(57)【要約】【課題】水溶性クーラント等の液体による劣化および膨潤に対し十分な耐性を有し、さらにはオゾンに対する十分な耐性をも有しうるゴム組成物およびその利用を提供する。【解決手段】本発明にかかるゴム組成物は、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤を含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤を含有することを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
上記フッ素ゴムと上記ニトリルゴムとの重量比が、上記フッ素ゴムと上記ニトリルゴムとの合計重量を１００重量部としたときに１０：９０〜９０：１０であることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
上記フッ素ゴムは、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムおよびテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
上記テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムは一般式１で表される繰り返し単位を含有する共重合体であることを特徴とする請求項３に記載のゴム組成物。
【化１】
2011122105.tif 000007
（式中、ａおよびｂは１以上の整数を表し、Ｒは電子供与性の置換基である。）
【請求項５】
上記一般式１において、電子供与性の置換基がメチル基であることを特徴とする請求項４に記載のゴム組成物。
【請求項６】
上記テトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムはテトラフルオロエチレンとパーフルオロビニルエーテルとの共重合体であることを特徴とする請求項３に記載のゴム組成物。
【請求項７】
上記テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムはテトラフルオロエチレンとパーフルオロプロピレンとの共重合体であることを特徴とする請求項３に記載のゴム組成物。
【請求項８】
上記ニトリルゴムは、アクリロニトリル基の含有量が４３モル％以上６０モル％以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のゴム組成物。
【請求項９】
上記ニトリルゴムは水素化ニトリルゴムであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のゴム組成物。
【請求項１０】
上記フッ素系オイルはパーフルオロ系のオイルであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のゴム組成物。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載のゴム組成物を含有することを特徴とするシール部材。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシール部材を備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物およびその利用に関するものであり、具体的には、水溶性クーラント等の液体による劣化および膨潤に対し十分な耐性を有し、さらにはオゾンに対する十分な耐性をも有しうるゴム組成物およびその利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動物体の位置検知や作動限界検知に使用されるリミットスイッチ、機械的なガードやカバーが閉じていることを検出するセーフティドアスイッチ等のように、その可動部が水溶性切削油等の水溶性クーラント、溶剤、薬品等に晒される環境下（例えば、機械加工現場）で使用されることが多い装置が数多く存在する。
【０００３】
このような環境下では、シール部材の劣化や膨潤が生じることがあるために、使用環境に応じてシール部材の構成材料を選択する必要があり、従来、耐油性や耐薬品性に優れたＮＢＲ（アクリロニトリル-ブタジエンゴム）やフッ素ゴム等が使用されてきた。例えば、特許文献１には、軸受とハウジングとの間にフッ素ゴムでできたＯ−リングを設けて薬品に対するシール性を確保し、ニトリルゴムでできたＯ−リングを設けて海水に対するシール性を確保する技術が開示されている。
【０００４】
また、機械加工現場の環境ガスにはオゾンが含まれる場合があるため、オゾンの多い環境下で使用される場合は、オゾンによるシール部材の劣化も問題となる。特許文献２には、特定のヨウ素価を持つ高飽和ゴム、官能基含有潤滑オイルおよび官能基含有熱硬化性樹脂とからなるゴム組成物が耐オゾン性を有することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３５７８０号公報（２００５年５月２６日公開）
【特許文献２】特開平９−６７４７３号公報（１９９７年３月１１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、上記シール部材に使用される構成材料には、クーラント等による劣化および膨潤の双方に対し十分な耐性を持つことが求められ、オゾンが存在する環境下で使用される場合は、オゾンへの耐性も求められる。
【０００７】
一方、上述のクーラントとして、近年では、引火性があって、廃棄時の環境負荷が大きい非水溶性のクーラントに代わって、水溶性のクーラントが使用されるケースが増えている。かかる水溶性のクーラントは、腐敗を防止するために、アミン化合物が配合されてアルカリ性であるとともに、水とベースオイルとを混合させるために界面活性剤が配合されている。
【０００８】
かかる水溶性のクーラントを用いた場合、シール部材のゴム材料として、例えば、ＮＢＲを使用すると膨潤が大きく、一般的なフッ素ゴムを使用すると水溶性クーラントの加水分解作用により機械的強度が劣化するという問題がある。そのため、いずれも長期に亘って十分なシール性能を確保するのが困難であり、特に可動部を封止するシール部材では、一層困難である。
【０００９】
