中空ボールの保存方法

本発明は、硬式テニスボール、ソフトテニスボール等の中空ボールの保存方法に関する。

硬式テニスボール、ソフトテニスボール等の中空ボールは、適度な弾性を得るために、その内圧が大気圧より高く保たれている。例えば、硬式テニスボールでは、ボールの内圧は、大気圧の約1.8倍程度にされている。使用者は、これより内圧が高いボールは硬すぎる又は飛びすぎると感じ、これより内圧が低いボールは柔らか過ぎる又は飛びが悪いと感じる。中空ボールは、その内圧が適切な値となるように製造され、製造されたボールの内圧は、適切な範囲で維持される必要がある。

ボールの内圧を高めるために、例えば硬式テニスボールの製造では、化学反応によりガスを発生させる方法が採られる場合と空気を圧縮して注入する場合がある。このボールはゴム製で中空球体であるコアと、このコアの表面を覆う2枚のフェルト部(「メルトン」とも称される)とを備えている。コアは、2つのハーフシェルが貼り合わされることで得られる。化学反応により内圧を高める場合は、貼り合わせ前に、コアに塩化アンモニウムのタブレット、亜硝酸ナトリウムのタブレット及び水(あるいは各々の水溶液)が投入される。コアの架橋時にはこれらが加熱され、塩化アンモニウムと亜硝酸ナトリウムとが化学反応を起こす。化学反応によって窒素ガスが発生する。この窒素ガスによってコアの内圧が高められる。

内圧が大気圧以上のボールでは、内圧と大気圧の圧力差に起因して、ボール内の気体が外殻を通過してボールの外に出て行く。すなわち、適切な内圧となるようにボールが製造されても、時間とともに内圧は低下していく。例えば、大気圧中に放置された硬式テニスボールでは、二ヶ月程度で、その内圧は10%から15%低下し、「跳ねない、打球感が悪い」等プレーに影響が出始める。

テニスボールの内圧の低下を抑えるための保存容器の検討結果が、特開平7−155406号公報、特開平7−187252号公報及び特開平8−89600号公報に開示されている。これらは、いずれも密閉容器である。これらの容器にテニスボールが格納された後、容器内の空気圧が大気圧以上に高められる。テニスボールの内圧と、テニスボールの外側の容器の空気圧の差を小さくすることで、ボール内の気体が外殻を通過する速度を遅くできる。テニスボールの内圧と、容器の空気圧の差をなくすことで、ボール内の気体は外に出ることはなくなる。換言すれば、テニスボールの内圧の低下がなくなる。

特開平7−155406号公報

特開平7−187252号公報

特開平8−89600号公報

特開平7−155406号公報、特開平7−187252号公報及び特開平8−89600号公報の保存容器は、前述のとおり、いずれも、容器内の空気圧が大気圧以上に高められる。この格納容器は、容器内の圧力と大気圧との差に耐えうる強度が必要となる。例えば、容器内部の圧力を大気圧より1.0kgf/cm²高くした場合、ボールを入れ易いように容器入口の大きさを300mmとしたとすると、この入口部分には約700kgfの力が加わることになる。この力に耐えうる容器は大きくなり、重量も重くなる。この容器は、取り扱いが困難である。この容器は高価である。容易にしかも安価に中空ボールを保存する方法が望まれている。

本発明の目的は、容易にしかも安価に中空ボールを保存する方法の提供にある。

本発明に係る中空ボールの保存方法は、 (1)外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボールを、収容部に投入するステップ、 (2)上記中空ボールの温度を外気の温度よりも低くするステップ、 及び (3)上記中空ボールの温度が外気の温度より低くされた状態で上記中空ボールを保存するステップ を含む。

好ましくは、この保存方法は、上記ステップ(3)の後に、 (4)上記中空ボールの温度を高くするステップ をさらに含む。

好ましくは、上記ステップ(4)において、中空ボールの温度は外気の露点を超える温度に高められる。

好ましくは、上記ステップ(3)において、上記中空ボールの温度は10℃以下である。

好ましくは、上記ステップ(3)において、上記中空ボールの温度は0℃以下である。

好ましくは、上記ステップ(3)において、上記中空ボールの温度は−10℃以下である。

本発明に係る中空ボールを保存する方法では、中空ボールが収容部内に格納された後、この中空ボールの温度が外気の温度よりも低くされる。中空ボールは冷やされた状態で保存される。低温のもとでは、ガスの中空ボールの外殻に対する透過性が低くなる。このため、ボール内部のガスが外部に出て行く速度は、常温時に比べて遅い。これにより、従来の常温でボールを保存する方法に比べて、長時間中空ボールの内圧を維持することができる。この方法によると、圧力容器を用いることなく、容易に中空ボールの保存が可能となる。

