JP2005087315A - 気体充填型スポーツ用ボール - Google Patents

Abstract

【課題】 優れたノンスリップ性と表面摩耗強度などの十分な機械的強度を有し、バスケットボール、アメリカンフットボール、ラグビーボール等のボール用素材の分野において特に好適に利用できる、気体充填型スポーツ用ボールを提供する。
【解決手段】 繊維基材の表層に高分子重合体層を有するシートで被覆されたスポーツ用ボールあって、該高分子重合体層は、一次凸部と該一次凸部の上面に形成された二次凹凸部を有し、該一次凸部は、その平均高低差（Ａ）が５０〜１０００μｍで、その上面の投影面積が１〜３００ｍｍ²であり、該二次凹凸部は、その平均高低差（Ｂ）が５〜２００μｍで、その凸部同士の平均間隔が１００〜５００μｍであり、かつＡ≧Ｂであることを特徴とする気体充填型スポーツ用ボールである。
【選択図】なし

Description

本発明は気体充填型スポーツ用ボールに関するものである。さらに詳しくは、本発明は、十分な表面摩耗強度を有し、かつ一次凸部の上面に二次凹凸部を形成することにより、ボールをつかむ手の指紋の微細な凹凸とかみ合わせることで優れたノンスリップ性を発揮することができる、バスケットボール等の気体充填型スポーツ用ボールに関するものである。

気体充填型スポーツ用ボールの表面素材として、これまで数多くの皮革様シートが天然皮革の代替として提案されてきた。特に、手でボールに触れるようなスポーツ用ボールの場合、ボール用素材にはノンスリップ性が要求されるものが多く、ノンスリップ性を有する皮革様シートを得る方法として、各種の方法が提案されている。
例えば、分子中に水酸基を有するポリウレタン樹脂、分子中に水酸基を有する液状ゴム、無機または有機充填剤、及びイソシアネートプレポリマーを配合した被膜用組成物をシート表面にコートする方法が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１の方法では、手に発生する汗はコート面である程度は吸収されるものの、その吸収限度を超えるとその性能を発揮できないため、長時間の連続使用には適していない。また汗を吸収した樹脂等は、可塑化され当初の触感と異なるものとなり、連続使用には向かない。

また、不織布にゴム弾性を示す樹脂を含浸固化させ、その中間層でスライスした滑り止め材が提案されている（特許文献２参照）。
しかし、特許文献２の滑り止め材では、非常に多くのタックがあり、柔らかいために表面強度が低く、特にバスケットボール等のハードな使用には耐えない。
さらに、ゴム系素材にゼラチンを混入して加熱し発泡成形した後、その成形物の表面スキン層の一部を取り除き、表面のゼラチンを熱水で除去して表面を多孔構造とする合成皮革材が提案されている（特許文献３参照）。
しかし、特許文献３の皮革材も、摩耗強度が不足しており、耐久性を要するボール用素材としての使用には適さない。
さらに、多孔構造の微細凹凸を有する表面層を得る方法として、表面に凹凸が形成された離型基材上に水溶性の無機微粒子と２液型ウレタン樹脂とイソシアネート系硬化剤とを含有する分散液を塗布して基材と積層し、該２液型ウレタン皮膜が硬化した後に前記離型基材を剥離して、水溶性の無機微粒子を水抽出して、凹凸模様の凸部に微細凹凸を有する多孔構造の表面層を得る方法が提案されている（特許文献４参照）。
しかしながら、特許文献４の方法においても、摩耗強度が不足していると共に表面の微細凹凸が丸みを帯びて不規則に発現している為、ボール用素材として使用した場合に良好なグリップ性を得ることは出来ない。

また、多孔質弾性体および浸透剤からなる多孔質基体層とその表面に形成された多孔質表面層からなり、該多孔質表面層の表面には、ミクロホールがありその内部には浸透剤が存在しているボール用皮革様シート（特許文献５参照）や、ポリウレタンを含有する繊維素材の表面にポリウレタンの湿式凝固被覆層が積層され、該被覆層表面に複数の突起と突起間の谷を有し、該突起の側面が開孔している吸汗性を有するボール用素材（特許文献６参照）が提案されている。
しかし、特許文献５及び６の素材は、汚れが付きやすいために、長期間使用しているとさらに汚れがつき、効果が極端に落ち、使用に耐えなくなる。
また、基体層およびその表面に形成された立毛面からなり、かつ該基体層表面には内部に連通する孔を有している皮革様シートにおいて、その該立毛面には、スチレン−イソプレンブロック共重合体またはその水素添加物で代表されるノンスリップ性を付与する樹脂が非連続状に付与されている皮革様シートが提案されている（特許文献７参照）。
しかしながら、特許文献７の皮革様シートにおいては、スエード調の立毛面にノンスリップ性の樹脂が浸透しているために、ノンスリップ性の樹脂の効果が充分に発揮できないものである。
このような状況に鑑み、十分な表面摩耗強度と優れたノンスリップ性を有するのスポーツ用ボールの開発が望まれていた。

