WO2019093191A1 - 卓球ラケットのブレード - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a blade of a table tennis racket.
  • the table tennis racket has a blade (table tennis racket body), a grip member fixed to the blade and constituting a grip portion held by the user at the time of use, and a table tennis rubber which is bonded to the blade and constitutes a hitting surface.
  • the blade has a flat plate shape, and is formed of a plate-like body or a laminate obtained by bonding a plurality of plate-like bodies.
  • blades for table tennis rackets are mostly wood, but blades manufactured using materials other than wood are also proposed .
  • the blade is formed into a laminated structure including a plurality of plate-like bodies, and one or more of the plate-like bodies are carbon fibers arrayed in one direction and hardened with resin.
  • a blade using a fiber reinforced resin plate formed of Uniaxial Light Carbon) is known.
  • a blade using a fiber-reinforced resin plate formed of ZLF or SP-ZLC which is formed by using a carbon fiber having a larger elastic modulus, or by knitting different fibers longitudinally and horizontally and solidifying with a resin.
  • Patent Document 2 proposes that the blade has a laminated structure including a plurality of plate-like bodies, and that the plastic or metal is used for the plate-like bodies. Also in the blade described in Patent Document 2, the invention is made for the purpose of further increasing the repulsive force of the blade.
  • An object of the present invention is to provide a novel technique capable of improving the power of a hit ball.
  • the inventor of the present invention conceived not only to increase the repulsive force of the blade to improve not only the speed but also to improve the power of the hitting ball, and to think about increasing the energy efficiency of the blade there.
  • the energy efficiency is a value representing the power of a hit, and the larger the value, the smaller the energy loss of the ball before and after the hit.
  • energy loss is small, the speed energy and rotational energy of the ball before hitting can be efficiently transmitted, and the speed of hitting becomes faster.
  • the energy loss is small, the energy of the speed and rotation of the ball before hitting can be efficiently transmitted, thereby improving the spin performance. As a result, for example, it becomes easy to hit a rotating drive cut service.
  • cellulose nanofibers refer to fine cellulose fibers obtained by disintegrating pulp (pulp fibers) which are plant raw materials, and generally, the fiber width is nanosize (1 nm or more) The cellulose fiber which contains the cellulose fine fiber of 1000 nm or less).
  • the gist of the present invention is as follows. [1] A blade of a table tennis racquet comprising a plate containing cellulose nanofibers. [2] The blade of a table tennis racket according to [1], having a laminated structure including a plate-like body containing one or more cellulose nanofibers. [3] The blade of the table tennis racket according to [1] or [2], wherein the cellulose nanofibers are contained in a plate-like body containing cellulose nanofibers at least 40% by mass per the plate-like body. [4] A table tennis racket having the blade of the table tennis racket according to any one of [1] to [3].
  • the present embodiment relates to a blade of a table tennis racquet comprising a plate-like body containing cellulose nanofibers (CNF).
  • CNF cellulose nanofibers
  • a table tennis racket provided with the blade of this embodiment, a shake hand type table tennis racket for double-sided hitting (hereinafter, also simply referred to as a table tennis racket) will be described as an example.
  • the blade of the present invention is not limited to that applied to the shake hand type, and may be, for example, a pen holder type blade.
  • FIG. 1 is a perspective view of a table tennis racket 100 according to the present embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of FIG.
  • the table tennis racket 100 of this embodiment comprises a flat blade (racket body) 10 in which the table tennis rubber 20 is bonded to both surfaces, and a grip portion fixed to the blade 10 and gripped by the user when using the racket. Grip members 31 and 33.
  • the grip member is constituted by two members of a grip member 31 disposed on the fore side surface and a grip member 33 disposed on the back side surface, and these members are fixed so as to sandwich the blade 10.
  • the shape and thickness of the grip members 31 and 33 can be appropriately changed, and are not particularly limited.
  • the rubber 20 is attached to the surface (front and back) of the blade using an adhesive or the like.
  • the shape, composition, and the like of the rubber 20 are not particularly limited, and a rubber selected according to the preference of the user can be used as appropriate.
  • a table tennis racket provided with a straight type grip as a shake hand type table tennis racket is shown, but is not limited to this, and may be a flare type, an anatomic type, a conic type, or the like.
