JP6919382B2 - Rubber material for tennis balls and tennis balls - Google Patents

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Description

本発明は、テニスボール用ゴム材料に関する。詳細には、本発明は、硬式テニスに用いられるテニスボール用ゴム材料及びテニスボールに関する。 The present invention relates to a rubber material for a tennis ball. In particular, the present invention relates to a rubber material for a tennis ball and a tennis ball used for tennis.

テニスボールは、ゴム材料からなるコアを備えている。このコアは、中空の球体である。硬式テニスで使用されるテニスボールでは、コアの内部に、大気圧よりも40kPaから120kPa高い圧力の圧縮ガスが充填されている。このテニスボールは、加圧テニスボール(プレッシャーボール)とも称される。 Tennis balls have a core made of rubber material. This core is a hollow sphere. In a tennis ball used in tennis, the core is filled with a compressed gas having a pressure 40 kPa to 120 kPa higher than the atmospheric pressure. This tennis ball is also called a pressure tennis ball (pressure ball).

テニスのプレーでは、反発性能の高いテニスボールが有利である。また、適度な反発性能を有するテニスボールは、プレーヤーに良好な打球感を与える。加圧テニスボールでは、大気圧よりも高いコアの内圧により、優れた反発性能と良好な打球感とが付与される。一方、コアの内圧が大気圧よりも高いことに起因して、充填された圧縮ガスが徐々にコアから漏出する。ガスの漏出によって、コアの内圧が大気圧付近まで減少する場合がある。コアの内圧が減少したテニスボールは、反発性能及び打球感に劣る。反発性能及び打球感の経時変化が少ないテニスボールが要望されている。 In playing tennis, a tennis ball with high resilience is advantageous. In addition, a tennis ball having an appropriate resilience performance gives the player a good shot feeling. In a pressurized tennis ball, the internal pressure of the core, which is higher than the atmospheric pressure, provides excellent resilience performance and a good shot feeling. On the other hand, the filled compressed gas gradually leaks from the core due to the internal pressure of the core being higher than the atmospheric pressure. Due to gas leakage, the internal pressure of the core may decrease to near atmospheric pressure. A tennis ball with a reduced core internal pressure is inferior in resilience performance and shot feeling. There is a demand for a tennis ball with little change in resilience performance and shot feeling over time.

特開昭61−143455号公報では、ガスの漏出を防止するための材料として、鱗片状ないし平板状充填剤を配合したゴム材料が提案されている。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-143455 proposes a rubber material containing a scaly or flat filler as a material for preventing gas leakage.

特開昭61−143455号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-143455

特開昭61−143455号公報が開示するゴム材料では、鱗片状又は平板状充填剤がガスの透過を阻害して漏出防止に寄与する。しかし、鱗片状又は平板状充填剤の場合、その配合量によっては、ゴム材料中で充填剤同士の接触が生じるため、このゴム材料の損失正接tanδが増大する要因ともなっていた。ゴム材料の損失正接tanδは、このゴム材料を用いて得られるテニスボールの反発性能と相関する。損失正接tanδの増大は、テニスボールの反発性能を低下させる。反発性能が低下したテニスボールは、打球感にも劣る。 In the rubber material disclosed in JP-A-61-143455, the scaly or flat filler inhibits the permeation of gas and contributes to the prevention of leakage. However, in the case of a scaly or flat plate-shaped filler, the fillers come into contact with each other in the rubber material depending on the blending amount, which causes an increase in the loss tangent tan δ of the rubber material. The loss tangent tan δ of the rubber material correlates with the resilience performance of the tennis ball obtained by using this rubber material. An increase in the loss tangent tan δ reduces the resilience performance of the tennis ball. A tennis ball with reduced resilience performance is also inferior in shot feeling.

特に、競技用のテニスボールの場合、公平性の観点から、国際テニス連盟により、その外形、重量、反発性能(リバウンド)等が所定範囲内に制限されている。反発性能がこの規定を満たさないテニスボールは、公式競技で使用することができない。適正な反発性能及び良好な打球感を有し、かつ、ガスの漏出を効果的に防止しうるテニスボール用ゴム材料は、未だ提案されていない。 In particular, in the case of a tennis ball for competition, the outer shape, weight, rebound performance, etc. are restricted within a predetermined range by the International Tennis Federation from the viewpoint of fairness. Tennis balls whose resilience performance does not meet this requirement cannot be used in official competitions. A rubber material for a tennis ball that has appropriate resilience performance and a good shot feeling and can effectively prevent gas leakage has not yet been proposed.

本発明の目的は、反発性能及び打球感に優れ、かつガスの漏出が少ないテニスボール用ゴム材料及びテニスボールの提供にある。 An object of the present invention is to provide a rubber material for a tennis ball and a tennis ball, which are excellent in resilience performance and shot feeling and have little gas leakage.

本発明に係るテニスボール用ゴム材料は、100質量部の基材ゴムと、1質量部以上150質量部以下の炭素系充填剤とを含んでいる。このゴム材料の0℃における損失正接tanδと、40℃における窒素ガス透過係数Gとの積に、1010を乗じて得られる値V1は0.90以下である。 The rubber material for tennis balls according to the present invention contains 100 parts by mass of base rubber and 1 part by mass or more and 150 parts by mass or less of a carbon-based filler. The value V1 obtained by multiplying the product of the loss tangent tan δ at 0 ° C. and the nitrogen gas permeability coefficient G at 40 ° C. by 10 10 of this rubber material is 0.90 or less.

好ましくは、この炭素系充填剤は、カーボンブラック、活性炭、グラファイト、グラフェン、フラーレン及びカーボンナノチューブからなる群から選択される。好ましくは、この炭素系充填剤は、グラファイト又はグラフェンである。 Preferably, the carbon-based filler is selected from the group consisting of carbon black, activated carbon, graphite, graphene, fullerenes and carbon nanotubes. Preferably, the carbon-based filler is graphite or graphene.

好ましくは、この値V1は0.80以下である。 Preferably, this value V1 is 0.80 or less.

好ましくは、この0℃における損失正接tanδを、この炭素系充填剤の扁平度DLで除した値V2は、1.00×10−3以下である。この扁平度DLは、この炭素系充填剤の平均粒子径D50(μm)を、その平均厚さT(μm)で除すことにより求められる。 Preferably, the value V2 obtained by dividing the loss tangent tan δ at 0 ° C. by the flatness DL of the carbon-based filler is 1.00 × 10 −3 or less. The flatness DL is obtained by dividing the average particle size D 50 (μm) of the carbon-based filler by the average thickness T (μm).

好ましくは、このゴム材料は、カップリング剤をさらに含む。好ましくは、このカップリング剤は、
(1)炭素系充填剤との相互作用が可能な官能基Xと、基材ゴムとの相互作用が可能な官能基Yと、スペーサー基Sとを有し、一般式X−S−Yで示される化合物
及び/又は
(2)一般式A−B−Aで示され、このA及びAが、それぞれ独立に炭素数3〜10の直鎖状、分岐状又は環状のニトロアルキル基であり、このBが炭素数3〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレンジアミノ基であるジニトロジアミン化合物
である。
Preferably, the rubber material further comprises a coupling agent. Preferably, this coupling agent is
(1) It has a functional group X capable of interacting with a carbon-based filler, a functional group Y capable of interacting with a base rubber, and a spacer group S, and is represented by the general formula XSY. indicated in compound and / or (2) the formula a 1 -B-a 2 shown, the a 1 and a 2 are each independently a C 3-10 straight, branched or cyclic nitroalkyl It is a group, and this B is a dinitrodiamine compound which is a linear, branched or cyclic alkylene diamino group having 3 to 20 carbon atoms.

好ましくは、この官能基Xは、−NR、−Ph−OH、−OH、−COOH、(−CO)O、−NCO及び−CROからなる群から選択される。ここで、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、Phはフェニレン基であり、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基である。好ましくは、この官能基Yは、−CR=CR−Z、−S−SO、−S−SO、−SH及び−Sなる群から選択される。ここで、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、Zはカルボニル基又はカルボキシル基であり、Mは水素イオン、金属イオン、アンモニウムイオン又は第4級アミンであり、Rは、メチル基、エチル基又は4−メチルフェニル基であり、nは2〜4の整数である。好ましくは、このスペーサー基Sは、炭素数2〜18の直鎖状アルキレン基、炭素数2〜18の脂環式アルキレン基、フェニレン基(−Ph−)及びフェニレンイミノ基(−Ph−NH−)から選択される。 Preferably, the functional group X is selected from the group consisting of -NR 1 R 2 , -Ph-OH, -OH, -COOH, ( -CO) 2 O, -NCO and -CR 3 R 4 O. Here, R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, Ph is a phenylene group, and R 3 and R 4 are independent, respectively. It is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Preferably, the functional group Y is selected from the group -CR 5 = CR 6- Z, -S-SO 3 M 1 , -S-SO 2 R 7 , -SH and -S n . Here, R 5 and R 6 are independently hydrogen atoms or linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, Z is a carbonyl group or a carboxyl group, and M 1 is a hydrogen ion. It is a metal ion, an ammonium ion or a quaternary amine, R 7 is a methyl group, an ethyl group or a 4-methylphenyl group, and n is an integer of 2 to 4. Preferably, the spacer group S is a linear alkylene group having 2 to 18 carbon atoms, an alicyclic alkylene group having 2 to 18 carbon atoms, a phenylene group (-Ph-) and a phenylene imino group (-Ph-NH-). ) Is selected.

好ましくは、この官能基Xは、1級アミノ基(−NH)である。好ましくは、このスペーサー基Sは、フェニレンイミノ基(−Ph−NH−)である。好ましくは、この官能基Yは、α、β−不飽和カルボニル基(−CH=CH−CR=O)である。ここでRは−OMであり、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属である。 Preferably, the functional group X is a primary amino group (-NH 2 ). Preferably, the spacer group S is a phenylene imino group (-Ph-NH-). Preferably, the functional group Y is an α, β-unsaturated carbonyl group (-CH = CH-CR 8 = O). Here, R 8 is −OM 2 , and M 2 is an alkali metal or an alkaline earth metal.

好ましくは、この炭素系充填剤に対するカップリング剤の添加量は、0.1質量%以上50質量%以下である。 Preferably, the amount of the coupling agent added to the carbon-based filler is 0.1% by mass or more and 50% by mass or less.

好ましくは、この基材ゴムは、ブタジエンゴム及び天然ゴムを含んでいる。好ましくは、この基材ゴム中のブタジエンゴムの天然ゴムに対する質量比B/Nは、1.4以下である。 Preferably, the base rubber comprises a butadiene rubber and a natural rubber. Preferably, the mass ratio B / N of the butadiene rubber in the base rubber to the natural rubber is 1.4 or less.

好ましくは、このゴム材料の硫黄含有量は0.01質量%以上10質量%以下である。 Preferably, the sulfur content of this rubber material is 0.01% by mass or more and 10% by mass or less.

好ましくは、このゴム材料のショアA硬度Haが20以上88以下である。好ましくは、このゴム材料の、JIS K6251に準拠して得られる破断点伸びEB(%)と、硬度Haとの積は、1,000以上100,000以下である。好ましくは、このゴム材料の、JIS K6258に準拠して得られるトルエン膨潤率SW(%)と、硬度Haとの積は、2,500以上50,000以下である。 Preferably, the shore A hardness Ha of this rubber material is 20 or more and 88 or less. Preferably, the product of the breaking point elongation EB (%) obtained in accordance with JIS K6251 and the hardness Ha of this rubber material is 1,000 or more and 100,000 or less. Preferably, the product of the toluene swelling rate SW (%) obtained in accordance with JIS K6258 and the hardness Ha of this rubber material is 2,500 or more and 50,000 or less.

本発明に係るテニスボールは、ゴム材料からなるコアを備えている。このゴム材料は、100質量部の基材ゴムと、1質量部以上150質量部以下の炭素系充填剤とを含んでいる。このゴム材料の0℃における損失正接tanδと、40℃における窒素ガス透過係数Gとの積に、1010を乗じて得られる値V1は、0.90以下である。 The tennis ball according to the present invention includes a core made of a rubber material. This rubber material contains 100 parts by mass of base rubber and 1 part by mass or more and 150 parts by mass or less of a carbon-based filler. The value V1 obtained by multiplying the product of the loss tangent tan δ at 0 ° C. and the nitrogen gas permeability coefficient G at 40 ° C. by 10 10 of this rubber material is 0.90 or less.

