JP2619913B2 - 球技用ボールのための表面パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、球技用ボールのための表面パネルに関す
る。

＜従来の技術＞ 球技用ボールの最外層表面パネルの材料として大別し
て天然皮革、人工皮革及びゴムの３種類が現在知られて
いる。天然皮革としては、牛等の皮革が使用されてい
る。人工皮革は、例えばポリエステル短繊維を縦横に順
次積み重ねて軽くプレスした後、ニードルパンチングに
よって３次元的に交絡させて得た不織布に、高分子エラ
ストマーよりなるバインダーを含浸させて基体を作る。
この基体に塗布又はロール転写によって表面パネルを形
成するのである。ゴムとしては、例えば天然及び合成ゴ
ムが使用される。

＜発明が解決しようとする課題＞ 天然皮革は、私用後数ヵ月で摩耗したり、雨水を吸っ
て固くかつ重くなるという問題がある。また皮革の部位
によって毛穴の大きさ、形状、密度等にバラツキがあ
り、また皺も存在することから、均一な品質なものが得
られにくいという問題がある。

人工皮革は、表面層が約0.01ないし0.03mmと極めて薄
いために、耐摩耗性が悪くかつひっかきに弱いという問
題がある。この人工皮革に施した印刷も同様に耐摩耗性
に劣り、約６ヵ月の使用で表面層が消滅し、不織布層が
露出してフェルト状表面となり、文字、模様等も消え、
その判別は極めて困難となる。更に不織布層には、吸水
性があるため、水分を吸収して重くなるという問題があ
る。

ゴム表皮は、その摩耗係数が極めて大きく、また色
合、光沢感、反発弾性等において天然皮革、人工皮革よ
り劣り、さらに耐候性が悪いためにヒビ割れを生じると
いう問題がある。

天然皮革、人工皮革を用いたボール表面パネルの製造
に際しては、まず皮革原反を所定のパネル形状、例えば
サッカーボールの場合６角形及び５角形の形状に裁断さ
れる。裁断された皮革パネルは、次にコバ削ぎ処理と称
されるパネル周縁部の傾斜肉薄化処理がなされる。かか
るコバ削ぎ処理は、皮革不織布層を斜方向に切除するも
のであり、これにより皮革パネル隣接部に溝が形成され
る。しかしながらこのような皮革を用い上記コバ削ぎ処
理を行うと、緩やかな傾斜をもつ溝しか得られず、縫製
ボールに見られる如き立体感は表現できないという問題
がある。さらに、上記天然皮革、人工皮革にあっては、
コバ削ぎ処理後、その表面にホットスタンプ、シルク印
刷、パッド印刷等により所定の文字、記号、模様等を印
刷する工程が必要である。このように天然皮革、人工皮
革を用いてボール表皮を製造する場合、多数の工程を経
る必要がある。

本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたもの
で、天然皮革、人工皮革に類似する艶、滑り感、ソフト
感、反発弾性を有するとともに天然皮革、人工皮革にお
いて劣る耐摩耗性、耐ひっかき性、耐吸水性を備え、さ
らに高い印刷強度を有するボールの表面パネルを実現す
るものである。

また本発明は、ボール用表面パネルを射出成形法を用
いて成形することにより、従来の天然皮革、人工皮革に
見られた裁断、コバ削ぎ、印刷といった一連の工程を不
要とし、ボール表面パネルの製造を極めて簡略化するも
のである。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、圧搾空気が封入される球形中空体のゴム製
チューブ及び該チューブ表面に形成された補強層よりな
るカーカス又は補強機能を有する熱可塑性エラストマー
を球形中空体に形成してなるカーカス上に直接又はゴム
薄層を介して複数枚接着され球技用ボールの表皮を形成
する表面パネルにおいて、上記表面パネルは、熱可塑性
エラストマー材料を射出成形金型に注入して所定形状に
成形され、かつ、その周辺に傾斜肉薄部を有するととも
に、その裏面に多数の突起体を有してなるものである。

