(57)【要約】  少なくとも１種のナノスケールの磁性充填剤と、少なくとも１種の非磁性充填剤とを含有するゴムコンパウンド。該ゴムコンパウンドおよび少なくとも１種の架橋剤および／または加硫促進剤を含有する加硫性混合物。熱処理または交番電界、磁界または電磁界の作用により該加硫性混合物から得られる成形体。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の非磁性充填剤と、少なくとも１種のナノスケールの磁性充填剤とを含有するゴムコンパウンド。
【請求項２】
ナノスケールの磁性充填剤が、磁鉄鉱および／またはマグヘマイトであることを特徴とする、請求項１記載のゴムコンパウンド。
【請求項３】
ナノスケールの磁性充填剤が、少なくとも２種類の金属と、金属成分の鉄、コバルト、ニッケル、スズ、亜鉛、マンガン、銅、バリウム、マグネシウム、リチウムまたはイットリウムとの混合された酸化物であることを特徴とする、請求項１記載のゴムコンパウンド。
【請求項４】
ナノスケールの磁性充填剤が、一般式ＭIIＦｅ2Ｏ4を有することを特徴とする、請求項３記載のゴムコンパウンド。
【請求項５】
ナノスケールの磁性充填剤が、ナノスケールの磁性金属酸化物ドメインを有する非磁性金属酸化物マトリックスのアグリゲートからなることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のゴムコンパウンド。
【請求項６】
金属酸化物マトリックスが、二酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化セリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛または酸化ジルコニウムからなることを特徴とする、請求項５記載のゴムコンパウンド。
【請求項７】
磁性充填剤が表面変性されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のゴムコンパウンド。
【請求項８】
ゴムが、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、フッ素ゴム、スチレン／ブタジエンコポリマー、イソブチレン／イソプレンコポリマー、ハロゲン化イソブチレン／イソプレンコポリマー、ブタジエン／アクリロニトリルコポリマー（ＮＢＲ）、部分的に水素化されたもしくは完全に水素化されたＮＢＲ（ＨＮＢＲ）、部分的に水素化されたもしくは完全に水素化されたカルボキシル化ＮＢＲ、エチレン／プロピレン／ジエンコポリマー、エチレン／プロピレンコポリマー、臭素化イソブチレン／パラメチルスチレンコポリマー、シリコーンゴム、たとえばＬＳＲおよびＶＭＱ及びこれらの混合物からなる群から選択されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のゴムコンパウンド。
【請求項９】
非磁性充填剤が、二酸化ケイ素であり、場合によりオルガノシランおよび／またはカーボンブラックを一緒に含有することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のゴムコンパウンド。
【請求項１０】
ナノスケールの磁性充填剤または非磁性充填剤の比率が、それぞれゴムコンパウンドの全量に対して、０．１〜８０質量％であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のゴムコンパウンド。
【請求項１１】
ゴム用添加剤を含有することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のゴムコンパウンド。
【請求項１２】
少なくとも１種の架橋剤および／または加硫促進剤の存在下に、請求項１から１１までのいずれか１項記載のゴムコンパウンドを含有する加硫性混合物。