本発明に係るゴム材料では、適正な量の炭素系充填剤が、ガスの漏出を効果的に防止する。さらに、このゴム材料では、0℃における損失正接tanδと、40℃における窒素ガス透過係数Gとが、適正にバランスされている。このゴム材料からなるコアを有するテニスボールでは、適正な反発性能及びそれに伴う良好な打球感と、高いガスの漏出防止効果とが、両立されうる。 In the rubber material according to the present invention, an appropriate amount of carbon-based filler effectively prevents gas leakage. Further, in this rubber material, the loss tangent tan δ at 0 ° C. and the nitrogen gas permeability coefficient G at 40 ° C. are properly balanced. In a tennis ball having a core made of this rubber material, it is possible to achieve both an appropriate repulsion performance and a good shot feeling associated therewith, and a high gas leakage prevention effect.

図1は、本発明の一実施形態に係るテニスボールの一部切り欠き断面図である。FIG. 1 is a partially cutaway sectional view of a tennis ball according to an embodiment of the present invention.

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the drawings as appropriate.

図1は、本発明の一実施形態に係るテニスボール2が示された一部切り欠き断面図である。このテニスボール2は、中空のコア4と、このコア4を被覆する2枚のフェルト部6と、この2枚のフェルト部6の間隙に位置するシーム部8とを有している。コア4の厚みは、通常、3mmから4mm程度である。コア4の内部には、圧縮ガスが充填されている。コア4の表面には、2枚のフェルト部6が、接着剤により貼り付けられている。 FIG. 1 is a partially cutaway sectional view showing a tennis ball 2 according to an embodiment of the present invention. The tennis ball 2 has a hollow core 4, two felt portions 6 covering the core 4, and a seam portion 8 located in the gap between the two felt portions 6. The thickness of the core 4 is usually about 3 mm to 4 mm. The inside of the core 4 is filled with compressed gas. Two felt portions 6 are attached to the surface of the core 4 with an adhesive.

コア4は、ゴム材料からなる。本発明の一実施形態に係るゴム材料が、このコア4の形成に好適に用いられる。このゴム材料は、基材ゴムと、炭素系充填剤とを含んでいる。 The core 4 is made of a rubber material. The rubber material according to one embodiment of the present invention is suitably used for forming the core 4. This rubber material contains a base rubber and a carbon-based filler.

炭素系充填剤は、多数の粒子からなる。このゴム材料において、炭素系充填剤をなす多数の粒子は、ゴム成分のマトリックスに分散している。このゴム材料では、マトリックス中に分散する炭素系充填剤が、気体分子の移動を阻害する。炭素系充填剤をなす多数の粒子による気体分子の移動阻害効果は、大きい。この炭素系充填剤を含むゴム材料のガス透過係数は、十分に小さい。 Carbon-based fillers consist of a large number of particles. In this rubber material, a large number of particles forming a carbon-based filler are dispersed in a matrix of rubber components. In this rubber material, the carbon-based filler dispersed in the matrix inhibits the movement of gas molecules. The effect of inhibiting the movement of gas molecules by a large number of particles forming a carbon-based filler is great. The gas permeability coefficient of the rubber material containing this carbon-based filler is sufficiently small.

さらに、このゴム材料では、その0℃における損失正接tanδと、40℃における窒素ガス透過係数Gとが適正にバランスされている。ゴム材料の0℃における損失正接tanδは、このゴム材料から得られるテニスボール2の反発性能と相関する。0℃における損失正接tanδが小さいゴム材料によって、反発性能の高いテニスボール2が得られうる。40℃における窒素ガス透過係数Gが小さいゴム材料によって、充填ガスの漏出が抑制されたテニスボール2が得られうる。 Further, in this rubber material, the loss tangent tan δ at 0 ° C. and the nitrogen gas permeability coefficient G at 40 ° C. are properly balanced. The loss tangent tan δ of the rubber material at 0 ° C. correlates with the repulsive performance of the tennis ball 2 obtained from this rubber material. A tennis ball 2 having high resilience performance can be obtained by using a rubber material having a small loss tangent tan δ at 0 ° C. A tennis ball 2 in which leakage of the filling gas is suppressed can be obtained by using a rubber material having a small nitrogen gas permeation coefficient G at 40 ° C.

このゴム材料の0℃における損失正接tanδと、40℃における窒素ガス透過係数G(cm3・cm/cm2/sec/cmHg)との積に、1010を乗じて得られる値V1は、0.90以下である。値V1が0.90以下であるゴム材料では、炭素系充填剤の配合による損失正接tanδの増大が抑制される。このゴム材料から得られるテニスボール2では、適正な反発性能及びそれに伴う良好な打球感と、充填ガスの漏出防止効果とが、両立されうる。このテニスボール2では、適正な反発性能及び良好な打球感が、長期間維持されうる。この観点から、値V1は、0.80以下が好ましく、0.70以下がより好ましく、0.60以下が特に好ましい。 The value V1 obtained by multiplying the product of the loss tangent tan δ at 0 ° C. of this rubber material and the nitrogen gas permeability coefficient G (cm 3 · cm / cm 2 / sec / cmHg) at 40 ° C. by 10 10 is 0. It is .90 or less. In a rubber material having a value V1 of 0.90 or less, an increase in loss tangent tan δ due to the addition of a carbon-based filler is suppressed. In the tennis ball 2 obtained from this rubber material, it is possible to achieve both an appropriate repulsion performance and a good shot feeling associated therewith, and an effect of preventing leakage of the filling gas. With this tennis ball 2, proper repulsion performance and good shot feeling can be maintained for a long period of time. From this viewpoint, the value V1 is preferably 0.80 or less, more preferably 0.70 or less, and particularly preferably 0.60 or less.

本願明細書において、ゴム材料の損失正接tanδは、粘弾性スペクトロメーターで得られるtanδの温度分散曲線の0℃における値を意味する。また、ゴム材料の40℃における窒素ガス透過係数Gは、JIS K7126−1に記載の差圧法に準拠して測定される。なお、測定方法の詳細については、後述する。 In the present specification, the loss tangent tan δ of the rubber material means the value of the temperature dispersion curve of tan δ obtained by the viscoelastic spectrometer at 0 ° C. The nitrogen gas permeability coefficient G of the rubber material at 40 ° C. is measured according to the differential pressure method described in JIS K7126-1. The details of the measurement method will be described later.

値V1が0.90以下であるゴム材料は、基材ゴム100質量部に対して、1質量部以上150質量部以下の炭素系充填剤を配合することにより得られる。充填ガスの漏出防止の観点から、炭素系充填剤の配合量は5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、15質量部以上が特に好ましい。反発性能及び打球感の観点から、炭素系充填剤の配合量は、120質量部以下が好ましく、100質量部以下がより好ましく、80質量部以下が特に好ましい。 The rubber material having a value V1 of 0.90 or less can be obtained by blending 1 part by mass or more and 150 parts by mass or less of a carbon-based filler with 100 parts by mass of the base rubber. From the viewpoint of preventing leakage of the filling gas, the blending amount of the carbon-based filler is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and particularly preferably 15 parts by mass or more. From the viewpoint of resilience performance and shot feeling, the blending amount of the carbon-based filler is preferably 120 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, and particularly preferably 80 parts by mass or less.

本願明細書において、炭素系充填剤とは、炭素原子を主構成成分とする物質を意味する。好ましくは、その構成成分の90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、特に好ましくは98質量%以上が炭素原子である充填剤を意味する。 In the specification of the present application, the carbon-based filler means a substance having a carbon atom as a main constituent component. Preferably, it means a filler in which 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably 98% by mass or more of the constituents thereof are carbon atoms.

本発明に係るゴム材料において、炭素系充填剤の種類は特に限定されず、値V1が0.90以下となるように、適宜選択されうる。炭素系充填剤の具体例としては、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、グラファイト、グラフェン、フラーレン、カーボンナノチューブ等が挙げられる。ゴム材料が、2種以上の炭素系充填剤を含んでもよい。 In the rubber material according to the present invention, the type of carbon-based filler is not particularly limited, and can be appropriately selected so that the value V1 is 0.90 or less. Specific examples of the carbon-based filler include carbon black, activated carbon, carbon fiber, graphite, graphene, fullerene, carbon nanotubes and the like. The rubber material may contain two or more carbon-based fillers.

ガスの漏出防止の観点から、好ましい炭素系充填剤は、カーボンブラック、活性炭、グラファイト、グラフェン、フラーレン及びカーボンナノチューブである。グラファイト及びグラフェンがより好ましく、グラフェンが特に好ましい。 From the viewpoint of preventing gas leakage, preferable carbon-based fillers are carbon black, activated carbon, graphite, graphene, fullerenes and carbon nanotubes. Graphite and graphene are more preferred, and graphene is particularly preferred.

通常、グラフェンは、多数の炭素原子が平面状に結合した単層構造をなしており、グラフェンシートとも称される。所定の配合量において、0.90以下の値V1が得られる限り、グラフェンが、グラフェンシートの積層体又は集合体を含んでもよい。ガス透過係数低減の観点から、グラフェンシートの積層数は、100以下が好ましく、50以下がより好ましく、20以下が特に好ましい。 Usually, graphene has a single-layer structure in which a large number of carbon atoms are bonded in a plane, and is also called a graphene sheet. Graphene may contain a laminate or aggregate of graphene sheets as long as a value V1 of 0.90 or less is obtained in a predetermined blending amount. From the viewpoint of reducing the gas permeability coefficient, the number of laminated graphene sheets is preferably 100 or less, more preferably 50 or less, and particularly preferably 20 or less.

本発明に係るゴム材料において、グラフェンの製造方法は特に限定されない。例えば、グラファイト、グラファイト酸化物等から、剥離法、超音波処理法、化学蒸着法、エピタキシャル成長法等、既知の方法により得られてもよい。本発明の目的が達成される限り、市販されているグラフェンを用いてもよい。具体的には、XG Sciences社の商品名「xGnP−M−5」、イーエムジャパン社の商品名「G−12」、Graphene Laboratories社の商品名「GNP−C1」、アイテック社の商品名「iGrafen」等が例示される。 In the rubber material according to the present invention, the method for producing graphene is not particularly limited. For example, it may be obtained from graphite, graphite oxide or the like by a known method such as a peeling method, an ultrasonic treatment method, a chemical vapor deposition method or an epitaxial growth method. Commercially available graphene may be used as long as the object of the present invention is achieved. Specifically, the product name "xGnP-M-5" of XG Sciences, the product name "G-12" of EM Japan, the product name "GNP-C1" of Graphene Laboratories, and the product name "iGrafen" of iTech. , Etc. are exemplified.

グラファイトは、複数のグラフェンシートが、1層毎に少しずつずれた状態で積層してなる炭素材料であり、黒鉛とも称される。所定の配合量において、0.90以下の値V1が得られる限り、グラファイトの種類及び製造方法は特に限定されない。例えば、土状黒鉛、鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、半鱗状黒鉛等の天然黒鉛、天然黒鉛を加工して得られる膨張黒鉛及び膨張化黒鉛、無定型炭素を熱処理して得られる人造黒鉛等が挙げられる。 Graphite is a carbon material in which a plurality of graphene sheets are laminated in a slightly displaced state for each layer, and is also referred to as graphite. The type and production method of graphite are not particularly limited as long as a value V1 of 0.90 or less can be obtained in a predetermined blending amount. Examples thereof include natural graphite such as earth-like graphite, scaly graphite, scaly graphite, and semi-scaly graphite, expanded graphite and expanded graphite obtained by processing natural graphite, and artificial graphite obtained by heat-treating amorphous carbon. Be done.

カーボンブラックとしては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、オイルファーネスブラック、チャネルブラック、サーマルブラック等が例示される。活性炭としては、粉末活性炭、粒状活性炭、破砕炭、顆粒炭等が例示される。カーボンファイバーとしては、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、植物性炭素繊維等が例示される。カーボンファイバーは、長繊維タイプであってもよく、短繊維タイプであってもよい。 Examples of carbon black include Ketjen black, acetylene black, furnace black, oil furnace black, channel black, and thermal black. Examples of activated carbon include powdered activated carbon, granular activated carbon, crushed carbon, and granular charcoal. Examples of carbon fibers include polyacrylonitrile-based carbon fibers, pitch-based carbon fibers, and vegetable carbon fibers. The carbon fiber may be a long fiber type or a short fiber type.

