JPS5810069A - ゲ−ム用ボ−ル - 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】 本発明はボール用ボール、！に熱可塑性の芯を有する野
球用ボールおよびソフトボール用ボールに関する。

スローピッチやファストピッチの両方のソフトボール連
盟で用いられるようなスローボール用ボールは、広い範
曲の物理的性質をもって１種々の寸法で製造される。あ
る普通の設計ではコルクもしくはカポックの芯に合成の
糸もしくは捩り糸を巻き２表面上に包被を形成したもの
を用いる。典型的には、包被は縫い合された二つの片か
らなも包被を構成する材料は革、プラスチック、ビニル
等のいずれでもよい。さらに、実用のソフトボール用ボ
ールは耐久性を増すために成形されたゴムの包被をもっ
た。前記したような芯を有するものが製造されている。

その結果、ソフトボール用ボールの密度はその附随する
性質とともに、その構成材料、およびボールが巻かれて
いる締め加減によって決まる。したがって、ソフトボー
ル用ボールの製造には十分に制御出来ない条件があり、
ソフトボール用ボールの製造業者は、彼等の製品に一貫
性（均一性）を与えるに十分な構成材料を探索する努力
をして来た。

米国で職業的な連盟およびリトル・リーグ（少年リーグ
）で用いられているような野球用ボールはコルクもしく
はゴムの芯に毛糸と木綿の捩り糸を巻いて形成され、そ
して縫い合された三片の革の包被で包まれている。ある
場合には、包被はビニルもしくけゴムであってもよく、
特に練習用ボールの耐久性が重要なリトルリーグの場合
はそうである。したがって、野球用ボールの密度は、そ
れに伴う性質とともに、その構成材料と巻かれている毛
糸の締め加減によって決まる。したがって野球用ボール
の製造には十分に制御できない条件があり、野球用ボー
ルの製造業者は彼等の製品に一貫性（均一性）”を与え
るのに十分な構成材料の探索に努力して来た。

さらに、ソフトボール用ボールおよび野球用ボールの製
造における大きな因子は芯を巻く費用であって、それは
実質的な労力もしくは巻きつけ機の投資を含む。

労力および資本の費用の増加とともに均一な製品の問題
に直面して、ソフトボール用ボールおよび野球用ボール
の製造業者はこれらの問題を解決するためにプラスチッ
ク材料のボールの芯を形成する努力をしている。このよ
うな努力の例として米国特許第４９７４２９５号および
カナダ特許第６３２．２２０号の教示がある。しかしな
がら、他のスポーツの場合と同様に、その関係者および
かかる用具の販売業者は現行の用具たら変更したがらず
、したがって、慣用のソフトボール用ボールおよび野球
用ボールに代替しようと企図されたボールは広く受は入
れられないでいる。

しかしながら、米国特許第４，２１１，４０７号には、
単一な球状の芯をもったソフトボール用ボールおよび野
球用ボールの形成方法がボール自体の形成方法とともに
開示されておシ、それによるとかかるソフトボール用ボ
ールおよび野球用ボールは慣用のソフトボール用ボール
および野球用ボールと本質的に同じ特性を有する。

米国特許第４，２１１，４０７号によって製造されたソ
フトボール用ボールは慣用のソフトボール用ボールより
耐久性はよいけれども、長期間の打撃によって９時とし
て、平たくなった点（ｆｌａｔ　５ｐｏｔが生じる。こ
れはファストピッチ連盟で用いられるソフトボール用ボ
ールに関する特別の問題である。その競技ではボールに
かかる打撃の力が、ボールが投げられる速度と合成され
る。

ソフトボール用ボールには二つの一般的なタイプがあり
、一つはファストピッチで用いられ、一つはスローピッ
チで用いられる。スローピッチの□゛ボール飛行が制限
されたボールであり、これはそれらがファストピッチの
ボールより少く反撥するように設計されている。

さらに、米国特許第４，２１１，４０７号により製造さ
れた野球用ボールはすでに一般に使用されている。しか
しながら、それらは本発明によりさらに改良される。

本発明によって、慣用のソフトボール用ボールと本質的
に同じである勝れた競技特性を有し、さらに、実質的に
改良された耐久性を有し、セして゛長期間打撃を加えて
も平たくなった点（ｆｌａｔ　５ｐｏｔｓ）を生じない
ソフトボール用ボールが提供される。

