DE3419226A1

DE3419226A1 - Druckloser tennisball

Info

Publication number: DE3419226A1
Application number: DE19843419226
Authority: DE
Inventors: Kuniyasu Horiuchi; Masao Kobe Hyogo Nakamura
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1983-11-14
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1985-05-30
Also published as: DE3419226C2; JPH0263021B2; GB8412366D0; FR2554722B1; FR2554722A1; US4580781A; ZA843893B; GB2149671A; JPS60106470A; GB2149671B

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei drucklosen Tennisbällen, sie betrifft insbesondere drucklose Tennisbälle mit ausgezeichneten Eigenschaften und einem Schlaggefühl, die mit denjenigen von unter Druck stehenden Tennisbällen vergleichbar sind.

Tennisbälle werden eingeteilt in unter Druck stehende Tennisbälle und drucklose Tennisbälle. Die unter Druck

stehenden Tennisbälle bestehen im allgemeinen aus einem inneren hohlen Kern (Kernball) aus einem Kautschuk oder einem kautschukartigen Elastomeren, der Luft oder ein Gas unter einem Druck enthält, der um etwa 0,6 bis etwa 0,9 kg/cm² höher ist als der Atmosphärendruck, und einem Textil- oder Filzüberzug. Die drucklosen Tennisbälle bestehen im allgemeinen aus einem inneren hohlen Kern, der Luft von Atmosphärendruck enthält, und einem Textil- oder Filzüberzug.

Die unter Druck stehenden Tennisbälle haben den Nachteil, daß das Gas oder die Luft, die unter Atmosphärenüberdruck in dem Kern enthalten ist, allmählich durch die Kernwand entweicht als Folge der Druckdifferenz zwischen dem Innern und Äußern des Kerns und daß der Innendruck innerhalb von Monaten abnimmt. Die Folge davon ist, daß die Aufprallbzw. Rückfederungseigenschaften, insbesondere das Flugverhalten, des Balles schlechter werden und daß die Tennisbälle beim Gebrauch nicht mehr zufriedenstellend sind.

Es ist daher erforderlich, daß die unter Druck stehenden Tennisbälle innerhalb einer bestimmten spezifischen Zeit nach der Herstellung verwendet werden oder vor ihrer Verwendung in unter Druck stehenden Behältern aufbewahrt werden, um die Abnahme des Innendruckes zu verhindern oder zu verringern. Eine solche Vorsichtsmaßnahme ist jedoch unzweckmäßig und teuer.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurden bereits verschiedene drucklose Tennisbälle vorgeschlagen. So ist beispielsweise in der US-PS 2 896 949 ein druckloser Tennisball aus einer Kernzusammensetzung, die Kautschuk und 10 bis 45 Gew.-% eines hohen Styrol-Butadien-Copolymeren auf 90 bis 55 Gew.-Teile Kautschuk enthält, beschrieben.

In der ungeprüften japanischen Patentpublikation (Tokkyo Kokai) Nr. 96171/1980 ist ein druckloser Tennisball mit einem Kern aus einer Kautschukzusammensetzung, die entweder ein Copolymeres von Ethylen und Propylen oder ein Terpolymeres von Ethylen, Propylen und einem nicht-konjugierten Dienmonomeren in einer Menge von höchstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der gesamten Polymeren, enthält, beschrieben. In der ungeprüften japanischen Patentpublikation 34 934/1979 ist ein druckloser Tennisball aus einer Kernzusammensetzung, die als eine Polymerkomponente 10 bis 30 Gew.-% eines ionomeren Harzes, 30 bis 70 Gew.-% Naturkautschuk und 50 bis 80 Gew.-% cis-1,4-Polybutadien enthält, beschrieben. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, einer Kernzusammensetzung für einen drucklosen Tennisball 20 bis 50 Gew.-% Holzmehl als Verstärkungsfüllstoff, bezogen auf einen Kautschuk, einzuverleiben, wie in der GB-PS 1 108 556 beschrieben.

