JPH048374A - 無圧テニスボールの中空コア用ゴム組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特定のハイシスポリブタジェンゴムをゴム成
分として使用した無圧テニスボールの中空コア用ゴム組
成物に関する。

〔従来の技術］ 従来、テニスボールの中空コア用ゴム組成物においては
、ゴム成分として天然ゴムが主に使用されていた。これ
は、天然ゴムが加工性・が良く、かつ加硫物の強度が優
れているという理由によるものである。

ところで、テニスボールには、中空コア内に空気あるい
はある種のガスを大気圧より０．６〜１．２ｋｇ／Ｃｊ
程度高い圧力で封入した加圧ボールと、コア内が大気圧
とほぼ同程度の圧力（大気圧よりＯ〜０．４ｋｇ／ｃｔ
ａ程度高い圧力のものも含む）の無圧ボールとがある。

加圧ボールでは、コア内に封入した空気またはガスの圧
力がボールの反撥性能や打球感（フィーリング）の向上
に寄与するので、ボールの反撥性能や打球感が良好であ
るが、コア内に封入した大気圧より高い圧力の空気また
はガスが外部との圧力差により、コア壁を透過して外部
に漏出し、数カ月内に圧力を失って、ボールの反撥性能
が低下し、ボールの飛びが低下して、テニスボールとし
て満足に使用できない状態になる。そのため、加圧ボー
ルでは、製造後一定期間内に使用するか、あるいは内部
圧力の低下を防止するために、使用直前まで加圧容器中
に保存しておく必要があり、不便さと高価につくという
欠点がつきまとう。

一方、無圧ボールでは、加圧ボールのようなコア内部の
圧力低下に基づく特性低下は生しないものの、コア内部
の圧力がボールの反撥性能や打球感に寄与することがな
いので、コアを構成するゴム組成物の反撥性能によって
ボールの反撥性能や打球感を生みださなければならず、
そのため、コアの厚みを厚くして、反撥性能や打球感を
向上させ、加圧ボールの反撥性能や打球感に近づけるよ
うにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、コアの厚みを厚くするだけでは、反撥性
能や打球感の向上に限界があり、また、重量面からも、
コアの厚みをある程度以上に厚くすることができないの
で、加圧ボールに近い反撥性能や打球感を得るためには
、コア用ゴム組成物自体を改良しなければならない。

コア用ゴム組成物の改良は、充填剤の検討によっても行
うことができるが、無圧ボールでは、加圧ボールに比べ
てコアの厚みが厚いので、そのふん、コアの比重を小さ
くしなければならず、そのため、充填剤の添加量が限ら
れるので、充填剤に顧るだけでは、コア用ゴム組成物を
改良することが困難である。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、無圧テニスボールのコア用ゴム組成物のゴム
成分として、シス−１，４−結合を９７重量％以上含有
するハイシスポリブタジェンで、Ｚ平均分子量が５×１
０６〜２×１０７のポリブタジェンゴムを使用すること
によって、無圧テニスボールの反撥性能を向上させ、打
球感を改良したものである。

上記のようなシス−１，４−結合を９７重量％以上含有
し、Ｚ平均分子量が５Ｘ１０”〜２×１０７のポリブタ
ジェンゴムを使用することによって、無圧テニスボール
の反撥性能を向上させ、打球感を改良することができる
のは、次の理由によるものである。

一般にポリブタジェンゴムは、反撥弾性が優れており、
その中でも、シス−１，４−結合の含有量の高いものは
ハイシスポリブタジェンと呼ばれ、特に反撥弾性が優れ
ている。

本発明において使用するポリブタジェンゴムは、このよ
うな反撥弾性が優れたシス−１，４−結合を９７重量％
以上含有するハイシスポリブタジェンのうち、２平均分
子量が５　ＸＩＯ”〜２×１０７のものであるが、Ｚ平
均分子量は高分子量の分子を重視した分子量であり、本
発明においては、このＺ平均分子量を５×１０６以上に
特定して、高分子量のゴム分子が多く含まれるようにし
、それによって、無圧テニスボールの反撥性能を向上さ
せ、打球感を改良しているのである。

