CN1136784A - 体育用球及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种体育用球，其具有充气或可充气内芯(1)，包覆内芯(11)的外蒙皮(12、13)，和附着在内芯外蒙皮(12、13)的外表面上、由透明薄膜制成的透明表层(14)。其中装饰标记(15)提供于透明表层(14)的内表面和内芯蒙皮(12、13)外层的外表面的界面上，最好是将标记在内芯蒙皮的各层叠层在一起之前印制在透明薄膜的内表面上。内芯(11)的外蒙皮可能包括多层(12、13)，也可以包括传统的手缝拼块，或包括非手缝类型的外层。本发明还涉及此体育用球的制造方法。

Description

体育用球及其制造方法

本发明涉及一种体育用球，它有充气或可充气的内芯，以及包覆内芯的外蒙皮。

目前所使用的最普通的体育用球分为两类：那些具有手缝部分的一外蒙皮，其手缝部分可以是例如合成材料，如通过热传导包覆一层聚胺脂的织物材料或非织物材料构成的球；和那些其外蒙皮不是用手工缝制操作制成，而是采用模制层压结构构成的球，这一般用机械方式来实现。

另外，典型的制球技术包括使用一内胆，通常是橡胶的。然后包覆一层天然或合成纤维或单纤维的织物部分，它可以是例如逐渐地缠绕在内胆上。为了保证单纤维层的完整性，它一般与某种成分相结合，一般是可硫化的，最通常的就是与合成橡胶基底结合。最后的外蒙皮随后加在此合成物上。

人们一般需要在外蒙皮上提供装饰性和/或指示性标记。例如供货商的标识。上述两种类型的球(手缝和非手缝)的装饰性图案通常都通过丝网漏印法、印制法或较少见的热传导法印制在一个标牌上(预先裁剪好，做好准备，可在球未充气情况下装配到或用胶层压到球上)。该图案印制在蒙皮的外表面上，因此在一个成品球上可直接看到。

在本技术领域内刚提及的这些技术是众所周知的，因此不需要更详细的介绍。无论它属于哪一类，手缝或非手缝，这些球总是不能令名牌体育用品制造商完全满意。这些人更关心的是装饰图案(作为公司标志图案的标识、标志名称或产品名称的印记、或象形图)的寿命。他们还关心外蒙皮的寿命，以及关心新球的常规球形度，及其使用中和用过一段时间之后的稳定性。

要指出目前户外和室内用球的制造中现存的未解决的问题，谈以下几点足以：

出现在球上的装饰图案是印制在外蒙皮的外表面上，已知的上述几种图案的形成技术不允许形成足够厚的薄膜，以保证20或25小时以上的使用寿命。这是不算长的，例如足球的比赛用球有200小时以上的寿命。因此其耐磨性和附着性不足。另外，在制备颜料混合剂时所用的脂肪胶或增塑剂，以及表面上诸如来自大气的湿度或灰尘等一些其它薄层，使装饰性印刷薄膜的粘附性受到限制或变得无规律。这些因素肯定缩短其寿命。例如，在足球上可明显看到这种现象，对于用了15小时左右的球，装饰图案在有的面上能看见，有的面上又看不到。另一个广为人知的问题是室内运动所用球上的外装饰标记的耐磨性非常差。由于球与室内运动场地接触所引成的摩擦因而产生热，标记墨水的薄膜趋于变软，扩散到球上无标记的白色表面上，且转移到室内的地板上，产生难于清除的痕迹。这使房间的维护耗费人力。

传统的蒙皮就其对擦伤、划伤、切刻或微孔、以及对磨损，特别是粗糙地面的抵抗能力而言，其寿命有限。这些问题实质上有损球的外观，对潮湿地面的防水性，以及最后是球的寿命。传统上用作外蒙皮的材料(覆有PVC或聚胺脂的织物或各种橡胶混合物)毫无例外地都包括覆层支撑物，一般带有合成或混纺或天然织物的基底，或代之以非织物材料基底。由于覆层过程中有拉力作用在经线上，所以这种材料的经-纬延伸，即延伸的均衡性总体地讲是不成比例的。采用强化随后再用胶粘贴织物的方法是不能控制均衡性或使其中性化的，并不能企图使手缝球的形状和图案保持稳定。

根据本发明，提供有一种体育用球，它有充气或可充气的内芯，和一包覆上述芯的外蒙皮，其中在上述外蒙皮的外表面上施加一层透明表层，而标记布置在透明表层的内表面和外蒙皮的外表面之间的界面上，因此提供了所需的、外部可见的体育用球的标记。