特許文献１に開示のＯ−リングは、一般的なフッ素ゴムおよび一般的なＮＢＲを用いたものであるため、水溶性のクーラントによる劣化および膨潤に対して十分な耐性を得ることは困難である。また、特許文献２に開示のゴム組成物は耐オゾン性を有するとされているが、水溶性のクーラントによる劣化および膨潤に対する耐性に関しては一切開示されていない。このように、いかなる組成のゴム組成物が水溶性のクーラントによる劣化および膨潤に対する耐性を満足し、さらに十分な耐オゾン性をも満足しうるかということに関する知見はこれまでに存在していない。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、水溶性クーラント等の液体による劣化および膨潤に対し十分な耐性を有し、さらにはオゾンに対する十分な耐性をも有しうるゴム組成物およびその利用を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、水溶性クーラントによるシール部材の劣化、膨潤およびオゾンを含有する環境ガスによるシール部材の劣化に対して十分に耐性を有するゴム組成物について鋭意検討した結果、所定のフッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよび所定の加硫剤を含有するゴム組成物が上記耐性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明にかかるゴム組成物は、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤を含有することを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、繰り返し単位としてフッ化ビニリデン構造を含有しないフッ素ゴムを含有するため、水溶性クーラント等による膨潤を抑制できると共に、水溶性クーラント等に含有されるアミンによる脱フッ化水素反応に起因する劣化の影響を受けることがない。そのため、耐劣化性に優れ、ゴム組成物におけるクラックの発生を抑制することができる。
【００１４】
また、ニトリルゴムを含有するため、耐油性、耐薬品性および機械的強度に優れる。さらに、フッ素系オイルはフッ素ゴムおよびニトリルゴムの可塑剤として機能すると共に、水溶性クーラントと相溶性が悪く、かつ、比較的低分子量であるためゴム組成物の表面に存在しやすいので、水溶性クーラントのゴム組成物への浸潤を抑制でき、ゴム組成物の劣化および膨潤を一層抑制することができる。
【００１５】
また、加硫剤としてパーオキサイド系加硫剤を含有するため、通常の加硫剤では混合することができない上記フッ素ゴムと上記ニトリルゴムとを十分に架橋することができ、上記フッ素ゴムの耐劣化性、耐膨潤性と上記ニトリルゴムの機械的強度を十分に生かすことができる。それゆえ、水溶性クーラント、油、薬品等の液体、特に水溶性クーラントによる劣化および膨潤に対して十分な耐性を持つゴム組成物を提供することができる。
【００１６】
本発明にかかるゴム組成物は、上記フッ素ゴムと上記ニトリルゴムとの重量比が、上記フッ素ゴムと上記ニトリルゴムとの合計重量を１００重量部としたときに１０：９０〜９０：１０であることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、フッ化ビニリデン構造を含有しないフッ素ゴムの含有量と上記ニトリルゴムの含有量とが、ゴム組成物の機械的強度と膨潤抑制性とを両立する上で好ましい範囲となっている。そのため、水溶性クーラント等による膨潤をより確実に抑制できると共に、水溶性クーラント等に含有されるアミンによる脱フッ化水素反応に起因する劣化の影響を排除しつつ、ゴム組成物の実用上十分な機械的強度を確保することができる。
【００１８】
本発明にかかるゴム組成物は、上記フッ素ゴムが、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムおよびテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムの少なくとも１種であることが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、フッ素ゴムがフッ化ビニリデン構造を有さない代表的なフッ素ゴムであるため、水溶性クーラントによる劣化および膨潤に対して十分な耐性を持つゴム組成物を低コストで提供することができる。
【００２０】
本発明にかかるゴム組成物は、上記テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムが一般式１で表される繰り返し単位を含有する共重合体であってもよい。
【００２１】
【化１】
2011122105.tif 000002
【００２２】
（式中、ａおよびｂは１以上の整数を表し、Ｒは電子供与性の置換基である。）
上記構成によれば、ゴム組成物を構成するプロピレン基の側鎖が電子供与性基に置換されているため、例えばゴム組成物が励起状態等の特別な環境条件下に置かれた場合でも、脱フッ化水素反応を受けることがない。それゆえ、水溶性クーラント等の液体による劣化に対してより耐性のあるゴム組成物を提供することができる。
【００２３】
本発明にかかるゴム組成物は、上記一般式１において、電子供与性の置換基がメチル基であることが好ましい。該ゴム組成物は、テトラフルオロエチレンとプロピレンとの共重合体であるため、合成が容易であり、コスト的に有利である。
【００２４】
本発明にかかるゴム組成物は、上記テトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムが、テトラフルオロエチレンとパーフルオロビニルエーテルとの共重合体であってもよい。該共重合体もフッ化ビニリデン構造を含有せず、水溶性クーラント等に含有されるアミンによる脱フッ化水素反応が起こらないため、優れた耐劣化性を有する。よって、水溶性クーラント等の液体による劣化および膨潤に対して十分な耐性を持つゴム組成物を提供することができる。
【００２５】
本発明にかかるゴム組成物は、上記テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムがテトラフルオロエチレンとパーフルオロプロピレンとの共重合体であってもよい。上記ゴム組成物は側鎖に電子吸引基を有するが、フッ化ビニリデン構造を含有せず、水溶性クーラント等に含有されるアミンによる脱フッ化水素反応が起こらないため、優れた耐劣化性を有する。よって、水溶性クーラント等の液体による劣化および膨潤に対して十分な耐性を持つゴム組成物を提供することができる。
【００２６】
本発明にかかるゴム組成物は、上記ニトリルゴムが、アクリロニトリル基の含有量が４３モル％以上６０モル％以下であることが好ましい。上記構成によれば、ニトリルゴムがいわゆる極高ニトリルゴムであるため、耐油性に非常に優れたゴム組成物を提供することができる。
【００２７】
本発明にかかるゴム組成物は、上記ニトリルゴムが水素化ニトリルゴムであることが好ましい。水素化ニトリルゴムは、炭素−炭素二重結合の含有量が少ないため、オゾンと該二重結合との反応が起こりにくい。そのため、オゾンによるゴム組成物の劣化を大幅に低減することができ、例えば機械加工現場のようにオゾンが存在する環境下でも十分なオゾン耐性を発揮可能なゴム組成物を提供することができる。
【００２８】
本発明にかかるゴム組成物は、上記フッ素系オイルがパーフルオロ系のオイルであることが好ましい。フッ素系オイルはフッ素ゴムおよびニトリルゴムの可塑剤として機能すると共に、水溶性クーラントと相溶性が悪く、かつ、比較的低分子量であるためゴム組成物の表面に存在しやすいので、水溶性クーラントのゴム組成物への浸潤を抑制できる。よって、上記構成によれば、ゴム組成物の劣化および膨潤を一層抑制することができる。
【００２９】
本発明にかかるシール部材は、本発明にかかるゴム組成物を含有することを特徴としている。また、本発明にかかる装置は、本発明にかかるシール部材を備えることを特徴としている。
【００３０】
