DE202023102322U1

DE202023102322U1 - Polymersaite für einen Sportschläger

Info

Publication number: DE202023102322U1
Application number: DE202023102322.3U
Authority: DE
Original assignee: Isosport Verbundbauteile GmbH
Current assignee: Isosport Verbundbauteile GmbH
Priority date: 2022-06-15
Filing date: 2023-04-28
Publication date: 2023-06-21
Anticipated expiration: 2033-04-29
Also published as: AT17973U1

Abstract

Polymersaite für einen Sportschläger, insbesondere Tennisschläger, welche zumindest ein Polymer beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass dem zumindest einen Polymer ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Additivpolymer beigemischt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymersaite für einen Sportschläger, insbesondere Tennisschläger, welche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zumindest ein Polymer beinhaltet.
Die Herstellung von Polymersaiten für Sportschläger mit verschiedenen Polymeren ist beispielsweise aus der EP 3037411 B1 , der EP 1964949 A1 oder der EP 3121219 B1 bekannt.
Es wäre wünschenswert, wenn die Polymersaite aus einem wiederverwerteten Polymer hergestellt werden könnte, um den globalen Verbrauch von Polymeren zu reduzieren.
Allerdings bestehen insbesondere beim Tennis, aber auch bei anderen Schlägersportarten, sehr hohe und spezifische Anforderungen an die Eigenschaften der Polymersaiten, die mit wiederverwerteten Polymeren nicht zu erfüllen sind.
Untersuchungen der Anmelderin haben nämlich ergeben, dass wiederverwertete Polymere in der Regel zu spröde sind, um für Polymersaiten bei Sportschlägern eingesetzt zu werden. Insbesondere können die so hergestellten Polymersaiten nicht effektiv eingespannt werden, da sie so spröde sind, dass sie an einer Klemmung für die Einspannung reißen.
Außerdem liegt eine Schwierigkeit darin, dass die Zusammensetzung des wiederverwerteten Polymers in vielen Fällen nicht oder nur teilweise bekannt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Polymersaite anzugeben, wobei auch wiederverwertetes Polymer als Herstellungsmaterial eingesetzt werden kann.
In Bezug auf die Polymersaite wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist dem zumindest einen Polymer der Polymersaite ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Additivpolymer beigemischt.
In einem Beispiel kann zum Herstellen einer derartigen Polymersaite zumindest ein Polymer mit einem Maleinsäureanhydrid-gepfropftem Additivpolymer gemischt werden und aus einer daraus entstehenden Mischung die Polymersaite hergestellt, insbesondere extrudiert, werden.
Untersuchungen der Anmelderin haben überraschender Weise ergeben, dass die Beimischung eines Maleinsäureanhydrid-gepfropften Additivpolymers die Sprödigkeit der Polymersaite auch mit zumindest einem wiederverwerteten Polymer so weit zu reduzieren vermag, dass sie als Polymersaite für einen Sportschläger eingesetzt werden kann, ohne die Elastizität der Polymersaite so weit herabzusetzen, dass das Spielverhalten der Polymersaite negativ beeinflusst wird.
Es ist aber auch davon auszugehen, dass die Verwendung eines Maleinsäureanhydrid-gepfropften Additivpolymers auch dann von Vorteil sein kann, wenn das zumindest eine Polymer nicht wiederverwertet ist.
Unter wiederverwertetem Polymer wird Polymer verstanden, das bereits einmal mittels einem Kunststoffformgebungsverfahrens, beispielsweise Spritzgießen, Blasformen und/oder Extrudieren, für die Herstellung von Produkten verwendet wurde und dann wieder für die Herstellung von Polymersaiten verwendet wird, nachdem die ursprünglichen Produkte nicht mehr weiterverwendet wurden.
Ein Beispiel wären Plastikflaschen, insbesondere PET-Flaschen, die in den Verkehr gebracht und wieder eingesammelt wurden sowie so bereitgesellt werden, dass sie für einen neuen Herstellungsprozess verwendet werden können.
Dafür können die ursprünglichen Produkte, beispielsweise PET-Flaschen, zerkleinert werden und/oder regeneriert werden und/oder regranuliert werden. Zu erwähnen ist, dass wiederverwertetes PET von PET-Flaschen relativ leicht zu verarbeiten ist, ohne dass genau bekannt wäre, welche Zusammensetzung solches wiederverwertetes PET genau hätte.
Erfindungsgemäße Polymersaiten, insbesondere solche, die aus wiederverwertetem PET gefertigt sind, können eine hohe Schlagzähigkeit und/oder einen geringen Abrieb aufweisen.
