JPS621739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、射出成形によつて提供されるボー
リングピン及びその製造方法に関し、特に高耐衝
撃性合成樹脂の腹部を形成し、然る後、その腹部
に木を貼り合せて成るコアを挿入するものであ
り、発色剤，膨張剤，ポリプロピレン，充填材等
の混合で該合成樹脂の腹部を構成し、現在の木製
ボーリングピンの好適な代替品を提供する。 ボーリングスポーツにおいては、それ自体、ボ
ーリングボール，シユーズのみならずレーンで着
る衣服を含む多数の合成樹脂製装具が開発されて
きた。 然しこのスポーツでは一貫して木製のボーリン
グピンを採用しこれが用いられてきた。これまで
に、米国特許第3268636号の如く、合成樹脂で形
成されたボーリングピンが提供されたことがある
が、このようなボーリングピンは、市販されるに
足るほど実用化はされなかつた。 木製ボーリングピンとは異なつた合成樹脂製ボ
ーリングピンが遭遇した主たる問題の一つは、厳
しい美感についてである。合成樹脂製ボーリング
ピンは、ボールインパクトのときに、木製ボーリ
ングピンと同じ音を出さない。主として、従来の
合成樹脂製ボーリングピンは、木製ボーリングピ
ンの反響する音に比較して、くぐもつた小さな音
を出す。これは、合成樹脂製ボーリングピンの実
用価値を甚しく低下せしめた。 従来の合成樹脂製ボーリングピンが遭遇した他
の問題は、耐久性である。従来の合成樹脂製ボー
リングピンは、伝統的なボーリングピンに用いら
れている硬いモミジの木の衝撃強度又は圧縮強度
は得られないことが再々あつた。 この発明は、後述する如く、合成樹脂と木によ
り、ボーリングピンを提供するものであり、これ
は、従来技術の衰弱的な要素を克服し、木製ピン
より秀れているか又は同等の特性を有する。この
発明によつて、(a)合成樹脂の中空な殻状腹部と、
(b)頚部を有し木の貼着積層部材とで成るボーリン
グピンを提供する。このコアは、殻状腹部の中空
部の内法より少しだけ大きく形成されている。こ
のコアは、殻状腹部を膨張するように加熱し、そ
して殻状腹部に挿入される。然る後、この組付部
材は、室温に冷却される。かくして、中のコアは
殻状腹部内に収縮作用で固定される。外の殻状腹
部は、充填材を混ぜ発色剤（coupling
compound）や界面活性剤の存在下においてポリ
プロピレンを射出成形することによつて形成され
る。 ここに提供されるボーリングピンは、従来の秀
れた木製ボーリングピンの多くと比肩し得る。 この発明をより完全に理解するために次に添付
図面に従つて詳述する。 特に、第１図〜第４図において、この発明に係
るボーリングピン類の構造が全体を１０で示され
ている。このボーリングピン１０は、一般的に、
殻状腹部１２と内部のコア１４とから成る。特
に、殻状腹部１２は、実質的に平担乃至研削され
た底面１６を有し、弓形にカーブした側壁１８を
有している。該殻状腹部１２は、頂部が開口して
いる。そして、該殻状腹部は、その縦方向の実質
部分にわたつて延在する第１直径の空洞部２０を
有している。この空洞部２０は、より細い第２直
径の空洞部２２に連絡するようにして区切れてい
る。第２の空洞部２２は、底面１６から上方に延
びている。この殻状腹部１２は、環状の座ぐり溝
２４を該底面に有している。アメリカボーリング
協議会の要求によつて、この溝にナイロンリング
２６が嵌挿されている。 引き続いて詳述する如く、殻状腹部１２は、合
成樹脂物質で形成されている。 ここに用いられるコア１４は、頭部２８，頚部
３０，主胴部３２，柄部３４が一体となつて構成
されている。このコア１４は、適当な従来方法に
よつて積層された部分３６，３８，４０の積層木
材より成る。この積層コア１４は、殻状腹部１２
