DE1078914B

DE1078914B - Match ball, in particular hollow tennis ball core and process for its production

Info

Publication number: DE1078914B
Application number: DES52605A
Authority: DE
Inventors: Edwards Bukalders
Original assignee: SLAZENGERS Ltd
Current assignee: SLAZENGERS Ltd
Priority date: 1956-03-05
Filing date: 1957-03-05
Publication date: 1960-03-31

Description

Spielball-, insbesondere Tennisballhohlkern und Verfahren zu seiner Herstellung Zum Erzielen einer guten Sprungkraft, wie sie bei Spielbällen, insbesondere Tennisbällen, unerläßlich ist, ist es üblich, den hohlen Ballkern mit einem Gas unter Überdruck zu füllen. Die allmähliche Diffusion des Gases durch die Gummiwand des Ballkerns hat bei den bekannten Bällen meist eine Verminderung des Druckes zur Folge, so daß der Ball nach einiger Zeit seine Sprungkraft und Härte verliert. Match ball, in particular hollow tennis ball core and method for its Manufacture To achieve a good bounce, as is the case with game balls, in particular Tennis balls, indispensable, it is customary to gas the hollow ball core to fill under overpressure. The gradual diffusion of the gas through the rubber wall of the ball core usually has a reduction in pressure for the known balls Result, so that the ball loses its bounce and hardness after a while.

Die Erfindung betrifft nun einen verbesserten Hohlkern für Spiel-, insbesondere Tennisbälle, der genügend Rückprallelastizität und Stärke und dadurch eine ausreichende Sprungkraft aufweist, ohne daß beim Aufpumpen Überdruck angewendet werden muß. The invention now relates to an improved hollow core for play, especially tennis balls that have enough rebound resilience and strength and thereby has sufficient bounce without excessive pressure being applied during inflation must become.

Es sind Tennisbälle bekannt, bei denen der innere Kautschukkern mit einer gegebenenfalls porösen Zwischenschicht aus einem Material überzogen ist, das neben Natur-oder synthetischem Kautschuk gewisse die Masse versteifende Zusätze, wie Kopolymerisate aus Butadien und Styrol, oder harzähnliche Produkte, z. B. oxydierten oder zyklisierten Naturkautschuk, Cumaronharz u. dgl., enthält. There are tennis balls known in which the inner rubber core with an optionally porous intermediate layer is coated from a material which in addition to natural or synthetic rubber, certain additives that stiffen the mass, such as copolymers of butadiene and styrene, or resin-like products, e.g. B. oxidized or cyclized natural rubber, coumarone resin and the like.

Die Herstellung von Ballkernen nach dieser bekannten Methode bringt jedoch eine zusätzliche Arbeitsstufe beim normalen Herstellungsverfahren von z. B. Tennisbällen mit sich. Normalerweise wird der Ballkern ohne Zwischenschicht mit einem Filz aus Wolle und/oder einem synthetischen Faserstoff überzogen, während er nach der obigen Methode zuerst mit versteiftem Kunststoff und dann erst mit der Filzhülle umkleidet werden muß, was natürlich die Gestehungskosten erhoht. The production of ball cores according to this known method brings however, an additional step in the normal manufacturing process of e.g. B. tennis balls with you. Usually the ball core is made without an intermediate layer covered with a felt made of wool and / or a synthetic fiber material, while using the above method first with stiffened plastic and only then with the Felt cover has to be covered, which of course increases the production costs.

Es wurden auch schon hohle Spiel-bzw. Tennisballkerne hergestellt, die in der Masse der Kernwand aus einer Mischung aus Natur-und synthetischem Kautschuk (a>Buna<r) bestanden. Es ergab sich durch diese Zusätze jedoch eine derartige Gewichtserhöhung für den Ballkern, daß ihre Verwendung zu einer Verringerung der Sprungkraft führte und z. B. bei. Turnierbällen gar nicht möglich war. Dieser Nachteil wird.durch den Ballkern nach der Erfindung auf Grund seiner besonderen Struktur überwunden. There were already hollow game or. Tennis ball cores manufactured, which in the bulk of the core wall made of a mixture of natural and synthetic rubber (a> Buna <r) passed. However, such additives resulted from these additions Increase in weight for the ball core that their use lead to a decrease in Jumping power led and z. B. at. Tournament balls was not possible at all. This disadvantage wird.by the ball core according to the invention due to its special structure overcome.