特公平７―３０２８５号公報（第２−３頁） 実開昭６３−１９７４７５号公報（第２−３頁） 特開昭６３−１５２４８３号公報（第２−３頁） 特開２００３−１９３３７７号公報（第２−４頁） 特開２０００−３２８４６５号公報（第２−３頁） 米国特許第６０２４６６１号明細書（第４−５頁） 特開平９―８７９７４号公報（第２−３頁）

本発明は、このような状況下で、優れたノンスリップ性と表面摩耗強度などの十分な機械的強度を有し、バスケットボール、アメリカンフットボール、ラグビーボール等のボール用素材の分野において特に好適に利用できる、気体充填型スポーツ用ボールを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために本発明者らは鋭意研究を行った結果、十分な機械的強度とハンドリング性に優れたシートの表面を、ボールをつかむ手の指紋の微細な凹凸とかみ合うように微細な凹凸部を設けることで、ノンスリップ性を発揮するスポーツ用ボールを提供できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は
（１）繊維基材の表層に高分子重合体層を有するシートで被覆されたスポーツ用ボールあって、該高分子重合体層は、一次凸部と該一次凸部の上面に形成された二次凹凸部を有し、該一次凸部は、その平均高低差（Ａ）が５０〜１０００μｍで、その上面の投影面積が１〜３００ｍｍ²であり、該二次凹凸部は、その平均高低差（Ｂ）が５〜２００μｍで、その凸部同士の平均間隔が１００〜５００μｍであり、かつＡ≧Ｂであることを特徴とする気体充填型スポーツ用ボール、
（２）繊維基材が、繊維絡合体と高分子弾性体からなる皮革様繊維基材である（１）に記載の気体充填型スポーツ用ボール、
（３）繊維基材が、３次元絡合不織布の内部に高分子弾性体が含浸されたものである（１）または（２）に記載の気体充填型スポーツ用ボール、
（４）前記二次凹凸部の全投影面積の割合がシート全体の面積比率で３０〜８５％である（１）〜（３）のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール、
（５）前記高分子重合体層を構成する樹脂がノンスリップ性を有する樹脂であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール、
（６）前記二次凹凸部の少なくとも凸部にノンスリップ性を有する樹脂が付与されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール、
（７）前記一次凸部の上面が凹部と異なる色調を有している（１）〜（６）のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール、及び
（８）（１）〜（７）のいずれか１項に記載のバスケットボール
を提供するものである。

本発明の気体充填型スポーツ用ボールは、十分な機械的強度を有し、かつハンドリング性に優れ、十分な表面摩耗強度を有するのはもちろんのこと、ボール表面の一次凸部の上面に形成された二次凹凸部がボールをつかむ手の指紋の微細な凹凸とかみ合うことで、単にボールの表面に一次凸部のみが存在する場合に比べてより優れたノンスリップ性を発揮できる。したがって、バスケットボール、アメリカンフットボール、ラグビーボール等のスポーツ用ボールに好適に使用可能である。

本発明に使用されるシートの繊維基材としては、特に制限はなく、天然皮革、編織物、あるいは不織布等の各種の繊維基材を使用することができる。編織物、あるいは不織布等を繊維基材として使用する場合は、必要に応じてこれらに高分子弾性体が含有されたものなども挙げられ、皮革様シートとして従来公知のものが何れも使用可能である。これらの中では、繊維絡合体と高分子弾性体からなる皮革様の繊維基材が好ましく、特に、繊維絡合体として使用する３次元絡合不織布の内部に高分子弾性体がスポンジ状態で含浸されているものが好ましい。これは、シートの表面に存在するノンスリップ性の二次凹凸模様部がボールをつかむ手の指紋の微細な凹凸とかみ合い、シート表面のタッチ、風合いが柔軟であり、ある程度の反発性を有していることによりノンスリップ性が向上するからである。

繊維基材となる編織物、あるいは不織布等を構成する繊維としては、ボールの表面素材として要求される機械物性を満足できれば、従来公知の天然繊維、合成繊維、半合成繊維の中から何れであっても使用可能である。工業的には公知のセルロース系繊維、アクリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維等が単独または混合したものが品質安定性、価格等の面から好ましく使用される。本発明においては、特に限定されるものではないが、より天然皮革に近い柔軟な風合いを実現できる極細繊維が好ましく、平均繊度が０．３ｄｔｅｘ以下、特に０．１ｄｔｅｘ以下であり、また０．０００１ｄｔｅｘ以上の平均繊度を有するような極細繊維が好ましく用いられる。
このような極細繊維を得る方法としては、（ａ）目的とする平均繊度の極細繊維を直接紡糸する方法、及び（ｂ）一旦目的とする繊度より太い極細繊維発生型繊維を紡糸し、次いで目的とする平均繊度の極細繊維に変成する方法が挙げられる。
極細繊維発生型繊維を経由して極細繊維を得る方法（ｂ）としては、相溶性を有していない２種以上の熱可塑性ポリマーを複合紡糸または混合紡糸し、この繊維から該ポリマーの少なくとも一成分を抽出除去又は分解除去、あるいは構成ポリマーの界面でポリマーを分割剥離する方法が一般的である。少なくとも一成分を除去するタイプの極細繊維発生型繊維の代表的な繊維の形態としては、いわゆる「海島型繊維」と呼ばれるものや、「多層積層型繊維」などが挙げられる。
海島型繊維の場合には海成分ポリマーを抽出除去又は分解除去することにより、また多層積層型繊維の場合には少なくとも何れかの積層成分ポリマーを抽出除去又は分解除去することにより、残った島成分からなる極細繊維束が得られる。また、構成ポリマーの界面で剥離分割するタイプの極細繊維発生型繊維の代表的な繊維の形態としては、いわゆる花弁状積層型繊維や多層積層型繊維などが挙げられ、物理的処理、あるいは化学的処理により積層する異種ポリマー間の界面で相互に剥離させることにより極細繊維束が得られる。