の木目模様（図示しない）と連続する規則方向帰
趨の木目を有している。好ましくは、コア１４と
しては、規則的な木目を有する精査されたモミジ
の木の積層体が用いられる。 該コアの頭部２８と頚部３０は、殻状腹部１２
の外に出ており、従来のボーリングピンの頭部及
び頚部と同様に形成されている。頚部３０は、殻
状腹部１２の上端縁部４２に連続する如く形成さ
れている。このようにして不連続な外面を無くし
てある。 コア１４の主胴部３２は、後述する方法による
収縮接合によつて空洞部２０内に設置される。該
主胴部３２は、図示する如く空洞部２０の長さよ
り小なる長さと該空洞部の直径よりわずかに大な
る直径とを有している。 複数の環状溝４４が主胴部３２の外周面に形成
されている。この溝４４にコア１４と殻状腹部１
２との接合を強化するために接着剤を入れる。こ
の溝４４は、平行で主胴部３２の縦長手方向に等
しい距離をおいて位置している。 主胴部３２の底面から垂下してコア１４の柄部
３４が構成されている。この柄部は、空洞部２２
の直径よりわずかに大なる直径を有し、収縮接合
によつてそこに位置付けられる。この柄部３４は
主胴部３２と同心で、底面１６から殻状腹部１２
内に空洞部２０中に延びている。該柄部が主胴部
３２の直径より小さくまた空洞部２０内にその部
分があるので、ボーリングピン１０内に環状の空
所４６を構成する。この空所４６は、ボールが当
つて出される音を増幅し反響させるための音響室
として作用する。更に該空所は、ボーリングピン
１０に正しいバランスを附与する。 また、図において、柄部３４はそのまわりに環
状に配置された複数の溝４８を有している。この
溝４８は、空洞部２２中の柄部３４の外周に形成
される。この溝４８は、コア１４と殻状腹部１２
とを後述する如き方法による接合を、惹起するた
めに接着剤を有する。 第１図、第２図に明示するように、柄部３４
は、その中に縦に形成された盲孔５０を有してい
る。この盲孔５０は、柄部３４と同心でその底面
から上方に向いて柄部中に延在している。盲孔５
０は図示しない自動ピン配列装置の指杆を受け入
れる。 このボーリングピンの製造において、その外部
は、殻状腹部とコアを保護するために、塗料やプ
ラスチツク等の外皮膜を有しそしてこれは公知の
ストリツプ塗料をその上に塗布してある。 第５図において、そこには、この発明の異なる
実施例が示されており、全体を１１０で示してあ
る。ここに見るとおり、コア１１４の頭部１１２
は、棚状に削つた段部分１１６を有している。こ
の段部１１６は、頭部１１２の囲りと頂部とに及
んでおり該頂部は実質的に平担な面１１８に形成
してある。段部分１１６の下端は、環状の座又は
肩１２０を形成する。頂部の平担な面１１８に
は、溝１２２が形成され頭部１１２の中に垂下し
ている。 段部分１１６にキヤツプ１２４が嵌着され肩１
２０上に座している。このキヤツプ１２４は、外
面に段ができるのを避けるために、頭部１１２の
外壁に連続するように段部分１１６の幅と同じ幅
を有している。キヤツプ頂部１２６は、組付体に
ボーリングピンキヤツプの形状を附与するために
球形を成している。キヤツプ１２４の頂部は、前
記コアが殻状腹部の空洞部に収縮結合するのと同
じ方法で溝１２２に対し収縮結合する指杆１２８
を有している。このキヤツプ１２４は、ボーリン
グピンの頭部に高い耐衝撃性と高い圧縮強度を附
与するために殻状腹部と同じ合成樹脂で形成され
る。当業者間に知られる如く、衝撃や圧縮力が
再々加わるのは、ボーリングピンの頚部ではなく
て頭部か腹部である。 前記の如く、殻状腹部とキヤツプは、合成樹脂
材で成る。この材料は、主として(a)高い耐衝撃性
ポリプロピレンと(b)充填材とで成る。ここに用い
られるプロピレンは、公知の技術で得られる高耐
