WO2023139930A1 - ゴム組成物 - Google Patents

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WO2023139930A1
WO2023139930A1 PCT/JP2022/043744 JP2022043744W WO2023139930A1 WO 2023139930 A1 WO2023139930 A1 WO 2023139930A1 JP 2022043744 W JP2022043744 W JP 2022043744W WO 2023139930 A1 WO2023139930 A1 WO 2023139930A1
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rubber composition
rubber
wavelength
composition according
transmittance
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勲 渡邊
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Nok株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters

Definitions

  • the present invention relates to rubber compositions.
  • Near-infrared rays are widely used for in-vehicle sensors, biometric authentication sensors, and biological applications, and further expansion of their use is expected in the future. Resins that selectively absorb light of specific wavelengths are widely used in various sensors using near-infrared rays as described above (see Patent Documents 1 to 8, for example).
  • Patent Document 1 discloses a selective wavelength absorption resin composition for LiDAR that detects the distance and direction to an object.
  • LiDAR is an abbreviation for Light Detection and Ranging, and is a technology for measuring the distance and angle to an object by irradiating the object while scanning with laser light and observing the reflected light.
  • the selective wavelength absorption resin composition for LiDAR disclosed in Patent Document 1 contains epoxy resin as a main component, and a cured body molded to a thickness of 1 mm has an average light transmittance of 40% or less in the wavelength range of 380 nm or more and 700 nm or less, and the transmittance of the wavelength of the laser light used in LiDAR (850 nm to 950 nm, 1500 nm to 1600 nm) is specified to be 80% or more.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose a resin containing polycarbonate as a wavelength selective transmissive resin for LiDAR.
  • Patent Document 2 discloses a polycarbonate resin composition having wavelength selective transmission properties
  • Patent Document 3 discloses a thermoplastic resin containing a polycarbonate resin.
  • Patent Documents 2 and 3 propose techniques for specifying the types of wavelength-absorbing dyes for resins containing polycarbonate described above.
  • Patent Document 4 discloses a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin and a coloring material.
  • the thermoplastic resin composition disclosed in Patent Document 4 has a maximum wavelength transmittance of 1% or less at 380 to 630 nm and an average transmittance of 80% or more at 840 to 940 nm when the thickness is 1 mm.
  • Patent Document 4 discloses a technique for specifying pigments and the like used as colorants, and thermoplastic resin compositions are said to be used for optical lenses, infrared camera lenses, biometric camera lenses, and the like.
  • Patent Document 5 discloses an optical film that can absorb specific wavelengths with a plurality of filters.
  • the optical film disclosed in Patent Document 5 includes a near-infrared blocking layer having an absorption maximum at a wavelength of 600 to 800 nm, and is said to be used in biometric authentication devices and imaging devices.
  • Patent Document 6 discloses an optical filter containing a green pigment and a black pigment.
  • the optical filter disclosed in Patent Document 6 has a structure having a continuous wavelength range of 50 nm with an average transmittance of 2% or less in the range of 400 to 730 nm and an average transmittance of 80% or more in the range of 800 to 1000 nm.
  • the green pigment and the black pigment exist in a state of being dispersed or dissolved in the transparent resin.
  • the optical filter disclosed in Patent Document 6 is said to be used in imaging devices, infrared sensors, biometric authentication devices, and three-dimensional range imaging cameras.
  • Patent Documents 7 and 8 propose a visible-light-shielding silicone rubber composition and an infrared-transmitting composition using silicone rubber.
  • Japanese Patent No. 6899061 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-147470 WO2021/025097 WO2020/138050 JP 2020-177147 A Japanese Patent No. 6662299 Japanese Patent No. 5170463 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-70772
  • the resin compositions that selectively absorb light of specific wavelengths disclosed in Patent Documents 1 to 6 use resin as the main component, so the cured product (resin) is hard and lacks flexibility. For this reason, the resin compositions disclosed in Patent Documents 1 to 6 have the problem that the cured body thereof is likely to crack and the conformability to deformation is low.
  • the rubber compositions disclosed in Patent Documents 7 and 8 have the problem of poor selectivity for light of the required wavelength. That is, in general, rubber, which is a cured product of a rubber composition, has low transparency, so carbon black, for example, is added to the rubber composition. In rubbers composed of such rubber compositions, the colorant such as carbon black absorbs a wide range of light from visible light to infrared light, and it is usually difficult to obtain infrared light transmittance. On the other hand, there are also transparent rubbers in general, but such transparent rubbers transmit a wide range of light from ultraviolet to visible light to infrared light, and it is difficult to selectively transmit light of the required wavelength.
  • silicon semiconductor lasers with a wavelength of 905 nm are used in sensors that use light of a specific wavelength.
  • a silicone semiconductor laser has the advantages of being inexpensive and consuming low power.
  • laser light is close to visible light and affects the retina, the output of the laser cannot be increased, and sunlight has a large effect.
  • use of an indium gallium arsenide phosphide (InGaAsP) semiconductor laser with a wavelength of 1550 nm has also been considered as a second-generation mechanical-less technology.
  • InGaAsP semiconductor laser is high in cost and power consumption, it has the advantage that it has little effect on the retina, the output can be increased, and the effect of sunlight is small.
  • Patent Documents 7 and 8 above have a specified infrared transmission range of 800 nm or 800 to 900 nm, and there is an increasing demand for a wider range of infrared transmission in order to have versatility for various lasers as described above.
  • the present invention has been made in view of such problems of the prior art.
  • INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a rubber composition capable of obtaining a rubber material that absorbs a wide range of visible light that hinders sensors and the like and that selectively transmits infrared light.
  • the following rubber composition is provided.
  • a rubber composition comprising (A) a polymer, (B) a cross-linking agent, and (C) a coloring agent, wherein (C) the coloring agent does not contain an inorganic black pigment, and a rubber sheet having a thickness of 2 mm has a minimum transmittance of 50% or more at a wavelength of 800 to 1600 nm and a maximum transmittance of 40% or less at a wavelength of 350 to 700 nm.
  • the rubber composition of the present invention it is possible to obtain a rubber material that absorbs a wide range of visible light that interferes with sensors and the like, and that selectively transmits infrared light.
  • the rubber composition does not contain an inorganic black pigment such as carbon black, which is widely used for reinforcing rubber, it has excellent infrared light transmittance.
  • resin materials it is superior in flexibility and can be applied to products that involve deformation, and contributes to an improvement in the degree of freedom in designing the entire device that uses rubber materials.
  • the impact absorption is improved, and the occurrence of damage such as cracks can be extremely effectively suppressed.