  • the blade 10 of the present embodiment is configured using a plate-like body containing CNF, and specifically, has a laminated structure configured of a plurality of plate-like bodies including a plate-like body containing CNF. doing.
  • the present embodiment seven plate-like members are stacked to constitute the blade 10. That is, two plate-like bodies 15 are disposed so as to sandwich the plate-like body 11, and two plate-like bodies 17 are further disposed so as to sandwich the laminate formed of the plate-like bodies 11 and 15. Furthermore, the two plate-like members 20 are disposed so as to sandwich the laminate formed of the plate-like members 11, 15 and 17. Each plate is bonded, for example, by an adhesive. In addition, on the surface of the plate 20 not facing the plate 17, the rubber 20 is bonded, for example, using an adhesive. Further, in the present embodiment, the plate-like body 17 is made of CNF, and the other plate-like body is made of wood. The thickness and the like of each plate-like body are not particularly limited, and can be appropriately set by those skilled in the art.
  • the manufacturing method of the plate-shaped body containing the said CNF is not specifically limited, It can manufacture suitably with the following method.
  • CNF is dispersed in a dispersion medium such as water to form a slurry.
  • a dispersion medium such as water
  • CNF one obtained by treating pulp or the like by a known method can be used, and a commercially available one may be used, and it is not particularly limited.
  • the obtained slurry is used in a pressing step to obtain a plate-like body.
  • CNF containing a dispersion medium is subjected to the step of pressing in the thickness direction while heating to obtain a plate-like body.
  • a pre-dewatering process before this pressurization process.
  • a step of dewatering the slurry containing CNF through a mesh-like member can be employed. That is, it is preferable to form the CNF slurry into a plate shape by subjecting it to a preliminary dewatering step, and subject the formed body to a pressing step to obtain a CNF-containing plate-like body according to the present embodiment.
  • the manufacturing method may further include other steps other than these steps.
  • another material may be blended to produce the plate-like body containing CNF according to the present embodiment as long as the object of the present invention can be achieved. Specifically, pulp and the like can be mentioned.
  • pulp refers to an aggregate of cellulose fibers extracted from wood and other plants by mechanical or chemical treatment.
  • CNF is preferably 40 to 100% by mass, more preferably 60 to 95% by mass, and 70 to 90% by mass with respect to the whole plate-like body. More preferable.
  • the weight of the blade 10 is not particularly limited, and can be appropriately set by those skilled in the art.
  • the blade 10 of this embodiment it is possible to suppress an increase in weight and to improve energy efficiency.
  • the blade is formed into a laminate of a plurality of plate-like members, and one or more plate-like members therein are made into a fiber reinforced resin plate, and At first, it is conceivable to increase the density of the fiber reinforced resin plate.
  • the blade by configuring the blade using CNF, it is possible to obtain a blade of a table tennis racket with higher energy efficiency. As a result, it is possible to provide a table tennis racquet having an improved striking power although there is a difference depending on the individual's skill and the performance of the rubber to be bonded.
  • the present invention is not limited to the embodiment described here, and it is of course possible to adopt other aspects.
  • the number and arrangement of plate-like members configured using CNF can be other than those illustrated in FIG.
  • the plate-like member in contact with the rubber may be configured using CNF.
  • the blade itself is not limited to one having a laminated structure, for example, one plate-like member may constitute a blade, and the plate-like member may be constituted using CNF.
  • a blade may be configured to have a laminated structure including a plate-like body containing CNF (in particular, a laminate structure including a plate-like body containing CNF and a plate-like body not containing CNF). It is preferable in terms of blade thickness and blade weight.
  • the blade has a laminated structure including a CNF-containing plate-like body and a CNF-free plate-like body as described above
  • the ratio of the plate-like body containing CNF to the whole laminate structure is 40% or less in length in the thickness direction (lamination direction), and further, CNF is contained Plate is not in contact with the table tennis rubber, and the thickness of the plate containing CNF is 0.25 mm or more and 0.40 mm or less (even more preferably 0.30 mm or more and 0.37 mm or less) It is even more preferable that there be.
