DE4028527C2 - Massiver Golfball und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

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

Als massive Golfbälle sind einteilige 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 Zwischen­ schichten aufweisen. Im allgemeinen werden die einteiligen Golfbälle insgesamt und die Kerne der mehrteiligen oder mehrschichtigen dadurch hergestellt, daß man eine Kautschukmasse, die einen Kautschukbestandteil, wie Polybutadien, ein Co-Vernetzungsmittel, wie ein Metallsalz eine rungesättigten Fettsäure, ein Mittel zur Modifizierung des Gewichts, wie Zinkoxid, und einen radikalbildenden Initia­ tor, wie Dicumylperoxid, enthält, unter Hitze und Druck formt.

Aus JP-A-61-196980, JP-A-60-094434 und JP-A-60-083675 geht die Herstellung eines Golfballs unter Verwendung einer Kautschukmasse, eines flüssigen Polyme­ ren und eines Metallsalzes einer ungesättigten Karbonsäure hervor. Die Verwen­ dung eines Co-Vernetzungsmittels in Form einer Vormischung aus einem Metall­ salz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigen Polymer ist jedoch daraus nicht bekannt.

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 Zinkacry­ lats beträgt im allgemeinen 15 bis 60 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Kautschukbestandteils, wie Polybutadien. Bei der Herstellung einer Kautschuk­ masse durch Vermischen der verschiedenen 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 Agglo­ meration der Bestandteile der Masse eine schlechte Dispersion erhalten wird. Diese Verarbeitungsfehler verhindern die vollständige Ausnützung des einge­ mischten Zinkmethacrylats oder Zinkacrylats und führen zu Bällen mit un­ gleichmäßiger Härte und Rückprallelastizität und häufig zu Bällen mit extrem ge­ ringer 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 Un­ teransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegen­ standes sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Golfballes.

Die Erfindung betrifft somit einen massiven Golfball, erhältlich aus einer Kaut­ schukmasse, die 100 Gewichtsteile eines Kautschukbestandteils und 30 bis 60 Ge­ wichtsteile eines Co-Vernetzungsmittels in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigen Polymer enthält, wo­ bei das Co-Vernetzungsmittel 30 bis 90 Gewichtsprozent des Metallsalzes enthält.

Eine Ausführungsform der Erfindung umfaßt einen einteiligen Golfball, der aus­ schließlich 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 di­ rekt oder über eine oder mehrere Zwischenschichten mit der Hülle umgeben sein.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung dieses Golfballs durch Formen und Vulkanisieren einer Kautschukmasse, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man den gesamten Ball im Fall eines einteiligen Balles oder sei­ nen Kern im Fall eines zwei- oder mehrteiligen Balles aus einer Kautschukmasse bil­ det, die 100 Gewichtsteile eines Kautschukbestandteils und 30 bis 60 Gewichtsteile eines Co-Vernetzungsmittels in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz ei­ ner ungesättigten Fettsäure und einem flüssigem Polymer enthält, wobei das Co- Vernetzungsmittel 30 bis 90 Gewichtsprozent des Metallsalzes enthält.

Erfindungsgemäß wird bei der Herstellung der Kautschukmasse das als Co-Ver­ netzungsmittel verwendete Metallsalz der ungesättigten Fettsäure, wie Zinkme­ thacrylat oder Zinkacrylat, in Form einer Vormischung mit einem flüssigen Po­ lymer, wie flüssigem Polybutadien, in die Kautschukmasse eingemischt. Das Ein­ mischen des Co-Vernetzungsmittels in Form dieser Vormischung mit einem flüs­ sigen Polymer verhindert die Verbreitung und das Anhaften des Co-Vernetzungs­ mittels an der Mahleinrichtung, typischerweise den Mahlwalzen, während des Vermischens und Vermahlens der Kautschukmasse, so daß eine Verringerung der Menge des dispergierten Co-Vernetzungsmittel verhindert wird. Durch die An­ wendung dieser Vormischung wird weiterhin verhindert, daß das Co-Vernet­ zungsmittel 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 ein­ en zweiteiligen 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 dar­ gestellt, sind auf der Oberfläche des Golfballes eine Vielzahl von im allgemeinen 200 bis 600 Dimples bzw. kleine 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 mehrschichti­ gen Golfballes der Kern aus einer Kautschukmasse gebildet ist, die einen Grund­ kautschuk 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 Magnesi­ umsalze von ungesättigten Fettsäuren mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Acryl­ säure, 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 vor­ liegen, wie es durch die folgende Formel wiedergegeben wird:

oder in teilweise neutralisierter Form, welche durch die folgende Formel darge­ stellt 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 ver­ mischt 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 wird in Mengen von 30 bis 90 Gewichtsprozent bezogen auf die Vormischung (flüssi­ ges Polymer + Salz) verwendet. Wenn eine Vormischung, die weniger als 30 Ge­ wichtsprozent des Metallsalzes enthält, zu der Kautschukmasse zugesetzt wird, enthält die Masse einen höheren Anteil des flüssigen Polymers, was zu einer ge­ ringen Ballhärte führen kann. Bei Gehalten oberhalb 90 Gewichtsprozent wird es schwierig, das Metallsalz in wirksamer Weise mit dem flüssigen Polymer zu ver­ mischen. Die das Co-Vernetzungsmittel darstellende Vormischung kann in ein­ facher 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 flüssi­ gen 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. In der Kautschukmasse wer­ den 30 bis 60 Gewichtsteile der Vormischung pro 100 Gewichtsteile des Grund- Kautschuks verwendet. Wenn das in der Vormischung verwendete flüssige Polymer ein flüssiger Kautschuk ist, sollte dessen Menge bei der Menge des Grund-Kaut­ schuks berücksichtigt werden.

