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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024168888
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】テニスボール
(51)【国際特許分類】
A63B 39/00 20060101AFI20241128BHJP
A63B 45/00 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
A63B39/00 Z
A63B45/00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023085920
(22)【出願日】2023-05-25
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】丹羽 邦夫
(72)【発明者】
【氏名】阪本 尚桂
(72)【発明者】
【氏名】広瀬 亮平
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 大輔
(72)【発明者】
【氏名】森田 康揮
(57)【要約】
【課題】十分に補強されたコア４を含んでおり、かつ適正な質量を有するテニスボール２の提供。
【解決手段】テニスボール２は、コア４、フェルト６及びシーム８を有している。コア４は、ゴム組成物が架橋されることで形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムとミクロフィブリル化繊維とを含んでいる。ミクロフィブリル化繊維の好ましい量は、基材ゴム１００質量部に対し、５．０質量部以上３０．０質量部以下である。好ましいミクロフィブリル化繊維は、セルロースナノファイバーである。好ましい基材ゴムは、イソプレン系ゴムである。
【選択図】図１
【解決手段】テニスボール２は、コア４、フェルト６及びシーム８を有している。コア４は、ゴム組成物が架橋されることで形成されている。このゴム組成物は、基材ゴムとミクロフィブリル化繊維とを含んでいる。ミクロフィブリル化繊維の好ましい量は、基材ゴム１００質量部に対し、５．０質量部以上３０．０質量部以下である。好ましいミクロフィブリル化繊維は、セルロースナノファイバーである。好ましい基材ゴムは、イソプレン系ゴムである。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コアと外皮とを備えており、
上記コアが、ゴム組成物から形成されており、
上記ゴム組成物が、基材ゴムとミクロフィブリル化繊維とを含む、テニスボール。
上記コアが、ゴム組成物から形成されており、
上記ゴム組成物が、基材ゴムとミクロフィブリル化繊維とを含む、テニスボール。
【請求項2】
上記ミクロフィブリル化繊維が植物由来である、請求項１に記載のテニスボール。
【請求項3】
上記ミクロフィブリル化繊維がセルロースナノファイバーである、請求項２に記載のテニスボール。
【請求項4】
上記ゴム組成物が、１００質量部の基材ゴムと、５．０質量部以上３０．０質量部以下のミクロフィブリル化繊維とを含む、請求項１から３のいずれかに記載のテニスボール。
【請求項5】
上記基材ゴムの主成分がイソプレン系ゴムである、請求項１から３のいずれかに記載のテニスボール。
【請求項6】
上記イソプレン系ゴムが天然ゴムを含んでおり、この天然ゴムの、全ての基材ゴムに対する比率が、３０質量％以上である、請求項５に記載のテニスボール。
【請求項7】
上記ゴム組成物の１０℃における複素弾性率（１０Ｈｚ）が、１３．５ＭＰａ以上１６．５ＭＰａ以下である、請求項１から３のいずれかに記載のテニスボール。
【請求項8】
上記ゴム組成物の１０℃における損失正接（１０Ｈｚ）が、０．０６５以上０．０７０以下である、請求項１から３のいずれかに記載のテニスボール。
【請求項9】
（１）ゴムラテックスにミクロフィブリル化繊維を添加して、混合液を得る工程、
（２）上記混合液を凝固させて、マスターバッチを得る工程、
（３）上記マスターバッチに添加剤を添加して、ゴム組成物を得る工程、
（４）上記ゴム組成物を加圧及び加熱して、ハーフシェルを得る工程、
（５）２のハーフシェルを貼り合わせて、コアを得る工程、
並びに
（６）上記コアの表面にフェルトを貼り付ける工程
を備えた、テニスボールの製造方法。
（２）上記混合液を凝固させて、マスターバッチを得る工程、
（３）上記マスターバッチに添加剤を添加して、ゴム組成物を得る工程、
（４）上記ゴム組成物を加圧及び加熱して、ハーフシェルを得る工程、
（５）２のハーフシェルを貼り合わせて、コアを得る工程、
並びに
（６）上記コアの表面にフェルトを貼り付ける工程
を備えた、テニスボールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、テニスボールを開示する。詳細には、本明細書は、テニスボールのコアの改良に関する。
【背景技術】
【0002】
テニスボールは、コアと、このコアを覆う外皮とを有している。コアは、中空である。コアは、ゴム組成物が架橋されて形成される。このコアは、テニスボールの反発性能に寄与しうる。コアのためのゴム組成物の一例が、特開２０１９－１７９９６公報に開示されている。このゴム組成物は、無機充填剤を含んでいる。この無機充填剤は、ゴムを補強しうる。この無機充填剤は、テニスボールの反発性能に寄与しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１７９９６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特開２０１９－１７９９６公報に開示されたテニスボールでは、無機充填剤による補強効果は不十分である。もしコアが、多量の充填剤を含有すれば、このコアはテニスボールの反発性能に寄与しうる。しかし、多量の充填剤の含有は、コアの高密度を招く。密度の高いコアは、国際テニス連盟の、質量に関する規格への、テニスボールの適合を阻害しうる。
