクストンＬ−２（川口化学社製）、アクチブラスト（ラインヘミー社製）等が使用可能である。
脂肪酸アミド系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ブラストロジン（藤沢薬品社製）等が使用可能である。
シリコーン系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ストラクトールＷＢ２８０（シェル・ザイラハ社製）等が使用可能である。
フッ素系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、ダイフリーＦＢ９７５（ダイキン社製）等が使用可能である。
芳香族系化合物は市販品として入手可能であり、例えば、エクストン２１（川口化学社製）、ストラクトール６０ＮＳ（シェル・ザイラハ社製）等が使用可能である。
加工助剤の含有量は特に制限されず、通常はゴム成分１００重量部に対して１〜５０重量部である。加工助剤は２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
本発明のゴム組成物における含有成分の組み合わせの具体例として、例えば以下に示す組み合わせが挙げられる；
１；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）；
２；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
３；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
４；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
５；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
６；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
７；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
８；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
９；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）；
１０；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
１１；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
１２；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１３；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１４；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
１５；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１６；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）；
２；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
３；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
４；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
５；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
６；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
７；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
８；ＮＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
９；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）；
１０；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
１１；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
１２；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１３；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１４；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
１５；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１６；ＩＲ−ＢＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
１７；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）；
１８；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
１９；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