Demgegenüber weisen die Spiel-, insbesondere Tennisbälle, nach der-Erfindung einen Hohlkern ohne Umkleidung aus versteiftem Kunststoff auf, der zwar, ähnlich wie die erwähnten Ballkerne, in seiner Masse neben Naturkautschuk einen Zusatz von harzartigen Kopolymerisaten aus Butadien und Styrol oder von zyklisiertem Kautschuk enthält, bei dem jedoch der Nachteil der Gewichtserhöhung dadurch vermieden ist, daß die Kernwände ein poröses mikrozellulares Gefüge aufweisen, dessen spezifisches Gewicht zwischen 0, 6 und 0, 9 und dessen Shore-Härte zwischen 63 und 68° liegt. In contrast, the game balls, in particular tennis balls, according to the invention a hollow core without casing made of stiffened plastic, which is similar like the ball cores mentioned, in its mass besides natural rubber an addition of resinous copolymers of butadiene and styrene or of cyclized rubber contains, in which, however, the disadvantage of increasing weight is avoided, that the core walls have a porous microcellular structure, its specific Weight between 0.6 and 0.9 and its Shore hardness between 63 and 68 °.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung des erwähnten neuartigen hohlen Spielball-oder Tennisballkerns mit einer Wand von mikrozellularer Struktur und den obigen Werten für das spezifische Gewicht und die Shore-Härte, das darin besteht, daß man eine vulkanisierbare Masse aus Naturkautschuk, Vulkanisiermitteln, einem gasentwikkelnden Blähmittel (1 bis 3 Teile je 100 Teile Naturkautschuk) und entweder einem harzartigen Mischpolymerisat aus Butadien und Styrol mit hohem Styrol-und niedrigem Butadiengehalt (30 bis 35 Teile je 100 Teile Naturkautschuk) oder zyklisiertem Kautschuk (15 bis 20 Teile je 100 Teile Naturkautschuk) verwendet ; diese Masse formt man in einer entsprechenden Preßform aus, läßt sie darauf schrumpfen und vulkanisiert sie in der Form, worauf man den sich ergebenden Gegenstand die vorbestimmten Ausmaße annehmen läßt. The invention also includes a method of making the aforesaid novel hollow cue ball or tennis ball core with a wall of microcellular Structure and the above values for the specific weight and the Shore hardness, that consists of a vulcanizable mass of natural rubber, vulcanizing agents, a gas-developing blowing agent (1 to 3 parts per 100 parts of natural rubber) and either a resinous copolymer of butadiene and styrene with a high styrene and low butadiene content (30 to 35 parts per 100 parts natural rubber) or cyclized Rubber (15 to 20 parts per 100 parts of natural rubber) used; this mass if it is formed in a corresponding compression mold, it is then shrunk and vulcanized them in the form on which the resulting object is given the predetermined dimensions lets assume.

Die Menge an harzartigem Mischpolymerisat oder zyklisiertem Kautschuk kann 15 bis 60 Gewichtsteile auf je 100 Gewichtsteile Kautschuk in der Masse (d. h. der Gesamtmenge an Naturkautschuk plus gegebenenfalls zyklisiertem Kautschuk) betragen. Bevorzugt sind 15 bis 20 Teile an zyklisiertem Kautschuk und 30 bis 35 Teile an harzartigem Mischpolymerisat. The amount of resinous copolymer or cyclized rubber 15 to 60 parts by weight for every 100 parts by weight of rubber in the mass (i.e. H. the total amount of natural rubber plus any cyclized rubber) be. 15 to 20 parts of cyclized rubber and 30 to 35 parts are preferred Parts of resinous copolymer.