衝撃ポリプロピレンであり、比重が約0.905であ
る。一般的に、ポリプロピレンは本質的約2.3〜
3.7の粘性を有している。このようなポリプロピ
レン樹脂はハーキユリーケミカル社が8623，
7523，PC072のコードナンバの下に市販している
ようなものを用いることができる。このようなポ
リプロピレンの混合物は、任意の好みの比率で用
いることができる。これらのポリプロピレン樹脂
は、本質的に上記に限定した粘度を有している。
このポリプロピレンは、材料に対して75〜85重量
パーセントの範囲で用いられる。 残りの合成樹脂材含有物は、充填材である。こ
の充填材は、ポリプロピレンと親和性があり且つ
射出成形し易い性質を有し、一般的に全量に対し
約15〜25重量パーセントの範囲で用いられる。こ
こで用いられる充填材は、二酸化珪素，アスベス
ト，これらの混合物により成るグループから選択
される。混合物として用いる場合、充填材は所望
の比率で用いることができる。 上記のようなポリプロピレン及び充填材の重量
配分を選定する理由は、ポリプロピレンの持つ高
い耐衝撃性に加えて充填材によつて曲げ弾性率，
硬度の強化や熱膨張率の低下を図ることによつて
後述するように従来の木製ボーリングピン以上の
耐久性を確保するためである。 殻状腹部やキヤツプは合成樹脂材の射出成形に
て製造される。この材料の成形は、一般的に、約
400〓〜500〓（204.4℃〜260℃）の範囲の温度で
行なわれる。好ましくは、この温度範囲は、約
425〓〜475〓（218.3℃〜246.1℃）である。射出
成形においてこの材料には、１平方インチあたり
約8000パウンド（１平方センチメートルあたり約
562.5Kg）の圧が適用される。これらの温度範囲
及び圧力は、寸法精度を出すと共に、ポリプロピ
レン及び充填物の混合材料が成形不良を生じるこ
とのないように選定されている。 この材料は、湿潤剤と膨張剤の存在下で成形さ
れる。この湿潤剤と膨張剤とは、材料に対して、
工程進行において別々に加えられる。特に、湿潤
剤は、この材料に対して常温常圧下で撹拌し乍ら
添加される。その後混合物は約10分間にわたつて
撹拌される。次に、この混合物には、撹拌し乍ら
膨張剤が加えられる。この膨張剤は、この混合物
に対し、これが均質な混合物となるように、約５
〜10分間にわたり常温常圧下で混合される。得ら
れた混合物は、そこで、射出成形機の中で、前述
の如き高められた温度と圧力にて可塑化される。
而してこの混合物は、射出成形機より殻状腹部や
キヤツプ等の所定の形状の型の中に射出される。 ここに用いられる湿潤剤には、合成樹脂酸アミ
ドワツクス（synthetic fatty amide wax）が好
適である。更にこの湿潤剤には、合成樹脂酸ジア
ミドワツクスがより好適である。とりわけ好適な
ワツクスとしてはグリコケミカル社が
「ACRAWAX Ｃ」の名称で市販しているものが
好適であり、これは、粉ワツクスとして用いられ
ている。「ACRAWAX Ｃ」については、次の如
き物理特性が報告されている。 融点 140゜〜145℃ 酸度 最大8.5 Garner―1963 最大 ５ 引火点 285℃ 比重（25℃において） 0.95〜0.97 吸湿度 48時間0.6％（相対湿度100パーセン
ト，35℃において） ASH 含有度 0.5パーセントより小 この製品は、前述の如く市販のものを用いるこ
とができる。 一般的に、湿潤剤は、ポリプロピレンの重量に
対して約0.25〜0.5重量パーセントの範囲で用い
られる。 膨張剤は、混合物の総重量に対して約１〜10重
量パーセントの範囲で用いられる。好ましくは、
膨張剤は、混合物の総重量に対し、約１〜５重量
パーセントの範囲で用いられる。この膨張剤は、
アゾジカーボンアマイド，水酸化ブチルトルエ
ン，ケイ酸カルシウムの混合物で成る。水酸化ブ
