(57)【要約】【課題】  従来品に比べて軽くて柔らかいポリ塩化ビニル製中空ボールを提供する。【解決手段】  ポリ塩化ビニルゾルに回転運動を加えながら加熱することにより成形されるポリ塩化ビニル製中空ボールであって、ボール肉厚が０．２ｃｍ以下であり、ボール重量ｗ（ｇ）とボール直径ｄ（ｃｍ）とが式１の関係を満たす構成としてある。  ｗ／ｄ２≦０．４ｇ／ｃｍ２・・・（式１）【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ塩化ビニルゾルに回転運動を加えながら加熱することにより成形されるポリ塩化ビニル製中空ボールであって、
ボール肉厚が０．２ｃｍ以下であり、
ボール重量ｗ（ｇ）とボール直径ｄ（ｃｍ）とが式１の関係を満たす
ことを特徴とするポリ塩化ビニル製中空ボール。
ｗ／ｄ２≦０．４ｇ／ｃｍ２・・・（式１）
【請求項２】
球面方向に沿ったヤング率が７ＭＰａ以下である
ことを特徴とする請求項１記載のポリ塩化ビニル製中空ボール。
【請求項３】
ボール肉を球面方向に沿って引っ張ったときの破断応力が３ＭＰａ以下である
ことを特徴とする請求項１又は２記載のポリ塩化ビニル製中空ボール。
【請求項４】
前記ポリ塩化ビニルゾルは、
ポリ塩化ビニル１００重量部に対して可塑剤を１００〜３００重量部を混合してなる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリ塩化ビニル製中空ボール。
【請求項５】
ボール直径ｄが３０ｃｍ以下である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のポリ塩化ビニル製中空ボール。
【請求項６】
所定のデザインの表されたフィルムがボール表面に象嵌された
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のポリ塩化ビニル製中空ボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ塩化ビニルゾルに回転運動を加えながら加熱することにより成形されるポリ塩化ビニル製中空ボールに関する。
【背景技術】
【０００２】
玩具用のボールとして中空のカラーボールがある。このようなカラーボールは、主にポリ塩化ビニル製であり、ポリ塩化ビニル樹脂、可塑剤、着色顔料などを所定の割合で混合したポリ塩化ビニルゾルに回転運動を加えながら加熱することにより製造され、中空成形後に空気を注入して使用される（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭４９−７２０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このような従来のポリ塩化ビニル製中空ボールは、比較的肉厚に形成されているため、玩具とはいえ体に当たると痛く感じることがあり、顔面などの当たり所によっては怪我をするおそれがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来のポリ塩化ビニル製中空ボールが有する問題を解決するためになされたものであり、体に当たっても痛くない柔らかいボールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のポリ塩化ビニル製中空ボールは、ポリ塩化ビニルゾルに回転運動を加えながら加熱することにより成形されるポリ塩化ビニル製中空ボールであって、ボール肉厚が０．２ｃｍ以下であり、ボール重量ｗ（ｇ）とボール直径ｄ（ｃｍ）とが式１の関係を満たす構成としてある。
ｗ／ｄ２≦０．４ｇ／ｃｍ２・・・（式１）
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポリ塩化ビニル製中空ボールによれば、従来品に比べて軽くて柔らかいボールを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールの好ましい実施形態について、表１、表２を参照して説明する。
【０００９】
本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールは、従来品に比べて軽くて柔らかいことを特徴としている。このような特徴は、下記の表１に示す形状的な特性と、表２に示す物理的な特性から特定される。
【００１０】
【表１】
2016146937.tif 000002
【００１１】
【表２】
2016146937.tif 000003
【００１２】
各表において、実施例１はボール直径７．６ｃｍの本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボール、実施例２はボール直径１５ｃｍの本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボール、比較例１はボール直径７．６ｃｍの従来品に係るポリ塩化ビニル製中空ボール、比較例２はボール直径１５ｃｍの従来品に係るポリ塩化ビニル製中空ボールを示している。
なお、表２に示す物理的な特性は、２ｃｍ×３ｃｍに切り取った各例のボールの試験片をチャック間１ｃｍの距離から１００ｍｍ／分の速度で球面方向に引っ張る、引張り試験の結果を示している。
【００１３】
まず、表１に示す各項目において、発明品と従来品とを同じボール直径同士で比較してみる。
ボール重量ｗの項目を見ると、本発明に係るボールは、従来品に比べて約半分の重量しかないことが分かる。
これより、本発明に係るボールは、体に当たったときの衝撃力が従来品に比べて緩和されることになる。
また、ボール肉厚ｔの項目を見ると、従来品のボール肉厚ｔは２ｍｍを超えているが、本発明に係るボールは２ｍｍ以下であるとともに、従来品の約半分の肉厚となっている。これにより、従来品よりも空気の体積が増加することから、弾力性が向上していることが分かる。
【００１４】
次に、ｗ／ｄ２（ｇ／ｃｍ２）の値について比較してみる。
ｗ／ｄ２は、重量を球表面積で除算した値と同じ次元を示しており、単位表面積当たりの重量（ｇ／ｃｍ２）と等価な値となっている。
従来品では０．５を超えているが、本発明に係るボールは０．５以下である。この値が小さいほど肉厚が薄くて軽いことを示すことから、従来品との明確な差異を図るためには、ｗ／ｄ２は０．４以下となることが好ましい。このように、本発明に係るボールは従来品よりも肉厚が薄くて軽いことが分かる。