２０；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２１；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２２；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
２３；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２４；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２５；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）；
２６；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
２７；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
２８；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２９；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
３０；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
３１；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
３２；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）。
１８；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
１９；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
２０；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２１；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２２；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
２３；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２４；ＮＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２５；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）；
２６；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）；
２７；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
２８；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
２９；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
３０；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）；
３１；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）；
３２；ＩＲ−ＢＲ−ＬＲ−加硫剤（特に硫黄）−加硫促進剤（特にスルフェンアミド系化合物）−可塑剤（特にナフテン系オイル）−加工助剤（特に脂肪酸エステル系化合物）。
本発明のゴム組成物は、前記したイソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有する配合において、低温弾性の観点から好ましくは、以下に示す条件１〜５から選択される少なくとも１つの条件を満たす。
条件１；イソプレンゴムが合成物である；
条件２；イソプレンの含有量がゴム成分全量に対して４０〜８０重量％である；
条件３；ナフテン系オイル（可塑剤）をさらに含有する；
条件４；脂肪酸エステル系化合物（加工助剤）をさらに含有する；
条件５；液状ゴムをさらに含有する。
条件２；イソプレンの含有量がゴム成分全量に対して４０〜８０重量％である；
条件３；ナフテン系オイル（可塑剤）をさらに含有する；
条件４；脂肪酸エステル系化合物（加工助剤）をさらに含有する；
条件５；液状ゴムをさらに含有する。
本発明のゴム組成物は、低温弾性の観点からより好ましくは、上記条件のうち少なくとも条件３を含む２以上の条件を満たす。
本発明のゴム組成物は、低温弾性の観点から最も好ましくは、
（Ａ）条件１を満たす場合、少なくとも条件１、条件３および条件５を満たす（以下、「ゴム組成物（Ａ）」という）；または
（Ｂ）条件１を満たさない場合、少なくとも条件３と、条件２または／および条件４とを満たす（以下、「ゴム組成物（Ｂ）」という）。条件１を満たさない本発明のゴム組成物（Ｂ）のうち、少なくとも条件２および条件３を満たすものを「ゴム組成物（ｂ１）」、少なくとも条件３および条件４を満たすものを「ゴム組成物（ｂ２）」と呼ぶものとする。
（Ａ）条件１を満たす場合、少なくとも条件１、条件３および条件５を満たす（以下、「ゴム組成物（Ａ）」という）；または
（Ｂ）条件１を満たさない場合、少なくとも条件３と、条件２または／および条件４とを満たす（以下、「ゴム組成物（Ｂ）」という）。条件１を満たさない本発明のゴム組成物（Ｂ）のうち、少なくとも条件２および条件３を満たすものを「ゴム組成物（ｂ１）」、少なくとも条件３および条件４を満たすものを「ゴム組成物（ｂ２）」と呼ぶものとする。
以下、本発明のゴム組成物（Ａ）、（ｂ１）および（ｂ２）について説明するが、特記しない限り、各成分の種類および含有量等は前記した範囲内で適宜選択されればよい。