Vulkanisiermittel werden zweckmäßigerweise in einer Menge, wie sie bei der Herstellung von mikrozellularen Kautschukplatten bekannt ist, beigefügt. Die gasentwickelnden Blähmittel fügt man vorzugsweise in Mengen von 1 bis 3 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Kautschuk der Masse zu.Vulcanizing agents are conveniently used in an amount as they in the manufacture of microcellular rubber sheets is known. The gas-generating blowing agents are preferably added in amounts of 1 to 3 parts by weight per 100 parts by weight of rubber of the mass.

Wie bekannt, zersetzt sich das Blähmittel in der Kautschukmischung während der Vulkanisierung der Kautschukmasse, wodurch der vulkanisierte Gegenstand nach Entnahme aus der Form, in der er erhitzt wurde, eine mikrozellulare Struktur annimmt, bei der im allgemeinen die einzelnen Zellen nicht kommunizieren. Man kann dem'Blähmittel jedoch auch ein Aktivierungsmittel beigeben, was die Zersetzung des ersteren beschleumgt, so daB eine Struktur mit im wesentlichen offenen Mikrozellen erzielt wird. Hierbei ist allerdings Vorsicht'bebaten, damit man nicht eine allzu große Menge Aktivierungsmittel beimischt und dadurch die Vulkanisierzeit allzu lang ausdehnt. As is known, the blowing agent decomposes in the rubber mixture during the vulcanization of the Rubber compound, making the vulcanized Microcellular object after removal from the mold in which it was heated Assumes structure in which the individual cells generally do not communicate. However, you can also add an activating agent to the blowing agent, which prevents the decomposition of the former so that a structure with essentially open microcells is achieved. Here, however, caution is advised so that you do not get too much mixed in a large amount of activating agent and thus the vulcanization time is too long expands.

Bei Verwendung eines der üblichen Handelsprodukte als Blähmittel kann beispielsweise bis zu 0ß5°/F Salizylsäure als Aktivierungsmittel ohne Verlängerung der Vulkanisierzeit beigegeben werden.When using one of the usual commercial products as a blowing agent can for example up to 0ß5 ° / F salicylic acid as an activating agent without extension added to the vulcanization time.

Der Arbeitsvorgang wird zweckmäßigerweise wie folgt durchgeführt : Ein Tennisballkern wird unter Druck in bekannten Formen zu zwei Halbschalen ausgeformt ; man läßt ihn schrumpfen, kantet und rauht die Schalenkanten auf ; dann versieht man dieselben mit Klebstoff und vulkanisiert zuletzt in runden Formen. The operation is expediently carried out as follows : A tennis ball core is formed into two half-shells under pressure in known shapes ; it is allowed to shrink, edged and roughened the edges of the shell; then provide they are glued and finally vulcanized in round shapes.

Der erste Teil des Formverfahrens ist dem bei der Herstellung von mikrozellularen Plattenkautschuk üblichen ähnlich, es ist jedoch in allen Stadien schärfste Kontrolle nötig, uin, genaue Werte für Ausdehnung, Dichte und Härte und genaue Ausmaße zu erhalten. The first part of the molding process is that of making Microcellular sheet rubber is similar to usual, but it is in all stages The strictest control is necessary, uin, exact values for expansion, density and hardness and to get exact dimensions.

Zum Erzielen der erfindungsgemäßen Formschalen mit einem spezifischen Gewicht vonÆ 0, 6 bis 0, 9 und mikrozellularer Struktur genügt es meistens nicht, die Formen teilweise zu füllen und sich auf die nachfolgende Ausdehnung während des Vulkanisierens zu verlassen. Zweckmäßigerweise füllt man die Formen so voll, daß während des Vulkanisierens eine überquellende Masse gebildet wird, die dann als Abdichtung dienen kann und den Gasverlust bei der Zersetzung des Blähmittels verhindert Beim Offnen der Formen nach Abschluß der Vulkanisierung springen die Schalen aus der Form und dehnen sich rasch aus. To achieve the molded shells according to the invention with a specific Weight from 0.6 to 0.9 and a microcellular structure, it is usually not sufficient to partially fill the forms and to expand on the following during of vulcanizing. It is advisable to fill the forms so full, that during vulcanization an overflowing mass is formed, which then Can serve as a seal and the loss of gas during the decomposition of the blowing agent prevents the cracks when the molds are opened after vulcanization is complete Peel out of shape and expand rapidly.