＜実 施 例＞ 以下本発明をサッカーボール１に適用した例につき説
明する。第１図及び第２図において、２は、ブチルゴム
等を球形中空体に成形して形成されたチューブで、バル
ブ（図示せず）を介して圧搾空気が注入される。３は、
このチューブ２表面に数千ｍ分のナイロン糸を無限軌道
上に巻回して形成した補強層で、ボールに形状維持性、
耐久性、寸法安定性等の特性を与えるとともに反発弾性
の抑制等の作用をなすものである。このチューブ２及び
補強層３にてカーカスが構成される。尚このチューブ２
及び補強層３を、補強機能を有する熱可塑性エラストマ
ー例えばハイトレル（登録商標）に代えることもでき、
これによると、熱可塑性エラストマーよりなる球形中空
体にてカーカスが構成される。４は、補強層３上に形成
された天然ゴム，合成ゴム等よりなるゴム薄層、５は、
このゴム薄層４上に加硫ゴム用プライマー及びウレタン
糊等よりなる接着剤層６を介して接着形成された表皮層
で、６角形及び５角形の表面パネル7,7…を配列してな
るものである。尚上記ゴム薄層４は表面パネル7,7…の
接着強度を向上させるためのものであるが必ずしも必要
ではなく、これを省き、表面パネル7,7…を直接補強層
３に接着することもできる。表面パネル7,7…は、硬度
（JIS）約50ないし90をもつ熱可塑性エラストマー材料
を射出成形型に注入して成形される。ここで熱可塑性エ
ラストマー材料としては、エラストマーAE（東亜合成化
学工業株式会社製）、タフプレン（登録商標、旭化成株
式会社製）、ソルプレンＴ（登録商標、日本エラストマ
ー株式会社製）等のSBS系熱可塑性エラストマー、ミラ
ストマー（登録商標、三井石油化学工業株式会社製）、
住友TPE（住友化学株式会社製）等オレフィン系熱可塑
性エラストマー、スミフレックス（登録商標、住友ベー
クライト株式会社製）、サンプレーン（登録商標、三菱
化成ビニル株式会社製）、デンカレオマーＧ（登録商
標、電気化学株式会社製）、EZ−800（信越ポリマー株
式会社製）等のPVC系熱可塑性エラストマー、パラプレ
ン（登録商標、日本ポリウレタン株式会社製）、エラス
トラン（登録商標、日本エラストラン株式会社製）、パ
ンデックス（登録商標、大日本インキ化学工業株式会社
製）等ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ペルプレ
ン（登録商標、東洋紡績株式会社製）、ハイトレル（登
録商標、デュポン社製）等ポリエステル系熱可塑性エラ
ストマーを使用することができる。

熱可塑性エラストマーは、ソフトセグメントと物理的
架橋作用をなすハードセグメントとからなり、常温より
も低いガラス転移温度を有するために、ボールの使用温
度範囲（約−20℃ないし50℃）では、ボール表面パネル
として適する弾性（JIS硬度で約50ないし90）を有す
る。上記物理的架橋は、ゴムにおける加硫のような化学
結合と異なり、高温にすると溶融するため、射出成形に
よって所望の形状に成形することができる。

射出成形法にて形成された表面パネル７の裏面には、
多数の突起体8,8…が所定の間隔をもって形成されてな
り、これら突起体8,8…の先端が、ゴム薄層４に接着固
定される、この突起体8,8…は、表面パネル７の柔軟性
を増し、衝撃を緩和するとともに、表面パネル７表面に
対し斜方向から力が加わったとき、表面パネル７がよじ
れる如く変形し、この力を吸収緩和する作用をなす。

かかる作用は、天然皮革に類似の作用である。９は表
面パネル７の周縁部に形成された傾斜肉薄部である。

以下突起体8,8…の具体的構造につき説明する。

（イ）円形突起体（第３図A,B） 突起体８の間隔をＸ軸方向p,Y軸方向ｑとし、突起体
８の直径をａとすると、ｐ＝ｑ＞ａなる関係で配列され
る。ここでｐ＝ｑ＝1.5ないし2.5mm、ａ＝0.5ないし2.0
mmである。また表面パネル７の表層10の厚さｔと、突起
体８の高さｈは、それぞれｔ＝0.5ないし1.5mm、ｈ＝0.
5ないし1.5mmとすることができる。これらの値は、以下
の例においても同様である。尚上記構造では、使用を繰
り返すうちに表面パネル７の突起体８上に位置する表面
Ｓ部分が早く汚れ、斑点状の汚れ模様が現れることがあ
る。また突起体８の基部に切れ目が入ることがある。

