高尔夫球的制作方法

高尔夫球
1.本发明涉及高尔夫球和它们的制造，且更具体地涉及一种设有反射性涂层的高尔夫球。
2.高尔夫球通常包括由一个或多个覆盖层以及可选的外涂层围绕的球形、弹性体核。该核通常由橡胶或合成橡胶、例如聚丁二烯进行模制。一个或多个覆盖层的外表面设置有凹坑，并且通常进行打印以指示例如制造商、高尔夫球的类型和球员号码。外涂层，通常是透明、薄、有光泽的层，经常被喷洒至一个或多个覆盖层的外表面上；经常使用在喷洒之后固化的透明树脂层。在两件式高尔夫球中，例如或氨基甲酸酯的单一的覆盖层例如通过注塑成型而被堆积在核周围。在三件式高尔夫球中，覆盖层包括例如增强橡胶的内部覆盖层和例如、巴拉塔或氨基甲酸酯的外部覆盖层。在四件式高尔夫球中，覆盖层包括内部覆盖层、中间覆盖层和外覆盖层。
3.尽管大多数高尔夫球是白的，但也可提供黄、粉、橙或其他颜的高尔夫球。这些颜意图使高尔夫球更容易被发现，或更容易区分每个球员的高尔夫球。可提供有光泽或无光泽的表面处理。颜通常可在施加透明外涂层之前通过在外部覆盖层的材料中加入所需的颜，或者通过在覆盖层的外部表面上施加彩层、例如喷漆来提供。给予高尔夫球反射性、金属性外观、特别是增强高尔夫球在飞行过程期间和在地面上的可见性是很有利的。之前用于向高尔夫球提供反射性、金属性外观的方案包括：
4.us7278931，其公开了具有最外树脂覆盖层的高尔夫球，该最外树脂覆盖层包括涂覆有金属(例如，金、银、或镍)或金属氧化物(例如，二氧化钛)的玻璃薄片；us2009/0291776a1，其公开了具有核、涂覆在核表面上的导电性漆层、通过在导电性漆层上电镀亮薄表面金属层而形成的反射层和形成在该反射层上的透明层；
5.jp3156480u，其公开了设有光反射层的高尔夫球，该光反射层设置在其核的上方且在无透明树脂覆盖层的下方，该无透明树脂覆盖层在其外表面中具有凹坑，该光反射层是包括铝颜料的涂膜层或者由铝的气相沉积而形成的膜；
6.us20130324310，其公开了一种并入高尔夫球的外涂层中或施加于高尔夫球的外涂层的反射性材料、例如逆反射晶体、反射性金属、导电聚合物或反射性涂层，使得反射系统暴露在不超过4.5％的高尔夫球外表面；
7.kr20130094273a，其公开了一种高尔夫球，在用可进行着的半透明氨基甲酸酯漆涂覆之前，其表面通过银镜涂料而涂覆有金属颗粒；
8.kr20150066747a，其公开了用布锤在高尔夫球的外表面敲打金箔、银箔、铜箔或铝箔以便为礼品或装饰品提供良好的外观；
9.us2861810，其公开了一种高尔夫球，该高尔夫球在其外表面中具有多个凹陷，这些凹陷涂覆有不超过约0.0001inch厚的镜状金属膜，并且公开了铝、铂、钨、钽、钼、镍、铬、银、铜、金及其合金作为可使用的金属的示例；以及
10.us2016/0279480a1，其公开了通过将催化性涂料与混合物接触而围绕高尔夫球的外表面形成的金属膜，该化合物包括：(i)包括至少一种阳离子/氧化形式的金属的至少一种水性和/或有机气溶胶；和(ii)至少一种还原剂，该金属选自由：银、金、铜、镍、锌、钴、锡、
硼、钨、和它们的组合构成的组。
11.尽管已有许多这种方案，但尚未发现具有反射性、金属性外观的高尔夫球在商业上的成功。本发明的一个目的在于提供一种以将允许广泛传播的商品化的方式提供具有反射性、金属性外观的高尔夫球的有利方式。
12.根据其各方面中的一个，本发明提供一种按照权利要求1所述的制造高尔夫球的方法。其他方面被限定在其他独立权利要求中。从属权利要求限定优选或替代的特征。
13.本发明的高尔夫球优选具有上述类型的构建；它们可以是两件式、三件式或四件式高尔夫球。
