DE4028527A1 - Massiver golfball und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein massiver Golfball mit minimalen Schwankungen der Härte und der Rückprallelastizität und verbessertem Flugverhalten sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Als massive Golfbälle sind einteilige (one-piece) Golfbälle, die insgesamt aus einem einzigen Material gebildet sind, und mehrteilige oder mehrschichtige Golfbälle bekannt, welche einen Kern und eine Hülle und gegebenenfalls eine oder mehrere Zwischenschichten aufweisen. Im allgemeinen werden die einteiligen Golfbälle insgesamt und die Kerne der mehrteiligen oder mehrschichtigen Golfbälle dadurch hergestellt, daß man eine Kautschukmasse, die einen Kautschukbestandteil, wie Polybutadien, ein Co-Vernetzungsmittel, wie ein Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure, ein Mittel zur Modifizierung des Gewichts, wie Zinkoxid, und einen radikalbildenden Initiator, wie Dicumylperoxid, enthält, unter Hitze und Druck formt.

Die meisten Kautschukmassen enthalten als Co-Vernetzungsmittel und d. h. als Metallsalz der ungesättigten Fettsäure Zinkmethacrylat oder Zinkacrylat, da in dieser Weise eine größere Härte des Balles und eine bessere Rückprallelastizität erzielt werden. Die Menge des eingemischten Zinkmethacrylats oder Zinkacrylats beträgt im allgemeinen 15 bis 60 Gewichtssteile pro 100 Gewichtssteile des Kautschukbestandteils, wie Polybutadien. Bei der Herstellung einer Kautschukmasse durch Vermischen der verschiedenden Bestandteile, die im allgemeinen in feinteiliger Pulverform erhältlich sind, treten häufig Probleme dadurch auf, daß die pulverförmigen Bestandteile sich in unerwünschter Weise verbreiten, daß der Mahlvorgang als Folge des Anhaftens der Materialien an der Mahleinrichtung, insbesondere den Walzen, erschwert wird und daß wegen einer möglichen Agglomeration der Bestandteile der Masse eine schlechte Dispersion erhalten wird. Diese Verarbeitungsfehler verhindern die vollständige Ausnützung des eingemischten Zinkmethacrylats oder Zinkacrylats und führen zu Bällen mit ungleichmäßiger Härte und Rückprallelastizität und häufig zu Bällen mit extrem geringer Härte.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, massive Golfbälle zu schaffen, die minimale Schwankungen der Härte und der Rückprallelastizität zeigen und daher ein konstantes und reproduzierbares Flugverhalten aufweisen.

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch den Golfball gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Golfballes.

Die Erfindung betrifft somit einen massiven Golfball der erhältlich ist oder hergestellt ist aus einer Kautschukmasse, die ein Co-Vernetzungsmittel in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigen Polymer enthält.

Eine Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen einteiligen Golfball, der ausschließlich aus dieser Kautschukmasse gebildet ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen mehrteiligen oder mehrschichtigen Golfball mit einem Kern und einer den Kern umgebenden Hülle, wobei der Kern aus der definierten Kautschukmasse gebildet ist. Der Kern kann direkt oder über eine oder mehrere Zwischenschichten mit der Hülle umgeben sein.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dieses Golfballes durch Formen und Vulkanisieren einer Kautschukmasse, welches darin besteht, daß man den gesamten Ball im Fall eines einteiligen Balles oder seinen Kern im Fall eines zwei- oder mehrteiligen Balles aus einer Kautschukmasse bildet, die ein Co-Vernetzungsmittel in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigen Polymer enthält.

Erfindungsgemäß wird bei der Herstellung der Kautschukmasse das als Co-Vernetzungsmittel verwendete Metallsalz der ungesättigten Fettsäure, wie Zinkmethacrylat oder Zinkacrylat, in Form einer Vormischung mit einem flüssigen Polymer, wie flüssigem Polybutadien, in die Kautschukmasse eingemischt. Das Einmischen des Co-Vernetzungsmittels in Form dieser Vormischung mit einem flüssigen Polymer verhindert die Verbreitung und das Anhaften des Co-Vernetzungsmittels an der Mahleinrichtung, typischerweise den Mahlwalzen, während des Vermischens und Vermahlen der Kautschukmasse, so daß eine Verringerung der Menge des dispergierten Co-Vernetzungsmittel verhindert wird. Durch die Anwendung dieser Vormischung wird weiterhin verhindert, daß das Co-Vernetzungsmittel agglomeriert, so daß eine einheitliche und wirksame Dispergierung erreicht wird.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht eines einteiligen Golfballes und

