Brevet FR2196823A1 — publié le 19740322

La présente invention a pour objet une nouvelle enveloppe de balles de golf qui peut être utilisée pour entourer un noyau ou coeur de balle de golf, ce coeur étant soit du type classique enroulé, soit du type plus récemment mis en oeuvre formant une unité monobloc. Ces deux types de coeur peuvent être enfermés dans ladite nouvelle enveloppe pour donner une balle de golf qui est hautement résistance aux dommages à la suite du choc d'un club ou crosse de golf, sans pour autant sacrifier toutes les caractéristiques importantes d'une balle de golf de très bonne qualité. Jusqu'à présent, les enveloppes de balles de golf ont été produites en utilisant diverses substances. Comme ingrédients principaux, les formulations comprennent du transpolyisoprène naturel (balata naturel ou gutta percha), du transpolyisoprène synthétique, des résines thermoplastiques telles que le polyéthylène ou le polypropylène et des résines ionomères. les enveloppes obtenues à partir de ces substances présentent cependant certaines propriétés indésirables parmi lesquelles une faible durée de vie, une faible résistance aux coupures, un mauvais claquement ("click") et un mauvais toucher ("feel"). Beaucoup de ces substances sont aussi très conteuses et ne sont pas facilement adaptables à la fabrication d'enveloppes de balles de golfs. la nouvelle substance proposée par la demanderesse pour constituer une enveloppe de balles de golf possède toutes les caractéristiques désirées, entre autres (a) des propriétés thermoplastiques avec une température de moulage relativement faible, (b) aucune nécessité de procéder à un traitement de vulcanisation, (c) un bas prix, (d) une longue durée de vie et (e) elle confère un bon claquement et un bon toucher à la balle de golf. la nouvelle substance pour enveloppes de balles de golf selon l'invention est constituée par une composition contenant environ 5 à environ 20 parties en poids d'un polyéthylène chlorosulfoné, pour 100 parties en poids d'une résine ionomère du type spécifique qui sera décrit plus loin. L'utilisation d'une résine ionomère seule dans une substance pour enveloppe de balle de golf a été décrite dans le brevet américain NO 3.454.280, accordé le 8 Juillet 1969. Cepen- dant, les enveloppes préparées à partir d'une telle substance tendent à se sectionner au niveau des lignes de moulage lorsqu'elles sont frappées par un club de golf. Lors du jeu, ces enveloppes donnent un toucher dur, comme si elles étaient en pierre, lorsqu'elles sont frappées.L'addition du polyéthylène chlorosulfoné à la substance d'enveloppes de balles de golf en résine ionomère, dans les proportions de 5 à 20% en poids indiqué précédemment, améliore grandement la force d'adhésion suivant les lignes de moulage, de même que le toucher lorsque le joueur frappe la balle. la dureté Chlore C de la nouvelle composition pour enveloppes de balles de golf selon l'invention est plus faible que celle de la composition contenant seulement la résine ionomère, cette diminution de la dureté contribuant à une amélioration du toucher de la balle. le constituant ionomère de la composition d'enveloppes selon l'invention appartient à une famille qui, d'une manière générale, est connue, par exemple par le brevet américain 3.264.272, délivré le 2 Août 1966, le brevet français 1.393.730, délivré le 15 Février 1961 et les brevets canadiens NO 674.595 accordé le 19 Novembre 1963 et NO 713.631 accordé le 13 Juillet 1965 et correspondant audit brevet français. La résine ionomère mise en oeuvre dans le cadre de la présente invention est constituée par un copolymère ionique contenant au moins 50 moles % (par rapport audit copolymère), dlune ou plusieurs alpha-oléfines, en présence drune plus faible proportion d'un acide mono-ou dicarboxylique alpha, becta éthyléniquement insaturé, cet acide ayant 3 à 8 atomes de carbone et étant en une teneur comprise entre 0;2 et 25 moles fG (tzar rapport audit copolymère alpha-oléIne-acide), lesdites teneurs étant exprimées en poids.Dans toute la masse du copolymère, au moins une sorte d'ion métallique est uniformément dispersé, ledit ion ayant une valence à l'état ionisé, allant de 1 à 32 y