チルトルエンは、カツプリング剤として作用しケ
イ酸カルシウムは充填材とポリプロピレンを凝集
させる作用をする。 アゾジカーボンアマイドは、市販のものを用い
ることができ、それは、通常極微粒コロイド状ケ
イ酸又はガス状無水ケイ酸の小量を添加してあ
る。この製品は、英国特許第1360392号に詳述さ
れている。 膨張剤混合物は、好ましくは、アゾジカーボン
アマイドが約89.75〜94.75重量パーセント，水酸
化ブチルトルエンが約0.25重量パーセント，ケイ
酸カルシウムが約５〜10重量パーセントを有す
る。 これに関して、膨張剤は、成形にあずかるポリ
プロピレンの中に入れて用いられここではもつぱ
ら単独で用いられることはない。 この方法によるボーリングピンの製造において
は、殻状腹部とキヤツプとが、もし用いられるな
らば、上述した如き射出成形が行なわれる。然る
後、殻状腹部はその内部が拡張するように加熱さ
れる。而して、溝４４，４８内に接着剤を有する
コア１４の主胴部３２，柄部３４は、各々に対応
する殻状腹部の空洞部２０，２２に配置され、コ
アの頚部３０外面は、殻状腹部の外面と連続し、
柄部３４の底面は、殻状腹部の底面と面一にな
る。最終的に、この組付体は、室温に冷却され、
而して、その殻状腹部は縮まり、よつて、接合せ
る空洞部より大径に形成してあるコアの各部分に
よつて収縮接合する。 かくして製造されたボーリングピンは、上述せ
る如く、100パーセント木製ボーリングピンに優
るとも劣らない。その証拠として、一連のボーリ
ングピンがこの発明によつて得られた。これら
は、アメリカボーリング協議会のテストに附され
従来の木製ボーリングピンと比較された。その結
果は次の通りであつた。

【表】 このように、この発明のボーリングピンは、全
べての物理特性において木製ボーリングピンと比
肩することができ、耐久性においてはよりすぐれ
ている。 次に典型的な実施の態様の類形を挙げる。 (1) 弧状の側壁と平担な底面と開口した頂部とを
有し中空に形成された合成樹脂製殻状腹部と、
頭部，頚部，主胴部，柄部から成り、該主胴部
と柄部とは殻状腹部の空洞部に配置され、該頚
部と頭部とは、殻状腹部の開口せる頂部より延
出し、該頚部の外周面は殻状腹部の側壁に連続
するように組み付けられたコアとから成るボー
リングピン。 (2) 前項のボーリングピンにおいて、コアの主胴
部と柄部のまわりに接着剤を入れる環状の溝が
形成されていること。 (3) 第１項のボーリングピンにおいて殻状腹部の
空洞部は大径な第１部分とそれより細くそれか
らボーリングピンの底面に延びた第２部分とよ
り成ること。 (4) 前項のボーリングピンにおいて、柄部は、第
２の空洞部に位置し殻状腹部の底部から第１の
空洞部に延びており、第１の空洞部の中でその
中で延出した柄部のまわりに環状の中空部を形
成したこと。 (5) 前項のボーリングピンにおいて、コアの主胴
部は、殻状腹部の第１の空洞部よりわずかに大
径に形成され、該コアの柄部が殻状腹部の第２
の空洞部よりわずかに大径に形成されているこ
と。 (6) 第３項のボーリングピンにおいて、底部に前
記第１の空洞部と同心の座ぐりを有しここに、
ナイロンリングを嵌設していること。 (7) 第１項のボーリングピンにおいて、射出成形
で成る殻状腹部の合成樹脂材が、材料の総量に
対して、高耐衝撃性ポリプロピレンが約75〜85
重量パーセント、充填材が約15〜25重量パーセ
ントであり、コアが木の積層体で構成したこ
と。 (8) 前項のボーリングピンにおいて、充填材が、
二酸化珪素，アスベスト繊維，これらの混合物
のグループから選択されること。 (9) 第７項のボーリングピンにおいて、殻状腹部
と同じ材料で成るキヤツプをコアの頭部に固定
したこと。 (10) 第１項のボーリングピンにおいて、コアの頭