本発明にかかるゴム組成物は上述のように、水溶性クーラント等の液体による劣化および膨潤に十分な耐性を有し、さらにはオゾンに対する十分な耐性をも有しうるので、本発明にかかるシール部材は、長期に渡って十分なシール性能を確保できる。よって、上記シール部材を例えばリミットスイッチ、セーフティドアスイッチ、ケーブル、コネクタ等の装置に適用することにより、これらの装置がクーラント使用環境、さらにはオゾンが多く存在する環境に晒されても、摺動部などへの水溶性クーラント等の侵入を十分抑制することができる。そのため、上記装置の耐久性を大幅に向上させることができ、長期に渡って上記装置の安定的な動作を可能とし、故障を防止することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明にかかるゴム組成物は、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤を含有するという構成である。
【００３２】
それゆえ、特に水溶性クーラントによる劣化および膨潤に対して十分な耐性を持つゴム組成物を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかる装置の一例であるリミットスイッチの構造を示す図である。
【図２】フッ化ビニリデン系のフッ素ゴム（ＦＫＭ）の劣化のメカニズムに関する説明図である。
【図３】テトラフルオロエチレン−プロピレン系のフッ素ゴムにはフッ化水素が脱離可能な箇所が少ないことを示す図である。
【図４】対照のＯ−リングを用いたリミットスイッチを試験１および２に２サイクル供したときの状態を示す図である。
【図５】表３に示す対照サンプルＢにつき、試験１および２に２サイクル供した後、本体ケースの内部に存在するＣバネと称される部材を観察した結果を示すものである。
【図６】表３に示す本発明にかかるゴム組成物を使用したサンプル１につき、３サイクル終了後の外観および内部の状態を示すものである。
【図７】本発明にかかるゴム組成物および対照のニトリルゴムを、水溶性切削油を使用する機械加工ラインの設備周辺（オゾン濃度：０．０５ｐｐｍ）に１ヶ月放置した後の、本発明にかかるゴム組成物およびニトリルゴムの外観を観察した結果を示すものであり、オゾン耐性を確認した結果を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明について詳しく説明する。なお、本明細書において、範囲を示す「Ａ〜Ｂ」は、Ａ以上Ｂ以下であることを表す。
【００３５】
（１．ゴム組成物）
本発明にかかるゴム組成物は、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤を含有する。
【００３６】
フッ素ゴムとはフッ素を含む合成ゴムのことであり、本発明で用いられるフッ素ゴムは、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴムである。フッ化ビニリデン構造とは、以下の式Ａに示す構造である。
−ＣＦ2−ＣＨ2−  ・・・（Ａ）
フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴムとしては、例えばテトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムおよびテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴム等があり、入手容易性の観点から、好ましくはテトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムおよびテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムの少なくとも１種であることが好ましい。
【００３７】
フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴムは、水溶性クーラント等によるゴム組成物の膨潤を抑制できるのみならず、水溶性クーラントやエンジンオイル等に含まれるアミン系添加剤による脱フッ化水素反応を起こさず、共に水溶性クーラント等の液体による劣化に耐性を有し、ゴム組成物の強度低下を抑制することができる。これは、後述するように、フッ化ビニリデン構造が水溶性クーラントやエンジンオイル等に含まれるアミン等の攻撃を受けやすく、劣化ポイントとなるためである。
【００３８】
上記フッ化ビニリデン構造を含まないフッ素ゴム、例えばテトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムおよびテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムの少なくとも１種は、それぞれ単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。組み合わせる場合、任意の割合で用いることができる。水溶性クーラントを使用する環境下では、本発明にかかるゴム組成物を使用可能な工作機械は、０℃以上５℃未満の低温環境下での使用が求められる場合がある。このような低温環境下でも使用可能なゴムが多く、かつ、コスト的にも有利であるため、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムがより好ましく用いられる。
【００３９】
本明細書において、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムとは、テトラフルオロエチレンと、プロピレンおよび／またはプロピレン誘導体との共重合体をいう。上記共重合体の重合度は特に限定されるものではない。テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムとしては特に限定されるものではないが、例えば、一般式１に示す繰り返し単位を含有する共重合体を挙げることができる。
【００４０】
【化２】
2011122105.tif 000003
【００４１】
（式中、ａおよびｂは１以上の整数を表し、Ｒは電子供与性の置換基である。）
一般式１においてＲで表される電子供与性の置換基としては、特に限定されるものではないが、例えば（ＣＨ3）3Ｃ−、（ＣＨ3）2ＣＨ−、ＣＨ3ＣＨ2−、ＣＨ3−、−Ｏ-、−Ｓ-、−Ｎ-Ｒ´などを挙げることができる。１分子中にｂ個存在する一般式１に示す繰り返し単位が有するＲは、全ての繰り返し単位において同じであってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。ここで、上記Ｒ´はアルキル基を表す。
【００４２】
テトラフルオロエチレン−プロピレン系のフッ素ゴムは、一般的なフッ素ゴムであるフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体であるフッ化ビニリデン系のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に比べて劣化ポイントが少ない。
【００４３】
すなわち、フッ化ビニリデン系のフッ素ゴム（ＦＫＭ）では、図２の（ａ）の破線で示すように、ポリフッ化ビニリデンからＨＦ（フッ化水素）が脱離して図２の（ｂ）に示すように劣化ポイントとなる不飽和結合が生成し、該不飽和結合と水溶性クーラントやエンジンオイル等に含まれるアミン等との間で付加反応が生じると、図２の（ｃ）に示すように開裂が生じ、フッ素ゴムにクラックが生じてしまう。
【００４４】