  • the rubber composition of the present embodiment is a rubber composition comprising (A) a polymer, (B) a cross-linking agent, and (C) a colorant, wherein (C) the colorant does not contain an inorganic black pigment.
  • the rubber composition of the present embodiment has a minimum transmittance of 50% or more at a wavelength of 800 to 1600 nm and a maximum transmittance of 40% or less at a wavelength of 350 to 700 nm in a rubber sheet having a thickness of 2 mm.
  • the rubber composition of the present embodiment can obtain a rubber material that absorbs a wide range of visible light that hinders sensors and the like and that selectively transmits infrared light.
  • the rubber composition of the present embodiment does not contain an inorganic black pigment, it has excellent infrared light transmittance. Furthermore, compared with resin materials, it is superior in flexibility and can be applied to products that involve deformation, and contributes to an improvement in the degree of freedom in designing the entire device that uses rubber materials. Furthermore, compared with resin materials, the impact absorption is improved, and the occurrence of damage such as cracks can be effectively suppressed.
  • inorganic black pigment refers to a pigment made of an inorganic compound, and means a pigment whose color changes from black to dark brown when a rubber material is formed using the pigment as a coloring material.
  • examples of inorganic black pigments include inorganic oxides such as titanium black and triiron tetraoxide (iron black), and known inorganic pigments such as carbon black.
  • the rubber composition of the present embodiment does not substantially contain such inorganic black pigments.
  • “(C) the coloring agent does not contain an inorganic black pigment” means that each component constituting the rubber composition does not substantially contain an inorganic black pigment.
  • (C) the coloring agent does not contain an inorganic black pigment means that the components other than the (C) coloring agent do not substantially contain an inorganic black pigment.
  • substantially does not contain an inorganic black pigment means that the inorganic black pigment is not actively (in other words, intentionally) blended, except when the inorganic black pigment is unavoidably mixed. Therefore, the rubber composition of the present embodiment may contain a very small amount of black inorganic compound as an unavoidable impurity.
  • the upper limit of the concentration allowed as an unavoidable impurity varies depending on various conditions, but for example, the minimum transmittance of a rubber sheet with a thickness of 2 mm at a wavelength of 800 to 1600 nm and the maximum transmittance at a wavelength of 350 to 700 nm.
  • the inorganic black pigment as an unavoidable impurity is preferably 0.001 parts by mass or less (that is, 10 ppm or less) with respect to 100 parts by mass of the polymer (A).
  • the rubber composition of the present embodiment has a minimum transmittance of 50% or more at a wavelength of 800 to 1600 nm and a maximum transmittance of 40% or less at a wavelength of 350 to 700 nm with a rubber sheet having a thickness of 2 mm.
  • the transmittance in each wavelength range can be measured using, for example, an ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer.
  • An example of such a spectrophotometer is an ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer (UH4150 (trade name)) manufactured by Hitachi High-Tech Science.
  • the transmittance in the wavelength range of 800 to 1600 nm is measured with a spectrophotometer every 1 nm in that range, and the minimum value (minimum value) of the measured transmittance is defined as the "minimum transmittance”.
  • the transmittance in the wavelength range of 350 to 700 nm is measured with a spectrophotometer every 1 nm in that range, and the maximum value (maximum value) of the measured transmittance is defined as the "maximum transmittance”.
  • the minimum transmittance of a rubber sheet with a thickness of 2 mm at a wavelength of 800 to 1600 nm is 50% or more, it has excellent infrared light transmittance. Further, when the maximum transmittance of a rubber sheet having a thickness of 2 mm at a wavelength of 350 to 700 nm is 40% or less, it is possible to effectively suppress the transmission of visible light that hinders sensors and the like.
  • the rubber composition of the present embodiment preferably has a minimum transmittance of 60% or more at a wavelength of 800 to 1600 nm with a rubber sheet having a thickness of 2 mm, for example. By configuring in this way, it becomes extremely excellent in transmittance to infrared light. Further, the rubber composition of the present embodiment, for example, in a rubber sheet having a thickness of 2 mm, has a minimum transmittance of 50% or more at a wavelength of 900 to 1600 nm. By configuring in this way, it becomes more excellent in transmittance to infrared light of a specific wavelength.
  • the minimum transmittance of a 2 mm thick rubber sheet at a wavelength of 800 to 1600 nm there is no particular upper limit for the minimum transmittance of a 2 mm thick rubber sheet at a wavelength of 800 to 1600 nm.
  • the upper limit of the lowest transmittance may be 100%, 90%, or 80%.
  • the lower limit of the maximum transmittance at a wavelength of 350 to 700 nm in a rubber sheet with a thickness of 2 mm may be 0%.
  • a rubber sheet can be produced by the following method.
  • a rubber composition for producing a rubber sheet for example, the rubber composition of the present embodiment described above is prepared.
  • the rubber composition used for the production of the rubber sheet is preferably kneaded with an open roll, kneaded until the ingredients are uniform, and the rubber composition is cut into a sheet to form a rubber fabric.
  • the prepared rubber composition is placed in a mold having a depth of 1.9 to 2.0 mm. When the rubber composition is put into the mold, the amount to be put is adjusted so that the thickness of the rubber sheet obtained by vulcanization is 2 mm.
  • JIS K6299: 2012 "Rubber-Method for preparing a test sample” can be referred to as a method for preparing a rubber sheet.
  • press vulcanization is performed on the rubber composition placed in the mold.
  • the vulcanization conditions temperature, time
  • the vulcanization speed (t90) of the rubber composition to be vulcanized is separately measured, and vulcanization is performed at t90 or over the time (minutes).
  • the vulcanization speed (t90) is the time (minutes) from the start of measurement until the torque reaches 90% of (MH-ML) when the maximum value of torque is MH and the minimum value is ML in the vulcanization behavior measurement test of an unvulcanized rubber composition using a rheometer.
  • t90 The vulcanization speed
  • the vulcanization should be promptly terminated when t90 is exceeded.
  • a rubber sheet having a thickness of 2 mm is produced.
  • care should be taken not to touch the surface of the rubber sheet as a sample as much as possible so that foreign substances and other components do not adhere to the surface.
  • the rubber composition of this embodiment contains (A) a polymer, (B) a cross-linking agent, and (C) a colorant.
  • the components contained in the rubber composition are not limited to the above-described components, and may be a rubber composition that does not contain an inorganic black pigment and is prepared so that a rubber sheet having a thickness of 2 mm has a minimum transmittance of 50% or more at a wavelength of 800 to 1600 nm and a maximum transmittance of 40% or less at a wavelength of 350 to 700 nm.
  • the (A) polymer may be referred to as the (A) component, the (B) cross-linking agent as the (B) component, and the (C) colorant as the (C) component.