  • CNF produced by mechanically treating hardwood bleached kraft pulp and hardwood bleached kraft pulp were mixed in water at a solid content weight ratio of 8: 2.
  • the resulting mixture is used as a raw material, and is preloaded in the thickness direction with a metal mold and squeezed with water, then it is pressurized in the thickness direction while heating and dried to a thickness of 0.32 mm A plate containing CNF was obtained. Further, a plate-like body containing CNF with a thickness of 0.35 mm was obtained by the same method.
  • the body was bonded using a urethane resin to obtain a blade of a table tennis racket according to the example.
  • the core 1, the core 2 and the plate called top plate are sequentially stacked in the thickness direction on the plate called middle plate and It was configured as a laminate of seven layers. Plates containing CNF were used for the upper plate, core 1 and core 2 which have been confirmed to strongly influence energy efficiency.
  • the above-mentioned ULC carbon fiber (Manufacturer: Toray Product Name: Torayca) is arranged in one direction and solidified with an epoxy resin), ZLF (PBO fiber (Manufacturer: Toyobo Product Name: Zylon) Table tennis of a comparative example using the plate-like body which is what was woven and hardened with an epoxy resin) or SP-ZLC (The said PBO fiber is warped longitudinally and the said carbon fiber is woven longitudinally and transversely as weft and hardened with an epoxy resin). Configured the blade.
  • FIG. 3 the average of the energy efficiency per unit density is calculated from each imaging
  • FIG. 3 it can be understood that the energy efficiency per unit density is greatly increased in the table tennis racket configured using the blade of the embodiment.

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Abstract

【課題】打球の威力を改善することができる新規な技術を提供する。 【解決手段】 セルロースナノファイバーを含んで構成されている板状体を備える卓球ラケットのブレード、および該ブレードを備える卓球ラケット。

Description

卓球ラケットのブレード
 本発明は卓球ラケットのブレードに関する。
 卓球ラケットは、ブレード(卓球ラケット本体)と、当該ブレードに固定され、使用時にユーザーが握る把持部を構成しているグリップ部材と、ブレードに貼り合わされて打球面を構成する卓球用ラバーとを有している(例えば特許文献1)。
 ブレードは、平板状の形状を有しており、一の板状体または複数の板状体を貼り合わせた積層体により構成されている。
