WO2019082685A1 - 運動用ボールの製造方法 - Google Patents

運動用ボールの製造方法

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幸雄 砂盛
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing an exercise ball whose impact value is lower than that of a conventional wound ball.
  • a thread-wound reinforcing layer is provided on the surface of a spherical hollow rubber bladder that encloses compressed air, a cover rubber sheet is provided thereon, and vulcanization molding is performed, and a skin is provided on the surface.
  • balls There are two types of balls, which are called glued balls, and balls that are sewn on multiple panels and put on the surface of a rubber bladder and are called sewn balls.
  • the ball is a "sticking ball" of thread wound reinforcement with excellent durability.
  • a typical configuration of “sticking ball” is to uniformly wind 50D (denier) to 100D nylon or polyester filament yarn on the surface of a rubber bladder enclosing compressed air to form a wound reinforcement layer, and to reinforce the reinforcement
  • An unvulcanized rubber sheet such as natural rubber or chloroprene rubber is stuck on the layer, and vulcanized and molded in a mold on the surface of the carcass obtained on the surface of a natural leather or artificial leather in the form of a panel It is adhered as a material.
  • an unvulcanized rubber sheet is stuck and vulcanized as it is, it becomes a so-called rubber ball.
  • the above-mentioned "sticking ball” is excellent in spherical stability and durability, but at the time of vulcanization molding of the unvulcanized rubber sheet in the mold, the thread wound reinforcing layer is compression cured, and the laminated structure is hard with the rubber sheet. Therefore, compared to the “stitched ball”, the feel of the ball is harder and painful, and the impact on the hands and feet of the athlete is greater.
  • the rubber sheet has the elements to obtain elasticity and flexibility and to minimize the surface roughness of the carcass exposed from the yarn thickness, but it can not be thickened according to the rules of competition and it becomes a restriction of winding selection. It was Therefore, although the winding was made to be a mirror-through measure by sweetening the number of twists, the elongation of the rubber sheet showed a property close to a filament and was one of the factors of hardness and pain. It has been desired to develop a ball that is soft and not painful while having the advantages of thread winding reinforcement.
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an exercise ball comprising an attached ball such as a soft leather ball which has a low impact value compared to that of a conventional wound thread.
  • the present invention is an exercise ball comprising a spherical hollow rubber bladder for sealing compressed air, and a wound reinforcement layer formed by uniformly winding a filament yarn around the surface of the rubber bladder, as a wound yarn
  • the present invention provides a method of producing an exercise ball, characterized by using a nylon filament yarn in which 30 to 50 denier nylon filaments are strongly twisted by two twisting.
  • a strongly-twisted nylon filament yarn provides a method for producing a sports ball having a twist number of 1800 to 2000 T / m.
  • the winding when forming the thread winding reinforcing layer, the winding is simultaneously coated with rubber paste as a binder at the time of thread winding, and the rubber paste is simultaneously sprayed onto the winding thread to finish the winding and cut the yarn.
  • the rubber paste alone is further sprayed, and thus the wound yarn is covered with the rubber paste, dried and then heat-cured in a mold to form a carcass, a rubber adhesive is applied to the surface, and natural Or the manufacturing method of the ball
  • the present invention only by applying the rubber paste to the winding yarn by performing simultaneous spraying of the rubber paste on the winding yarn and blowing the yarn after finishing the winding, only the rubber paste is sprayed, It is possible to suppress a phenomenon called mirror through, in which the amount of rubber paste in which the yarn is confined is insufficient, and therefore the yarn appears on the product surface.
  • the strongly-twisted nylon filament yarns cross each other on the bladder surface, and after vulcanization, they are fixed by the rubber in a entangled state without causing lateral displacement.
  • nylon filament yarns are so-called sweet-twisted yarns having a twist number of 500 T / m or less, whereas in the present invention, so-called strong twist nylon filament yarns having a twist number of 1800 to 2000 T / m. Is used.