Diese Ausdehnung muß zum Erzielen einheitlicher Formen sorgfältig kontrolliert werden. Folgende Faktoren sind zu beachten : a) die Formbarkeit des Gemisches aus Naturkautschuk und harzartigem Mischpolymerisat oder zyklisiertem Kautschuk, die nach Williams 45 bis 65% betragen sollte, je nachdem, auf welche Weise die übrigen Zutaten einverleibt werden ; b) die Formbarkeit des zusammengesetzten Gemisches, die nach Williams 55 bis 80°/o betragen sollte ; c) Zeit, Temperatur und der Vulkanisierungsgrad ; diese Faktoren hängen von a) und b) und der Zusammensetzung des Gemisches ab und können durch Versuche bestimmt werden.This expansion must be done carefully in order to achieve uniform shapes to be controlled. The following factors must be taken into account: a) the malleability of the Mixture of natural rubber and resinous copolymer or cyclized Rubber, which, according to Williams, should be 45 to 65%, depending on which one Way the remaining ingredients are incorporated; b) the malleability of the composite Mixture which, according to Williams, should be 55 to 80 ° / o; c) time, temperature and the degree of vulcanization; these factors depend on a) and b) and the composition of the mixture and can be determined by experiments.

Die Verwendung von kieselsäurehaltigen Fullmitteln, z. B. von Kieselsäure, Aluminiumsilikat oder Calciumsilikat, in feinster Körnung führt zu einem härteren Ballkern mit verbesserter Platz-und Zerreißfestigkeit. The use of silica-containing fillers, e.g. B. of silica, Aluminum silicate or calcium silicate, in the finest grain size leads to a harder one Ball core with improved space and tear resistance.

Die Wahl des Beschleunigers ist wichtig ; vorzugsweise wählt man ein mit Verzögerung einsetzendes Beschleunigungsmittel mit flacher Härtungskurve, damit die Masse vor dem Vulkanisieren in der Form gut fließt. The choice of accelerator is important; preferably one chooses an accelerating agent with a delayed setting and a flat hardening curve, so that the mass flows well in the mold before vulcanizing.

Die Untersuchung einer Reihe von Vulkanisationen zeigte, daß bei Temperaturerniedrigung oder Verkürzung der Vulkanisierungszeit eine Neigung zu größerer Ausdehnung besteht. The investigation of a number of vulcanizations showed that Lowering the temperature or shortening the vulcanization time tends to be greater There is expansion.

Vorzugsweise erhitzt man den Ballhohlkern nach dem Vulkanisieren in der Form an der Luft, beispielsweise etwa 2 Stunden auf 100° C. Die unter Schrumpfenfertiggeformten Schalen sind zur weiteren Verarbeitung auf Spiel-und Tennisbälle geeignet. The hollow ball core is preferably heated after vulcanization in the mold in the air, for example about 2 hours at 100 ° C Bowls are suitable for further processing on game and tennis balls.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. ohne sie einzuschränken. The following examples illustrate the invention. without restricting them.

Beispiel 1 Eine Kautschukmasse für Ballhohlkerne wurde wie folgt zusammengestellt : Gewichtsteile Geräucherter Plattenkautschuk........ 65 Grundmasse aus zyklisiertem Kautschuk 35 Zinkoxyd........................... 5 Stearinsäure 1 Stearinsaure................................... 1 Schwefel....................................... 3 Benzosithiazyldisulfid l\ Diphenylguanidin.................... 2-Antioxydationsmittel................ 1 Blahmittel........................... 3 Die Formbarkeit dieses Gemisches betrug nach Williams 50+3°/o, die Regenerierung 17+1°/o. Example 1 A rubber composition for ball cores was made as follows compiled: parts by weight of smoked sheet rubber ........ 65 base material from cyclized rubber 35 zinc oxide ........................... 5 stearic acid 1 stearic acid ................................... 1 sulfur ........... ............................ 3 Benzosithiazyl disulfide l \ Diphenylguanidine .................... 2-Antioxidant ................ 1 Blahmittel ........................... 3 The malleability of this mixture was according to Williams 50 + 3%, regeneration 17 + 1%.