（ロ）４角形状突起体（第４図A,B） 表面パネル７裏面に４角形例えば正方形断面を有する
突起体11を形成したものである。かかる構造において
も、前述の第３図に示す例と同様の利点が得られる。ま
た同様に表面パネル７の突起体11上に位置する表面Ｓに
４角形の斑点状の汚れが現れ、或いは突起体11の基部に
切れ目が入るおそれがある。

（ハ）円形突起体の基部にアールをとったもの（第５図
A,B） 円形突起体８の基部にアール部12を形成したものであ
る。ここでアール部12の直径をｂとすると、ｐ＝ｑ＞ｂ
＞ａなる関係を有する。かくすると、アール部12の存在
により突起体８上に表面Ｓの汚れは減少し、また突起体
８基部の切れ目も生じにくくなる。

（ニ）アール部を連接したもの（第６図A,B） 隣接するアール部12,12…が接する如く突起体8,8…を
密に配列した構造であり、ｐ＝ｑ＝ｂ＞ａなる関係を有
する。かかる構造では、表面パネル７表面の斑点状汚れ
発生は、更に抑制されるが、アール部12でカバーできな
い表層10裏面ｓがかなり広く存在するために、未だ充分
ではない。

（ホ）突起体の列を交互にずらせたもの（第７図A,B） 突起体8,8…及びアール部12,12…の大きさ及び間隔
を、ｐ＝ｂ＞ｑ＝3/2・ｂ＞ａなる関係としたものであ
る。かかる構造にすると、アール部12でカバーきない表
層10裏面ｓの面積を最小限とすることができる。これに
より、突起体８に対応すると表面パネル７表面の汚れは
殆ど目立たず、また突起体８の基部に切れ目が生じるこ
ともない。

尚第８図は、上記各具体例において、突起体８の下端
に径大部13を形成し、ゴム薄層４又は補強層３との接着
面積を増大させ、接着強度を向上させたものである。

第９図は、本発明に係る表面パネル７を示し、外方に
湾曲した辺をもつ略６角形にて形成され、周辺には、傾
斜肉薄部９を有している。この表面パネル７は、他の部
分である白色部14と、記号，文字，模様等を黒色で表示
した印刷部15とからなる。

第10図は、上記印刷部15を、箔の転写によって形成し
た表面パネル７の断面を示し、これは第11図に示す金型
16,17によって形成される。即ち、パネル７の表面を形
成する金型16と、裏面を形成する金型17とからなり、両
金型16,17間にベースフィルム18上に被着された印刷用
箔19を挟み、両金型16,17を重ね合わせた状態でノズル2
0より白色部14を構成する熱可塑性エラストマーを射出
注入するのである。金型16のキャビティ表面には、天然
皮革の表面模様に似せたシボが形成されており、また金
型17のキャビティ表面には、突起体８の陰型が形成され
ている。これにより第10図に示す構造の表面パネル７が
成形される。

第12図は、表面パネル７の印刷部15を２色成形法によ
り成形した断面構造を示す。

かかる構造では、印刷部15はパネル表面のみではなく
裏面にまで達しており、従って表面が摩耗しても、印刷
部15が消滅することはない。第13図（Ａ）（Ｂ）は、上
記構造の表面パネル７の製造方法を示し、まず印刷部15
の形状のキャビティ20を有する金型21と、表面パネル７
の裏面を形成する金型22が重ね合わされ、ノズル23より
黒色の熱可塑性エラストマーが射出注入される。次に、
金型21は、取り外され、パネル表面形状を有する他の金
型24が、金型22に重ね合わされる。この金型22キャビテ
ィ内には黒色の印刷部15が形成されたままの状態にあ
る。かかる状態で、他のノズル25から白色の熱可塑性エ
ラストマーが射出注入される。かくして、第12図に示す
構造をもつ表面パネル７が成形される。

一般に周辺をコバ削ぎ処理した皮革パネルを多数枚貼
着した構造のボールにあっては、皮革パネルの中央が地
面に衝突した場合と、その周辺が地面に衝突した場合と
では、バウンド高さが異なることが知られており、パネ
ル中央部分の方がパネル周辺部分よりもバウンドが高く
なるのである。例えば、上記構造のサッカーボールを1.
8mの高さから落下させた場合、上記２つのバウンド高さ
には、約５〜7cmの差が生じることが確認されている。
本発明は、このようなバウンド高さのボール部位による
差をなくすために以下のような構造を採用した。