本発明のゴム組成物（Ａ）は、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するものであって、イソプレンゴムが合成物、特にシス型であり、ナフテン系オイルおよび液状ゴムをさらに含有する。ＢＲは特に制限されるものではないが、低温弾性の向上の観点からシス型であることが好ましい。イソプレンの含有量はゴム成分全量に対して、好ましくは２０〜４０重量％、特に２０〜３０重量％である。
本発明のゴム組成物（ｂ１）は、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するものであって、イソプレンの含有量がゴム成分全量に対して４０〜８０重量％であり、ナフテン系オイルをさらに含有する。イソプレンゴムはＮＲである。ＢＲは特に制限されるものではないが、低温弾性の向上の観点からシス型であることが好ましい。
本発明のゴム組成物（ｂ２）は、イソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するものであって、ナフテン系オイルおよび脂肪酸エステル系化合物をさらに含有する。イソプレンゴムはＮＲである。ＢＲは特に制限されるものではないが、低温弾性の向上の観点からシス型であることが好ましい。イソプレンの含有量はゴム成分全量に対して、好ましくは２０〜４０重量％、特に２０〜３０重量％である。
本発明のゴム組成物にはさらに、加硫促進助剤、補強剤および老化防止剤等の添加剤が含有されてもよい。
加硫促進助剤はゴム組成物中において触媒作用をするものであり、従来からゴムの加硫の際に加硫促進助剤として使用されているものが使用可能である。加硫促進助剤の具体例として、例えば、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。加硫促進助剤の含有量は特に制限されず、通常はゴム成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。加硫促進助剤は２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
補強剤は本発明のゴム組成物からなる製品の強度を高めるものであり、従来からゴム組成物に補強剤として含有されているものが使用可能である。補強剤の具体例として、例えば、カーボンブラック、無機充填剤、繊維等が挙げられる。補強剤の含有量は特に制限されず、通常はゴム成分１００重量部に対して５〜１００重量部である。補強剤は２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
老化防止剤はゴムの劣化を防止するものであり、従来からゴム組成物に老化防止剤として含有されているものが使用可能である。老化防止剤の具体例として、例えば、フェノール系老化防止剤、リン系老化防止剤等が挙げられる。老化防止剤の含有量は特に制限されず、通常はゴム成分１００重量部に対して０．１〜１０重量部である。老化防止剤は２種類以上組み合わせて使用されてよく、その場合、それらの合計量が上記範囲内であればよい。
本発明のゴム組成物は、前記した成分を単に混合・ブレンドすることによって得られる単純混合物の形態を有していてもよいし、当該混合物を溶融・混練することによって得られる混練物の形態を有していてもよいし、または当該混練物を成形してなる成形物の形態を有していてもよい。各成分は同時に添加・混合されてもよいが、溶融・混練する場合は加硫剤および加硫促進剤以外の成分を混合した後、溶融・混練直前に加硫剤および加硫促進剤を添加することが好ましい。ゴム成分としてＮＲを用いる場合は混合工程においてゴム成分を予め溶融・混練する素練り工程を行うことが好ましい。
本発明のゴム組成物からなる混練物および成形物は次亜塩素酸処理を行うことによって、耐油性および耐候性を向上させることができる。混練物および成形物において全てのゴム分子における二重結合が加硫に供されるわけではないので、次亜塩素酸処理によって残留二重結合部分をハロゲン化することによって、オゾンやＵＶによる開裂反応を防止し、耐候性を向上させることができる。また、オイルの侵入（膨潤）を、極性の違いにより防止でき、耐油性が向上する。次亜塩素酸処理は、例えば、有効塩素濃度１２％である次亜塩素酸ナトリウム２％水溶液への２〜１０分間の浸漬、アンモニア２％水溶液への０．１〜５分間の浸漬、および水への０．１〜５分間の洗浄によって達成できる。
本発明のゴム組成物はシリコーンゴムと代替可能であり、従来からシリコーンゴムで形成していた部品を形成可能である。すなわち、従来よりシリコーンゴム製部品が備わっている電気機器、例えば、マイクロスイッチ、リミットスイッチ、セーフティースイッチ、リレー等の寒冷地用・屋外用スイッチ、シートベルトバックル（マイクロスイッチ）等の車載部品において、シリコーンゴム製部品の代わりに本発明のゴム組成物からなる部品（成形物）を使用可能である。これによって電気的信頼性の高い電気機器を提供できる。なお、本発明のゴム組成物は、シリコーンゴム製部品が備わっている電気機器に限定して適用されなければならないというわけではなく、シリコーンゴム製部品を有していなかった新たな用途、例えば、同一環境内に有接点の出力機構を有する機器がある場合に、可動部を有する耐寒用メカセンサーなどにも適用可能である。
以下、本発明のゴム組成物の用途の一例を示す。
例えば、図１に示す押し込み状態のマイクロスイッチ１０は、スイッチケース１１に共通固定端子１２、常閉固定端子１３および常開固定端子１４が設けられている。またスイッチケース１１には、アクチュエータ１５が支持されており、その摺動部を封止するために、弾性を示すゴム製部品１６が取り付けられている。何れも、アクチュエータ１５が規定の動作位置まで達すると、内部の可動接点１７が切替り、回路を開閉するようになっている。そのようなマイクロスイッチ１０において、本発明のゴム組成物からなる部品はゴム製部品１６として使用可能である。