  • the sweet-twisted nylon filament yarn is stretched by the compressed air injected into the bladder and the twist is stretched and exhibits properties close to that of the filament yarn, but the strongly-twisted nylon filament yarn exhibits higher stretchability than the sweet-twist (FIG. 1) It has been found that the yarn wave-like flexing softness performance is exhibited against the force toward the ball center while maintaining the yarn wave-like impact absorption performance (Fig. 2).
  • Ball hypertrophy measurement graph 1 is a cross-sectional view of an exercise ball according to the present invention.
  • FIG. 5 shows the structure of the exercise ball of the present invention.
  • a spherical hollow body puddler 2 is formed of a small air-permeable rubber such as butyl rubber, and compressed air is injected into the bladder.
  • a nylon filament yarn which is slightly thinner than the conventional one is uniformly wound to form a wound reinforcement layer 3.
  • the winding yarn a nylon filament yarn in which two nylon filaments of 30 to 50 denier are strongly twisted by 1-a, 1-b single twist is used.
  • the rubber paste 4 is simultaneously applied as a binder to the winding thread at the time of thread winding, and preferably, the rubber paste is simultaneously sprayed to the winding thread slightly after the start of the thread winding, and the thread winding is completed. Do only blowing.
  • the rubber paste spray is effective in suppressing the phenomenon called mirror through, in which the thread appears on the product surface, because the amount of the rubber paste confined in the thread is insufficient only by applying the rubber paste to the winding yarn.
  • this is dried and then heat vulcanized in a mold to form a carcass, and a rubber adhesive is applied to the surface thereof.
  • a natural or artificial leather Ranel or a foam sheet panel is bonded as the surface material 5 to form a sports ball.
  • the rubber bladder is made of butyl rubber and is formed into a spherical hollow body into which compressed air is injected. On the rubber bladder surface thus obtained, a nylon filament yarn having higher stretchability than the conventional nylon filament yarn is uniformly wound to form a wound reinforcement layer.
  • the winding yarn is a so-called strongly-twisted nylon filament yarn obtained by twisting 30 denier nylon filaments into two strands of 1800 to 2500 turns per 1 m, and the amount of winding yarn to be wound is about 15 grams.
  • vulcanization molding is performed.
  • the mold for vulcanization molding has a shallow groove on the inner surface that matches the contour of the leather panel on the volleyball surface, and in that mold is put a bladder with a dry reinforcing layer of wire wound, temperature 120-135 ° C, For 4 to 6 minutes, 8 to 9 kg / cm 2 of compressed air is injected into the bladder to carry out mold vulcanization molding.
  • the wound yarn of the thread wound reinforcing layer is fixed by the rubber without losing the high stretchability which is a feature of the strong twisted yarn, and forms a flexible flexible reinforcing layer.
  • an artificial leather panel is adhered to the surface of the carcass with an adhesive made of natural rubber or chloroprene rubber to form volleyball as a product.
  • the wound yarn forming the wound reinforcement layer is a nylon filament yarn in which 50 denier nylon filaments are strongly twisted by two-twisting, but the yarn winding amount is the former, ie, soccer ball Is about 25 grams in the case of the latter, ie about 30 grams in the case of basketball.
  • the volleyball according to the present invention can obtain a thread wound reinforcing layer having a high spring effect by thermally fixing a highly stretchable yarn together with a rubber paste latex by mold vulcanization.
  • the impact value can be made smaller than that of the conventional one, while having the spherical stability and the durability which are the advantages of the thread winding reinforcement.
  • An example of the effect is shown in the impact force measurement graph of FIG. The graph shows the change in impact force when the ball is dropped naturally onto the force plate from a height of 1 m and the air pressure of the ball is changed to 0.2 to 0.4 kg / cm 2. Volleyball is 14% to 17% smaller than conventional products.
  • the endurance tester is a testing device in which a ball sandwiched between two rotating rollers repeatedly strikes an iron plate 1.5 m ahead at 50 km per hour, and is compressed to about 1/3 of the ball diameter when it is ejected. By repeating this operation, the ball is fatigued and the degree of hypertrophy (surrounding diameter) is measured.