【請求項１３】
熱処理および／または
交番電界、磁界または電磁界の作用
により請求項１２記載の加硫性混合物から得られる成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノスケールの磁性充填剤を含有するゴムコンパウンド、該ゴムコンパウンドを含有する加硫性混合物および該混合物の成形体に関する。
【０００２】
ゴムコンパウンド中で、磁鉄鉱、つまり式Ｆｅ3Ｏ4の天然に存在する酸化鉄を使用することは公知である（Ｋａｕｔｓｃｈｕｋ  Ｇｕｍｍｉ  Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ  ５６（２００３）、第３２２〜３２９頁）。この方法でゴムコンパウンドの熱容量および磁性特性を変更することが可能である。使用される磁鉄鉱粒子の平均サイズ（ｄ50）は、約１０〜６０μｍの範囲である。該粒子を使用することによって、ゴムコンパウンドのマイクロ波熱容量を高めることができることは事実である一方、これらの効果を達成するためには極めて高い磁鉄鉱濃度が必要とされる。これらを高い濃度を用いても、低い加熱速度が得られるにすぎない。最終的に、高濃度の磁鉄鉱は、ゴムコンパウンドの機械的特性における不利な変化につながる。
【０００３】
ＤＥ−Ａ−１０１６３３９９から、一般式Ｍ（ＩＩ）Ｍ（ＩＩＩ）Ｏ4の少なくとも１種の混合された金属酸化物を含有する超常磁性粒子が、コヒーレントな相で分散した形で存在する調製物が公知である。コヒーレントな相として、接着剤用に適切な重合性モノマーを使用することができる。ＤＥ−Ａ−１０１６３３９９は、加硫性ポリマーの使用を示唆していない。
【０００４】
使用される粒子の欠点は、該調製物を製造する間のその再凝集傾向である。このことは、これらの粒子がその超常磁性特性を失う結果となりうる。さらに、調製物中で粒子が不均一に分散する危険が存在する。これを回避するために、ＤＥ−Ａ−１０１６３３９９の粒子は、有利に表面変性された形で使用される。
【０００５】
本発明の課題は、従来技術によるゴムコンパウンドと比較して、良好な熱容量を有し、かつゴムコンパウンドの機械的特性を不利に変化させることのない、磁性特性を有するゴムコンパウンドを提供することである。
【０００６】
本発明の課題はまた、該コンパウンドから製造することができる加硫性混合物および成形体を提供することである。
【０００７】
本発明は、少なくとも１種の非磁性充填剤と、少なくとも１種のナノスケールの磁性充填剤とを含有するゴムコンパウンドを提供する。
【０００８】
本発明の意味で磁性とは、強磁性、フェリ磁性、常磁性または超常磁性を意味する。ナノスケールの充填剤とは、ゴムコンパウンド中で２５０ｎｍより小さい粒径を有する充填剤を意味することを意図している。
【０００９】
ナノスケールの磁性充填剤は有利には、磁鉄鉱および／またはマグヘマイト(maghaemite)として存在していてよい。これらはまた、少なくとも２種類の金属と金属成分の鉄、コバルト、ニッケル、スズ、亜鉛、カドミウム、マンガン、銅、バリウム、マグネシウム、リチウムまたはイットリウムとの混合された酸化物として存在していてもよい。
【００１０】
ナノスケールの磁性充填剤とは、一般式ＭIIＦｅ2Ｏ4［式中、ＭIIは、少なくとも２種類の異なった二価の金属を含む金属成分を表す］を有する物質であってもよい。二価の金属の一つは、有利にはマンガン、亜鉛、マグネシウム、コバルト、銅またはニッケルであってよい。
【００１１】
さらに、ナノスケールの磁性充填剤は、一般式（Ｍa1-x-yＭbyＦｅy）IIＦｅ2IIIＯ4［式中、ＭaおよびＭbは、金属のマンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、マグネシウム、バリウム、イットリウム、スズ、リチウム、カドミウム、カルシウム、ストロンチウム、チタン、クロム、バナジウム、ニオブ、モリブデンであってよく、ｘは、０．０５〜０．９５、ｙは、０〜０．９５であり、かつｘ＋ｙは、１以下である］の三成分系からなっていてもよい。
