JP7147150B2 - 中空ボール用ゴム組成物及び中空ボール - Google Patents
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Description
この値[(TGA850-TGA650)/TGA650]の下限値はゼロであり、重量減少率とTGA850とTGA650が等い場合、即ち、650℃から850℃への昇温時に重量減少が生じない場合を意味する。
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」)、30質量部のクレー(イメリス社の商品名「ECKALITE 120」)、30質量部のタルク(イメリス社の商品名「Mistron HAR」)、5質量部の酸化亜鉛(正同化学社の商品名「酸化亜鉛2種」)及び1質量部のステアリン酸(日油社の商品名「つばき」)をバンバリーミキサーに投入して、90℃で5分間混練した。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」、20%オイル含有)、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質量部の加硫促進剤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50℃で3分間混練することにより、実施例1のゴム組成物を得た。
無機充填剤の種類及び配合量を表1-5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2-9、17及び18並びに比較例1-5のゴム組成物を得た。
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」)及び15質量部のカーボンブラック(キャボットジャパン社の商品名「ショウブラックN330」)をバンバリーミキサーに投入して、90℃で5分間混練して、マスターバッチを得た。次いで、このマスターバッチに、5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質量部のクレー(イメリス社の商品名「ECKALITE120」)、5質量部の酸化亜鉛(正同化学社の商品名「酸化亜鉛2種」、扁平度DLi1)及び0.5質量部のステアリン酸(日油社の商品名「つばき」)を添加し、90℃でさらに5分間混練した。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」、20%オイル含有)、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質量部の加硫促進剤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50℃で3分間混練することにより、実施例10のゴム組成物を得た。
無機充填剤及び炭素系充填剤の種類及び配合量を表3-4に示されるものに変更した以外は実施例10と同様にして、実施例11-16のゴム組成物を得た。
SMR CV60:天然ゴム
BR01:JSR社のポリブタジエンゴム
シリカ:東ソー・シリカ社の商品名「ニプシールVN3」、平均粒子径(D50)20μm、BET比表面積200m2/g
クレー:イメリス社のカオリンクレー、商品名「ECKALITE120」、平均粒子径(D50)4μm、BET比表面積18m2/g
珪藻土:昭和化学工業社の商品名「Radiolite 500」、平均粒子径(D50)35μm、BET比表面積8m2/g
マイカ:ヤマグチマイカ社の商品名「SYA-21」、平均粒子径(D50)27μm、BET比表面積2m2/g
タルク:イメリス社の商品名「Mistron HAR」、平均粒子径(D50)6.7μm、BET比表面積20m2/g
炭酸マグネシウム:神島化学工業社の商品名「金星」、平均粒子径(D50)6μm、BET比表面積35m2/g
炭酸カルシウム:白石カルシウム社の商品名「BF300」、平均粒子径(D50)8μm、BET比表面積0.27m2/g
酸化亜鉛:正同化学社の商品名「酸化亜鉛2種」、平均粒子径(D50)0.6μm、BET比表面積4m2/g
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、BET比表面積79m2/g
グラファイト:イメリス社の商品名「SFG44」、平均粒子径(D50)49μm、BET比表面積5m2/g
グラフェン:XG Sciences社の商品名「xGnP-M-5」、平均粒子径(D50)5μm、BET比表面積150m2/g
ステアリン酸:日油社の商品名「つばき」
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」
実施例1-17及び比較例1-6のゴム組成物をそれぞれモールドに投入して、160℃で2分間、プレス加硫することにより、厚さ2mm、幅4mm、長さ30mmのゴムシートを得た。各ゴムシートから試験片を採取し、JIS K0129の規定に準拠して、熱重量分析を行なった。試験装置には、熱重量分析装置(TAインスツルメント社のTGA500)を使用し、空気雰囲気下(流量60ml/分)で、室温から850℃まで70℃/分で昇温した後、850℃で3分間保持したときの、試験片の重量変化を測定した。室温から650℃までの重量減少率及び室温から850℃までの重量減少率が、それぞれTGA650及びTGA850として、下記表6-10に示されている。
実施例1-17及び比較例1-6のゴム組成物の硫黄含有量を、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。各ゴム組成物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、下記表6-10に示されている
実施例1-17及び比較例1-6のゴム組成物をそれぞれモールドに投入して、160℃で2分間、プレス加硫することにより、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。