  • the degree of hypertrophy surrounding diameter

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Abstract

衝撃値が従来の糸巻きのものに対して低く、ソフトな皮革ボールなどの貼りボールよりなる運動用ボールの製造方法を提供する。 圧縮空気を封入する球形中空体のゴム製ブラダー(2)、該ゴム製ブラダーの表面に均一にフィラメント糸を巻き付けて形成された糸巻き補強層(3)を含む、運動用ボールであって、巻き糸(1)として30~50デニールのナイロンフィラメントの2本1-a,1-b片撚りで強撚りしたナイロンフィラメント糸を用いることを特徴とする。

Description

運動用ボールの製造方法
 本発明は、衝撃値を従来の糸巻きボールより低くするようにした運動用ボールの製造方法に関する。
 従来より、運動用ボールには、圧縮空気を封入する球形中空体のゴム製ブラダーの表面に、糸巻き補強層を設け、その上にカバーゴムシートを設けて加硫成形し、その表面に表皮を接着した「貼りボール」と称されるボールと、複数のパネルを縫着し、ゴム製ブラダーの表面に被せた「縫いボール」と称されるボールの2種類があるが、球技に使用されるボールは、耐久性に優れた糸巻き補強の「貼りボール」である。
 「貼りボール」の代表的な構成は、圧縮空気を封入するゴム製ブラダーの表面に、50D(デニール)~100Dのナイロンまたはポリエステルのフィラメント糸を均一に巻き付けて糸巻き補強層を形成し、該補強層の上に天然ゴムやクロロプレンゴム等の未加硫ゴムシートを貼着し、それを金型内で加硫成形して得られたカーカスの表面にパネルの形態の天然皮革あるいは人工皮革を表皮材として接着したものである。未加硫ゴムシートを貼着し、そのまま加硫するといわゆるゴムボールとなる。
特開平6-47109 特開2000-5345
 前記の「貼りボール」は、球形安定性、耐久性に優れているが、未加硫ゴムシートの金型内での加硫成形時、糸巻き補強層が圧縮硬化し、ゴムシートと共に硬い積層構造となり、そのため、「縫いボール」に比べ、ボールの触感が硬く、痛く、競技者の手や足に対する衝撃が大きなものとなっていた。
 前記ゴムシートは、弾性及び柔軟性を得ると共に、撚糸太さから表出するカーカス表面粗さを最少にする要素もあるが、競技規則の重量規定により厚く出来ず、巻き糸選定の制約になっていた。そのため、巻き糸は、撚り数を甘撚りにする事でミラースルー対策としていたが、ゴムシートの伸びはフィラメントに近い性状を示し硬さ、痛さの要因の1つとつとなっていた。糸巻き補強の長所を有しながら、触感が柔らかく、痛くないボールの開発が望まれていた。
 本発明の目的は、衝撃値が従来の糸巻きのものに対して低く、ソフトな皮革ボールなどの貼りボールよりなる運動用ボールの製造方法を提供することにある。
 本発明は、圧縮空気を封入する球形中空体のゴム製ブラダー、該ゴム製ブラダーの表面に均一にフィラメント糸を巻き付けて形成された糸巻き補強層を含む、運動用ボールであって、巻き糸として30~50デニールのナイロンフィラメントを2本片撚りで強撚りしたナイロンフィラメント糸を用いることを特徴とする運動用ボールの製造方法を提供する。
 本発明によれば、強撚りしたナイロンフィラメント糸は、撚り数が1800~2000T/mである、運動用ボールの製造方法を提供する。
 本発明によれば、更に、糸巻き補強層を形成するに当たって、巻き糸にゴム糊をバインダーとして糸巻き時に同時塗布し、巻き糸へのゴム糊の同時吹き付けを行い、糸巻きを終えて、糸を切断後、ゴム糊のみの吹付けを更に行い、かくして巻き糸をゴム糊で覆い、乾燥後、金型内で加熱加硫してカーカスを形成し、その表面にゴム系接着剤を塗布し、天然又は人工皮革パネル若しくは発泡シートパネルを接着する、運動用ボールの製造方法を提供する。
