(57)【要約】      （修正有）【課題】ポリマー化学の分野に関連し、かつ乗り物タイヤのために用いられることができるゴム組成物又はエラストマー組成物、及び該組成物を製造する方法であり、組成物の弾性係数を温度及び／又は使用条件に応じて適合させることが可能であり、かつ低コストでかつ簡単に実行可能な方法の提供。【解決手段】少なくとも１種のゴムマトリックス又はエラストマーマトリックス及び少なくとも２０〜１５０ｐｈｒ好ましくは３０〜８０ｐｈｒの液体若しくは固体の形態の相変化材料を含むゴム組成物又はエラストマー組成物で、相変化材料が１μｍ以下、好ましくは０．０１〜０．５μｍの粒径を有する、組成物。少なくとも１種のゴム及び少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの相変化材料が固体又は液体の形態で用いられ、前記組成物を混合し、又は少なくとも１種のゴムを相変化材料と少なくとも接触させ、かつ更なる加工工程を実施ができ、かつ加硫を実施する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種のゴムマトリックスまたはエラストマーマトリックス、および少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの、液体もしくは固体の形態の相変化材料を含むゴム組成物またはエラストマー組成物であって、前記相変化材料は１μｍ以下の粒径を有し、かつ、ここで１種以上の助剤が存在してよい、前記ゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項２】
前記相変化材料が０．０１〜０．５μｍの粒径を有する、請求項１記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項３】
前記相変化材料が３０〜８０ｐｈｒで存在する、請求項１記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項４】
前記相変化材料が前記マトリックス中に均一に分散して存在するか、または勾配をもって分散して存在する、請求項１記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項５】
前記マトリックスが、少なくとも１種の天然ゴムならびに／または少なくとも１種の合成ゴム、有利にはスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、カルボキシル化ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、エピクロロヒドリン・エチレンオキシドゴム（ＧＥＣＯ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム（ＰＵ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）および／もしくはシリコーンゴム（ＶＭＱ）から、または前記ゴムの混合物から製造されている、請求項１記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項６】
前記相変化材料として、水、１種以上のノンパラフィン、１種以上の塩の無機水和物、１種以上の共晶合金、１種以上の金属および／または１種以上の金属化合物が存在する、請求項１記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項７】
前記ノンパラフィンとして、エステル、ギ酸、カプリル酸、グリセリン、Ｄ−乳酸、パルミチン酸メチル、カンフェニロン、臭化ドカシル、カプリロン、フェノール、１−シクロヘキシルオクタデカン、９−ヘプタデカノン、４−ヘプタデカノン、３−ヘプタデカノン、２−ヘプタデカノン、ｐ−トルイジン、シアナミド、エイコサン酸メチル、ヒドロキシケイ皮酸、セチルアルコール、α−ナフチルアミン、カンフェン、ｏ−ニトロアニリン、チモール、メチルベヘン酸、ジフェニルアミン、ｐ−ジクロロベンゼン、オキサレート、次亜リン酸、ｏ−キシレンジクロリド、ニトロナフタレン、トリミリスチン、蜜ろう、グリコール酸、ｐ−ブロモフェノール、アゾベンゼン、アクリル酸、酢酸フェニル、チオシナミン、ブロモカンファー、ズロール、ベンジルアミン、ブロモ安息香酸メチル、α−ナフトール、グルタル酸、ｐ−キシレンジクロリド、カテキン酸、キノン、アセトアニリド、コハク酸無水物、安息香酸、スチルベン、ベンズアミド、ならびに／または脂肪酸が存在し、有利にはカプリル酸、エライジン酸、ラウリン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、トリステアリン、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アセトアミドおよび／もしくはそれらの塩、有利にはステアリン酸亜鉛、ステアリン酸グリセリル、フマル酸メチル、ラウリン酸カリウムおよび／もしくはラウリン酸グリセリルが存在する、請求項６記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項８】