海島型繊維または多層積層型繊維の島成分ポリマーとしては、溶融紡糸可能で、強度等の繊維物性を十分に発揮するポリマーであって、紡糸条件下で海成分ポリマーより溶融粘度が大きく、かつ表面張力が大きいポリマーが好ましい。このような島成分ポリマーとしては、例えばナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６１０、ナイロン−６１２等のポリアミド系ポリマー、およびこれを主体とする共重合体、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系ポリマー、およびこれを主体とする共重合体等が好適に用いられる。
また海島型繊維または多層積層型繊維の海成分ポリマーとしては、島成分ポリマーよりも溶融粘度が低く、島成分との溶解性、分解性を異にし、海成分の溶解、除去に用いられる溶剤または分解剤等への溶解性が大きく、島成分との相溶性の小さいポリマーが好ましい。例えばポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、変性ポリスチレン、変性ポリエステルなどが好適に用いられる。

繊度０．３ｄｔｅｘ以下の極細繊維を好適に発生させる極細繊維発生型繊維、すなわち海島繊維の好適な海島体積比率は、海／島＝３０／７０〜７０／３０の範囲であり、好ましくは４０／６０〜６０／４０の範囲である。海成分が３０％未満では、溶剤または分解剤などで溶解または分解除去する成分が少なすぎるため、得られる皮革様シートの柔軟性を十分に発現させることが困難であり、柔軟剤等の処理剤を過剰に使用するなどの対策が必要となるが、過剰量の処理剤使用は、引裂き強力などの機械的物性の低下、他の処理剤への影響、タッチへの影響、耐久性の悪化などの諸問題を生じるために好ましくない。海成分が７０％を越える場合は、溶解または分解除去後の島成分からなる繊維の絶対量が少なすぎるため、得られる皮革様シートはボール用素材の基材として充分なレベルの機械的物性を安定的に確保することが困難であり、また溶解または分解除去する成分が多いことは除去不良による品質の斑や、多量に発生した除去成分の処理などの問題を生じるとともに、生産速度やコスト面などの生産性の観点からも不適切であり、工業的に望ましい形態ではない。

繊維絡合体として好ましく使用される３次元絡合不織布を製造する方法は、ボール用素材の基材に適した重さや緻密さなどが得られる方法であれば特に限定されず、従来公知の諸方法により製造可能である。使用する繊維としては短繊維を使用する不織布でも長繊維を使用する不織布でもよい。ウェッブ形成方法としては、カード法、抄紙法、スパンボンド法など従来公知の方法であれば何れも使用可能であり、ウェッブの絡合方法としては、ニードルパンチ法、スパンレース法など従来公知の諸方法を単独、あるいは組み合わせることが可能である。

上記の諸方法の中でも、特に好ましい方法は、紡糸して得られる繊維を１．５〜５倍程度に延伸した後、機械捲縮を付与し、３〜７ｃｍ長程度にカットして短繊維とした後、これをカードで解繊してウェッバーを通して所望の緻密さのウェッブを形成し、得られたウェッブを所望の重さに積層し、次いで、１つあるいは複数のバーブを有するニードルを使用し、３００〜４０００パンチ／ｃｍ²程度でニードルパンチングすることにより厚み方向に繊維を絡合させる方法である。

次いで、得られた３次元絡合不織布などの繊維絡合体に、必要に応じて高分子弾性体を含浸させる。含浸させる方法としては、高分子弾性体の溶液または分散液を繊維絡合体にディップニップ法、ナイフコート法、バーコート法、ロールコート法、スプレーコート法などの公知の方法を単独、あるいは組み合わせて含浸し、乾式法や湿式法によってスポンジ状に多数の空隙を生じるように高分子弾性体を凝固させる。高分子弾性体としては、皮革様シートの製造に一般的に用いられている従来公知の高分子弾性体が何れも使用可能であり、例えばポリウレタン系樹脂、ポリエステル系エラストマー、ゴム系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、ポリアミノ酸系樹脂、シリコン系樹脂、およびこれらの変成物、共重合物、あるいは混合物等が好適な例として挙げられる。
これらの高分子弾性体は、水分散液あるいは有機溶剤溶液として繊維絡合体に含浸した後、水分散液を使用する場合は主に乾式法、有機溶剤溶液を使用する場合は主に湿式法により、スポンジ状に凝固させる。水分散液を使用する場合は、感熱ゲル化剤を添加しておくと、乾式法、あるいはこれにスチーミングや遠赤外加熱などの方法を組み合わせることで厚み方向により均一な凝固が可能であり、また有機溶剤を使用する場合は、凝固性調整剤を併用することで、より均一な空隙を得ることもできるため好ましく採用される。繊維絡合体、とりわけ３次元絡合不織布に含浸した高分子弾性体をスポンジ状に凝固させることにより、天然皮革に類似した風合いやボール用および手袋用素材に適した諸物性を有する基材を得ることができる。