さらに９本発明による野球用ボールは勝れた耐久性およ
び競技特性を示す。

ボール用ボールが単一の球状の芯および包被からなる。

この芯は２部分的にふくらせられた。エチレンと少くと
も一つの、６ないし８個の炭素原子を有する不飽和モノ
カルボン酸のコポリマーでできた単一の球状塊からなる
。このコポリマーは。

その中に共重合された前記の酸を３０重量ｔｌｂ′４１
で含み、かつ前記の芯の中心部にフオーム（発泡部分）
を有し、そしてこのコポリマーの密度と実質的に等しい
密度を有する表皮をもっている。

本発明のソフトボール用ボールおよび野球用ボールを提
供するのに必要なコポリマーは、少くとも一つのオレフ
ィンと少くとも一つの不飽和カルボン酸のコポリマーで
あり２分子鎖が異なったモノマーの重合によって構成さ
れているランダム・コポリマー（ランダム共重合体）で
もよいし、不飽和カルボン酸モノマーをポリオレフィン
の幹分子鎖へ重合させることによシ造られるグラフト・
コポリマー（接木共重合体）であってもよい。ゲラスト
・コポリマーはポリオレフィンと不飽和カルボン酸の混
合物を例えばガンマ−線もしくは紫外線で照射すること
Ｋよって製造できる。コポリマーは、所望ならば、少量
１例えば１０重１＊より少い量の他のモノマー、例えば
アルカン酸ビニルエステル、アクリル酸アルキルおよび
メタクリル酸アルキルを含んでいてもよい。

好ましくは、オレフィンは分子中に少数個の炭素原子を
含み、ｔ￥ｔに有用なコポリマーはエチレンから製造さ
れる。不飽和カルボン酸はりカルボン酸でもよいが、好
ましくはモノカルボン酸２例えば２、アクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、クロトン酸およびソルビン酸で
ある。異るカルボン酸の混合物を用いることもでき、そ
して１ないし４価の金属の塩類２例えばナトリウムもし
くは亜鉛の塩類をオレフィンおよび遊離の酸と一緒に用
いてターポリマー（三元共重合体）を生成するととがで
きる。典型的なターポリマーはエチレン。

メタクリル酸およびメタクリル酸ナトリウムのターポリ
マーである。

コポリマーは！ＩＯ重量％までの不飽和カルボン酸を含
むことができるが、好ましくは１５重量％までを含む、
酸の金属塩を用いるときは、金属は。

カルボン酸の化学量論的当量の通常１０ないし７５％、
好ましくは１５ないし６０％、そして特に２０ないし５
０嘩の量で存在する。このコポリマーは熱可塑性であり
、オレフィンのホモポリマーより低い軟化点を有する。

好ましくは、このコポリマーは多数の熱で変化し易い架
橋を有し、それはポリマー製品の硬度およびステイフネ
ス（こわさ）を増加させる。このような架橋は前記のよ
うに酸の金属塩を含むターポリマーを用いることによっ
て達成され、および／またはソフトボール用ボールを形
成する直前に架橋剤を組成物中に導入することも可能で
ある。

例えば金属塩をコポリマーと反応させることができる。

熱によって変化し易い架橋を含む組成物は。

その溶融した組成物の粘度が熱によって変化し易い架橋
を含まない組成物の場合より高いが、熱可塑性である。

架橋された組成物は架橋されていない組成物にくらべて
硬度およびタフネス（こわさ）が増加している。

コポリマー組成物中に熱により変化し易い架橋を導入す
るのに用いられる架橋剤は無機または有機の金属化合物
であってその金属イオンをポリマー中の反応性のカルボ
キシル基に結合させることができるものであり、典型的
な金属化合物は酢酸塩。

酸化物、炭酸塩および水酸化物である。好ましくは、−
価もしくは二価の金属化合物が用いられ。

適当な化合物の例としてはナトリウムおよびカリウムの
酢酸塩、もしくはカルシウム、マグネシウム、および亜
鉛の酸化物である。アルミニウムもしくは鉛のような三
価および四価金属の化合物も使用できる。