前記助剤として、少なくとも１種の充填剤、少なくとも１種の加硫剤、少なくとも１種の硬化剤、少なくとも１種の架橋剤、少なくとも１種の促進剤および／または少なくとも１種の活性化剤、有利には硫黄、過酸化物および／または酸化亜鉛（ＺｎＯ）が存在する、請求項１記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項９】
前記充填剤として、強化性充填剤、有利にはカーボンブラック、炭酸カルシウム、層状ケイ酸塩、カーボンナノチューブ、ヒドロタルサイト、グラフェン、シリカ、および／または非強化性充填剤、有利にはローム／アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、および／または酸化防止剤、有利にはトリメチルキノロン（ＴＱ）が存在する、請求項８記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項１０】
前記相変化材料が極性であり、または前記エラストマーマトリックスおよび前記相変化材料が極性である、請求項１記載のゴム組成物またはエラストマー組成物。
【請求項１１】
ゴム組成物を製造する方法であって、少なくとも１種のゴム、および少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの、固体もしくは液体の形態の相変化材料を用い、かつ１μｍ以下の粒径を有する相変化材料を用い、ここで、１種以上の助剤を用いてもよく、組成物を混合し、または前記少なくとも１種のゴムを助剤と共に、もしくは助剤を用いずに、前記相変化材料と少なくとも接触させ、かつ更なる加工工程を実施することができる、前記方法。
【請求項１２】
エラストマー組成物を製造する方法であって、少なくとも１種のゴム、および少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの、固体もしくは液体の形態の相変化材料を用い、かつ１μｍ以下の粒径を有する相変化材料を用い、ここで、１種以上の助剤を用いてもよく、かつ更なる加工工程を実施することができ、かつ相変化材料を少なくとも１種のゴムと混合し、引き続き加硫するか、または前記少なくとも１種のゴムを１種以上の助剤と共に、もしくは助剤を用いずに混合し、かつ更なる加工工程を実施せずに、または更なる加工工程を実施した後に加硫し、その後に前記相変化材料と少なくとも接触させる、前記方法。
【請求項１３】
混合された前記組成物を、更なる方法工程において圧延処理する、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
０．０１〜０．５μｍの粒径を有する相変化材料を用いる、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１５】
３０〜８０ｐｈｒの相変化材料を用いる、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１６】
前記相変化材料を、マトリックス中に均一に分散させるか、または勾配をもって分散させる、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１７】
前記マトリックスを、少なくとも１種の天然ゴムならびに／または少なくとも１種の合成ゴム、有利にはスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、カルボキシル化ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、エピクロロヒドリン・エチレンオキシドゴム（ＧＥＣＯ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム（ＰＵ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）および／もしくはシリコーンゴム（ＶＭＱ）から、または前記ゴムの混合物から製造する、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１８】
前記相変化材料として、水、ノンパラフィン、１種以上の塩の無機水和物、１種以上の共晶合金、１種以上の金属および／または１種以上の金属化合物を用いる、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１９】