これに対して、テトラフルオロエチレン−プロピレン系のフッ素ゴムは、図３の破線で示すように、ＨＦ（フッ化水素）が脱離可能な箇所が、単重合の終端毎にしか存在せず、また、フッ素基付近に電子吸引性基が存在せず脱離反応が起きにくいこともあり、フッ化ビニリデン系のフッ素ゴム（ＦＫＭ）に比べて劣化しにくい。テトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系のフッ素ゴムなど、フッ化ビニリデン構造を有さない他のフッ素ゴムも同様である。
【００４５】
本発明で用いるフッ素ゴム組成物中に、ＦＫＭのように、式Ａに示すフッ化ビニリデン構造が含まれていると、上述のようにフッ素ゴム組成物の劣化の原因となりうる。
【００４６】
そのため、本発明にかかるゴム組成物にはフッ化ビニリデン構造を含むフッ素ゴムが全く含まれないことが好ましい。含む場合であっても、ゴム組成物中に含まれるフッ素ゴムの全繰り返し単位数に対するフッ化ビニリデン構造の数の占める割合が１％以下であることが好ましい。上記割合が１％以下であれば、水溶性クーラントに晒された場合でも、ゴム組成物全体で見れば劣化に対する影響はごく小さいため、本発明の課題を解決することが可能である。
【００４７】
なお、上記「繰り返し単位数」とは、例えば、フッ素ゴムがテトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムであれば、テトラフルオロエチレンの数と、プロピレンの数と、プロピレン誘導体の数との合計をいい、フッ素ゴムがテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムであれば、テトラフルオロエチレンの数と、ビニルエーテルの数と、ビニルエーテル誘導体の数との合計をいう。
【００４８】
また、「プロピレン誘導体」とは、プロピレンの水素原子および／または側鎖のメチル基が他の原子または官能基に置換された化合物をいう。例えば、プロピレンの側鎖のメチル基が他の原子または官能基に置換された化合物、プロピレンの側鎖のメチル基の水素原子が他の官能基に置換された化合物、プロピレンの主鎖および／または側鎖の水素原子がフッ素原子に置換された化合物などが含まれる。
【００４９】
本発明に係るゴム組成物では、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴムを用いるので、加硫時に発生するＨＦ（フッ化水素）の受酸剤として、酸化マグネシウムや酸化亜鉛などの金属酸化物や水酸化カルシウムなどの金属水酸化物のように、水との親和性が高い金属酸化物や金属水酸化物などの受酸剤を配合する必要がなく、水による膨潤が抑制され、特に、水溶性切削油等の水溶性クーラントに対する耐性が向上する。
【００５０】
本発明で用いられるテトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムとしては、一般式１に示す繰り返し単位を含有する共重合体の他に、例えばテトラフルオロエチレンとパーフルオロプロピレンとの共重合体を挙げることができる。該共重合体は、約５℃以下の低温での使用が難しいという面はあるものの、フッ化ビニリデン構造を有さないため、水溶性クーラントによる劣化に対して優れた耐性を示すことができる。
【００５１】
本明細書において、テトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムとは、テトラフルオロエチレンと、ビニルエーテルおよび／またはビニルエーテルの誘導体との共重合体をいう。「ビニルエーテルの誘導体」とは、ビニルエーテルが含有するビニル基の水素原子がフッ素原子等の他の原子に置換されている化合物をいう。テトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムとしては、特に限定されるものではないが、テトラフルオロエチレンとパーフルオロビニルエーテルとの共重合体であることが好ましい。上記ビニルエーテル、ビニルエーテルの誘導体としては、特に限定されるものではないが、メチルビニルエーテル、パーフルオロメチルビニルエーテル等を用いることができる。
【００５２】
テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムおよびテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムの分子において、テトラフルオロエチレンが占める割合は特に限定されるものではない。
【００５３】
上記ニトリルゴムとは、アクリロニトリルと１，３−ブタジエンとの共重合体である。本発明にかかるゴム組成物において、ニトリルゴムはゴム組成物の機械的強度の劣化を抑制する目的で用いられ、後述する水素化ニトリルゴムは、それに加えて、ゴム組成物に耐オゾン性を付与する目的で用いられる。
【００５４】
ニトリルゴムにおけるアクリロニトリルと１，３−ブタジエンの比は特に限定されるものではないが、水溶性クーラントに晒される環境下においてゴム組成物の膨潤を抑制するという観点から、ニトリルゴムは、いわゆる極高ニトリルゴムであることが好ましい。つまり、ニトリルゴム１分子中のアクリロニトリル基の含有量が４３モル％以上６０モル％以下であることが好ましく、４３モル％以上５５モル％以下であることがより好ましい。
【００５５】
ニトリルゴムは、オゾンに晒される環境下では、二重結合にオゾンが反応してオゾナイトが生成され、オゾナイトが最終的には水酸化物となって結合が切断される。その結果、ゴム組成物に亀裂を生じさせうる。そのため、該環境下で用いられるゴム組成物では、ニトリルゴムが水素化ニトリルゴム(ＨＮＢＲ)であることが好ましい。水素化ニトリルゴムは、ニトリルゴムのポリマー主鎖中の不安定な不飽和結合を、水素化することによって飽和結合にしたものであり、耐薬品性、耐熱性、耐候性などの改良を図ったものである。
【００５６】
かかる水素化ニトリルゴムを、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴムにブレンドすることによって、ゴム組成物のオゾン耐性を強化できると共に、機械的強度の劣化等を低減することができる。
【００５７】
ニトリルゴムの水素化は従来公知の水素添加により行うことができる。水素化ニトリルゴムが有する二重結合の割合は、水素化ニトリルゴムの全ての炭素−炭素結合の数を１００％としたときに１０％以下であることが好ましい。ただし、本発明にかかるゴム組成物は必ずしもオゾンに晒される環境下で用いられるとは限らない。そのような場合、ニトリルゴムは必ずしも水素化ニトリルゴムである必要はない。
【００５８】
本発明にかかるゴム組成物は、フッ素ゴムとニトリルゴムとの重量比が、フッ素ゴムとニトリルゴムとの合計重量を１００重量部としたときに１０：９０〜９０：１０であることが好ましい。本発明者は、上記ニトリルゴムは機械的強度に優れるが、含有量が多すぎるとゴム組成物が水溶性クーラント等により膨潤する傾向が生じ、上記フッ素ゴムは水溶性クーラント等による劣化に耐性を有するが、ニトリルゴムとは逆に、含有量が多すぎるとゴム組成物の機械的強度が弱くなる傾向があり、少なすぎるとゴム組成物が水溶性クーラント等により膨潤する傾向があることを見出した。そこで、本発明者は上記重量比について検討し、上記フッ素ゴムと上記ニトリルゴムとの重量比が、上記フッ素ゴムと上記ニトリルゴムとの合計重量を１００重量部としたときに１０：９０〜９０：１０であることが、ゴム組成物の強度を保ち、かつ、膨潤を防ぐために好ましいことを見出した。
