专利名称：一种高尔夫球的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及高尔夫球，更具体地，涉及具有球芯且暴露于高温之后仍保持自身性能特征的一种高尔夫球。
背景技术：
高尔夫球发展的历史非常悠久，从缠绕式(wound)高尔夫球到实心两件式(two piece)高尔夫球以及多层高尔夫球。由于质量的稳定性和诸如减少球杆击球旋转而行进更长距离的性能优势，橡胶球芯逐渐取代了缠绕式球芯。具有包含热塑性材料，例如离聚物(ionomer)材料，的多个层的多层高尔夫球将高尔夫球工艺带入了新的水平。典型地，由融合在一起的不同材料制成的多个薄层增加了额外的特征，如降低离开球座时的旋转但增加在草地上时的旋转。例如，多个层中的一层可以是以覆盖层形式的硬离聚物，而软弹性体材料形成用作外表层的那一层。典型地使用离聚物层的薄层，这是由于离聚物具有相对较低的弹性，尤其是与典型地用于形成球芯或球芯的多个层的橡胶相比时。然而，高度中和的离聚物，如那些由DuPont 研发的高度中和的离聚物，与橡胶材料的弹性相比具有相当的或甚至更好的弹性。这些高度中和的离聚物可以代表高尔夫球球芯创新的下一阶段。包含热塑性材料的高尔夫球球芯在质量上比热固性橡胶球芯更加稳定。使用热塑性树脂，如高度中和的离聚物，用于高尔夫球球芯的一个限制是，环境温度对高尔夫球球芯的形状和性能的影响。飞行距离是评价高尔夫球性能的一个重要指标。飞行距离受三个主要因素影响 “初速度”、“旋转速度(spin rate)”和“发球角度(launch angle)”。初速度是影响高尔夫球飞行距离的主要物理特性之一。恢复系数(coefficient of restitution, COR)是高尔夫球初速度的替换参数，并且温度会影响COR。COR通常定义为物体在撞击之前和之后速度之比。COR为1时是完美的弹性碰撞，其中没有能量因碰撞而损失；COR为0时是完美的非弹性碰撞，其中所有能量在碰撞中耗散。美国高尔夫协会(UnitecKtates Golf Association, USGA)将M摄氏度设定为用于测量高尔夫球物理特性和性能特征的标准温度，为了遵守 USGA的规定和规章，将M摄氏度作为标准温度，当温度低于或高于M摄氏度时，高尔夫球的物理特性，包括C0R，将受到影响。例如，COR与环境温度明显地呈正向关系，所以高尔夫球在寒冷天气中通常飞行得更短。相类似的，性能受长期暴露于高温的影响。由于许多高尔夫球员的习惯，高尔夫球可能经常长期暴露于高温。例如，许多高尔夫球员倾向于将高尔夫球放置在他们的高尔夫球袋中并放置在他们的汽车后备箱中。高尔夫球员可能居住在这样的区域中，即白天温度、 甚至夜晚温度经常超过30摄氏度，尤其是在夏天的白天时。在汽车后备箱中，温度可能更长时间地达到50摄氏度。当更长时间地暴露于相对较高的环境温度时，高尔夫球倾向于失去他们原有的性能特征。球芯或表层(cover layers)的材料可能扭曲或失去它们的形状，尤其是当温度在相对较高的环境温度和相对较低的环境温度之间循环时，如环境温度在一天的过程中变化。这导致距离和球感的损失。因此，本领域中需要一种即使暴露于相对较高的环境温度之后也能维持其性能特征的高尔夫球。
实用新型内容一方面，本实用新型提供一种高尔夫球，包含球芯，所述球芯包含热塑性材料； 包裹所述球芯形成内球的中间层，所述中间层包含热固性材料；以及包裹所述内球的表层 (cover)，其中所述高尔夫球满足下列要求(1)当所述内球保持在M摄氏度的环境中至少约8小时时，在10-130kg的载荷下，所述内球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量(deflection amount)，(2)当所述内球保持在约50摄氏度的环境中至少约8小时时，在10_130kg的载荷下，所述内球具有第二偏差量，其中第二偏差量与第一偏差量之比介于约1. 05和约1. 