図1は、本発明の一実施形態に係る中空ボールの保存方法のための装置が示された概念図である。

図2は、本発明の第二の実施形態に係る中空ボールの保存方法のための装置が示された概念図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図1は、本発明の一実施形態における、中空ボールの保存方法のための装置を示している。この装置は、冷蔵庫2である。冷蔵庫2の内側は、外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボール4を収容する、収容部6である。冷蔵庫2は、本体8と蓋10とを備えている。本体8はその上部に中空ボール4を投入するための投入口を備えている。冷蔵庫2は、内部の温度を低温に保つ。冷蔵庫2は、典型的には電力により内部を冷却する。冷蔵庫2が内部に氷を備えることで、内部を冷却してもよい。

本発明に係る中空ボール4の保存方法では、最初のステップで、中空ボール4が冷蔵庫2の収容部6に投入される。冷蔵庫2の蓋10が開けられ、本体8の投入口から中空ボール4が本体8に投入され、蓋10が閉められる。次のステップで中空ボール4は、冷蔵庫2の収容部6で外気の温度以下に冷却される。その次のステップで、中空ボール4は、外気の温度以下に冷却された状態で保存される。

上述のとおり、本発明に係る中空ボール4の保存方法では、中空ボール4が冷やされた状態で保存される。低温のもとでは、ガスの中空ボール4の外殻に対する透過性が低くなる。ボール4内部のガスが外部に出て行く速度は、常温時に比べて遅い。これにより、従来の常温で保存する方法に比べて、長時間中空ボール4の内圧を維持することができる。この方法によると、圧力容器を用いることなく、容易に中空ボール4の保存が可能となる。

以下では、硬式テニスボール4を例にとって、常温25℃で保存する場合と、10℃までボール4を冷やして保存する場合とでガスがボール4の内部から外部に出ていく速度を比較する。硬式テニスボール4の外殻は、通常天然ゴムで作られている。硬式テニスボール4の内部の気体は、一般には大気と同様、窒素ガス(N₂)と酸素ガス(O₂)から構成されている。硬式テニスボール4の内部及び大気には、二酸化炭素ガス(CO₂)も存在するが、無視できる程度に少ない。

気体が膜を透過するときの速度Vは、気体の膜に対する透過係数をCp、気体の膜を介した外側と内側の分圧差をP、膜の厚みをWとしたとき、 V = Cp×P/W で表される。

上記の式で示されるとおり、気体が膜を透過するときの速度Vは、気体の膜に対する透過係数Cpに比例している。市販の硬式テニスボール4の場合、温度が10℃における外殻に対する窒素ガス及び酸素ガスの透過係数Cpは、温度25℃におけるこの透過係数Cpのほぼ1/2である。分圧の差Pも温度が低くなれば小さくなるが、分圧の差Pの速度Vに与える影響は、透過係数に比べると小さい。膜の厚みWは、温度による変化はない。従って、25℃のボール4を10℃に冷やすことで、窒素ガス及び酸素ガスがボール4の外殻を通過する速度Vは、透過係数Cpの温度依存性の影響でほぼ1/2になる。

上記のとおり、このテニスボール4では、内部のガスが外に出ていく速度は、常温のテニスボール4での内部のガスが外に出ていく速度より遅い。このテニスボール4の内圧は、常温で保存するのに比べて、長期間維持されうる。この方法では、圧力容器を用いることなく、テニスボール4の内圧の低下が制御されうる。

温度が低くなると、ゴム等の膜に対する透過係数が小さくなるのは、窒素ガスや酸素ガスに限られない。一般に、気体が膜を透過するときの透過係数は、温度が下がれば小さくなる。本方法は、窒素ガス及び酸素ガス以外のガスが封入された中空ボール4にも有効である。

中空ボール4の内部からガスが出て行く速度を遅くし、中空ボール4の内圧を維持するとの観点から、中空ボール4の保存温度は、10℃以下が好ましい。この観点から、中空ボール4の保存温度は、0℃以下がより好ましく、−10℃以下がさらに好ましい。

