ES2229714T3 - Compuesto de caucho para pelota de golf y pelota de golf. - Google Patents
Compuesto de caucho para pelota de golf y pelota de golf.Info
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Abstract
Compuesto de caucho que incluye: un componente de caucho compuesto básicamente de polímero de caucho halobutilo; y negro de carbón en una cantidad entre el 80% y el 100% por peso del componente de caucho.
Description
Compuesto de caucho para pelota de golf y pelota
de golf.
La presente invención se refiere a una
formulación de caucho y un compuesto de caucho apropiados para su
uso en la fabricación de pelotas de golf. Esta invención también se
amplía a una pelota de golf que tiene un núcleo interno hecho del
compuesto de caucho.
Esta invención está relacionada en particular,
pero no de forma exclusiva, con una pelota de golf para su uso en un
juego de golf compacto para interiores y será conveniente
describirlo en relación con esta aplicación de ejemplo. Sin embargo,
debe quedar claramente entendido que la invención no está limitada a
su uso en un juego de golf en interiores, y de hecho, el compuesto
de caucho y la pelota se podrían utilizar en un sinfín de otras
aplicaciones, incluyendo su uso en golf al aire libre.
El juego de golf es un juego muy popular y su
popularidad crece constantemente. Ello ha significado una fuerte
demanda de instalaciones para jugar al golf. No obstante, la tierra
que ocupan los campos de golf convencionales es considerable y por
tanto, en muchos entornos y ubicaciones puede resultar difícil
construir un campo de golf completo de 18 hoyos. Además, si los
campos de golf se construyen fuera de las ciudades y en el campo,
para los posibles jugadores de golf puede resultar difícil y
consumir mucho tiempo conseguir un campo de golf para jugar. Además,
las condiciones climatológicas de muchos países del mundo impiden
jugar a golf en los campos normales al aire libre durante muchos
meses al año.
En consecuencia, existe potencialmente una gran
demanda de un juego de golf en interiores que se pueda ubicar en
zonas muy pobladas que dispongan de poco espacio para instalaciones
deportivas. También hay demanda de un juego de golf compacto que se
juegue en un campo al aire libre a escala reducida.
El solicitante ya ha desarrollado un juego de
golf compacto que se revela en su solicitud de patente internacional
nº. PCT/U90/00398. El contenido completo de esta especificación
queda explícitamente incorporado al presente documento por
referencia cruzada. El juego implica golpear una pelota desde una
zona "tee" contra una pared de rebote desde donde rebota a una
zona "green" situada entre la "tee" y la pared de rebote.
La distancia de rebote de la pelota es una función de las
características del impacto de la pelota en la pared, por ejemplo,
la velocidad y la trayectoria de la pelota de golf. La pared es
rígida, así como la pelota, que está especialmente diseñada para que
pierda energía cinética cuando golpea contra la pared. Ello tiene
como resultado que la pelota no rebote tanto como una pelota de golf
estándar y hace que el juego sea apropiado para jugar en
interiores.
Para que el juego tenga un atractivo continuo y
para reproducir el reto del gran juego del golf, es obviamente muy
importante que el resultado de cualquier tiro de golf refleje la
destreza de un jugador y la calidad de cualquier otro tiro de golf.
También resulta deseable que la pelota tenga la apariencia y tacto
de una pelota de golf estándar y cree la misma sensación que una
pelota de golf estándar cuando la golpea un palo de golf.
Anteriormente, el solicitante utilizaba una
pelota que tenía una pelota interna hueca elástica, por ejemplo,
como una pelota de squash, rodeada por una capa dura que es dura
como una pelota de golf estándar, pero que todavía es capaz de una
deformación considerable.
No obstante, esta pelota tiene tendencia a
calentarse mucho, especialmente en condiciones cálidas, y cuando
sucede esto, la pelota rebota demasiado contra la pared. Esto tiene
el potencial de convertir un tiro de golf indiferente en un buen
resultado y por lo tanto, resta calidad al juego. Además, el tacto
seco de la pelota de golf sobre el palo que se produce con una
pelota de golf normal se reduce con el tiempo con la pelota del
solicitante.