因此，在根据本发明的体育用球上，任何要求的装饰标记，如制造厂家的名称、标志或商标或其它标记，通过透明表层都清晰可见，但又由于它处于邻近透明表层的内表面之处，而可防止使用中的磨损和撕裂。

再进一步，透过透明表层，衬垫于下面的内芯外蒙皮的外层也是清晰可见的。且因此其制作可采用所需的传统设计或结构，或者确实也可以用任何所需的其它设计或结构。因此内芯外蒙皮可以用手缝拼块制作，或者也可用其它形式(非手缝)。

标记可以任何适宜的方式布置在靠近表层的内表面上，且通过使其靠近内芯蒙皮的外表面而防止任何损坏。

因此，根据本发明的体育用球克服了上述现有体育用球制造中所伴随的缺点，且可在使用者和生产品牌体育用品公司均满意的条件下，无论室内或户外，用这些球开展运动和游戏。这类球在其使用寿命期内均能保持其装饰性标记不损坏，即直至球的其它部位被认为是不能用了，且因此显示出较现在已有的体育用球有显著改善。

标记最好是布置在透明表层的内表面上，因此与该体育用球的内芯上的外蒙皮的外表面邻接。

透明表层可用一种热塑聚合物制成，其特点是透明和没有覆层支撑，以及有极好的物理和机械性能。由于它透明，装饰标记可以布置在面向内的一侧，意在与次邻接层，如各种泡沫材料和/或任何类型的支撑材料叠层。由于其透明性，该装饰标记随后即可见于球的表面上，且受到完全的保护，免受外力、磨损或早期质量恶化的损害。

据本申请人所知，使用无覆层支撑和有面向内的装饰标记的透明外蒙皮，以前还从未有人建议过用于球上。

透明外层材料(最好呈无覆层支撑的薄膜形式)的存在，使内装饰标记和覆层、以及随后球本身全部具有了优良的性能和令人惊奇的耐磨性。

在传统的球上，蒙皮涂有颜料，通常为白色，因此不透明，装饰性标记布置在外面和球的表面上。相反，根据本发明的体育用球的蒙皮是透明的，无覆层支撑，且具有良好的物理和机械性能。它允许该装饰性标记布置在表层薄膜面向内的一侧，它由可以与是传统结构的次邻接层叠层。印刷图案在成品球上通过透明材料即可看到。

因为对于外表层没有覆层支撑，对于手缝球，通过将加强织物叠层到带装饰标记的透明外表层的表面上，可以完美地控制球的圆度。

本发明适用于所有类型的球，且可用于手缝球和非手缝球，但某些非手缝球的情况除外，如前所述其球的圆度是通过向球上缠绕单丝纤维来控制球的那种。

对于非手缝足球，内芯结构包括一个天然橡胶或合成橡胶，如异丁烯橡胶的内胆，其上缠绕带合成橡胶基化合物的单丝纤维。借助于使全部表面粘接(例如，苯乙烯丁二烯橡胶SBR)在此橡胶层上，外蒙皮层就附着在这个壳上。根据设计，这些层将附着在一中间层，即一次邻接层上，此层可以是例如泡沫材料或非织物材料，这使得其结构柔性好且便于进行切斜角和修边等操作，以粘接或联接拼块和得到良好的外观。

对于手缝足球，内芯结构包括一内胆，例如可以是硬化天然橡胶液的材料。在面向内的一侧上，手缝拼块包括一织物合成物，它可能有几种织物和/或非织物成分。根据设计，透明外表层将直接粘在此织物合成物上或在叠层到织物合成物之前附着在一附加的次邻接层上，如可以是泡沫材料。

对于橄榄球或手球用球，可参考前述的例子，其基本结构与手缝球类似。

透明外表层最好由一无覆层支撑且具有极好的物理和机械性能的透明薄膜制成，它可产生非常好的效果。

一种用作无覆层支撑的外表层的透明薄膜的优选实施例来自于芳香醚型的聚胺脂且含有紫外线吸收剂，本发明的要求已得到证实。举例讲，某透明聚胺脂膜厚500微米，肖氏硬度(A类)达到85点，效果很好，由于如前所述的其物理性能，体育用球获得了以下优点：

对暗花纹水解变质、由于暴露于紫外线辐射而变黄和加速老化的抵抗能力；

对磨损、划伤、微孔、和刻痕的抵抗能力；

好的弹性记忆能力，因此当干净利落地施以一击时加速性能好、低温下硬度不增加、因此能在冬天保持手感柔性，使使用者感觉舒适；

因为外表层薄膜是透明的，装饰标记可布置于面向内的一侧，而且其保持时间与球的寿命一样长。

新球的圆度一致性更好，使用中和经过一定时间后球的形状稳定性更佳，随之而来的是球高速飞行时轨迹更可靠且没有偏差，而在比赛的技术阶段和关键阶段球的表现有规律、有逻辑而且可靠。