カーボンナノチューブとしては、単層カーボンナノチューブ(Single-walled carbon nanotube;SWNT)であってもよく、多層カーボンナノチューブ(Multi-walled carbon nanotube;MWNT)であってもよく、それらの混合物であってもよい。また、そのカーボンナノチューブは、アームチェア型構造であってもよく、ジグザグ型構造であってもよく、らせん型構造であってもよく、それらの混合物であってもよい。 The carbon nanotubes may be single-walled carbon nanotubes (SWNTs), multi-walled carbon nanotubes (MWNTs), or a mixture thereof. .. Further, the carbon nanotube may have an armchair type structure, a zigzag type structure, a spiral type structure, or a mixture thereof.

本願明細書において、フラーレンとは、球状構造の炭素分子を意味し、C60フラーレンには限定されない。本発明の効果が阻害されない限り、複数のC60フラーレンが結合してなるフラーレンポリマーが用いられてもよい。 In the present specification, the fullerene is meant carbon molecules of globular structure, it is not limited to C 60 fullerene. As long as the effects of the present invention is not inhibited, fullerene polymers may be used which is formed by combining a plurality of C 60 fullerene.

本発明の目的が阻害されない限り、ゴム組成物が、炭素系充填剤とともに、他の無機充填剤を含んでもよい。このような無機充填剤として、例えば、タルク、カオリンクレー、ベントナイト、ハロサイト、モンモリロナイト、マイカ、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、ノントロナイト、バーミキュライト、イライト、アロフェン、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。 The rubber composition may contain other inorganic fillers as well as carbon-based fillers, as long as the object of the present invention is not impaired. Such inorganic fillers include, for example, talc, kaolinite, bentonite, halosite, montmorillonite, mica, biderite, saponite, hectorite, nontronite, vermiculite, illite, allophane, silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, sulfuric acid. Examples include vermiculite and zinc oxide.

炭素系充填剤と、他の無機充填剤とが併用される場合、反発性能の観点から、基材ゴム100質量部に対する無機充填剤の総量は、10質量部以上が好ましく、20質量部以上がより好ましく、25質量部以上が特に好ましい。打球感の観点から、無機充填剤の総量は、200質量部以下が好ましく、100質量部以下がより好ましく、70質量部以下が特に好ましい。 When a carbon-based filler is used in combination with another inorganic filler, the total amount of the inorganic filler with respect to 100 parts by mass of the base rubber is preferably 10 parts by mass or more, preferably 20 parts by mass or more, from the viewpoint of resilience performance. More preferably, 25 parts by mass or more is particularly preferable. From the viewpoint of shot feeling, the total amount of the inorganic filler is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or less, and particularly preferably 70 parts by mass or less.

また、炭素系充填剤と、他の無機充填剤とが併用される場合、ガス透過係数低減の観点から、好ましくは、無機充填剤の総量に対する炭素系充填剤の配合率は、0.5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が特に好ましい。打球感の観点から、炭素系充填剤の配合率は、100質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、65質量%以下が特に好ましい。 When the carbon-based filler is used in combination with another inorganic filler, the mixing ratio of the carbon-based filler to the total amount of the inorganic filler is preferably 0.5 mass from the viewpoint of reducing the gas permeability coefficient. % Or more is preferable, 10% by mass or more is more preferable, and 20% by mass or more is particularly preferable. From the viewpoint of shot feeling, the blending ratio of the carbon-based filler is preferably 100% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and particularly preferably 65% by mass or less.

所定の配合量において、0.90以下の値V1が得られる限り、炭素系充填剤をなす粒子の形状は特に限定されないが、ガス透過係数低減の観点から、扁平形状が好ましい。より好ましくは、その平均粒子径D50(μm)を平均厚さT(μm)で除すことにより求められる扁平度DLが50以上の炭素系充填剤である。扁平度DLが50以上の炭素系充填剤によるガス透過係数低減効果は、高い。この炭素系充填剤を含むゴム材料では、反発性能及び打球感を阻害することなく、ガスの漏出が有効に防止されうる。この観点から、炭素系充填剤の扁平度DLは、100以上がより好ましく、150以上がさらに好ましく、200以上が特に好ましい。基材ゴムへの分散性の観点から、扁平度DLは1000以下が好ましい。なお、炭素系充填剤が、複数の粒子の集合体又は凝集体を含む場合、扁平度DLは、この集合体又は凝集体を含んだ状態で測定して得られる平均粒子径D50及び平均厚さTから算出される。 The shape of the particles forming the carbon-based filler is not particularly limited as long as a value V1 of 0.90 or less can be obtained in a predetermined blending amount, but a flat shape is preferable from the viewpoint of reducing the gas permeability coefficient. More preferably, it is a carbon-based filler having a flatness DL of 50 or more, which is obtained by dividing the average particle size D 50 (μm) by the average thickness T (μm). The effect of reducing the gas permeability coefficient by a carbon-based filler having a flatness DL of 50 or more is high. In the rubber material containing the carbon-based filler, gas leakage can be effectively prevented without impairing the resilience performance and the shot feeling. From this viewpoint, the flatness DL of the carbon-based filler is more preferably 100 or more, further preferably 150 or more, and particularly preferably 200 or more. From the viewpoint of dispersibility in the base rubber, the flatness DL is preferably 1000 or less. When the carbon-based filler contains aggregates or aggregates of a plurality of particles, the flatness DL has an average particle diameter D 50 and an average thickness obtained by measuring with the aggregates or aggregates contained. It is calculated from T.

炭素系充填剤の平均粒子径D50は、その種類やゴム材料の配合によって適宜選択される。ガス透過係数低減の観点から、炭素系充填剤の平均粒子径D50は、0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、1.0μm以上が特に好ましい。基材ゴムとの混合性の観点から、平均粒子径D50は100μm以下が好ましく、80μm以下がより好ましく、50μm以下が特に好ましい。本願明細書において、平均粒子径D50(μm)とは、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、セイシン企業社製のLMS−3000)によって測定される粒度分布において、小径側から累積して50体積%となる平均粒子径を意味する。 The average particle diameter D 50 of the carbon-based filler is suitably selected depending on the formulation of the type or rubber material. From the viewpoint of reducing the gas permeability coefficient, the average particle size D 50 of the carbon-based filler is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, and particularly preferably 1.0 μm or more. From the viewpoint of mixing with the base rubber, the average particle size D 50 is preferably 100 μm or less, more preferably 80 μm or less, and particularly preferably 50 μm or less. In the specification of the present application, the average particle size D 50 (μm) is 50 cumulatively from the small diameter side in the particle size distribution measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring device (for example, LMS-3000 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). It means the average particle size which is% by volume.

炭素系充填剤の平均厚さTは、その種類やゴム材料の配合によって適宜選択される。ガス透過係数低減の観点から、炭素系充填剤の平均厚さTは1.00μm以下が好ましく、0.50μm以下がより好ましく、0.20μm以下が特に好ましい。基材ゴムとの混合性の観点から、平均厚さTは0.001μm以上が好ましく、0.002μm以上がより好ましく、0.003μm以上が特に好ましい。本願明細書において、炭素系充填剤の平均厚さT(μm)は、透過型電子顕微鏡等の顕微鏡観察により測定される。具体的には、炭素系充填剤から採取した複数の粒子を、透過型電子顕微鏡(例えば、日立ハイテクノロジーズ社製のH−9500)で観察して得られた画像から、この炭素系充填剤の平均粒子径D50と同等の大きさの粒子を選択してその厚さを測定する。12個の粒子について得られた測定値の平均値が、この炭素系充填剤の平均厚さTとされる。 The average thickness T of the carbon-based filler is appropriately selected depending on the type and the composition of the rubber material. From the viewpoint of reducing the gas permeability coefficient, the average thickness T of the carbon-based filler is preferably 1.00 μm or less, more preferably 0.50 μm or less, and particularly preferably 0.20 μm or less. From the viewpoint of mixing with the base rubber, the average thickness T is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.002 μm or more, and particularly preferably 0.003 μm or more. In the specification of the present application, the average thickness T (μm) of the carbon-based filler is measured by microscopic observation with a transmission electron microscope or the like. Specifically, from an image obtained by observing a plurality of particles collected from a carbon-based filler with a transmission electron microscope (for example, H-9500 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the carbon-based filler can be used. Particles having a size equivalent to the average particle diameter D 50 are selected and their thickness is measured. The average value of the measured values obtained for the 12 particles is taken as the average thickness T of this carbon-based filler.

好ましくは、このゴム材料は、カップリング剤を含む。カップリング剤は、炭素系充填剤と基材ゴムとの親和性を向上させる。このゴム材料では、カップリング剤によって、炭素系充填剤をなす多数の粒子同士の凝集又は接触が抑制される。このゴム材料からなるコア4を有するテニスボール2では、炭素系充填剤の配合に起因する反発性能及び打球感の阻害が回避されうる。 Preferably, the rubber material comprises a coupling agent. The coupling agent improves the affinity between the carbon-based filler and the base rubber. In this rubber material, the coupling agent suppresses agglomeration or contact between a large number of particles forming the carbon-based filler. In the tennis ball 2 having the core 4 made of the rubber material, it is possible to avoid the inhibition of the resilience performance and the shot feeling due to the blending of the carbon-based filler.

このようなカップリング剤として、例えば、
(1)炭素系充填剤との相互作用が可能な官能基Xと、基材ゴムとの相互作用が可能な官能基Yと、スペーサー基Sとを有し、一般式X−S−Yで示される化合物
及び/又は
(2)一般式A−B−Aで示され、このA及びAが、それぞれ独立に炭素数3〜10の直鎖状、分岐状又は環状のニトロアルキル基であり、このBが炭素数3〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレンジアミノ基であるジニトロジアミン化合物
が挙げられる。
As such a coupling agent, for example
(1) It has a functional group X capable of interacting with a carbon-based filler, a functional group Y capable of interacting with a base rubber, and a spacer group S, and is represented by the general formula XSY. indicated in compound and / or (2) the formula a 1 -B-a 2 shown, the a 1 and a 2 are each independently a C 3-10 straight, branched or cyclic nitroalkyl Examples thereof include a dinitrodiamine compound in which B is a linear, branched or cyclic alkylene diamino group having 3 to 20 carbon atoms.

一般式X−S−Yで示される化合物(1)をカップリング剤として含むゴム材料では、官能基Xが炭素系充填剤と相互作用し、官能基Yが基材ゴムと相互作用することにより、炭素系充填剤と基材ゴムとの親和性が向上する。 In a rubber material containing the compound (1) represented by the general formula XSY as a coupling agent, the functional group X interacts with the carbon-based filler and the functional group Y interacts with the base rubber. , The affinity between the carbon-based filler and the base rubber is improved.

化合物(1)の官能基Xは、炭素系充填剤表面に存在する水酸基、カルボニル基、カルボキシル基等と相互作用する機能を有している限り、その種類は特に限定されないが、好ましくは、官能基Xは、−NR、−Ph−OH、−OH、−COOH、(−CO)O、−NCO及び−CROからなる群から選択される。ここで、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、Phはフェニレン基であり、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基である The type of the functional group X of the compound (1) is not particularly limited as long as it has a function of interacting with a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, etc. existing on the surface of the carbon-based filler, but the functional group X is preferably functional. Group X is selected from the group consisting of -NR 1 R 2 , -Ph-OH, -OH, -COOH, ( -CO) 2 O, -NCO and -CR 3 R 4 O. Here, R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, Ph is a phenylene group, and R 3 and R 4 are independent, respectively. Is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

及びRとしては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、アリル基等直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソヘキシル基等の分岐状アルキル基が例示される。本発明の効果が阻害されない限り、これら直鎖状アルキル基及び分岐状アルキル基がさらに置換基を有していてもよい。 Examples of R 1 and R 2 include linear alkyl groups such as hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, vinyl group and allyl group, isopropyl group, isobutyl group and s-butyl. Examples thereof include branched alkyl groups such as a group, a t-butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a t-pentyl group, and an isohexyl group. These linear alkyl groups and branched alkyl groups may further have substituents as long as the effects of the present invention are not impaired.

及びRとしては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、アリル基等直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソヘキシル基等の分岐状アルキル基が例示される。本発明の効果が阻害されない限り、これら直鎖状アルキル基及び分岐状アルキル基がさらに置換基を有していてもよい。 Examples of R 3 and R 4 include linear alkyl groups such as hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, vinyl group and allyl group, isopropyl group, isobutyl group and s-butyl. Examples thereof include branched alkyl groups such as a group, a t-butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a t-pentyl group, and an isohexyl group. These linear alkyl groups and branched alkyl groups may further have substituents as long as the effects of the present invention are not impaired.