Die Beimischung eines Maleinsäureanhydrid-gepfropften Additivpolymers kann außerdem den Vorteil haben, dass die Verarbeitbarkeit der Mischung verbessert wird, weil das Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Additivpolymer die Fließfähigkeit der Mischung verbessert.
Die Beimischung eines Maleinsäureanhydrid-gepfropften Additivpolymers kann außerdem den Vorteil haben, dass eine Bindung zwischen dem zumindest einen Polymer und dem Additivpolymer gut ist, weil Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Additivpolymere als Haftvermittler wirken können.
Schutz wird außerdem für einen Sportschläger, insbesondere Tennisschläger, mit zumindest einer Polymersaite gemäß der Erfindung begehrt.
Neben Tennisschlägern kann die erfindungsgemäße Polymersaite beispielsweise bei Badminton- und/oder Federballschlägern und/oder Squashschlägern eingesetzt werden.
Maleinsäureanhydrid wird unter Fachleuten oft als MSA abgekürzt.
Beim zumindest einen Polymer und dem Additivpolymer kann es sich prinzipiell um das gleiche Polymer handeln (wobei letzteres natürlich mit Maleinsäureanhydrid gepfropft ist). Bei bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich aber um verschiedene Polymere.
Unter gepfropften Polymeren werden Polymere verstanden, an deren Molekülketten zusätzliche Moleküle - hier erfindungsgemäß zumindest teilweise Maleinsäureanhydrid - gebunden sind, wie dies in der Fachsprache üblich ist.
Beim zumindest einen Polymer kann es sich bevorzugt um genau ein Polymer handeln. Anders formuliert, kann die Polymersaite aus genau einem Polymer und dem Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Additivpolymer, optional mit Zusätzen, beispielsweise zur UV-Stabilisierung oder Schlagzähigkeitsmodifikation, bestehen.
Das Mischen von mehr als zwei Arten von Polymeren kann dadurch vermieden werden.
Denkbar sind natürlich auch Polymersaiten gemäß der Erfindung, die aus mehreren Polymeren und dem Additivpolymer gefertigt werden. Von den mehreren Polymeren können alle, ein Teil oder keine wiederverwertete Polymere sein.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Das zumindest eine Polymer kann ein, vorzugsweise wiederverwertetes, PET (Polyethylenterephthalat) und/oder PE (Polyethylen) sein.
Das zumindest eine Additivpolymer kann ein PE (Polyethylen) sein.
Alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Polymer und/oder das zumindest eine Additivpolymer zumindest eines der folgenden beinhalten: Polyamid (PA), High Density Polyethylen (HDPE), Polyprophylen (PP), Polybutylen Terephthalat (PBT) und/oder Thermoplastic Copolyester Elastomer (TPC-ET).
Das Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Additivpolymer kann dem zumindest einen Polymer in einem Anteil von weniger als 8 %, bevorzugt weniger als 6 % und besonders bevorzugt weniger als 4 %, beigemischt ist.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Additivpolymer dem zumindest einen Polymer mit einem Anteil von im Wesentlichen 5 % beigemischt.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist das Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Additivpolymer dem zumindest einen Polymer mit einem Anteil von im Wesentlichen 3 % beigemischt.
Unter „im Wesentlichen“ kann dabei verstanden werden, dass der Anteil bis auf Ungenauigkeiten bei der Beimischung oder Messung dem entsprechenden Wert entspricht.
Falls mehr als ein Polymer und das Additivpolymer zur Herstellung verwendet wird, beziehen sich die angegebenen Anteile bevorzugt auf jenen Anteil der Polymere, die wiederverwertet sind.
Alle Prozentangaben von Anteilen einer Beimischung beziehen sich auf Masseanteile (Gew.-%).
Die Polymersaite kann aus genau einem Filament besteht (Monofilament-Saite). Multifilament-Saiten gemäß der Erfindung sind aber natürlich prinzipiell auch denkbar.
Die Polymersaite kann nach dem Herstellen, insbesondere Extrudieren, zumindest einmal gekühlt werden, vorzugsweise mittels einer Kühlvorrichtung.
Wird mittels einer Kühlvorrichtung gekühlt, wird im Rahmen der Erfindung von einer aktiven Kühlung gesprochen. Analoges gilt natürlich für das Erhitzen.
Die Polymersaite kann nach dem Herstellen, insbesondere Extrudieren, zumindest einmal gestreckt werden.
Die Polymersaite kann nach dem Herstellen, insbesondere Extrudieren, zumindest einmal erhitzt werden. Bei einem Erhitzen kann auch von Tempern gesprochen werden.
Zu erwähnen ist, dass das Erhitzen und Strecken zeitgleich und/oder das Strecken direkt nach dem Erhitzen durchgeführt werden kann.
In Beispielen des Herstellungsverfahrens wird:

- zunächst das zumindest eine Polymer zusammen mit dem Maleinsäureanhydrid-gepfropften Additivpolymer zu einer Polymersaite extrudiert,
- dann die Polymersaite nach einer passiven Kühlung wieder erhitzt (Tempern),
- zeitgleich mit dem Erhitzen und/oder folgend auf das Erhitzen die Polymersaite gestreckt,
- dann die Polymersaite nach einer passiven Kühlung wieder erhitzt (zweites Tempern),
- dann die Polymersaite aktiv gekühlt und
- zeitgleich mit dem Kühlen und/oder folgend auf das Kühlen die Polymersaite ein zweites Mal gestreckt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei zeigen:

1 bis 5 schematische Darstellungen von beispielhaften Herstellungsverfahren sowie
6 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sportschlägers.

1 zeigt schematisch einen Extruder 2, dem gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Polymer, nämlich wiederverwertetes PET, beispielsweise aus gesammelten, nicht mehr verwendeten PET-Flaschen (hier beispielsweise konkret: RegPET FP Klar 5.0), zusammen mit einem Maleinsäureanhydrid-gepfropften Additivpolymer zugeführt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel wird als Additivpolymer ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes PE (hier beispielsweise: Admer 1955) verwendet.
In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Mischung aus 97 % PET und 3 % Maleinsäureanhydrid-gepfropftem PE.
Ein alternatives Beispiel für die Zusammensetzung der Mischung wäre:

49% Polyclear T94 (PET)
46,5% Hytrel 8238 (TPC-ET)
1% Admer 1955 (Maleinsäureanhydrid-gepfropftes PE)
2% Sabic HDPE 5411
1,5% Masterbatch RAL 1013 (PBT)