【0005】
本出願人の意図するところは、質量が適性であってかつ十分に補強されたコアを有する、テニスボールの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書が開示するテニスボールは、コアと外皮とを有する。このコアは、ゴム組成物から形成される。このゴム組成物は、基材ゴムとミクロフィブリル化繊維とを含む。
【発明の効果】
【0007】
このテニスボールでは、ミクロフィブリル化繊維によってコアが十分に補強される。このコアでは、補強材及び充填剤は、少量で足りる。このコアを有するテニスボールの質量は、過大ではない。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態が詳細に説明される。
【0010】
［テニスボール］
図１に、テニスボール２が示されている。このテニスボール２は、コア４、２枚のフェルト６及びシーム８を有している。これらフェルト６及びシーム８は、外皮１０を形成している。この外皮１０は、コア４を覆っている。テニスボール２の外径は、６．５４ｃｍ以上６．８６ｃｍ以下が好ましい。テニスボール２の質量は、５６．０ｇ以上５９．４ｇ以下が好ましい。
図１に、テニスボール２が示されている。このテニスボール２は、コア４、２枚のフェルト６及びシーム８を有している。これらフェルト６及びシーム８は、外皮１０を形成している。この外皮１０は、コア４を覆っている。テニスボール２の外径は、６．５４ｃｍ以上６．８６ｃｍ以下が好ましい。テニスボール２の質量は、５６．０ｇ以上５９．４ｇ以下が好ましい。
【0011】
［コア］
コア４は、球形状を有している。このコア４は、中空である。コア４の厚さは、一般的には、３．０ｍｍから４．０ｍｍである。コア４には、圧縮ガスが充填されうる。コア４の内圧が、大気圧と同じであってもよい。コア４の材質は、後に詳説される。
コア４は、球形状を有している。このコア４は、中空である。コア４の厚さは、一般的には、３．０ｍｍから４．０ｍｍである。コア４には、圧縮ガスが充填されうる。コア４の内圧が、大気圧と同じであってもよい。コア４の材質は、後に詳説される。
【0012】
［フェルト］
それぞれのフェルト６は、ダンベルに類似の形状を有している。このフェルト６は、コア４に貼り付けられている。貼り付けは、接着剤（ラテックス）によって達成されている。テニスボール２の外観は、主としてフェルト６の外観に依存する。本実施形態では、フェルト６の色は黄色である。このフェルト６により、国際テニス連盟の規格に適合した、テニスボール２の色が達成される。フェルト６の色が、白であってもよい。この規格への適合の必要がないテニスボール２の場合、種々の色のフェルト６が採用されうる。フェルト６以外のシートから、外皮１０が形成されてもよい。
それぞれのフェルト６は、ダンベルに類似の形状を有している。このフェルト６は、コア４に貼り付けられている。貼り付けは、接着剤（ラテックス）によって達成されている。テニスボール２の外観は、主としてフェルト６の外観に依存する。本実施形態では、フェルト６の色は黄色である。このフェルト６により、国際テニス連盟の規格に適合した、テニスボール２の色が達成される。フェルト６の色が、白であってもよい。この規格への適合の必要がないテニスボール２の場合、種々の色のフェルト６が採用されうる。フェルト６以外のシートから、外皮１０が形成されてもよい。
【0013】
［シーム］
シーム８は、一方のフェルト６と他方のフェルト６との間に位置している。シーム８は、ゴム組成物が架橋されることで得られうる。シーム８の幅は、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下である。
シーム８は、一方のフェルト６と他方のフェルト６との間に位置している。シーム８は、ゴム組成物が架橋されることで得られうる。シーム８の幅は、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下である。
【0014】
［コアの材質］
コア４は、ゴム組成物が架橋されることで形成されている。
コア４は、ゴム組成物が架橋されることで形成されている。
【0015】
［基材ゴム］
コア４のゴム組成物は、基材ゴムを含んでいる。基材ゴムに適したゴムとして、イソプレン系ゴムが挙げられる。イソプレン系ゴムは、テニスボール２の反発性能に寄与しうる。イソプレン系ゴムには、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、高純度化天然ゴム、脱タンパク質天然ゴム及びポリイソプレンが含まれる。ゴム組成物が、２種以上のイソプレン系ゴムを含んでもよい。
コア４のゴム組成物は、基材ゴムを含んでいる。基材ゴムに適したゴムとして、イソプレン系ゴムが挙げられる。イソプレン系ゴムは、テニスボール２の反発性能に寄与しうる。イソプレン系ゴムには、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、高純度化天然ゴム、脱タンパク質天然ゴム及びポリイソプレンが含まれる。ゴム組成物が、２種以上のイソプレン系ゴムを含んでもよい。
【0016】
基材ゴムとして、イソプレン系ゴム以外のゴムが採用されてもよい。イソプレン系ゴム以外のゴムとして、ポリブタジエン、スチレン－ブタジエン共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体、ポリクロロプレン、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体及びアクリルゴムが例示される。