反発性能及び打球感の観点から、より好ましい官能基Xは−NRであり、R及びRが、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状アルキル基である−NRがさらに好ましく、R及びRが水素原子である1級アミノ基(−NH)が特に好ましい。 From the viewpoint of resilience performance and shot feeling, a more preferable functional group X is −NR 1 R 2 , and R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, respectively. NR 1 R 2 is more preferable, and a primary amino group (-NH 2 ) in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms is particularly preferable.

化合物(1)の官能基Yは、基材ゴムの分子鎖に含まれる官能基(例えば、炭素−炭素二重結合等)又は後述する加硫成形時にこのゴムの分子鎖が切断されて生じるラジカル等と相互作用する機能を有している限り、その種類は特に限定されないが、好ましくは、この官能基Yは、−CR=CR−Z、−S−SO、−S−SO、−SH及び−Sなる群から選択される。ここで、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、Zはカルボニル基又はカルボキシル基であり、Mは水素イオン、金属イオン、アンモニウムイオン又は第4級アミンであり、Rは、メチル基、エチル基又は4−メチルフェニル基であり、nは2〜4の整数である。 The functional group Y of the compound (1) is a functional group contained in the molecular chain of the base rubber (for example, a carbon-carbon double bond or the like) or a radical generated by cutting the molecular chain of the rubber during vulcanization molding described later. The type is not particularly limited as long as it has a function of interacting with, etc., but preferably, the functional group Y is -CR 5 = CR 6- Z, -S-SO 3 M 1 , -S-. It is selected from the group SO 2 R 7 , -SH and -S n. Here, R 5 and R 6 are independently hydrogen atoms or linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, Z is a carbonyl group or a carboxyl group, and M 1 is a hydrogen ion. It is a metal ion, an ammonium ion or a quaternary amine, R 7 is a methyl group, an ethyl group or a 4-methylphenyl group, and n is an integer of 2 to 4.

及びRとしては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、アリル基等直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、t−ペンチル基、イソヘキシル基等の分岐状アルキル基が例示される。本発明の効果が阻害されない限り、これら直鎖状アルキル基及び分岐状アルキル基がさらに置換基を有していてもよい。 Examples of R 5 and R 6 include linear alkyl groups such as hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, vinyl group and allyl group, isopropyl group, isobutyl group and s-butyl. Examples thereof include branched alkyl groups such as a group, a t-butyl group, an isopentyl group, a neopentyl group, a t-pentyl group, and an isohexyl group. These linear alkyl groups and branched alkyl groups may further have substituents as long as the effects of the present invention are not impaired.

の金属イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、バリウムイオン等のアルカリ土類金属イオン、鉄イオン、銅イオン、亜鉛イオン等が例示される。 Examples of the metal ion of M 1 include alkali metal ions such as lithium ion, sodium ion and potassium ion, alkaline earth metal ions such as magnesium ion, calcium ion and barium ion, iron ion, copper ion and zinc ion. NS.

反発性能及び打球感の観点から、官能基Yとしては、−CR=CR−Z及び−S−SOがより好ましく、R及びRが、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状アルキル基である−CR=CR−Zがさらに好ましく、R及びRが水素原子であり、Zがカルボニル基であるα、β−不飽和カルボニル基(−CH=CH−CR=O)が特に好ましい。ここでRは−OMであり、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属である。Mとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属が好ましく、ナトリウムが特に好ましい。 From the viewpoint of resilience performance and shot feeling, -CR 5 = CR 6- Z and -S-SO 3 M 1 are more preferable as the functional group Y, and R 5 and R 6 are independently hydrogen atoms or carbon atoms, respectively. -CR 5 = CR 6- Z, which is a linear alkyl group of 1 to 6, is more preferable, and α, β-unsaturated carbonyl group (-) in which R 5 and R 6 are hydrogen atoms and Z is a carbonyl group. CH = CH-CR 8 = O) is particularly preferable. Here, R 8 is −OM 2 , and M 2 is an alkali metal or an alkaline earth metal. As M 2 , alkali metals such as lithium, sodium and potassium are preferable, and sodium is particularly preferable.

化合物(1)において、官能基Xと官能基Yとは、スペーサー基Sを介して結合する。官能基X及び官能基Yと結合可能であるかぎり、スペーサー基Sの種類は特に限定されないが、好ましくは、スペーサー基Sは、炭素数2〜18の直鎖状アルキレン基、炭素数2〜18の脂環式アルキレン基、フェニレン基(−Ph−)及びフェニレンイミノ基(−Ph−NH−)から選択される。 In compound (1), the functional group X and the functional group Y are bonded via the spacer group S. The type of the spacer group S is not particularly limited as long as it can be bonded to the functional group X and the functional group Y, but preferably, the spacer group S is a linear alkylene group having 2 to 18 carbon atoms and 2 to 18 carbon atoms. It is selected from the alicyclic alkylene group, the phenylene group (-Ph-) and the phenylene imino group (-Ph-NH-).

炭素数2〜18の直鎖状アルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が例示される。炭素数2〜18の脂環式アルキレン基としては、シクロプロピレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、メチルシクロヘキシレン基、t−ブチルシクロヘキシレン基等が例示される。本発明の効果が阻害されない限り、これら直鎖状アルキレン基及び脂環式アルキレン基が、アルコキシ基、アリール基、ハロゲン基、アシル基等の置換基を有していてもよい。 Examples of the linear alkylene group having 2 to 18 carbon atoms include an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, and a hexamethylene group. Examples of the alicyclic alkylene group having 2 to 18 carbon atoms include a cyclopropylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a methylcyclohexylene group, and a t-butylcyclohexylene group. As long as the effect of the present invention is not impaired, these linear alkylene group and alicyclic alkylene group may have a substituent such as an alkoxy group, an aryl group, a halogen group and an acyl group.

反発性能及び打球感の観点から、より好ましいスペーサー基Sは、フェニレンイミノ基(−Ph−NH−)又は炭素数2〜18の直鎖状アルキレン基であり、特に好ましいスペーサー基は、フェニレンイミノ基(−Ph−NH−)である。 From the viewpoint of resilience performance and shot feeling, the more preferable spacer group S is a phenylene imino group (-Ph-NH-) or a linear alkylene group having 2 to 18 carbon atoms, and a particularly preferable spacer group is a phenylene imino group. (-Ph-NH-).

官能基Xが−NHであり、官能基Yが−CH=CH−C(ONa)=Oであり、スペーサー基Sが−Ph−NH−である好ましい化合物(1)としては、マレイン酸−4−アミノアニリドナトリウム、フマル酸−4−アミノアニリドナトリウム、4−アミノ−フェニルイミノアクリル酸、3−アミノプロパンチオスルホン酸ナトリウム、3−アミノプロパンチオスルホン酸アンモニウム、2−アミノエタンチオール、5−アミノペンタンチオール等が例示される。マレイン酸−4−アミノアニリドナトリウムがより好ましい。例えば、住友化学社製の商品名「sumilink200」として市販されているマレイン酸−4−アミノアニリドナトリウムが好適に用いられ得る。 A preferred compound (1) in which the functional group X is -NH 2 , the functional group Y is -CH = CH-C (ONa) = O, and the spacer group S is -Ph-NH- is maleic acid-. 4-Aminoanilide Sodium, Fumaric Acid-4-Aminoanilide Sodium, 4-Amino-Phenyliminoacrylic Acid, Sodium 3-Amino Propanthiosulfonate, Ammonium 3-Amino Propanthiosulfonate, 2-Aminoethanethiol, 5- Aminopentanethiol and the like are exemplified. Sodium 4-aminoanilide maleate is more preferred. For example, sodium maleate-4-aminoanilide, which is commercially available under the trade name "sumilink200" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., can be preferably used.

ゴム組成物が、必要に応じて選択された2種以上の化合物(1)をカップリング剤として含んでもよい。この場合、マレイン酸−4−アミノアニリドナトリウムと、他の化合物(1)とが併用されることが好ましい。 The rubber composition may contain, if necessary, two or more compounds (1) selected as a coupling agent. In this case, it is preferable that sodium 4-aminoanilide maleate and another compound (1) are used in combination.

ジニトロジアミン化合物と称される化合物(2)は、一般式A−B−Aで示される。化合物(2)のA及びAは、炭素数3〜10の直鎖状、分岐状又は環状のニトロアルキル基である。この化合物(2)をカップリング剤として含むゴム材料では、A及びAに含まれるニトロ基(−NO)が、炭素系充填剤及び基材ゴムと相互作用することにより、炭素系充填剤と基材ゴムとの親和性が向上する。化合物(2)において、A及びAは同じでもよく、異なっていてもよいが、親和性向上の観点から、A及びAが同じであることが好ましい。 Dinitro diamine compounds referred Compound (2) is represented by the general formula A 1 -B-A 2. A 1 and A 2 of compound (2) are linear, branched or cyclic nitroalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms. In the rubber material containing this compound (2) as a coupling agent, the nitro group (-NO 2 ) contained in A 1 and A 2 interacts with the carbon-based filler and the base rubber to fill the carbon-based filler. The affinity between the agent and the base rubber is improved. In compound (2), A 1 and A 2 may be the same or different, but from the viewpoint of improving affinity, it is preferable that A 1 and A 2 are the same.

炭素数3〜10の直鎖状ニトロアルキル基の例としては、ニトロプロピル基、ニトロブチル基、ニトロペンチル基、ニトロヘキシル基等が挙げられる。分岐状ニトロアルキル基の例としては、ニトロイソプロピル基、ニトロイソブチル基、ニトロ−s−ブチル基、ニトロ−t−ブチル基、ニトロイソペンチル基等が挙げられる。環状のニトロアルキル基の例としては、ニトロ化シクロペンチレン基、ニトロ化シクロヘキシレン基等が挙げられる。本発明の効果が阻害されない限り、これら直鎖状、分岐状又は環状のニトロアルキル基が、さらに置換基を有していてもよい。 Examples of the linear nitroalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include a nitropropyl group, a nitrobutyl group, a nitropentyl group, a nitrohexyl group and the like. Examples of the branched nitroalkyl group include a nitroisopropyl group, a nitroisobutyl group, a nitro-s-butyl group, a nitro-t-butyl group, a nitroisopentyl group and the like. Examples of the cyclic nitroalkyl group include a nitrated cyclopentylene group, a nitrated cyclohexylene group and the like. These linear, branched or cyclic nitroalkyl groups may further have substituents as long as the effects of the present invention are not impaired.

打球感及び反発性能の観点から、A及びAの炭素数は、3〜8がより好ましく、3〜6が特に好ましい。炭素系充填剤及び基材ゴムとの親和性の観点から、好ましいA及びAは、分岐状のニトロアルキル基である。 From the viewpoint of shot feeling and repulsion performance, the carbon numbers of A 1 and A 2 are more preferably 3 to 8 and particularly preferably 3 to 6. From the viewpoint of affinity with the carbon-based filler and the base rubber, preferable A 1 and A 2 are branched nitroalkyl groups.

好ましくは、化合物(2)のBは、炭素数3〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレンジアミノ基である。炭素数3〜20の直鎖状アルキレンジアミノ基の例としては、プロピレンジアミノ基、ブチレンジアミノ基、ペンチレンアミノ基、ヘキシレンジアミノ基等が挙げられる。分岐状アルキレンジアミノ基の例としては、イソプロピレンジアミノ基、イソブチレンジアミノ基等が挙げられる。環状のアルキレンジアミノ基の例としては、ジシクロヘキシレンジアミノ基、イソホロンジアミノ基等が挙げられる。本発明の効果が阻害されない限り、これら直鎖状、分岐状又は環状のアルキレンジアミノ基が、さらに置換基を有していてもよい。 Preferably, B of compound (2) is a linear, branched or cyclic alkylene diamino group having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the linear alkylenediamino group having 3 to 20 carbon atoms include a propylene diamino group, a butylene diamino group, a pentylene amino group, a hexylene diamino group and the like. Examples of the branched alkylene diamino group include an isopropylene diamino group and an isobutylene diamino group. Examples of the cyclic alkylene diamino group include a dicyclohexylene diamino group, an isophorone diamino group and the like. These linear, branched or cyclic alkylene diamino groups may further have substituents as long as the effects of the present invention are not impaired.