Fig. 2 eine Schnittansicht eines zweiteiligen Golfballes.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines einteiligen Golfballes 11. Die Fig. 2 gibt einen zweiteiligen (two-piece) Golfball 21 wieder, der einen Kern 23 aufweist, der mit einer Hülle 25 umgeben oder beschichtet ist. Obwohl in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt, sind auf der Oberfläche des Golfballes eine Vielzahl von im allgemeinen 200 bis 600 Dimples bzw. kleinen Vertiefungen oder Grübchen angeordnet.

Der erfindungsgemäße massive Golfball kann ein einteiliger Golfball oder ein mehrschichtiger oder mehrteiliger Golfball sein, wobei im Fall des einteiligen Golfballes der gesamte Golfball und im Fall des mehrteiligen oder mehrschichtigen Golfballes der Kern aus einer Kautschukmasse gebildet ist, die einen Grundkautschuk und ein Co-Vernetzungsmittel in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigen Polymer umfaßt.

Beispiele für das Metallsalz der ungesättigten Fettsäure sind Zink- und Magnesiumsalze von ungesättigten Fettsäuren mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, wobei die Zinksalze von Acrylsäure und Methacrylsäure am stärksten bevorzugt sind. Das Metallsalz der ungesättigten Fettsäure kann entweder in vollständig neutralisierter Form vorliegen, wie es durch die folgende Formel wiedergegeben wird:

oder in teilweise neutralisierter Form, welche durch die folgende Formel dargestellt werden kann:

Das flüssige Polymer, in welches das Metallsalz der ungesättigten Fettsäure zur Bildung der Vormischung eingemischt wird, schließt flüssiges Polybutadien, flüssiges Polyisopren, flüssige Butadien-Isopren-Copolymere, flüssige Butadien-Styrol-Copolymere, flüssiges Polybuten, flüssigen Ethylen-Propylen Kautschuk und dergleichen ein. Das Metallsalz der ungesättigten Fettsäure kann entweder als vorgebildetes Metallsalz in dem flüssigen Polymer dispergiert und damit vermischt werden oder man kann eine ungesättigte Fettsäure und ein Metalloxid oder Metallhydroxid in das flüssige Polymer einbringen und dort unter Bildung des Metallsalzes reagieren lassen. Das Metallsalz der ungesättigten Fettsäure kann in beliebigen Mengen eingemischt werden, wenngleich man vorzugsweise Mengen von etwa 30 bis 90 Gewichtsprozent bezogen auf die Vormischung (flüssiges Polymer + Salz) verwendet. Wenn eine Vormischung, die weniger als 30 Gewichtsprozent des Metallsalzes enthält, zu der Kautschukmasse zugesetzt wird, enthält die Masse einen höheren Anteil des flüssigen Polymers, was zu einer geringen Ballhärte führen kann. Bei Gehalten oberhalb 90 Gewichtsprozent wird es schwierig, das Metallsalz in wirksamer Weise mit dem flüssigen Polymer zu vermischen. Die das Co-Vernetzungsmittel darstellende Vormischung kann in einfacher Weise durch Vermischen vorbestimmter Mengen des Metallsalzes und des flüssigen Polymers in einer Kneteinrichtung oder einer ähnlichen Misch/Mahl-Einrichtung hergestellt werden.

Die Vormischung aus dem Metallsalz der ungesättigten Fettsäure und dem flüssigen Polymer wird als Co-Vernetzungsmittel zu einer Kautschukmasse zugesetzt, aus der dann die einteiligen Golfbälle direkt oder die Kerne der mehrteiligen oder mehrschichtigen massiven Golfbälle gebildet werden. Vorzugsweise verwendet man in der Kautschukmasse etwa 30 bis etwa 60 Gewichtsteile der Vormischung pro 100 Gewichtsteile des Grund-Kautschuks. Wenn das in der Vormischung verwendete flüssige Polymer ein flüssiger Kautschuk ist, sollte dessen Menge bei der Menge des Grund-Kautschuks berücksichtigt werden.