En consecuencia, resultaría ventajoso si se
pudiera encontrar una pelota que no sufriera las deficiencias de la
pelota actual. El solicitante realizó una amplia búsqueda de una
pelota que pudiera satisfacer sus requisitos, pero no tuvo éxito.
Además, el solicitante se puso en contacto con fabricantes de
pelotas de golf con la intención de disponer de una pelota de golf
fabricada, pero no tuvo éxito. Así, tuvo que tomar la iniciativa de
dirigir y conseguir el desarrollo de una pelota nueva.
Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un compuesto de caucho, el cual incluye un componente de
caucho consistente básicamente en un polímero de caucho halobutilo y
negro de carbón en una cantidad entre el 80 y el 100% por peso del
componente de caucho.
Se ha encontrado un polímero de caucho halobutilo
que puede ser apropiado debido a que tiene un bajo coeficiente de
rebote o baja elasticidad, especialmente a temperaturas entre 5ºC y
40ºC. Esta es una propiedad necesaria de las pelotas de golf
producidas para el juego del solicitante porque el juego se realiza
en un espacio compacto y la distancia de rebote debe ser
significativamente inferior que con pelotas de golf estándares. Es
decir, durante el impacto, la pelota de golf debe absorber mucha
energía.
Preferiblemente, el polímero de caucho halobutilo
es un polímero clorobutilo o bromobutilo.
Preferiblemente, el relleno es negro de carbón
N220 o N339.
El negro de carbón es un relleno de refuerzo y
además tiene el efecto de modificar la dureza, elasticidad y otras
propiedades físicas del compuesto de caucho.
Preferiblemente, el negro de carbón comprende
entre el 83 y el 87% por peso del componente de caucho total, o
preferiblemente entre el 85 y el 95% por peso, más preferiblemente
del 88 al 92% por peso, por ejemplo, alrededor del 90% por peso.
El compuesto de caucho puede incluir como mínimo
un relleno adicional, por ejemplo, baritina o caolín.
Según otro aspecto de la presente invención, se
facilita una formulación de caucho para formar un compuesto de
caucho elástico, incluyendo la formulación:
- un compuesto de caucho compuesto básicamente de polímero de caucho halobutilo;
- negro de carbón en una cantidad entre el 80% y el 100% por peso del componente de caucho; y un medio de homogeneización para distribuir homogéneamente el negro de carbón dentro del componente de caucho.
El polímero de caucho halobutilo puede incluir
alguna o más de una de las características descritas anteriormente
en relación con el primer aspecto de la invención. De forma similar,
el negro de carbón puede tener alguna o más de una de las
características preferidas descritas anteriormente en relación con
el primer aspecto de la invención.
Por ejemplo, el polímero de caucho halobutilo
puede ser un polímero clorobutilo o bromobutilo y el relleno puede
ser negro de carbón, por ejemplo N220 ó N339.
Típicamente, la formulación incluye además
agentes vulcanizantes para vulcanizar la formulación de caucho
durante su procesamiento para formar caucho. Estos agentes
vulcanizantes pueden incluir óxido de zinc o un compuesto de azufre,
como disulfuro, por ejemplo, acelerantes como disulfuro de
tetrametiltiuram y 2,2-ditiobisbenzotiazol.
Los agentes vulcanizantes facilitan el enlace
cruzado de las cadenas de polímero, por ejemplo, mediante puentes de
azufre.
El medio de homogeneización puede incluir también
STRUTKOL 40 MS (Schill & Seilacher), el cual facilita la mezcla
de todos los componentes en polímero.
La formulación puede incluir también un medio
para facilitar el mezclado y moldeado de la formulación, por
ejemplo, una mezcla de ácidos grasos y ácido esteárico. También,
además el medio de mezclado y moldeado puede incluir un aceite
parafínico o nafténico, por ejemplo, PROPAR (Caltex). Los aceites
contribuyen a la mezcla de la formulación.