本発明においては、上記した繊維絡合体に含浸する高分子弾性体の中でも、繊維絡合体との複合状態における風合いや諸物性のバランスなどの点から、ポリウレタン系樹脂が好ましく使用される。
ポリウレタン系樹脂の代表例としては、例えば、平均分子量５００〜３０００のポリエステルジオ−ル、ポリエーテルジオール、ポリエステルエーテルジオール、ポリラクトンジオール、ポリカーボネートジオールなどから選ばれた少なくとも１種類のポリマージオールと、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの芳香族系、脂環族系、脂肪族系の有機ジイソシアネートなどから選ばれた少なくとも１種の有機ジイソシアネートと、ジオール、ジアミン、ヒドロキシアミン、ヒドラジン、ヒドラジドなどの活性水素原子を少なくとも２個有する低分子化合物から選ばれた少なくとも１種類の鎖伸長剤とを所定のモル比で反応させることにより得られる各種のポリウレタンが挙げられる。ポリウレタンは、必要に応じて、複数種のポリウレタンを混合したものを用いてもよく、また合成ゴム、ポリエステルエラストマー、ポリ塩化ビニルなどの重合体を添加して得た重合体組成物として使用することもできる。

繊維として、上記の極細繊維発生型繊維を使用する場合には、高分子弾性体溶液または分散液を含浸、凝固させた後の複合シートの段階で、あるいは含浸、凝固させる前の繊維シートの段階で、極細繊維化処理することで極細繊維発生型繊維を極細繊維束に変成することにより、極細繊維絡合体と高分子弾性体からなる皮革様の繊維基材が得られる。複合シートの段階で極細繊維化処理をした場合には、特に海島型繊維であれば、海成分ポリマーが除去されて極細繊維束と高分子弾性体との間に空隙が生じ、高分子弾性体による極細繊維束の拘束が弱くなるので、皮革様基材の風合いがより柔らかくなる傾向にあり、この方法は本発明において好ましく採用する方法である。
一方、繊維シートの段階で極細繊維化処理をした場合には、高分子弾性体により極細繊維束が強く拘束されるため、皮革様基材の風合いがより硬くなる傾向にあるものの、皮革様基材中の高分子弾性体比率を少なくすることで硬くなる傾向は抑えることが十分に可能であり、繊維の比率がより高い場合に得られる充実感のあるしっかりした風合いを目的とする場合には好ましい方法でもある。

繊維基材の厚さは目的とするボールの種類や必要とされる物性、風合いなどに応じて任意に選択でき、特に限定されるものではないが、好ましくは０．４〜３．０ｍｍである。厚さが０．４ｍｍ未満だと、ボール用素材として必要な物性を確保することが困難であり、一方、厚さが３．０ｍｍを越えてもボール用素材としてのデメリットは特にないが、ボール自体が重くなる点で好ましいとは言えない。
また、繊維基材における繊維と高分子弾性体との質量比は、物性や風合いの調節のために適宜選択すればよく、本発明の本質的な意味において特に限定されるものではない。ボール用、手袋用素材の風合いとして一般的に好まれるような皮革様の繊維基材としては、上記した複合シートの段階で極細繊維化する場合は、繊維／高分子弾性体の質量比は３５／６５〜６５／３５、好ましくは４０／６０〜６０／４０の範囲であり、一方、繊維シートの段階で極細繊維化する場合は、繊維／高分子弾性体の質量比は６５／３５〜９５／５、好ましくは６０／４０〜９０／１０の範囲である。

繊維基材の表面に高分子重合体層を形成する方法としては、各種の方法を採用できる。例えば、高分子重合体の分散液、溶液あるいは溶融液を、基材表面とナイフ、バー、ロールなどとの間に設定した一定のクリアランスで規制した量だけ連続的に基材表面に塗布し、乾式法でフィルム状態に乾燥または多孔質状態に凝固、乾燥させる方法、湿式法で多孔質状態に凝固、乾燥させる方法あるいは溶融造面する方法が挙げられる。
本発明において、高分子重合体層の一次凸部または二次凹凸部をエンボスロールまたは平板エンボス等を用いて形成する場合は、高分子重合体層が多孔質状態となっていることが好ましく、乾式法または湿式法で凝固、乾燥させる方法が好ましい。また、二次凹凸部をグラビアロールや離型紙を用いた転写方式で形成する場合は、特に制限はないが、表面タッチや風合いの点から乾式法または湿式法で凝固、乾燥させる方法が好ましい。凝固、乾燥の方法としては、分散液を使用する場合は、発泡剤などの添加剤を使用し乾式法により凝固、乾燥を連続的に実施する方法が一般的であり、溶液を使用する場合は、高分子重合体の貧溶剤を含む処理液を塗布、あるいは処理浴内へ浸漬することにより高分子重合体を多孔質状態で凝固させる方法が一般的で好ましい方法である。
繊維基材として、繊維絡合体と高分子弾性体からなる繊維基材を採用する場合は、基材に含浸させる高分子弾性体の凝固と高分子重合体層（多孔質表面層）を形成する高分子重合体の凝固とが同時に完了するような方法を採用すると、凝固後の乾燥を１回で済ませることができる上、得られた皮革様シートにおいて繊維基材と高分子重合体層（多孔質表面層）との一体感が得られやすいので、本発明において好ましく採用される方法である。