【0017】
ゴム組成物が、イソプレン系ゴムと、イソプレン系ゴム以外のゴムとを含んでもよい。反発性能の観点から、基材ゴムの主成分がイソプレン系ゴムであることが、好ましい。イソプレン系ゴムの、全ての基材ゴムに対する比率は、３０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上が特に好ましい。この比率は、理想的には１００質量％である。
【0018】
反発性能の観点から特に好ましい基材ゴムは、天然ゴムである。ゴム組成物が、天然ゴムと、他のゴムとを含んでもよい。反発性能の観点から、基材ゴムの主成分が天然ゴムであることが、好ましい。天然ゴムの、全ての基材ゴムに対する比率は、３０質量％以上が好ましく、５０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上が特に好ましい。この比率が１００質量％であってもよい。
【0019】
［ミクロフィブリル化繊維］
このゴム組成物は、ミクロフィブリル化繊維を含んでいる。ミクロフィブリル化繊維は、原料繊維が解されることで、得られうる。原料繊維として、セルロース繊維及びアラミド繊維が例示される。ミクロフィブリル化繊維は、小さな繊維径を有する。従って、このミクロフィブリル化繊維の比表面積は、大きい。このミクロフィブリル化繊維の補強効果は、大きい。コア４におけるミクロフィブリル化繊維の含有率が少量であっても、このコア４は、テニスボール２の反発性能に十分に寄与しうる。
このゴム組成物は、ミクロフィブリル化繊維を含んでいる。ミクロフィブリル化繊維は、原料繊維が解されることで、得られうる。原料繊維として、セルロース繊維及びアラミド繊維が例示される。ミクロフィブリル化繊維は、小さな繊維径を有する。従って、このミクロフィブリル化繊維の比表面積は、大きい。このミクロフィブリル化繊維の補強効果は、大きい。コア４におけるミクロフィブリル化繊維の含有率が少量であっても、このコア４は、テニスボール２の反発性能に十分に寄与しうる。
【0020】
補強効果の観点から、ミクロフィブリル化繊維の数平均繊維径は１０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましく、１００ｎｍ以下が特に好ましい。それぞれの繊維の強度の観点から、数平均繊維径は３ｎｍ以上が好ましく、５ｎｍ以上がより好ましく、１０ｎｍ以上が特に好ましい。
【0021】
ミクロフィブリル化繊維の量は、基材ゴム１００質量部に対して５．０質量部以上が好ましい。この量が５．０質量部であるゴム組成物から、テニスボール２の反発性能に寄与するコア４が得られうる。この観点から、この量は７．５質量部以上がより好ましく、１０．０質量部以上が特に好ましい。テニスボール２の適正な質量の観点から、この量は３０．０質量部以下が好ましく、２５．０質量部以下がより好ましく、２２．５質量部以上が特に好ましい。
【0022】
［セルロースナノファイバー］
持続可能な開発目標（SDGs：Sustainable Development Goals）の趣旨への合致の観点から、植物由来のミクロフィブリル化繊維が好ましい。特に好ましいミクロフィブリル化繊維は、セルロースナノファイバーである。セルロースナノファイバーの比表面積は大きいので、このセルロースナノファイバーの補強効果は大きい。セルロースナノファイバーは、テニスボール２の反発性能に寄与しうる。セルロースナノファイバーは、汎用性にも優れる。
持続可能な開発目標（SDGs：Sustainable Development Goals）の趣旨への合致の観点から、植物由来のミクロフィブリル化繊維が好ましい。特に好ましいミクロフィブリル化繊維は、セルロースナノファイバーである。セルロースナノファイバーの比表面積は大きいので、このセルロースナノファイバーの補強効果は大きい。セルロースナノファイバーは、テニスボール２の反発性能に寄与しうる。セルロースナノファイバーは、汎用性にも優れる。
【0023】
セルロースナノファイバーの密度は、小さい。従って、ゴム組成物におけるセルロースナノファイバーの含有率が小さくても、十分な補強効果が得られうる。このテニスボール２の質量に占めるセルロースナノファイバーの質量は、小さくて足りる。このテニスボール２では、他の添加剤の添加に関する自由度が高い。セルロースナノファイバーの含有率が大きい場合でも、テニスボール２の質量への影響が小さいので、セルロースナノファイバーと他の添加剤とが併用されても、国際テニス連盟の規格で定められた質量の範囲を、このテニスボール２が満たしうる。
【0024】
コア４において、セルロースナノファイバーと、マトリックスであるゴムとの密着力は、過剰ではない。従って、テニスボール２がラケットで打撃されたとき、適度なエネルギー損失が生じる。打撃時のテニスボール２の、ラケットとの接触時間が長いので、プレーヤーは、このテニスボール２を、くいつき感が良いと感じる。換言すれば、このテニスボール２は、コントロール性能に優れる。
【0025】
セルロースナノファイバーを含むゴム成形品のガス透過係数は、小さい。セルロースナノファイバーを含むコア４では、内圧が維持されやすい。このコア４を有するテニスボール２は、長時間の使用に耐えうる。
【0026】
セルロースナノファイバーは、原料であるセルロース繊維が解されることで得られうる。セルロース繊維は、地球上に多量に存在する。セルロース繊維は、木材、竹、麻、ジュート、ケナフ、わら、もみ殻、茅、海藻等から得られうる。農業残渣である野菜くず、茶殻、ミカン皮等からも、セルロース繊維は得られうる。再生セルロース繊維（ビスコース、キュプラ、テンセル等）又はセルロース誘導体繊維から、セルロースナノファイバーが得られてもよい。
【0027】