寿命明显延长，即使是在非常粗糙的场地上。

应该清楚，不同类型或不同化学成分的透明薄膜都可以用，而且其厚度可以减小以降低成品的成本，但对上述性能会有不良影响。例如，醚型聚胺脂膜可用作外表层，尽管其抵抗微生物的能力、对水解损害的稳定性，和低温柔性不太好。最终产品的寿命也随之缩短。

带透明外表层、且在面向内的一侧有装饰性标记的球的制作过程与现在市售球的制作过程稍有不同。在现在的制造过程中，装饰印刷是在预先切出的(即扁平五边形或六边形)面上，用丝网漏印、印制或较少用的热传导法进行。对于手缝球，这就在人工剪切阶段之前完成，而对于非手缝球这在全部表面粘接在框架上之前完成。制作标记或印刷用的是墨水，在聚胺脂树脂、PVC或丙烯酸类材料上进行，这取决于所要制作的标记表面的类型；或者在较少见的情况下，是用薄膜基的标签，如上有聚胺脂的硅化纸，它可用较简单的电气装置在热和压力的作用下转移。

在根据本发明的体育用球(带没有覆层支撑的透明表层)，装饰标记处于面向内的一侧的优选实施例情况下，制作标记的操作在球的制造过程中在不同阶段分步进行。制作标记只在外表层上进行，在扁平状态下于较大的表面上进行，标记带有切断孔的轮廓(因此在切割拼块时能使孔相对于装饰主题居中)，这在与次邻接层，如泡沫材料或织物复合材料叠层之前完成。在手缝球情况下，这些面向球的内部的表面被叠层或装配到有装饰标记的表面上。对于非手缝球情况，在装饰标记操作完成后，用作外表层的透明膜与次邻接层叠层，或者是不采用次邻接层(根据设计)，然后用一拼块形式的冲头切下，且将其全部表面粘接在覆有可硫化合成物的内芯上。在非手缝球情况下，也需要同时印上冲孔的轮廓，以使装饰图案在拼块上居中。

本发明将参考附图通过以下实施例和描述进一步地说明，而无任何形式的限制，其中：

图1表示一片透明表层薄膜，以形成根据本发明的体育用球的透明外表层，其有装饰标记印在平的且较大的表面上，同时表示出六角形冲孔的轮廓，它便于切割工具定位和使位于球芯的拼块下的装饰图案对中；

图2表示球的一片透明表层覆膜的横截面，其具有用例如丝网漏印法印制上的且处在面向球内部的一侧的装饰标记；

图3表示根据本发明的体育用球的外壳结构的横截面，且为足球，橄榄球或手球的形式，装饰标记朝向球的内部且结合采用了无覆层支撑的透明外表层；以及

图4是与图3类似的一个视图，其表示根据本发明的另一实施例。

在下列实施例中，所用的透明表层覆膜是用吹模法生产、厚度公差严格的聚胺脂膜，带有芳香醚基底，含有紫外线吸收剂，且平均厚度为500微米。

基底聚合物的密度：约1.14

肖氏A类硬度：85

熔点(Koffler bench)：145～155℃

最大厚度公差：±10％

图1表示一片透明表层，根据它所要标记的表面的大小一次制备而成，且其整体上用标号1表示。装饰标记用标号3，以及切割工具的轮廓用标号2表示，例如如图1所示为六角形，同时印制在表层片的整个表面上。对于将标记布置在透明表层的内表面和体育用球的内芯11的蒙皮12、13的外表面之间的界面上来说，这是一种较好的方法。

图2表示球的一片薄膜或透明表层的横截面，整体上用标号3表示。透明薄膜1的反面反转朝向内且接纳次邻接层。此反面支撑着例如是用丝网漏印上的装饰标记2。这些标记将通过透明表层表现出来，且可从将构成足球的外表的外侧4看到。

图3表示足球、橄榄球或手球的横截面结构，整体上用标号10表示。这类球的设计是手缝式的，在这种众所周知的形式中，这些球包括例如是硬化橡胶液的可充气内胆11。为了使尺寸稳定，手缝球在内部包括一合成纤维织物的结构12。在所选实施例中，此结构12包括三层织物，各层通过弥散于含水介质中的粘接成分结合在一起。外表层14由一种透明薄膜组成。在其反转朝向内且与次邻接层直接接触的反面有装饰标记15，是在与聚胺脂泡沫材料13(具有紧密的蜂窝状结构，通过γ射线交叉连接)和加强织物结构12叠层在一起之前印制上的。使用无覆层支撑、透明、由芳香醚型的热望聚胺脂、有弹性、厚度约500微米、肖氏硬度A类为85、用吹模法生产且含有紫外光吸收剂的薄膜已经得到了最好的结果。通过使用例如双组分聚胺脂墨水，总体上得到了赏心悦目的装饰标记和令人满意的物理与机械性能。