反発性能及び打球感の観点から、Bの炭素数は、3〜12がより好ましく、3〜8が特に好ましい。炭素系充填剤及び基材ゴムとの親和性の観点から、好ましいBは、直鎖状のアルキレンジアミノ基である。 From the viewpoint of resilience performance and shot feeling, the carbon number of B is more preferably 3 to 12, and particularly preferably 3 to 8. From the viewpoint of affinity with the carbon-based filler and the base rubber, preferred B is a linear alkylene diamino group.

好ましい化合物(2)の具体例としては、A及びAがともに2−メチル−2−ニトロプロピル基であり、Bがヘキシレンジアミノ基であるN,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ジアミノヘキサンが挙げられる。例えば、1717CheMall社から市販されている商品名「1,6−HEXANEDIAMINE,N1,N6−BIS(2−METHYL−2−NITROPROPYL)」が好適に用いられ得る。 As a specific example of the preferable compound (2), N, N'-bis (2-methyl-2) in which A 1 and A 2 are both 2-methyl-2-nitropropyl groups and B is a hexylene diamino group. -Nitropropyl) -1,6-diaminohexane can be mentioned. For example, the trade name "1,6-HEXANEDIAMINE, N1, N6-BIS (2-METHYL-2-NITROPROPYL)" commercially available from 1717 CheMall can be preferably used.

ゴム組成物が、必要に応じて選択された2種以上の化合物(2)をカップリング剤として含んでもよい。この場合、N,N’−ビス(2−メチル−2−ニトロプロピル)−1,6−ジアミノヘキサンと、他の化合物(2)とが併用されることが好ましい。 The rubber composition may contain, if necessary, two or more compounds (2) selected as a coupling agent. In this case, it is preferable that N, N'-bis (2-methyl-2-nitropropyl) -1,6-diaminohexane and another compound (2) are used in combination.

本発明の目的が達成される限り、カップリング剤として、化合物(1)と化合物(2)とが併用されてもよい。 Compound (1) and compound (2) may be used in combination as a coupling agent as long as the object of the present invention is achieved.

カップリング剤の添加量は、選択されるカップリング剤の種類及びゴム材料の配合等により適宜選択される。炭素系充填剤と基材ゴムとの親和性向上の観点から、炭素系充填剤に対するカップリング剤の添加量は、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上が特に好ましい。打球感の観点から、カップリング剤の添加量は、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が特に好ましい。カップリング剤として、化合物(1)及び化合物(2)を併用する場合、その総添加量が、前述した範囲内に設定されることが好ましい。 The amount of the coupling agent added is appropriately selected depending on the type of the coupling agent to be selected, the composition of the rubber material, and the like. From the viewpoint of improving the affinity between the carbon-based filler and the base rubber, the amount of the coupling agent added to the carbon-based filler is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more. .0% by mass or more is particularly preferable. From the viewpoint of shot feeling, the amount of the coupling agent added is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 20% by mass or less. When compound (1) and compound (2) are used in combination as the coupling agent, it is preferable that the total addition amount thereof is set within the above-mentioned range.

本発明の効果が得られやすいとの観点から、基材ゴム100質量部に対するカップリング剤の量は、0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上が特に好ましい。打球感及びコスト上の観点から、カップリング剤の量は、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。 From the viewpoint that the effect of the present invention can be easily obtained, the amount of the coupling agent with respect to 100 parts by mass of the base rubber is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.3 part by mass or more, and 0.5 part by mass. More than a portion is particularly preferable. From the viewpoint of shot feeling and cost, the amount of the coupling agent is preferably 15 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less.

本発明に係るゴム材料において、基材ゴムに、炭素系充填剤と、カップリング剤とを配合する順序又は方法は特に限定されない。例えば、基材ゴムに対して、炭素系充填剤及びカップリング剤を同時に添加する方法、基材ゴムに対して、炭素系充填剤と、カップリング剤とを順次添加する方法、予め所定量の炭素系充填剤とカップリング剤とを混合した混合物を、基材ゴムに添加する方法等が適宜選択されて用いられうる。 In the rubber material according to the present invention, the order or method of blending the carbon-based filler and the coupling agent in the base rubber is not particularly limited. For example, a method of simultaneously adding a carbon-based filler and a coupling agent to the base rubber, a method of sequentially adding a carbon-based filler and a coupling agent to the base rubber, a predetermined amount in advance. A method of adding a mixture of a carbon-based filler and a coupling agent to the base rubber can be appropriately selected and used.

また、炭素系充填剤を含む基材ゴムに対して、予め所定濃度に調製したカップリング剤の希釈液を添加する方法が採用されてもよい。この場合、カップリング剤を希釈するための溶媒は、カップリング剤の種類に応じて適宜選択されるが、水、トルエン、エタノール、ヘキサン、酢酸エチル、ナフサ等が好適に用いられる。基材ゴム及び炭素系充填剤との混合性の観点から、希釈液の濃度は、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。希釈剤によるゴム材料への影響を考慮して、希釈液の濃度は、1質量%以上が好ましい。 Further, a method of adding a diluted solution of the coupling agent prepared in advance to a predetermined concentration to the base rubber containing the carbon-based filler may be adopted. In this case, the solvent for diluting the coupling agent is appropriately selected depending on the type of the coupling agent, but water, toluene, ethanol, hexane, ethyl acetate, naphtha and the like are preferably used. From the viewpoint of mixing with the base rubber and the carbon-based filler, the concentration of the diluent is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less. Considering the influence of the diluent on the rubber material, the concentration of the diluent is preferably 1% by mass or more.

好適な基材ゴムとしては、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリクロロプレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、イソブチレン−イソプレン共重合体及びアクリルゴムが例示される。より好ましい基材ゴムは、天然ゴム及びポリブタジエンである。これらのゴムの2種以上が併用されてもよい。 Suitable base rubbers include natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, polychloroprene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, isobutylene. -Isoprene copolymers and acrylic rubber are exemplified. More preferred base rubbers are natural rubber and polybutadiene. Two or more of these rubbers may be used in combination.

天然ゴムとポリブタジエンとが併用される場合、打球感の観点から、天然ゴムの配合量Nに対するポリブタジエンゴムの配合量Bの質量比B/Nは、1.4以下が好ましく、1.0以下がより好ましく、0.4以下が特に好ましい。基材ゴムの全量が、天然ゴムであってもよい。 When natural rubber and polybutadiene are used in combination, the mass ratio B / N of the amount B of the polybutadiene rubber to the amount N of the natural rubber is preferably 1.4 or less, preferably 1.0 or less, from the viewpoint of shot feeling. More preferably, 0.4 or less is particularly preferable. The total amount of the base rubber may be natural rubber.

このゴム材料は、さらに、加硫剤、加硫促進剤及び加硫助剤を含みうる。加硫剤として、例えば、粉末硫黄、不溶性硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄等の硫黄;モルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド等の硫黄化合物が挙げられる。加硫剤の配合量は、その種類に応じて調整されるが、反発性能の観点から、基材ゴム100質量部に対して0.5質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましい。加硫剤の配合量は5.0質量部以下が好ましい。 The rubber material may further include a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator and a vulcanization aid. Examples of the vulcanizing agent include sulfur such as powdered sulfur, insoluble sulfur, precipitated sulfur and colloidal sulfur; and sulfur compounds such as morpholine disulfide and alkylphenol disulfide. The blending amount of the vulcanizing agent is adjusted according to the type, but from the viewpoint of resilience performance, 0.5 parts by mass or more is preferable with respect to 100 parts by mass of the base rubber, and 1.0 part by mass or more is more. preferable. The blending amount of the vulcanizing agent is preferably 5.0 parts by mass or less.

好適な加硫促進剤として、例えば、グアニジン系化合物、スルフェンアミド系化合物、チアゾール系化合物、チウラム系化合物、チオウレア系化合物、ジチオカルバミン酸系化合物、アルデヒド−アミン系化合物、アルデヒド−アンモニア系化合物、イミダゾリン系化合物、キサンテート系化合物等が挙げられる。反発性能の観点から、加硫促進剤の配合量は、基材ゴム100質量部に対して、1.0質量部以上が好ましく、2.0質量部以上がより好ましい。加硫促進剤の配合量は、6.0質量部以下が好ましい。 Suitable vulverification accelerators include, for example, guanidine compounds, sulfenamide compounds, thiazole compounds, thiuram compounds, thiourea compounds, dithiocarbamic acid compounds, aldehyde-amine compounds, aldehyde-ammonia compounds, imidazolines. Examples thereof include system compounds and xanthate compounds. From the viewpoint of resilience performance, the blending amount of the vulcanization accelerator is preferably 1.0 part by mass or more, and more preferably 2.0 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the base rubber. The blending amount of the vulcanization accelerator is preferably 6.0 parts by mass or less.

加硫助剤としては、ステアリン酸等の脂肪酸、亜鉛華等の金属酸化物、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩が例示される。本発明の効果を阻害しない範囲で、ゴム材料が、さらに老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、加工助剤、着色剤等の添加剤を含んでもよい。 Examples of the vulcanization aid include fatty acids such as stearic acid, metal oxides such as zinc oxide, and fatty acid metal salts such as zinc stearate. The rubber material may further contain additives such as an antioxidant, an antioxidant, a light stabilizer, a softener, a processing aid, and a colorant as long as the effects of the present invention are not impaired.

好ましくは、このゴム材料は硫黄を含んでいる。ゴム材料中に含まれる硫黄は、架橋構造の形成に寄与しうる。ゴム材料の架橋密度は、このゴム材料から得られるテニスボール2の反発性能及び打球感に影響する。反発性能の観点から、このゴム材料の硫黄含有量は、0.01質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上が特に好ましい。打球感の観点から、硫黄含有量は、10質量%以下が好ましく、8質量%以下がより好ましく、7質量%以下が特に好ましい。本願明細書において、ゴム材料の硫黄含有量は、第17改正日本薬局方、一般試験法に記載の酸素フラスコ燃焼法に準じて測定される。なお、このゴム材料に含まれる硫黄は、単体としての硫黄であってもよく、硫黄化合物に含まれる硫黄原子でもよい。この硫黄が、加硫剤又は加硫促進剤に由来するものであってもよい。 Preferably, the rubber material contains sulfur. Sulfur contained in the rubber material can contribute to the formation of crosslinked structures. The cross-linking density of the rubber material affects the resilience performance and shot feeling of the tennis ball 2 obtained from this rubber material. From the viewpoint of resilience performance, the sulfur content of this rubber material is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and particularly preferably 1.0% by mass or more. From the viewpoint of shot feeling, the sulfur content is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and particularly preferably 7% by mass or less. In the specification of the present application, the sulfur content of the rubber material is measured according to the oxygen flask combustion method described in the 17th revised Japanese Pharmacopoeia, general test method. The sulfur contained in this rubber material may be sulfur as a simple substance, or may be a sulfur atom contained in a sulfur compound. This sulfur may be derived from a vulcanizing agent or a vulcanization accelerator.

このゴム材料の0℃における損失正接tanδは、前述した値V1が0.90以下である限り、特に限定されない。適正な反発性能が得られるとの観点から、このゴム材料の0℃における損失正接tanδは、0.30以下が好ましく、0.20以下がより好ましい。好ましくは、0℃における損失正接tanδは、0.05以上である。 The loss tangent tan δ of this rubber material at 0 ° C. is not particularly limited as long as the above-mentioned value V1 is 0.90 or less. From the viewpoint of obtaining appropriate repulsion performance, the loss tangent tan δ of this rubber material at 0 ° C. is preferably 0.30 or less, more preferably 0.20 or less. Preferably, the loss tangent tan δ at 0 ° C. is 0.05 or more.

このゴム材料の40℃における窒素ガス透過係数Gは、前述した値V1が0.90以下である限り、特に限定されない。ガスの漏出防止の観点から、このゴム材料の40℃における窒素ガス透過係数Gは、9.0×10−10(cm3・cm/cm2/sec/cmHg)以下が好ましく、8.0×10−10(cm3・cm/cm2/sec/cmHg)以下がより好ましい。 The nitrogen gas permeability coefficient G of this rubber material at 40 ° C. is not particularly limited as long as the above-mentioned value V1 is 0.90 or less. From the viewpoint of preventing gas leakage, the nitrogen gas permeation coefficient G of this rubber material at 40 ° C. is preferably 9.0 × 10 -10 (cm 3 · cm / cm 2 / sec / cmHg) or less, preferably 8.0 ×. 10-10 (cm 3 · cm / cm 2 / sec / cmHg) or less is more preferable.