また、繊維基材の表面に高分子重合体層を形成する他の方法としては、高分子重合体の分散液、あるいは溶液を、一旦フィルムや離型紙などの転写剥離シートに所定量塗布して、前記と同様の方法にて高分子重合体をフィルム状態に乾燥または多孔質状態に凝固、乾燥した後、これを繊維基材上に接着剤を介して接着するか、あるいは高分子重合体の溶剤を含む処理液を使用して再溶解により接着するなどして一体化させ、その後で剥離転写シートを剥離する方法などが挙げられる。また、高分子重合体の分散液、あるいは溶液を、同様に一旦転写剥離シートに所定量塗布した後、乾燥または凝固させる前、あるいは途中で基材を貼り合わせて凝固と同時に高分子重合体層と基材とを一体化させる方法も採用可能である。

表面層となる高分子重合体層を形成する高分子重合体としては、ノンスリップ性を有する樹脂であることが好ましく、合成ゴム、ポリエステルエラストマー、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン系樹脂等が使用可能である。これらの中でも、弾性、ソフト性、耐摩耗性、多孔質状態の形成性などのバランスの点から、繊維絡合体に含有させる高分子弾性体と同様にポリウレタン系樹脂が好適に用いられる。
ポリウレタン系樹脂としては、平均分子量５００〜３０００のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルエーテルジオール、ポリラクトンジオール、ポリカーボネートジオールなどから選ばれた少なくとも１種類のポリマージオールと、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの芳香族系、脂環族系、脂肪族系の有機ジイソシアネートなどから選ばれた少なくとも１種の有機ジイソシアネートと、ジオール、ジアミン、ヒドロキシアミン、ヒドラジン、ヒドラジドなどの活性水素原子を少なくとも２個有する低分子化合物から選ばれた少なくとも１種類の鎖伸長剤とを所定のモル比で反応させることにより得られる各種のポリウレタンが挙げられる。また、必要に応じて複数種のポリウレタンを混合したものを用いてもよく、また合成ゴム、ポリエステルエラストマー、ポリ塩化ビニルなどの重合体を添加して得られる、ポリウレタンを主体とした重合体組成物として使用することもできる。主体として用いられるポリウレタンとしては、耐加水分解性、弾性などの点で、ポリテトラメチレングリコールに代表されるポリエーテル系のポリマージオールを主体として使用したものが好ましく用いられる。

繊維基材上に塗布する高分子重合体の溶液、あるいは分散液には、着色剤、耐光剤、分散剤などの添加剤が、単独あるいは複数種が組み合わされて目的に応じて適宜添加される。また、その他の添加剤として、多孔質の形状を制御するために、乾式発泡させる場合の発泡剤の他にも、湿式凝固させる場合の凝固調節剤などを必要に応じて選択し、単独あるいは数種を組み合わせて添加することも好ましい。

高分子重合体としてポリウレタンを使用した場合、ポリウレタンを主体とする溶液を繊維基材上に塗布した後、ポリウレタンの貧溶剤を含む処理浴中に浸漬することで、ポリウレタンを多孔質状態に凝固させることができる、ポリウレタンの貧溶剤としては、代表的には水が好ましく用いられるが、処理浴としては貧溶剤である水にジメチルホルムアミド等のポリウレタンの良溶剤を混合して用いると、その混合比率を適宜設定することにより凝固状態、即ち多孔質状態や形状などが制御可能であり、好ましく採用される方法である。

本発明の高分子重合体層に形成される一次凸部の平均高低差（Ａ）は、５０〜１０００μｍであり、好ましくは７０〜５００μｍである。一次凸部の平均高低差が５０μｍに満たない場合は、掌でボールを把持した際にボール表面に指先の力が均一に分散するため、一次凸部の上面に二次凹凸部を形成した場合においても良好なノンスリップ性は得られない。平均高低差（Ａ）が１０００μｍを超えた場合、ノンスリップ性は良好となるが、ボールとして使用した際の耐摩耗性が低下する。なお、本発明でいう平均高低差とは、凹凸部の凸部の最も高い部分と凹部の最も深い部分の高低差を断面写真にて測定し、１０点の測定値を平均した値をいう。
また、一次凸部の上面の投影面積は１〜３００ｍｍ²であり、好ましくは１〜１００ｍｍ²、更に好ましくは１〜５０ｍｍ²である。一次凸部の上面の投影面積が１ｍｍ²に満たない場合は、ノンスリップ性は良好となるが、シャープな二次凸部を付与することが困難になると共に、ボールとして使用した際の耐摩耗性が低下する。一次凸部の上面の投影面積が３００ｍｍ²を超えた場合、掌でボールを把持した際に、一本の指先で把持する一次凸部の個数が減少し、ボール表面に指先の力が均一に分散するため、一次凸部の上面に二次凹凸部を形成しても良好なノンスリップ性は得られない。
ここで、一次凸部の上面の投影面積とは、一つ一つの一次凸部の高低差の最も大きい部分をとらえて、それを凸部の高さ（Ｌ）とし、底部から３分の１の高さ（Ｌ／３）におけるその一次凸部の投影面積（断面積）をいう。二個以上の一次凸部が部分的に重なりあっているような場合は、重なり合っている部分の投影面積が一次凸部一つの投影面積の２５％以下であれば、重なり合った一次凸部の一つ一つをそれぞれ一次凸部とする。
一次凸部の全投影面積の割合は、シート全体の投影面積比率で３０〜８５％であり、好ましくは４０〜７０％である。