15 之间，以及(3)在40m/s时，所述球芯的恢复系数大约落在0. 79和0. 89之间，并高于所述高尔夫球的恢复系数。另一方面，本实用新型提供一种高尔夫球，包含球芯，所述球芯包含热塑性材料； 包裹所述球芯形成内球的中间层，所述中间层包含热固性材料；以及包裹所述内球并在自身外表面上具有多个凹坑的表层，其中所述高尔夫球满足下列要求(1)当所述内球保持在M摄氏度的环境中至少约8小时时，在10-130kg的载荷下，所述内球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量，⑵当所述内球保持在50摄氏度的环境中至少约8小时时，在10-130kg的载荷下，所述内球具有第二偏差量，第二偏差量与第一偏差量之比介于约1.05和约1. 15之间，(3)在40m/s时，所述球芯的恢复系数大约落在0.79和0.89之间，并高于所述高尔夫球的恢复系数，以及(4)所述凹坑具有550mm3-800mm3的总体积。通过下面的附图及详细的说明，对于本领域技术人员来说，本实用新型另外的系统、方法、特征和优点会是或者会变得显而易见。该说明书试图在本实用新型范围内包括所有那些另外的系统、方法、特征和优点，并且使其受权利要求的保护。
参考下面的附图和说明，可以更好地理解本实用新型。附图中的部件不一定按比例绘制，而是重点用于说明本实用新型的原理。而且，在不同的视图中，相同的附图标记标示相应的部分。图1是高尔夫球的透视图；图2是图1所示高尔夫球的第一实施例的截面图，该截面是沿图1中的线2-2的截面；以及图3是图1所示高尔夫球的第二实施例的截面图。
具体实施方式
图1表示根据本实用新型的实心高尔夫球100的透视图。高尔夫球100总体上是球形的，在高尔夫球100的表面上具有多个凹坑102。可以在高尔夫球100的表面上提供任意数量的凹坑102。在某些实施例中，凹坑102的数量可以在约250至约500的范围内。 在某些实施例中，凹坑102的数量可以在约300至约400的范围内。在某些实施例中，凹坑 102的数量可以在约300至约450的范围内。凹坑102可以以任意式样布置在高尔夫球100 的表面上。尽管图中表示为实质上的半球状，但凹坑102还可以具有现有技术中公知的任意形状，如椭圆形、多边形等等。尽管在某些实施例中，凹坑102可以是从高尔夫球100表面延伸出来的突起，然而凹坑102典型地是高尔夫球100表面中的凹进(indentations)。每个凹进限定一个体积。例如，如果凹坑是表面中的半球状凹进，则由凹坑刻出的并由表示无凹坑存在时高尔夫球100的表面所在位置的假象线所界定的空间具有半球体的体积，或者为2/3 π r3，其中r为半球体的半径。在某些实施例中，所有凹坑102可以具有相同的直径或半径。在其他实施例中，凹坑102可以具有不同的直径或半径。在某些实施例中，每个凹坑可以具有从预先选定的直径/半径的组中选择的直径或半径。在某些实施例中，预先选定的直径/半径的组中不同直径/半径的数量可以在3到6的范围内。在某些实施例中， 具有最大直径/半径的凹坑102的数量大于具有任何其他半径/直径的凹坑的数量。换句话说，在这样的实施例中，最大的凹坑多于任何其他尺寸的凹坑。高尔夫球100的表面上所有凹坑102的体积的总和是总凹坑体积。在一个实施例中，总凹坑体积是约550mm3-约800mm3。在某些实施例中，总凹坑体积可以在约600mm3至约800mm3的范围内。在内部，高尔夫球100总体上构造为多层实心高尔夫球。换句话说，将多层材料融合或压缩在一起形成球。如图2所示，高尔夫球100的一个实施例包括球芯104、表层108 和夹在球芯104和表层108之间的中间层106。球芯104和中间层106 —起可以被认为是 “内球”。球芯104可以包括任意数量的材料。在某些实施例中，球芯104可以包括热塑性材料或热固性材料。