  • Various known rubber polymers can be used for the polymer as component (A).
  • general-purpose rubber include, but are not limited to, natural rubber (NR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), and styrene-butadiene rubber (SBR).
  • Special rubbers include acrylic rubber (ACM), ethylene acrylate rubber (AEM), ethylene propylene rubber (EPM), ethylene propylene diene rubber (EPDM), fluororubber (FKM), epichlorohydrin rubber (ECO), hydrogenated nitrile rubber (HNBR), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), silicone rubber (vinyl methyl silicone rubber (VMQ)), and urethane rubber. Rubber (U) and the like can be mentioned.
  • ACM acrylic rubber
  • AEM ethylene acrylate rubber
  • EPM ethylene propylene rubber
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • FKM fluororubber
  • ECO epichlorohydrin rubber
  • HNBR butyl rubber
  • IIR isoprene rubber
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • silicone rubber vinyl methyl silicone rubber
  • Rubber (U) and the like can be mentioned.
  • fluororubber (FKM) and ethylene propylene diene rubber (EPDM) can be more preferably used because the transparency of the rubber can be further enhanced by using a peroxide cross-linking agent.
  • fluororubber (FKM) and ethylene propylene diene rubber (EPDM) have higher mechanical strength than, for example, silicone rubber (VMQ), and are also highly resistant to strong acids, strong alkalis, silicone oil, chlorinated water, and the like.
  • cross-linking agents used in known rubber compositions such as vulcanizing agents, vulcanizing auxiliaries, and vulcanization accelerators, can be used.
  • a peroxide-based cross-linking agent, a polyol-based cross-linking agent, or the like can be selected as the cross-linking agent depending on the purpose.
  • an organic peroxide can be mentioned as a suitable example of the cross-linking agent.
  • the amount of the cross-linking agent is not particularly limited, and can be determined as appropriate according to the type and amount of the polymer used as component (A).
  • a known coloring agent other than an inorganic black pigment can be used as the coloring agent as the component (C).
  • an organic coloring agent made of an organic substance can be suitably used as the coloring agent.
  • the color of the coloring agent is also not particularly limited, and can be appropriately determined according to the intended use of the rubber composition. However, since the colorant affects the transmittance of the rubber sheet, it is preferable to adjust the type and blending amount as appropriate, considering the transmittance of the rubber sheet made of the rubber composition at a wavelength of 800 to 1600 nm and a wavelength of 350 to 700 nm.
  • the coloring agent as component (C) is 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the polymer as component (A).
  • the rubber composition of the present embodiment preferably contains two or more organic colorants for shielding visible light as colorants.
  • two or more organic colorants for shielding visible light as colorants.
  • the colorant of component (C) is 1 part by mass or less per 100 parts by mass of the polymer of component (A).
  • An organic pigment can be mentioned as an organic coloring agent as a coloring agent.
  • red pigments include diketopyrrolopyrrole-based, anthraquinone-based, and perylene-based red pigments.
  • yellow pigments include isoindoline-based and anthraquinone-based yellow pigments.
  • blue pigments include copper phthalocyanine-based and anthraquinone-based blue pigments.
  • green pigments include phthalocyanine-based and isoindoline-based green pigments.
  • the rubber composition of the present embodiment may contain other additives, but it is necessary to mix various additives so that the minimum transmittance at a wavelength of 800 to 1600 nm and the maximum transmittance at a wavelength of 350 to 700 nm in a rubber sheet with a thickness of 2 mm fall within the numerical ranges described above.
  • Other additives include, for example, processing aids, waxes, plasticizers, and the like.
  • a filler such as a nanofiller may be contained within a range that does not impair the permeation performance of the resulting rubber material.
  • the rubber composition of the present embodiment may, for example, contain no other additives in consideration of the influence on the permeability of the resulting rubber material.
  • the rubber composition of this embodiment can be used as a product obtained by vulcanizing the rubber composition.
  • it can be used as a rubber product obtained by primary vulcanization of a rubber composition, or as a rubber product obtained by further performing secondary vulcanization depending on the characteristics of the product.
  • the rubber composition of the present embodiment can be suitably used for products that use infrared light with a wavelength range of 800 to 1600 nm.
  • the rubber composition of the present embodiment can be suitably used for selected wavelength absorption for LiDAR and its cover, optical lenses, infrared camera lenses, biometric camera lenses, and their covers, biometric authentication devices and their covers, imaging devices and their covers, and three-dimensional range imaging cameras and their covers.
  • Example preparation Each component was weighed and blended so as to have a blending ratio (parts by mass) shown in Table 1 below, then kneaded with an open roll, and each component was kneaded until uniform. Rubber compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared. Next, the obtained rubber composition was cut into a sheet to prepare a rubber fabric, and the obtained rubber fabric was placed in a mold with a depth of 2 mm. Next, the rubber composition (rubber fabric) placed in the mold was subjected to press vulcanization at 170° C. for 12 minutes.
  • rubber sheets having a thickness of 2 mm were produced from the rubber compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7, respectively.
  • (B) component: cross-linking agent (vulcanizing agent/vulcanizing aid)] B-1) "Perhexa 25B (trade name)” manufactured by NOF Corporation.
  • B-2) TAIC WH60 (trade name)” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
  • B-3) NOF CORPORATION "Percumyl D (trade name)”.
  • B-4) "Curative 30 (trade name)” manufactured by Chemours.
  • B-5) "Curative 20 (trade name)” manufactured by Chemours.
  • B-6) CALDIC2000 (trade name)” manufactured by Ohmi Chemical Industry Co., Ltd.
  • B-7) Coldloidal Sulfur A” manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
  • C-1 "Phthalocyanine Blue” manufactured by Resinocolor.
  • C-2 "Pigment Orange 34” manufactured by Resinocolor.
  • C-3) "Pigment Yellow 55” manufactured by Resinocolor.
  • C-4) "THERMAX N990 LSR (trade name) (carbon (MT grade))” manufactured by Cancarb.
  • C-5) “Brown 601 (trade name) (ferric oxide)” manufactured by Resinocolor Kogyo Co., Ltd.
  • Examples 1 and 2 rubber compositions were prepared by blending two types of organic colorants (phthalocyanine blue and pigment orange 34) with peroxide-crosslinked fluororubber (FKM).
  • a rubber composition was prepared by blending two types of organic colorants (phthalocyanine blue and pigment yellow 55) with a peroxide-crosslinked fluororubber (FKM).
  • a rubber composition was prepared by blending three types of organic colorants (phthalocyanine blue, Pigment Orange 34, and Pigment Yellow 55) with a peroxide-crosslinked fluororubber (FKM).
