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Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit einem Überzug oder
Außenteil aus Kautschuk, Balata, Guttapercha usw. oder Mischungen dieser Stoffe
Bei Gegenständen mit einem Überzug oder Außenteil aus Kautschuk, Balata, Guttapercha
usw. ist es erwünscht, eine möglichst glatte und harte Oberfläche zu haben. Dies
gilt insbesondere für Golfbälle, Fernsprechgeräteteile, kleinere Teile von Kraftfahrzeugen
und ähnliche Gegenstände, auf die die Schutzmasse aufgesprüht oder durch Eintauchen
aufgezogen ist.
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Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine derartige glatte
und harte Oberfläche bei diesen Gegenständen zu gewinnen. Bei Golfbällen ist die
Oberflächenbeschaffenheit von besonderer Bedeutung. Um leicht erkennbar zu sein
und möglichst geringen Reibungswiderstand zu besitzen, werden sie mit einem Anstrich
öder Überzug versehen, der sehr zäh, äußerst widerstandsfähig und vollkommen glatt
sein muß. Die bekannten Ö1-, Harz- und Farbstoffrnischungen, die als Farben oder
Lacke dienen, habe:z sich als Überzüge für Golfbälle oder andere Gegenstände, die
einer harten Behandlung und starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, als unzureichend
erwiesen. Solche Überzüge platzen leicht bei einem starken Schlage und fallen ab.
Auch nutzen sie sich im gewöhnlichen Gebrauch leicht ab und lösen sich in den meisten
Lösungsmitteln auf.
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Die Herstellung einwandfreier Golfbälle o. dgl. ist schon auf verschiedenen
Wegen versucht worden. So ist ein mit einem geeigneten Farbstoff gemischter Kautschük
wegen seiner Widerstandsfähigkeit gegen Stoß und Abnutzung schon -lange als vorteilhaft
erkannt worden. Ein solcher Überzug ist auch verhältnismäßig leicht aufzubringen,
nachdem seine Masse zunächst aufgelöst oder in eine leimartige Lösung oder Kitt
gebracht ist. Aber bislang stellte sich der Verwendung solcher Kautschuküberzüge,
ob vulkanisiert oder nicht, eine anscheinend unüberwindbare Schwierigkeit entgegen,
nämlich die weiche und klebrige Beschaffenheit der Oberfläche des Überzuges oder
zumindest eine mangelliafte Glätte. Wenn man z. B. einen solchen Überzug auf einen
Golfball aufbrachte, so verlangsamte die Klebrigkeit den Ball auf dem ein Loch umgebenden
Teil des Golfspielplatzes. Solch ein Überzug hat auch das Bestreben, Sand und Schmutz
aufzunehmen, und läßt sich nur schwer reinigen.
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Diese Mängel besitzen auch Bälle, die vor oder nach Aufbringung der
Farbe einer Gas,
vulkanisation ausgesetzt werden. Ein bekannter
Anstrich mit Kautschukfarben und Überzug mit natürlicher Kautschukmilch, wie er
für Kinderbälle vorgeschlagen ist, oder eine aufvulkanisierte knochenleimhaltige
Decke sind ebenfalls nicht ausreichend für Golfbälle oder ähnliche Gegenstände.
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Um einen völlig widerstandsfähigen Überzug zu erhalten, ist es notwendig,
daß der Überzug innig mit der Unterlage verbunden wird und eine harte und zähe Oberfläche
erhält. Die Erfindung schlägt deshalb vor, die Gegenstände mit einem Überzug oder
Außenteil aus Kautschuk, Balata, Guttapercha usw. oder Mischungen dieser Stoffe
mit oder.ohne Zusatz eines Farbstoffes und(oder Schwefel zu versehen, der also im
wesentlichen die gleiche oder eine ähnliche Zusammensetzung besitzt wie die Unterlage.
Die Oberfläche des Überzuges wird dann durch Einwirkung einer Halogenidlösung eines
amphoteren Metalles in einem Kohlenwasserstoffhalogenid als Lösungsmittel auf die
Oberflächenschicht gehärtet. Dabei ist es zweckmäßig, als Härtungsmittel eine Halogenidlösung
eines ungesättigten Kohlenwasserstoffes zu verwenden, die haltbar und bei gewöhnlicher
Temperatur flüssig ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Oberflächenschicht
der Wirkung einer Lösung von Zinntetrachlorid in Äthylendichlorid unterworfen.