 本発明によれば、巻き糸へのゴム糊の同時吹き付けと、糸巻を終えて、糸を切断後、ゴム糊のみの吹付けとを行うことにより、巻き糸にゴム糊を塗布するだけでは、糸目の閉じ込めゴム糊量が不足し、そのため、糸目が製品表面に現れる、ミラースルーと呼ばれる現象を抑えることができる。
 本発明によれば、強撚りしたナイロンフィラメント糸はブラダー表面上で互いに交錯し、加硫後はゴムによって横ズレを起こす事なく絡み合った状態で固定される。
 従来使用されていたナイロンフィラメント糸は、撚り数が500T/m以下のいわゆる甘撚りの糸であるのに対し、本発明では、撚り数が1800~2000T/mの、いわゆる強撚りのナイロンフィラメント糸が使用される。甘撚りのナイロンフィラメント糸はブラダーに注入される圧縮空気により、撚りが引き伸ばされ、フィラメント糸に近い性状を示すが、強撚りしたナイロンフィラメント糸は甘撚りに比べ高いストレッチ性(図1)を示し、糸波状衝撃吸収性能を保つと同時に球中心に向かう力に対しては糸波状屈曲柔軟性能を発揮する事を見出した(図2)。
撚り数と伸びの関係グラフ 衝撃吸収作用説明図 衝撃力測定グラフ ボール肥大度測定グラフ 本発明に係る運動用ボールの断面図である。
 図5は、本発明の運動用ボールの構造が示されている。その製造方法としては、まず、ブチルゴムなどの空気透過性の小さいゴムで、球形中空体のプラダー2を形成し、ブラダー内に圧縮空気を注入する。このゴム製ブラダーの表面に、従来のものよりもやや細いナイロンフィラメント糸を均一に巻き付けて糸巻き補強層3を形成する。巻き糸1として30~50デニールのナイロンフィラメントを2本1-a,1-b片撚りで強撚りしたナイロンフィラメント糸が用いられる。
 巻き糸にゴム糊4をバインダーとして糸巻き時に同時塗布し、好ましくは、糸巻き開始の少し後から巻き糸へのゴム糊の同時吹き付けを行い、糸巻きを終えて、糸を切断後、更にゴム糊4のみの吹付けを行う。ゴム糊の吹き付けは、巻き糸にゴム糊を塗布するだけでは、糸目の閉じ込めゴム糊量が不足し、そのため、糸目が製品表面に現れる、ミラースルーと呼ばれる現象を抑えるのに有効である。かくして、巻き糸がゴム糊4で覆われた糸巻き補強層3を得てからこれを乾燥した後、金型内で加熱加硫してカーカスを形成し、その表面にゴム系接着剤を塗布し、天然又は人工皮革ラネル若しくは発泡シートパネルを表皮材5として接着し運動用ボールとする。
 本発明の運動用ボールの製造方法は、種々のボールに適用できるが、代表的なものとしてバレーボールの製造について以下詳細に説明する。
 ゴム製のブラダーは、ブチルゴムからできていて、球形中空体に成形され、ブラダー内に圧縮空気が注入される。かくして得られたゴム製のブラダー表面に、従来のナイロンフィラメン糸よりも、ストレッチ性の高いナイロンフィラメント糸を均一に巻き付け、糸巻き補強層を形成する。巻き糸は、30デニールのナイロンフィラメントを2本片撚りで1m当たり1800~2500回撚った、いわゆる強撚したナイロンフィラメント糸であり、巻き付ける巻き糸の量は、約15グラムである。
 糸巻きと同時に巻き糸にゴム糊を塗布し、糸巻き開始の少し後から更にゴム糊を粒子状に吹き付け、糸同士の間隙を充填する。加えて、糸巻きを終えて、糸を切断後、更にゴム糊のみの吹付けを行う。常温乾燥により巻き糸ズレ防止後、加硫成形を行う。加硫成形を行なう金型は、内面にバレーボール表面の皮革パネルの輪郭に合わせた浅溝を有し、その金型内に、乾燥した糸巻き補強層を有するブラダーを入れ、温度120~135℃、時間4~6分、ブラダー内に8~9kg/cm2の圧縮空気を注入し、金型加硫成形を行う。