compris ces valeurs, dans le cas de résines ionomères contenant un acide monocarboxylique, et égale à 1 dans le cas de résines ionomères contenant un acide bicarboxylique. Au moins 10 à 90% des groupes acide carboxylique du copolymère sont neutralisés par les ions métalliques et existent à l'état ionique. Tout autre monomèreXéventuellement copolymérisé dans ledit copolymère est monoéthyléniquement insaturé l'alpha-oléfine contient au plus 10 atomes de carbone. les ions métalliques sont communément des ions de métaux des groupes I, II, III, IV-A et VIII de la classification périodique des éléments, les plus usuels étant les ions des métaux alcalin tels que le sodium et le potassium, des métaux alcalino-terreux tels que le calcium, le strontium et le baryum et d'autres métaux tels que le zinc et l'aluminium. Les résines ionomères sont des substances thermoplastiques résineuses dures et transparentes. lTemploi d'une résine ionomère à base d'acide acrylique ou méthacrylique et d'une ipha-oléfine autre que l'éthylène, constitue un mode de réalisation préféréde la présente invention, une telle résine ionomère ayant par exemple des ions sodium ou zinc uniformément distribués dans toute la masse copolymère, en une quantité suffisante pour effectuer une neutralisation partielle de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique, par exemple à 50%. le polyéthylène chlorosulfoné, qui représente l'un des constituants de la matière première pour l'enveloppe, peut entre, et est de préférence, une substance décrite dans le brevet américain 2.212.786, délivré le 27Août 1940. Cette substance est obtenue en faisant réagir un polymère solide de l'éthylène ayant un poids moléculairid'au moins 1000 avec du chlore et du gaz sulfureux. les polyéthylènes chlorosulfonés typiqioe utilisés dans la composition d'enveloppes selon l'invention sont connus sous la dénomination commerciale "Ilypalon". De tels polyéthylènes se trouvent sur le marché sous divers types, dénommés 202 70, 40, 45 et 48, chacun desquels contient un pourcentage particulier de chlore et de soufre. L"'Hypalon 20" contient 29% de chlore et 1,4% de soufre et il donne des résultats optimaux lorsqu'il est associé à la résine ionomère préférée, dans la composition nouvelle pour enveloppes de golf. Des limites appropriées pour la teneur en chlore et en soufre dudit polyéthylène chlorosulfoné sont de 25-35% pour le chlore et de 1 ,0-1 ,4% pour le soufre. On peut utiliser des charges dans les enveloppes de balles de golf de l'invention, mais celles-ci ne constituent pas un ingrédient essentiel. les charges sont utilisées pour blanchir l'enveloppe et pour ajuster ou régler le poids spécifique de la matière première. De telles charges sont par exemple le dioxyde de titane blanc, le carbonate de plomb et la silice. les substances classiques d'enveloppe de balle de golf, spécialement celles à base de balata, peuvent être moulées sur des coeurs ou noyaux enroulés, à des températures allant d'environ 930C à environ 121 OC. les résines ionomères du type employé dans la présente invention doivent généralement être moulées à des températures plus élevées, typiquement dans l'intervalle allant de 1210C à 176,50C. le polyéthylène chlorosulfoné de la matière première pour l'enveloppe abaisse la température de traitement ou travail de sorte que le moulage peut être effectué dans la partie inférieure de ce domaine de température. Des masses préformées ou ébauches de la substance de l'enveloppe sont préparées et préchauffées immédiatement avant le moulage.Chaque masse de matière doit être suffisante pour constituer une moitié de l'enveloppe finale et elle doit contenir une quantité suffisante de substance additionnelle pour permettre la formation d'une bavure pour assurer un bon moulage. Une masse est placée dans chacune des deux moitiés préchauffées du moule avant insertion du coeur (ou noyau) de la balle dans la moitié inférieure du moule. le moule est ensuite fermé progressivement pour empêcher l'écrasement et éclatement du noyau. Dès que la fermeture du moule est terminée, le moule et son contenu sont refroidis.La balle finie est alors retirée de la presse en vue de son polissage, de sa