前記ノンパラフィンとして、エステル、ギ酸、カプリル酸、グリセリン、Ｄ−乳酸、パルミチン酸メチル、カンフェニロン、臭化ドカシル、カプリロン、フェノール、１−シクロヘキシルオクタデカン、９−ヘプタデカノン、４−ヘプタデカノン、３−ヘプタデカノン、２−ヘプタデカノン、ｐ−トルイジン、シアナミド、エイコサン酸メチル、ヒドロキシケイ皮酸、セチルアルコール、α−ナフチルアミン、カンフェン、ｏ−ニトロアニリン、チモール、メチルベヘン酸、ジフェニルアミン、ｐ−ジクロロベンゼン、オキサレート、次亜リン酸、ｏ−キシレンジクロリド、ニトロナフタレン、トリミリスチン、蜜ろう、グリコール酸、ｐ−ブロモフェノール、アゾベンゼン、アクリル酸、酢酸フェニル、チオシナミン、ブロモカンファー、ズロール、ベンジルアミン、ブロモ安息香酸メチル、α−ナフトール、グルタル酸、ｐ−キシレンジクロリド、カテキン酸、キノン、アセトアニリド、コハク酸無水物、安息香酸、スチルベン、ベンズアミド、ならびに／または脂肪酸を用い、有利にはカプリル酸、エライジン酸、ラウリン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、トリステアリン、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アセトアミドおよび／もしくはそれらの塩、有利にはステアリン酸亜鉛、ステアリン酸グリセリル、フマル酸メチル、ラウリン酸カリウムおよび／もしくはラウリン酸グリセリルを用いる、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項２０】
前記助剤として、少なくとも１種の充填剤、少なくとも１種の加硫剤、少なくとも１種の硬化剤、少なくとも１種の架橋剤、少なくとも１種の促進剤および／または少なくとも１種の活性化剤、有利には硫黄、過酸化物および／または酸化亜鉛（ＺｎＯ）を加える、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項２１】
前記充填剤として、強化性充填剤、有利にはカーボンブラック、炭酸カルシウム、層状ケイ酸塩、カーボンナノチューブ、ヒドロタルサイト、グラフェン、シリカ、および／または非強化性充填剤、有利にはローム／アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、および／または酸化防止剤、有利にはトリメチルキノロン（ＴＱ）を加える、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記相変化材料として、極性相変化材料を用い、または極性ゴムおよび極性相変化材料を用いる、請求項１１または１２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー化学の分野に関連し、かつ例えば、乗り物タイヤ用のインテリジェント材料のために、医学において、および宇宙航空において、例えば、インテリジェント医療機器、人工筋肉、ロボット、アクチュエータ、センサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）において用いることができるゴム組成物またはエラストマー組成物、ならびにかかるゴム組成物またはエラストマー組成物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インテリジェント材料とは、外部からの制御なしに、変化する環境条件（例えば、温度上昇、機械的負荷、ｐＨ値の変化）に自ら応答する固体、液体および気体を意味する。（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ、見出し語「Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｅｒ  Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆ（インテリジェント材料）」）。
【０００３】
一般的に知られているのは、異なる刺激を受けた際に、その特性を変えることができる材料または化合物である。
【０００４】
例えば、合成パラアミド繊維で強化されたセメントが、米国特許出願公開第２０１１／００８６９４１号明細書(US2011/0086941A1)により知られており、該セメントは、該繊維により、弾性に関してより良好な機械的特性を維持する。
【０００５】
形状付与する材料および構造、特に天然材料を模倣した材料および構造が、米国特許出願公開第２０１５／００３８０３８号明細書(US2015/0038038)により知られており、ここで、ポリマーコンポジットが、ポリマーフィルムを含むマトリックスと、電解紡糸されたポリマーマットである充填剤とを含む。
【０００６】
カナダ国特許出願公開第２４７２２７８号明細書(CA2472278A1)によれば、相変化材料（ＰＣＭ）としてパラフィン含有粉末を冷却素子用のポリマーコンポジット中で使用することが知られている。
【０００７】
米国特許出願公開第２０１３／０１６５５５４号明細書(US2013/0165554A1)によれば、マトリックスポリマーとナノ粒子とからなるポリマーナノコンポジットが知られており、ここで、剛性および強度の可逆的な変化が、刺激に対する応答として現れる。これらのポリマーナノコンポジットの場合、マトリックスポリマーは、比較的低い弾性係数および低い強度を有し、かつナノ粒子は、（マトリックスポリマーに対して）比較的高い弾性係数および高い強度を有する。粒子間の相互作用は、刺激によって変化させることができ、それによって、材料全体の機械的特性が変化する。化学的または電気的な刺激を用いることができる。有利な実施態様によれば、機械的特性の変化を促進するために、さらに化学調整剤が用いられる。特別な実施態様によれば、ポリマーナノコンポジットとして、セルロース繊維で強化され、その機械的特性が適合させられているポリマーが知られている。