Die bisher im Handel erhältlichen drucklosen Tennisbälle werden jedoch nicht bei hochklassigen Tennisturnieren verwendet, da der drucklose Tennisball beim Schlagen mit einem Schläger kein zufriedenstellendes Gefühl vermittelt oder die weicheren unter ihnen ein schlechtes Plugverhalten haben und kein Schlaggefühl vermitteln wie die

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unter Druck stehenden Tennisbälle und darüber hinaus die Abnahme der Kompression ausgeprägt ist als Folge des wiederholten kräftigen Schiagens im Verlaufe eines Wettbewerbs oder beim Spielen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen drucklosen Tennisball zu entwickeln, der keinen der Nachteile der konventionellen drucklosen Tennisbälle hat und dessen Eigenschaften mit denjenigen von unter Druck stehenden Tennisbällen vergleichbar sind.

Dieses und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Es wurde nun gefunden, daß drucklose Tennisbälle mit Eigenschaften und einem Schlaggefühl, die mit denjenigen der unter Druck stehenden Tennisbälle vergleichbar sind, erhalten werden, wenn man einen Tennisballkern aus einer Kautschukzusammensetzung herstellt, die als eine Kautschukkomponente eine Kombination aus einem Polymeren und 5 bis 50 Gew.-% eines spezifischen modifizierten Polybutadienkautschuks enthält, das 5 bis 30 Gew.-% einer syndiotaktischen 1,2-Polybutadien-Komponente und mindestens 40 Gew.-% einer cis-1,4-Polybutadien-Komponente enthält.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein druckloser Tennisball, der gekennzeichnet ist durch einen hohlen kugelförmigen Kern, dessen Innendruck im wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist und der einen Überzug zum Bedekken des Kerns aufweist, wobei der Kern hergestellt ist aus einer Kautschukzusammensetzung, die 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamten Polymeren, eines modifizierten Polybutadiens umfaßt, das 5 bis 30 Gew.-% einer syndiotaktischen 1,2-Polybutadien-Komponente und mindestens 40

35 Gew.-% einer cis-1,4-Polybutadien-Komponente enthält.

Erfindungsgemäß wird ein spezielles modifiziertes Polybutadien (nachstehend als "VCR" bezeichnet) verwendet, das

5 bis 30 Gew.-% einer syndiotaktischen 1,2-Polybutadien-Komponente und mindestens 40 Gew.-% einer cis-1,4-PoIybutadien-Komponente enthält. Das VCR kann beispielsweise hergestellt werden, indem man eine cis-Polymerisation von Butadien durchführt und anschließend eine 1,2-syndiotaktische Polymerisation von Butadien in dem gleichen System durchführt. Das Produkt enthält syndiotaktisches 1,2-Polybutadien und cis-1,4-Polybutadien und kann teilweise ein 1,2-Polybutadien/cis-1,4-Polybutadien-Copolymeres oder trans-1,4-Polybutadien enthalten.

Erfindungsgemäß wird eine Kombination aus 5 bis 50 Gew.-% VCR und 95 bis 50 Gew.-% anderer Kautschuke oder Polymerer als eine Polymerkomponente einer Kernzusammensetzung für die Herstellung eines kugelförmigen hohlen Kerns verwendet. Repräsentative Beispiele für andere Kautschuke oder Polymere sind beispielsweise Naturkautschuk, cis-1,4-Polybutadien, ein Styrol-Butadien-Kautschuk und ein hohes Styrol-Butadien-Copolymeres. Wenn der VCR-Gehalt in der Polymerkomponente mehr als 50 Gew.-% beträgt, vermittelt der daraus hergestellte Tennisball ein hartes Schlaggefühl und die Aufprall- bzw. Rückfederungseigenschaften sind schlechter. Wenn der VCR-Gehalt weniger als 5 Gew.-% beträgt, wird der Tennisball weich und es wird kein ausreichender Effekt erzielt durch die Verwendung von VCR,-und wenn eine große Menge eines hohen Styrol-Butadien-Copolymeren oder dgl. eingearbeitet wird, um Härte zu erzielen, vermittelt der daraus hergestellte Tennisball ein hartes Schlaggefühl, so daß kein zufriedenstellender Tennisball

30 erhalten wird.