  • Example 5 a rubber composition was prepared by blending two types of organic colorants (phthalocyanine blue and pigment yellow 55) with peroxide-crosslinked ethylene propylene diene rubber (EPDM).
  • a rubber composition was prepared without adding a colorant to the peroxide-crosslinked fluorororubber (FKM).
  • FKM peroxide-crosslinked fluororubber
  • a rubber composition was prepared by blending a peroxide-crosslinked fluororubber (FKM) with one type of organic coloring agent (phthalocyanine blue).
  • a rubber composition was prepared by blending carbon black (carbon (MT grade)) as a non-organic colorant with peroxide-crosslinked fluororubber (FKM).
  • a rubber composition was prepared by blending ferric oxide as a non-organic colorant with a peroxide-crosslinked fluororubber (FKM).
  • Comparative Example 5 a rubber composition was prepared in which the fluororubber (FKM) different from that in Comparative Example 1 was mixed with no coloring agent.
  • Comparative Example 7 a rubber composition was prepared without blending acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) with a coloring agent.
  • FKM fluororubber
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • the highest transmittance (%) between wavelengths of 350 to 700 nm is defined as “maximum transmittance (%) at wavelengths of 350 to 700 nm", and the transmittance (%) and wavelength (nm) are described in the column "Maximum transmittance at wavelengths from 350 to 700 nm” in Table 1. Also, the maximum transmittance (%) at a wavelength of 350 to 700 nm was evaluated based on the following evaluation criteria. Table 1 shows the evaluation results. ⁇ Evaluation Criteria> Evaluation “ ⁇ ”: A case where the maximum transmittance at a wavelength of 350 to 700 nm is 40% or less is considered acceptable. Evaluation “x”: A case where the maximum transmittance at a wavelength of 350 to 700 nm exceeds 40% is rejected.
  • the lowest transmittance (%) between wavelengths of 800 to 1600 nm is defined as "minimum transmittance (%) at wavelengths from 800 to 1600 nm", and the transmittance (%) and wavelength (nm) are described in the "minimum transmittance at wavelengths from 800 to 1600 nm” column in Table 1.
  • the lowest transmittance (%) at a wavelength of 800 to 1600 nm was evaluated based on the following evaluation criteria. Table 1 shows the evaluation results. ⁇ Evaluation Criteria> Evaluation “ ⁇ ”: A case where the minimum transmittance at a wavelength of 800 to 1600 nm is 50% or more is regarded as acceptable. Evaluation “x”: A case where the minimum transmittance at a wavelength of 800 to 1600 nm is less than 50% is rejected.
  • the rubber sheets made of the rubber compositions of Examples 1 to 5 had a maximum transmittance of 40% or less at a wavelength of 350 to 700 nm and a minimum transmittance of 50% or more at a wavelength of 800 to 1600 nm. Therefore, the rubber compositions of Examples 1 to 5 were able to obtain rubber materials that widely absorb visible light that hinders sensors and the like and that selectively transmit infrared light.
  • the rubber sheets made of the rubber compositions of Comparative Examples 1, 2 and 4 had a maximum transmittance of more than 40% at a wavelength of 350 to 700 nm, and had extremely low light-shielding properties against visible light.
  • the rubber sheets made of the rubber compositions of Comparative Examples 3 and 5 to 7 had a minimum transmittance of less than 50% at a wavelength of 800 to 1600 nm, indicating low transmittance to infrared light.
  • the rubber sheets made of the rubber compositions of Comparative Examples 5 to 7 had a transmittance of less than 1% in both the wavelength range of 350 to 700 nm and the wavelength range of 800 to 1600 nm, and absorbed light in a wide range from visible light to infrared.