図2は、本発明の第二の実施形態における、中空ボールの保存方法のための装置を示している。この装置は、冷蔵庫11及び袋12を備えている。

袋12は、中空ボール14を収容する。袋12は、典型的には樹脂組成物からなる。袋12は、中空ボール14を投入するための投入口を備えている。この投入口は、チャック16を備えている。このチャック16を閉めることで、この袋12の密閉性が保たれる。

冷蔵庫11の内部は、中空ボール14が入れられた袋12を格納する、収容部18である。冷蔵庫11は、本体20と蓋22とを備えている。本体20はその上部に中空ボール14を投入するための投入口を備えている。冷蔵庫11は、内部の温度を低温に保つ。冷蔵庫11は、典型的には電力により内部を冷却する。冷蔵庫11が内部に氷を備えることで、内部を冷却してもよい。

本発明に係る中空ボール14の保存方法では、最初のステップで、中空ボール14が冷蔵庫11の収容部18に格納される。このステップでは、まず中空ボール14が袋12に投入される。その後に、袋12のチャック16が閉じられる。この袋12が冷蔵庫11に投入される。冷蔵庫11の蓋22が開けられ、本体20の投入口から袋12が本体20に投入され、蓋22が閉められる。

次のステップで中空ボール14は、冷蔵庫11の内部で外気の温度以下に冷却される。これに続くステップで、中空ボール14は、外気の温度以下に冷却された状態で保存される。

最後のステップにおいて、中空ボール14を使用する前に、中空ボール14が入れられた袋12が冷蔵庫11から取り出され、中空ボール14の温度が高められる。その後、中空ボール14が袋12から取り出され、使用される。

上述のとおり、本発明に係る中空ボール14の保存方法では、中空ボール14は冷やされた状態で保存される。低温のもとでは、ガスの中空ボール14の外殻に対する透過性が低くなる。ガスがボール14内部から外部に出て行く速度は、常温時に比べて遅い。これにより、従来の常温で保存する方法に比べて、長時間中空ボール14の内圧を維持することができる。この方法によると、圧力容器を用いることなく、容易に中空ボール14の保存が可能となる。

低温で保存されていた中空ボール14が、そのまま大気の中にさらされると、ボール14の表面に結露が生じることがある。硬式テニスボール14では、フェルト部が表面を覆っている。フェルト部が結露により生じた水分を含んだ状態で使用されると、フェルト部を構成する糸が撚れて、表面に凹凸が生じうる。このテニスボール14は使用ができなくなることが起こりうる。本発明に係る保存方法では、中空ボール14は、使用される前に袋12に格納された状態で大気にさらされるため、結露は袋12の表面に生じる。この袋12は密封性が確保されているため、ボール14の表面に水分が付着することはない。そして、中空ボール14の温度が高められた後に中空ボール14が袋12から取り出されるために、中空ボール14の表面に発生する結露を少なくすることかできる。この方法では、フェルトの撚れの発生が抑制される。

中空ボール14を袋12から取り出す前に、中空ボール14の温度は、外気の露点を超える温度まで高められるのが好ましい。中空ボール14の温度が外気の露点を超える温度まで高められることにより、取り出した中空ボール14の表面に新たに結露が生じることはない。この方法によると、結露が原因のフェルトの撚れは発生しない。

袋12の密閉性が保たれ、防水性に優れるとの観点から、袋12の樹脂組成物の基材樹脂の主成分はナイロン及びポリエチレンが好ましい。

上述の保存方法では、中空ボール14は袋12に収容された後に、冷蔵庫11に格納されている。中空ボール14は、袋12に収容されていなくてもよい。中空ボール14が直接冷蔵庫11に格納されていてもよい。この場合、中空ボール14が使用される前に、例えば冷蔵庫11内の温度を上げることにより、中空ボール14の温度が高められる。中空ボール14の温度が高められた後に、中空ボール14を取り出すことにより、中空ボール14の表面に結露が生じることを防ぎうる。この方法によれば、袋12を用いなくてもフェルトの撚れの発生が抑制されうる。

本発明の第三の実施形態として、中空ボールの輸送時に本方法が使用される。この保存方法では、最初のステップで、中空ボールが収容部である冷凍コンテナの内部に格納される。次のステップで中空ボールは、冷凍コンテナの内部で外気の温度以下に冷却される。さらにその次のステップで、中空ボールは、外気の温度以下に冷却された状態で保存され、輸送される。