 卓球ラケットのブレードは木材が多く使われているのが現行のルール(木材の割合:85%以上)からも一般的である一方、木材でない材料を使用して製造されるブレードも提案されている。
 例えばブレードについてより反発力を高めるために、ブレードを複数の板状体を含む積層構造とし、そのうちの1または複数の該板状体として炭素繊維を一方向に配列して樹脂で固めたULC(Uniaxial Light Carbon)で形成した繊維強化樹脂板を用いているブレードが知られている。
 また、より弾性率が大きい炭素繊維を用いたり、異種繊維を縦横に編み込んで樹脂で固めることにより構成されているZLFやSP-ZLCで形成した繊維強化樹脂板を用いているブレードも知られている。
 さらに、特許文献2においては、ブレードを複数の板状体を含む積層構造とし、該板状体にプラスチックや金属を用いることが提案されている。特許文献2に記載のブレードにおいても、ブレードについてより反発力を高めることを意図し発明がなされている。
特開2010-227371号公報 特開2000-342733号公報
 本発明は、打球の威力を改善することができる新規な技術を提供することを目的とする。
 商品設計の自由度の観点からより様々な方法により卓球ラケットのブレードを改善できることが好ましく、そのため、さらなる新規な構成が提案されることが望ましいといえる。
 本発明者は、単にブレードの反発力を高めてスピードのみを改善するだけでなく打球の威力を改善するものとし、そこでブレードのエネルギー効率をより高めることを着想した。
 エネルギー効率とは打球の威力を表す値であり、当該値が大きいほど打球の前後でボールのエネルギーロスが小さいことを意味している。
 エネルギーロスが小さいとき、打球前のボールのスピードエネルギーや回転エネルギーを効率よく伝えられるので、打球のスピードが速くなる。その結果、例えば、速いドライブやスマッシュを打ちやすくなる。
 また、エネルギーロスが小さいとき、打球前のボールのスピードや回転のエネルギーを効率よく伝えられるので、スピン性能も向上する。その結果、例えば、回転のかかったドライブ・カット・サービスが打ちやすくなる。
 本発明者は鋭意研究の結果、セルロースナノファイバー(CNF)を用いて卓球ラケットのブレードを構成することで、ブレードのエネルギー効率を高めることができることを見出し、本発明を完成させた。なお、本明細書において、セルロースナノファイバー(CNF)とは、植物原料であるパルプ(パルプ繊維)を解繊して得られる微細なセルロース繊維をいい、一般的に繊維幅がナノサイズ(1nm以上1000nm以下)のセルロース微細繊維を含むセルロース繊維をいう。
 本発明の要旨は以下のとおりである。
[1]  セルロースナノファイバーを含有する板状体を備える卓球ラケットのブレード。
[2]  1または2以上のセルロースナノファイバーを含有する板状体を含む積層構造を有する[1]に記載の卓球ラケットのブレード。
[3]  セルロースナノファイバーを含有する板状体においてセルロースナノファイバーが該板状体あたり少なくとも40質量%含有される[1]または[2]に記載の卓球ラケットのブレード。
[4]  [1]から[3]のいずれか一つに記載の卓球ラケットのブレードを有する卓球ラケット。
 本発明によれば、打球の威力を改善することができる新規な技術を提供することができる。
本実施形態に係る卓球ラケットの斜視図である。 図1のXX’線における断面を示す図である。 実施例の各ブレードとエネルギー効率との関係を示すグラフである。
 以下、本発明の1つの実施形態を詳細に説明する。
 本実施形態は、セルロースナノファイバー(CNF)を含有する板状体を備える卓球ラケットのブレードに関する。
 なお、以下においては、本実施形態のブレードを備える卓球ラケットとして、両面打球用のシェークハンドタイプ卓球ラケット(以下、単に卓球ラケットともいう)を例に挙げて説明する。しかしながら、本発明のブレードはシェークハンドタイプに適用されるものに限定されず、例えばペンホルダータイプのブレードであってもよい。
 図1は、本実施形態に係る卓球ラケット100の斜視図である。また、図2は図1のXX’線に沿った断面図である。
 本実施形態の卓球ラケット100は、両方の面に卓球ラバー20が貼り合わされる平板状のブレード(ラケット本体)10と、ブレード10に固定され、ラケット使用時に使用者により把持される把持部を構成するグリップ部材31、33と、を備える。
 グリップ部材は、フォアー側の面に配置されるグリップ部材31とバック側の面に配置されるグリップ部材33の2つの部材によって構成されており、これらがブレード10を挟み込むように固定されている。これらグリップ部材31、33の形状や厚みは適宜変更可能であり、特に限定されない。
 上述のとおり、本実施形態においては、ブレードの表面(表面および裏面)にラバー20が接着剤等を用いて貼り付けられる。本実施形態において、ラバー20の形状、組成等については特に限定されず、使用者の好み等に応じて選択されるラバーを適宜用いることができる。