【００１２】
以下のものが特に有利である：ＺｎＦｅ2Ｏ4、ＭｎＦｅ2Ｏ4、Ｍｎ0.6Ｆｅ0.4Ｆｅ2Ｏ4、Ｍｎ0.5Ｚｎ0.5Ｆｅ2Ｏ4、Ｚｎ0.1Ｆｅ1.9Ｏ4、Ｚｎ0.2Ｆｅ1.8Ｏ4、Ｚｎ0.3Ｆｅ1.7Ｏ4、Ｚｎ0.4Ｆｅ1.6Ｏ4またはＭｎ0.39Ｚｎ0.27Ｆｅ2.34Ｏ4。
【００１３】
本発明によるゴムコンパウンドの磁性のナノスケール充填剤は、有利には、そのなかにナノスケールの磁性金属酸化物ドメインが存在する、非磁性の金属酸化物マトリックスのアグリゲートからなっていてよい。
【００１４】
「ドメイン」という用語は、マトリックスが相互に空間的に分離されている領域を意味する。ナノスケールの金属酸化物ドメインの平均直径は、３〜１００ｎｍである。
【００１５】
ドメインは、完全に、または単に部分的に周囲のマトリックスにより包囲されていてもよい。部分的に包囲されているとは、個々のドメインがアグリゲートの表面から突出していることを意味する。ドメイン対マトリックスの質量比は、ドメイン、つまり相互に空間的に分離されている領域が存在する限り、限定されない。
【００１６】
本発明によるゴムコンパウンド中に存在する磁性充填剤のマトリックス−ドメイン構造は、ナノスケールの磁性ドメインのアグロメレーションまたはアグリゲーションを防止する。結果として、超常磁性の特性、ひいては効率的な熱容量が確保される。ゴムコンパウンド中での、または加硫性混合物中でのこれらの粒子の均一な分散と共に、良好な分散性が得られる。マトリックス中に埋め込まれていないナノスケールの粒子が、融合してより大きなアグリゲートを形成することは公知である。
【００１７】
磁性充填剤の純粋に無機的な性質の結果として、該構造は、高温が生じる適用でも変化しない。
【００１８】
磁性充填剤に対する金属酸化物ドメインの比率は、ドメインがなお存在している限り、上限は存在しない。これらは有利には、ドメイン対マトリックスの質量比１：９９〜９０：１０を有する粉末であってよい。
【００１９】
本発明によるゴムコンパウンドのナノスケールの磁性充填剤は、可能な限り、細孔を有しておらず、かつ表面上にヒドロキシル基を有していない。
【００２０】
本発明の意味でのアグリゲートは、融合した一次粒子の三次元構造を意味している。本発明の意味での一次粒子は、火炎中での酸化反応の間に一次的に形成される粒子である。複数のアグリゲートが一緒に結合してアグロメレートを形成することができる。
【００２１】
ナノスケールの磁性充填剤の金属酸化物マトリックスは有利には、ケイ素、アルミニウム、セリウム、チタン、亜鉛またはジルコニウムの酸化物である。ケイ素は特に有利である。
【００２２】
磁性のナノスケール充填剤は、ＥＰ−Ａ−１２８４４８５および２００３年４月１４に出願された、ドイツ国特許出願第１０３１７０６７．７号明細書に記載されているとおりに製造することができる。
【００２３】
ナノスケールの磁性充填剤が、表面変性された形で存在している場合は有利である。結果として、本発明によるゴムコンパウンドの他の成分、特にゴム成分との相互作用が影響を受けうる。このことは、加硫されたゴムコンパウンドの機械的特性の改善につながりうる。
【００２４】
適切に表面変性された磁性粒子は特に、ハロゲン化シラン、アルコキシシラン、シラザンおよび／またはシロキサンを用いた処理により得られる粒子である。表面変性のために適切な物質は、ＤＥ−Ａ−１９５００７６４に包含されている。
【００２５】
トリメトキシオクチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ポリジメチルシロキサン、オクチルシランおよび／またはヘキサメチルジシラザンを、ナノスケールの磁性充填剤の表面変性のために有利に使用することができる。
【００２６】
表面変性は、ナノスケールの磁性充填剤に、場合により有機溶剤、たとえばエタノール中に溶解された熱処理表面変性剤を噴霧し、かつ該混合物を１０５〜４００℃の温度で１〜６時間にわたり熱処理することにより実施することができる。
【００２７】
本発明によるゴム混合物は、有利にはゴム成分として天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、フッ素ゴム、スチレン／ブタジエンコポリマー、イソブチレン／イソプレンコポリマー、ハロゲン化イソブチレン／イソプレンコポリマー、ブタジエン／アクリロニトリルコポリマー（ＮＢＲ）、部分的に水素化されたもしくは完全に水素化されたＮＢＲ（ＨＮＢＲ）、部分的に水素化されたもしくは完全に水素化されたカルボキシル化ＮＢＲ、エチレン／プロピレン／ジエンコポリマー、エチレン／プロピレンコポリマー、臭素化イソブチレン／パラメチルスチレンコポリマー、シリコーンゴム、たとえばＬＳＲ及びＶＭＱ及びこれらの混合物を含有していてよい。
【００２８】
本発明によるゴムコンパウンドは、少なくとも１種の非磁性充填剤も含有している。有利な非磁性充填剤は、二酸化ケイ素および／またはカーボンブラックであってよい。
【００２９】
二酸化ケイ素粉末は、沈降法または熱分解法により製造された二酸化ケイ素として、場合によりオルガノシランと一緒に存在していてよい。オルガノシランは二酸化ケイ素粉末の表面上のヒドロキシル基と反応する。場合によっては、予めすでにオルガノシランにより表面変性されている二酸化ケイ素粉末を使用することもできる。
【００３０】
表面変性のために使用されるオルガノシランは、本発明によるゴムコンパウンド中のナノスケールの磁性充填剤を表面変性するために使用することができるオルガノシランと同じものであってもよい。ゴムコンパウンド中の二酸化ケイ素粉末の使用は、当業者に公知であり、かつたとえばUllmann´s Encyclopedia、第５版、第Ａ２３巻、ｐ．３９５〜３９７に記載されている。
【００３１】
カーボンブラックとして、ファーネスブラック、ガスブラック、チャネルブラック、フレームブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、プラズマブラック、ＤＥ１９５２１５６５から公知のインバージョンカーボンブラック(inversion carbon black)、ＷＯ９８／４５３６１もしくはＤＥ１９６１３７９６から公知のＳｉ含有カーボンブラック、またはＷＯ９８／４２７７８から公知の金属含有カーボンブラック、アークブラック、および化学的な製造工程の副生物であるカーボンブラックを使用することが可能である。当業者が意図された適用に応じてカーボンブラックを選択する。
【００３２】
ナノスケールの磁性充填剤または非磁性充填剤の比率は有利には、それぞれゴムコンパウンドの全量に対して、有利には０．１〜８０質量％である。ゴムコンパウンドの全量に対して、１〜１５質量％のナノスケールの磁性充填剤の割合が特に有利である。
【００３３】
本発明によるゴムコンパウンドは、その他のゴム用添加剤、たとえば反応促進剤、反応防止剤、酸化防止剤、安定剤、加工助剤、可塑剤、オイル、ワックス、金属酸化物および活性化剤、たとえばトリエタノールアミン、ポリエチレングリコール、ヘキサントリオールを含有していてもよく、これらの添加剤はゴム工業において公知である
ゴム用添加剤は、特に意図される適用に応じて通例の量で使用される。通例の量はたとえば０．１〜２００ｐｈｒである。
【００３４】