  • the rubber composition of the present invention can be used as a rubber material that absorbs a wide range of visible light, which is a hindrance to sensors and the like, and selectively transmits infrared light.

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Abstract

センサー等の障害となる可視光を幅広く吸収し、赤外光を選択的に透過するゴム材料を得ることが可能なゴム組成物を提供する。　（Ａ）ポリマー、（Ｂ）架橋剤、及び（Ｃ）着色剤を含み、（Ｃ）着色剤が無機系黒色顔料を含有せず、厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上であり、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下である。

Description

ゴム組成物
　本発明は、ゴム組成物に関する。
　近赤外線は、車載センサー、生体認証用センサー、及びバイオ生物用途などに広く利用されており、今後も、更なる利用拡大が期待されている。上述したような近赤外線を利用した各種センサーにおいては、特定波長の光を選択的に吸収する樹脂が広く使われている（例えば、特許文献１～８参照）。
　例えば、特許文献１には、対象物までの距離や方位を検出するＬｉＤＡＲ用選択波長吸収樹脂組成物が開示されている。ここで、「ＬｉＤＡＲ」とは、Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇの略であり、レーザー光を走査しながら対象物に照射し、その反射光を観測することで対象物までの距離と角度を計測する技術である。
　特許文献１に開示されたＬｉＤＡＲ用選択波長吸収樹脂組成物は、エポキシ樹脂を主成分とし、厚み１ｍｍに成形した硬化体が、波長３８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲の平均光透過率が４０％以下であり、ＬｉＤＡＲで使用するレーザー光の波長（８５０ｎｍ～９５０ｎｍ、１５００ｎｍ～１６００ｎｍ）の波長の透過率が８０％以上と規定されている。
　特許文献２及び３には、ＬｉＤＡＲ用波長選択透過性樹脂として、ポリカーボネートを含む樹脂が開示されている。例えば、特許文献２には、波長選択透過性を有するポリカーボネート樹脂組成物が開示され、特許文献３には、ポリカーボネート樹脂を含む熱可塑性樹脂が開示されている。そして、特許文献２及び３では、上述したポリカーボネートを含む樹脂について、波長吸収の色素の種類を規定する技術が提案されている。
　特許文献４には、熱可塑性樹脂と色材とを含む熱可塑性樹脂組成物が開示されている。特許文献４に開示された熱可塑性樹脂組成物は、厚さが１ｍｍの場合において、３８０～６３０ｎｍの波長透過率の最大値が１％以下、かつ８４０～９４０ｎｍの平均透過率が８０％以上である。また、特許文献４では、色材として使用する顔料などを規定する技術も開示され、熱可塑性樹脂組成物は、光学レンズ、赤外線カメラレンズ、生体認証カメラ用レンズ等に用いられるとされている。
　特許文献５には、複数のフィルタにより特定の波長を吸収できる光学フィルムが開示されている。特許文献５に開示された光学フィルムは、波長６００～８００ｎｍに吸収極大を有する近赤外線遮断層を含むものであり、生体認証装置や撮像装置に用いられるとされている。
　特許文献６には、緑色色素及び黒色色素を含有する光学フィルタが開示されている。特許文献６に開示された光学フィルタは、４００～７３０ｎｍの平均透過率が２％以下、８００～１０００ｎｍの間に平均透過率が８０％以上となる連続する５０ｎｍの波長域を有する構造体を具備している。なお、特許文献６に開示された光学フィルタにおいて、緑色色素及び黒色色素は、透明樹脂中に分散又は溶解された状態で存在している。特許文献６に開示された光学フィルタは、撮像装置、赤外線センサー、生体認証装置、三次元距離画像カメラに用いられるとされている。
　また、特許文献７及び８には、シリコーンゴムを用いた可視光遮光性シリコーンゴム組成物及び赤外透過組成物が提案されている。
特許第６８９９０６１号公報 特開２０２１－１４７４７０号公報 国際公開第２０２１／０２５０９７号 国際公開第２０２０／１３８０５０号 特開２０２０－１７７１４７号公報 特許第６６６２２９９号公報 特許第５１７０４６３号公報 特開２０２１－７０７７２号公報
　特許文献１～６に開示された特定波長の光を選択的に吸収する樹脂組成物は、主成分として樹脂が用いられているため、その硬化体（樹脂）は、硬く柔軟性に乏しいものとなる。このため、特許文献１～６に開示されたような樹脂組成物は、その硬化体に割れが生じ易くなることや、変形に対する追随性が低いという問題があった。
　また、特許文献７及び８に開示されたようなゴム組成物は、必要な波長の光の選択性に乏しいという問題があった。即ち、一般的に、ゴム組成物の硬化体であるゴムは透明性が低いため、ゴム組成物には、例えば、カーボンブラックなどが添加されている。このようなゴム組成物からなるゴムは、カーボンブラックなどの着色剤が可視光～赤外までの幅広い範囲の光を吸収して、通常、赤外光の透過性を得ることは困難である。一方で、透明なゴムも一般的に存在するが、このような透明なゴムは、紫外～可視光～赤外までの幅広い範囲の光を透過するものであり、必要な波長の光を選択的に透過させることは困難である。
　現在、特定波長の光を利用したセンサー等には、例えば、波長９０５ｎｍのシリコーン半導体レーザーが使用されている。このようなシリコーン半導体レーザーは、安価で消費電力が低いというメリットを有する。但し、レーザー光が可視光に近く網膜への影響から、レーザーの出力を上げられず、また、太陽光の影響が大きいといった特性も有している。また、近年、第二世代メカレス型の技術として、波長１５５０ｎｍのインジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）半導体レーザーの使用も検討されている。ＩｎＧａＡｓＰ半導体レーザーは、コスト・消費電力が高いものの、網膜への影響が小さく出力アップが可能で、且つ太陽光の影響が小さいというメリットを有する。
　上述した特許文献７及び８に開示されたゴム組成物は、規定された赤外の透過範囲は８００ｎｍ又は８００～９００ｎｍであり、上述したような各種レーザーへの汎用性を持たせるために、より広範囲の赤外透過性への要求が高まっている。
　本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明は、センサー等の障害となる可視光を幅広く吸収し、赤外光を選択的に透過するゴム材料を得ることが可能なゴム組成物を提供する。
　本発明によれば、以下に示すゴム組成物が提供される。
［１］　（Ａ）ポリマー、（Ｂ）架橋剤、及び（Ｃ）着色剤を含み、（Ｃ）着色剤が無機系黒色顔料を含有せず、厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上であり、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下である、ゴム組成物。
［２］　（Ｃ）着色剤として、可視光を遮蔽するための有機着色剤を２種類以上含む、前記［１］に記載のゴム組成物。
［３］　（Ａ）ポリマー１００質量部に対して、（Ｃ）着色剤が１質量部以下である、前記［１］又は［２］に記載のゴム組成物。
［４］　（Ｂ）架橋剤として、有機過酸化物を含む、前記［１］～［３］のいずれかに記載のゴム組成物。
［５］　（Ａ）ポリマーが、フッ素ゴム又はエチレンプロピレンジエンゴムの少なくとも一方を含む、前記［１］～［４］のいずれかに記載のゴム組成物。
［６］　厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が６０％以上である、前記［１］～［５］のいずれかに記載のゴム組成物。
［７］　厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長９００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上である、前記［１］～［６］のいずれかに記載のゴム組成物。
［８］　波長８００～１６００ｎｍの範囲の赤外光を使用する製品に使用される、前記［１］～［７］のいずれかに記載のゴム組成物。
［９］　ＬｉＤＡＲ用の選択波長吸収及びそのカバーに使用される、前記［１］～［７］のいずれかに記載のゴム組成物。