14.该高尔夫球意图用于打高尔夫，而非用于装饰或作为装饰品。因此，该高尔夫球优选满足美国高尔夫协会和/或苏格兰圣安德鲁斯皇家古老高尔夫俱乐部于2020年1月1日生效的高尔夫球规格，所述规格通过引用并入本文中。特别是，该高尔夫球优选具有下述特征：
[0015]-重量≤1.620ounces(45.93g)；和
[0016]-直径≥1.680inches(42.67mm)。
[0017]
尽管不希望受限于理论，但据信在沉积表面处沉积平均厚度≥0.05μm且≤0.5μm的银层、特别是通过混合镀银溶液和还原性溶液，导致与其他类型的反射层相比对在使用该高尔夫球时损伤更具抗性的银层。当高尔夫球被高尔夫球杆击打时，银层预计会经历冲击和变形，在这种情况下，因此这种抗损伤、例如开裂或剥落的能力改善了为高尔夫球提供稳定质量的能力，特别是以一种与标准制造技术兼容的方式。使用相对少量的银也避免了不必要的使用资源。银层的平均厚度≥0.05μm且≤0.5μm、优选≥0.06μm或更优选≥0.07μm对于提供适当水平的光反射率是有利的。银层的平均厚度有利地≤0.20μm、优选≤0.15μm且更优选≤0.12μm且甚至更优选≤0.10μm；据信更大的厚度并未显著改善银层的性能或外观。特别优选的银层的平均厚度≥0.07μm且≤0.12μm。如本文中所用，术语“银层的平均厚度”的意思是如果构成银层的所有银都以恒定的厚度存在于沉积表面处则银层将具有的厚度。优选地，银层的实际厚度的偏差小于平均厚度的
±
10％、更优选小于平均厚度的
±
5％。
[0018]
银层优选地通过将在溶液中包括银离子的镀银溶液与当与所述镀银溶液组合时引发所述银离子的析出的还原性溶液组合来沉积。一般而言，这种类型的银沉积依赖组合和/或混合：i)由镀银溶液提供的溶液中的银盐、优选硝酸银、例如含氨的硝酸银；和ii)由还原性溶液提供的还原剂、优选糖与碱、优选氢氧化钠、特别是含氨的氢氧化钠的组合。镀银溶液和/或还原性溶液可包含特别是选自润湿剂和非成垢剂的一种或多种添加剂。在还原性溶液中包括非成垢剂是特别优选的；这促进了形成银层的高反射性表面。银溶液优选是含氨的硝酸银溶液、特别是硝酸银的浓度在每升200至300g agno3的范围内且氨浓度为每升90至140g氨。
[0019]
可同时或顺序从各自的喷嘴朝向沉积表面喷洒镀银溶液和还原性溶液以便在沉积表面处沉积银层。或者，沉积银层可包括将沉积表面浸渍在镀银溶液中并随后朝向沉积表面喷洒还原性溶液。
[0020]
在沉积银层之前，沉积表面优选进行活化和/或敏化。在沉积银层之前，沉积表面优选进行活化和/或敏化，活化优选在敏化之前实施。优选的顺序是：活化；用去离子水润洗；敏化；用去离子水润洗；沉积银层。优选地，活化沉积表面包括用活化溶液喷洒沉积表
面；尽管如此，但通过将沉积表面浸渍在活化溶液中来活化也是可行的。类似地，敏化沉积表面优选包括用敏化溶液喷洒沉积表面，但通过将沉积表面浸渍在敏化溶液中来活化也是可行的。用去离子水润洗优选通过喷洒来实施。
[0021]
活化溶液优选包括碳基活化剂。如本文中所用，术语“碳基活化剂”意指基于碳的分子或化合物，而非例如是硅烷或基于硅的其他分子或化合物。优选的活化剂是单宁酸；作为单宁酸的衍生物或结构类似的其他分子或化合物可被用作活化剂。活化溶液可包括≥5g/l和/或≤100g/l的活化剂，特别是在这是单宁酸时；30g/l的单宁酸为本文中描述的方法提供了特别有利的活化溶液。优选地，经活化的沉积表面在活化之后、特别是在任何敏化之前和在沉积银层之前用去离子水润洗。
[0022]