即ち、第14図に示すように表面パネル７中央部分の突
起体８の密度を高くし、周辺にいくに従ってその密度を
低くしたものである。かくすると、密度の高い表面パネ
ル７中央部分では、バウンドが低くなり、密度の低い表
面パネル７周辺部分ではバウンドが高くなり、これによ
り両者の差が相殺され、略均一なバウンド高さとするこ
とができる。

第15図は、同様の目的を達成する他の構造を示し、表
面パネル７の厚さを、周辺にいくに従って厚くし、かつ
これに応じて突起体８の長さを、周辺部分にいくほど長
くしたのである。かくすれば表面パネル７中央部分が硬
く従って低バウンドとなり、かつ周辺部分が軟らかく従
って高バウンドとなり、バウンド高さの調整を図ること
ができる。かかる構造の表面パネル７は、高硬度のプラ
スチックコンパウンド例えばJIS硬度約80のポリ塩化ビ
ニルを使用した場合に適している。

第16図は、同様の目的を達成するさらに他の構造を示
し、表面パネル７の厚さを周辺にいくに従って厚くし、
かつこれに対応して表層10の厚さを周辺部分にいくほど
厚くしたものである。従ってこの場合突起体８の長さ
は、均一である。かかる構造は、硬度の低いプラスチッ
クコンパウンド例えばJIS硬度約60のポリ塩化ビニルを
使用した場合に適しており、表層10が軟らかいために、
その厚さが厚い表面パネル７周辺部分では軟らかく、従
って高バウンドとなり、他方表面パネル７中央部分では
硬く、従って低バウンドとなり、両者は、均等となるよ
う調整されるのである。また、第15図及び第16図に示す
構造の表面パネルでは、周辺部分が厚くなるためにコバ
削ぎ部分により形成される溝が深くなり、そのコントラ
ストが明確になるという利点がある。

第17図及び第18図は、サッカーボールに使用される２
枚の６角形表面パネル26A,26Bを２枚連結した構造を示
す。６角形表面パネル26A,26Bは、その各辺が外方へ湾
曲した曲線を有し、任意の一辺の中央部分において連結
されている。この構造は、一方を６角形表面パネルと
し、他方を５角形表面パネルとすることもできる。６角
形表面パネル26A,26Bの各辺を外方へ湾曲した曲線とす
るのは、カーカスに接着したとき隣接する表面パネル同
士の辺を接合させるためである。６角形表面パネル26の
一辺の長さｄに対するその中央部分の連結部の長さｃの
割合は、c/d≒1/2とすることができる。本例の場合ｄ≒
46mm,c≒24mmである。

第18図（Ａ）に示す如く、傾斜肉薄部27は外方に湾曲
した急傾斜部28と平坦部29とからなり傾斜肉薄部27の全
長は約4mm、平坦部29の幅は約0.3mmである。30は、表面
パネル26A,26Bの裏面周辺部分に帯状に形成された接着
代であり、その幅ｇは約3mmである。この値は約1mm〜4m
mの範囲が適当である。即ちこの値が約1mmより小さけれ
ば表面パネル26A,26B周辺部分の接着強度が低下し、逆
に約4mmより大きくなれば、接着強度は上昇するが、こ
の部分が中実であるために、比較的強く曲面に沿わせて
接着させた後、反り返って剥離したり、或いは突起体31
を形成した他の領域との硬度差が目立ってくる等の問題
が現れる。

本例の場合、６角形表面パネル26Aの中心から一辺の
中心までの距離は、約40mmであるから、上記接着代30の
幅約１〜4mmは、上記距離の1/40〜1/10となる。

平坦部29は、その肉厚が薄いために可撓性を有する。
それ故第19図に示す如く接合される２つの表面パネル2
6,26が僅かに重なり合う如く誤差を生じても、この平坦
部29,29を押し潰す如くつき合わせることにより、この
誤差を吸収させることができる。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、以下の効果が奏せられる。

（イ）表皮パネルが熱可塑性エラストマーを用いて射出
成形法にて形成されるために、ボール表皮として最適な
形状の表面パネルを製造することができる。即ち、表面
パネル周縁部に傾斜肉薄部を形成し、同時に表面パネル
の裏面に一定間隔を隔てて多数の突起体を形成すること
ができるのである。