 なお、本実施形態においてはシェークハンドタイプ卓球用ラケットとしてストレートタイプの把持部を備える卓球用ラケットを示すが、これに限定されず、フレアタイプ、アナトミックタイプ、コニックタイプ等としてもよい。
 次に、本実施形態のブレード10について説明する。
 本実施形態のブレード10は、CNFを含有する板状体を用いて構成されており、具体的にはCNFを含有する板状体を含む複数の板状体で構成されている積層構造を有している。
 図2に示すように、本実施形態においては7つの板状体を積層してブレード10を構成している。
 すなわち、板状体11を挟むようにして2つの板状体15が配置され、さらに板状体11、15で構成される積層体を挟むようにして2つの板状体17が配置されている。さらにまた、板状体11、15、および17で構成される積層体を挟むようにして2つの板状体20が配置されている。各板状体は例えば接着剤により貼り合わされる。また、板状体20の板状体17とは面していない側の表面においてはラバー20が例えば接着剤を用いて貼り合わされる。
 また、本実施形態においては板状体17がCNFで構成されており、他の板状体は木材で構成されている。
 各板状体の厚さなどは特に限定されず、当業者が適宜設定することができる。
 当該CNFを含有する板状体の製造方法は特に限定されるものではないが、以下の方法により好適に製造することができる。
 当該CNF成形体の製造方法の一例は、まず、CNFを水などの分散媒中に分散させてスラリーを形成する。なお、CNFはパルプなどを公知の方法によって処理して得たものを用いることができるほか、市販のものを用いるようにしてもよく、特に限定されない。
 次に、得られたスラリーを用いて加圧工程に供し、板状体を得る。具体的には、分散媒を含むCNFを、加熱しながら厚さ方向に加圧する工程に供し、板状体を得る。また、この加圧工程の前に、予備脱水工程を備えることが好ましい。予備脱水工程としては、メッシュ状部材を介してCNFを含むスラリーを脱水する工程を採用することができる。すなわち、CNFスラリーを予備脱水工程に供することにより、板状に成形し、この成形体を加圧工程に供して本実施形態に係るCNFを含有する板状体とすることが好ましい。当該製造方法は、これらの工程以外の他の工程をさらに備えていてもよい。
 なお、本発明の目的を達成できる範囲でCNFに加えて他の材料を配合して本実施形態に係るCNFを含有する板状体を製造するようにしてもよい。具体的には、パルプなどを挙げることができる。本明細書において、パルプとは、木材その他の植物を機械的又は化学的処理によって抽出したセルロース繊維の集合体をいう。
 また、本実施形態に係るCNFを含有する板状体において、CNFは、該板状体全体に対し、40~100質量%が好ましく、60~95質量%がより好ましく、70~90質量%がさらに好ましい。CNFの含有量を上記下限の40質量%以上とすることで、範囲外にある場合と比較して単位面積当たりの水素結合点を増加させ強度等を高めることができ、単位密度当たりのエネルギー効率を高めることができる。
 また、本実施形態において、ブレード10の重量は特に限定されず当業者が適宜設定することができる。
 一方で、本実施形態のブレード10を用いる場合には重量増となるのを抑えてエネルギー効率を高めることが可能である。
 卓球ラケットにおいてはラケットを振り切れることも重要であり、そのためには上記打球の威力の改善を重量増に繋がらない方法で行うことができることが好ましい。
 この点、既存の技術でエネルギー効率を高めるためには、ブレードを複数の板状体からなる積層体とするとともにその中の1または複数の板状体を繊維強化樹脂板とし、その上で該繊維強化樹脂板の密度を高めることがまずは考えられる。しかしながら、このように繊維強化樹脂板の密度を高める場合には、その厚さ等を維持したままでは重量増は避けられない。
 これに対し本実施形態のブレード10のようにCNFを用いて板状体を構成する場合には単位密度あたりのエネルギー効率向上がより高いので、重量増となるのを抑えてエネルギー効率を高めることができる。
 以上、本実施形態によれば、CNFを用いてブレードを構成することにより、エネルギー効率がより高い卓球ラケットのブレードを得ることができる。その結果、個人の技量や貼り合せるラバーの性能などによって差はあるが、打球の威力について改善された卓球ラケットを提供することができる。
 なお、本発明はここで説明した実施形態に限定されず、他の態様とすることももちろん可能である。例えば、ブレードを積層構造とした場合にCNFを用いて構成されている板状体の数や配置について、図2で例示したもの以外とすることができる。例えば積層体を構成する板状体の数を変更したりしてもよいほか、ラバーと接する板状体をCNFを用いて構成するなどしてもよい。また、ブレード自体も積層構造を有するものに限られず、例えば1の板状体によってブレードを構成し、該板状体をCNFを用いて構成するようにしてもよい。