Die oben aufgeführte » Grundmasse aus zyklisiertem Kautschuk « enthielt neben 17, 5 Gewichtsteilen des letzteren noch 17, 5 Gewichtsteile geräucherten Plattenkautschuk. The "base compound of cyclized rubber" listed above contained in addition to 17.5 parts by weight of the latter, 17.5 parts by weight of smoked sheet rubber.

Das Gemisch wurde zu Kugeln ausgeformt, die in eine halbrunde Form mit einem Innendurchmesser von 64, 3 mm und einem Außendurchmesser von 88, 9 mm eingebracht wurden, so daß ein Teil der Masse seitlich herausquoll oder dazu diente, die Form gegen Gasverlust bei der Zersetzung des Blähmittels während des Verformens abzudichten. The mixture was molded into spheres that were in a semicircular shape with an inner diameter of 64.3 mm and an outer diameter of 88.9 mm were introduced so that part of the mass oozed out laterally or served to the mold against gas loss during the decomposition of the blowing agent during the deformation to seal.

Der Formvorgang nahm bei 153° C 4 Minuten in Anspruch. Die erhaltene halbrunde Schale ließ man schrumpfen, beschnitt die übergequollene Masse, brachte einen geeigneten Klebstoff an den Schalenrändern an und preßte die zwei Schalen aufeinander, so daß sie einen hohlen Ballkern bildeten, der in einer runden Form in bekannter Weise vulkanisiert wurde. The molding process took 4 minutes at 153 ° C. The received The semicircular bowl was shrunk, the overflowing mass was trimmed and brought a suitable glue on the edges of the bowls and pressed the two bowls on top of each other so that they formed a hollow ball core, which was in a round shape was vulcanized in a known manner.

Das Schrumpfen verlief bei einer Temperatur von 100° C innerhalb zweier Stunden. Der fertige Tennisballkern hatte ein spezifisches Gewicht von 0, 83 und eine Shore-Härte von 65°.The shrinkage occurred within two at a temperature of 100 ° C Hours. The finished tennis ball core had a specific gravity of 0.83 and a Shore hardness of 65 °.

Beispiel 2 Es wurde ähnlich wie im Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde diesmal folgendes Gemisch verwendet : Gewichtsteile Geräucherter Plattenkautschuk........ 65 Grundmasse aus zyklisiertem Kautschuk 35 Zinkoxyd........................... 3 Stearinsäure 5 Schwefel............................ 3 < Benzothiazyldisufid................. 1 Feine Kieselerde als Füllmittel 10 t~ t Diphenylguanidin.................... 2 r Antioxydationsmittel................. 1 Blahmittel........................... 2 Die Formbarkeit des obigen Gemisches betrug nach Williams 68 bis 70°/o, die Regenerierung 8"/o. Example 2 The procedure was similar to that in Example 1, but this time the following mixture was used: parts by weight of smoked sheet rubber ........ 65 Base compound made of cyclized rubber 35 Zinc oxide ........................... 3 stearic acid 5 sulfur ............................ 3 <benzothiazyl disulfide ............... .. 1 Fine silica as a filler 10 t ~ t diphenylguanidine .................... 2 r Antioxidant ................. 1 blazing agent ........................... 2 According to Williams, the moldability of the above mixture was 68 to 70%, the regeneration 8 "/ o.

Die Grundmasse aus zyklisiertem Kautschuk war die gleiche wie bei Beispiel 1. The cyclized rubber matrix was the same as for Example 1.

Die Arbeitsweise wich von derienigen nach Beispiel 1 insofern ab, als der Formvorgang anstatt 4 Minuten nur 2Va Minuten dauerte. The procedure differed from that of Example 1 in that when the molding process took only 2Va minutes instead of 4 minutes.

Der fertig vulkanisierte Ballkern hatte ein spezifisches Gewicht von 0, 90 und eine Shore-Härte von 67°. The fully vulcanized ball core had a specific weight of 0.90 and a Shore hardness of 67 °.