（ロ）ボール表面パネルに適した熱可塑性エラストマー
の使用により、耐摩耗性、耐ひっかき性、耐候性、耐吸
水性等の特性を向上させることができる。

（ハ）表面パネルの裏面に多数の突起体を形成すること
により、表皮の柔軟性を増し、従ってボールが人体に当
たったときの衝撃を緩和することができる。さらにこの
突起体の存在により、パネル表面に斜め方向から、力が
加わった場合、表皮がよじれる如く変形し、手，足等に
適度にフィットする。それ故、天然皮革の縫製ボールに
類似した感触が得られ、高度の競技テクニックに対して
も応答性の極めて優れたものとなる。

（ニ）また表面パネルの裏面の周辺に帯状の接着代を形
成することにより、表面パネルの周辺部分の接着を確実
にするとともに、その剥離を防止することができ、かつ
突起体にて形成されるボールの柔軟性を最大限に保持す
ることができる。

（ホ）サッカーボールのための６角形表面パネルを２枚
以上連結した場合においては、連結部が６角形の一辺の
更にその中央部分とされるから、球体のカーカスにこれ
を接着する際、角表面パネルの辺が一致する。それ故表
面パネル接着作業時間の短縮化と作業の簡易化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、サッカーボールの外観を示す正面図、第２図
は、第１図Ｉ−Ｉ線断面図、第３図（Ａ）は、表面パネ
ルの第１の具体例を示す断面図、同図（Ｂ）は、同例の
表面パネルの底面図、第４図（Ａ）は、表面パネルの第
２の具体例を示す断面図、同図（Ｂ）は、同例表面パネ
ルの底面図、第５図（Ａ）は、表面パネルの第３の具体
例を示す断面図、同図（Ｂ）は、同例表面パネルの底面
図、第６図（Ａ）は、表面パネルの第４の具体例を示す
断面図、同図（Ｂ）は、同例表面パネルの底面図、第７
図（Ａ）は、表面パネルの第５の具体例を示す断面図、
同図（Ｂ）は、同例表面パネルの底面図、第８図は、突
起体を示す断面図、第９図は、印刷部を有する表面パネ
ルの正面図、第10図は、第９図II−II線断面図、第11図
は、第10図に示す構造の表面パネルを製造するための金
型構造を示す断面図、第12図は、表面パネルの他の構造
を示す断面図、第13図（Ａ）（Ｂ）は、第12図に示す構
造の表面パネルを製造するための金型構造を示す断面
図、第14図ないし第16図は、表面パネルの構造を示す断
面図、第17図は、６角形表面パネルを２枚連結した状態
を示す正面図、第18図（Ａ）は第17図III−III線断面
図、同図（Ｂ）は第17図IV−IV線断面図、第19図は、パ
ネルの接合状態を示す断面図である。 １……サッカーボール、２……チューブ ３……補強層、４……ゴム薄層 ５……表皮層、7,26A,26B……表面パネル 8,11,31……突起体、12……アール部 14……白色部、15……印刷部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧搾空気が封入される球形中空体のゴム製
   チューブ及び該チューブ表面に形成された補強層よりな
   るカーカス又は補強機能を有する熱可塑性エラストマー
   を球形中空体に形成してなるカーカス上に直接又はゴム
   薄層を介して複数枚接着され球技用ボールの表皮を形成
   する表面パネルにおいて、上記表面パネルは、熱可塑性
   エラストマー材料を射出成形金型に注入して所定形状に
   成形され、かつ、その周辺に傾斜肉薄部を有するととも
   に、その裏面に多数の突起体を有してなることを特徴と
   する球技用ボールのための表面パネル
2. 【請求項２】上記表面パネルは、その裏面周辺部分に帯
   状の接着代を有することを特徴とする請求項１記載の球
   技用ボールのための表面パネル
3. 【請求項３】上記表面パネルは、サッカーボールのため
   の６角形表面パネルであって、該６角形表面パネルの各
   片は外方へ湾曲した曲線を有し、任意の一辺の中央部分
   において他の６角形表面パネル又は５角形表面パネルの
   任意の一辺の中央部分と連結されてなることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の球技用ボールのための表面パネ
   ル