本発明の高分子重合体層に一次凸部を施す方法としては、平均高低差（Ａ）が５０〜１０００μｍ、上面の投影面積が１〜３００ｍｍ²である一次凸部を安定的に付与可能な方法であれば、従来公知の方法が何れでも採用可能であり、例えばエンボスロールを用いて賦形する方法、平板エンボスを用いて賦形する方法、離型紙を用いて賦形する方法等がある。但し、平板エンボスを使用する方法は連続処理には不向きなので大量生産を前提とした場合には問題があり、離型紙を使用する方法は凹凸部の高低差としては実質的に２００〜３００μｍ程度が限界であり、しかも限界に近い高低差の場合には凹凸部のシャープさが不足する傾向にある上、これを解決するために離型紙の裏面側から押圧すると大きな押圧が必要となるため風合いがより硬くなる傾向にある。従って、それらの方法の中でも、エンボスロールにより賦形する方法がより好ましい方法である。

エンボスロールを使用して、高分子重合体層に平均高低差（Ａ）が５０〜１０００μｍ、上面の投影面積が１〜３００ｍｍ²である一次凸部を付与する場合は、使用するロールのシボ深さとロールの温度、圧力、時間の条件を適宜設定して行うことができる。これらの条件は、特に制限されないが、ロールのシボ深さ８０〜１１００μｍ、ロール温度１５０〜１８０℃、プレス圧５〜５０ｋｇ／ｃｍ、時間１０〜１２０秒間の範囲で調整し、希望のエンボスシボ深さを得ることができる。
また、着色処理としてはエンボス処理の前、後のいずれかでも可能であるが、エンボス処理での変色性を考慮すればエンボス前に着色処理を行うことが良好である。着色剤としては、耐熱性、耐光性、摩擦堅牢度の点から顔料が最良である。着色剤の処理方法としては、グラビア法、染色方法、リバースコート、ダイレクトコート等の方法があるが、生産性、コスト等を考慮すればグラビア法が最適である。

本発明における二次凹凸部の形状については、あらゆる方向についてのノンスリップ性を均一に得るため、格子状、同心円状、放射状等の、２方向以上の直線または曲線上に配列された点または線からなるものであることが好ましい。
図１〜８は、本発明における二次凹凸部の一例を示す平面模式図である。図１及び２は、直線部分が二次凹凸部の凸部を示し、図３は、円周部分が二次凹凸部の凹部を示し、図４及び５は、塗りつぶし部分が二次凹凸部の凸部を示し、図６〜８は、塗りつぶし部分が二次凹凸部の凹部を示す。

二次凹凸部の平均高低差（Ｂ）は５〜２００μｍであり、好ましくは、１０〜１５０μｍである。凹凸の深さが５μｍに満たない場合、ボールを把持する手の指紋との引っ掛りが不十分となる。凹凸の深さが２００μｍを超える場合は、シャープな凹凸模様を付与することが困難となると共に、審美性の乏しい外観となり好ましくない。
二次凹凸部の凸部の平均間隔は１００〜５００μｍであり、好ましくは１１０〜３５０μｍである。凹凸部の凸部の平均間隔が１００μｍに満たない場合、このボールをつかむ手の指紋の微細凹凸の間隔と比較して狭すぎるため、良好なノンスリップ性を得ることは出来ない。凸部の平均間隔が５００μｍを超える場合は、指紋の凹凸模様との引っ掛り部分が減少するため良好なノンスリップ性を得ることは出来ない。ここで、図６及び７のように二次凹凸部が放射線状に配列されている場合の二次凹凸部の凸部の間隔は、一つの一次凸部の上面における最大間隔と最小間隔の平均距離である。
二次凹凸部の全投影面積の割合は、一次凸部と同様にシート全体の面積比率で３０〜８５％であり、特に４０〜７０％であることが好ましい。二次凹凸部の面積比率が３０％に満たない場合は、このボールをつかむ手の指紋の微細凹凸とかみ合う部分が不足し、良好なノンスリップ性を得ることは出来ず、８５％を超える場合は、隣接する一次凸部間の間隔が狭くなりすぎ一次凸部を付与した効果が得られなくなり、良好なノンスリップ性が得られない。

