SE441335B - Kerna for tennisbollar - Google Patents

Description

40 8000173-8 tetsmodul och låg densitet. Det har hittills visat sig att de blandningar för framställning av gummikärnor som uppfyl- ler kriterierna beträffande studs och vikt utan undantag ger relativt hög "Forward Compression", med andra ord är bollen mycket hård. Sådana bollar ger en otillfredsställan- de "feel" vid slag med ett racket och det är detta som gör att för närvarande tillgängliga, icke uppumpade bollar i allmänhet icke accepteras av goda tennisspelare.

Vid ett vidare studium av problemet beträffande förbättrad livslängd hos tennisbollar har man funnit att lagringsbeständigheten och spellivslängden hos en uppumpad tennisboll skulle väsentligt förbättras om tillfredsstäl- _lande bollar skulle kunna göras med en kärna som uppumpats till väsentligt lägre tryck än vad som för närvarande är vanligt. Den hastighet, varmed gasen genomtränger ett ma- terial står i proportion till skillnaden i trycket på ma- terialets ömse sidor. Ett lägre inre tryck medför följakt- ligen en lägre genomträngningshastighet för gasen genom den uppumpade bollens vägg.

" Givetvis kan en tennisboll uppumpad till ett läg- re än normalt tryck lätt framställas genom uppumpning av en icke uppumpad kärna, i vilken studs och kompression i kärnväggen något minskats genom modifikationer av gummi- blandningens sammansättning. Det låga uppumpningstrycket återställer därefter studs och kompression till lämplig ni- vå. Ett av problemen vid uppumpning av en icke uppumpad kärna på detta sätt är att sådana kärnor ofta är framställ- da av högfjädrande polybutadiengummi, som uppvisar hög permeabilitet för gaser. Sådana kärnor skulle därför med hög hastighet förlora gas redan vid lågt tryck och följakt- ligen ha ännu sämre lagringsduglighet än för närvarande sa- luförda tryckluftsfyllda bollar.

Vid de arbeten som ligger till grund för föreva- rande uppfinning har det emellertid visat sig, att både icke uppumpade bollar och bollar av lågtryckstypen kan åstadkommas, om kärnan framställes av en gummiblandning, i vilken upp till 60% vikt av den totala polymermängden utgöres av en eten/propen/dienmonomer (EPDM-elast) eller en eten/propenmonomer (EPM-elast).

Följaktligen avses enligt förevarande upppfinning 40 8000173-*8 en kärna för användning vid framställning av tennisbollar med ett inre tryck som väsentligen överensstämmer med atmosfärs- trycket (icke uppumpad boll) eller ett inte tryck av upp till 48 kPa (0,49 kp/cmz) över atmosfärstrycket (vilken boll i fort- sättningen betecknas som en "lågtrycksboll"), vars kärna är framställd av en gummiblandning, som upp till 40 viktprocent består av naturgummi eller syntetiskt gummi och i vilken upp till 60% vikt av hela polymermängden utgöres av en EPM-elast eller en EPDM-elast (båda dessa elaster beskrives närmare här nedan).

Med EPM-elast avses en sampolymer av eten och propen. Med EPDM-elast avses en terpolymer av eten, propen och upp till 12% vikt av en icke konjugerad dienmonomer.

Den icke konjugerade dienmonomeren som ingår i EPDM-elasten inför omättade kol-kolbindningar och ger ställen för svavel- vulkning. Typiska diener som kan användas är 1,4-hexadien, etylidennorbornen och di-cyklopentadien.

Det har visat sig, att de lämpligaste EPM- och EPDM-elasterna är de som innehåller 70 molprocent eller mer eten. Speciellt lämpliga EPDM-elaster är de som innehåller etylidennorbornen som okonjugerad dien.

En speciellt föredragen utföringsform av förevarande upp- finning är en kärna för användning vid framställning av icke uppumpade tennisbollar eller lågtryckstennisbollar, varvid kärnan är framställd av en gummiblandning, i vilken upp till 60% vikt av den totala polymermängden är en EPM- eller EPDM- elast (sådan den definierats här ovan) vilken elast dessutom har följande egenskaper för inblandning av tillsatser och för vulkning: (1) en etenhalt av minst 70 molprocent (2) en fjädring (bestämd med hjälp av en stötelasticitets- mätare) av minst 55% vid 21OC (3) en hårdhet enligt Shore A av minst 55 (4) en Mooney viskositet (ML 1 + 4 vid 100°C) av minst 60, företrädesvis minst 80.

Ehuru uppfinningen icke skall bindas vid någon speciell teori kan påpekas, att det antages att EPM- och EPDM-elaster med hög etenhalt är speciellt lämpliga på grund av deras be- nägenhet att kristallisera, vilket medför hög elasticitets- modul samtidigt med hög fjädring hos gummi- 300401731* 3 blandningen.