本発明によるゴムコンパウンドは、ゴムをナノスケールの磁性充填剤および二酸化ケイ素および／またはカーボンブラックのような充填剤、ゴム用添加剤またはオルガノシランを、通例の混合装置、たとえばローラー、インターナルミキサーおよび混合押出機中で混合することにより得られる。
【００３５】
本発明によるゴムコンパウンドは、インターナルミキサー中で通常どおりに製造され、その際、ゴムおよび充填剤をまず１もしくは複数の連続した、熱機械的な混合工程で、場合によりオルガノシランおよびゴム用添加剤と一緒に、１００〜１７０℃で配合する。この工程の間に、個々の成分を添加する順序および添加する時間は、得られるコンパウンドの特性に決定的な影響を与えることがあり、従って意図される適用に応じて変更することができる。該工程は、本発明によるゴムコンパウンドの成分の、できる限り均一な分散につながる。
【００３６】
本発明は、本発明によるゴムコンパウンドと、少なくとも１種の架橋剤および／または加硫促進剤を含有する加硫性混合物を提供することでもある。架橋剤として、硫黄、有機硫黄供与体または遊離基形成剤を使用することができる。適切な加硫促進剤の例は、メルカプトベンゾチオアゾール、スルフェンアミド、グアニジン、チウラム、ジチオカルバメート、チオウレア、チオカルバメートまたは亜鉛酸化物である。
【００３７】
加硫促進剤および架橋剤は、０．１〜２０ｐｈｒ（ゴム１００部に対する部）の量で使用することができる。
【００３８】
加硫混合物は、架橋剤および／または加硫促進剤を本発明によるゴムコンパウンドに、一般にはインターナルミキサー中またはローラー上、４０〜１３０℃で添加することによって得られる。加硫混合物は、その後の工程、たとえば成形および加硫のために加工される。
【００３９】
本発明は、次の工程により得られる成形体も提供する：
本発明による加硫混合物に対する
熱処理および／または
交番電界、磁界または電磁界の作用。
【００４０】
ここで熱処理とは加熱装置による熱の導入による、本発明による加硫性混合物の熱による加硫を意味する。
【００４１】
本発明による加硫性混合物にエネルギーを導入するために、さらに有利には交番電界および電磁界が適切である。
【００４２】
特に有利な実施態様では、ナノスケールの磁性充填剤は、超常磁性の性質を示す。交番磁界を使用する場合、これらを特に効率的に加熱することができる。
【００４３】
高周波交番磁界によりエネルギーを導入する場合、本発明による加硫性混合物中に含有されているナノスケールの磁性充填剤によりキュリー温度およびナノスケールの磁性充填剤の磁気緩和時間を同時に最適化することが可能になる。キュリー温度は、磁性物質を交番磁界または電磁界の作用によって加熱することができる最大の温度である。ナノスケールの磁性充填剤を選択することにより、特定のキュリー温度を設定することができ、かつ本発明による加硫性混合物または本発明による成形体の過熱を回避することができる。
【００４４】
適切な交番磁界の周波数は一般に、約３０Ｈｚ〜１００ＭＨｚである。約１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲および１０ｋＨｚ〜６０ＭＨｚ、特に５０ｋＨｚ〜３ＭＨｚの範囲の両方の周波数が適切である。
【００４５】
さらに、本発明による加硫性混合物を、交番電磁界に暴露することができる。これは有利には、約０．３〜３００ＧＨｚの範囲の周波数を有するマイクロ波放射の交番電磁界である。同時に、本発明による加硫性混合物は磁界強度が、たとえば０．００１〜１０テスラの範囲であってもよい直流磁界に暴露することができる。
【００４６】
交番電界、磁界または電磁界によるエネルギーの導入は、当然のことながら、加硫によりすでに製造された成形体において行うこともできる。ここでもまた、加熱は有利には、ナノスケールの磁性充填剤が配置されている箇所で行う。キュリー温度を調整することにより、または出力を制御することにより、最大で達成可能な温度を調整することができる。