実施例1-17及び比較例1-6のゴム組成物をそれぞれモールドに投入して、160℃で2分間、プレス加硫することにより、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。
実施例1-17及び比較例1-6のゴム組成物をそれぞれモールドに投入して、160℃で2分間、プレス加硫することにより、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。
実施例1と同様にして得た未加硫のゴム組成物を、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(厚さ3.2mm±0.4mm)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。コアの内圧は、180kPaであった。同様に、実施例2-17及び比較例1-6のゴム組成物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。
実施例2-17及び比較例1-6について得られたテニスボールを20±2℃で24時間保存した後、国際テニス連盟の規定に準拠して、DF値(フォワードデフォメーション値)を測定した。具体的には、テニスボールの中心を通って互いに直交する3つの方向(X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向)から、各3回、1インチ圧縮することにより、コンディショニングをおこなって残留応力を除去した。その後、テニスボールに80.07N荷重をかけたときの変形量(mm)を測定した。測定時の温度は、25℃である。X軸、Y軸及びZ軸の3方向から荷重したときの変形量をそれぞれ測定して、その平均値を算出した。その後、同じテニスボールをハンマリング試験機で100回打撃した後、再度、DF値の測定を行なった。ハンマリング試験前のDF値(mm)がDF1として、ハンマリング試験後のDF値(mm)がDF2として、それぞれ、下記表6-10に示されている。DF1に対するDF2の比が、変化率(%)として下記表6-10に示されている。
コンプレッション測定で得られた変化率(%)を指標として、以下の判定基準により、テニスボールの耐久性を評価した。この結果が、下記表6-10に示されている。
S:5.0%未満
A:5.0%以上15.0%未満
B:15.0%以上25.0%未満
C:20.0%以上
4・・・コア
6・・・フェルト部
8・・・シーム部
Claims (13)
- 基材ゴムと、無機充填剤とを含んでおり、重合物フィラーを含まず、
上記無機充填剤が、クレー、タルク、マイカ及び珪藻土からなる群から選択される1又は2種以上であり、この無機充填剤の、窒素ガス測定によるBET比表面積が0.2m 2 /g以上100m 2 /g以下であり、平均粒子径D 50 が0.01μm以上50μm以下であり、
JIS K0129に準拠した熱重量分析により、空気雰囲気下で、室温から650℃までの重量減少率TGA650と、室温から850℃までの重量減少率TGA850とが測定されるとき、その重量減少率TGA650が63%以上99%以下であり、その重量減少率TGA850とTGA650との差(TGA850-TGA650)が、0%以上7%以下である中空ボール用ゴム組成物。 - 上記差(TGA850-TGA650)を上記TGA650で除した値[(TGA850-TGA650)/TGA650]が、0.12以下である請求項1に記載のゴム組成物。
- 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配合量Bの天然ゴムの配合量Nに対する質量比B/Nが、1.4以下である請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 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3のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 上記無機充填剤の配合量が、上記基材ゴム100質量部に対して1質量部以上150質量部以下である請求項1から4のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 炭素系充填剤をさらに含んでいる請求項1から5のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 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6に記載のゴム組成物。
- 上記基材ゴム100質量部に対する上記炭素系充填剤の配合量が、50質量部以下である請求項6又は7に記載のゴム組成物。
- ショアA硬度Haが20以上88以下である請求項1から8のいずれか1項に記載のゴム組成物。
- 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9に記載のゴム組成物。
- 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9又は10に記載のゴム組成物。
- 上記中空ボールがテニスボールである請求項1から11のいずれかに記載のゴム組成物。
- ゴム組成物からなる中空のコアを備えており、
上記ゴム組成物が、基材ゴムと、無機充填剤とを含んでおり、重合物フィラーを含まず、
上記無機充填剤が、クレー、タルク、マイカ及び珪藻土からなる群から選択される1又は2種以上であり、この無機充填剤の、窒素ガス測定によるBET比表面積が0.2m 2 /g以上100m 2 /g以下であり、平均粒子径D 50 が0.01μm以上50μm以下であり、
JIS K0129に準拠した熱重量分析により、空気雰囲気下で、上記ゴム組成物の、室温から650℃までの重量減少率TGA650と、室温から850℃までの重量減少率TGA850が測定されるとき、上記重量減少率TGA650が63%以上99%以下であり、上記重量減少率TGA850とTGA650との差(TGA850-TGA650)が、0%以上7%以下である中空ボール。
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