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Nachdem die Oberfläche des Gegenstandes mit dem Metallhalogenid behandelt
worden ist, wird sie mit einem Stoff, der weiter mit dem Erzeugnis aus. Kautschuk
und Halogenid reagiert, behandelt. Die Oberfläche des Gegenstandes wird mit Alkohol
oder Aceton oder zunächst mit Äthylendichlorid gewaschen und darauf in Alkohol oder
Aceton eingetaucht.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht zu verwechseln mit einer
Polymerisierung von Kautschuk durch oberflächliche Behandlung mit einer Lösung des
Polymerisationsmittels; denn gemäß der Erfindung wird die Oberfläche in einen zähen
polierfähigen Film verwandelt, während bei dem eben genannten Verfahren das 'Polymerisatiönsmittel
auf die ganze Dicke des Werkstoffes einwirkt unrl ein hochelastisches, einem «reichkautschukvulkanisat
ähnliches Erzeugnis anfallen läßt.
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Dieser Unterschied in dem Ergebnis der beiden Verfahren. ist unter
anderem auf die verschiedene Natur des benutzten Lösungsmittels zurückzuführen.
. . Nachstehend sei ein Ausführungsbeispiel für das Überziehen von Golfbällen gemäß
der Erfindung mitgeteilt.
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Das Verfahren kann in zwei Stufen unterteilt werden, nämlich erstens
in das Formen und Trocknen des Überzuges auf dem.Gegenstand und zweitens in das
Härten des aufgebrachten Überzuges.
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Für das Überziehen von Golfbällen ist vorteilhaft folgende Mischung
als Ausgangsmaterial zu verwenden: Kautschuk (heller Krepe) ioo Teile, Schwefelzink
9o Teile, weißes Zinkoxyd io Teile, fein zerkleinerter Schwefel 3 Teile, oxydiertes
Zinksalz von Dimethyldithiokohlensäure 3 Teile. Diese Mischung vulkanisiert durch
Stehenlassen an der Luft bei gewöhnlicher Temperatur in mehreren Tagen, z. B. in
24 bis 4.8 Stunden; sie wird durch Verrühren von je 2o,6 g mit einem Lösungsmittel,
bestehend aus 2o ccm Butylacetat, 40 ccm Benzol und .4o ccm :1tl'ylendichlorid,
in eine glatte und weiße klebende Masse umgewandelt. Auch andere geeignete Lösungsmittel
können benutzt werden.
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Die Masse ist zu einer ziemlich weichem gallert- oder geleeähnlichen
Masse vulkanisiert, die in einer Kugelmühle mit Kieselsteinen unter Zusatz eines
Lösungsmittels, z. B. von ioo ccm Vierfachchlorkohlenstoff, gemahlen wird. Durch
mehrstündiges Mahlen wird die Gallerte aufgebrochen und in dem zugefügten Lösungsmittel
suspendiert. Wird ein geringerer Zusatz an Schwefel hinzugefügt, z. B. 'j_ Teil
anstatt 3 Teile, so wird die Neigung zum Zusammenbacken selbst in einer konzentrierten
Farbe aufgehoben.
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Das Endprodukt ist eine glatte Farbe, die in flüssiger Form bleibt
und in der angegebenen Weise auf den Golfball oder einen anderen Gegenstand durch
Eintauchen oder Besprühen aufgetragen wird. Hierauf wird die aufgetragene Masse
getrocknet, die dann eine Schicht trocknen vulkanisierten Kautschuks bildet.
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Bei dieser ersten Stufe des Verfahr--ns können verschiedene Abänderungen
vorgenommen werden, und zwar sowohl bezüglich der Aufbringung der hergestellten
Klebemasse als auch der Herstellung, Vermahlung und Suspendierung der Gallertmasse.
Beispielsweise kann die Klebemasse zunächst erhitzt werden, bis sie anfängt dick
zu werden und die Vulkanisation beginnt, worauf die Masse unmittelbar auf den Ball
aufgebracht wird. Natürlich kann die Klebemasse auch ohne die die Einleitung der
Vulkanisation bewirkende voraufgehende Erhitzung auf den Ball aufgetragen werden,
worauf dieser dann in Ruhe stehenbleibt, bis die Vulkanisierung beendigt ist. Durch
voraufgehendes Erhitzen der Klebemasse bis zu dem angegebenen Grade wird jedoch
die Behandlungszeit wesentlich abgekürzt. Ferner kann eine Zeitersparnis dadurch
erreicht werden, daß der Ball nach dem Auftragen der Klebemasse auf eine unter dem
Erweichungspunkt
der Balatadecke liegende Temperatur erhitzt wird.
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Als Überzug kann auch eine schwefelfreie Klebemasse benutzt werden,
die durch Eintauchen in eine verdünnte Lösung von Schwefelchlorid oder durch abwechselndes
Behandeln mit Schwefeldioxyd und Schwefelwasserstoff vulkanisiert wird. Ebenso ist
vulkanisierte Pflanzenmilch von geeigneter Zusammensetzung verwendbar.