部には、環状に座ぐつた段部が形成され、頂部
は平端で中心に下方に向いた空所が形成されて
おり、更に、この頭部に、座するように前記頭
部の空所の中に突出する指杆を有して取り付け
られるキヤツプを有していること。 (11) 合成樹脂材を射出成形して空洞部と開口した
頂部を有する殻状腹部を形成する工程と、頭
部，頚部，主胴部，柄部から成り、主胴部と柄
部とが殻状腹部の各対応する空洞部よりわずか
に大径に形成された木製の積層体から成るコア
を形成する工程と、殻状腹部が伸びることがで
きるように加熱する工程と、コアの主胴部と柄
部を殻状腹部の各空洞部内に配置する工程と、
殻状腹部の各空洞部に収縮によつて、主胴部と
柄部が固定されるようにこの組付体を室温に冷
却する工程とを含むボーリングピンの製造方
法。 (12) 第11項のボーリングピン製造方法において、
合成樹脂材が、その材料総量に対し75〜85重量
パーセントの高耐衝撃性ポリプロピレンと、二
酸化珪素，アスベスト，これらの混合物のグル
ープから選択される充填材15〜25重量パーセン
トとから成ること。 (13) 前項のボーリングピン製造方法において、
湿潤剤と膨張剤の存在下において射出成形が行
われること。 (14) 第12項のボーリングピン製造方法におい
て、湿潤剤が、合成の高級脂肪酸ジアマイドワ
ツクスを含むこと。 (15) 第12項のボーリングピン製造方法におい
て、膨張剤が主として、アゾジカーボンアマイ
ド，水酸化ブチルトルエン，ケイ酸カルシウム
とから成ること。 (16) 第11項のボーリングピン製造方法におい
て、射出成形が約400〜500〓（204.4〜260℃）
の温度、約8000psi（562.5Kg／cm²）の圧力下で
行なわれること。 (17) 第11項のボーリングピン製造方法におい
て、コアの主胴部と柄部とのまわりに複数の溝
を形成し、コアを殻状腹部の空洞部に固定する
ために前記複数の溝に接着剤を入れること。 (18) 第11項のボーリングピン製造方法におい
て、コアの頭部に、殻状腹部と同じ材料で成る
キヤツプを固定する工程を含むこと。 (19) 中心にその長手方向に延びた空洞部を有す
る殻状腹部を有し、この殻状腹部は、二酸化珪
素，アスベスト繊維，これらの混合物から選択
される充填材を約15〜25重量パーセント含む高
耐衝撃性ポリプロピレンの射出成形によつて形
成され、頭部，頚部，主胴部，柄部から成り且
つ主胴部，柄部がこれらに対応する殻状腹部の
中心の空洞部に収縮固定された木の積層体から
成るコアを有するボーリングピン。 (20) 高耐衝撃性ポリプロピレンの射出成形に用
いる膨張剤が主として、アゾジカーボンアマイ
ド，水酸化ブチルトルエン，ケイ酸カルシウム
から成ること。 (21) 第20項の膨張剤において、アゾジカーボン
アマイドが膨張剤の総量に対し約89.75〜94.75
重量パーセントであり、水酸化ブチルトルエン
が膨張剤総量に対し約0.25重量パーセントであ
り、ケイ酸カルシウムが膨張剤の総量に対し約
５〜10重量パーセントの範囲であること。

【図面の簡単な説明】

第１図はボーリングピンの正面図、第２図は第
１図２―２線に沿つた縦断面図、第３図は第１図
３―３線に沿つた横断面図、第４図は第１図４―
４線に沿つた横断面図、第５図は他の実施例の頭
部の部分縦断面図である。 図中、１０はボーリングピン、１２は殻状腹
部、１４はコア、１６は底面、１８は側壁、２０
は第１の空洞部、２２は第２の空洞部、２８は頭
部、３０は頚部、３２は主胴部、３４は柄部、４
６は中空部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弧状の側壁と平担な底面と開口した頂部とを
   有し、頂部からピン軸方向に延設され且つ大径の