工場で生産された中空ボールは、外国等の遠隔地に出荷されるときには、数週間をかけて輸送される場合がある。このため、例えば硬式テニスボールでは、内圧の低下を抑えるために、通常ボールは数個毎にスチール缶等の加圧容器に入れられて輸送される。テニススクール等、毎日多くのボールを使用するユーザでは、納入後加圧容器はすぐに開けられて廃棄される。また、加圧容器を開けることが煩わしいため、メーカー側がユーザに納入する直前に加圧容器を開封して、ボールのみを納入することも行われている。すなわち、輸送のためだけに、ボールの加圧容器への格納及び加圧容器の開封の作業が行われ、さらに使用した加圧容器の廃棄が行われている。これは、ボールの輸送コストを増大させる。これは、資源の消費量の増大の要因ともなり得る。

本発明に係る中空ボールの保存方法では、中空ボールが、冷凍コンテナの内部において冷却された状態で保存される。低温のもとでは、ガスの中空ボールの外殻に対する透過性が低くなる。ガスがボール内部から外部に出て行く速度は、常温時に比べて遅い。これにより、従来の常温で保存する方法に比べて、長時間中空ボールの内圧を維持することができる。この方法によると、加圧容器が不要である。この方法によると、輸送の際に、ボールを加圧容器に封入する必要はない。ユーザに納入する前に、加圧容器を開封する必要もない。この方法では、輸送コストが削減されうる。この方法では、加圧容器の廃棄物も発生しない。この方法では、資源の消費量が抑えられている。

以上代表的な三種の実施形態で本発明の効果が説明された。本発明の実施形態はここで示された三種に限られない。例えば、中空ボールを冷却する装置や袋を使用するか等は、本方法の使用目的によって適宜選択され、組み合わされることができる。本発明によれば、いずれの実施形態でも、圧力容器を用いる必要がないため、従来方法に比べて、容易にしかも安価に中空ボールを保存するこができる。以上より本発明の優位性は明らかである。

以下、実施例によって本発明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発明が限定的に解釈されるべきではない。

[実施例1] 図1に示された装置を用意し、表1に示された条件で中空ボールの保存方法を実施したのが実施例1である。中空ボールとしては、市販の硬式テニスボールを使用した。この硬式テニスボールの最初の内圧は、1.8kgf/cm²である。このテニスボールの外殻は天然ゴムよりなっている。これらのボールは、内部温度調節ができる冷蔵庫に投入された。表中で、「平均外気温度」とは、このボールを保存している期間中の外気の平均温度である。「プレー温度」とは、保存期間終了後にこのボールを使用してテニスをしたときの外気の温度である。「ボール温度上昇処理」は、保存期間終了後ボールを冷蔵庫から取り出す前に、大気の露点を超える温度までボールの温度を上昇させる処理をしたか否かを示している。「なし」はこの処理をしないこと、「あり」はこの処理をしたことを表す。実施例1では、ボール温度上昇処理はされていない。

[比較例1] ボールの保存温度の調整をせず、外気の温度と同じ温度でボールを保存した他は実施例1と同様にしたのが、比較例1である。

[実施例2−3] ボールの保存温度を表1に示される通りとした他は実施例1と同様にしたのが、実施例2−3である。

[実施例4−6] ボールの保存温度を表1に示される通りとし、ボール温度上昇処理を実施した他は実施例1と同様にしたのが、実施例4−6である。

[内圧低下の評価] ボールを冷蔵庫に格納した後、表1で示された条件でボールを1ヶ月間保存した。その後ボールを冷蔵庫から取り出し、内圧が測定された。この内圧と保存前の内圧との差が、「内圧低下」として表1に示されている。

[フェルト撚れの評価] ボールを冷蔵庫に格納した後、表1で示された条件でボールを1ヶ月間保存した。その後ボールを冷蔵庫から取り出し、このボールを使用して表1で示された温度の下でテニスの試合を行った。試合終了後に、各ボールのフェルト撚れの発生の有無を目視で確認した。この結果が、「フェルト撚れ」として表1に示されている。表中で、「A」はフェルト撚れが発生していないことを表し、「B」はフェルト撚れが発生しているがプレーに影響を及ぼさない程度であることを表し、「C」はプレーに影響を及ぼす程度のフェルト撚れが発生していることを表す。

表1に示されるように、実施例のボールの保存方法では、比較例のボールの保存方法に比べて、ボールの内圧の低下が大幅に抑えられている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された方法は、様々な中空ボールの保存に利用できる。

2、11・・・冷蔵庫 4、14・・・ボール 6、18・・・収容部 8、20・・・本体 10、22・・・蓋 12・・・袋 16・・・チャック