【０００８】
特に機械的特性の可逆的な変化をともなう、公知の材料、特に弾性材料は、一般に、高い強度および剛性を有する材料である。
【０００９】
それゆえ、温度に応じて使用条件に適応し、その際に可能な限り高い強度および剛性を有する弾性材料を提供することが望ましい。
【００１０】
エラストマーは、形状安定性でありながら、弾性変形可能なプラスチックであり、そのガラス転移点は、使用温度より低い位置にある。該プラスチックは、引張荷重および圧縮荷重において弾性変形することができるが、変形後にも、その変形前の当初の形態に戻る。エラストマーは、タイヤ、ゴムバンド、ガスケットなどの材料として使用される。最も知られているエラストマーは、天然ゴムおよびシリコーンゴムの加硫物である（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ、見出し語「Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｅ（エラストマー）」）。
【００１１】
エラストマーコンポジットは、機械的に適合させることができ、従って刺激応答性ポリマーに分類される。ここで、機械的特性の変化は、電気、温度、溶媒、電荷などの刺激の変化により観察可能である（米国特許第８７８４６８１号明細書(US8784681B2)、国際公開第２０１４１２４２９３号(WO2014124293A1)）。
【００１２】
熱応答性ポリマーは、その物理的特性を温度とともに劇的にかつ不連続的に変えるポリマーである（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ、見出し語「ｔｈｅｒｍｏｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｅ（熱応答性ポリマー）」）。
【００１３】
公知の解決手段の欠点は、脆性または弾力のない材料の強度が高められるのみであり、一方で、これまで、その機械的特性が、強度および剛性に関し、温度に応じて十分に変化することができるエラストマー組成物は知られていないことである。強度および剛性に関して、温度に応じて十分に変化可能な機械的特性を有するエラストマー組成物を製造する方法もこれまで知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／００８６９４１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／００３８０３８号明細書
【特許文献３】カナダ国特許出願公開第２４７２２７８号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１３／０１６５５５４号明細書
【特許文献５】米国特許第８７８４６８１号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１４１２４２９３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は、特に組成物の弾性係数を温度および／または使用条件に応じて適合させることができるゴム組成物またはエラストマー組成物、ならびに該組成物を低コストでかつ簡単に実現することができる方法を提供することである。
【００１６】
前記課題は、特許請求の範囲に記載されている発明によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の対象であり、ここで、本発明は、および（ＡＮＤ）によって連結されている個々の従属請求項の組合せも、それらが互いに排除しあわない限り包含される。
【００１７】
前記課題は、少なくとも１種のゴムマトリックスまたはエラストマーマトリックスおよび少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの、固体もしくは液体の形態の相変化材料を含み、１種以上の助剤が存在してよい、ゴム組成物またはエラストマー組成物を提供することによって解決される。
【００１８】
有利には、ゴム組成物またはエラストマー組成物の相変化材料は、１μｍ以下、さらに有利には０．０１〜０．５μｍの粒径を有する。
【００１９】
有利にはまた、ゴム組成物またはエラストマー組成物の相変化材料は、３０〜８０ｐｈｒで存在する。
【００２０】
さらに有利には、ゴム組成物またはエラストマー組成物の相変化材料は、マトリックス中に均一に分散して存在するか、または勾配をもって分散して存在する。
【００２１】
本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物のマトリックスは、有利には、少なくとも１種の天然ゴムならびに／または少なくとも１種の合成ゴム、さらに有利にはスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、カルボキシル化ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、エピクロロヒドリン・エチレンオキシドゴム（ＧＥＣＯ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム（ＰＵ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）および／もしくはシリコーンゴム（ＶＭＱ）から、または該ゴムの混合物から製造されている。