【００５９】
特に、本発明にかかるゴム組成物を含有するシール部材をリミットスイッチに適用する場合、上記重量比は、３０：７０〜７０：３０であることがより好ましい。リミットスイッチは機能上、可動部とシール部が摺接しているため、ゴム組成物に対し、リミットスイッチの内部に水溶性クーラント等の液体が侵入することを防ぐための機械的強度と膨潤抑制性とを持たせるためである。
【００６０】
上記フッ素系オイルは、フッ素ゴムおよびニトリルゴムの可塑剤として機能すると共に、水溶性クーラントと相溶性が悪く、かつ、比較的低分子量であるためゴム組成物の表面に存在しやすいので、水溶性クーラントによるゴム組成物の劣化および膨潤を一層抑制することができる。
【００６１】
フッ素系オイルとしては、例えばパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、ＣＴＦＥ油（クロロトリフルオロエチレンの低重合体）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フルオロエステル（ＤＯＳ、カンフル酸Ｃ7フルオロアルキルエステル、ピロメリット酸Ｃ7フルオロアルキルエステル等）を用いることができる。ゴム組成物の膨潤抑制効果が大きいため、フッ素系オイルの骨格は直鎖状であることが好ましく、パーフルオロ系の直鎖状フッ素系オイルが最も好ましい。
【００６２】
フッ素系オイルの含有量は、少なすぎると低温特性が悪くなり、多すぎると機械的強度や加工性の低下を引き起こすため、フッ素ゴムおよびニトリルゴムからなるゴム成分１００重量部に対して１〜１０重量部であることが好ましい。
【００６３】
テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムおよびテトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムは、上述のように脱フッ化水素反応を起こさないが、加硫特性が低い。パーオキサイド系加硫剤を用いることにより、本発明で用いられるフッ素ゴムおよびニトリルゴムを同時に架橋することができる。パーオキサイド系加硫剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、アルキル系、アシル系、ケトンパーオキサイド系、ジアシルパーオキサイド系、ハイドロパーオキサイド系、ジアルキルパーオキサイド系、パーオキシケタール系、アルキルパーエステル系、パーカーボネート系等の加硫剤が挙げられる。
【００６４】
それぞれのパーオキサイド系加硫剤は、単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。混合して用いる場合の混合比は任意でよい。
【００６５】
アルキル系のパーオキサイド系加硫剤としては、例えば２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−ジイソプロピルベンゼン等を好適に用いることができる。アシル系のパーオキサイド系加硫剤としては、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等を好適に用いることができる。
【００６６】
パーオキサイド系加硫剤の含有量は、本発明のゴム組成物の使用環境に応じて目標とされる当該ゴム組成物の機械的強度及び膨潤度合いを満たすための含有量であることが好ましい。特に、本発明にかかるゴム組成物をリミットスイッチに用いる場合、パーオキサイド系加硫剤の含有量は、フッ素ゴムおよびニトリルゴムからなるゴム成分１００重量部に対して０．１〜２０重量部であることが好ましい。リミットスイッチは機能上、可動部とシール部が摺接しているため、ゴム組成物に対し、リミットスイッチの内部に水溶性クーラント等の液体が侵入することを防ぐための機械的強度と膨潤抑制性とを持たせるためである。
【００６７】
また、本発明にかかるゴム組成物には、必要に応じて加硫促進助剤を添加してもよい。加硫促進助剤としては、例えばトリアリルイソシアネート、トリアリルシアヌレート等の多アリル化合物、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ステアリン酸ナトリウム等を好適に用いることができる。
【００６８】
加硫促進助剤の含有量は、パーオキサイド系加硫剤の含有量と同様に、本発明のゴム組成物の使用環境に応じて目標とされる当該ゴム組成物の機械的強度及び膨潤度合いを満たすための含有量であることが好ましい。特に、本発明にかかるゴム組成物をリミットスイッチに用いる場合は、加硫促進助剤の含有量は、フッ素ゴムおよびニトリルゴムからなるゴム成分１００重量部に対して１〜１０重量部であることが好ましい。リミットスイッチは機能上、可動部とシール部とが摺接しているため、ゴム組成物に対し、リミットスイッチの内部に水溶性クーラント等の液体が侵入することを防ぐための機械的強度と膨潤抑制性とを持たせるためである。
【００６９】
本発明にかかるゴム組成物には、補強のために充填材を添加することが好ましい。充填材としては、例えばカーボンブラック、タルク、ウォラストナイト、ミストロンペーパー等が好適であり、これらをフッ素ゴムおよびニトリルゴムからなるゴム成分１００重量部に対して２０〜７０重量部添加することが好ましい。一方、シリカやクルー等の酸性物質は、加硫を遅延するため好ましくない。
【００７０】
また、本発明にかかるゴム組成物には、可塑剤としてアジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）を添加することが好ましい。これによって、本発明にかかるゴム組成物の膨潤抑制効果および機械的強度を維持したまま、耐低温性を向上させることができる。特に、アクリロニトリル基の含有量が高い高ニトリルゴムや極高ニトリルゴムを用いる場合は、ニトリルゴムに比べてアクリロニトリル基の含有量が高い高ニトリルゴムや極高ニトリルゴムの方が耐低温性が劣るため、ＤＯＡの添加が非常に効果的である。また、テトラフルオロエチレン−ビニルエーテル系ゴムは、０℃以上５℃未満の低温環境下での使用に難があるが、ＤＯＡの添加によって耐低温性を向上させることができ、上記低温環境下での使用が可能となる。
【００７１】
ＤＯＡの添加量は、本発明のゴム組成物の使用環境に応じて目標とされる当該ゴム組成物の機械的強度及び膨潤度合いを満たしつつ、耐低温特性を満たすための配合量であることが好ましい。特に、本発明にかかるゴム組成物をリミットスイッチに用いる場合、リミットスイッチは機能上、可動部とシール部とが摺接しているため、リミットスイッチが使用される厳しい環境下において、ゴム組成物に対し、リミットスイッチの内部に水溶性クーラント等の液体が侵入することを防ぐための機械的強度と膨潤抑制性とを持たせ、さらに耐低温性を満足させるという理由により、フッ素ゴムおよびニトリルゴムからなるゴム成分１００重量部に対して０〜１０重量部であることが好ましい。
【００７２】
さらに、本発明にかかるゴム組成物には、必要に応じて他の公知のゴム用添加剤（例えば老化防止剤、安定剤、離型剤等）を適宜添加してもよい。