［１０］　光学レンズ、赤外線カメラレンズ、生体認証カメラ用レンズ、及びこれらのカバーに使用される、前記［１］～［７］のいずれかに記載のゴム組成物。
［１１］　生体認証装置及びそのカバーに使用される、前記［１］～［７］のいずれかに記載のゴム組成物。
［１２］　撮像装置及びそのカバーに使用される、前記［１］～［７］のいずれかに記載のゴム組成物。
［１３］　三次元距離画像カメラ及びそのカバーに使用される、前記［１］～［７］のいずれかに記載のゴム組成物。
　本発明のゴム組成物は、センサー等の障害となる可視光を幅広く吸収し、赤外光を選択的に透過するゴム材料を得ることができる。特に、ゴム組成物は、ゴムの補強などに広く使用されているカーボンブラックなどの無機系黒色顔料を含有していないため、赤外光に対する透過性に優れたものとなる。更に、樹脂材料と比較して、柔軟性に優れ、変形を伴う製品への適用が可能となり、また、ゴム材料を使用する装置全体の設計自由度の向上に寄与する。更に、樹脂材料と比較して、衝撃吸収性が向上し、割れ等の破損の発生を極めて有効に抑制することができる。
　以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
［ゴム組成物］
　ゴム組成物の一の実施形態は、（Ａ）ポリマー、（Ｂ）架橋剤、及び（Ｃ）着色剤を含み、（Ｃ）着色剤が無機系黒色顔料を含有しないゴム組成物である。そして、本実施形態のゴム組成物は、厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上であり、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下である。本実施形態のゴム組成物は、センサー等の障害となる可視光を幅広く吸収し、赤外光を選択的に透過するゴム材料を得ることができる。特に、本実施形態のゴム組成物は、無機系黒色顔料を含有していないため、赤外光に対する透過性に優れたものとなる。更に、樹脂材料と比較して、柔軟性に優れ、変形を伴う製品への適用が可能となり、また、ゴム材料を使用する装置全体の設計自由度の向上に寄与する。更に、樹脂材料と比較して、衝撃吸収性が向上し、割れ等の破損の発生を有効に抑制することができる。
　ここで、無機系黒色顔料とは、無機化合物からなる顔料であって、色材として当該顔料を使用してゴム材料を形成した際に、呈する色が黒色から茶褐色となる顔料を意味している。例えば、無機系黒色顔料としては、チタンブラックや四三酸化鉄（鉄黒）などの無機酸化物や、カーボンブラックなどの公知の無機系顔料を挙げることができる。本実施形態のゴム組成物は、このような無機系黒色顔料を実質的に含有していない。ここで、本実施形態のゴム組成物において、「（Ｃ）着色剤が無機系黒色顔料を含有しない」とは、ゴム組成物を構成する各成分において、無機系黒色顔料を実質的に含有していないことを意味する。即ち、「（Ｃ）着色剤が無機系黒色顔料を含有しない」とは、（Ｃ）着色剤以外の成分についても、無機系黒色顔料を実質的に含有していないことを意味する。また、無機系黒色顔料を「実質的に含有していない」とは、無機系黒色顔料が不可避的に混入する場合を除いて、無機系黒色顔料を能動的（別言すれば、意図的に）に配合しないことをいう。したがって、本実施形態のゴム組成物には、不可避的不純物として極微量の黒色無機化合物が含有されていてもよい。不可避的不純物として許容される濃度の上限は、諸条件によっても異なるが、例えば、厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率、及び波長３５０～７００ｎｍの最高透過率に対して、実質的な影響を及ぼさない量以下であることが好ましい。例えば、不可避的不純物としての無機系黒色顔料は、（Ａ）ポリマー１００質量部に対して、０．００１質量部以下（即ち、１０ｐｐｍ以下）であることが好ましい。
　本実施形態のゴム組成物は、上述したように、厚さ２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上であり、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下である。各波長範囲における透過率は、例えば、紫外可視近赤外分光光度計を用いて測定することができる。このような分光光度計として、例えば、日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視近赤外分光光度計（ＵＨ４１５０（商品名））を挙げることができる。波長８００～１６００ｎｍの範囲の透過率は、その範囲において１ｎｍごとに分光光度計で測定し、測定した透過率の最小値（最低値）を「最低透過率」とする。また、波長３５０～７００ｎｍの範囲の透過率は、その範囲において１ｎｍごとに分光光度計で測定し、測定した透過率の最大値（最高値）を「最高透過率」とする。
　厚さ２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上であると、赤外光に対する透過性に優れたものとなる。また、厚さ２ｍｍのゴムシートでの波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下であると、センサー等の障害となる可視光の透過を有効に抑制することができる。
　本実施形態のゴム組成物は、例えば、厚さ２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が６０％以上であることが好ましい。このように構成することによって、赤外光に対する透過性に極めて優れたものとなる。また、本実施形態のゴム組成物は、例えば、厚さ２ｍｍのゴムシートでの波長９００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上であることも好ましい態様の一つである。このように構成することによって、より特定波長の赤外光に対する透過性に優れたものとなる。
　厚さ２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率の上限値については特に制限はない。例えば、最低透過率の上限値は、１００％であってもよいし、９０％であってもよいし、８０％であってもよい。また、厚さ２ｍｍのゴムシートでの波長３５０～７００ｎｍの最高透過率の下限値についても特に制限はない。例えば、最高透過率の下限値は、０％であってもよい。
　厚さ２ｍｍのゴムシートの作製方法については特に制限はないが、例えば、以下の方法によってゴムシートを作製することができる。まず、ゴムシートを作製するためのゴム組成物、例えば、これまでに説明した本実施形態のゴム組成物を用意する。ゴムシートの作製に使用するゴム組成物については、例えば、オープンロールで混練し、含有成分が均一になるまで練り込み、そのゴム組成物をシート状に切り出してゴム生地とすることが好ましい。次に、用意したゴム組成物を、深さが１．９～２．０ｍｍの型枠に入れる。ゴム組成物を型枠に入れる際には、加硫して得られるゴムシートの厚さが２ｍｍとなるように投入量を調節する。例えば、ゴムシートの作製方法は、ＪＩＳ　Ｋ６２９９：２０１２の「ゴム－試験用試料の作製方法」を参考にすることができる。次に、型枠に入れたゴム組成物に対してプレス加硫を行う。加硫条件（温度、時間）については、加硫するゴム組成物の加硫速度（ｔ９０）を別途測定し、ｔ９０又はそれを超える時間（分）にて加硫を行うこととする。加硫速度（ｔ９０）は、レオメーターによる未加硫ゴム組成物の加硫挙動測定試験において、トルクの最大値をＭＨ、最小値をＭＬとしたときにトルクが（ＭＨ－ＭＬ）の９０％になるまでの測定開始からの時間（分）である。なお、プレス加硫を行う際には、ｔ９０を超えた時点で加硫を速やかに終了することとする。このようにして、厚さ２ｍｍのゴムシートを作製する。ゴムシートを作製する際には、その表面に異物や他成分が付着しないよう、サンプルとしてのゴムシートの表面をできるだけ触らないように注意する。
　本実施形態のゴム組成物は、（Ａ）ポリマー、（Ｂ）架橋剤、及び（Ｃ）着色剤を含むものである。例えば、ゴム組成物に含まれる成分については、上記した成分に限定されることはなく、無機系黒色顔料を含有せず、厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上、且つ波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下となるように調製されたゴム組成物であればよい。以下、（Ａ）ポリマーを（Ａ）成分、（Ｂ）架橋剤を（Ｂ）成分、及び（Ｃ）着色剤を（Ｃ）成分ということがある。