En annan fördel med EPM- och EPDM-elaster är deras relativt låga specifika vikt (ca. 0,87). I jämförelse härmed har konventionellt använt naturgummi, polybutadien- och sty- ren/butadienharts specifik vikt 0,92; 0,92 respektive 1,04.

EPM- och EPDM-elasternas lägre specifika vikt möjliggör an- vändning av tjockare kärnväggar utan att man därför över- skrider fastlagda viktgränser. Detta i sin tur medför bättre studs- och kompressionsegenskaper och för lågtrycksbollar minskad gasgenomsläpplighet.

Beträffande blandning för användning vid framställ- ning av icke uppumpade bollar kan nämnas att EPM- eller EPDM- elasten blandas med en hög halt polybutadien, vilket ökar blandningens fjädring.

Beträffande lågtrycksbollar kan nämnas att EPM- eller EPDM-elasten blandas med naturgummi, som ger lämplig fjädring. EPM- och EPDM-elasterna har gasgenomsläpplighet som är bättre än polybutadienens och liknar naturgummits.

Följaktligen är elasterna lämpliga för användning där det är viktigt att bollen kvarhåller gasen.

EPM- och EPDM-elaster kan också blandas med kristal- lina poly-alfa-olefiner, exempelvis HD-polyeten och polypro- pen.

En annan viktig fördel med EPM- och EPDM-elaster är deras utmärkta åldringsegenskaper. Bollkärnor med hög halt EPM- och EPDM-elast bibehåller hög elasticitet under många år och detta är av betydelse, när sådana kärnor använ- des för framställning av icke uppumpade bollar.

Det är kanske överraskande att EPM- och EPDM-elaster kan användas för framställning av fjädrande blandningar lämp- liga för tennisbollkärnor, enär de mera vanligen användes för ändamål, där deras förmåga att upptaga höga halter pris- billiga fyllmedel utnyttjas för framställning av relativt prisbilliga blandningar för exempelvis skotillverkning, golv- beläggning, tätningslister och liknande.

Förevarande uppfinning skall belysas i följande be- skrivning, som angives endast som exempel på hur uppfinning- en genomföres.

De elaster vilkas egenskaper angives i tabell A här nedan användes som grundläggande EPM- och EPDM-polymerer vid 40 80001798 framställning av tennisbollkärnor. Detaljerna angives för elasterna i gummiform, dvs innan elasterna underkastats bearbetning för inblandning av olika tillsatser och innan elasterna vulkats.

Tabell A Ann: Élgëå Omättnad Hårdhet Mooney Mnl % Fjädring* visko- eten % vïEt7 01en- % vid 2106 (Shore A) sítet vikt typ (ML 1+4, 100°C) (a) I (EPDM) 69 80 3,6 1,4- 60 78 hexa- dien (b) II (EPDM) 87 70 5,4 Ety- 59 59 líden- nor- bornen (c) 111 (EPM) ss 70 --- --- 59 70 (d) IV (EPDM) 78 76 6,2 Ety1í~ 68 67 den- nor- bornen fin¶¿ - Tabell A *Fjädring bestämd medelst Dun1ops stötelastícitets- mätare. a) "Norde1"® 1560 från E I Du Pont de Nemours, Inc. b) "Dutra1® Ter" 038E från Montedíson ) "Dutra1® Co" 038 från Montedison d) "1nt01an"® 255 från 1 s R co Ltd En blandning för en kärna för en icke uppumpad tennisboll framställdes av de i tabell B angivna bestånds- delarna.

Tabell B §ng¿ Beståndsdel Viktdelar (f) EPM- eller EPDM-elast 40 (9) Polybutadien 50 (h) Naturgummi 10 Zinkoxid 7 Stearinsyra 1 (i) Antioxidant 1 Trämjöl 12,5 (j) Kolsvart 10 di-bentiazyldisulfid 2 P0 OR QUALIT' 40 8000173~8 ._6- Tabell B (forts.) Anm. Beståndsdel Viktdelar difenylguanidin 1 svavel 3,5 §nm¿ - Tabell B (f) Elast I, II, III eller IV (se tabell A) (g) "JCR BRO"® 1 från Japan Synthetic Rubber Co. (h) "SCV 60" från Standard Malaysian Rubber (i) "Permanex®" WSO från Vulnax Ltd. (j) ISAF (Intermediate Super Abrasion Furance) Black Halvsfärer för tennisbollar framställdes med an- vändning av en blandning med den i tabell B angivna sam- mansättningen i lämplig form och härdades i 2% minut vid 160°C, varpå halvsfärerna sammanfogades till kärnor och dessa vulkades i 3 minuter vid 170°C, varpå de kyldes.

Av kärnor framställda av elasterna III och IV (tabell A) framställdes tennisbollar genom ytbeläggning med konventionellt tennisbolltyg och bollarna provades med avseende på studs och "forward and return compression" en- ligt den av International Tennis Federation specificerade provningsmetoden.

Resultaten av dessa provningar är sammanställda i tabell C.