【００２２】
ゴム組成物またはエラストマー組成物の相変化材料として、有利には、水、１種以上のパラフィンまたは１種以上のノンパラフィン、１種以上の塩の無機水和物、１種以上の共晶合金、１種以上の金属および／または１種以上の金属化合物が存在する。
【００２３】
さらに有利には、パラフィンとしてＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ３（ｎ＝１４〜３４）が存在し、かつノンパラフィンとして、エステル、ギ酸、カプリル酸、グリセリン、Ｄ−乳酸、パルミチン酸メチル、カンフェニロン、臭化ドカシル(Docasylbromid)、カプリロン、フェノール、１−シクロヘキシルオクタデカン、９−ヘプタデカノン、４−ヘプタデカノン、３−ヘプタデカノン、２−ヘプタデカノン、ｐ−トルイジン、シアナミド、エイコサン酸メチル、ヒドロキシケイ皮酸、セチルアルコール、α−ナフチルアミン、カンフェン、ｏ−ニトロアニリン、チモール、メチルベヘン酸、ジフェニルアミン、ｐ−ジクロロベンゼン、オキサレート、次亜リン酸、ｏ−キシレンジクロリド、ニトロナフタレン、トリミリスチン、蜜ろう、グリコール酸、ｐ−ブロモフェノール、アゾベンゼン、アクリル酸、酢酸フェニル、チオシナミン、ブロモカンファー、ズロール、ベンジルアミン、ブロモ安息香酸メチル、α−ナフトール、グルタル酸、ｐ−キシレンジクロリド、カテキン酸、キノン、アセトアニリド、コハク酸無水物、安息香酸、スチルベン、ベンズアミド、ならびに／または脂肪酸が存在し、さらに有利にはカプリル酸、エライジン酸、ラウリン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、トリステアリン、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アセトアミドおよび／もしくはそれらの塩、さらに有利にはステアリン酸亜鉛、ステアリン酸グリセリル、フマル酸メチル、ラウリン酸カリウムおよび／もしくはラウリン酸グリセリルが存在する。
【００２４】
さらに有利には、本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物の助剤として、少なくとも１種の充填剤、少なくとも１種の加硫剤、少なくとも１種の硬化剤、少なくとも１種の架橋剤、少なくとも１種の促進剤および／または少なくとも１種の活性化剤、さらに有利には硫黄、過酸化物および／または酸化亜鉛（ＺｎＯ）が存在する。
【００２５】
とりわけ有利には、ゴム組成物またはエラストマー組成物の充填剤として、強化性充填剤、さらに有利にはカーボンブラック、炭酸カルシウム、層状ケイ酸塩、カーボンナノチューブ、ヒドロタルサイト、グラフェン、シリカ、および／または非強化性充填剤、さらに有利にはローム／アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、および／または酸化防止剤、さらに有利にはトリメチルキノロン（ＴＱ）が存在する。
【００２６】
有利には、ゴム組成物もしくはエラストマー組成物の相変化材料は極性であり、またはゴム組成物もしくはエラストマー組成物のエラストマーマトリックスおよび相変化材料は極性である。
【００２７】
さらに、本発明の課題は、ゴム組成物を製造する方法であって、少なくとも１種のゴムおよび少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの固体もしくは液体の形態の相変化材料を用い、ここで、１種以上の助剤を用いてよく、組成物を混合し、または少なくとも１種のゴムを助剤と共に、もしくは助剤を用いずに相変化材料と少なくとも接触させ、かつ更なる加工工程を実施することができる方法を提供することによって解決される。
【００２８】
本発明の課題はまた、エラストマー組成物を製造する方法であって、少なくとも１種のゴムおよび少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの固体もしくは液体の形態の相変化材料を用い、ここで、１種以上の助剤を用いてよく、かつ更なる加工工程を実施することができ、かつ相変化材料を少なくとも１種のゴムと混合し、引き続き加硫するか、または少なくとも１種のゴムを、１種以上の助剤と共に、もしくは助剤を用いずに混合し、かつ更なる加工工程を実施せずに、または実施した後に加硫し、その後に相変化材料と少なくとも接触させる方法を提供することによって解決される。
【００２９】
有利には、混合された組成物は、更なる方法工程で圧延処理される。
【００３０】
有利にはまた、１μｍ以下、さらに有利には０．０１〜０．５μｍの粒径を有する相変化材料が用いられる。
【００３１】
同様に有利には、３０〜８０ｐｈｒの相変化材料が用いられる。
【００３２】