La formulación puede incluir también cera
microcristalina que ayuda al mezclado.
Según otro aspecto más de la presente invención,
se facilita un núcleo interno elástico moldeado para una pelota de
golf, incluyendo el núcleo un compuesto de caucho que incluye un
componente de caucho formado básicamente del polímero de caucho
halobutilo y un relleno, que es negro de carbón.
El negro de carbón puede estar presente en una
cantidad entre el 80% y el 100% por peso del componente de
caucho.
El polímero halobutilo y el relleno pueden
incluir alguna o más de una de las características preferidas como
se ha descrito anteriormente en relación con el primer aspecto de la
invención.
Según otro aspecto más de la invención, se
proporciona una pelota de golf que incluye:
- un núcleo interno elástico moldeado fabricado de un compuesto de caucho, que incluye un polímero de caucho halobutilo, y un relleno, que es negro de carbón, y una cubierta polimérica que rodea el núcleo interno.
El polímero y el relleno del núcleo interno
pueden incluir alguna o más de una de las características preferidas
descritas anteriormente en relación con el primer aspecto de la
invención.
La cubierta es típicamente alveolada y tiene un
espesor y otras propiedades comparables a la cubierta de una pelota
de golf convencional. La pelota de golf tiene dimensiones similares
a una pelota de golf convencional y tiene una apariencia externa que
se asemeja a la de una pelota de golf convencional.
En una forma preferida, el polímero del núcleo es
polímero clorobutilo o bromobutilo y el relleno es negro de carbón,
por ejemplo, N220 ó N339.
La cubierta es preferiblemente un compuesto de
polímero ionomérico, por ejemplo, SURYLYN (Du Pont).
Según otro aspecto más de la presente invención,
se facilita un proceso para fabricar pelotas de golf, proceso que
incluye:
- facilitar una formulación de caucho que incluya un polímero butilo y como mínimo, un relleno para modificar la elasticidad del polímero;
- mezclar la formulación para distribuir el relleno homogéneamente en el polímero;
- pasar la formulación a través de un mezclador abierto para formar planchas; y realizar la extrusión del caucho mediante un troquel de extrusión para formar un artículo extrudido.
Típicamente, los componentes de la formulación
son sólidos o en polvo y fluibles.
Típicamente, el método incluye añadir un medio de
homogeneización a la formulación en el paso de mezclado para
dispersar homogéneamente el relleno de carbón entre el polímero
butilo.
Típicamente, el paso de mezclado incluye la
mezcla de la formulación, por ejemplo, en un mezclador interno, y su
vertido posterior en un mezclador abierto y convertirlo en planchas
para formar una mezcla madre.
Típicamente, el paso de mezclado incluye además
devolver la mezcla madre al mezclador abierto, mezclarlo en
profundidad y convertir en planchas la mezcla final que se utiliza
después en el paso de la extrusión.
Típicamente, los acelerantes se añaden cuando la
mezcla madre ha vuelto al mezclador abierto.
Típicamente, la mezcla madre se enfría, por
ejemplo, en un túnel de refrigeración o en una solución de
inmersión, antes de que vuelva al mezclador abierto.
De forma ventajosa, el método incluye también el
paso de cortar una pieza en bruto para formar un núcleo interno de
una pelota de golf a partir del artículo extrudido después del paso
de extrusión, y el paso adicional de colocar la pieza en bruto en un
molde y calentarla hasta una temperatura superior a 140ºC para
moldear el núcleo. Preferiblemente, el núcleo interno se moldea a
una temperatura superior a 155ºC , por ejemplo, alrededor de
160ºC.
Preferiblemente, el método incluye además moldear
una cubierta de polímero ionomérico sobre el núcleo interno para
formar la cubierta de la pelota de golf, por ejemplo, mediante
moldeado por inyección.