　（Ａ）成分としてのポリマーは、公知の各種ゴムポリマーを用いることができる。例えば、特に限定されることはないが、汎用ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を挙げることができる。また、特殊ゴムとして、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレンアクリレ－トゴム（ＡＥＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴム（ビニルメチルシリコーンゴム（ＶＭＱ））、ウレタンゴム（Ｕ）等を挙げることができる。このようなポリマーを用いることにより、これまでの樹脂のような硬く柔軟性に乏しいといった問題を解決することができ、変形を伴う製品への好適な適用が可能となる。
　（Ａ）成分としてのポリマーは、例えば、過酸化物架橋剤を使用することでゴムの透明性をより高めることができることから、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）をより好適に用いることができる。また、フッ素ゴム（ＦＫＭ）やエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）は、例えば、シリコーンゴム（ＶＭＱ）などと比較して機械的強度が高く、また、強酸、強アルカリ、シリコーンオイル、塩素水などに対しても高い耐性を有している。
　（Ｂ）成分としての架橋剤は、公知のゴム組成物に使用される架橋剤、例えば、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤等を用いることができる。例えば、架橋剤については、パーオキサイド系架橋剤、ポリオール系架橋剤等を目的に応じて選択することができる。特に限定されることはないが、本実施形態のゴム組成物においては、架橋剤として有機過酸化物を好適例として挙げることができる。
　架橋剤の配合量については特に制限はなく、（Ａ）成分としてのポリマーの種類及び配合量などに応じて適宜決定することができる。
　（Ｃ）成分としての着色剤は、無機系黒色顔料以外の公知の着色剤を用いることができる。本実施形態のゴム組成物においては、着色剤として、有機物からなる有機着色剤を好適に用いることができる。着色剤の色についても特に制限はなく、ゴム組成物の使用用途などに応じて適宜決定することができる。ただし、着色剤は、ゴムシートでの透過率に影響を及ぼすものであるため、ゴム組成物からなるゴムシートの波長８００～１６００ｎｍ及び波長３５０～７００ｎｍの透過率を考慮し、適宜、その種類及び配合量を調節することが好ましい。例えば、特に限定されることはないが、（Ａ）成分としてのポリマー１００質量部に対して、（Ｃ）成分としての着色剤が１質量部以下であることが好ましい。
　本実施形態のゴム組成物は、着色剤として、可視光を遮蔽するための有機着色剤を２種類以上含むことが好ましい。このように構成することによって、ゴム組成物からなるゴム材料において、センサー等の障害となる可視光を幅広く吸収し、赤外光を選択的に透過するゴム材料を有効に得ることができる。なお、有機着色剤を２種類以上含む場合においても、（Ａ）成分のポリマー１００質量部に対して、（Ｃ）成分の着色剤が１質量部以下であることが好ましい。
　着色剤としての有機着色剤として、有機顔料を挙げることができる。赤色顔料として、例えば、ジケトピロロピロール系、アントラキノン系、ペリレン系などの赤色顔料を挙げることができる。黄色顔料として、例えば、イソインドリン系、アントラキノン系などの黄色顔料を挙げることができる。青色顔料として、例えば、銅フタロシアニン系、アントラキノン系などの青色顔料を挙げることができる。緑色顔料として、例えば、フタロシアニン系、イソインドリン系などの緑色顔料を挙げることができる。
　本実施形態のゴム組成物は、その他の添加剤を含んでいてもよいが、厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率及び波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が、これまでに説明した数値範囲に収まるように、各種添加剤を配合する必要がある。その他の添加剤として、例えば、加工助剤、ワックス、可塑剤などを挙げることができる。また、得られるゴム材料の透過性能を損なわない範囲において、ナノフィラーのような充填剤を含んでいてもよい。本実施形態のゴム組成物は、得られるゴム材料の透過性への影響を考慮して、例えば、その他の添加剤を含んでいないものであってもよい。
　本実施形態のゴム組成物は、当該ゴム組成物を加硫成形してなる製品として利用することができる。例えば、ゴム組成物を一次加硫したゴム製品や、その製品の特性に応じて更に二次加硫を行ったゴム製品として利用することができる。例えば、本実施形態のゴム組成物は、波長８００～１６００ｎｍの範囲の赤外光を使用する製品に好適に用いることができる。例えば、特に限定されることはないが、本実施形態のゴム組成物は、ＬｉＤＡＲ用の選択波長吸収及びそのカバー、光学レンズ、赤外線カメラレンズ、生体認証カメラ用レンズ、及びこれらのカバーに、生体認証装置及びそのカバー、撮像装置及びそのカバー、並びに三次元距離画像カメラ及びそのカバーに好適に用いることができる。
　以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
（実施例１～５、比較例１～７）
〔サンプル作製〕
　各成分を下記表１に示す配合割合（質量部）になるように計量配合し、その後、オープンロールで混練し、各成分が均一になるまで練り込むことによって実施例１～５及び比較例１～７のゴム組成物を調製した。次に、得られたゴム組成物を、シート状に切り出してゴム生地を作製し、得られたゴム生地を深さ２ｍｍの型枠に入れた。次に、型枠に入れたゴム組成物（ゴム生地）に、１７０℃で１２分間のプレス加硫を行った。以上のようにして、実施例１～５及び比較例１～７の各ゴム組成物からなる厚さ２ｍｍのゴムシートをそれぞれ作製した。ゴムシートを作製する際は、その表面に異物や他成分が付着しないよう、ゴムシートの表面を触らないように注意した。
〔（Ａ）成分：ポリマー〕
（Ａ―１）フッ素ゴム、Ｓｏｌｖｅｙ社製「ＴＥＣＮＯＦＬＯＮ　Ｐ７５７（商品名）」。
（Ａ－２）エチレンプロピレンジエンゴム、三井化学社製「ＥＰＴ　３０４５Ｈ（商品名）」。
（Ａ－３）フッ素ゴム、ケマーズ社製「Ｖｉｔｏｎ　Ａ５００（商品名）」。
（Ａ－４）アクリロニトリルブタジエンゴム、日本ゼオン社製、「Ｎｉｐｏｌ　３３５０（商品名）」。
〔（Ｂ）成分：架橋剤（加硫剤・加硫助剤）〕
（Ｂ―１）日本油脂社製「パーヘキサ　２５Ｂ（商品名）」。
（Ｂ―２）三菱ケミカル社製「ＴＡＩＣ　ＷＨ６０（商品名）」。
（Ｂ―３）日本油脂社製「パークミル　Ｄ（商品名）」。
（Ｂ―４）ケマーズ社製「キュラティブ３０（商品名）」。
（Ｂ―５）ケマーズ社製「キュラティブ２０（商品名）」。
（Ｂ―６）近江化学工業社製「ＣＡＬＤＩＣ２０００（商品名）」。
（Ｂ―７）鶴見化学工業社製「コロイド硫黄Ａ」。
（Ｂ―８）三新化学工業社製「サンセラーＴＴ（商品名）」。
（Ｂ―９）三新化学工業社製「サンセラーＣＺ（商品名）」。
（Ｂ―１０）正同化学工業社製「酸化亜鉛（ＺｎＯ）」。
（Ｂ―１１）ミヨシ油脂社製「ＤＴＳＴ（商品名）（ステアリン酸）」。
〔（Ｃ）成分：着色剤（有機着色剤・非有機着色剤）〕
（Ｃ－１）レジノカラー社製「フタロシアニンブルー」。
（Ｃ－２）レジノカラー社製「ピグメントオレンジ３４」。
（Ｃ－３）レジノカラー社製「ピグメントイエロー５５」。
（Ｃ－４）キャンカーブ社製「ＴＨＥＲＭＡＸ　Ｎ９９０　ＬＳＲ（商品名）（カーボン（ＭＴグレード））」。
（Ｃ－５）レジノカラー工業社製「ブラウン６０１（商品名）（酸化第二鉄）」。
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　実施例１及び２においては、パーオキサイド架橋のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に２種類の有機着色剤（フタロシアニンブルー、ピグメントオレンジ３４）を配合してゴム組成物を調製した。
　実施例３においては、パーオキサイド架橋のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に２種類の有機着色剤（フタロシアニンブルー、ピグメントイエロー５５）を配合してゴム組成物を調製した。
　実施例４においては、パーオキサイド架橋のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に３種類の有機着色剤（フタロシアニンブルー、ピグメントオレンジ３４、ピグメントイエロー５５）を配合してゴム組成物を調製した。