Vorzugsweise beträgt der Gehalt an syndiotaktischem 1,2-Polybutadien in VCR 5 bis 30 Gew.-%. Wenn der Gehalt oberhalb des obengenannten Bereiches liegt, nehmen die Aufprall- bzw. Rückfederungseigenschaften ab. Wenn der Gehalt unterhalb des oben angegebenen Bereiches liegt, wird der Tennisball weich und es ist eine große Menge eines hohen Styrol-Butadien-Copolymeren oder dgl. erforderlich,

um ihm Härte zu verleihen, wodurch das Schlaggefühl hart wird und kein zufriedenstellender Tennisball erhalten wird. Auch ist es bevorzugt, daß der cis-1,4-Polybutadien-Gehalt in VCR mindestens 40 Gew.-% beträgt. Wenn der Gehalt unter 40 Gew.-% liegt, sind die Aufprall- bzw. Rückfederungseigenschaften schlechter.

Das erfindungsgemäß verwendete VCR ist im Handel erhältlich, beispielsweise unter den Handelsnamen "UBEPOL-VCR 309" und "UBEPOL-VCR 412", hergestellt von der Firma Übe Industries, Ltd.

Die Kautschukzusammensetzung zur Herstellung des Tennisballkerns wird hergestellt unter Verwendung der obengenannten Kombination als einer Polymerkomponente und üblicher Kautschukzusätze. In der Regel wird die Kernzusammensetzung hergestellt durch Zugabe von 3 bis 10 Gew.-Teilen Zinkoxid, 5 bis 40 Gew.-Teilen eines Füllstoffs, wie Holzmehl, Ruß, eines Minerals vom Magnesium-Siliciumdioxid-Typ, Calciumcarbonat oder Ton, 2 bis 5 Gew.-Teilen Schwefel und 1 bis 5 Gew.-Teilen eines Aushärtungsbeschleunigers zu 100 Gew.-Teilen der Polymerkomponente. Die erfindungsgemäßen drucklosen Tennisbälle werden erhalten durch Herstellung eines Ballkerns aus der Kautschukzusammensetzung und Überziehen

25 des Ballkerns mit einem Filz- oder Textilüberzug.

Die Herstellung der Kautschukzusainmensetzung, die Herstellung des Ballkerns aus der Kautschukzusammensetzung und die Herstellung des drucklosen Tennisballs aus dem Ballkern können unter Anwendung bekannter Verfahren erfolgen, wie sie zur Herstellung von drucklosen Tennisbällen üblicherweise angewendet werden. So wird beispielsweise die Kautschukzusammensetzung hergestellt durch homogenes Mischen ihrer Bestandteile mittels einer geeigneten Mischeinrich-

35 tung, beispielsweise eines Walzenmischers oder eines

Banbury-Mischers. Ein Ballkern wird aus der Zusammensetzung hergestellt, indem man beispielsweise die Zusammensetzung in einer Form formpreßt unter Bildung von Halb-

schalen, ein Paar der Halbschalen in eine Form gibt und die Schalen in einer Form formpreßt zur Herstellung einer ganzen Kugel. Zu diesem Zeitpunkt wird kein Aufblasmittel, wie es bei der Herstellung von unter Druck stehenden Tennisbällen verwendet wird, eingesetzt, sondern es ist nur Luft von Atmosphärendruck in dem Ballkern enthalten. Auch erfolgt keine Einleitung von unter hohem Druck stehender Luft oder Gas in den erhaltenen Ballkern. Der Innendruck des erhaltenen Ballkerns ist daher im wesentliehen gleich dem Atmosphärendruck. Dann wird aus dem Ballkern ein Tennisball hergestellt, indem man einen Filzoder Textilüberzug, beispielsweise einen Melton-Uberzug, aufbringt und eine Druckverformung in einer Form durchführt.