相変化材料は、有利には、マトリックス中に均一に、または勾配をもって分散して存在する。
【００３３】
本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物のマトリックスは、有利には、少なくとも１種の天然ゴムならびに／または少なくとも１種の合成ゴム、さらに有利にはスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、カルボキシル化ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、エピクロロヒドリン・エチレンオキシドゴム（ＧＥＣＯ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム（ＰＵ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）および／もしくはシリコーンゴム（ＶＭＱ）から、または該ゴムの混合物から製造されている。
【００３４】
本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物の相変化材料として、有利には、水、１種以上のパラフィンまたはノンパラフィン、１種以上の塩の無機水和物、１種以上の共晶合金、１種以上の金属および／または１種以上の金属化合物が用いられる。
【００３５】
さらに有利には、パラフィンとしてＣＨ３−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ３（ｎ＝１４〜３４）が用いられ、かつ／または有利にはノンパラフィンとして、エステル、ギ酸、カプリル酸、グリセリン、Ｄ−乳酸、パルミチン酸メチル、カンフェニロン、臭化ドカシル、カプリロン、フェノール、１−シクロヘキシルオクタデカン、９−ヘプタデカノン、４−ヘプタデカノン、３−ヘプタデカノン、２−ヘプタデカノン、ｐ−トルイジン、シアナミド、エイコサン酸メチル、ヒドロキシケイ皮酸、セチルアルコール、α−ナフチルアミン、カンフェン、ｏ−ニトロアニリン、チモール、メチルベヘン酸、ジフェニルアミン、ｐ−ジクロロベンゼン、オキサレート、次亜リン酸、ｏ−キシレンジクロリド、ニトロナフタレン、トリミリスチン、蜜ろう、グリコール酸、ｐ−ブロモフェノール、アゾベンゼン、アクリル酸、酢酸フェニル、チオシナミン、ブロモカンファー、ズロール、ベンジルアミン、ブロモ安息香酸メチル、α−ナフトール、グルタル酸、ｐ−キシレンジクロリド、カテキン酸、キノン、アセトアニリド、コハク酸無水物、安息香酸、スチルベン、ベンズアミド、ならびに／または脂肪酸が用いられ、さらに有利にはカプリル酸、エライジン酸、ラウリン酸、ペンタデカン酸、ヘプタデカン酸、トリステアリン、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アセトアミドおよび／もしくはそれらの塩、さらに有利にはステアリン酸亜鉛、ステアリン酸グリセリル、フマル酸メチル、ラウリン酸カリウムおよび／もしくはラウリン酸グリセリルが用いられる。
【００３６】
助剤として、有利には、少なくとも１種の充填剤、少なくとも１種の加硫剤、少なくとも１種の硬化剤、少なくとも１種の架橋剤、少なくとも１種の促進剤および／または少なくとも１種の活性化剤、さらに有利には硫黄、過酸化物および／または酸化亜鉛（ＺｎＯ）が加えられる。
【００３７】
充填剤として、有利には、強化性充填剤、さらに有利にはカーボンブラック、炭酸カルシウム、層状ケイ酸塩、カーボンナノチューブ、ヒドロタルサイト、グラフェン、シリカ、および／または非強化性充填剤、さらに有利にはローム／アルミナ、炭酸カルシウム、タルク、および／または酸化防止剤、さらに有利にはトリメチルキノロン（ＴＱ）が加えられる。
【００３８】
相変化材料として、有利には極性相変化材料が用いられ、または有利には極性ゴムおよび極性相変化材料が用いられる。
【００３９】
本発明により初めて、温度および使用条件に応じて、特に弾性係数を適合させることができるゴム組成物およびエラストマー組成物を提供すること、ならびに簡単に実施することができ、かつ低コストである、かかるゴム組成物またはエラストマー組成物を製造する方法を提供することが可能である。
【００４０】
これは特に、固体または液体の形態の相変化材料を用いることによって達成され、該材料は、ゴムマトリックスまたはエラストマーマトリックス中に存在し、かつ刺激が生じた際にその相を変化させ、それによって材料全体に影響を及ぼす。
【００４１】
本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物では、例えば温度変化などの刺激または使用条件によって、弾性係数の調節を通じて、例えば、物理的（機械的、摩擦学的）特性の形態または寸法を変化させることができる。刺激に影響を与えることによって、相変化のプロセスならびに／または材料上および／もしくは材料中での変化に対するその作用を制御することもできる。
【００４２】