セルロースナノファイバーが、無機エステル化物であるセルロース繊維から得られてもよい。無機エステル化物として、硝酸エステル、硫酸エステル、リン酸エステル及びケイ酸エステルが例示される。セルロースナノファイバーが、エーテル化物であるセルロース繊維から得られてもよい。エーテル化物として、メチルエーテル、ヒドロキシエチルエーテル、ヒドロキシプロピルエーテル、ヒドロキシブチルエーテル、カルボキシメチルエーテル及びシアノエチルエーテルが例示される。セルロースナノファイバーが、ＴＥＭＰＯ酸化処理パルプから得られてもよい。
【0028】
セルロース繊維の解しの手段として、機械的な加工が挙げられる。加工として、磨砕及び叩解が例示される。加工に適した機械として、リファイナー、二軸混錬機、二軸押出機、二軸混錬押出機、高圧ホモジナイザー、媒体撹拌ミル、石臼、グラインダー、振動ミル及びサンドグラインダーが例示される。
【0029】
セルロースナノファイバーの形状は、結晶部、准結晶部及び非晶部からなるシングルナノファイバーであってよい。セルロース繊維が局所的に複数のシングルナノファイバーに解された形状を、セルロースナノファイバーが有してもよい。複数のシングルナノファイバーがもつれた形状を、セルロースナノファイバーが有してもよい。複数のシングルナノファイバーが網目状に集合した形状を、セルロースナノファイバーが有してもよい。非晶部が加水分解されてもよい。
【0030】
補強効果の観点から、シングルナノファイバーの数平均繊維径は１００ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以下がより好ましく、７０ｎｍ以下が特に好ましい。それぞれのシングルナノファイバーの強度の観点から、数平均繊維径は３ｎｍ以上が好ましく、５ｎｍ以上がより好ましく、１０ｎｍ以上が特に好ましい。補強効果の観点から、シングルナノファイバーの数平均アスペクト比は１０以上が好ましく、２０以上が好ましく、２５以上が特に好ましい。シングルナノファイバーの長さは、１００μｍ以下が好ましい。
【0031】
セルロースナノファイバーの具体例として、王子ホールディングス社の商品名「ＡＵＲＯＶＩＳＣＯ」及び商品名「ＡＵＲＯＶＥＩＬ」、大王製紙社の商品名「ＥＬＬＥＸ」、第一工業製薬社の商品名「ＲＨＥＯＣＲＹＳＴＡ」、日本製紙グループ社の商品名「ｃｅｌｌｅｎｐｉａ」、並びにダイセルミライズ社の商品名「Ｃｅｌｉｓｈ」が、挙げられる。
【0032】
［加硫剤］
ゴム組成物は、加硫剤を含みうる。加硫剤として、粉末硫黄、不溶性硫黄、沈降硫黄及びコロイド硫黄のような硫黄；並びにモルホリンジスルフィド及びアルキルフェノールジスルフィドのような硫黄化合物が、挙げられる。
ゴム組成物は、加硫剤を含みうる。加硫剤として、粉末硫黄、不溶性硫黄、沈降硫黄及びコロイド硫黄のような硫黄；並びにモルホリンジスルフィド及びアルキルフェノールジスルフィドのような硫黄化合物が、挙げられる。
【0033】
テニスボール２の反発性能の観点から、基材ゴム１００質量部に対する加硫剤の量は０．５質量部以上が好ましく、１．５質量部以上がより好ましく、２．０質量部以上が特に好ましい。この量は６．０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましく、４．５質量部以下が特に好ましい。
【0034】
［加硫促進剤］
ゴム組成物は、加硫促進剤を含みうる。好ましい加硫促進剤として、１，３－ジフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン及び１－ｏ－トリルビグアニドのようなグアニジン系加硫促進剤；２－メルカプトベンゾチアゾール、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、２－メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩、２－メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２－（Ｎ，Ｎ－ジエチルチオカルバモイルチオ）ベンゾチアゾール及び２－（４’－モルホリノジチオ）ベンゾチアゾールのようなチアゾール系加硫促進剤；Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ－オキシジエチレン－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド及びＮ，Ｎ’－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミドのようなスルフェンアミド系加硫促進剤；テトラエチルチウラムジスルフィド及びテトラメチルチウラムモノスルフィドのようなチウラム系加硫促進剤；並びにジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛及びジエチルジチオカルバミン酸テルルのようなジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤が、例示される。ゴム組成物が、２種以上の加硫促進剤を含んでもよい。