peinture, de son marquage et de son conditionnement. les détails exacts du cycle de moulage peuvent varier, en fonction de facteurs tel que type de balle (à coeur enroulé ou monobloc), la composition de l'enveloppe, la nature de la presse de moulage, la vitesse de chauffage et la vitesse de refroidissement. les détails concernant les durées, la vitesse de fermeture etc pourront être facilement déterminés par lthommeAe l'art dans le domaine de la fabrication des balles de golf. On pourra par exemple utiliser un cycle typique pour l'appareillage classique employé dans l'industrie, en mettant en oeuvre une presse avec deux moitiés de moule placées verticalement l'une au-dessus de l'autre et en opérant de la manière suivante 1.Préchauffage de la presse à 1490G ; 2. Préchauffage de l'ébauche devant constituer l'enveloppe à 121-1490C 3. Insertion des ébauches chauffées dans les deux moitiés de chaque moule 4. Placement du coeur ou noyau de la balle dans la moitié inférieure du moule 5. Fermeture lente du moule de façon à permettre à l'excès de matériau constituant l'enveloppe de s'écouler autour du coeur sans faire éclater celui-ci (environ 10 secondes sont requises après le premier contact du contenu des deux moitiés du moule) 6. Maintien- de la presse dans la position fermée et maintien de la température pendant 10 secondes pour assurer une bonne liaison des deux moitiés de l'enveloppe 7. Refroidissement du moule (10 à 30 minutes peuvent être nécessaires en fonction de la structure du moule et de la température-de l'agent de refroidissement) 8. Ouverture de la presse et enlèvement de la balle pour traitement ultérieur. Bien entendus la présente invention n'est nullement limitée aux moyens spécifiques qui ont été décrits et elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et misegen oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICAT I 0N 1.- Enveloppe de balle de golf, caractérisée en ce qu'elle contient une résine ionomère à base de copolymère de l'éthylène et d'un acide mono-ou dicarboxylique alpha, bêtaéthyléniquement insaturé et ayant 3 à 8 atomes de carbone, autre que l'acide acrylique ou l'acide méthacrylique ou à base de copolymère d'une alpha-oléfine ayant au plus 10 atomes de carbone, autre que l'éthylène, et d'un acide mono-ou dicarboxylique alpha, bêta-éthyléniquement insaturé, ayant 3 à 8 atomes de carbone, ladite résine ionomère étant utilisée en mélange avec du polyéthylène chlorosulfoné en une quantité comprise entre environ 5 et 20 parties en poids pour 100 parties en poids de résine ionomère. 2.- Enveloppe de balle de golf selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite résine ionomère comprend au moins 50 moles % d'alpha-oléfine, par rapport au poids dudit copolymère, pour 0,2 à 25 moles % de l'acide précité, par rapport au poids de copolymère. 3.- Enveloppe de balle de golf selon la revendication i ou 2, caractérisée en ce qu'au moins 10 à 90% des groupes acide carboxylique du copolymère sont neutralisés par les ions métalliques de la résine ionomère et existent à l'état ionique. 4.- Enveloppe de balle de golf, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la quantité de polyéthylène chlorosulfoné est de l'ordre de 10 parties en poids pour 100 parties de résine ionomère 5.- Enveloppe de balle de golf, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit copolymère contient une distribution uniforme d'ions métalliques ayant une valeur de 1 à 3 dans le cas où ce copolymère comprend un acide monocarboxylique et une valeur égale à t dans le cas où ce copolymère comprend un acide dicarboxylique. 6.- Enveloppe de balle de golf selon l'une des reveidication précédentes, caractérisée en ce que ledit copolymère contient en outre un autre monomère, monoéthyléniquement insaturé, copolynérisé au sein dudit copolymère. 7.- Enveloppe de balle de golf selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chlorosulfoné précité contient 25 à 35% de chlore et 1,0 à 1,4% de soufre. 8.- Balle de golf, comportant application de l'enveloppe selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un coeur, par exemple à structure enroulée ou monobloc, et, entourant ce coeur, l'enveloppe précitée.