【００７３】
本発明にかかるゴム組成物は、水溶性クーラントによる加水分解反応に基づくゴム組成物の劣化抑制、水溶性クーラントによるゴム組成物の膨潤抑制およびゴム組成物への耐オゾン性付与を達成することを目的として、それぞれの劣化要因に対して抑制効果のある構成成分を検討し、構成成分の最適な組合せ、さらに好ましくは上記組合せおよび配合バランスを独自に見出したことにより得られたものである。このような組合せ、配合バランスを見出すことは、決して容易なことではない。
【００７４】
例えば本発明にかかるゴム組成物は、水溶性クーラントなどに晒される厳しい環境下で使用される装置の、可動部のシール部材として用いることができるが、このような厳しい環境下でもゴム組成物に十分な機械的強度と膨潤抑制性とを付与することができる上記組合せ、配合バランスについては従来知見がない。特に、リミットスイッチでは、機能上、可動部とシール部とが摺接しているため、ゴム組成物に対し、装置内部に水溶性クーラント等の液体が侵入することを防ぐための高い機械的強度と、膨潤に対する高い耐性とを備えさせることが求められるが、高い機械的強度と、膨潤に対する高い耐性とを両立可能な上記組合せ、さらに好ましくは上記組合せおよび配合バランスについては従来知見がなく、従来これを見出すことは非常に困難であった。
【００７５】
ゴム組成物に対し、耐油性、耐寒性または耐熱性を付与することを目的として、構成成分の配合を行う場合、耐油性、耐寒性または耐熱性は、構成成分の配合比に応じて直線的に変化する。一方、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤を含有するという構成を備えることによって、ゴム組成物の、水溶性クーラントによる劣化に対する耐性および耐膨潤性が著しく向上するという効果は、上記フッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤を組み合わせてみても予測できるものではない。
【００７６】
従来はニトリルゴムの膨潤を抑制するため、ニトリルゴムをフッ化ビニリデン系のゴムに置換することが行われていたが、本発明者は、上述のようにフッ化ビニリデン系のゴムを用いると水溶性クーラント中のアミンによる加水分解によりゴム組成物が劣化することを見出した。
【００７７】
そこで膨潤を抑制しつつ水溶性クーラントによる劣化を防ぎ、機械的強度を向上させることを目的として、好適なゴム組成物の構成成分につき鋭意検討し、フッ化ビニリデン構造を有さないフッ素ゴムをニトリルゴムと併用することが好ましいという事実を見出した。さらに耐オゾン性を付与するためには水素化ニトリルゴムを用いることが好ましいこと、ゴム組成物にフッ素系オイルを含有させることにより、水溶性クーラントのゴム組成物への浸潤をさらに抑制できること、パーオキサイド系加硫剤を用いることにより、フッ素ゴムおよびニトリルゴムの架橋反応を促進できること、を見出した。さらに、ゴム組成物の強度を保ち、かつ、膨潤を防ぐために好ましいフッ素ゴムとニトリルゴムとの重量比を見出した。
【００７８】
それゆえ、本発明にかかるゴム組成物は、水溶性クーラント等の液体による機械的強度の劣化および膨潤に対する優れた耐性を有する。もちろん耐油性も有しているので、耐水溶性クーラント目的だけでなく、耐油目的で使用することも可能である。
【００７９】
本発明にかかるゴム組成物を製造する方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、フッ素ゴム、ニトリルゴム、フッ素系オイルおよびパーオキサイド系加硫剤、並びにその他の添加剤等を所定の割合で混合し、ロール、密閉式混練機等で混練した後、一般に用いられている架橋条件に従って、圧縮成形法、射出成形法などに供し、加硫成形を行うことによって製造することができる。
【００８０】
フッ素ゴム成形体の形状は、例えば、リング状、シート状、棒状、各種複雑なブロック形状等、その用途に応じて任意の形状とすることができる。
【００８１】
本明細書において水溶性クーラントとは、水に溶解または乳化しうるクーラントをいい、通常、アミン化合物が配合されてアルカリ性であるとともに、水とベースオイルとを混合させるために界面活性剤が配合されている。水溶性クーラントとしては、例えば水溶性切削油、エンジンオイル、トランスミッションオイル、ブレーキオイル等を挙げることができ、工場ラインなどにおいて発生するスチームも含まれる。
【００８２】
なお、上記水溶性切削油は、エマルションタイプ（鉱油や脂肪油など、水に溶けない成分と界面活性剤とからなり、水に加えて希釈すると外観が乳白色になるもの）、ソシュブルタイプ（界面活性剤など水に溶ける成分単独、または水に溶ける成分と鉱油や脂肪油などの水に溶けない成分とからなり、水に加えて希釈すると外観が半透明ないし透明になるもの）、ソリューションタイプ（水に溶ける成分からなり、水に加えて希釈すると外観が透明になるもの）のいずれであってもよい。  （２．シール部材および装置）
本発明にかかるシール部材は本発明にかかるゴム組成物を含有し、本発明にかかる装置は該シール部材を備えている。上記シール部材の形状は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜形状を変更すればよい。例えばＯ−リング、シート状、パッキン、ガスケット等を挙げることができる。上記シール部材は、必要に応じて本発明にかかるゴム組成物以外の成分を適宜含有していてもよい。当該成分としては、例えば、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、老化防止剤、充填剤、着色剤、発泡剤、加工助剤等を適宜含有していてもよい。
【００８３】
上記シール部材は、特に限定されるものではないが、本発明にかかるゴム組成物は機械的強度および耐膨潤性に優れているため、特に、水溶性クーラントやオゾンに晒される環境下で用いられる装置の摺動部に使用されることが好ましい。上記シール部材を上記摺動部に使用することにより、上記装置の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００８４】
よって、本発明にかかるシール部材は、例えば、リミットスイッチ、セーフティドアスイッチ、ロボットアームおよびコネクタ等の可動部、電線およびケーブル等の被覆材等の屈曲部、オイルリング、工作機械のドアパッキン、ゴムブーツ等の伸縮部などに適用可能である。
【００８５】
このことから、本発明にかかる装置には、水溶性クーラントやオゾンに晒される環境下で用いられる可能性がある装置であれば含有されうる。例えば、リミットスイッチ、セーフティドアスイッチ、ロボットアーム、コネクタ、軸受等、工作機械全般を挙げることができる。
【００８６】
次に、図１を参照して、本発明にかかる装置の一例について説明する。図１は、本発明にかかるゴム組成物からなるシール部材を有する装置の一例であるリミットスイッチの一部を切り欠いて示す側面図である。
【００８７】
このリミットスイッチ１は、図示しないスイッチング機構を内装した本体ケース２、その上部に連結された操作用のヘッド３、ヘッド３に回転自在に装着された回転軸４、回転軸４の外端に連結固定された検知レバー５からなり、回転軸４の一部に切削形成した偏平部４ａの上面に、バネ７によって下方に付勢された押圧部材８の下端偏平面が押圧当接されて、回転軸４が中立姿勢に保持されるとともに、上方に復帰付勢されたアクチュエータ（プランジャ）６が偏平部４ａの下面で受け止め支持されている。