ゴム組成物は、加硫促進剤を含みうる。好ましい加硫促進剤として、１，３－ジフェニルグアニジン、１，３－ジ－ｏ－トリルグアニジン及び１－ｏ－トリルビグアニドのようなグアニジン系加硫促進剤；２－メルカプトベンゾチアゾール、ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド、２－メルカプトベンゾチアゾール亜鉛塩、２－メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩、２－（Ｎ，Ｎ－ジエチルチオカルバモイルチオ）ベンゾチアゾール及び２－（４’－モルホリノジチオ）ベンゾチアゾールのようなチアゾール系加硫促進剤；Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ－オキシジエチレン－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド及びＮ，Ｎ’－ジシクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミドのようなスルフェンアミド系加硫促進剤；テトラエチルチウラムジスルフィド及びテトラメチルチウラムモノスルフィドのようなチウラム系加硫促進剤；並びにジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛及びジエチルジチオカルバミン酸テルルのようなジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤が、例示される。ゴム組成物が、２種以上の加硫促進剤を含んでもよい。
【0035】
テニスボール２の反発性能の観点から、基材ゴム１００質量部に対する加硫促進剤の量は０．５質量部以上が好ましく、１．５質量部以上がより好ましく、２．０質量部以上が特に好ましい。この量は６．０質量部以下が好ましく、５．０質量部以下がより好ましく、４．５質量部以下が特に好ましい。
【0036】
［加硫助剤］
ゴム組成物は、加硫促進剤を含みうる。好ましい加硫助剤として、ステアリン酸のような脂肪酸、亜鉛華のような金属酸化物、及びステアリン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩が例示される。
ゴム組成物は、加硫促進剤を含みうる。好ましい加硫助剤として、ステアリン酸のような脂肪酸、亜鉛華のような金属酸化物、及びステアリン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩が例示される。
【0037】
［補強材］
ゴム組成物は、補強材を含みうる。補強材として、カーボンブラックが例示される。テニスボール２の反発性能の観点から、基材ゴム１００質量部に対するカーボンブラックの量は１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上が特に好ましい。この量は２０質量部以下が好ましく、１７質量部以下がより好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。
ゴム組成物は、補強材を含みうる。補強材として、カーボンブラックが例示される。テニスボール２の反発性能の観点から、基材ゴム１００質量部に対するカーボンブラックの量は１質量部以上が好ましく、２質量部以上がより好ましく、３質量部以上が特に好ましい。この量は２０質量部以下が好ましく、１７質量部以下がより好ましく、１５質量部以下が特に好ましい。
【0038】
［充填剤］
ゴム組成物は、充填剤を含みうる。好ましい充填剤として、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリンクレイ、グラファイト、グラフェン、ベントナイト、ハロサイト、モンモリロナイト、マイカ、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、ノントロナイト、バーミキュライト、イライト及びアロフェンが例示される。
ゴム組成物は、充填剤を含みうる。好ましい充填剤として、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、タルク、カオリンクレイ、グラファイト、グラフェン、ベントナイト、ハロサイト、モンモリロナイト、マイカ、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、ノントロナイト、バーミキュライト、イライト及びアロフェンが例示される。
【0039】
テニスボール２の物性及び質量の観点から、基材ゴム１００質量部に対する充填剤の量は１０質量部以上１２０質量部以下が好ましい。この量は２０質量部以上がより好ましく、２５質量部以上が特に好ましい。この量は１１０質量部以下がより好ましく、１００質量部以下が特に好ましい。
【0040】
［他の添加剤］
ゴム組成物が、他の添加剤を含んでもよい。添加剤として、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、加工助剤及び着色剤が例示される。
ゴム組成物が、他の添加剤を含んでもよい。添加剤として、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、加工助剤及び着色剤が例示される。
【0041】
［コアの物性］
テニスボール２の反発性能、打球感及びコントロール性能のバランスの観点から、コア４のゴム組成物の複素弾性率Ｅ＊は、１２．０ＭＰａ以上１８．０ＭＰａ以下が好ましい。複素弾性率Ｅ＊は１３．０ＭＰａ以上がより好ましく、１３．５ＭＰａ以上が特に好ましい。複素弾性率Ｅ＊は１７．０ＭＰａ以下がより好ましく、１６．５ＭＰａ以下が特に好ましい。
テニスボール２の反発性能、打球感及びコントロール性能のバランスの観点から、コア４のゴム組成物の複素弾性率Ｅ＊は、１２．０ＭＰａ以上１８．０ＭＰａ以下が好ましい。複素弾性率Ｅ＊は１３．０ＭＰａ以上がより好ましく、１３．５ＭＰａ以上が特に好ましい。複素弾性率Ｅ＊は１７．０ＭＰａ以下がより好ましく、１６．５ＭＰａ以下が特に好ましい。
【0042】
テニスボール２の反発性能、打球感及びコントロール性能のバランスの観点から、コア４のゴム組成物の損失正接ｔａｎδは、０．０５０以上０．０８５以下が好ましい。損失正接ｔａｎδは０．０６０以上がより好ましく、０．０６５以上が特に好ましい。損失正接ｔａｎδは０．０７５以下がより好ましく、０．０７０以下が特に好ましい。
【0043】