例えば、図１に示す押し込み状態のマイクロスイッチ１０は、スイッチケース１１に共通固定端子１２、常閉固定端子１３および常開固定端子１４が設けられている。またスイッチケース１１には、アクチュエータ１５が支持されており、その摺動部を封止するために、弾性を示すゴム製部品１６が取り付けられている。何れも、アクチュエータ１５が規定の動作位置まで達すると、内部の可動接点１７が切替り、回路を開閉するようになっている。そのようなマイクロスイッチ１０において、本発明のゴム組成物からなる部品はゴム製部品１６として使用可能である。
また例えば、図２に示すリミットスイッチ２０は、スイッチケース２１に内臓スイッチ２２が設けられており、内臓スイッチ２２には、可動接点、共通固定端子、常閉固定端子および常開固定端子（いずれも図示せず）が設けられている。またスイッチケース２１には、内臓スイッチ２２のアクチュエータ２３を所定の位置に動かす機構部２４と、アクチュエータ２３が支持されており、その摺動部を封止するために、弾性を示すゴム製部品（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）が取り付けられている。何れも、アクチュエータ２３が規定の動作位置まで達すると内部の可動接点が切替り、回路を開閉するようになっている。そのようなリミットスイッチ２０において、本発明のゴム組成物からなる部品はゴム製部品（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）として使用可能である。
また例えば、図３に示すセーフティースイッチ３０は、スイッチケース３１に内臓スイッチ３２が設けられており、内臓スイッチ３２には、可動接点３６、共通固定端子、常閉固定端子および常開固定端子（可動接点以外はいずれも図示せず）が設けられている。またスイッチケース３１には、内臓スイッチ３２のアクチュエータ３３を所定の位置に動かす機構部３４と、アクチュエータ３３が支持されており、その摺動部を封止するために、弾性を示すゴム製部品（３５ａ、３５ｂ）が取り付けられている。何れも、アクチュエータ３３が規定の動作位置まで達すると内部の可動接点３６が切替り、回路を開閉するようになっている。そのようなセーフティースイッチ３０において、本発明のゴム組成物からなる部品はゴム製部品（３５ａ、３５ｂ）として使用可能である。
（実施例）
表に示す成分のうち、ゴム成分を所定の比率でロールにて、まるめ取り５回、三角取り５回を行い素練りした。次いで、混合物に対して、加硫剤および加硫促進剤以外の残りの成分を所定の比率で添加し、バンバリーミキサーにて１０分間混合した。その後、混合物に対して、加硫剤および加硫促進剤を所定の比率で添加し、ロールにて、切替し左右３回、まるめ取り５回、三角取り３回を行い、所定の厚さに部出しを行った。なお、ＩＲを用いた場合、初期の素練り工程は行わず、バンバリーミキサーによる混合工程で加硫剤および加硫促進剤以外の成分を混合した。
表に示す成分のうち、ゴム成分を所定の比率でロールにて、まるめ取り５回、三角取り５回を行い素練りした。次いで、混合物に対して、加硫剤および加硫促進剤以外の残りの成分を所定の比率で添加し、バンバリーミキサーにて１０分間混合した。その後、混合物に対して、加硫剤および加硫促進剤を所定の比率で添加し、ロールにて、切替し左右３回、まるめ取り５回、三角取り３回を行い、所定の厚さに部出しを行った。なお、ＩＲを用いた場合、初期の素練り工程は行わず、バンバリーミキサーによる混合工程で加硫剤および加硫促進剤以外の成分を混合した。
（評価）
混練物を所定の形状に成形して試験片を作製し、以下の項目について評価した。参考例１としてシリコーンゴム（ＫＥ−９５１；信越シリコーン社製）についても同様に評価した。
・ＴＲ１０
ＪＩＳ Ｋ６２６１に従ってＴＲ１０を測定した。ＴＲ１０は−３０℃以下が実用上問題のない範囲であり、−４２℃以下が好ましい範囲、−５５℃以下がより好ましい範囲、−６２℃以下が最も好ましい範囲である。
混練物を所定の形状に成形して試験片を作製し、以下の項目について評価した。参考例１としてシリコーンゴム（ＫＥ−９５１；信越シリコーン社製）についても同様に評価した。
・ＴＲ１０
ＪＩＳ Ｋ６２６１に従ってＴＲ１０を測定した。ＴＲ１０は−３０℃以下が実用上問題のない範囲であり、−４２℃以下が好ましい範囲、−５５℃以下がより好ましい範囲、−６２℃以下が最も好ましい範囲である。
・導通試験
図４に示すように、試験片１を収容した密閉雰囲気２内において、リレーの電気的開閉を１２０℃にて６０分間にわたって５０万回繰り返して行った。電気的開閉は２４Ｖおよび１０ｍＡの条件下で固定接点３に対して可動接点４を接離させて行った。
×；試験中に接点間で電気的に導通しなくなった；
○；最後まで導通が維持された。
図４に示すように、試験片１を収容した密閉雰囲気２内において、リレーの電気的開閉を１２０℃にて６０分間にわたって５０万回繰り返して行った。電気的開閉は２４Ｖおよび１０ｍＡの条件下で固定接点３に対して可動接点４を接離させて行った。
×；試験中に接点間で電気的に導通しなくなった；
○；最後まで導通が維持された。
導通試験の最後に可動接点における固定接点との接触部をＸ線エネルギー分散分析に供した。
実施例１の試験片を用いたときの分析データを図５に示す。Ｓｉピークは検出されなかった。実施例２〜１１においても、実施例１と同様に、Ｓｉピークは検出されなかった。
参考例１の試験片を用いたときの分析データを図６に示す。Ｓｉピークが検出された。