Un compuesto de caucho y una pelota de golf de
acuerdo con la presente invención se manifiestan en diversidad de
formas. Será conveniente describir en detalle más adelante dos
ejemplos de la invención. Debe quedar claramente entendido sin
embargo que la naturaleza específica de esta descripción no
sustituye la generalidad de la descripción anterior.
Para producir compuestos de caucho de acuerdo con
la invención se mezclaron y vulcanizaron distintas formulaciones. A
continuación se describen algunos ejemplos de formulaciones que se
moldearon en forma de corazón interno.
La composición de la formulación utilizada en el
Ejemplo 1 se muestra en la tabla siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
El término partes con centenar define el peso de
los otros componentes como porcentaje del peso del polímero. El
solicitante opina que esta medida será bien conocida para personas
con conocimientos en la materia y no es necesario describirla con
mayor detalle.
La formulación, sin agentes vulcanizantes, y los
ácidos grasos se mezclan en un mezclador interno. Los adyuvantes de
procesamiento colaboran en mezclar homogéneamente el negro de carbón
en polímero clorobutilo. Los componentes son principalmente en forma
de sólidos fluibles, excepto el aceite, que es líquido en su forma
natural.
La formulación de caucho se vuelca después desde
el mezclador interno a un mezclador abierto. El caucho, que es
blando y conformable se pasa después entre dos rodillos en el
mezclador abierto para formar planchas que componen la mezcla madre.
El proceso de mezclado es exotérmico y como consecuencia de este
proceso, el caucho se caliente por encima de 100ºC .
La mezcla madre se deja enfriar después durante
24 horas y posteriormente vuelve al mezclador abierto que calienta
la mezcla. Después, se añaden a la mezcla los aceleradores y se
mezcla el conjunto en profundidad. La mezcla se pasa más tarde a
través de rodillos y la mezcla final se extrae en forma de planchas
y se deja enfriar en bandejas.
Posteriormente, se extruye el caucho en varillas
cilíndricas sólidas de 30 mm de diámetro aproximadamente. El caucho
todavía no está vulcanizado en este momento ya que el proceso de
vulcanización tiene lugar lentamente a las temperaturas de mezclado.
Estas varillas se cortan en piezas en bruto por medio de cortes
transversales con la separación requerida. Dichas piezas se colocan
después en un molde para moldear el núcleo de la pelota de
golf.
golf.
Las piezas en bruto se cortan ligeramente más
grandes que el molde para que exista cierta presión compresiva
cuando las recibe el molde. Todo material en exceso se escurre del
molde durante el proceso de moldeado. El caucho se moldea después en
el molde calentándolo hasta una temperatura aproximada de 160ºC en
un proceso de termofraguado durante un periodo de tiempo de 3 a 7
minutos. Durante este periodo tiene lugar la vulcanización, por
ejemplo, de enlace cruzado.
El núcleo interno se puede extraer entonces del
molde. Posteriormente, se puede aplicar una cubierta de SURYLYN (Du
Pont) al núcleo interno para producir o conseguir un producto de
pelota de golf acabado con una superficie externa alveolada. Ello se
realiza mediante un proceso de moldeado por inyección.
La formulación utilizada en el Ejemplo 2 se
muestra en la tabla siguiente.
La formulación se utilizó, como con el Ejemplo 1,
para producir un núcleo para una pelota de golf. Las pelotas
producidas con la formulación de los Ejemplos 1 y 2 se probaron
después en el juego de golf para interiores del solicitante.
Se realizaron otras formulaciones ejemplo con
negro de carbón N220 y se descubrió que consigue incluso mejores
resultados. Algunos de estos otros ejemplos no contenían caolín ni
baritina, pero tenían una composición similar a los Ejemplos 1 y
2.
La pelota de golf descrita anteriormente en
relación con los ejemplos sufre apropiadamente una alta pérdida de
energía cuando golpea contra una pared y en consecuencia, la
distancia de rebote disminuye. Ello se debe a la mezcla específica
de polímero de halobutilo/negro de carbón que se utilizó. En
contraste, una pelota normal de golf sufre una importante menor
pérdida de energía cuando rebota en una pared.