複素弾性率Ｅ＊及び損失正接ｔａｎδは、「ＪＩＳ Ｋ ６３９４」の規定に準拠して測定される。測定条件は、以下の通りである。
初期歪み：１０％
振幅：０．０５％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
温度範囲：－５０℃から＋５０℃
昇温速度：４℃／ｍｉｎ
ステップ温度：２℃
この測定に適した装置として、ユービーエム社の粘弾性スペクトロメーター（商品名：「Ｅ４０００」）が例示される。測定には、コア４のゴム組成物と同じ組成を有するゴム組成物から得られた試験片が、使用される。この試験片のための、加硫温度は１６０℃であり、加硫時間は２分である。この試験片では、厚さは２ｍｍであり、幅は４ｍｍであり、長さは２０ｍｍである。測定は温度分散にてなされ、１０℃の複素弾性率Ｅ＊及び損失正接ｔａｎδが抽出される。
初期歪み：１０％
振幅：０．０５％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
温度範囲：－５０℃から＋５０℃
昇温速度：４℃／ｍｉｎ
ステップ温度：２℃
この測定に適した装置として、ユービーエム社の粘弾性スペクトロメーター（商品名：「Ｅ４０００」）が例示される。測定には、コア４のゴム組成物と同じ組成を有するゴム組成物から得られた試験片が、使用される。この試験片のための、加硫温度は１６０℃であり、加硫時間は２分である。この試験片では、厚さは２ｍｍであり、幅は４ｍｍであり、長さは２０ｍｍである。測定は温度分散にてなされ、１０℃の複素弾性率Ｅ＊及び損失正接ｔａｎδが抽出される。
【0044】
［製造方法］
以下、このテニスボール２の製造方法の一例が、説明される。この製造方法では、基材ゴムのラテックスに、ミクロフィブリル化繊維が添加され、混合液が得られる。この混合液が凝固して、マスターバッチが得られる。このマスターバッチに添加剤が添加され、ゴム組成物が得られる。このゴム組成物が金型で加圧及び加熱されることにより、ハーフシェルが得られる。このハーフシェルは、半球形状を有する。２つのハーフシェルを貼り合わせることで、球状のコア４が得られる。貼り合わせに先立ち、コア４の内部にガス発生源が投入されてもよい。ガス発生源として、アンモニウム塩及び亜硝酸塩の組み合わせが例示される。アンモニウム塩及び亜硝酸塩の化学反応によって生じた窒素ガスが、コア４に内圧を付与する。一方、ダンベル状のフェルト６の裏面にシーム糊が塗られる。このシーム糊の粘着力により、コア４の表面に２つのフェルト６が貼られる。このコア４及びフェルト６が金型に投入され、加圧及び加熱されて、テニスボール２が得られる。このテニスボール２のコア４では、マトリックスであるゴムに、ミクロフィブリル化繊維が均一に分散している。
以下、このテニスボール２の製造方法の一例が、説明される。この製造方法では、基材ゴムのラテックスに、ミクロフィブリル化繊維が添加され、混合液が得られる。この混合液が凝固して、マスターバッチが得られる。このマスターバッチに添加剤が添加され、ゴム組成物が得られる。このゴム組成物が金型で加圧及び加熱されることにより、ハーフシェルが得られる。このハーフシェルは、半球形状を有する。２つのハーフシェルを貼り合わせることで、球状のコア４が得られる。貼り合わせに先立ち、コア４の内部にガス発生源が投入されてもよい。ガス発生源として、アンモニウム塩及び亜硝酸塩の組み合わせが例示される。アンモニウム塩及び亜硝酸塩の化学反応によって生じた窒素ガスが、コア４に内圧を付与する。一方、ダンベル状のフェルト６の裏面にシーム糊が塗られる。このシーム糊の粘着力により、コア４の表面に２つのフェルト６が貼られる。このコア４及びフェルト６が金型に投入され、加圧及び加熱されて、テニスボール２が得られる。このテニスボール２のコア４では、マトリックスであるゴムに、ミクロフィブリル化繊維が均一に分散している。
【実施例0045】
以下、実施例に係るテニスボールの効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本明細書で開示された範囲が限定的に解釈されるべきではない。
【0046】
［実施例１］
天然ゴムラテックス（ムヒバラテックス社）の固形分濃度を、３０％（ｗ／ｖ）に調整した。このラテックス５００ｇに、界面活性剤としてのポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（花王社の商品名「エマールＥ－２７Ｃ」）の１０％水溶液を、１２．５ｇ添加した。このラテックスと、所定量のセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）の１％水溶液とを混合し、混合液を得た。この混合液を筒型ホモジナイザー（プライミクス社の商品名「オートミクサー２０型」）に投入し、８０００ｒｐｍの速度で１時間撹拌した。この混合液に、３ｇの老化防止剤分散体を添加し、さらに攪拌した。この攪拌を継続しつつ、この混合液にｐＨが４．０に達するまで凝固剤を徐々に添加し、凝固物を得た。この凝固物を水絞りロールで絞り、シートを得た。このシートを７０℃の温度下で１０時間保持し、マスターバッチを得た。セルロースナノファイバーの固形分は、１００質量部の天然ゴムに対して７．５質量部であった。
天然ゴムラテックス（ムヒバラテックス社）の固形分濃度を、３０％（ｗ／ｖ）に調整した。このラテックス５００ｇに、界面活性剤としてのポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（花王社の商品名「エマールＥ－２７Ｃ」）の１０％水溶液を、１２．５ｇ添加した。このラテックスと、所定量のセルロースナノファイバー（ＣＮＦ）の１％水溶液とを混合し、混合液を得た。この混合液を筒型ホモジナイザー（プライミクス社の商品名「オートミクサー２０型」）に投入し、８０００ｒｐｍの速度で１時間撹拌した。この混合液に、３ｇの老化防止剤分散体を添加し、さらに攪拌した。この攪拌を継続しつつ、この混合液にｐＨが４．０に達するまで凝固剤を徐々に添加し、凝固物を得た。この凝固物を水絞りロールで絞り、シートを得た。このシートを７０℃の温度下で１０時間保持し、マスターバッチを得た。セルロースナノファイバーの固形分は、１００質量部の天然ゴムに対して７．５質量部であった。