ガスの漏出防止及び反発性能の両立の観点から、このゴム材料の0℃における損失正接tanδを、炭素系充填剤の扁平度DLで除した値V2は、1.00×10−3以下が好ましく、5.00×10−4以下がより好ましく、2.00×10−4以下がさらに好ましく、1.00×10−4以下が特に好ましい。下限は特に限定されないが、好ましい値V2は、1.00×10−5以上である。 From the viewpoint of both gas leakage prevention and repulsion performance, the value V2 obtained by dividing the loss tangent tan δ at 0 ° C. of this rubber material by the flatness DL of the carbon-based filler is preferably 1.00 × 10 -3 or less. , 5.00 × 10 -4 or less is more preferable, 2.00 × 10 -4 or less is further preferable, and 1.00 × 10 -4 or less is particularly preferable. The lower limit is not particularly limited, but a preferable value V2 is 1.00 × 10-5 or more.

反発性能の観点から、このゴム材料のショアA硬度Haは、20以上が好ましく、40以上がより好ましく、50以上が特に好ましい。打球感の観点から、硬度Haは、88以下が好ましく、85以下がより好ましく、80以下が特に好ましい。硬度Haは、自動硬度計(H.バーレイス社の商品名「デジテストII」)に取り付けられたタイプAデュロメータによって測定される。測定には、熱プレスで成形された、厚みが約2mmであるスラブが用いられる。23℃の温度下に2週間保管されたスラブが、測定に用いられる。測定時には、3枚のスラブが重ね合わされる。 From the viewpoint of resilience performance, the shore A hardness Ha of this rubber material is preferably 20 or more, more preferably 40 or more, and particularly preferably 50 or more. From the viewpoint of shot feeling, the hardness Ha is preferably 88 or less, more preferably 85 or less, and particularly preferably 80 or less. Hardness Ha is measured by a Type A durometer attached to an automatic hardness tester (trade name "Digitest II" by H. Burleys). For the measurement, a slab formed by a hot press and having a thickness of about 2 mm is used. Slabs stored at a temperature of 23 ° C. for 2 weeks are used for measurement. At the time of measurement, three slabs are overlapped.

反発性能の観点から、このゴム材料の破断点伸びEB(%)とショアA硬度Haとの積(EB×Ha)は、1,000以上が好ましく、2,000以上がより好ましく、5,000以上が特に好ましい。打球感の観点から、積(EB×Ha)は、100,000以下が好ましく、80,000以下がより好ましく、50,000以下が特に好ましい。 From the viewpoint of resilience performance, the product (EB × Ha) of the breaking point elongation EB (%) and the shore A hardness Ha of this rubber material is preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, and more preferably 5,000. The above is particularly preferable. From the viewpoint of shot feeling, the product (EB × Ha) is preferably 100,000 or less, more preferably 80,000 or less, and particularly preferably 50,000 or less.

ゴム材料の破断点伸びEBは、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」の記載に準拠して測定される。反発性能の観点から、このゴム材料の破断点伸びEBは、50%以上が好ましく、100%以上がより好ましく、300%以上が特に好ましい。打球感の観点から、破断点伸びEBは、700%以下が好ましい。 The break point elongation EB of the rubber material is measured in accordance with the description of JIS K6251 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-How to determine tensile properties". From the viewpoint of resilience performance, the breaking point elongation EB of this rubber material is preferably 50% or more, more preferably 100% or more, and particularly preferably 300% or more. From the viewpoint of shot feeling, the breaking point elongation EB is preferably 700% or less.

反発性能及び打球感の両立の観点から、このゴム材料のトルエン膨潤率SW(%)とショアA硬度Haとの積(SW×Ha)は、2,500以上が好ましく、4,000以上がより好ましく、6,000以上が特に好ましい。同様の観点から、積(SW×Ha)は、50,000以下が好ましく、40,000以下がより好ましく、30,000以下が特に好ましい。 From the viewpoint of achieving both resilience performance and shot feeling, the product (SW × Ha) of the toluene swelling rate SW (%) and the shore A hardness Ha of this rubber material is preferably 2,500 or more, more preferably 4,000 or more. It is preferable, and 6,000 or more is particularly preferable. From the same viewpoint, the product (SW × Ha) is preferably 50,000 or less, more preferably 40,000 or less, and particularly preferably 30,000 or less.

ゴム材料のトルエン膨潤率SWは、JIS K6258「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−耐液性の求め方」の記載に準じて測定される。トルエン膨潤率SWは、ゴム材料の架橋密度の指標である。打球感の観点から、トルエン膨潤率SWは80%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、100%以上が特に好ましい。反発性能の観点から、好ましいトルエン膨潤率は、300%以下である。 The toluene swelling rate SW of the rubber material is measured according to the description of JIS K6258 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-How to determine liquid resistance". The toluene swelling rate SW is an index of the crosslink density of the rubber material. From the viewpoint of shot feeling, the toluene swelling rate SW is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 100% or more. From the viewpoint of resilience performance, the preferable toluene swelling rate is 300% or less.

本発明の目的が達成される限り、このゴム材料を製造する方法は、特に限定されない。例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等既知の混練機に、基材ゴムと、グラフェンと、カップリング剤と、適宜選択された他の添加剤等を投入して混練することにより、未加硫のゴム材料としてもよく、この未加硫のゴム材料を加熱及び加圧することにより、加硫されたゴム材料としてもよい。なお、混練条件及び加硫条件は、ゴム材料の配合により選択される。好ましい混練温度は50℃以上180℃以下である。好ましい加硫温度は、140℃以上180℃以下である。加硫時間は2分以上60分以下が好ましい。 As long as the object of the present invention is achieved, the method for producing this rubber material is not particularly limited. For example, unvulcanized rubber, graphene, a coupling agent, and other appropriately selected additives are added to a known kneader such as a Banbury mixer, kneader, or roll and kneaded. It may be a rubber material, or may be a vulcanized rubber material by heating and pressurizing this unvulcanized rubber material. The kneading conditions and the vulcanization conditions are selected according to the composition of the rubber material. The preferred kneading temperature is 50 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. The preferred vulcanization temperature is 140 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. The vulcanization time is preferably 2 minutes or more and 60 minutes or less.

このゴム材料を用いて、テニスボール2を製造する方法は、特に限定されない。例えば、このゴム材料を所定の金型中で加硫成形することにより、半球状のハーフシェル2個を形成する。この2個のハーフシェルを、その内部にアンモニウム塩及び亜硝酸塩を含む状態で、貼り合わせた後、圧縮成形することにより、中空の球状体であるコア4を形成する。コア4の内部では、アンモニウム塩及び亜硝酸塩の化学反応により窒素ガスが発生する。この窒素ガスにより、コア4の内圧が高められる。次に、予め、ダンベル状に裁断し、その断面にシーム糊を付着させたフェルト部6を、このコア4の表面に貼り合わせることにより、テニスボール2が得られる。 The method for producing the tennis ball 2 using this rubber material is not particularly limited. For example, two hemispherical half shells are formed by vulcanizing and molding this rubber material in a predetermined mold. These two half shells are bonded together with an ammonium salt and a nitrite contained therein, and then compression-molded to form a core 4 which is a hollow spherical body. Inside the core 4, nitrogen gas is generated by the chemical reaction of ammonium salt and nitrite. This nitrogen gas increases the internal pressure of the core 4. Next, the tennis ball 2 is obtained by previously cutting into a dumbbell shape and attaching the felt portion 6 to which the seam glue is attached to the cross section to the surface of the core 4.

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by Examples, but the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of these Examples.

[実施例1]
実施例1では、炭素系充填剤として、グラフェンを使用した。初めに、80質量部の天然ゴム(商品名「SMR CV60」)、20質量部のポリブタジエンゴム(JSR社の商品名「BR01」)、0.51質量部のステアリン酸(日油社の商品名「つばき」)、5質量部の酸化亜鉛(正同化学社の商品名「酸化亜鉛2種」)、4.99質量部のシリカ(東ソー・シリカ社の商品名「ニプシールVN3」)、56質量部のカオリンクレー(イメリス社の商品名「ECKALITE120」)、10質量部のグラフェン(XG Sciences社の商品名「xGnP−M−5」)及び1.0質量部のカップリング剤(住友化学工業社の商品名「sumilink200」)をバンバリーミキサーに投入して、90℃で5分間混練した。次に、得られた混練物に、3.6質量部の硫黄(三新化学社の商品名「サンフェルEX」)、1質量部の加硫促進剤DPG(三新化学社の商品名「サンセラーD」)、1質量の加硫促進剤CZ(大内新興化学社の商品名「ノクセラーCZ」)及び1.88質量部の加硫促進剤DM(大内新興化学社の商品名「ノクセラーDM」)を添加して、オープンロールを用いて100℃で3分間混練することにより、未加硫のゴム材料を得た。この未加硫のゴム材料を150℃で5分間プレス加硫して、シート状のゴム材料を作製した。実施例1において、炭素系充填剤の量は、10質量部であり、炭素系充填剤に対するカップリング剤の添加量は、10.0質量%であった。
[Example 1]
In Example 1, graphene was used as the carbon-based filler. First, 80 parts by mass of natural rubber (trade name "SMR CV60"), 20 parts by mass of polybutadiene rubber (JSR's product name "BR01"), 0.51 parts by mass of stearic acid (trade name of Nichiyu Co., Ltd.) "Tsubaki"), 5 parts by mass of zinc oxide (trade name of Shodo Chemical Co., Ltd. "Zinc oxide 2 types"), 4.99 parts by mass of silica (trade name of Toso Silica Co., Ltd. "Nipseal VN3"), 56 mass 10 parts by mass of graphene (XG Sciences product name "xGnP-M-5") and 1.0 part by mass of coupling agent (Sumitomo Chemical Industry Co., Ltd.) (Product name “sumilink200”) was put into a Banbury mixer and kneaded at 90 ° C. for 5 minutes. Next, in the obtained kneaded product, 3.6 parts by mass of sulfur (trade name of Sanshin Chemical Co., Ltd. "Sanfel EX") and 1 part by mass of vulcanization accelerator DPG (trade name of Sanshin Chemical Co., Ltd. "Sun Cellar"). D "), 1 mass of vulcanization accelerator CZ (trade name of Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd." Noxeller CZ ") and 1.88 parts by mass of vulcanization accelerator DM (trade name of Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd." Noxeller DM ") ”) Was added and kneaded at 100 ° C. for 3 minutes using an open roll to obtain an unvulcanized rubber material. This unvulcanized rubber material was press-vulcanized at 150 ° C. for 5 minutes to prepare a sheet-shaped rubber material. In Example 1, the amount of the carbon-based filler was 10 parts by mass, and the amount of the coupling agent added to the carbon-based filler was 10.0% by mass.

[実施例2−13及び比較例1]
グラフェン及びカップリング剤の配合量を表1−3に示されるものに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2−13及び比較例1−2のゴム材料を得た。
[Example 2-13 and Comparative Example 1]
The rubber materials of Examples 2-13 and Comparative Example 1-2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of graphene and the coupling agent were changed to those shown in Table 1-3.

[比較例2]
グラフェン、カップリング剤、硫黄及び加硫促進剤の配合量を表2に示されるものに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例2のゴム材料を得た。
[Comparative Example 2]
A rubber material of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of graphene, coupling agent, sulfur and vulcanization accelerator were changed to those shown in Table 2.

[実施例14]
実施例14では、予め、15質量部のグラフェン(前述の「xGnP−M−5」)と1質量部のカップリング剤(前述の「sumilink200」)とを、市販のミキサーを用いて混合して、混合物を得た。得られた混合物を、他の薬剤とともにバンバリーミキサーに投入した以外は、実施例1と同様にして、実施例14のゴム材料を得た。実施例14において、炭素系充填剤の量は、15質量部であり、炭素系充填剤に対するカップリング剤の添加量は、6.7質量%であった。
[Example 14]
In Example 14, 15 parts by mass of graphene (the above-mentioned “xGnP-M-5”) and 1 part by mass of the coupling agent (the above-mentioned “sumilink200”) are mixed in advance using a commercially available mixer. , A mixture was obtained. The rubber material of Example 14 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained mixture was put into a Banbury mixer together with other chemicals. In Example 14, the amount of the carbon-based filler was 15 parts by mass, and the amount of the coupling agent added to the carbon-based filler was 6.7% by mass.