上記２平均分子量が大きくなればなるほど、ポリブタジ
ェンゴムの反撥弾性は高くなるが、それに伴って、粘度
が高くなり、加工性が低下して、実用性を欠くようにな
るので、本発明においては、上記ポリブタジェンゴムの
Ｚ平均分子量の上限を２×１０７に特定して、実用性の
低下を招かない範囲内のものを使用することにしている
。

このようなシス−１，４−結合を９７重量％以上含有し
、Ｚ平均分子量が５×１０６〜２×１０７のポリブタジ
ェンゴムは、特にランタン系列希土類元素化合物系触媒
を用いて重合した場合に得られやすい。

ポリブタジェンのシス−１，４−結合の定量には、種々
の方法があるが、−ｉには”Ｃ−ＮＭＲ（核磁気共鳴）
またはＩＲスペクトル（赤外スペクトル）からモレ口（
ＭＯＲＥＲＯ）法によって求める方法が採用されている
ので、本発明においても、ＩＲスペクトルからモレロ法
によってシス−１，４〜結合を定量する方法を採用して
いる。

また、ゴムのＺ平均分子量は一般にＧＰＣ（ゲル透析ク
ロマトグラフィー）測定によって求められるので、本発
明においても、それを採用する。

本発明において、中空コア用ゴム組成物のゴム成分とし
ては、上記シス−１，４−結合を９７重量％以上含有し
、２平均分子量が５×１０６〜２×１０７のポリブタジ
ェンゴムだけを用いてもよいが、加工性を向上させるた
めに、ジエン系ゴムを一部併用してもよい。

このようなジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム、
ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジェンゴムなどが
挙げられる。

本発明における中空コア用ゴム組成物のゴム成分として
、上記特定のポリブタジェンゴムとジエン系ゴムとを併
用する場合、上記特定のポリブタジェンゴムが３０重量
％以上であることが必要である。すなわち、上記特定の
ポリブタジェンゴムがゴム成分中３０重量％以上含まれ
ていないと、無圧テニスボールの反撥性能を向上させ、
打球感を改良する効果が充分に発揮されない、そして、
上記特定のポリブタジェンゴムが３０重量％以上の範囲
で、ボールに要求される特性に応じて、上記特定のポリ
ブタジェンゴムとジエン系ゴムとの比率を決めればよい
。

本発明の無圧テニスボールの中空コア用ゴム組成物は、
上記ゴム成分のほかに、通常、硫黄あるいは有機硫黄加
硫剤、チアゾール系、スルフェンアミド系、グアニジン
系などの加硫促進剤の１種または２種以上、加硫促進助
剤としての酸化亜鉛とステアリン酸、さらには、塩基性
炭酸マグネシウム、ハードクレー、クレー類、軽炭、セ
ルロースパウダー、ホワイトカーボン（シリカ）、木粉
などの無機または有機充填剤が配合される。無圧テニス
ボールのコアの場合は、コアが加圧テニスボールの場合
より厚くなるので、充填剤には比重の軽いものを使用す
ることが好ましい、また、硬さを出すため、ハイスチレ
ン樹脂を添加してもよい、基本的な中空コア用ゴム組成
物を例示すると、例えば、ゴム１００重量部に対し、充
填剤２０〜７０重量部、酸化亜鉛１〜１５重量部、ステ
アリン酸０．５〜２重量部、硫黄または有機硫黄加硫剤
２〜５重量部、加硫促進側１〜ＩＯ重量部を添加したゴ
ム組成物であり、また、硬さを増す必要がある場合には
、これらに、ハイスチレン樹脂を１〜２０重量部重量部
加すればよい。

コアの厚みは、通常、４．０〜５．０−にされる。

このコアの厚みそのものは従来の無圧テニスボールにお
けるコアの厚みと同じである。

また、無圧テニスボールの作製にあたってのコア用ゴム
組成物の調製のための混練、調製されたゴム組成物から
のコアの成形、さらに該コアを用いてのボールの成形な
ども、従来と同様の掻作で行うことができる。

例えば、コア用ゴム組成物の調製のための混練は、硫黄
（または有機硫黄加硫剤）と加硫促進剤以外の配合剤と
ゴムとをパンバリミキサーで混練し、硫黄（または有機
硫黄加硫１ｆｑ）と加硫促進剤はロール上で上記の混練
物に添加して混練することによって行われる。また、コ
アの成形は、調製されたゴム組成物をシート状にし、押
出機でロッド状に押出成形して、ハーフシェル用金型に
入れ、金型内で加圧成形してハーフシェルを作製し、得
られたハーフシェルを中空の球体が形成されるように２
個向かい合わせに貼り合わせ、コア用金型内で圧縮成形
することによって行われる。