コポリマーに混合する架橋剤の量はコポリマー中の酸基
のすべてと反応するために理論的に要求される量より少
く９通常、カルボン酸の化学量論的当量の７５チより少
い。好ましくは、カルボン酸の化学量論的当量の１５な
いし６０％、特に２０ないし５０％が用いられる。

本発明のソフトボール用ボールを形成するためＫは、オ
レフィンおよび不飽和カルボン酸のコポリマーに加えて
、他の熱可塑性ポリマーを混合してもよい、しかしなが
ら、ソフトボール用ボール中に、オレフィンおよび不飽
和カルボン酸のコポリマーを少くとも６００重量、そし
てより好ましくは少くとも７５重量％有する。野球用ボ
ールの場合は、オレフィンおよび不飽和カルボン酸のコ
ポリマーを少くとも５重量チ、好ましくは少くとも１０
重量％存在せしめることが好適である。

オレフィンおよび不飽和カルボン酸のコポリマーに加え
て用いる熱可塑性樹脂はオレフィン性不飽和化合物およ
びそれらの誘導体のポリマーおよびコポリマーで１例え
ばエチレン−酢酸ビニル・コポリマー、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリスチレン、ビニル樹脂、ナイロン
、ポリカーボネート、熱可塑性ポリウレタン、ポリヒド
ロキシエーテル、熱可塑性フェノール樹脂等である。最
も好ましくは、エチレン酢酸ビニル・コポリマーが用い
られ、特に重合させられる。酢酸ビニルの含量が１２な
いし３０１Ｇおよび最も好ましくは１８ないし２５チの
ものが用いられている。熱可塑性樹脂の使用に対する基
準としてはソフトボール用ボールおよび野球用ボールの
反撥性とともに繰り返えし打撃の際の耐久性である０本
発明を実施してボール用ボールの芯を形成する際に用い
られる発泡剤は成形条件下で熱分解し得る化合物。

気体もしくは揮発性である液体であればよい。

熱分解性の発泡剤の例としてはニアシーＮ−ニドロース
カーボネート（ａｚｏ−Ｎ　−Ｎ１ｔｒｏｓ＠ｅａｒｂ
ｏｎｍｔ＊）　、スルホニルヒドラジドおよびアゾジカ
ルボンアミドである。分解すると、これらの化合物は炭
酸ガスもしくは窒素のような気体を与える０発泡剤とし
て用い得る気体は典型的には塩化メチル、プロピレン、
ブチレンおよび気体状のフルオロカーボンである。水の
ような液体発泡剤および当業者に公知の液体フルオロカ
ーボン発泡剤もまたコポリマーもしくはコポリマー混合
物を発泡させるのに用い得る。

熱分解性の発泡剤は本発明の実施に好ましく。

０．０６ないし１重量％、好ましくは０．１２表いし０
．６重量％の範囲で使用される０本発明のソフトボール
用ボールに対する発泡剤の水準は、典型的には、熱可塑
性材料の全量に基いて０．４８ないし０．７２重量％で
ある。

発泡剤を選ぶときに留意すべき条件は、ポリマーのレオ
ロジー的性質に関連するその分解もしくは活性化温度で
ある。かくして９例えば、ジアゾアミノベンゼンは９５
ないし１０５℃で活性化および分解して用い得るが、ア
ゾジカルボンアミドは１６０ないし２００℃の温度範囲
で活性化および分解して用いることができる０発泡剤は
操作上は比較的不連続な２温度で活性化されるが、活性
化温度を低下させる賦活剤（活性化剤）を加えることに
より活性化の温度範囲がより広くなる。典型的な賦活剤
は酸化亜鉛で１発泡剤の重量に基づいて０．１な−シ０
．２％の程度の量で用いればよい。

更に、モノオレフィンー不飽和カルボン酸ポリマーに対
する架橋剤として用いられるときには酸化亜鉛もしくは
他の金属の酸化物の濃度をより高くすることができる。

非加熱分解性の発泡剤に関して用いられる場合。

活性化とは発泡剤が気体状になる温度および圧力を意味
する。

実際の実施の際は１発泡剤をモノオレフィンと不飽和カ
ルボン酸のコポリマーおよび所望ならば他の熱可塑性樹
脂と均一に混合する。コポリマーおよび熱可塑性、樹脂
は微粒状であり、還境温度（室温）で回転ブレンダー（
回転混合機）により混合する。微粒形の混合物を、その
混合物を均一化し樹脂中の発泡剤の分散物もしくは溶液
を形成しセしてさらに、もし実際にそれらが異る々らば
。