Als Grund-Kautschuk können beliebige Kautschuke verwendet werden, die üblicherweise für die Herstellung von einteiligen Golfbällen oder für die Kerne von mehrteiligen oder mehrschichtigen Golfbällen benutzt werden. Aufgrund ihrer hohen Rückprallelastizität, ihrer Extrusionsformbarkeit und ihrer hohen Festigkeit nach der Vulkanisation sind Polybutadien Kautschuke, insbesondere Poly(1,4-butadien)-Kautschuke, die mindestens 40 Mol-% und vorzugsweise 80 bis 100 Mol-% cis-1,4-Bindungen aufweisen, bevorzugt. Gewünschtenfalls kann man den Poly(1,4-butadien)-Kautschuk mit Naturkautschuk, Polyisoprenkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk oder dergleichen vermischen. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß mindestens 80 Gewichtsprozent Poly(1,4-butadien)-Kautschuk in dem Grund-Kautschuk vorhanden sind, da Kautschuke, die geringere Anteile Poly(1,4-butadien)-Kautschuk enthalten, häufig die Vorteile der Rückprallelastizität des Polybutadienkautschuks nicht ausreichend wirksam werden lassen.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Golfbälle eingesetzte Kautschukmasse kann weiterhin einen radikalbildenden Initiator enthalten. Bevorzugte Beispiele für solche radikalbildende Initiatoren sind Peroxide, wie Dicumylperoxid, tert.-Butylperoxybenzoat, Di-tert.-Butylperoxid, 1,1-Bis(tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, n-Butyl-4,4-bis(tert.-butylperoxy)-valerat, 2,2′-Bis(tert.-butylperoxy-isopropyl)-benzol und 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert.-Butylperoxy)-hexen, wobei Dicumylperoxid am stärksten bevorzugt ist. Der Initiator kann in Mengen von etwa 0,3 bis 3 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 0,7 bis etwa 2 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grund-Kautschukes eingemischt werden.

Weiterhin kann ein Füllstoff verwendet werden. Bevorzugte Beispiele für Füllstoffe sind Metalloxide, wie Zinkoxid und Magnesiumoxid. Der Füllstoff kann in Mengen von etwa 10 bis etwa 80 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Grund-Kautschuks eingemischt werden. Gewünschtenfalls kann die Kautschukmasse zusätzlich einen Weichmacher, ein Antioxidans, und irgendwelche andere Additive, die im allgemeinen für die Herstellung von einteiligen Golfbällen oder Kernen von mehrteiligen oder mehrschichtigen Golfbällen verwendet werden, enthalten. Die Mengen dieser zusätzlichen Bestandteile können ohne größere Experimente ermittelt werden.

Der erfindungsgemäße massive Golfball kann dadurch hergestellt werden, daß man die in der obigen Weise mit Hilfe einer geeigneten Kneteinrichtung, wie einer Walzenmühle oder eines Banbury-Mischers, formulierten Bestandteile vermahlt und die erhaltende Kautschukmasse unter Erhitzen und unter Druck durch Vulkanisieren in die gewünschte sphärische Form bringt, d. h. in die Form des Balles im Fall eines einteiligen Golfballes oder in die Form des Kerns im Fall eines mehrteiligen oder mehrschichtigen Balles. Diese Herstellung erfolgt unter Anwendung herkömmlicher Verfahren und Verfahrensbedingungen.

Wenn mehrteilige oder mehrschichtige Golfbälle, wie zweiteilige Golfbälle hergestellt werden, wird der Kern mit einer Hülle beschichtet. Das hierfür verwendete Hüllenmaterial kann aus dem üblicherweise eingesetzten Beschichtungsmaterialien ausgewählt werden, beispielsweise Ionomeren, wie Surlyn®, Polyestern und Polyamiden. Im allgemeinen besitzt die Hülle eine Dicke von 0,5 bis 2,5 mm.

Der Kern kann direkt von der Hülle umgeben sein oder über eine oder mehrere Zwischenschichten.

Die Lehre der Erfindung kann auf beliebige Typen von Golfbällen angewandt werden, einschließlich kleiner Bälle mit einem Durchmesser von mindestens 41,15 mm und einem Gewicht von bis zu 45,92 g und großer Bälle mit einem Durchmesser von mindestens 42,65 mm und einem Gewicht von bis zu 45,92 g.