Una ventaja de la pelota descrita anteriormente
es que produce unas características de rebote reproducibles en una
pared de rebote para distintas condiciones de temperatura. Además,
las propiedades de rebote de la pelota no se alteran, puesto que el
juego se juega de forma que no hay ningún aumento significativo en
el rebote después de jugar durante 15 ó 20 minutos.
Naturalmente, se comprenderá que lo anterior se
facilita exclusivamente a modo de ilustración de la invención y que
todas esas modificaciones y variaciones de la misma, como resultaría
obvio para personas entendidas en la materia, se considera que caen
dentro del amplio alcance y ámbito de la invención como en este
documento se establecen.
Claims (20)
-
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1. Compuesto de caucho que incluye:- un componente de caucho compuesto básicamente de polímero de caucho halobutilo; y
- negro de carbón en una cantidad entre el 80% y el 100% por peso del componente de caucho.
- 2. Compuesto de caucho según la reivindicación 1, donde el polímero de caucho es un polímero de caucho clorobutilo o un polímero de caucho bromobutilo.
- 3. Compuesto de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, donde el negro de carbón comprende entre el 88 y el 92% por peso del componente de caucho total.
- 4. Compuesto de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, incluyendo un relleno adicional que es baritina o caolín.
- 5. Formulación de caucho para formar un compuesto de caucho elástico que incluye
- un compuesto de caucho compuesto básicamente de polímero de caucho halobutilo
- negro de carbón en una cantidad entre el 80% y el 100% en peso del componente de caucho; y
- un medio de homogeneización para homogeneizar el relleno con el polímero
- 6. Formulación de caucho según la reivindicación 5, donde el polímero de caucho halobutilo y el relleno son como se define en cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4.
- 7. Formulación de caucho según la reivindicación 5 o la reivindicación 6, que incluye además agentes vulcanizantes para vulcanizar la formulación de caucho durante el procesamiento del mismo para formar caucho.
- 8. Formulación de caucho según la reivindicación 7, donde los agentes vulcanizantes incluyen óxido de zinc o un compuesto de azufre como disulfuro.
- 9. Formulación de caucho según la reivindicación 8, donde los compuestos de azufre incluyen disulfuro de tetrametiltiuram o 2-ditiobisbenzotiazol.
- 10. Formulación de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, que incluye un medio para facilitar el mezclado y moldeado de la formulación.
- 11. Formulación de caucho según la reivindicación 10, donde el medio para facilitar el mezclado y moldeado de la formulación incluye una mezcla de ácidos grasos.
- 12. Formulación de caucho según la reivindicación 11, donde uno de los ácidos grasos es ácido esteárico.
- 13. Formulación de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, donde el medio de mezclado y moldeado incluye además un aceite como aceite parafínico o aceite nafténico.
- 14. Formulación de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, que incluye además cera microcristalina.
- 15. Pelota de golf que incluye:
- un núcleo interno elástico moldeado hecho de un compuesto de caucho que incluye un polímero de caucho halobutilo, un relleno, que es negro de carbón, y una cubierta polimérica que rodea el núcleo interno.
- 16. Pelota de golf según la reivindicación 15, donde la cubierta es alveolada y tiene un espesor y otras propiedades comparables a la cubierta de una pelota de golf convencional.
- 17. Pelota de golf según la reivindicación 15 o la reivindicación 16, donde el negro de carbón está presente en una cantidad del 80% al 100% por peso del componente de caucho total.
- 18. Pelota de golf según la reivindicación 17, donde el negro de carbón comprende del 88% al 92% por peso del componente de caucho total.
- 19. Pelota de golf según las reivindicaciones 15 a 18, donde la cubierta está fabricada de un compuesto de polímero ionomérico.
- 20. Pelota de golf según las reivindicaciones 15 a 19, que incluye un compuesto de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, o que incluye una formulación de caucho según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 14.
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