Beispiel 3 Es wurde ähnlich wie im Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde diesmal folgendes Gemisch verwendet : Gewichtsteile Geräucherter Plattenkautschuk 70 Grundmasse aus zyklisiertem Kautschuk 30 Zinkoxyd.......................... 5 Stearinsäure 5 Schwefel,,.,,, 3 BenzoXthiazyldisulfid 1 'Blähmittel........................... 2 Antioxydationsmittel................. 1 Weichmacher....................... 2 Peptisiermittel....................... 0, 1 Diphenylguanidin.................... 2 Die Formbarkeit des obigen Gemisches betrug nach Williams 70"/e, die Regenerierung 7 °/o. Example 3 The procedure was similar to that in Example 1, but this time the following mixture was used: parts by weight of smoked sheet rubber 70 base material made of cyclized rubber 30 zinc oxide .......................... 5 Stearic acid 5 sulfur ,,. ,,, 3 benzoxthiazyl disulfide 1 'blowing agent ........................... 2 antioxidants ................. 1 plasticizer ....................... 2 peptizers .... ................... 0, 1 Diphenylguanidine .................... 2 The malleability of the above mixture According to Williams was 70 "/ e, the regeneration 7%.

Die Grundmasse aus zyklisiertem Kautschuk entsprach auch hier dem Beispiel 1. Der Formvorgang dauerte 3 Minuten bei 153°C. The basic mass of cyclized rubber also corresponded to this here Example 1. The molding process lasted 3 minutes at 153 ° C.

Der fertig vulkanisierte Ballkern hatte ein spezifisches Gewicht von 0, 86 und eine Shore-Härte von 65°. The fully vulcanized ball core had a specific weight of 0.86 and a Shore hardness of 65 °.

Bei unvollständiger Zersetzung des Blähmittels während der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann nachträglich noch im Inneren des Ballkerns ein Überdruck erzeugt werden. Solche Hohlkerne mit Überdruck sind ebenfalls ein Teil der Erfindung, obgleich diese sich vorzugsweise auf Hohlkerne bezieht, deren Innendruck den äußeren Normaldruck nicht übersteigt. In the event of incomplete decomposition of the blowing agent during the implementation of the method according to the invention can subsequently still be in the interior of the ball core an overpressure can be generated. Such hollow cores with overpressure are also a Part of the invention, although this preferably relates to hollow cores, their Internal pressure does not exceed the external normal pressure.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Match ball, especially tennis ball, with a Natural rubber and an addition of mixed resinous copolymers made from butadiene and styrene or cyclized rubber-containing hollow core without cladding made of stiffened plastic, characterized in that the hollow core is a porous microcellular structure with a specific gravity from 0, 6 to 0, 9 and one Has a Shore hardness of 63 to 68 °.

2. Game ball according to claim 1, characterized in that the one microcellular structure exhibiting mass of the hollow core the copolymers of butadiene and styrene or the cyclized rubber in an amount of 15 to 60 parts each Contains 100 parts of natural rubber.

3. game ball according to claim 1 and 2, characterized in that the Core mass per 100 parts of natural rubber 15 to 20 parts of cyclized rubber contains.

4. game ball according to claim 1, characterized in that the core mass for every 100 parts of natural rubber, 30 to 35 parts of copolymer of butadiene and styrene contains.

5. A method for producing a game ball according to claim 1 to 4, the hollow ball core after its formation with a cover made of textile materials is surrounded, characterized in that one for producing the hollow core vulcanizable mass of natural rubber, vulcanizing agents, 1 to 3 parts each 100 parts of natural rubber of a gas-evolving blowing agent and either 30 to 35 parts per 100 parts of natural rubber of a resinous copolymer of butadiene and styrene or 15 to 20 parts per 100 parts of natural rubber of cyclized rubber forms under pressure in a corresponding mold, shrinks it onto it, the mass in the mold then vulcanizes and it takes on the predetermined dimensions leaves.

6. The method according to claim 5, characterized in that the Mold so full that an overflowing mass is formed during vulcanization which serves as a seal and in the decomposition of the blowing agent the loss prevented by gas.

7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the hollow core of the ball is heated in air after vulcanization in the mold.

Publications considered: German Patent No. 871716; "Kautschuk und Gummi", 1950, issue 1, pp. 18 to 20.