【0047】
天然ゴム換算で１００質量部のマスターバッチ、０．５１質量部のステアリン酸（日油社の商品名「つばき」）、１２質量部の酸化亜鉛（正同化学社の商品名「酸化亜鉛２種」）、５．０質量部のシリカ（東ソー・シリカ社の商品名「ニプシールＶＮ３」）、５１質量部のカオリンクレイ、及び１５質量部のカーボンブラック（キャボットジャパン社の商品名「ショウブラックＮ３３０」）をバンバリーミキサーに投入し、９０℃の温度下で５分間混練し、混練物を得た。この混練物に、３．６質量部の硫黄（三新化学社の商品名「サンフェルＥＸ」、２０％オイル含有）、１．０質量部の加硫促進剤ＤＰＧ（三新化学社の商品名「サンセラーＤ」）、１．０質量の加硫促進剤ＣＺ（大内新興化学社の商品名「ノクセラーＣＺ」）及び１．８８質量部の加硫促進剤ＤＭ（大内新興化学社の商品名「ノクセラーＤＭ」）を添加し、ゴム組成物を得た。加硫促進剤の詳細は、以下の通りであった。
ＤＰＧ：１，３－ジフェニルグアニジン
ＣＺ：Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
ＤＭ：ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド
ＤＰＧ：１，３－ジフェニルグアニジン
ＣＺ：Ｎ－シクロヘキシル－２－ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
ＤＭ：ジ－２－ベンゾチアゾリルジスルフィド
【0048】
このゴム組成物を金型に投入し、１５０℃の温度下で４分間加圧して、ハーフシェルを得た。このハーフシェルに、０．２ｇの塩化アンモニウムタブレット、０．３ｇの亜硝酸ナトリウムタブレット、及び１．５ｇの水を投入した。このハーフシェルに他のハーフシェルを貼り合わせて金型に投入し、１５０℃の温度下で４分間加圧して、コアを得た。このコアに、コア糊及びフェルト裏糊にて、２枚のフェルトを貼り合わせた。このコア及びフェルトを金型に投入し、１３５℃の温度下で１４分間加圧して、実施例１のテニスボールを得た。
【0049】
［実施例２及び３並びに比較例１］
セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）及びカーボンブラックの量を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２及び３並びに比較例１のテニスボールを得た。
セルロースナノファイバー（ＣＮＦ）及びカーボンブラックの量を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２及び３並びに比較例１のテニスボールを得た。
【0050】
［比較例２］
コアのゴム組成物を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、比較例２のテニスボールを得た。
コアのゴム組成物を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、比較例２のテニスボールを得た。
【0051】
［コアの粘弾性］
前述の方法にて、コアの複素弾性率Ｅ＊及び損失正接ｔａｎδを測定した。この結果が、下記の表１に示されている。
前述の方法にて、コアの複素弾性率Ｅ＊及び損失正接ｔａｎδを測定した。この結果が、下記の表１に示されている。
【0052】
［圧力の変化率］
テニスボールを、圧力がＰ１である容器で保管した。この容器を開封し、テニスボールを以下の環境下に、保持した。
気圧：大気圧
温度：２３．４℃
湿度：５５％
２８日後のテニスボールの内圧Ｐ２を測定した。以下の数式に基づいて、圧力変化率Ｐｐを算出した。
Ｐｐ ＝ （Ｐ１ － Ｐ２） ／ Ｐ１ ＊ １００
この結果が、下記の表１に示されている。
テニスボールを、圧力がＰ１である容器で保管した。この容器を開封し、テニスボールを以下の環境下に、保持した。
気圧：大気圧
温度：２３．４℃
湿度：５５％
２８日後のテニスボールの内圧Ｐ２を測定した。以下の数式に基づいて、圧力変化率Ｐｐを算出した。
Ｐｐ ＝ （Ｐ１ － Ｐ２） ／ Ｐ１ ＊ １００
この結果が、下記の表１に示されている。
【0053】
［ガス透過率］
コアのゴム組成物の組成と同じ組成を有するゴム組成物を、準備した。このゴム組成物をモールドに投入し、加硫して、厚さが２ｍｍであるシートを得た。加硫条件は、以下の通りであった。
温度：１６０℃
時間：２分
このシートを、「ＪＩＳ Ｋ ７１２６－１」に規定された差圧法に準拠した試験に供し、ガス透過係数（ ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）を測定した。測定条件は、以下の通りであった。
試験機：ＧＴＲテック社のガス透過試験機（商品名「ＧＴＲ－３０ＡＮＩ」）
サンプル温度：４０℃
測定セルの透過断面積：１５．２ｃｍ２
差圧：０．２ＭＰａ
測定環境：室温
この結果が、下記の表１に示されている。
コアのゴム組成物の組成と同じ組成を有するゴム組成物を、準備した。このゴム組成物をモールドに投入し、加硫して、厚さが２ｍｍであるシートを得た。加硫条件は、以下の通りであった。
温度：１６０℃
時間：２分
このシートを、「ＪＩＳ Ｋ ７１２６－１」に規定された差圧法に準拠した試験に供し、ガス透過係数（ ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）を測定した。測定条件は、以下の通りであった。