樹脂性成分の均一な微粒状混合物を形成するのに適した
温度および圧力の条件の下に混合する０分物 散会もしくは溶液を押出し、はレット状に切断もしくは
粉末状に粉砕する。押出された材料は時としてマスター
バッチ（親練り）と呼ばれる０発泡剤は最終製品のソフ
トボール用ボール中に用いられる樹脂中へ、微粒状の熱
可塑性材料をマスターバッチと回輪プレンダーにかける
ことによって加えられる。典型的には、標準温度および
圧力で３０ないし５０ａｌｊ／ｌ、好ましくは６５ない
し４５ＷＬｔ／７の気体を発生するマスターバッチが望
まれる。したがって、マスターバッチは全樹脂の重量に
基づいてソフトボール用ボールについては１ないし６重
量％、好ましくは４．５ないし５．５重量−の範囲、野
球用ボールについては１ないし２重量％の範囲で用いら
れる。

ソフトボール用ボールおよび野球用ボールを形成する方
法は慣用の射出成形機で実施される。微粒状の樹脂性成
分はマスターバッチと共に回転プレンダーにかけて均一
にする。混合物を射出成形機のホッパー中へ移し、熱と
圧力の下に樹脂を溶融し流動性の熱可塑性塊に転化する
。好ましくは。

モノオレフィンと不飽和カルボン酸および架橋剤（およ
び、所望により他の熱可塑性樹脂が用いられ、供給温度
は約２００ないし２２０℃、そして押出機のバレル温度
２６０ないし２５０℃およびノズル温度は２４０〜２６
０°Ｃである。

射出成形機のノズルは金型（ｍｏｌｄ）と液体流通関係
にあり、この金型の一個もしくは複数個のキャビティー
（空腔）は最終製品のソフトボール用ボールもしくは野
球用ボールの芯の寸法と実質的に同じである。金型は０
（３２）々いし１８，３°０（６５”Ｆ）、好ましくは
１．７　（３５）ないしＺ２”Ｏ（４５°Ｆ）の温度に
水冷されている。この温度は金型内に射出された熱可塑
性塊の表面に表皮を形成するのく必要である。金型のキ
ャビティー内へ熱可塑性塊の必要量を射出する際、金型
は水で継続的に冷却され金型キャビティーの表面を低温
に保持する。熱可塑性塊は金型中に４ないし６分間、よ
り好ましくは４丁ないし５分間保持され。

熱可塑性塊が十分な強度の表皮を形成していてその塊を
金型から取出しても境内に含寸れている発泡剤が表皮を
破壊しないようにしている。熱可塑性の塊が金型内に前
記の時間留まっている前に金型から取ね出されると１発
泡剤が表皮を破壊し溶融した樹脂がボールの内部から押
出されてくる。

金型内での滞留時間の上限は、熱可塑性の塊が金型内に
不特定の時間保持されていてもよいから。

経済性の問題である。しかしながら、製産速度および金
型の再使用が望まれるから、経済的な滞留時間が上限と
して存在する。金型から塊を取シ出した後、スプルーを
収縮分を見込んで球の表面上に少し余分を残して切断し
、そして形成されたボールの芯を０（３２）ないし１８
．６℃（６５°Ｆ）。

より好ましくは１７（５５）ないし７２℃（４５’Ｆ　
）の水浸漬浴中へ移す。水溶中にある間に最初。

ボールの芯は発泡剤の内部圧力によって、ソフトボール
用ボールの場合１周囲が２９．７　（１１−１１／１６
　）力いし３Ｑ、０信（１１−１！ｌ／１６インチ）Ｋ
膨張し、それからそのもとの寸法２９４α（１１−９／
１６インチ）に収縮する。水浴内での急冷の最少時間は
約１５分である。もしボールの芯が水中で十分に冷却さ
れないと、それは収縮せず大き過ぎる寸法の製品が得ら
れる。水浴から取出した後ボールを積境温変で棚に置く
、スプルー（湯口部分）をサンドば一パーがけなどの方
法で除去するとボールの芯は包被を施すばかりになる。