图4表示足球或手球的结构的横截面，整体上用标号20表示。这些球的设计是非手缝类，在其众所周知的形式中，这些球包括一可充气的胆27，例如可以是异丁橡胶的，以机械方式覆以多方向缠绕的单丝纤维26，埋入并因此稳定于硫化合成物25内。外部覆层21是一种透明薄膜构成，反转朝向内且与次邻接层接触的面是装饰标记22和用作提供体积及便于粘接到硫化合成物25的非织物材料。将边缘24制成斜角或进行修边有助于使覆盖球的整个表面的拼块的结合部获得赏心悦目的外观。

业已发现，例如带有无覆层支撑的透明外表层、有面向内的装饰标记的足球，就其表面覆层和装饰标记的永久性(它必须在照片或电视图像中表现出尽可能地清晰，无论球已用了多长时间)而言，取得了明显长于其它球的产品寿命。另外，这类球运行可靠，因为尽管是在长期使用后或射门强化训练中，其球圆度一致且球形稳定性也好。

用这种方式生产的球过一段时间后仍能保持赏心悦目的外观，及其在潮湿场地或融化的雪中的防水性。它们还保持了其球形度，球形度决定了高速飞行的轨迹和球在比赛的高技能或紧张阶段的运行可靠。

在本发明前述的实施例中，外表层用一带弹性、芳香醚基、500微米厚的热塑性聚胺脂膜制成，用吹模法生产且其硬度在肖氏硬度A类85。当然，用不同类型和不同物理性能的材料，用其它的方法，如砑光或转移覆层，用不同的厚度(可减至200微米)，也可以得到相似的结果。根据球是在室内还是户外使用、球的设计类型、和场地的类型(草地、硬地、坚实的土地)，材料可进行各种程度的改进。

Claims (16)

1.一体育用球，其有充气或可充气的内芯，和包覆上述内芯的外蒙皮，其中在上述外蒙皮的外表面上施加一层透明表层，且在该透明表层的内表面和外蒙皮的外表面之间的界面上设有标记，因此提供了体育用球所需要的外部可视的标记。

2.依照权利要求1所述的体育用球，其中标记设置于透明表层的内表面上，因此邻接于该体育用球的内芯的外蒙皮的外表面。

3.依照权利要求1或2所述的体育用球，其中该透明表层由热塑性聚合物制成。

4.依照权利要求3所述的体育用球，其中该透明表层包括一热塑性聚合薄膜，其特点是透明和没有覆层支撑。

5.依照权利要求1至4中任一项所述的体育用球，其中包覆上述内芯的该外蒙皮包括手缝组件。

6.依照权利要求1至4中任一项所述的体育用球，其中包覆上述内芯的该外蒙皮为非手缝设计。

7.依照权利要求6所述的体育用球，其中球的内芯包括一天然或合成橡胶的内胆，且有缠绕附着在合成橡胶基合成物上的单丝纤维，且上述外蒙皮通过粘接在下面的橡胶层上的整个表面而接附于其外侧上。

8.依照权利要求7所述的体育用球，在外蒙皮和内芯之间有泡沫材料或非织物材料的中间层。

9.依照权利要求5所述的体育用球，其中该体育用球的内芯包括一内胆，而构成外蒙皮的手缝拼块在面向内的一侧包括有包含织物和/或非织物成分的织物复合材料。

10.依照权利要求9所述的体育用球，其中该透明表层直接或通过一中间层间接粘接在该织物复合材料上。

11.依照权利要求10所述的体育用球，其中该中间层包括一泡沫材料层。

12.依照上述权利要求中任一项所述的体育用球，其中该透明表层由一透明聚胺脂薄膜构成。

13.依照权利要求12所述的体育用球，其中该聚胺脂薄膜厚度为500微米，肖氏硬度(A类)85点。

14.依照前述权利要求中任一项所述的体育用球，其中该标记用丝网漏印法印制在透明表层的内面上。

15.一种制造有充气或可充气内芯的体育用球的方法，其包括用一外蒙皮包住上述内芯，将一透明表层附着在该蒙皮的外表层上，且在该透明表层的内表面和外蒙皮的外表面之间的界面上提供标记，从而提供体育用球所需的外部可见的标记。

16.依照权利要求15所述的方法，其中该透明表层包括在粘贴到外蒙皮上之前印在其内表面上的标记的透明的聚合物薄膜。

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