一次凸部の上面に二次凹凸部を形成する方法としては、従来公知の方法が採用可能であり、例えばエンボスロールを用いて賦形する方法、平板エンボスを用いて賦形する方法、離型紙を用いて賦形する方法、グラビアロールを用いて高分子重合体樹脂を転写する方法を用いることができる。１５０〜５０メッシュ（塗布量１５〜２５ｇ／ｍ²）のグラビアロールを用いて微細凹凸模様を付与する場合は、通常のグラビア転写に用いる固形分５〜１０％、粘度０．５〜２．０ｄＰａ・ｓの溶液を用いた場合には、粘度が低いためシャープな二次凹凸部を安定的に得ることは困難であり、かつ固形分比率が低いために５μｍ以上の深さも安定的に得られない。深さ５μｍ以上のシャープな二次凹凸部を得るためには、機械固形分２０〜３５％、粘度２．０〜３．５ｄＰａ・ｓの高分子重合体溶液を用いる必要がある。

本発明においては、前記二次凹凸部の少なくとも凸部にノンスリップ性を有する樹脂を塗布して、ノンスリップ性を付与することができる。このようなノンスリップ性を付与する樹脂としては、ブタジエン、イソプレンなどのゴム系モノマーを重合した樹脂、アクリルモノマーを重合したアクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマーなどの溶剤型ポリマーおよびエマルジョン型ポリマーが好ましく、またそれらのノンスリップ性を付与する樹脂に他の種類のポリマーを組み合わせてもよい。また上記モノマーと他のモノマーをブロック共重合させたものでも良い。
またノンスリップ性を付与する樹脂には、ポリテルペン樹脂、石油系炭化水素樹脂など公知の粘着付与剤を添加しても良い。また無機又は有機の粒子や粉体等を添加することによりノンスリップ性を調節することも可能である。さらに軟化剤、充墳剤、老化防止剤などを、表面の摩擦抵抗が低下しない範囲であれば表面樹脂に添加してもよい。
ノンスリップ性を付与する樹脂を塗布する方法としては、非連続状態にて塗布する方法が用いられる。具体的な方法としては、グラビアロールを用いて転写する方法、スプレー法による塗布、ナイフコートなど表面に一定の厚みを持って全面にコートする方法、工程紙など基材に樹脂を全面塗布して製膜し、接着層を介して基体層に接着する方法、押し出し機からダイを通じて基体層上に均一に押し出して表面に製膜する方法等がある。

本発明のスポーツ用ボールは、十分な機械的強度を有し、かつハンドリング性に優れ、十分な表面摩耗強度を有するのはもちろんのこと、優れたノンスリップ性を発揮可能であり、バスケットボールやアメリカンフットボール、ラグビーボール等のスポーツ用ボールに好適である。

次に本発明を具体的に実施例で説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部及び％はことわりのない限り質量に関するものである。

実施例１
島成分が６−ナイロンであって、海成分が高流動性低密度ポリエチレン（海成分／島成分比率＝５０／５０）からなる海島型混合紡糸繊維を溶融紡糸した。得られた繊維を延伸、クリンプ、カットして、３．５デニール、カット長さ５１ｍｍのステープルを得た。このステープルをカードに通し、クロスラッパー方式によりウエブとし積層した。次に針に１箇所のバーブのついたフェルト針を用いて９８０Ｐ／ｃｍ²の針刺し密度でニードルパンチして目付４５０ｇ／ｍ²の不織布を得た。この不織布を加熱乾燥、プレスして表面を平滑にした後に１６％のポリエーテル系ポリウレタンのジメチルホルムアミド（ＤＭＦと略す）溶液を含浸し、ＤＭＦ水溶液で凝固し、湯洗、熱トルエンで繊維中のポリエチレンを抽出除去し、６−ナイロンの極細繊維と多孔質状のポリウレタンからなる人工皮革様の繊維基材を得た。

この人工皮革様の繊維基材の表面にポリエーテル系ポリウレタン（大日本インキ化学工業株式会社製、ＭＰ−１０５）の固形分２０％ＤＭＦ溶液を４００ｇ／ｍ²塗布し、水中で凝固して多孔表面層となった高分子重合体層を形成した。その上に、茶色顔料を含むエーテル系ポリウレタンインクで着色し、バスケットボール用エンボスロールを使用して、温度１７０℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ、処理速度１ｍ／分で型押しを行って、直径１．８ｍｍの円形の凸部の平均高低差（Ａ）が２００μｍで、その上面の投影面積が２．５ｍｍ²で、凸部の全投影面積が基材シートの全投影面積の５０％である一次凸部を形成した。得られた一次凸部の上面のみを、先に着色した色にカーボンブラックを添加して黒味方向に色調を変化させたエーテル系ポリウレタンインクで着色した。
次に、その上に、エンボスロールを用いて、温度１５０℃、圧力１．５ｋｇ／ｃｍ、処理速度２ｍ／分で型押しを行って二次凹凸部を形成した。二次凹凸部は、平均高低差（Ｂ）１５μｍで、その凸部同士の平均間隔が１７０μｍで、二次凹凸部の全投影面積の割合が基材シートの全表面積の５０％であった。この二次凹凸部に、ノンスリップ性を付与する樹脂としてポリカーボネート系ポリウレタン（株式会社セイコー化成製、Ｕ−５８１１）を用いて、１５０メッシュのロールにより２段塗布した。
以上により得られたシートで被覆したバスケットボールを作製したところ、一次凹凸の凹部と凸部で色調が異なって見え、バスケットボールとしては非常に高級感のある外観であり、バスケットボールの試合に使用したところ、長期間使用しても、良好なノンスリップ性を維持していた。