【００４７】
本発明は、静磁界を同時に作用させる熱処理により本発明による加硫性混合物から得られる成形体も提供する。このことは、ナノスケールの磁性充填剤がもはや成形体中に均一に分布していないが、しかし反応条件の選択に依存して、一定の箇所で濃度が高くなることにつながる。
【００４８】
この成形体は、交番電界、磁界または電磁界が成形体に作用する際に、加熱が有利にナノスケールの磁性充填剤粒子が配置されているところで行われるという利点を有する。従ってたとえば、成形体の温度に敏感な部分を加熱しないことが可能である。
【００４９】
あるいは、このことは磁力線の間での機械的な前負荷を経験する成形体につながるため、異方性（たとえば機械的、熱的、磁気的）特性を有する成形体が生じる。
【００５０】
実施例：
ナノスケールの磁性充填剤の製造
例Ａ１：
ＳｉＣｌ4  ０．５７ｋｇ／ｈを約２００℃で蒸発させ、水素４．１Ｎｍ3／ｈおよび空気１１Ｎｍ3／ｈを有する混合帯域に供給した。さらに、２５質量％の塩化鉄（ＩＩＩ）水溶液（１．２７ｋｇ／ｈ）から得られるエーロゾルを、キャリアガス（窒素３Ｎｍ3／ｈ）を用いて混合帯域のバーナー内に導入した。均一に混合されたガス−エーロゾル混合物はここで、約１２００℃の断熱燃焼温度で約５０ｍｓｅｃの滞留時間で燃焼する。火炎加水分解の後で、反応ガスおよび得られる磁性充填剤を冷却し、公知の方法でフィルターにより廃ガスから分離する。その後の工程で、蒸気を含有する窒素で処理することにより、なお付着している塩酸残分を磁性充填剤から除去する。
【００５１】
ナノスケールの磁性充填剤は、以下の物理化学的な特性を有する：ＢＥＴ表面積４３ｍ2／ｇ、二酸化ケイ素含有率５０質量％、酸化鉄含有率５０質量％、飽和磁化２９．７Ａｍ2／ｋｇ、キュリー温度約６２０℃。
【００５２】
例Ａ２：
ＳｉＣｌ4  ０．１７ｋｇ／ｈを約２００℃で蒸発させ、水素４．８Ｎｍ3／ｈおよび空気１２．５Ｎｍ3／ｈを有する混合帯域に供給した。さらに、２５質量％の塩化鉄（ＩＩＩ）水溶液（２．１６ｋｇ／ｈ）から得られるエーロゾルを、キャリアガス（窒素３Ｎｍ3／ｈ）を用いて混合帯域のバーナー内に導入した。均一に混合されたガス−エーロゾル混合物はここで、約１２００℃の断熱燃焼温度で約５０ｍｓｅｃの滞留時間で燃焼する。火炎加水分解の後で、反応ガスおよび得られる磁性充填剤を冷却し、公知の方法でフィルターにより廃ガスから分離する。その後の工程で、蒸気を含有する窒素で処理することにより、なお付着している塩酸残分を磁性充填剤から除去する。
【００５３】
ナノスケールの磁性充填剤は、以下の物理化学的な特性を有する：ＢＥＴ表面積４４ｍ2／ｇ、二酸化ケイ素含有率１５質量％、酸化鉄含有率８５質量％、飽和磁化５４．２Ａｍ2／ｋｇ、キュリー温度約６２０℃。
【００５４】
ゴムコンパウンドの製造
例Ｂ：ナノスケールの磁性充填剤、ＥＰＤＭおよびカーボンブラックを含有するゴムコンパウンド
【表１】
2008511700.tif 000002
【００５５】
例Ｃ：ナノスケールの磁性充填剤、ＥＰＤＭおよびシリカを含有するゴムコンパウンド
【表２】
2008511700.tif 000003
【００５６】
例Ｄ：ナノスケールまたはミクロスケールの磁性充填剤、ＥＰＤＭおよび二酸化ケイ素を含有するゴムコンパウンド
【表３】
2008511700.tif 000004
【００５７】
例Ｅ：ナノスケールまたはミクロスケールの磁性充填剤、ＥＰＤＭおよびカーボンブラックを含有するゴムコンパウンド
【表４】
2008511700.tif 000005
【００５８】
例Ｆ：ナノスケールまたはミクロスケールの磁性充填剤を含有するタイヤコンパウンド（「グリーンタイヤ」）
【表５】
2008511700.tif 000006
【００５９】
【表６】
2008511700.tif 000007