　実施例５においては、パーオキサイド架橋のエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）に２種類の有機着色剤（フタロシアニンブルー、ピグメントイエロー５５）を配合してゴム組成物を調製した。
　比較例１においては、パーオキサイド架橋のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に着色剤を配合せずにゴム組成物を調製した。
　比較例２及び６においては、パーオキサイド架橋のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に１種類の有機着色剤（フタロシアニンブルー）を配合してゴム組成物を調製した。
　比較例３においては、パーオキサイド架橋のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に非有機着色剤としてカーボンブラック（カーボン（ＭＴグレード）））を配合してゴム組成物を調製した。
　比較例４においては、パーオキサイド架橋のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に非有機着色剤として酸化第二鉄を配合してゴム組成物を調製した。
　比較例５においては、比較例１とは異なるフッ素ゴム（ＦＫＭ）に着色剤を配合せずにゴム組成物を調製した。
　比較例７においては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）に着色剤を配合せずにゴム組成物を調製した。
　実施例１～５及び比較例１～７のゴム組成物から作製した厚さ２ｍｍのゴムシートについて、以下の方法で、「波長３５０～７００ｎｍの最高透過率（％）」及び「波長８００～１６００ｎｍの最低透過率（％）」を測定した。各結果を表１に示す。
〔波長３５０～７００ｎｍの最高透過率（％）〕
　日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視近赤外分光光度計（ＵＨ４１５０（商品名））を用い、測定対象のゴムシートについて、波長３５０～１６００ｎｍまでの範囲の透過率（％）を測定した。そして、波長３５０～７００ｎｍの間で透過率が一番高い値（％）及びその値における波長（ｎｍ）を求めた。波長３５０～７００ｎｍの間で透過率が一番高い値（％）を「波長３５０～７００ｎｍの最高透過率（％）」とし、表１の「波長３５０～７００ｎｍの最高透過率」の欄に、その透過率（％）及びその波長（ｎｍ）を記載した。また、下記評価基準に基づき、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率（％）についての評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜評価基準＞
　評価「〇」：波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下の場合を合格とする。
　評価「×」：波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％を超える場合を不合格とする。
〔波長８００～１６００ｎｍの最低透過率（％）〕
　日立ハイテクサイエンス社製の紫外可視近赤外分光光度計（ＵＨ４１５０（商品名））を用い、測定対象のゴムシートについて、波長３５０～１６００ｎｍまでの範囲の透過率（％）を測定した。そして、波長８００～１６００ｎｍの間で透過率が一番低い値（％）及びその値における波長（ｎｍ）を求めた。波長８００～１６００ｎｍの間で透過率が一番低い値（％）を「波長８００～１６００ｎｍの最低透過率（％）」とし、表１の「波長８００～１６００ｎｍの最低透過率」の欄に、その透過率（％）及びその波長（ｎｍ）を記載した。また、下記評価基準に基づき、波長８００～１６００ｎｍの最低透過率（％）についての評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜評価基準＞
　評価「〇」：波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上の場合を合格とする。
　評価「×」：波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％未満の場合を不合格とする。
〔結果〕
　表１に示すように、実施例１～５のゴム組成物からなるゴムシートは、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下、且つ波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上のものであった。このため、実施例１～５のゴム組成物は、センサー等の障害となる可視光を幅広く吸収し、赤外光を選択的に透過するゴム材料を得ることができるものであった。一方、比較例１，２，４のゴム組成物からなるゴムシートは、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％を超えるものであり、可視光の遮光性が著しく低いものであった。また、比較例３，５～７のゴム組成物からなるゴムシートは、波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％未満であり、赤外光に対する透過性が低いものであった。特に、比較例５～７のゴム組成物からなるゴムシートは、波長３５０～７００ｎｍ及び波長８００～１６００ｎｍの双方の範囲の透過率が１％に満たず、可視光～赤外までの幅広い範囲の光を吸収するものであった。
　本発明のゴム組成物は、センサー等の障害となる可視光を幅広く吸収し、赤外光を選択的に透過するゴム材料として利用することができる。

Claims (13)

  1. 　（Ａ）ポリマー、（Ｂ）架橋剤、及び（Ｃ）着色剤を含み、（Ｃ）着色剤が無機系黒色顔料を含有せず、厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上であり、波長３５０～７００ｎｍの最高透過率が４０％以下である、ゴム組成物。
  2. 　（Ｃ）着色剤として、可視光を遮蔽するための有機着色剤を２種類以上含む、請求項１に記載のゴム組成物。
  3. 　（Ａ）ポリマー１００質量部に対して、（Ｃ）着色剤が１質量部以下である、請求項１又は２に記載のゴム組成物。
  4. 　（Ｂ）架橋剤として、有機過酸化物を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  5. 　（Ａ）ポリマーが、フッ素ゴム又はエチレンプロピレンジエンゴムの少なくとも一方を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  6. 　厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長８００～１６００ｎｍの最低透過率が６０％以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  7. 　厚さが２ｍｍのゴムシートでの波長９００～１６００ｎｍの最低透過率が５０％以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  8. 　波長８００～１６００ｎｍの範囲の赤外光を使用する製品に使用される、請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  9. 　ＬｉＤＡＲ用の選択波長吸収及びそのカバーに使用される、請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  10. 　光学レンズ、赤外線カメラレンズ、生体認証カメラ用レンズ、及びこれらのカバーに使用される、請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  11. 　生体認証装置及びそのカバーに使用される、請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  12. 　撮像装置及びそのカバーに使用される、請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム組成物。
  13. 　三次元距離画像カメラ及びそのカバーに使用される、請求項１～７のいずれか一項に記載のゴム組成物。
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