Die Verteilung und die Gesamtanzahl der Dimples oder Grübchen auf der Oberfläche sind nicht kritisch, wenngleich im allgemeinen etwa 300 bis 550 Dimples, bevorzugt 350 bis 540 Dimples auf einem Ball ausgebildet werden. Bevorzugte Anordnungen der Dimples sind regelmäßig-icosaedrische, regelmäßig-dodecaedrische und regelmäßig-octaedrische Anordnungen. Die Dimples sind vorzugsweise gleichmäßig in einer solchen Anordnung auf der Balloberfläche verteilt.

Die erfindungsgemäßen massiven Golfbälle des obenerwähnten Aufbaus zeigen bei zufriedenstellender Härte und Rückprallelastizität ein gleichmäßiges und reproduzierbares Flugverhalten. Die Bälle können ohne wesentliche Änderungen dieser Parameter hergestellt werden.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel und Vergleichsbeispiel

Man bildet zwei Kautschukmassen durch Vermischen der in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Bestandteile in einem Banbury-Mischer. Man stellt einteilige Golfbälle mit einem Durchmesser von 42 mm her, indem man jede dieser Massen in einer Form bei einer Temperatur von 165°C unter Druck während 25 min preßt.

Tabelle 1

Die hergestellten Bälle werden im Hinblick auf ihre Härte und ihre Rückprallelastizität untersucht. Die Bälle nach dem Beispiel zeigen gleichmäßiges Verhalten, während die Bälle des Vergleichsbeispiels schwankende Werte aufwiesen.

Im Fall des Vergleichsbeispiels zeigt das Innere des Banbury-Mischers, in dem die Kautschukmasse vermahlen worden ist, erhebliche Ablagerungen von Zinkmethacrylat an der Rotoroberfläche und der Innenwand des Mischers und es finden sich am Ende des Mahvorganges viele Agglomerate in der Kautschukmasse. Im Gegensatz dazu hinterließ die Kautschukmasse des erfindungsgemäßen Beispieles keine Abscheidungen in der Mischung, so daß ein glatter und wirksamer Mahlvorgang sichergestellt ist und bei dem Mahlvorgang ein einheitliches und gleichmäßig durchmischtes Material erhalten wird.

Die Bälle wurden dann mit einer Schwundrad-Schlagmaschine geprüft. Die Bälle wurden mit einer Geschwindigkeit des Schlägerkopfes von 50 m/s abgeschlagen und es wurde ihre Anfangsgeschwindigkeit gemessen. Die Anfangsgeschwindigkeit der Golfbälle sowohl nach dem Beispiel als auch nach dem Vergleichsbeispiel betrug 69,8 m/s was darauf hinweist, daß die Verwendung einer Vormischung aus Zinkmethacrylat und flüssigem Polybutadien keine nachteiligen Effekte auf das Flugverhalten ausübt.

Claims (10)

1. Massiver Golfball erhältlich aus einer Kautschukmasse, die ein Co-Vernetzungsmittel in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigem Polymer enthält.

2. Golfball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Co-Vernetzungsmittel 30 bis 90 Gewichtsprozent des Metallsalzes der ungesättigten Fettsäure enthält.

3. Golfball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschukmasse 100 Gewichtsteile eines Kautschukbestandteils von etwa 30 bis etwa 60 Gewichtsteile des Co-Vernetzungsmittels enthält.

4. Golfball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Verwendung von Zinkmethacrylat oder Zinkacrylat als Metallsalz der ungesättigten Fettsäure hergestellt worden ist.

5. Golfball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Verwendung von flüssigem Polybutadien als flüssigem Polymer hergestellt worden ist.

6. Golfball nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen einteiligen Golfball, der aus der Kautschukmasse geformt ist.

7. Golfball nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen mehrschichtigen oder mehrteiligen Golfball mit einem Kern und einer den Kern umgebenden Hülle, wobei der Kern aus der Kautschukmasse gebildet ist.

8. Golfball nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen zweiteiligen Ball, dessen Kern direkt von der Hülle umgeben ist.

9. Golfball nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Zwischenschicht zwischen dem Kern und der Hülle.

10. Verfahren zur Herstellung des Golfballs nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 durch Formen und Vulkanisieren einer Kautschukmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man den gesamten Ball im Fall eines einteiligen Balles oder seinen Kern im Fall eines zwei- oder mehrteiliges Balles aus einer Kautschukmasse bildet, die ein Co-Vernetzungsmittel in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigen Polymer enthält.