敏化溶液优选包括水溶液中的锡(ii)离子、特别是水溶液优选稳定水溶液中的二氯化锡。浓度在每升3至12g二氯化锡的范围内提供了适当的敏化溶液。优选地，经敏化的沉积表面在敏化之后和在沉积银层之前用去离子水润洗。
[0023]
半透明保护层可通过特别是藉由喷洒而沉积在银层上方的外部涂层来提供。这对于两层的高尔夫球特别有利，因为在这种情况下银层可沉积在覆盖层上方，并且随后用外部涂层覆盖。这促进了在制造过程中引入银层。或者，半透明保护层可通过覆盖层来提供；这对于三层或四层的高尔夫球特别有利，因为银层可沉积在覆盖层之一上，并且随后由另一覆盖层所覆盖。这对于银层提供了增加的保护。半透明保护层可以是透明的；这是说当通过保护层观察时其实质上没有赋予反射性银层额外的颜。或者，半透明保护层可以是有颜的，从而当通过保护层观察时其赋予反射性银层额外的颜。
[0024]
沉积的银层在沉积其上面的保护层之前可用偶联剂进行处理。偶联剂可促进银层和其上层之间的粘附；其可选自硅烷、铝酸盐、泰坦菊石、锆酸盐和它们的混合物。偶联剂优选通过喷洒来施加，但浸涂也是可行的。
[0025]
银层的反射性表面优选具有≥92.0％、更优选≥93.5％、甚至更优选≥94.0％的光反射率；这提供了适当水平的反射。银层的光反射率优选≤97.0％；这在无需过度复杂的沉积技术或反射结构的情况下提供了良好的反射性。除非另外指明，否则本文中所称的光反射率在540nm下测量。高尔夫球的光反射率通常小于银层的反射性表面的光反射率；这通常是因为在银层上方的一层或多层的吸收。优选地，高尔夫球具有≥88.0％、≥89.0％、≥90.0％或≥92.0％和/或≤98.0％或≤95.0％的光反射率。≥90.0％且≤96.0％的光反射率为高尔夫球提供了特别良好的可见性，特别是在半透明保护层是透明的情况下。特别是在半透明保护层有颜的情况下，高尔夫球的光反射率可更低。
[0026]
将银层布置成覆盖沉积表面的表面积的至少80％且优选至少90％进一步有利于高尔夫球良好的可见性。
[0027]
借助于非限制性示例，暴露的高尔夫球的沉积表面：
[0028]
i)通过浸渍在单宁酸的稀释溶液(浓度为30g/l的单宁酸)中来活化；ii)随后通过用去离子水喷洒来润洗；iii)随后通过用新鲜制备且稳定的二氯化锡水溶液(浓度为7g/l的二氯化锡)喷洒来活化；iv)随后通过用去离子水喷洒来润洗；v)随后同时用镀银溶液和还原性溶液喷洒以在沉积表面处沉积银层。
[0029]
一旦干燥，测量银层的反射性表面的光反射率。随后将银层溶解并通过滴定来测定溶解的银的量。据此，在沉积表面的表面积和银层厚度恒定的基础上推导出银的重量(以
g/m2)和银层的平均厚度。结果示出在表1中。
[0030]
表1：
[0031]
540nm下银层的光反射率银层的重量银层的厚度95.5％915.3g/m20.087μm
[0032]
高尔夫球的银层可覆盖有上方的、保护性半透明的、清晰或着的涂层以提供供使用的反射性高尔夫球。
[0033]
以下述方式对厚度不同但其他相同的银层实施抗损伤性测试：
[0034]
i)通过顺序用30g/l单宁酸水溶液活化、用蒸馏水润洗、用10g/l二氯化锡水溶液敏化、和用蒸馏水润洗来制备清洁的玻璃测试基板；ii)随后通过喷洒水性硝酸盐溶液和水性还原性溶液将银层沉积在制备的基板的表面上；iii)然后银层使用温暖的空气进行干燥并进行抗损伤性测试。
[0035]
抗损伤性测试由手动但牢固地将胶带压在银层的暴露表面上、随后将胶带从银层上拉开、然后检查银层和胶带构成。以相同的方式将胶带与每个银层接触并拉开。结果示出在表2中。
[0036]
表2
[0037]