また、実施例１と実施例２は、ボール直径が異なるものの、ほぼ同じ値を示しているが、ｗ／ｄ２はボール直径の増加に伴い大きくなる値と推定される。
【００１５】
次に、表２に示す各項目において、発明品と従来品とを比較してみる。
ヤング率は、従来品では１０ＭＰａを超えているが、本発明に係るボールは１０ＭＰａ以下であり、従来品との明確な差異を図るためには、７ＭＰａ以下が好ましい。これより、本発明に係るボールは従来品よりも少ない力で伸びるので柔らかいことが分かる。
【００１６】
破断応力は、従来品では４．５ＭＰａを超えているが、本発明に係るボールは４．５ＭＰａ以下であり、従来品との明確な差異を図るためには、３ＭＰａ以下が好ましい。これより、本発明に係るボールは従来品よりも少ない力で破断することが分かる。
【００１７】
破断伸度は、従来品では５０ｍｍを超えているが、本発明に係るボールは５０ｍｍ以下であり、従来品との明確な差異を図るためには、４５ｍｍ以下が好ましい。
一方、破断伸度／破断応力（ｍｍ／ＭＰａ）は、従来品では１１以下であるのに対して、本発明に係るボールは２０を超えている。これより、本発明に係るボールは、塑性変形領域においても従来品よりも少ない力で伸びるので柔らかいことが分かる。
【００１８】
このように、本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールは、従来品に比べて軽くて柔らかいという特徴を有している。
このような特徴を実現すべく本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールは、以下のように製造される。
【００１９】
まず、ポリ塩化ビニル樹脂（例えば、新第一塩ビ製ＰＱ９２）、アジピン酸エステル系可塑剤（例えば、田岡化学工業製アジピン酸ジオクチル）、ポリエステル系可塑剤（例えば、ＤＩＣ製ポリサイザーＷ−２３０−Ｈ）、酸化防止剤(例えば、アデカ製アデカスタブ４６５Ｌ)、着色顔料(例えば、彩華化学製白５８８０)を用意し、これらを所定の割合で混合し、ポリ塩化ビニルゾルを製作する。
混合比は、ポリ塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、可塑剤を合計で１００〜３００重量部、好ましくは１８０〜２２０重量部、酸化防止剤を０．１〜２重量部、好ましくは１〜１．５重量部とする。また、着色顔料は必ずしも混合する必要はないが、混合する場合には１〜１０重量部、好ましくは４〜５重量部とする。
これらの混合物を真空撹拌装置内に投入し、回転速度４０ｒｐｍで２時間撹拌する。これにより、粒状の凝集体（ダマ）を有しない滑らかなポリ塩化ビニルゾルが作製される。
なお、従来品では、ポリ塩化ビニル１００重量部に対して、可塑剤を合計で５０〜１００重量部混合していた。
【００２０】
次いで、上記のポリ塩化ビニルゾルを一対の半球状金型に入れた後、型を閉じて約２００℃の温度の加熱炉に金型を投入し、約１５分間加熱する。このとき、加熱しながら金型を縦横斜めに回転させることで、遠心力により金型内側球面にポリ塩化ビニルゾルを偏在させてボール形状に成形する、いわゆる回転成形を行う。
【００２１】
このような回転成形では、ポリ塩化ビニルゾルの流動性がボール肉厚を左右することになる。
例えば、ポリ塩化ビニルゾルの流動性が低いと、金型内でのゾルの動きが遅く、ボール厚を均等にするためには、結果的に多くのポリ塩化ビニルゾルを金型内に投入しなければならないので、ボール肉厚が厚くなりがちとなる。一方、ポリ塩化ビニルゾルの流動性が高いと、金型内でゾルの動きが速いので、金型内に投入するポリ塩化ビニルゾルが少なくても、ボール厚が均等になりやすいため、ボール肉厚を薄くできる。
本発明に係る混合比のポリ塩化ビニルゾルは、従来品に比べて、ポリ塩化ビニルに対する可塑剤の混合割合が高く、従来品よりもゾルの流動性が高くなっているので、ボール肉厚の薄いポリ塩化ビニル製中空ボールを製作できるのである。
【００２２】
続いて、約１５分の加熱後、加熱炉から金型を取り出し、取り出した金型を冷却し、ポリ塩化ビニルゾルを固化させる。金型の冷却は、例えば、冷却水中に金型を沈めたり、金型に冷風を当てたりなどの種々の方法から選択できる。また、冷却中においては、金型を回転させながら冷却してもよい。
冷却後は、金型を開けてボールを脱型し、ボールに注射針等を差し込み、これを介してボール内に空気を注入することで、本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールが完成する。
【００２３】
以上のように、本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールは、従来品に比べて、ポリ塩化ビニルに対する可塑剤の混合割合が高く、ポリ塩化ビニルゾルの流動性が高いことから、ボール肉厚が従来品より薄くなり、同じボール直径でも従来品よりも軽いボールが成形されることになる。
【００２４】
以上説明したように、本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールによれば、従来品に比べて軽くて柔らかいので、体に当たっても痛くない安全なボールを提供することができる。
【００２５】
以上、本発明のポリ塩化ビニル製中空ボールの好ましい実施形態について説明したが、本発明に係るポリ塩化ビニル製中空ボールは上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
【００２６】
例えば、本実施形態では、ボールに着色のみを施したが、ボール表面に所定のデザインを付すこともできる。例えば、所定の絵柄等のデザインを印刷したポリ塩化ビニル製のフィルムを半球状金型の内面に保持（貼着）させた状態で回転成形を行うことで、ボール表面にフィルムを象嵌させるいわゆる象嵌印刷によりデザインを付すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、ポリ塩化ビニルゾルに回転運動を加えながら加熱することにより成形されるポリ塩化ビニル製中空ボールに広く利用することができる。