【００８８】
そして、検知レバー５先端のローラ５ａに左右いずれかの方向から検出対象物体が当接して回転軸４に左右いずれかの方向への回転操作力が加えられると、回転軸４の偏平部４ａが押圧部材８をバネ７の付勢力に抗して押し上げ変位させながら回転し、偏平部４ａの下面でアクチュエータ６を押し下げ操作してスイッチオンし、また、検知レバー５への操作力が解除されると、押圧部材８から偏平部４ａの上面に加えられる押圧力により回転軸４がもとの中立姿勢にまで復帰回転され、これに伴ってアクチュエータ６も復帰上昇してスイッチオフに戻るようになっている。
【００８９】
上記構成のリミットスイッチ１において、例えば、ヘッド３に形成した軸挿通孔９と回転軸４との摺動部には、回転軸４の外周面に形成した環状溝１２に本発明にかかるシール部材としてのＯ−リング１３が嵌入装着されており、また、操作用のヘッド３と本体ケース２との接合部にも、シール部材としてのＯ−リング１０が介装されている。
【００９０】
本実施形態のリミットスイッチ１では、シール部材としてのＯ−リング１０，１３が、本発明にかかるゴム組成物によって構成されているため、水溶性クーラントに晒された場合にＯ−リング１０，１３の劣化や膨潤が十分に抑制される。その結果、摺動部への水溶性クーラントの侵入を十分抑制することができ、リミットスイッチ１の耐久性を向上させることができる。また、ニトリルゴムとして水素化ニトリルゴムを用いた場合は、リミットスイッチ１をオゾンが多く存在する環境下で使用した場合でも、オゾナイトの生成が抑制されるので、Ｏ−リング１０，１３のオゾンによる劣化を十分抑制することができる。
【実施例】
【００９１】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００９２】
〔実施例１〜３：ゴム組成物の劣化および膨潤の抑制〕
実施例および比較例におけるゴム組成物の構成成分の配合および評価項目である膨潤率および機械的強度の劣化率を測定した結果を表１に示した。
【００９３】
【表１】
2011122105.tif 000004
【００９４】
表１において、実施例および比較例の配合における数値は、重量部を意味する。表１に示される配合で各構成成分を混合し、ロール、密閉式混練機等で混練したあと、一般に用いられている架橋条件に従って、圧縮成形法、射出成形法等により加硫成形を行い、実施例１〜３および比較例１，２の各ゴム組成物を製造した。
【００９５】
ＦＥＰＭとは、テトラフルオロエチレンとプロピレンとの共重合体であり、本実施例においては、ムーニー粘度が１００程度のものを用いている。ＨＮＢＲ１、ＨＮＢＲ２は共に水素化ニトリルゴムであり、ＨＮＢＲ１はいわゆる中高ニトリルタイプ、ＨＮＢＲ２はいわゆる極高ニトリルタイプの水素化ニトリルゴムである。水素化ニトリルゴム１分子中のアクリロニトリル基の含有量は、ＨＮＢＲ１が３６モル％であり、ＨＮＢＲ２が５０モル％である。
【００９６】
カーボンは補強剤、１，３，５−トリアリルイソシアヌレートは共架橋剤、ビス（tert-ブチルジオキシイソプロピル）ベンゼン、ジメチルジブチルペルオキシヘキシンは加硫剤、ステアリン酸ナトリウムは加硫促進助剤、ＤＯＡは可塑剤、パーフルオロポリエーテルはフッ素系オイルである。
【００９７】
表１に示される配合の実施例および比較例の各ゴム組成物の試験片（ＪＩＳ  ３号ダンベル片）を、水溶性切削油である東邦化学工業（株）製のグライトン１７００（液温１００℃）に７０時間浸漬させた後、膨潤率および機械的強度の劣化率を次式に従い算出した。
【００９８】
膨潤率（％）＝｛（浸漬後の試験片の重量−浸漬前の試験片の重量）／浸漬前の試験片の重量｝×１００
また、機械的強度の劣化率は、グライトン１７００に浸漬していない試験片について、破断強度（Ｔｂ）および破断時伸び（Ｅｂ）をＪＩＳＫ６２５１に従って測定し、グライトン１７００（液温１００℃）に７０時間浸漬させた後の試験片について、破断強度（Ｔｂ'）および破断時伸び（Ｅｂ'）を測定して、機械的強度の劣化率を次式に従い算出した。
【００９９】
機械的強度の劣化率（％）＝［｛（Ｔｂ'×Ｅｂ'）−（Ｔｂ×Ｅｂ）｝／（Ｔｂ×Ｅｂ）］×１００
耐劣化性という観点からは、機械的強度の劣化率は１０％以下であることが好ましく、耐膨潤性という観点からは、膨潤率は１０％以下であることが好ましい。
【０１００】
表１に示すように、実施例１のゴム組成物は、ゴム成分１００重量部として、ＦＥＰＭ３０重量部と、極高ニトリルタイプの水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）７０重量部とをブレンドし、さらに可塑剤としてフッ素系オイルを配合している。この実施例１では、膨潤率が５．４％、機械的強度の劣化率が０．５％といずれも良好な結果を示し、特に機械的強度の劣化率が小さい。
【０１０１】
実施例２のゴム組成物は、実施例１と同様に、ゴム成分１００重量部として、ＦＥＰＭ３０重量部と、極高ニトリルタイプのＨＮＢＲ７０重量部とをブレンドし、さらに可塑剤としてフッ素系オイルを配合している。実施例２では、膨潤率が５．５％、機械的強度の劣化率が６．１％といずれも良好な結果を示しているが、実施例１に比べて、フッ素系のオイルの配合量が少ないためか、機械的強度の劣化率がやや大きくなっている。
【０１０２】
実施例３のゴム組成物は、ゴム成分１００重量部として、ＦＥＰＭ８５重量部と、極高ニトリルタイプのＨＮＢＲ１５重量部とを配合し、さらに可塑剤としてフッ素系オイルを配合している。実施例３では、膨潤率が７％、機械的強度の劣化率が−４．２％といずれも良好な結果を示している。
【０１０３】
比較例１のゴム組成物は、ニトリルゴムおよびフッ素系オイルを含んでいない。そのため、機械的強度劣化率が１０％を超えたものと考えられる。比較例２のゴム組成物は、ＦＥＰＭおよびフッ素系オイルを含んでいない。そのため、膨潤率が非常に大きくなってしまったものと考えられる。
【０１０４】
このように実施例１〜３のゴム組成物は、ゴム成分として、フッ化ビニリデン構造を含まないＦＥＰＭを配合し、水との親和性が高い金属酸化物や金属水酸化物などの受酸剤も使用しないので、水溶性クーラントに対する耐性が向上し、機械的な強度の劣化を抑制しつつ、膨潤をも抑制できるという結果が得られた。
【０１０５】
したがって、本発明にかかるゴム組成物を含有するシール部材を備える装置は、水溶性切削油などがかかる環境で使用しても、長期に亘って良好にシール性能を維持することができる。
【０１０６】
〔実施例４：リミットスイッチを用いた耐久試験〕
表２に示される配合で各構成成分を混合し、ロール、密閉式混練機等で混練した後、一般に用いられている架橋条件に従って、圧縮成形法、射出成形法等により加硫成形を行い、本発明にかかるゴム組成物を製造した。当該ゴム組成物からなるＯ−リングを５ロット用意し（表３において、サンプル１〜５として記載）、それぞれ図１に示すＯ−リング１０、１３としてリミットスイッチ１に装着した。対照としては、ニトリルゴムのみからなるＯ−リングを５ロット用いた（表３において、サンプルＡ〜Ｅとして記載）。