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Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Oberfläche aus dem Material-
des Balles selbst zu fertigen, ohne einen Überzug aus besonderer Klebemasse anzubringen.
Hierbei empfiehlt sich die Verwendung einer Balldecke aus einer Balatamischung,
der durch eine Beimischung eine reinweiße Farbe gegeben ist. Dieser Ball ist fertig
für die zweite Behandlungsstufe.
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Nach dem ersten Teil der Behandlung hat der Ball eine trockne weiße
Oberfläche. Die zweite Verfahrensstufe bezweckt die Härtung der Balloberfläche,
Er wird hierbei in eine verdünnte organische Lösung eines Stoffes getaucht, der
sich unmittelbar mit dem Kohlenwasserstoff des Kautschuks verbindet oder sich mit
diesem polymerisiert oder einen Teil der Elemente seiner Struktur an den Kohlenwasserstoff
des Kautschuks abgibt. Wahrscheinlich spielt jede Reaktion bei dem Verfahren eine
gewisse Rolle. Nach der Erfindung werden Halogene oder Halogensalze eines amphoteren
Metalles bevorzugt, die in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst sind, mit dem
es keine Reaktionen eingeht. So reagieren die Halogensalze, z. B. die Chlorverbindungen
von -Arsenik, Antimon, Zinn, Bor, Titan, Eisen und- Aluminium, unter richtigen Bedingungen
mit Kautschuk dahin, daß neue, von Kautschuk sehr verschiedene Produkte entstehen.
Diese neuen Produkte .sind trockene, harzige, in der Wärme nicht veränderliche Körper
und sind praktisch in allen bekannten Lösungsmitteln unlöslich.
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Vorzugsweise wird der Ball ein oder zwei Minuten in eine zweigewichtsprozentige
Lösung von rauchendem Zinnchlorid in einem Kohlenwassersi offhalogenid, z. B. reinem,
wasserfreiem Athyldichlorid, eingetaucht. Beim Herausnehmen des Balles zeigt er
eine gelbe Färbung; der Überschuß an Zinnchlorid wird entfernt durch Eintatuchen
des Balles 'zunächst in reines Äthylchlorid und dann in 95 % Äthylalkohol,
zu dem gewünschtenfalls etwas Ätznatron oder ein anderes alkohollösliches Alkali
hinzugefügt sein mag. In dem Alkohol verbleibt der Ball fünf Minuten oder länger.
Nach dem Herausnehmen ist der Ball weiß, sofern genügend weißer Farbstoff in der
ersten Stufe zur Anwendung gekom-, men .ist. Nach dem Trocknen erscheint die Oberfläche
des Balles leicht matt. Dem Ball kann durch leichtes Reiben mit einem Tuch ein Hochglanz
gegeben werden. Die Oberfläche des Balles @ ist jetzt glatt; trocken, hart und frei
von Klebrigkeit.
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Wenn gewünscht, besonders wenn die Oberfläche von dem Material gebildet
ist wie der Ball selbst, kann der Oberfläche ein gewöhnlicher Farbanstrich gegeben
werden, da die Farbe mit ungewöhnlicher Festigkeit darauf haftet. In diesem Falle
kann die Farbstoffmenge in der ersten Stufe des Verfahrens verringert oder weggelassen
werden.
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Der Überzug gemäß dem oben beschriebenen Verfahren ist außerordentlich
wertvoll. Er besitzt einen Kautschukuntergrund, der ini Falle eines Golfballes entweder
der Decke des Balles anhaftet oder von der Decke gebildet wird, und darüber die
trockne, glatte, zähe Oberfläche, die chemisch auf dem Untergrund aus dem Kautschulcstoff
selbst -gebildet ist und mit ihm zusammenhängt.
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Nach der Erfindung behandelte Golfbälle besitzen die guten Eigenschaften
der bekannten angestrichenen Bälle und weisen darüber hinaus aber noch verschiedene
Vorteile auf. So haftet Schmutz oder Wasser weniger fest an ihnen. Flecke lassen
sich leicht abwaschen. Vor allem aber ist die Oberfläche gegen Stoß, Abnutzung oder
Schnittschädigungen widerstandsfähiger. Ein Schlag mit einem eisernen Golfschläger
ist ohne erkennbaren Einfluß auf die Oberfläche. Dieses Ergebnis dürfte darauf zurückzuführen
sein, daß die Oberfläche bzw. der Überzug gemäß der Erfindung von dem Kautschukuntergrund
gebildet wird und mit diesem ununterbrochen zusammenhängt. ,