Der erfindungsgemäße drucklose Tennisball vermittelt ein zufriedenstellendes Gefühl wie die unter Druck stehenden Tennisbälle, wenn sie von einem Schläger geschlagen werden, und das ursprüngliche Schlaggefühl wird über einen langen Zeitraum hinweg beibehalten, selbst wenn die Bälle wiederholt von einem Schläger geschlagen werden. Auch weisen die erfindungsgemäßen drucklosen Tennisbälle ausgezeichnete Eigenschaften auf, die vergleichbar mit denjenigen von unter Druck stehenden Tennisbällen sind, insbesondere wei-

25 sen sie eine hohe Rückfederung beim Schlag (impact

resilience) auf. Die erfindungsgemäßen drucklosen Tennisbälle sind daher auch für hochklassige Tennisturniere akzeptabel.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Beispielen näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alle da±n angegebenen Teile und Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

35 Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 und 2

Unter Anwendung der in der folgenden Tabelle I angegebenen Formulierungen wurden Kautschukzusammensetzungen her-

gestellt durch Durchkneten eines Kautschuks und der anderen Bestandteile außer Schwefel und einem Beschleuniger in einem Banbury-Mischer und anschließendes Durchkneten der Mischung mit Schwefel und dem Beschleuniger auf Walzen. Die Zusammensetzungen wurden zu Folien bzw. Platten geformt und mittels eines Extruders in Form eines Stabes extrudiert. Nach dem Zerschneiden der Stäbe in Stücke, die für eine Form zur Herstellung von Halbschalen geeignet sind, wurden die Stücke in Formen gelegt und bei 16O⁰C 2 min lang unter Druck geformt zur Herstellung von Halbschalen. Ein Paar der Halbschalen wurde in eine Form gelegt zur Herstellung von Ballkernen und 12 min lang bei 150⁰C unter Dr.uck geformt zur Herstellung von Tennisballkernen. Es wurden drucklose Tennisbälle hergestellt durch Aufbringen eines Melton-Überzugs auf die Ballkerne und 20-minütiges Formen unter Druck bei 150⁰C in einer Form.

Die Ergebnisse der Messung der physikalischen Eigenschaften und des Ballgefühls der dabei erhaltenen drucklosen Tennisbälle sind in der folgenden Tabelle II angegeben.

Die Vorwärtsdeformation, die Rückkehrdeformation und die Rückpralleigenschaften, die in der folgenden Tabelle II angegeben sind, wurden wie folgt gemessen:

Vorwärts-Deformation

Die Messung wurde unter Verwendung einer Stevens-Vorrichtung wie folgt durchgeführt:

Ein Tennisball wurde nacheinander in drei Richtungen unter rechten Winkeln zueinander um etwa 2,54 cm komprimiert. Dieses Verfahren wurde dreimal wiederholt. Das heißt, der Ball wurde insgesamt neunmal komprimiert. Nach der obigen Vorkompression wurde die Deformation innerhalb von 2 h wie folgt gemessen:

Der Ball wurde unter einer Belastung von 1,575 kg (3,5 lbs) komprimiert und die Deformation wurde gemessen und dann wurde der Ball unter einer Belastung von 8,165 kg (18 lbs) komprimiert und es wurde die Deformation gemessen. Die Vorwärtsdeformation wird ausgedrückt durch die Differenz zwischen der Deformation unter einer Belastung von 1,575 kg (3,5 lbs) und der Deformation unter einer Belastung von 8,165 kg (18 lbs).

10 Rückkehrdeformation

Nach der Messung der Deformation in dem vorstehend beschriebenen Vorwärtsdeformationstest wurde der Ball so komprimiert, daß die Deformation 2,54 cm betrug. Dann wurde die Kompression auf eine Belastung von 8,165 kg (18 lbs) verringert und es wurde die Deformation gemessen.

Rückpralleigenschaften

Ein Tennisball wurde von einer Höhe von 2 54 cm auf einen Betonboden fallen gelassen und es wurde der Rückprall des Balls gemessen.

Tabelle I

Komponenten (Teile)

Beisp. 1 Beiso. ² Beisp. 3

Beisp.

Vergl.-Beiso.

Vergl.-Beisp.

Naturkautschuk · * *

cis-l,4-Polybutadien ....

*2 VCR

*3 EPDM

*4
hohes Styrolharz .......

Zinkoxid .