技术特征：

1.一种制造高尔夫球的方法，所述高尔夫球包括核和围绕所述核的至少一个覆盖层，所述方法包括：a)在所述高尔夫球的沉积表面处沉积平均厚度≥0.05μm且≤0.5μm的银层以提供反射性银层；和b)用半透明保护层覆盖所述反射性银层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述沉积银层包括沉积平均厚度≥0.05μm且≤0.12μm的银层。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在沉积所述银层之前，所述沉积表面进行活化和/或敏化，特别是顺序地进行活化、用去离子水润洗、进行敏化、并再次用去离子水润洗。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述沉积表面用水溶液中的包括单宁酸的活化剂进行活化。5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述沉积表面用水溶液中的包括锡(ii)离子的敏化剂、特别是稳定水溶液中的二氯化锡进行敏化。6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中沉积所述银层包括从水性镀银溶液在所述沉积表面处沉积所述银层，优选地通过将在溶液中包括银离子的镀银溶液与当与所述镀银溶液组合时引发所述银离子的析出的还原性溶液组合来沉积所述银层，更优选地其中沉积所述银层包括通过将在溶液中包括银离子的镀银溶液与当与所述镀银溶液组合时引发所述银离子的析出的还原性溶液组合来沉积所述银层，并且在其中沉积所述银层选自：a)通过同时或顺序从各自的喷嘴朝向所述沉积表面喷洒所述镀银溶液和所述还原性溶液来沉积所述银层；和b)通过将所述沉积表面浸渍在所述镀银溶液中并随后朝向所述沉积表面喷洒所述还原性溶液来沉积所述银层。7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述沉积表面是所述至少一个覆盖层的表面。8.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述半透明保护层选自：a)包括特别是通过模制而沉积在所述银层上方的覆盖层的半透明保护层；和b)包括特别是通过喷洒而沉积在所述银层上方的外涂层的半透明保护层。9.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述反射性银层具有≥92.0％且≤97.0％的540nm下的光反射率。10.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述高尔夫球具有≥90.0％且≤96.0％的540nm下的光反射率。11.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述银层覆盖所述沉积表面的表面积的至少80％、且优选至少90％。12.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述高尔夫球的沉积表面是所述高尔夫球的覆盖层的凹表面。13.一种高尔夫球，包括：-平均厚度≥0.05μm且≤0.5μm、优选平均厚度≥0.05μm且≤0.12μm的银层；和
‑
设置在所述银层上方的半透明保护层。14.根据权利要求13所述的高尔夫球，其中所述银层设置在所述高尔夫球的覆盖层的凹表面处。15.平均厚度≥0.05μm且≤0.5μm、优选平均厚度≥0.05μm且≤0.12μm的银层作为高尔夫球的反射性银层以：i)优化所述高尔夫球的光反射率和/或ii)在用所述高尔夫球打高尔夫时优化所述银层的耐久性的用途。

技术总结

反射性高尔夫球包括特别是通过镀银溶液的还原而沉积的、平均厚度≥0.05μm且≤0.5μm的银层、和设置在所述银层上方的半透明保护层。层。

技术研发人员：

阿兰

受保护的技术使用者：

索尔凯姆有限公司

技术研发日：

2020.12.24

技术公布日：

2022/11/1