上記の方法で形成されたソフトボール用ボールおよび野
球用ボールは実質的に金型キャビティーと同じ寸法であ
る。ボールは円周において±０．１−の偏差および重量
において±０．６チの偏差で製造できる。

ソフトボール用ボールおよび野球用ボールの内部はその
断面により検査され、芯の中心のフオームの気泡の寸法
が半径方向に外側へ向って表皮まで漸次減少しておシ、
この表皮は成形操作に用いたコポリマーもしくはコポリ
マー混合物の密度に実質的に等しい密度を有するもので
あることによって特徴づけられる０表皮は芯の球の半径
の約３ないし５１６．　より好ましくは８ないし１２％
を構成する。

次の実施例は本発明を限定するためのものではなく説明
するためのものである。

実施例Ｉ その中に共重合されたアクリル酸を有し、商標名５ｕｒ
ｌｙｎ　１６５２として販売されている微粒状のエチレ
ン拳アクリル酸コポリマー１００部を。

１７０℃の活性化温度を有し標準温度および圧力で４部
ｍの気体を発生する発泡剤４．５部を回転混合機にかけ
九、この回転混合した混合物をスクリューおよびラム式
射出成形機に仕込み、フィード部温［２２０℃、バレル
温度２５０℃およびノズル温度２−６０℃にし九、全押
出し時間は約４ないし６秒で全滞留時間は約２０秒であ
った。溶融した樹脂塊をノズルから６．７℃（４４°Ｆ
）に循還水冷した金型のキャビティー内へ射出した。金
型キャビティーは３個の分離した球状区分を有し、６各
は約２９．４ｃＩＬ（１１−９／１６インチ）であり金
型の外側へ通じるチャンネル（通路）によって結合され
ている。このチャンネルは、樹脂塊を射出する間中射出
成形機のノズルと液体流通関係にある。熱可塑性の流動
性の塊を金型キャビティー中へ射出すると１発生する気
体が熱可塑性の流動性の塊を膨張し発泡させて金製キャ
ビティーを充してから取り出した。成型された樹脂は取
や出すと６個のソフトボール用ボールの芯がチャンネル
内で形成されたスプルーによシ結合された形状をしてい
る。スプルーは球面上に少し余分を残して切断した０個
々のボールを５．６（４２）々イｌ。

１８℃（４６”Ｆ）に保持された水浴中に１５分間入れ
た。冷却中に芯は約３０．０ｃＷＬ（１１−１３／１６
インチ）まで膨張し、　　２９．４ｃＩＩｔ（１１−９
／１６インチ）ｔで収縮した。ボールの芯を水浴から取
９出し項境温［（室温）で２４時間貯蔵した。

ボールの表皮の厚さは３．２０（１／８インチ）である
、スプルーを砥石車で研磨し、２片の革包被を芯の上で
縫い合せてソフトボール用ボールを製造した。このよう
にして形成したソフトボール用ボールは４１０ｍ（２０
フイート）の高さから落すと１８３ｍ　（７２インチ）
反撥したので、特にスローピッチのソフトボールに有用
である。ソフトボール用ボールをバットで繰返へし打撃
した後もそれらは平たくなった点を発生せずその反撥特
性を保持していた。

実施例１ 熱可塑性塊が５ｕｒｌｙｎ　１５５９の商標名をつけて
販売されているエチレン−カルボン酸コポリマー７５チ
およびＥｌｖａｘ　６６０の商標名をつけて販売されて
いるエチレン−酢酸ビニル・コポリｆｆ　−２５％であ
ることを除いて実施例Ｉを繰返えした。

実施例■によって製造されたソフトボール用ボールは４
１０ｍ（２０フイート）の高さから落下させて２．５４
ｍ（１００インチ）の反撥を示したので２％にファスト
ピッチのソフトボール用ボールとして有用である。ソフ
トボール用ボールをバットで繰返えし打撃する試験の後
も、それらはその反撥特性を保持していた。