Das PET könnte hierbei ganz oder teilweise durch RegPET ersetzt werden.
Im Extruder wird die Mischung plastifiziert und durch eine Extrusionsdüse ausgetragen. Anschließend kühlt die Mischung (in diesem Ausführungsbeispiel nur passiv) ab, sodass eine Polymersaite 1 in Endlosfertigung entsteht.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Additivpolymer dem zumindest einen Polymer mit einem Anteil von im Wesentlichen 3 % beigemischt.
Die Polymersaite 1 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus genau einem Filament (Monofilament-Saite) .
In bevorzugten Ausführungsbeispielen werden nach dem Urformen (beispielsweise Extrudieren) der Polymersaite 1 noch weitere Fertigungsschritte durchgeführt, wofür Beispiele in den 2 bis 5 schematisch dargestellt sind.
2 zeigt schematisch ein kombiniertes Erhitzen und Strecken der Polymersaite 1.
Die Polymersaite 1 wird über Rollen 3 durch eine Heizvorrichtung 4 geführt.
Der Übersichtlichkeit halber ist nur eine der Rollen 3 mit einem Bezugszeichen versehen. Das gilt auch für die übrigen Figuren.
Die Rollen 3 sind teilweise in Endlosfaserrichtung vor der Heizvorrichtung 4 und teilweise danach angeordnet.
Jene Rollen 3, welche vor der Heizvorrichtung 4 angeordnet sind, laufen in diesem Ausführungsbeispiel mit einer geringeren Umdrehungszahl (Drehgeschwindigkeit) als jene, die nach der Heizvorrichtung 4 angeordnet sind. Dies ist durch die jeweilige Anzahl von Pfeilen in der Darstellung der Rollen 3 in den Figuren visualisiert.
Im Bereich zwischen den Rollen 3 mit unterschiedlicher Umdrehungszahl wirkt eine Streckkraft auf die Polymersaite 1, was als Strecken der Polymersaite 1 bezeichnet wird.
Es ist aber durchausmöglich, dass nach dem Urformen (beispielsweise Extrudieren) nur gestreckt wird (dann würde in 2 die Heizvorrichtung 4 fehlen) oder nur erhitzt wird (dann würden in 2 alle Rollen 3 mit derselben Umdrehungszahl laufen).
3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel, wobei eine kombinierte Heiz- und Streckoperation und anschließend eine (reine) Heizoperation durchgeführt wird.
4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel, wobei nur eine Heizoperation (kein Strecken) durchgeführt wird.
Sofern keine aktive Kühlung durchgeführt wird, besteht im Normalfall eine gewisse Wärmeabfuhr von der Polymersaite 1 (bis zur Umgebungstemperatur).
Es kann aber auch eine aktive Kühlung mittels einer Kühlvorrichtung 5 vorgesehen sein, was in 5 schematisch dargestellt ist.
Prinzipiell könnten natürlich auch die Rollen 3 im Ausführungsbeispiel nach 5 mit verschiedenen Drehzahlen betrieben werden, sodass sich eine kombinierte aktive Kühlung und Streckoperation ergeben würde.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die in Verbindung mit den 1 bis 5 beschriebenen Verfahrensschritte kombiniert durchgeführt.
6 zeigt schematisch einen Sportschläger 10, in diesem Ausführungsbeispiel einen Tennisschläger, mit erfindungsgemäßen Polymersaiten 1.
Bezugszeichenliste

1: Polymersaite
2: Extruder
3: Rollen
4: Heizvorrichtung
5: Kühlvorrichtung
10: Sportschläger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3037411 B1 [0002]
EP 1964949 A1 [0002]
EP 3121219 B1 [0002]

Claims

Polymersaite für einen Sportschläger, insbesondere Tennisschläger, welche zumindest ein Polymer beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass dem zumindest einen Polymer ein Maleinsäureanhydrid-gepfropftes Additivpolymer beigemischt ist.
Polymersaite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Polymer ein, vorzugsweise wiederverwertetes, PET ist.
Polymersaite nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Additivpolymer ein PE ist.
Polymersaite nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maleinsäureanhydrid-gepfropfte Additivpolymer dem zumindest einen Polymer in einem Anteil von weniger als 8 %, bevorzugt weniger als 6 % und besonders bevorzugt weniger als 4 %, beigemischt ist.
Polymersaite nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymersaite aus genau einem Filament besteht.
Sportschläger, insbesondere Tennisschläger, mit zumindest einer Polymersaite (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.