   第１部分とこれより細く形成された第２部分とで
   なる空洞部がある合成樹脂製殻状腹部に、腹部，
   頸部，主胴部，柄部からなり、前記主胴部が、前
   記殻状腹部における空洞部の第１部分よりわずか
   に大径に形成されていて、前記柄部が、前記殻状
   腹部における空洞部の第２部分よりわずかに大径
   に形成されている木製のコアを、前記主胴部が前
   記空洞部の第１部分の中途まで挿入配置され、前
   記柄部が前記空洞部の前記第１部分の前記中途ま
   でと第２部分とにかけて延在するように配置する
   ように組み付けて、前記殻状腹部と前記コアとの
   間に中空部を形成するとともに、前記頸部の外周
   面が前記殻状腹部の側壁に連続するように組み付
   け、前記殻状腹部と前記コアとの組付けは、前記
   殻状腹部を加熱冷却することによつて成るしまり
   嵌めである、ボーリングピン。 ２ 殻状腹部が合成樹脂の射出成形で成り、その
   合成樹脂材が、その材料の総量に対して高耐衝撃
   性ポリプロピレンが、75〜85重量パーセント、充
   填材が15〜25重量パーセントであり、コアが木の
   積層材である特許請求の範囲第１項記載のボーリ
   ングピン。 ３ 殻状腹部が合成樹脂の射出成形で成り、その
   合成樹脂材が、その材料の総量に対して高耐衝撃
   性ポリプロピレンが、75〜85重量パーセント、充
   填材が15〜25重量パーセントであり、この充填材
   は、二酸化珪素、アスベスト繊維、これらの混合
   物のグループから選択され、コアが木の積層体で
   ある特許請求の範囲第１項記載のボーリングピ
   ン。 ４ 合成樹脂材を射出成形して空洞部と開口した
   頂部を有する殻状腹部を形成する工程と、頭部，
   頸部，主胴部，柄部から成り、主胴部と柄部とが
   殻状腹部の各対応する空洞部よりわずかに大径に
   形成された木製の積層体からなるコアを形成する
   工程と、殻状腹部が拡張することができるように
   加熱する工程と、コアの主胴部と柄部を殻状腹部
   の各空洞部内に配置する工程と、殻状腹部の各空
   洞部に、収縮によつて主胴部と柄部が固定される
   ようにこの組付体を室温に冷却する工程とを包含
   するボーリングピンの製造方法。 ５ その材料総量に対して、合成樹脂材が、75〜
   85重量パーセントの高耐衝撃性ポリプロピレン
   と、二酸化珪素，アスベスト，これらの混合物の
   グループから選択される充填材15〜25重量パーセ
   ントから成る特許請求の範囲第４項記載のボーリ
   ングピンの製造方法。 ６ 射出成形が湿潤剤と膨脹剤の存在下において
   行われる特許請求の範囲第４項記載のボーリング
   ピンの製造方法。 ７ 射出成形が400〜500〓（204.4〜260℃）の温
   度、8000psi（562.4Kg／cm²）の圧力下で行われる
   特許請求の範囲第４項記載のボーリングピンの製
   造方法。 ８ 射出成形が湿潤最と膨脹剤の存在下で行わ
   れ、湿潤剤が合成の高級脂肪酸ジアマイドワツク
   スを含む特許請求の範囲第４項記載のボーリング
   ピンの製造方法。 ９ 射出成形が湿潤剤と膨脹剤の存在下で行わ
   れ、膨脹剤が主としてアゾジカーボンアマイド，
   水酸化ブチルトルエン，ケイ酸カルシウムとから
   成る特許請求の範囲第４項記載のボーリングピン
   の製造方法。 １０ 射出成形が湿潤剤と膨脹剤の存在下で行わ
   れ、膨脹剤の組成が、膨脹剤総量に対して、アゾ
   ジカーボンアマイドが89.75〜94.75重量パーセン
   トであり、ケイ酸カルシウムが５〜10重量パーセ
   ントの範囲とした特許請求の範囲第４項記載のボ
   ーリングピンの製造方法。