 30デニールと細いフィラメント糸を糸巻き補強層の形成に使用しているが、強撚する事で糸量は確保されており、耐久性を維持する事が出来る。
 上記の金型加硫成形を行う事で、糸巻き補強層の巻き糸はゴムにより、強撚糸の特徴である高いストレッチ性が失われる事なく固定され、柔軟な屈曲性を持つ補強層を形成する。
 加硫成形後、金型より取り出したカーカスの表面には、バレーボール表面の皮革パネルの輪郭が表出している。該模様に合わせて、天然ゴム或いはクロロプレンゴム系からなる接着剤でカーカス表面に人工皮革パネルを接着し、バレーボールを製品として形成する。
 サッカーボールおよびバスケットボールの場合には、いずれも、糸巻き補強層を形成する巻き糸は、50デニールのナイロンフィラメントを2本片撚りで強撚りしたナイロンフィラメント糸であるが,糸巻き量が前者すなわちサッカーボールの場合は約25グラム、後者すなわちバスケットボールの場合は、約30グラムである。
 本発明に係るバレーボールは、金型加硫によりストレッチ性の高い糸をゴム糊ラテックスと共に熱固定する事で高いスプリング効果を持つ糸巻き補強層を得る事が出来る。糸巻き補強の長所である球形安定性や耐久性を有しながら、従来のものよりも衝撃値を小さくする事が出来る。その効果の一例を示すと、図3の衝撃力測定グラフの通りである。グラフはボールを1mの高さからフォースプレート上に自然落下させ、ボールの空気圧を0.2~0.4kg/cm2に変えた場合の衝撃力の変化を示したもので、本発明に係るバレーボールは、従来品よりも14%~17%小さくなっている。
 耐久性については、耐久試験機による評価で従来品と同等の寿命を確認している。1万回以後、肥大は押さえられており、実用耐久性は確保されている(図4参照)。耐久試験機とは二つの回転するローラーに挟まれたボールが時速50kmで1.5m先の鉄板に繰り返し打ち当てる試験装置で、射出される際にボール直径の1/3ほど圧縮される。この動作を繰り返す事で、ボールに疲労を与え、肥大度(周囲径)を測定するものである。
以上の通り、本発明により従来品よりも触感が柔らかく、痛くない、はずみの良いバレーボールとする事が出来る。サッカーボールおよびバスケットボールに付いても同じような効果が得られている。
 1  撚糸加工後のナイロンフィラメント糸(Z撚り)
 1- a S撚りナイロンフィラメント
 1- b S撚りナイロンフィラメント
 2  ブラダー
 3  糸巻き補強層
 4  ゴム糊
 5  表皮材

Claims (3)

  1.  圧縮空気を封入する球形中空体のゴム製ブラダー、該ゴム製ブラダーの表面に均一にフィラメント糸を巻き付けて形成された糸巻き補強層を含む、運動用ボールであって、巻き糸として30~50デニールのナイロンフィラメントの2本片撚りで強撚りしたナイロンフィラメント糸を用いることを特徴とする運動用ボールの製造方法。
  2.  強撚りしたナイロンフィラメント糸は、撚り数が1800~2000T/mである、請求項1に記載の運動用ボールの製造方法。
  3.  糸巻き補強層を形成するに当たって、巻き糸にゴム糊をバインダーとして糸巻き時に同時塗布し、巻き糸へのゴム糊の同時吹き付けを行い、糸巻きを終えて、糸を切断後、ゴム糊のみの吹付けを更に行い、かくして、巻き糸をゴム糊で覆い、乾燥後、金型内で加熱加硫してカーカスを形成し、その表面にゴム系接着剤を塗布し、天然又は人工皮革パネル若しくは発泡シートパネルを接着する、請求項1に記載の運動用ボールの製造方法。
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