機械的特性とは、本発明の範囲内では、とりわけ強度、特に引張強度および圧縮強度、剛性、弾性、塑性（延性）、クリープ強度、硬度、疲労強度、密度、破壊靭性および材料減衰を意味しており、これらは、弾性係数を適合させることによるゴム組成物またはエラストマー組成物の変化によって適合させることができ、かつ所望の向きに変化させることができる。
【００４３】
本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物は、刺激、特に変化する温度条件に自ら応答する固体または液体をともなう固体であるインテリジェント材料である。
【００４４】
相変化材料は、特に温度に応じて、固体または液体の形態で存在する。
【００４５】
本発明による組成物にとって有利なのは、相変化材料が固体の形態で用いられ、そのとき１μｍ以下のようなマイクロメートル領域の粒径、有利には、０．０１〜０．５μｍのようなサブミクロン領域の粒径を有する。
【００４６】
相変化材料として水が用いられる場合、これは、有利には液体として、本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物に加えられ、または少なくとも該組成物と接触させられる。
【００４７】
温度が低下すると、氷晶への相変化が生じる。
【００４８】
本発明に従って、本発明の範囲内で加硫ゴム組成物を意味するゴム組成物およびエラストマー組成物の両方は、相変化材料と一緒に製造することができ、かつ組成物の完成後に相変化材料を有することができる。
【００４９】
本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物は、１種以上のゴムを、固体または液体の形態の少なくとも２０〜１５０ｐｈｒの相変化材料と一緒に用い、かつ必要に応じて１種以上の助剤を加えることにより製造される。相変化材料は、助剤と共に、もしくは助剤を用いずに１種以上のゴムと混合してもよく、または少なくとも１種のゴムを、助剤と共に、もしくは助剤を用いずに相変化材料と少なくとも接触させてよい。ゴムの添加前もしくは添加後に、またはゴムと相変化材料との接触前もしくは接触後に、更なる加工工程を実施してよい。
【００５０】
方法がここで終わる場合、本発明によるゴム組成物が存在する。
【００５１】
このようにして製造されたゴム組成物が加硫されると、本発明によるエラストマー組成物が得られる。
【００５２】
しかしながら、本発明によるエラストマー組成物は、相変化材料を用いずに、助剤と共に、もしくは助剤を用いずに、かつ／または更なる加工工程を実施して、もしくは実施しないでゴム組成物を製造し、かつこの組成物を加硫し、その後に初めて混合し、かつ／またはこの加硫組成物を少なくとも相変化材料と接触させることによっても製造することができる。
【００５３】
上述のケースでは、相変化材料を液体の形態で導入または接触させると有利であり、例えば、エラストマーを水または液体ワックスに浸すと有利である。
【００５４】
本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物は、少なくとも１種の相変化材料を有し、該材料が、例えば温度変化および／または使用条件に応じて、組成物の弾性係数ひいては機械的特性、特に強度および剛性に影響を及ぼすが、温度変化は、ここでは有利には、少なくとも相変化材料の沸点および／または融点より低い温度で行われる。
【００５５】
有利には、相変化材料は、その融点の上のところまで用いられることができ、その場合は、本発明による組成物において、特に、高められた塑性および／または高められた材料減衰に関しての機械的特性に影響を及ぼすことができ、かつ可塑剤／軟化剤としても用いられることができる。
【００５６】
相変化による変化は、本発明による組成物の場合、有利には可逆的でもある。
【００５７】
ゴム化学工業において、エラストマー混合物の個々の混合成分の質量割合は、単位「ｐｈｒ」（ゴム１００質量部あたりの部）で示され、ここで、これらの記載値は、それぞれベースポリマーの１００質量部に基づく（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ、見出し語「ｐｈｒ」）。
【００５８】
したがって、本発明によれば、質量部は、ゴムマトリックスまたはエラストマーマトリックスに基づく。
【００５９】
相変化材料は、本発明による組成物中で、２０〜１５０ｐｈｒの割合で、有利には３０〜８０ｐｈｒの割合で存在する。
【００６０】
さらに、相変化材料は、ゴムマトリックスまたはエラストマーマトリックス中に埋め込まれて存在する。
【００６１】
複合材料におけるマトリックスの定義によれば、そこで粒子または繊維が、複合材料の他の成分、いわゆるマトリックスに埋め込まれている（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ、見出し語「Ｖｅｒｂｕｎｄｗｅｒｋｓｔｏｆｆ（複合材料）」）。
【００６２】
有利には、相変化材料は、ゴムマトリックスまたはエラストマーマトリックス中で均一に分散して存在する。しかしながら、使用目的に応じて、相変化材料は、マトリックス中で勾配をもって分散していることも有利であり得る。
【００６３】
ゴムマトリックスまたはエラストマーマトリックスおよび相変化材料は、網目状構造を有していない。