試験機：ＧＴＲテック社のガス透過試験機（商品名「ＧＴＲ－３０ＡＮＩ」）
サンプル温度：４０℃
測定セルの透過断面積：１５．２ｃｍ２
差圧：０．２ＭＰａ
測定環境：室温
この結果が、下記の表１に示されている。
【0054】
［リターンデフォメーション（ＲＤ）の変化率］
スチーブンスコンプレッションテスターにて、テニスボールを２．５４ｃｍ変形させた。その後、荷重が８０．０７Ｎになるまでテニスボールを復元させ、リターンデフォメーションＤ１を測定した。このテニスボールを、２５ｍ／ｓの速度で、金属板に繰り返し衝突させた。５００回の衝突の後、同様の方法でリターンデフォメーションＤ２を測定した。以下の数式に基づいて、リターンデフォメーションの変化率Ｐｄを算出した。
Ｐｄ ＝ （Ｄ２ － Ｄ１） ／ Ｄ１ ＊ １００
この結果が、下記の表１に示されている。
スチーブンスコンプレッションテスターにて、テニスボールを２．５４ｃｍ変形させた。その後、荷重が８０．０７Ｎになるまでテニスボールを復元させ、リターンデフォメーションＤ１を測定した。このテニスボールを、２５ｍ／ｓの速度で、金属板に繰り返し衝突させた。５００回の衝突の後、同様の方法でリターンデフォメーションＤ２を測定した。以下の数式に基づいて、リターンデフォメーションの変化率Ｐｄを算出した。
Ｐｄ ＝ （Ｄ２ － Ｄ１） ／ Ｄ１ ＊ １００
この結果が、下記の表１に示されている。
【0055】
【表1】
【0056】
表１から明らかな通り、各実施例のテニスボールは、諸性能に優れている。この評価結果から、このテニスボールの優位性は明らかである。
【0057】
［開示項目］
以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態を開示する。
以下の項目のそれぞれは、好ましい実施形態を開示する。
【0058】
［項目１］
コアと外皮とを備えており、
上記コアが、ゴム組成物から形成されており、
上記ゴム組成物が、基材ゴムとミクロフィブリル化繊維とを含む、テニスボール。
コアと外皮とを備えており、
上記コアが、ゴム組成物から形成されており、
上記ゴム組成物が、基材ゴムとミクロフィブリル化繊維とを含む、テニスボール。
【0059】
［項目２］
上記ミクロフィブリル化繊維が植物由来である、項目１に記載のテニスボール。
上記ミクロフィブリル化繊維が植物由来である、項目１に記載のテニスボール。
【0060】
［項目３］
上記ミクロフィブリル化繊維がセルロースナノファイバーである、項目２に記載のテニスボール。
上記ミクロフィブリル化繊維がセルロースナノファイバーである、項目２に記載のテニスボール。
【0061】
［項目４］
上記ゴム組成物が、１００質量部の基材ゴムと、５．０質量部以上３０．０質量部以下のミクロフィブリル化繊維とを含む、項目１から３のいずれかに記載のテニスボール。
上記ゴム組成物が、１００質量部の基材ゴムと、５．０質量部以上３０．０質量部以下のミクロフィブリル化繊維とを含む、項目１から３のいずれかに記載のテニスボール。
【0062】
［項目５］
上記基材ゴムの主成分がイソプレン系ゴムである、項目１から４のいずれかに記載のテニスボール。
上記基材ゴムの主成分がイソプレン系ゴムである、項目１から４のいずれかに記載のテニスボール。
【0063】
［項目６］
上記イソプレン系ゴムが天然ゴムを含んでおり、この天然ゴムの、全ての基材ゴムに対する比率が、３０質量％以上である、項目５に記載のテニスボール。
上記イソプレン系ゴムが天然ゴムを含んでおり、この天然ゴムの、全ての基材ゴムに対する比率が、３０質量％以上である、項目５に記載のテニスボール。
【0064】
［項目７］
上記ゴム組成物の１０℃における複素弾性率（１０Ｈｚ）が、１３．５ＭＰａ以上１６．５ＭＰａ以下である、項目１から６のいずれかに記載のテニスボール。
上記ゴム組成物の１０℃における複素弾性率（１０Ｈｚ）が、１３．５ＭＰａ以上１６．５ＭＰａ以下である、項目１から６のいずれかに記載のテニスボール。
【0065】
［項目８］
上記ゴム組成物の１０℃における損失正接（１０Ｈｚ）が、０．０６５以上０．０７０以下である、項目１から７のいずれかに記載のテニスボール。
上記ゴム組成物の１０℃における損失正接（１０Ｈｚ）が、０．０６５以上０．０７０以下である、項目１から７のいずれかに記載のテニスボール。
【0066】
［項目９］
（１）ゴムラテックスにミクロフィブリル化繊維を添加して、混合液を得る工程、
（２）上記混合液を凝固させて、マスターバッチを得る工程、
（３）上記マスターバッチに添加剤を添加して、ゴム組成物を得る工程、
（４）上記ゴム組成物を加圧及び加熱して、ハーフシェルを得る工程、
（５）２のハーフシェルを貼り合わせて、コアを得る工程、
並びに
（６）上記コアの表面にフェルトを貼り付ける工程
を備えた、テニスボールの製造方法。
（１）ゴムラテックスにミクロフィブリル化繊維を添加して、混合液を得る工程、
（２）上記混合液を凝固させて、マスターバッチを得る工程、
（３）上記マスターバッチに添加剤を添加して、ゴム組成物を得る工程、
（４）上記ゴム組成物を加圧及び加熱して、ハーフシェルを得る工程、
（５）２のハーフシェルを貼り合わせて、コアを得る工程、
並びに
（６）上記コアの表面にフェルトを貼り付ける工程
を備えた、テニスボールの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【0067】
以上説明されたミクロフィブリル化繊維は、プレッシャーレステニスボールにも適している。
【符号の説明】
【0068】
２・・・テニスボール
４・・・コア
６・・・フェルト
８・・・シーム
１０・・・外皮
４・・・コア
６・・・フェルト
８・・・シーム
１０・・・外皮
【図1】