[実施例15]
実施例15では、予め、1質量部のカップリング剤(前述の「sumilink200」)を蒸留水で10倍に希釈して希釈液を調製した。グラフェンの配合量を15質量部とし、得られた希釈液の全量(11質量部)を、他の薬剤とともにバンバリーミキサーに投入した以外は、実施例1と同様にして、実施例15のゴム材料を得た。実施例15において、炭素系充填剤の量は、15質量部であり、炭素系充填剤に対するカップリング剤の添加量は、6.7質量%であった。
[Example 15]
In Example 15, 1 part by mass of the coupling agent (the above-mentioned “sumilink200”) was diluted 10-fold with distilled water to prepare a diluted solution. The rubber material of Example 15 was the same as in Example 1 except that the blending amount of graphene was 15 parts by mass and the total amount (11 parts by mass) of the obtained diluted solution was put into a Banbury mixer together with other chemicals. Got In Example 15, the amount of the carbon-based filler was 15 parts by mass, and the amount of the coupling agent added to the carbon-based filler was 6.7% by mass.

[実施例16−18及び比較例3]
炭素系充填剤として、グラフェンに代えて、グラファイト(イメリス社の商品名「SFG44」)又はカーボンブラック(キャボットジャパン社の商品名「ショウブラックN330」)を使用し、炭素系充填剤及びカップリング剤の添加量を表4−5に示されるものに変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例16−18及び比較例3のゴム材料を得た。
[Examples 16-18 and Comparative Example 3]
As the carbon-based filler, graphite (trade name "SFG44" of Imeris) or carbon black (trade name "Show Black N330" of Cabot Japan) is used instead of graphene, and the carbon-based filler and coupling agent are used. The rubber materials of Examples 16-18 and Comparative Example 3 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of addition was changed to that shown in Table 4-5.

[比較例4]
10質量部のグラフェンに代えて、15質量部のタルク(イメリス社の商品名「Mistron HAR」)を使用し、カップリング剤を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例4のゴム材料を得た。
[Comparative Example 4]
Comparative Example in the same manner as in Example 1 except that 15 parts by mass of talc (trade name "Mistron HAR" manufactured by Imerys) was used instead of 10 parts by mass of graphene and no coupling agent was blended. 4 rubber materials were obtained.

[比較例5]
炭素系充填剤及びカップリング剤を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、比較例5のゴム材料を得た。
[Comparative Example 5]
A rubber material of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a carbon-based filler and a coupling agent were not used.

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表1−5に記載された化合物の詳細は、以下の通りである。
SMR CV60:天然ゴム
BR01:JSR社のポリブタジエンゴム
ステアリン酸:日油社の商品名「つばき」
酸化亜鉛:正同化学社の商品名「酸化亜鉛2種」
シリカ:東ソー・シリカ社の商品名「ニプシールVN3」
カオリンクレー:イメリス社の商品名「ECKALITE120」、平均粒子径(D50)2.0μm、平均厚さ(T)0.1μm、扁平度(DL)20
カーボンブラック:キャボットジャパン社の商品名「ショウブラックN330」、平均粒子径(D50)0.03μm、扁平度(DL)1
グラフェン:XG Sciences社の商品名「xGnP−M−5」、平均粒子径(D50)5.0μm、平均厚さ(T)0.007μm、扁平度(DL)700
カップリング剤:住友化学工業社のマレイン酸−4−アミノアニリドナトリウム、商品名「sumilink200」
グラファイト(120):イメリス社の商品名「SFG44」、平均粒子径(D50)24μm、平均厚さ(T)0.2μm、扁平度(DL)120
タルク(100):イメリス社の商品名「Mistron HAR」、平均粒子径(D50)6.7μm、平均厚さ(T)0.07μm、扁平度(DL)100
硫黄:三新化学社の不溶性硫黄、商品名「サンフェルEX」、20%オイル含有
加硫促進剤DPG:三新化学社の1,3−ジフェニルグアニジン、商品名「サンセラーD」
加硫促進剤CZ:大内新興化学社のN−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、商品名「ノクセラーCZ」
加硫促進剤DM:大内新興化学社のジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、商品名「ノクセラーDM」
Details of the compounds listed in Table 1-5 are as follows.
SMR CV60: Natural rubber BR01: JSR's polybutadiene rubber Stearic acid: NOF's brand name "Tsubaki"
Zinc oxide: Product name of Shodo Chemical Co., Ltd. "Zinc oxide 2 types"
Silica: Product name "Nipseal VN3" of Toso Silica
Kaolin Clay: Imerys trade name "ECKALITE 120", average particle size (D 50 ) 2.0 μm, average thickness (T) 0.1 μm, flatness (DL) 20
Carbon black: Product name "Show Black N330" from Cabot Japan, average particle size (D 50 ) 0.03 μm, flatness (DL) 1
Graphene: Trade name "xGnP-M-5" from XG Sciences, average particle size (D 50 ) 5.0 μm, average thickness (T) 0.007 μm, flatness (DL) 700
Coupling agent: Sumitomo Chemical Co., Ltd. 4-aminoanilide sodium maleate, trade name "sumilink200"
Graphite (120): Imerys trade name "SFG44", average particle size (D 50 ) 24 μm, average thickness (T) 0.2 μm, flatness (DL) 120
Talc (100): Imerys trade name "Mistron HAR", average particle size (D 50 ) 6.7 μm, average thickness (T) 0.07 μm, flatness (DL) 100
Sulfur: Insoluble sulfur from Sanshin Kagaku Co., Ltd., trade name "Sanfel EX", containing 20% oil Vulcanization accelerator DPG: Sanshin Kagaku Co., Ltd. 1,3-diphenylguanidine, trade name "Sunseller D"
Vulcanization accelerator CZ: N-cyclohexyl-2-benzothiazolyl sulfeneamide of Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd., trade name "Noxeller CZ"
Vulcanization accelerator DM: Di-2-benzothiazolyl disulfide from Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd., trade name "Noxeller DM"

[硫黄含有量測定]
実施例1−18及び比較例1−5のゴム材料の硫黄含有量を、第17改正日本薬局方、一般試験法に記載の酸素フラスコ燃焼法に準じて測定した。ゴム材料10mgを燃焼させた後、合計55mLのメタノールを添加し、次いで0.005mol/Lの過塩素酸溶液20mLを正確に添加した。10分間放置して得られた溶液を、イオンクロマトグラフィー(島津製作所製のHIC−SP)を用いて測定することにより、硫黄含有量を定量した。得られた硫黄含有量(wt.%)が、表1−5に示されている
[Sulfur content measurement]
The sulfur content of the rubber materials of Examples 1-18 and Comparative Example 1-5 was measured according to the oxygen flask combustion method described in the 17th revised Japanese Pharmacopoeia, General Test Method. After burning 10 mg of rubber material, a total of 55 mL of methanol was added, followed by exactly 20 mL of 0.005 mol / L perchloric acid solution. The sulfur content was quantified by measuring the solution obtained by leaving it for 10 minutes using ion chromatography (HIC-SP manufactured by Shimadzu Corporation). The sulfur content (wt.%) Obtained is shown in Table 1-5.

[粘弾性測定]
実施例1−18及び比較例1−5のゴム材料を用いて、それぞれ、厚さ2mm、幅4mm、長さ30mmの試験片を準備した。各試験片の0℃における損失正接を、粘弾性スペクトロメーター(ユービーエム社製のE4000)を用いて、引張モード、初期歪み10%、周波数10Hz、振幅0.05%で測定した。得られた損失正接がtanδとして、下記表6−10に示されている。
[Viscoelasticity measurement]
Using the rubber materials of Examples 1-18 and Comparative Example 1-5, test pieces having a thickness of 2 mm, a width of 4 mm, and a length of 30 mm were prepared, respectively. The loss tangent of each test piece at 0 ° C. was measured using a viscoelastic spectrometer (E4000 manufactured by UBM) in a tensile mode, an initial strain of 10%, a frequency of 10 Hz, and an amplitude of 0.05%. The obtained loss tangent is shown as tan δ in Table 6-10 below.

[窒素ガス透過係数測定]
実施例1−18及び比較例1−5のゴム材料を用いて、それぞれ、厚さ2mm、幅4mm、長さ30mmの試験片を準備した。JIS K7126−1に記載の差圧法に準拠して、各試験片の厚さ方向の窒素ガス透過係数(cm3・cm/cm2/sec/cmHg)を測定した。測定には、GTRテック社製のガス透過試験機「GTR−30ANI」を使用した。測定条件は、サンプル温度40℃、測定セルの透過断面積15.2cm、差圧0.2MPaとした。測定はすべて23±0.5℃の室内でおこなった。得られた窒素ガス透過係数がGとして、下記表6−10に示されている。
[Measurement of nitrogen gas permeability coefficient]
Using the rubber materials of Examples 1-18 and Comparative Example 1-5, test pieces having a thickness of 2 mm, a width of 4 mm, and a length of 30 mm were prepared, respectively. The nitrogen gas permeability coefficient (cm 3 · cm / cm 2 / sec / cmHg) in the thickness direction of each test piece was measured according to the differential pressure method described in JIS K7126-1. For the measurement, a gas permeation tester "GTR-30ANI" manufactured by GTR Tech Co., Ltd. was used. The measurement conditions were a sample temperature of 40 ° C., a permeation cross-sectional area of the measurement cell of 15.2 cm 2 , and a differential pressure of 0.2 MPa. All measurements were performed indoors at 23 ± 0.5 ° C. The obtained nitrogen gas permeability coefficient is shown as G in Table 6-10 below.

[硬度]
実施例1−18及び比較例1−5のゴム材料を用いて、それぞれ、厚さ2mm、幅4mm、長さ30mmの試験片3枚を準備し、各試験片を23℃の温度下で2週間保管した。その後、「ASTM−D 2240−68」の規定に準拠して、それぞれ3枚に重ね合わせた試験片に、タイプAデュロメータを装着した自動硬度計(前述の「デジテストII」)を押し付けることにより硬度を測定した。得られたショアA硬度が、Haとして、下記表6−10に示されている。
[hardness]
Using the rubber materials of Examples 1-18 and Comparative Example 1-5, three test pieces having a thickness of 2 mm, a width of 4 mm, and a length of 30 mm were prepared, and each test piece was prepared at a temperature of 23 ° C. Stored for a week. After that, in accordance with the regulations of "ASTM-D 2240-68", the hardness is obtained by pressing an automatic hardness tester (the above-mentioned "Digitest II") equipped with a type A durometer against each of the three test pieces stacked on top of each other. Was measured. The obtained Shore A hardness is shown in Table 6-10 below as Ha.

[破断点伸び]
実施例1−18及び比較例1−5のゴム材料を用いて、それぞれ、厚さ2mmの3号ダンベル型試験片を作製した。JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、室温下で引張試験を実施し、各試験片の破断点伸びを測定した。得られた測定値が、EB(%)として下記表6−10に示されている。
[Break point elongation]
Using the rubber materials of Examples 1-18 and Comparative Example 1-5, No. 3 dumbbell type test pieces having a thickness of 2 mm were prepared, respectively. A tensile test was carried out at room temperature in accordance with JIS K6251 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber-How to determine tensile properties", and the elongation at the breaking point of each test piece was measured. The obtained measured values are shown in Table 6-10 below as EB (%).

[トルエン膨潤度]
実施例1−18及び比較例1−5のゴム材料を用いて、それぞれ、厚さ0.5mm、長さ10mm、幅5mmの試験片を準備した。各試験片を、室温下でトルエンに24時間浸漬し、その浸漬前後の試験片の質量変化から、トルエン膨潤度(質量変化率(%)=浸漬後の質量/浸漬前の質量)を算出した。得られたトルエン膨潤度が、SW(%)として、下記表6−10に示されている。
[Toluene swelling degree]
Using the rubber materials of Examples 1-18 and Comparative Example 1-5, test pieces having a thickness of 0.5 mm, a length of 10 mm, and a width of 5 mm were prepared, respectively. Each test piece was immersed in toluene for 24 hours at room temperature, and the degree of toluene swelling (mass change rate (%) = mass after immersion / mass before immersion) was calculated from the mass change of the test piece before and after the immersion. .. The obtained toluene swelling degree is shown in Table 6-10 below as SW (%).