【００６４】
本発明による組成物のようなインテリジェント材料は、ゴム混合物として加硫前あるいはまた加硫後にも、乗り物工業用のタイヤとしてまたはインテリジェント医療機器、人工筋肉、ロボット、アクチュエータ、センサもしくは微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）において用いることが可能である。
【００６５】
とりわけ有利なのは、本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物が、それらの機械的特性を熱に応答して変化させ、従って材料特性を特に周囲温度に適合させることができる場合である。
【００６６】
機械的適合性／順応性の度合いとして、本発明によれば、使用条件への特性の適合が観察される。ここで、ゴム組成物またはエラストマー組成物の機械的特性は、相変化材料が存在する場合と存在しない場合とを対比させて観察される。ここで、機械的適合性の度合いは、例えば、相変化材料が存在しない、同一のエラストマー組成物の弾性係数と比べて、相変化材料を有する本発明によるゴム組成物またはエラストマー組成物の弾性係数の４倍であり得る。
【００６７】
さらに、とりわけ有利には、本発明による組成物の場合、それぞれの材料の極性が考慮される。極性は、成分に対して相溶性で安定な混合物を達成するために非常に重要な役割を果たし得る。
【００６８】
有利には、相変化材料は極性である。有利にはまた、ゴムおよび相変化材料の両方が極性である。
【００６９】
本発明によるエラストマー組成物の更なる有利な特性が、乗り物タイヤとしての該組成物の使用可能性であり、そうしてタイヤ材料の特性は周囲温度に適応し、ひいては温度が上昇するほど、地面に対してより良好なグリップ力／より良好な牽引力が現れることになる。
【実施例】
【００７０】
以下では、本発明を、複数の実施例に基づき詳しく説明する。
【００７１】
実施例１（ゴム組成物の製造）
ゴムとして、１００ｐｈｒのカルボキシル化ＮＢＲ（ＸＮＢＲ、カルボキシル化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）を、硬化剤としての５ｐｈｒのＺｎＯと混合し、相変化材料としての４０ｐｈｒのステアリン酸亜鉛を加える。ステアリン酸亜鉛は、１２０〜１３０℃で溶融する。
【００７２】
混合物を、更なる加工工程において、２本ロールで２０分間にわたり圧延処理し、続けてフィルムへと加工する。
【００７３】
このようにして製造したゴム組成物は、１２０℃の温度まで３０ＭＰａの弾性係数を有する。
【００７４】
温度が１２０℃より高いと、エラストマー組成物中でステアリン酸亜鉛が溶融する。それから１４０℃でのエラストマー組成物の弾性係数は、３ＭＰａである。
【００７５】
このようにして製造したゴム組成物の弾性係数は、公知のゴム組成物と比べて１０倍改善した。機械的適合性の度合いは、ほぼ１０である。
【００７６】
実施例２（加硫前の相変化材料を有するエラストマー組成物の製造）
１００ｐｈｒのエピクロロヒドリンターポリマーゴムを、加硫剤としての５ｐｈｒのＭＴＴ（３−メチルチアゾリドン−２−チオン）ならびに活性化剤としての５ｐｈｒのＺｎＯおよび５ｐｈｒのステアリン酸ならびに促進剤としての１．５ｐｈｒの硫黄と混合し、そして相変化材料としての４０ｐｈｒのギ酸を加える。ギ酸は、液体の形態で存在する。ギ酸の相変化は、８℃の温度で行われる。
【００７７】
出発物質を混合し、続けて混合物を２本ロールで１０分間にわたり圧延処理し、続けてフィルムへと加工し、そして１６０℃で加硫する。
【００７８】
このようにして製造したエラストマー組成物は、０℃で２０ＭＰａの強度を有する。
【００７９】
１０℃で、エラストマー組成物は、２ＭＰａのエラストマー組成物の高められた弾性係数を有する。
【００８０】
このようにして製造したゴム組成物の弾性係数は、公知のゴム組成物と比べて１０倍改善した。機械的適合性の度合いは、ほぼ１０である。
【００８１】
実施例３（加硫後の相変化材料を有するエラストマー組成物の製造）
１００ｐｈｒのエピクロロヒドリンターポリマーゴムを、加硫剤としての５ｐｈｒのＭＴＴ（３−メチルチアゾリドン−２−チオン）ならびに活性化剤としての５ｐｈｒのＺｎＯおよび５ｐｈｒのステアリン酸ならびに促進剤としての５ｐｈｒのメルカプトベンゾチアゾールと混合し、続けて混合物を２本ロールで８分間にわたり圧延処理し、続けてフィルムへと加工し、そして１６０℃で加硫する。
【００８２】
このようにして製造したエラストマー組成物は、２０℃で２ＭＰａの弾性係数を有する。
【００８３】
続けて、エラストマー混合物を、蒸留水に２０℃で４日間完全に浸す。
【００８４】
その後、エラストマー組成物は、−５℃の温度で１０ＭＰａの高められた弾性係数を有する。
【００８５】
この材料は、＋５℃で１ＭＰａの弾性係数を有する。
このようにして製造したゴム組成物の弾性係数は、公知のゴム組成物と比べて１０倍改善した。機械的適合性の度合いは、ほぼ１０である。
【外国語明細書】
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