Tabell C Egenskap Elast (se tabell A) I.T.F.* III IX specifikation studs vid 2o°c, tum 56 se 53 - 58 cm 140 140 132,5 -145 Forward compression tum 0,232 7 0,245 0,220- 0,290 vid zo°c, cm 0,58 o,6125 0,55 - 0,725 Return compression tum 0,382 0,381 0,355- 0,425 vid 20°C, cm 0,955 0,9525 0,8875- 1,0625 *International Tennis Federation.

En lågtryckskärna (inre tryck 48 kPa eller 0,49 kp/ cm* över atmosfärstrycket) framställdes av en blandning med den i tabell D angivna sammansättningen: 40 800017518 Tabell D ènm¿ Beståndsdel Viktdelar (1) EPDM-elast 30,0 Naturgummi 70,0 Zinkoxid 7,0 Stearinsyra 1,0 Magnesiumkarbonat 20,0 Trämjöl 12,0 (m) Antioxidant 1,0 di-fenylguanidin 1,5 (n) CBS 2,0 Svavel 3,5 êgm¿ - Tabell D (1) "Intolan"® 255 från I S R Co Ltd (ml (n) N~cyklohexyl~2-bensotiazylsulfenamid "Permanex®" WSO från Vulnax Tennisbollar framställdes genom formning och vulkning av blandningarna till kärnor och ytbeläggning av kärnorna med tennisbolltyg på konventionellt sätt.

Bollar med kärnor framställda av blandningar med de i tabellerna B och D angivna sammansättningarna provades med avseende på studs, vikt och “forward and return compression" i jämförelse med kända, icke uppum- pade och tryckluftsfyllda bollar. Resultaten av dessa prov är sammanställda i tabell E.

Tabell E Egenskap Studs Vikt Forward compres- sion Return compres- sion Icke uppum- pad boll (X) tum 55 cm 137,5 Lågtrycks- boll (Y) 55 137,5 (g) 57,5-58,0 57,0-58,0 tum 0,250- 0,270 cm 0,625- 0,675 tum 0,390- 0,410 Cm 0,975- 1,025 0,260-0,270 U :65'Û 0,375-0,385 0,9375- 0,96Z5 Känd icke Känd tryck- I.T.F.* uppumpad luftsfylld specifi- boll boll kation 53 55 53 - 58 132,5 137,5 132,5-145 57,0~58,0 57,0-58,0 56,7-58,5 0,210-0,230 0,525-0,575 0,345-0,380 O,8625-0,95 0,245-0,290 0,6125- 0,725 0,350-0,370 0,875~0,925 0,220-0,290 0,55-0,725 0,350-0,425 0,875- 1,0625 IWOR QUALITY aeoo11s-s (X) Se tabell B, (Y) se tabell D (*) International Tennis Federation Såsom framgår av ovanstående tabell uppfyller de icke uppumpade och lågtrycksbollarna enligt förevarande uppfinning exakt de av International Tennis Federation upp- ställda kraven.

Dessa bollar underkastades spelprov med goda ama- törer och professionella tennisspelare. De icke uppumpade bollarna liknade därvid mycket mera konventionella tryck- luftsfyllda bollar än för närvarande tillgängliga icke upp- pumpade bollar, och lågtrycksbollarna visade sig också ha i hög grad tillfredsställande spelegenskaper. Dessutom visade prov genomförda med lågtrycksbollar under 4 månader att de bibehöll trycket och studsegenskaperna oförändrade, då där- emot konventionella tryckluftsfyllda bollar under samma be- tingelser förlorade 7,5 cm (3 tum) beträffande studs och 0,05 cm (0,020 tum) beträffande "forward compression".

Claims (5)

10 15 20 25 30001732-'8 PATENTKRAV

1. Kärna avsedd för en tennisboll, som antingen uppvisar ett inre tryck väsentligen överensstämmande med atmosfärstrycket (en icke uppumpad boll) eller ett inre tryck av upp till 0,49 kg/cmz över atmosfärstryck (en lågtrycksboll), k ä n n e - t e c k n a d därav, att den är framställd av en komposition, som innefattar (a) upp till 40 viktprocent naturgummi eller syntetiskt gummi och antingen (b) upp till 60 viktprocent av en sampolymer av eten och propen (en EPM-elast) eller (c) upp till 60 viktprocent av en terpolymer av eten, propen och upp till 12 viktprocent av en icke-konjugerad dien- monomer (en EPDM-elast).

2. Kärna enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att EPM- eller EPDM-elasten har en etenhalt av minst 70 molprocent.

3. Kärna enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att elasten är en EPDM-elast, i vilken den icke-konjugerade dienen är 1,4-hexadien, etylidennorbornen eller di-cyklo- pentadien.

4. Kärna enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att elasten är blandad med kristallinisk poly- alfa-olefin.

5. Kärna enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den kristalliniska poly-alfa-olefinen är HD-polyeten eller HD-polypropen. from: QHA; ,.,.._.-- . _ .,_ ._..-.._.... _ ...l -.,_........_._.._...._.._.._....-»