【００６０】
例Ｂ：ナノスケールの磁性充填剤を含有するゴムコンパウンド、ＥＰＤＭおよびカーボンブラックを含有するゴムコンパウンド
【表７】
2008511700.tif 000008
【００６１】
Ｋｅｌｔａｎ（登録商標）、ＤＳＭ、Ｃｏｒａｘ（登録商標）、Ｄｅｇｕｓｓａ、Ｅｄｅｎｏｒ：Ｃａｌｄｉｃ、ドイツ；Ｓｕｎｐａｒ：Ｓｕｎ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｒｈｅｎｏｇｒａｎ（登録商標）、Ｒｈｅｉｎｃｈｅｍｉｅ、（§）ｐｈｒ：ゴム１００質量部あたりの部、（*）促進剤を添加したゴムコンパウンドの合計に対する。
【００６２】
例Ｃ：ナノスケールの磁性充填剤、ＥＰＤＭおよび二酸化ケイ素を含有するゴムコンパウンド
【表８】
2008511700.tif 000009
【００６３】
Ｕｌｔｒａｓｉｌ：Ｄｕｇｕｓｓａ；ＴＥＳＰＴ  Ｓｉ６９（登録商標）、Ｄｅｇｕｓｓａ；Ｖｕｌｋａｃｉｔ（登録商標）、Ｂａｙｅｒ、Ｒｈｅｎｏｃｕｒｅ（登録商標）：Ｒｈｅｉｎｃｈｅｍｉｅ、（＊）促進剤を添加したゴムコンパウンドの合計に対する。
【００６４】
例Ｄ：ナノスケールまたはミクロスケールの磁性充填剤、ＥＰＤＭおよび二酸化ケイ素を含有するゴムコンパウンド
【表９】
2008511700.tif 000010
【００６５】
磁鉄鉱、Ｍａｇｎｉ  Ｆ１０、Ｍｉｎｅｌｃｏ社。
【００６６】
例Ｅ：ナノスケールまたはミクロスケールの磁性充填剤、ＥＰＤＭおよびカーボンブラックを含有するゴムコンパウンド
【表１０】
2008511700.tif 000011
【００６７】
例Ｆ：ナノスケールまたはミクロスケールの磁性充填剤を含有するタイヤコンパウンド（「グリーンタイヤ」）
【表１１】
2008511700.tif 000012
【００６８】
ＶＳＬ５０２５−１：ＳＢＲ溶液重合コポリマー、油３７．５ｐｈｒ；Ｂｕｎａ  ＣＢ２４  シス−１，４−ポリブタジエン（ネオジムタイプ）；Ｖｕｌｋａｎｏｘ  ４０２０：６ＰＰＤ、すべてＢａｙｅｒ  ＡＧ社から；Ｎａｆｔｏｌｅｎ  ＺＤ：芳香族油、Ｃｈｅｍｅｔａｌｌ；Ｕｌｔｒａｓｉｌ  ７０００：Ｄｅｇｕｓｓａ  ＡＧ；Ｐｒｏｔｅｋｏｒ  Ｇ３１０８、Ｐａｒａｍｅｌｔ  Ｂ．Ｖ．からのワックス；Ｐｅｒｋａｃｉｔ  Ｆｌｅｘｓｙｓを含有
【００６９】
例ＢおよびＣ
寸法３０×８×８ｍｍの板または寸法３０×８×１ｍｍのシートの形の試料Ｂ１〜Ｂ５およびＣ１〜Ｃ４を、出力５５ｋＷで３５０ｋＨｚの高周波磁界に暴露した。
【００７０】
加熱性能を加熱時間の関数として決定した。図１および図２では、温度℃が、加熱時間ｓｅｃの関数として示されている。
【００７１】
ナノスケールの磁性充填剤を含有する試料（Ｂ２〜Ｂ４およびＣ２〜Ｃ４）を、高周波磁界で迅速に加熱し、他方、比較例Ｂ１、Ｂ５およびＣ１は、加熱を行わなかった。
【００７２】
さらに、試料中のナノスケールの磁性充填剤の量は、約５質量％未満で極めて少量である。
【００７３】
例Ｂ４およびＣ４は、マトリックス−ドメイン構造を有するナノスケールの磁性充填剤中のドメインの含有率の影響を示している。
【００７４】
従って、Ｂ４（Ｃ４）は、Ｂ３（Ｃ３）と比較して類似の加熱特性を示す。例Ａ２の充填剤中のナノスケールの磁性ドメインの比率は、約８０質量％であり、例Ａ１の充填剤中ではわずか５０質量％である。従って、ナノスケール充填剤の量は、同様の加熱特性を達成するために低減することができる。マトリックス−ドメイン構造を有する充填剤中のナノスケールの磁性ドメインの絶対量は決定的である。従って、マトリックス−ドメイン構造を有するナノスケールの磁性充填剤を使用する場合、加熱速度を充填剤自身の含有率および充填剤中の磁性ドメインの含有率の両方により調整することが可能である。
【００７５】
例Ｄ、ＥおよびＦ