Als Grund-Kautschuk können beliebige Kautschuke verwendet werden, die übli­ cherweise 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 Fe­ stigkeit 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 Rückprallelasti­ zität des Polybutadienkautschuks nicht ausreichend wirksam werden lassen.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Golfbälle eingesetzte Kautschukmas­ se kann weiterhin einen radikalbildenen Initiator enthalten. Bevorzugte Bei­ spiele 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.-Bu­ tylperoxy)-hexen, wobei Dicumylperoxid am stärksten bevorzugt ist. Der Initia­ tor kann in Mengen von etwa 0,3 bis 3 Gewichtsteilen, vorzugsweise etwa 0,7 bis et­ wa 2 Gewichtssteilen pro 100 Gewichtsteile des Grund-Kautschukes eingemischt werden.

Weiterhin kann ein Füllstoff verwendet werden. Bevorzugte Beispiele für Füll­ stoffe 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 Addi­ tive, die im allgemeinen für die Herstellung von einteiligen Golfbällen oder Ker­ nen von mehrteiligen oder mehrschichtigen Golfbällen verwendet werden ent­ halten. Die Mengen dieser zusätzlichen Bestandteile können ohne größere Expe­ rimente 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 Vul­ kanisieren in die gewünschte sphärische Form bringt, d. h. in die Form des Balles in Fall eines einteiligen Golfballes oder in die Form des Kerns im Fall eines mehr­ teiligen oder mehrschichtigen Balles. Diese Herstellung erfolgt unter Anwendung herkömmlicher Verfahren und Verfahrensbedingungen.

Wenn mehrteilige oder mehrschichtige Golfbälle, wie zweiteilige Golfbälle herge­ stellt werden, wird der Kern mit einer Hülle beschichtet. Das hierfür verwendete Hüllenmaterial kann aus dem üblicherweise eingesetzten Beschichtungsmateri­ alien 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 wer­ den, 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 Durchmes­ ser 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 Oberflä­ che sind nicht kritisch, wenngleich im allgemeinen etwa 300 bis 550 Dimples, be­ vorzugt 350 bis 540 Dimples auf einem Ball ausgebildet werden. Bevorzugte An­ ordnungen der Dimples sind regelmäßig-icosaedrische, regelmäßig-dodecaedri­ sehe und regelmäßig-octaedrische Anordnungen. Die Dimples sind vorzugsweise gleichmäßig in einer solchen Anordnung auf der Balloberfläche verteilt.

Die erfindunggemäßen massiven Golfbälle des oben erwähnten Aufbaus zeigen bei zufriedenstellender Härte und Rückprallelastizität ein gleichmäßiges und re­ produzierbares 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 eintei­ lige 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 hergestellte Bälle werden im Hinblick auf ihre Härte und ihre Rückprallela­ stizität 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 Zinkme­ thacrylat an der Rotoroberfläche und der Innenwand des Mischers und es finden sich am Ende des Mahlvorganges viele Agglomerate in der Kautschukmasse. Im Gegensatz dazu hinterließ die Kautschukmasse des erfindungsgemäßen Beispie­ les 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 Anfangsgeschwindig­ keit 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 (8)

1. Massiver Golfball erhältlich aus einer Kautschukmasse, die 100 Ge­ wichtsteile eines Kautschukbestandteils und 30 bis 60 Gewichtsteile ei­ nes Co-Vernetzungsmittels in Form einer Vormischung aus einem Metall­ salz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigen Polymer enthält, wobei das Co-Vernetzungsmittel 30 bis 90 Gewichtsprozent des Metallsal­ zes enthält.

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

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

4. Golfball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einteilig ist und ausschließlich aus der Kautschukmasse gebildet ist.

5. Golfball nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er mehrschichtig oder mehrteilig ist und einen Kern und eine den Kern umge­ bende Hülle aufweist, wobei der Kern aus der Kautschukmasse gebildet ist.

6. Golfball nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zweitei­ lig ist und daß der Kern direkt von der Hülle umgeben ist.

7. Golfball nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Zwischen­ schicht zwischen dem Kern und der Hülle.

8. Verfahren zur Herstellung des Golfballs nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 durch Formen und Vulkanisieren einer Kautschukmas­ se, dadurch gekennzeichnet, daß man den gesamten Ball im Fall eines ein­ teiligen Balles oder seinen Kern im Fall eines zwei- oder mehrteiligen Bal­ les aus einer Kautschukmasse bildet, die 100 Gewichtsteile eines Kaut­ schukbestandteils und 30 bis 60 Gewichtsteile eines Co-Vernetzungsmit­ tels in Form einer Vormischung aus einem Metallsalz einer ungesättigten Fettsäure und einem flüssigem Polymer enthält, wobei das Co-Vernet­ zungsmittel 30 bis 90 Gewichtsprozent des Metallsalzes enthält.