[テニスボールの製造]
実施例1と同様にして得た未加硫のゴム材料を、モールドに投入して、150℃で4分間加熱することにより、2枚のハーフシェルを形成した。1枚のハーフシェルに塩化アンモニウム、亜硝酸ナトリウム及び水を投入した後、他のハーフシェルと接着し、150℃で4分間加熱することにより、球状のコアを形成した。このコアの表面に、その断面にシーム糊を付着させたフェルト部2枚を貼り合わせることにより、テニスボールを製造した。同様に、実施例2−18及び比較例1−5のゴム材料からなるコアをそれぞれ備えたテニスボールを製造した。
[Manufacturing of tennis balls]
The unvulcanized rubber material obtained in the same manner as in Example 1 was put into a mold and heated at 150 ° C. for 4 minutes to form two half shells. Ammonium chloride, sodium nitrite and water were added to one half shell, then adhered to the other half shell and heated at 150 ° C. for 4 minutes to form a spherical core. A tennis ball was manufactured by laminating two felt portions having seam glue adhered to the cross section of the core surface. Similarly, a tennis ball having a core made of a rubber material of Examples 2-18 and Comparative Example 1-5 was produced.

[耐久性]
得られたテニスボールを、それぞれ、大気圧下、気温20℃、相対湿度60%の環境下に24時間静置して、その内圧(大気圧との差)を測定した。同じテニスボールを、さらに3ヶ月間、大気圧下で保管した後、その内圧を測定した。3ヶ月経過前後の内圧の低下率を算出し、以下の判定基準により耐久性を評価した。この結果が、下記表6−10に示されている。
S:10%未満
A:10%以上20%未満
B:20%以上30%未満
C:30%以上
[durability]
The obtained tennis balls were allowed to stand for 24 hours in an environment of atmospheric pressure, temperature of 20 ° C., and relative humidity of 60%, respectively, and their internal pressure (difference from atmospheric pressure) was measured. The same tennis ball was stored under atmospheric pressure for another 3 months, and then its internal pressure was measured. The rate of decrease in internal pressure before and after 3 months was calculated, and the durability was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 6-10 below.
S: Less than 10% A: 10% or more and less than 20% B: 20% or more and less than 30% C: 30% or more

[打球感]
製造後、大気圧下、気温20℃、相対湿度60%の環境下に24時間静置した各テニスボールを、50名のプレーヤーにテニスラケットで打撃させ、その打球感を聞き取った。「打球感が良い」と回答したプレーヤーの数に基づき、以下の格付けをおこなった。この結果が、下記表6−10に示されている。
S:40人以上
A:30−39人
B:20−29人
C:19人以下
[Striking feeling]
After production, each tennis ball left to stand for 24 hours in an environment of atmospheric pressure, temperature of 20 ° C., and relative humidity of 60% was hit by 50 players with a tennis racket, and the shot feeling was heard. The following ratings were given based on the number of players who answered that they had a good shot feeling. The results are shown in Table 6-10 below.
S: 40 or more A: 30-39 B: 20-29 C: 19 or less

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表6−10に示されるように、実施例のゴム材料及びテニスボールは、比較例のゴム材料及びテニスボールより、評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 6-10, the rubber material and the tennis ball of the example have a higher evaluation than the rubber material and the tennis ball of the comparative example. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.

以上説明されたゴム材料は、圧縮ガスが充填された種々の中空ボールの製造にも適用されうる。 The rubber material described above can also be applied to the production of various hollow balls filled with compressed gas.

2・・・テニスボール
4・・・コア
6・・・フェルト部
8・・・シーム部
2 ... Tennis ball 4 ... Core 6 ... Felt part 8 ... Seam part

Claims (14)

100質量部の基材ゴムと、1質量部以上150質量部以下の炭素系充填剤とを含んでおり、
その0℃における損失正接tanδと、40℃における窒素ガス透過係数Gとの積に、1010を乗じて得られる値V1が、0.90以下であり、
カップリング剤をさらに含み、このカップリング剤が、
(1)上記炭素系充填剤との相互作用が可能な官能基Xと、上記基材ゴムとの相互作用が可能な官能基Yと、スペーサー基Sとを有し、一般式X−S−Yで示される化合物
及び/又は
(2)一般式A−B−Aで示され、このA及びAが、それぞれ独立に炭素数3〜10の直鎖状、分岐状又は環状のニトロアルキル基であり、このBが炭素数3〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレンジアミノ基であるジニトロジアミン化合物
であるテニスボール用ゴム材料。
It contains 100 parts by mass of base rubber and 1 part by mass or more and 150 parts by mass or less of a carbon-based filler.
The value V1 obtained by multiplying the product of the loss tangent tan δ at 0 ° C. and the nitrogen gas permeability coefficient G at 40 ° C. by 10 10 is 0.90 or less.
It also contains a coupling agent, and this coupling agent
(1) It has a functional group X capable of interacting with the carbon-based filler, a functional group Y capable of interacting with the base material rubber, and a spacer group S, and has the general formula XS-. It indicated in compound and / or (2) the formula a 1 -B-a 2 represented by Y, the a 1 and a 2 are each independently a C 3-10 straight, branched or cyclic A rubber material for tennis balls, which is a nitroalkyl group, wherein B is a dinitrodiamine compound which is a linear, branched or cyclic alkylene diamino group having 3 to 20 carbon atoms.
上記炭素系充填剤が、カーボンブラック、活性炭、グラファイト、グラフェン、フラーレン及びカーボンナノチューブからなる群から選択される請求項1に記載のゴム材料。 The rubber material according to claim 1, wherein the carbon-based filler is selected from the group consisting of carbon black, activated carbon, graphite, graphene, fullerenes and carbon nanotubes. 上記炭素系充填剤が、グラファイト又はグラフェンである請求項1に記載のゴム材料。 The rubber material according to claim 1, wherein the carbon-based filler is graphite or graphene. 上記値V1が0.80以下である請求項1から3のいずれかに記載のゴム材料。 The rubber material according to any one of claims 1 to 3, wherein the value V1 is 0.80 or less. 上記0℃における損失正接tanδを、上記炭素系充填剤の扁平度DLで除した値V2が、1.00×10−3以下であり、この扁平度DLが、この炭素系充填剤の平均粒子径D50(μm)を、その平均厚さT(μm)で除すことにより求められる請求項1から4のいずれかに記載のゴム材料。 The value V2 obtained by dividing the loss tangent tan δ at 0 ° C. by the flatness DL of the carbon-based filler is 1.00 × 10 −3 or less, and this flatness DL is the average particle of the carbon-based filler. The rubber material according to any one of claims 1 to 4, which is obtained by dividing the diameter D 50 (μm) by the average thickness T (μm). 上記官能基Xが、−NR、−Ph−OH、−OH、−COOH、(−CO)O、−NCO及び−CROからなる群から選択され、ここで、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、Phはフェニレン基であり、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であり、
上記官能基Yが、−CR=CR−Z、−S−SO、−S−SO、−SH及び−Sなる群から選択され、ここで、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6の直鎖状又は分岐状のアルキル基であり、Zはカルボニル基又はカルボキシル基であり、Mは水素イオン、金属イオン、アンモニウムイオン又は第4級アミンであり、Rは、メチル基、エチル基又は4−メチルフェニル基であり、nは2〜4の整数であり、
上記スペーサー基Sが、炭素数2〜18の直鎖状アルキレン基、炭素数2〜18の脂環式アルキレン基、フェニレン基(−Ph−)及びフェニレンイミノ基(−Ph−NH−)から選択される請求項1から5のいずれかに記載のゴム材料。
The functional group X is selected from the group consisting of -NR 1 R 2 , -Ph-OH, -OH, -COOH, ( -CO) 2 O, -NCO and -CR 3 R 4 O, where R 1 and R 2 are independently hydrogen atoms or linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, Ph is a phenylene group, and R 3 and R 4 are independently hydrogen atoms or or respectively. It is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
The functional group Y is selected from the group -CR 5 = CR 6- Z, -S-SO 3 M 1 , -S-SO 2 R 7 , -SH and -S n , where R 5 and R 6 is an independently hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Z is a carbonyl group or a carboxyl group, and M 1 is a hydrogen ion, a metal ion, an ammonium ion or a thyl group. It is a quaternary amine, R 7 is a methyl group, an ethyl group or a 4-methylphenyl group, and n is an integer of 2-4.
The spacer group S is selected from a linear alkylene group having 2 to 18 carbon atoms, an alicyclic alkylene group having 2 to 18 carbon atoms, a phenylene group (-Ph-) and a phenylene imino group (-Ph-NH-). The rubber material according to any one of claims 1 to 5.
上記官能基Xが、1級アミノ基(−NH)であり、
上記スペーサー基Sが、フェニレンイミノ基(−Ph−NH−)であり、
上記官能基Yが、α、β−不飽和カルボニル基(−CH=CH−CR=O)であり、ここでRが−OMであり、Mがアルカリ金属又はアルカリ土類金属である請求項1から5のいずれかに記載のゴム材料。
The functional group X is a primary amino group (-NH 2 ).
The spacer group S is a phenylene imino group (-Ph-NH-).
The functional group Y is an α, β-unsaturated carbonyl group (-CH = CH-CR 8 = O), where R 8 is -OM 2 and M 2 is an alkali metal or an alkaline earth metal. The rubber material according to any one of claims 1 to 5.
上記炭素系充填剤に対する上記カップリング剤の添加量が、0.1質量%以上50質量%以下である請求項1から7のいずれかに記載のゴム材料。 The rubber material according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount of the coupling agent added to the carbon-based filler is 0.1% by mass or more and 50% by mass or less. 上記基材ゴムが、ブタジエンゴム及び天然ゴムを含んでおり、この基材ゴム中のブタジエンゴムの天然ゴムに対する質量比B/Nが、1.4以下である請求項1から8のいずれかに記載のゴム材料。 The base rubber contains butadiene rubber and natural rubber, and the mass ratio B / N of the butadiene rubber in the base rubber to the natural rubber is 1.4 or less according to any one of claims 1 to 8. The rubber material described. 硫黄含有量が0.01質量%以上10質量%以下である請求項1から9のいずれかに記載のゴム材料。 The rubber material according to any one of claims 1 to 9, wherein the sulfur content is 0.01% by mass or more and 10% by mass or less. ショアA硬度Haが20以上88以下である請求項1から10のいずれかに記載のゴム材料。 The rubber material according to any one of claims 1 to 10, wherein the shore A hardness Ha is 20 or more and 88 or less. JIS K6251に準拠して得られる破断点伸びEB(%)と、上記硬度Haとの積が、1,000以上100,000以下である請求項1から11のいずれかに記載のゴム材料。 The rubber material according to any one of claims 1 to 11, wherein the product of the breaking point elongation EB (%) obtained in accordance with JIS K6251 and the hardness Ha is 1,000 or more and 100,000 or less. JIS K6258に準拠して得られるトルエン膨潤率SW(%)と、上記硬度Haとの積が、2,500以上50,000以下である請求項1から12のいずれかに記載のゴム材料。 The rubber material according to any one of claims 1 to 12, wherein the product of the toluene swelling rate SW (%) obtained in accordance with JIS K6258 and the hardness Ha is 2,500 or more and 50,000 or less. ゴム材料からなるコアを備えており、
上記ゴム材料が、100質量部の基材ゴムと、1質量部以上150質量部以下の炭素系充填剤とを含んでおり、
上記ゴム材料の0℃における損失正接tanδと、40℃における窒素ガス透過係数Gとの積に、1010を乗じて得られる値V1が、0.90以下であり、
上記ゴム材料がカップリング剤をさらに含み、このカップリング剤が、
(1)上記炭素系充填剤との相互作用が可能な官能基Xと、上記基材ゴムとの相互作用が可能な官能基Yと、スペーサー基Sとを有し、一般式X−S−Yで示される化合物
及び/又は
(2)一般式A −B−A で示され、このA 及びA が、それぞれ独立に炭素数3〜10の直鎖状、分岐状又は環状のニトロアルキル基であり、このBが炭素数3〜20の直鎖状、分岐状又は環状のアルキレンジアミノ基であるジニトロジアミン化合物であるテニスボール。

It has a core made of rubber material and has a core.
The rubber material contains 100 parts by mass of base rubber and 1 part by mass or more and 150 parts by mass or less of a carbon-based filler.
A loss tangent tanδ at 0 ℃ of the rubber material, the product of the nitrogen gas permeation coefficient G at 40 ° C., the value V1 obtained by multiplying the 10 10 state, and are 0.90,
The rubber material further contains a coupling agent, and this coupling agent
(1) It has a functional group X capable of interacting with the carbon-based filler, a functional group Y capable of interacting with the base rubber, and a spacer group S, and has the general formula XS-. Compound represented by Y
And / or
(2) represented by the general formula A 1 -B-A 2, the A 1 and A 2 are each independently a C 3-10 straight, a nitro branched or cyclic alkyl group of the B There linear C3-20, dinitro diamine compounds der Ru tennis ball is alkylene amino group, branched or cyclic.

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