【０１０７】
【表２】
2011122105.tif 000005
【０１０８】
スイッチ内への水溶性切削油の侵入の程度、亀裂や破損等の機能上有害な故障発生の程度を確認するため、該水溶性切削油中でアクチュエータ６を押し下げおよび押し上げすることによりスイッチのオン、オフを繰り返す動作を６０万回（頻度：２４０回／分）行った（この試験を以下「試験１」と称する）。次に、リミットスイッチ１の耐水性を確認するため、ＪＩＳ  Ｃ  ４５２０（８．１８項）、ＪＩＳ  Ｃ  ０９２０（４．８項）に基づき、水深１ｍに３０分間没した後のスイッチ内への水の侵入程度を調べた（この試験を以下「試験２」と称する）。
【０１０９】
上記試験１および２を１サイクルとし、ゴム組成物の亀裂の程度、リミットスイッチ内部への水溶性切削油または水の浸入の程度を確認した。表３は、試験１および２に供したリミットスイッチに水溶性切削油または水が浸入し、故障するまでのサイクル数を比較した結果を示すものである。
【０１１０】
【表３】
2011122105.tif 000006
【０１１１】
表３において、○印は水溶性切削油または水の浸入が見られないことを示し、×*1は、ゴム組成物に破れが生じ、水溶性切削油または水が浸入してリミットスイッチ１が故障したことを示し、×*2はゴム組成物に破れが生じ、水溶性切削油または水が浸入してリミットスイッチ１が故障したと共に、本体ケース２の内部に存在するＣバネと称される部材の破断が生じたことを示す。
【０１１２】
試験１および２に供した結果、本発明にかかるゴム組成物を含有するＯ−リングを装着したリミットスイッチは４サイクルを経ても水溶性切削油および水の浸入が見られず、故障は起こらなかった。一方、ニトリルゴムからなる対照のＯ−リングを装着したリミットスイッチの故障発生までの平均サイクル数は１．４サイクルであった。
【０１１３】
図４は、対照のＯ−リング（表３のサンプルＢ）を用いたリミットスイッチを試験１および２に２サイクル供したときの状態を示すものである。図４の（ａ）に示すように、ゴムの外周に亀裂が発生しており、図４の（ｂ）に示すように、その亀裂はゴムの内周まで貫通していた。また、図４の（ｃ）、図４の（ｄ）に示すように、リミットスイッチの内部に水溶性クーラントまたは水が満たされた状態になっており、該リミットスイッチは、絶縁抵抗、耐圧性を測定した結果、使用不能な状態であった。なお、絶縁抵抗は、ＤＶ５００Ｖで抵抗値を測定することにより評価し、耐圧性は、１２００Ｖの電圧を１分間印加し、１０ｍＡ以上の漏れ電流のないことを確認することによって評価した。
【０１１４】
図５は、表３に示す対照サンプルＢにつき、試験１および２に２サイクル供した後、本体ケース２の内部に存在するＣバネと称される部材を観察した結果を示すものである。図５の右側の写真に示すＣバネは、２サイクル終了後、図５の中央および左側の電子顕微鏡写真に示すように、粒界に沿って破断が進行しており、応力腐食割れの特徴を示していた。
【０１１５】
図６は、表３に示す本発明にかかるゴム組成物を使用したサンプル１につき、３サイクル終了後の外観および内部の状態を示すものである。図６の（ａ）（ｄ）に示すように、本発明にかかるゴム組成物を使用したリミットスイッチでは、ゴムの亀裂は発生しておらず、ゴムの保持状態にも異常は見られなかった。また、図６の（ｂ）（ｃ）に示すように、リミットスイッチ内部に水溶性クーラントおよび水は全く浸入していなかった。さらに、リミットスイッチの絶縁抵抗、耐圧性を測定した結果、問題は見られなかった。
【０１１６】
図７は、本発明にかかるゴム組成物および対照のニトリルゴムを、水溶性切削油を使用する機械加工ラインの設備周辺（オゾン濃度：０．０５ｐｐｍ）に１ヶ月放置した後の、本発明にかかるゴム組成物およびニトリルゴムの外観を観察した結果を示すものであり、オゾン耐性を確認した結果を示すものである。図７に示すように、本発明にかかるゴム組成物では、オゾンによる劣化は全く見られず、外観に変化はなかった。一方、ニトリルゴムではひび割れがひどくなっており、オゾンによる劣化が顕著であった。なお、図７は、本発明にかかるゴム組成物の試験片（ＪＩＳ  ３号ダンベル片）と、ニトリルゴムの試験片（ＪＩＳ  ３号ダンベル片）を５０％伸張させて両端を冶具で固定し、試験片の側面を観察した結果を表している。
【０１１７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明にかかるゴム組成物は、水溶性クーラントによる劣化および膨潤に十分な耐性を持ち、さらにオゾンに対する耐性も有しうる。それゆえ、水溶性クーラントやオゾンに晒される環境下で使用される工作機械などに幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１・・・リミットスイッチ
２・・・本体ケース
４・・・回転軸
５・・・検知レバー
６・・・アクチュエータ（プランジャ）
１０，１３・・・Ｏ−リング
【図１】
2011122105.tif 000008
【図２】
2011122105.tif 000009
【図３】
2011122105.tif 000010
【図４】
2011122105.tif 000011
【図５】
2011122105.tif 000012
【図６】
2011122105.tif 000013
【図７】
2011122105.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月8日(2011.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式１で表される繰り返し単位を含有する共重合体であるテトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、水素化ニトリルゴム、パーフルオロポリエーテルおよびパーオキサイド系加硫剤を含有することを特徴とするゴム組成物。
【化１】
2011122105.tif 000015
（式中、ａおよびｂは１以上の整数を表し、Ｒは電子供与性の置換基である。）
【請求項２】
上記テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムと上記水素化ニトリルゴムとの重量比が、上記テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴムと上記水素化ニトリルゴムとの合計重量を１００重量部としたときに１０：９０〜９０：１０であることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
上記一般式１において、電子供与性の置換基がメチル基であることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
上記水素化ニトリルゴムは、アクリロニトリル基の含有量が４３モル％以上６０モル％以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のゴム組成物。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のゴム組成物を含有することを特徴とするシール部材。
【請求項６】
請求項５に記載のシール部材を備えることを特徴とする装置。