試験手順：試料をインダクターコイルの内側に設置する。この目的のために、寸法１８×２０×６ｍｍ3の試料を準備し、かつできる限り低い熱損失を維持するためにコルク上に設置した。温度を、コイルから５ｃｍ離して設置された赤外線センサーにより測定した。赤外線センサー（ＡＭＲ  ＦＲ２６０ＭＶ型、製造元：Ａｈｌｂｏｒｎ）をコイル上に設置した。製造業者により調整された放出レベルは０．９５である。５ｃｍの距離での測定箇所の直径は、１４ｍｍである。赤外線センサーの精度は＋／２％および＋／２℃であり、それぞれにおいて、周囲温度２３℃でより大きな値を適用する。
【００７６】
インダクターコイルは、以下の規格を有する：
寸法：２００×４５×４０ｍｍ3（Ｌ×Ｂ×Ｈ）
材料：銅チューブ、方形１０×６×１ｍｍ
横断面出力：２８ｍｍ2
コイル供給長さ：１２０ｍｍ
コイル巻数：３
コイル巻長さ（効率）：３５ｍｍ
コイル直径（内部）：２０ｍｍ〜４０ｍｍ
コイル内側表面積：７２０ｍｍ2
誘導率（１００ｋＨｚ）：約２７０ｎＨ
運転周波数：３２３ｋＨｚ
使用した高周波半導体発生装置は、以下の規格を有する：
製造業者：ＳＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｔｅｃｈｎｉｋ  Ｓｋｏｒｎａ  ＧｍｂＨ
確認タイプ：ＳＴＳ  Ｍ２６０Ｓ型
端子出力：６ｋＷ
誘導率の範囲：２５０〜１２００ｎＨ
運転周波数：１５０〜４００ｋＨｚ（使用されたインダクターコイルを用いて３２３ｋＨｚ）
【００７７】
結果
例Ｄ：スイッチを入れ、そのつど２７秒の時間にわたる磁界による室温（２３℃）からの加熱を測定した：
ゴムコンパウンド１（磁性充填剤不含）、加熱は測定されなかった
ゴムコンパウンド２（ナノスケールの磁性充填剤を含有する本発明による混合物）；１７０℃までの加熱が観察された。
【００７８】
ゴムコンパウンド３（ナノスケールの磁性充填剤ＭａｇｎｉＦ  １０を含有する比較ゴムコンパウンド）；８８℃までの加熱が観察されたのみであった。
【００７９】
例Ｅ：スイッチを入れ、そのつど２８秒の時間にわたる磁界による室温（２３℃）からの加熱を測定した：
ゴムコンパウンド１（磁性充填剤不含）、加熱は測定されなかった
ゴムコンパウンド２（ナノスケールの磁性充填剤を含有する本発明による混合物）；１７０℃までの加熱が観察された。
【００８０】
ゴムコンパウンド３（ナノスケールの磁性充填剤ＭａｇｎｉＦ  １０を含有する比較ゴムコンパウンド）；７８℃までの加熱が観察されたのみであった。
【００８１】
例Ｆ：スイッチを入れ、そのつど２４秒の時間にわたる磁界による室温（２３℃）からの加熱を測定した：
ゴムコンパウンド１（磁性充填剤不含）、加熱は測定されなかった
ゴムコンパウンド２（ナノスケールの磁性充填剤を含有する本発明による混合物）；１７０℃までの加熱が観察された。
【００８２】
ゴムコンパウンド３（ナノスケールの磁性充填剤ＭａｇｎｉＦ  １０を含有する比較ゴムコンパウンド）；７０℃までの加熱が観察されたのみであった。
【００８３】
例は以下のことを示している：
ゴムコンパウンドは、使用したゴム系または強化充填剤系に関わりなく、磁性充填剤を添加することのみによって、誘導加熱することができる。ナノスケールの磁性充填剤を含有する本発明によるゴムコンパウンドは、原則としてその他の点では同一の条件下で、該充填剤を含有していないゴムコンパウンドよりも実質的に、より迅速に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】温度℃と加熱時間ｓｅｃの関係を示す図
【図２】温度℃と加熱時間ｓｅｃの関係を示す図
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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