実施例１の試験片を用いたときの分析データを図５に示す。Ｓｉピークは検出されなかった。実施例２〜１１においても、実施例１と同様に、Ｓｉピークは検出されなかった。
参考例１の試験片を用いたときの分析データを図６に示す。Ｓｉピークが検出された。
導通試験の最後に密閉雰囲気内の気体をガスクロマトグラフ分析（ＧＣ−ＦＩＤ−ＨＳ；PerkinElmer社製）に供した。
実施例１〜１１のいずれの試験片を用いたときも、シロキサン系ガスの検出量は検出限界値（１ｐｐｍ）未満であった。
参考例１の試験片を用いたとき、シロキサン系ガスの検出量は１０ｐｐｍであった。
実施例１〜１１のいずれの試験片を用いたときも、シロキサン系ガスの検出量は検出限界値（１ｐｐｍ）未満であった。
参考例１の試験片を用いたとき、シロキサン系ガスの検出量は１０ｐｐｍであった。
・耐油性（耐光性）試験
実施例１で得られた新しい試験片をそのままＪＩＳＫ６２５８による加硫ゴムの浸漬試験に供したところ、体積変化率は１７．７％であった。
実施例１で得られた新しい試験片を以下に示す次亜塩素酸処理に供した後、ＪＩＳＫ６２５８による加硫ゴムの浸漬試験に供したところ、体積変化率は５．５％であった。
（次亜塩素酸処理）
試験片を有効塩素濃度１５％の次亜塩素酸ナトリウム２％水溶液に５分間浸漬した後、アンモニア２％水溶液に２分間浸漬し、水で２分間の洗浄を行った。
実施例１で得られた新しい試験片をそのままＪＩＳＫ６２５８による加硫ゴムの浸漬試験に供したところ、体積変化率は１７．７％であった。
実施例１で得られた新しい試験片を以下に示す次亜塩素酸処理に供した後、ＪＩＳＫ６２５８による加硫ゴムの浸漬試験に供したところ、体積変化率は５．５％であった。
（次亜塩素酸処理）
試験片を有効塩素濃度１５％の次亜塩素酸ナトリウム２％水溶液に５分間浸漬した後、アンモニア２％水溶液に２分間浸漬し、水で２分間の洗浄を行った。
ＮＲとして天然イソプレンゴム（♯１、溶解性指数８．１３）を用いた。
ＩＲとして合成イソプレンゴム（２２００；Ｚｅｏｎ社製、溶解性指数８．０９、シス型）を用いた。
ＢＲとしてブタジエンゴム（Ｎｉｐｏｌ １２２０；Ｚｅｏｎ社製、溶解性指数８．３９、シス型）を用いた。
ＬＲとして液状ブタジエンゴム（ＬＩＲ−３００；クラレ社製）を用いた。
加硫剤として硫黄Ｓ８ ♯３２５（細井化学工業製）を用いた。
加硫促進剤としてＡｃｃ ＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド；川口化学社製）を用いた。
可塑剤としてＮＰ２４（ナフテン系オイル（ＣｎＨ２ｎ）；出光興産社製、融点−４２．５℃）、ＤＯＡ（ジオクチルアジペート；大八化学社製、融点−６０℃）、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート；大八化学社製、融点−５３℃）を用いた。
加工助剤としてネオコートＦＡ（脂肪酸エステル混合物；サンケムテック社製）、黒サブ♯２１（硫黄ファクチス；天満サブ化工社製）を用いた。
加硫促進助剤として亜鉛華（二種Ａ）、ステアリン酸（椿社製）を用いた。
補強剤としてＨＡＦブラック（旭７０；旭カーボン社製）を用いた。
老化防止剤としてノクラック２００（ＢＨＴ；川口社製）、ノクラックＴＮＰ（大内社製）、サントガードＰＶＩ（フレキシス社製）、オゾノック３３（大内社製）を用いた。
ＩＲとして合成イソプレンゴム（２２００；Ｚｅｏｎ社製、溶解性指数８．０９、シス型）を用いた。
ＢＲとしてブタジエンゴム（Ｎｉｐｏｌ １２２０；Ｚｅｏｎ社製、溶解性指数８．３９、シス型）を用いた。
ＬＲとして液状ブタジエンゴム（ＬＩＲ−３００；クラレ社製）を用いた。
加硫剤として硫黄Ｓ８ ♯３２５（細井化学工業製）を用いた。
加硫促進剤としてＡｃｃ ＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド；川口化学社製）を用いた。
可塑剤としてＮＰ２４（ナフテン系オイル（ＣｎＨ２ｎ）；出光興産社製、融点−４２．５℃）、ＤＯＡ（ジオクチルアジペート；大八化学社製、融点−６０℃）、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート；大八化学社製、融点−５３℃）を用いた。
加工助剤としてネオコートＦＡ（脂肪酸エステル混合物；サンケムテック社製）、黒サブ♯２１（硫黄ファクチス；天満サブ化工社製）を用いた。
加硫促進助剤として亜鉛華（二種Ａ）、ステアリン酸（椿社製）を用いた。
補強剤としてＨＡＦブラック（旭７０；旭カーボン社製）を用いた。
老化防止剤としてノクラック２００（ＢＨＴ；川口社製）、ノクラックＴＮＰ（大内社製）、サントガードＰＶＩ（フレキシス社製）、オゾノック３３（大内社製）を用いた。
本発明のゴム組成物は、リレー、マイクロスイッチ、リミットスイッチ、セーフティースイッチ等の寒冷地用・屋外用スイッチ、シートベルトバックル（マイクロスイッチ）等の車載部品、センサ、モーター等の電気機器内で使用されるゴム製部品を形成する電気機器用ゴム組成物として有用である。
１：試験片、２：密閉雰囲気、３：固定接点、４：可動接点。
Claims (3)
- イソプレンゴムおよびブタジエンゴムを含有するゴム組成物。
- 以下に示す条件１〜５から選択される少なくとも１つの条件を満たす請求項１に記載のゴム組成物；
条件１；イソプレンゴムが合成物である；
条件２；イソプレンの含有量がゴム成分全量に対して４０〜８０重量％である；
条件３；ナフテン系オイルをさらに含有する；
条件４；脂肪酸エステル系化合物をさらに含有する；
条件５；液状ゴムをさらに含有する。 - 請求項１または２に記載のゴム組成物からなる部品を備えた電気機器。
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