比較例１
実施例１において、一次凸部とその上面に異なる色調を付与しない、さらに二次凹凸部を付与しない以外は、同様の条件で処理した。得られたシートを表面に有するバスケットボールを作成して使用したところ、非常に滑りやすいものであった。

比較例２
実施例１において、二次凹凸部を付与しない以外は同様の条件で処理した。得られた皮革様シートは、表面のヌメリ感はあるものの、バスケットボールを作成して使用したところ滑りやすくノンスリップ性は不十分であった。

比較例３
実施例１において、一次凸部とその上面に異なる色調を付与しない以外は同様の条件で処理した。得られた皮革様シートは、表面のヌメリ感はあるものの、バスケットボールを作成して使用したところ非常に滑りやすくノンスリップ性は不十分であった。

比較例４
実施例１において、エンボス処理の速度を４ｍ／ｍｉｎとして一次凸部の平均高低差を３０μｍとした以外は同様の条件で処理した。得られた皮革様シートは、表面のヌメリ感はあるものの、バスケットボールを作成して使用したところノンスリップ性は不十分であった。

比較例５
実施例１において、二次凹凸部の凸部の平均間隔が７０μｍのエンボスロールを用いて処理を行った以外は同様の条件で処理した。得られた皮革様シートは、表面のヌメリ感はあるものの、バスケットボールを作成して使用したところノンスリップ性は不十分であった。

実施例2
この実施例１で作製した人工皮革様の繊維基材の表面にポリエーテル系ポリウレタン（大日本インキ化学工業株式会社製、ＭＰ−１０５）の固形分２０％ＤＭＦ溶液を４００ｇ／ｍ²塗布し、水中で凝固して多孔表面層となった高分子重合体層を形成した。その上に、茶色顔料を含むエーテル系ポリウレタンインクで着色し、実施例１より凸部の面積の広いバスケットボール用エンボスロールを使用して、温度１８０℃、圧力８ｋｇ／ｃｍ、処理速度１．２ｍ／分で型押しを行って、直径３．８ｍｍの円形の凸部の平均高低差（Ａ）が１７０μｍで、その上面の投影面積が１１．１ｍｍ²で、凸部の全投影面積が基材シートの全投影面積の４８％である一次凸部を形成した。得られた一次凸部の上面のみを、先に着色した色にカーボンブラックを添加して黒味方向に色調を変化させたエーテル系ポリウレタンインクで着色した。
次に、その上に、エンボスロールを用いて、温度１５０℃、圧力１．５ｋｇ／ｃｍ、処理速度２ｍ／分で型押しを行って二次凹凸部を形成した。二次凹凸部は、平均高低差（Ｂ）１５μｍで、その凸部同士の平均間隔が１７０μｍで、二次凹凸部の全投影面積の割合が基材シートの全表面積の４５％であった。この二次凹凸部に、ノンスリップ性を付与する樹脂としてポリカーボネート系ポリウレタン（株式会社セイコー化成製、Ｕ−５８１１）を用いて、１５０メッシュのロールにより２段塗布した。
以上により得られたシートで被覆したバスケットボールを作製したところ、一次凹凸の凹部と凸部で色調が異なって見え、バスケットボールとしては非常に高級感のある外観であり、バスケットボールの試合に使用したところ、長期間使用しても、良好なノンスリップ性を維持していた。

及び 本発明における二次凹凸部の一例（直線部分が二次凹凸部の凸部）を示す平面模式図である。 本発明における二次凹凸部の一例（円周部分が二次凹凸部の凹部）を示す平面模式図である。 及び 本発明における二次凹凸部の一例（塗りつぶし部分が二次凹凸部の凸部）を示す平面模式図である。 ないし 本発明における二次凹凸部の一例（塗りつぶし部分が二次凹凸部の凹部）を示す平面模式図である。

Claims (8)

1. 繊維基材の表層に高分子重合体層を有するシートで被覆されたスポーツ用ボールあって、該高分子重合体層は、一次凸部と該一次凸部の上面に形成された二次凹凸部を有し、該一次凸部は、その平均高低差（Ａ）が５０〜１０００μｍで、その上面の投影面積が１〜３００ｍｍ²であり、該二次凹凸部は、その平均高低差（Ｂ）が５〜２００μｍで、その凸部同士の平均間隔が１００〜５００μｍであり、かつＡ≧Ｂであることを特徴とする気体充填型スポーツ用ボール。
2. 繊維基材が、繊維絡合体と高分子弾性体からなる皮革様繊維基材である請求項１に記載の気体充填型スポーツ用ボール。
3. 繊維基材が、３次元絡合不織布の内部に高分子弾性体が含浸されたものである請求項１または２に記載の気体充填型スポーツ用ボール。
4. 前記二次凹凸部の全投影面積の割合がシート全体の面積比率で３０〜８５％である請求項１〜３のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール。
5. 前記高分子重合体層を構成する樹脂がノンスリップ性を有する樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール。
6. 前記二次凹凸部の少なくとも凸部にノンスリップ性を有する樹脂が付与されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール。
7. 前記一次凸部の上面が凹部と異なる色調を有している請求項１〜６のいずれか1項に記載の気体充填型スポーツ用ボール。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のバスケットボール。
   
   
   

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