さらに、上記コアを用いてのボールの成形は、上記コア
に例えばメルトンカバーを被覆し、ボール用金型内で圧
縮成形することによって行われる。

【実施例〕

つぎに実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜７、比較例１〜６および対照例１まず、第１
表に実施例および比較例で用いるポリブタジェンゴムの
ミクロ構造とＧＰＣ測定から得られたポリブタジェンゴ
ムの数平均分子量、重量平均分子量およびＺ平均分子量
を示す。

第１表中のサンプルＡはバイエル（ＢＡＹＥＲ）社製の
ランタン系列希土類元素化合物系触媒を用いたポリブタ
ジェンゴムで、サンプルＢはエンケム社製のランタン系
列希土類元素化合物系触媒を用いたポリブタジェンゴム
であり、サンプルＣは日本合成ゴム社製のニッケル系触
媒を用いたポリブタジェンゴムである。

サンプルＤは宇部興産社製のコバルト系触媒を用いたポ
リブタジェンゴムで、サンプルＥおよびサンプルＦは日
本合成ゴム社製のニッケル系触媒を用いたポリブタジェ
ンゴムであり、サンプルＧは宇部興産社製のコバルト−
リチウム系触媒を用いたポリブタジェンゴムである。

これらの各種ポリブタジェンゴムを用いて第２表に示す
中空コア用ゴム組成物を調製し、該ゴム組成物から中空
のコアを作製し、得られたコアにメルトンカバーを被覆
して無圧テニスボールを製造した。これらの操作は従来
から無圧テニスボールの製造に際して通常に採用されて
いる手段によって行うことができる。すなわち、コア用
ゴム組成物調製のための混練は、硫黄と加硫促進剤以外
の配合剤とゴムとをバンバリーミキサ−で混練し、硫黄
と加硫促進剤はロール上で上記の混練物を添加して混練
することによって行った。調製されたゴム組成物はシー
ト状にし、押出機でロンド状に押出成形して、ハーフシ
ェル用金型に入れ、１６０℃で２分間圧縮成形してハー
フシェルを作製した。

得られたハーフシェルを中空の球体が形成されるように
２個向かい合わせに貼り合わせ、コア用金型内で１５０
°Ｃで２分間圧縮成形してコアを作製し、このコアにメ
ルトンカバーを被覆し、ポール用金型内で１５０″Ｃｌ
２Ｏ分間圧縮成形して無圧テニスボールを製造した。な
お、ゴム組成物の調製にあたって使用された加硫促進剤
ＤＰＧはジフェニル・グアニジンであり、加硫促進剤Ｄ
Ｍはジベンゾチアジル・ジスルフィドである。

得られた無圧テニスボールの特性を測定した結果ならび
に打球感を第３〜４表（実施例の結果は第３表、比較例
の結果は第４表）に示す。

なお、第３表には、実施例７として、コアを実施例６と
同組成のゴム組成物で作製し、コア内の圧力を０．３ｋ
ｇ／ｃｉｉに加圧した低圧テニスボール（無圧テニスボ
ールの領域に入るテニスボール）の特性の測定結果と打
球感を示している。この実施例７の低圧テニスボールは
、ハーフシェルの貼り合わせ時に発泡ＩＩｆ１（亜硝酸
ナトリウム−塩化アンモニウム−水系の発泡剤）を空間
内に投入することによって作製したものである。

また、第４表には、比較例６として市販の無圧テニスボ
ールの特性の測定結果と打球感を示し、対照例１として
、市販の加圧テニスボールの特性の測定結果と打球感を
示している。

各ボールのコア厚みは、実施例１〜６および比較例１〜
６のテニスボールでは４．４−１実施例７の低圧テニス
ボールでは４．２閣で、対照例１の加圧テニスボールで
は３．５閣である。

また、第３〜４表中の各種特性は次のようにして測定し
たものである。

一″ノ閣 まず、ボールをＸＹＺ軸（それぞれ相互に直角をなす３
つの軸）方向に２．５４ｃｍずつ圧縮することを３回繰
り返す、この予備圧１Ｍ後、２時間以内にスチーブンス
コンブレッシッンテスターにて次の方法によって変形量
を測定する。