Ruß (HAF)

Holzmehl ,

Kriolinton ,

Stearinsäure ; ,

Schwefel

*5 Diphenylguanidin

Dibenzothiazyl-disulfid

82

10

75

20

65

30

55

40

10 50

40

100

8	5	5	5	5	0	5	5	—	30
5	0	5	0	5	0	5	0	7	5
5	5	3	5	3	5	3	5	10	-
20	20	20	20	12.5	20
1	1	1	1	1	2
3.	3.	3.	2.	3.5	2.5
2.	2.	2.	2.	1	1
1.	1.	1.	1.	2	2

*1 JSR BR11, hergestellt von der Firma Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.

*2 UBEPOL-VCR412, hergestellt von der Firma übe Industries, Ltd., enthaltend 12 % syndio-

taktisches 1,2-Polybutadien, 86 % cis-1,4-Polybutadien und 2 % trans-1/4-Polybutadien *3 Ethylen/Propylen/nicht-konjugiertes Dien-Terpolymeres (ESPRENE 512F, hergestellt von

der Firma Sumitomo Chemical Co., Ltd.) *4 Copolymeres aus 85 % Styrol und 15 % Butadien *5 Beschleuniger

Tabelle II

Beisp. 1

Beip. 2

Beisp. 3

Beisp. 4

Gewicht

(η)

57.5

57.5 57.5 57.5

Vorwärts-

Deformation

(mm )

Rückkehr-Deformation

(mm )

Rückprall (cm )

Schlaggefühl

6.3

6.1 6.1 6.0

9.8

9.6 9.5 9.5

Schlaggefühl wie bei einem unter Druck stehenden Tennisball, geringe Änderung bei wiederholtem Schlagen »■

Vergl.- . Beisp. χ

Veral.-BeisD. ²

Vorscnrif-i • der
ITF*

57.8 57.8

5.8 5.0

9.0 8.3 135 Hart , starke Änderung bei wiederholtem Scliiacjei

• ν t ι

132 sehr hart

56.7 58.5

5.6 7.4

8.9 10.8

* Internationale Tennis—Federation CO I

CO

ro ro

Wie aus der Tabelle II ersichtlich, weisen die erfindungsgemäßen Tennisbälle gute Rückpralleigenschaften auf, verglichen mit den Tennisbällen der Vergleichsbeispiele, und sie weisen auch die richtigen Vorwärtsdefomations- und Rückkehrdeformations-Werte auf. Die Tennisbälle der erfindungsgemäßen Beispiele vermitteln auch kein hartes Schlaggefühl, sondern ein ähnliches Schlaggefühl wie unter Druck stehende Tennisbälle. Auch in bezug auf die Änderung des Schlaggefühls bei wiederholtem Schlagen sind die Tennisbälle der erfindungsgemäßen Beispiele sehr gut. Daraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen drucklosen Tennisbälle ausgezeichnete Eigenschaften besitzen, so daß sie für hochklassige Tennisturniere akzeptabel sind.

Zusätzlich zu den in den Beispielen verwendeten Komponenten können in den Beispielen auch andere Komponenten verwendet werden, wie sie in der Beschreibung angegeben sind, wobei praktisch die gleichen Ergebnisse erhalten werden.

20 25 30 35

Claims

Patentansprüche

1. Druckloser Tennisball mit einem hohlen kugelförmigen Kern, dessen Innendruck im wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck ist, und einem Überzug, der den Kern bedeckt, wobei der Kern aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt ist, die 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die gesamten Polymeren, eines modifizierten Polybutadiene umfaßt, das 5 bis 30 Gew.-% einer syndiotaktischen 1,2-Polybutadien-Komponente und mindestens 40 Gew.-% einer cis-1,4-Polybutadien-Komponente enthält.

2. Druckloser Tennisball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukzusammensetzung als eine Polymerkomponente eine Kombination aus 5 bis 50 Gew.-% des modifizierten Polybutadiens und 95 bis 50 Gew.-% mindestens eines Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe Naturkautschuk, cis-1,4-Polybutadien, Styrol-Butadien-Kautschuk und hohes Styrol-Butadien-Copolyineres enthält.

3. Druckloser Tennisball nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem modifizierten Polybutadien um ein Produkt einer 2-Stufen-Polymerisation von Butadien handelt, bei der Butadien zuerst durch eine cis-Polymerisation und anschließend in dem gleichen System durch eine 1,2-syndiotaktische Polymerisation polymerisiert wird.