実施例■ その中に共重合され九アクリル酸を含み３ｕｒｌｙｎ１
６５２の商標名をつけて市販されている微粒状のエチレ
ン−アクリル酸コポリマー９０部を、その中に重合され
た酢酸ビニル１２％を有する微粒状のエチレン−酢酸ビ
ニル１コポリマ一１０部。

および１７０℃の活性化温度を有し標準の温度と圧力の
下で４ＱａＪの気体を発生する発泡剤１３７部と一緒に
回転混合した。回転混合した混合物をスクリューおよび
ラムを有する射出成形機に仕込み、フィード部温度を２
２０℃、バレル温度を２５０°Ｃそしてノズル温度を２
６０℃にした。全押出時間は約４ないし６秒で、全滞留
時間は約２０秒であった。溶融樹脂塊２．５５ｋｇ（９
０オンス）をノズルから金型のキャビティー中へ射出し
た。金型は循還水で６．７℃（４４°Ｆ）に冷却されて
おシ、金型のキャビティーは４個の球状区分を有し、そ
れぞれは２２．９ｃｍ（９インチ）であって。

金型の外側へ通じているチャンネルによって互に結合さ
れている。チャンネルは樹脂塊の射出中は射出成形機の
ノズルと液体流通関係にある。

熱可塑性の流動させ得る塊を金型のキャビティー中へ射
出すると１発生する気体によって熱可塑性の流動させ得
る塊が膨張し発泡して金型キャビティーを満たす。熱可
塑性の塊は金型内に約５分間保持してから取り出した。

取り出された成形された樹脂は、チャンネル中で形成さ
れたスプルーで結合された４個の野球用ボールの芯であ
った。

スプルーを球面上に少しの余分を残して切断した。

個々の芯を５．＋５（４２）ないし７．８℃（４６°Ｆ
）に保持された水浴中に１５分間入れた。冷却中に芯は
約２５．２ｃＩＩＬ（９−１７８インチ）膨張し、そし
て２２．９ｃｍ（９インチ）まで収縮した。芯を水浴か
ら取り出し環境温度（室温）で２４時間貯蔵した。芯の
表皮の厚さは約＆２ｍ（１７８インチ）であった、スプ
ルーを砥石車で研磨して除き、こうして形成された芯は
２片の革の包被で包んだ。

このようにして形成された野球用ポールは優秀な競技特
性と耐久性を示した。

本発明を特定の材料および特定の条件に関して記載した
が１本発明は添付した特許請求の範囲に記載された限り
により限定されるものである。

特許出願人　ホーム・オプ・チャンピオンズ・ンシエテ
・アノニム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　球状の芯と包被からなるゲーム用ボールにおいて、
   前記の芯が２部分的に発泡させられたエチレンと少くと
   も１つの、３ないし８個の炭素原子を有する不飽和モノ
   カルボン酸のコポリマーであって、このコポリマーがそ
   の中に共重合させられた前記の酸を３０重量−まで含み
   、かつ前記の芯の中心部にフオーム（気泡）を有し、そ
   して前記コポリマーの密度に実質的に等しい密１をもっ
   た表皮を有するものである単一の球状塊からなっている
   ものである改良されたゲーム用ボール。 ２、特許請求の範囲第１項記載のゲーム用ボールであっ
   て、前記球状塊がエチレンと酢酸ビニルのコポリマーを
   含むもの。 五　特許請求の範囲第１項記載のゲーム用ボールであっ
   て、それがソフトボール用ボールであり。 そして前記球状塊がエチレンと不飽和モノカルボン酸の
   前記コポリマーを少くとも６０重量％有するもの。 ４、特許請求の範囲第５項記載のソフトボール用ボール
   であって、前記球状塊がエチレンと前記不飽和モノカル
   ボン酸の前記コポリマーを少くとも７５重量哄含むもの
   。 ５　特許請求の範囲第４項記載のソフトボール用ボール
   であって、エチレンと少くとも１つの不飽和モノカルボ
   ン酸の前記コポリマーから本質的になり、そしてこのソ
   フトボール用ボールは制限された飛行性のソフトボール
   用ｔ−ルであるもの。 ６、特許請求の範囲第１項記載のゲーム用ボールであっ
   て、それが野球用ボールであシ、エチレンと不飽和モノ
   カルボン酸の前記コポリマーを少くとも５重量−含むも
   の。