ボールに初期荷重３．５ボンド（１，５７５ｋｇ）をか
けた時から１８ボンド（８，１６５ｋｇ）の荷重をかけ
たときまでのボールの変形量（閣）を測定する。

１−ン゛ノ　　閣 前記フォワード変形量を読み取った後、さらに２．５４
Ｃ１１変形するまで荷重をかけ、その時点から１８ポン
ド（８，１６５ｋｇ）の荷重まで変形を回復させるまで
の変形量（閣）を測定する。

ユ亙立ｌヱＸ ボールを１００インチ（２５４Ｃ１）の高さからコンク
リート面に落下させ、跳ね上がった高さ（ただし、ボー
ルの下側）を測定する。それを３回繰り返し、平均値を
求める。

第１〜４表に示すように、ゴム成分として、シス−１，
４−結合を９７重量％以上含有し、２平均分子量が５×
１０６以上のポリブタジェンゴムであるサンプルＡ−Ｃ
を使用した実施例１〜７は、ゴム成分として天然ゴムの
みを使用した比較例１に比べて、リバウンドが大きく、
打球感が優れており、市販の加圧テニスボールを示す対
照例１と同等の反撥性能（リバウンド）と打球感を有し
ている。

また、比較例２〜５も、ゴム成分としてポリブタジェン
ゴムであるサンプルＤ−Ｇを使用しているが、実施例１
〜７に比べると、リバウンドが小さく、打球感も劣って
いる。これは、実施例１〜７に使用されたサンプルＡ−
Ｃは、シス−１，４−結合が９７重量％以上で、Ｚ平均
分子量が５×１０６以上であるが、比較例２や比較例３
に使用されたサンプルＤやサンプルＥは２平均分子量が
小さく、また比較例４に使用されたサンプルＦはシス−
１，４−結合の含有量が少なく、比較例５に使用された
サンプルＧはシス−１，４−結合の含有量が少なく、か
つＺ平均分子量が小さいためであると考えられる。

シス−１，４−結合の含有量について触れると、比較例
４に使用されたサンプルＦは、Ｚ平均分子量が６．５３
　Ｘ　１０’　と、５ＸｌＯｈより大きいが、シス−［
，４−結合の含有量が９５，８重量％と、９７重量％よ
り小さく、そのため、リバウンドが小さく、打球感が劣
っている。

この結果から考えると、シス−１，４−結合の含有量が
９７重量％より少なくなると、それに応してトランス−
１，４−結合や分子末端のビニル結合の含有量が多くな
るため、ゴム組成物の反撥性能の向上にあまり寄与しな
くなるものと考えられる。また、Ｚ平均分子量は、高分
子量のゴム分子を重視した平均分子量であるが、このＺ
平均分子量が小さいサンプルＤやサンプルＥを用いた場
合には、比較例２や比較例３に見られるように、リバウ
ンドが小さく、打球感が悪い、この結果から、ゴムの反
撥弾性は高分子量のゴム分子の含有量に依存していて、
高分子量のゴム分子を多く含まないポリブタジェンゴム
を用いた場合には、ゴム組成物の反撥性能をあまり向上
させることができないものと考えられる。

なお、第１表には、各種ポリブタジェンゴムの数平均分
子量と重量平均分子量をＺ平均分子量と共に示している
が、シス−１，４−結合が同等ならば、平均分子量の中
でＺ平均分子量が最も良く反撥性能との相関性があるも
のと考えられる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、無圧テニスボールの
中空コア用ゴム組成物のゴム成分として、シス−１，４
−結合を９７重量％以上含有し、Ｚ平均分子量が５×１
０６以上のポリブタジェンゴムを使用することによって
、無圧テニスボールの反撥性能を向上させ、打球感（フ
ィーリング）を改良することができた。

手続補装置（自発） 平成３年６月５日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シス−１，４−結合を９７重量％以上含有し、Ｚ
   平均分子量が５×１０＾６〜２×１０＾７であるポリブ
   タジエンゴム３０〜１００重量％とジエン系ゴム７０〜
   ０重量％をゴム成分として使用したことを特徴とする無
   圧テニスボールの中空コア用ゴム組成物。