 一方で、ブレードについてCNFを含有する板状体を含む積層構造(特に、CNFを含有する板状体とCNFを非含有である板状体とを含む積層構造)を有するように構成することがブレード厚やブレード重量の点から好ましい。
 また、単位密度あたりのエネルギー効率をより高めることができる観点から、上記のとおりブレードをCNFを含有する板状体とCNFを非含有である板状体とを含む積層構造を有しているように構成する場合に、CNFを含有する板状体の該積層体構造全体に占める割合は厚さ方向(積層方向)における長さで40%以下であることがより好ましく、さらにまた、CNFを含有する板状体は卓球用ラバーとは非接触であり、且つCNFを含有する板状体の厚みは0.25mm以上0.40mm以下(さらにより一層好ましくは0.30mm以上0.37mm以下)であることがより一層好ましい。
 以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
[実施例のブレードの製造]
 広葉樹晒クラフトパルプを機械的に処理して製造したCNFと広葉樹晒クラフトパルプを固形分重量比率で8:2となるように水中で混ぜ合わせた。得られた混合物を原料とし、金属製の型枠を用いて、厚さ方向に予備荷重をかけて搾水した後、加熱しながら厚さ方向に加圧して乾燥し、厚さ0.32mmのCNFを含有する板状体を得た。
 また、同様の方法で厚さ0.35mmのCNFを含有する板状体を得た。
 以上のようにして得られたCNFを含有する板状体と木材(密度:0.35~0.54g/cm3のアフリカ材,および密度0.30~0.35g/cm3のアジア材)により構成される板状体とをウレタン樹脂を用いて貼り合せ、実施例に係る卓球ラケットのブレードを得た。具体的には、表1に示すように、中板と称する板状体に、厚さ方向において添芯1、添芯2または上板と称する板状体を順に積層して中板を中心とする7層の積層体として構成した。CNFを含有する板状体はエネルギー効率に強く影響することが確認されている上板、添芯1および添芯2に用いた。
 また、比較例として、上述のULC(カーボン繊維(メーカー:東レ 品名:トレカ)を一方向に配列させてエポキシ樹脂で固めたもの)、ZLF(PBO繊維(メーカー:東洋紡 品名:Zylon)を縦横に編み込んでエポキシ樹脂で固めたもの)またはSP-ZLC(上記PBO繊維を縦糸、上記カーボン繊維を横糸として縦横に編み込んでエポキシ樹脂で固めたもの)である板状体を用いて、比較例の卓球用ブレードを構成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[エネルギー効率の測定]
 実施例または比較例のブレードに厚み3.88mmの8cm×8cm角のラバーを接着剤(メーカー:バタフライ 品名:フリーチャックII)で両面貼り合せ、卓球ラケットを構成した。
 ラケットの打球面が45度の傾斜を有するように傾けて、ラケットの柄の部分を固定器具で固定した。
 次いで、卓球用マシーンを用いて、ラバーに向かって卓球用ボール(メーカー:バタフライ 品名:スリースターボールG40+)を発射した。このとき、ボールの速度は7.5m/s、回転数は61rpsに設定した。そして、ボールがラバーに当たる直前から直後(具体的には、衝突前後10ms)まで、カメラ(メーカー:株式会社ナックイメージテクノロジー 品名:MEMRECAM fx K4)で撮影した。
 撮影した映像を解析ソフト(メーカー:株式会社ナックイメージテクノロジー ソフト:LAA計測)を用いて、ラバーに当たる直前直後のボールの速度と回転数を計算した。さらに、得られた直前直後のボールの速度と回転数から、実施例、比較例ごとに単位密度あたりのエネルギー効率を計算した。
 なお、エネルギー効率は、以下の式に基づき算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
 結果を図3に示す。なお、図3においては、各実施例および比較例について3回の撮影結果からそれぞれ単位密度あたりのエネルギー効率の平均を算出し、比較例3を基準としてその差を示している。
 図3から理解できるとおり、実施例のブレードを用いて構成した卓球ラケットにおいては単位密度あたりのエネルギー効率が大きく高まっていることが理解できる。
10 ブレード
11、15、17  板状体
20 ラバー
31、33 グリップ部材
100 卓球ラケット

Claims (4)

  1.  セルロースナノファイバーを含有する板状体を備える卓球ラケットのブレード。
  2.  1または2以上のセルロースナノファイバーを含有する板状体を含む積層構造を有する請求項1に記載の卓球ラケットのブレード。
  3.  セルロースナノファイバーを含有する板状体においてセルロースナノファイバーが該板状体あたり少なくとも40質量%含有される請求項1または2に記載の卓球ラケットのブレード。
  4.  請求項1から3のいずれか一つに記載の卓球ラケットのブレードを備える卓球ラケット。
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