球芯104的热塑性材料可以是离聚物树脂、高度中和的酸聚合物组合物、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、以及它们的组合。在一个实施例中，球芯104包含离聚物树脂。例如，球芯104可以包括HPF和Suriyn (皆可从杜邦公司(E. I. Dupont de Nemours andCompany)购得)，以及 IOTEK (可从埃克森公司(Exxon Corporation)购得)。为了增加C0R，球芯104的一种组合物包括HPF作为主组分，Suriyn 和/或IOTEK 作为可选的子组分。以球芯104的主组分为100重量份计，球芯104的任何子组分的量可以是0-40重量份，或者在某些实施例中，是0-10重量份。球芯104可以使用本领域中任何公知的方法来制造，如热压成型或注射成型。本实用新型的球芯104可以是单层或多层结构，除了前面提到的材料，还可以使用任何其他材料来制造球芯104。在某些实施例中，选择球芯104的材料以使球芯104的COR大于 0.750。在某些实施例中，在40m/s时，球芯104的COR在约0.79和0.89的范围内。在某些实施例中，球芯104的COR高于高尔夫球100作为整体时的C0R。[0024]在某些实施例中，球芯104的直径可以在约19. Omm至约37. Omm的范围内。在某些实施例中，球芯104的直径可以在约19. Omm至约32mm的范围内。在某些实施例中，球芯 104的直径可以在约21. Omm至约35. Omm的范围内。在某些实施例中，球芯104的直径可以在约23. Omm至32. Omm的范围内。在图2所示的实施例中，中间层106覆盖并实质上包裹球芯104。中间层106具有朝向球芯104的外表面的内表面。在图2所示的实施例中，中间层106的外表面朝向表层 108的内表面。中间层106可以具有任意厚度。在一个实施例中，中间层106的厚度可以在约3mm至约Ilmm的范围内。在一个实施例中，中间层106的厚度可以在约4mm至约IOmm 的范围内。中间层106可以包括热固性材料。在某些实施例中，热固性材料可以是橡胶组合物。在某些实施例中，橡胶组合物的基橡胶可以包括1，4_顺-聚丁二烯(1， 4-cis-polybutadiene)、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、天然橡胶、以及它们的组合物。为了增加内球的弹性，1，4_顺-聚丁二烯可以用作橡胶组合物的基橡胶。可选地，1， 4-顺-聚丁二烯可以用作中间层106的基础材料，将附加材料添加至该基础材料中。在某些实施例中，以橡胶组合物为100重量份计，1,4-顺-聚丁二烯的量至少是50重量份。添加剂，如交联剂和具有较大比重的填充剂，可以添加至橡胶组合物中。合适的交联剂可以选自由过氧化物、二丙烯酸锌(zinc diacrylate)、丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌和甲基丙烯酸镁组成的组。为了增加橡胶组合物的弹性，可以使用丙烯酸锌。然而，为了增加对长期暴露于相对较高的环境温度的抵抗力，可以使用过氧化物作为交联剂。具体地，当球芯 104由高弹性热塑性材料制成时，当中间层106由过氧化物交联的聚丁二烯材料制成时，高尔夫球100无论是否长期暴露于相对较高的环境温度中其性能都能得以维持。例如，当中间层106由过氧化物交联的聚丁二烯材料制成、且球芯104可以包括高弹性热塑性材料时，高尔夫球100可以存放在M摄氏度下至少约8小时。当高尔夫球100 存放在约M摄氏度的环境中至少约8小时时，在约IOkg-约130kg的载荷下，内球(球芯 104和中间层106)可以具有2. 2mm-约3. 2mm的第一偏差量。当同一球存放在约50摄氏度的环境中至少约8小时时，高尔夫球100可以具有不同的偏差，即第二偏差量。第二偏差量与第一偏差量之比介于约1.5-约1. 15之间。在表1中，对多种高尔夫球提供了多种COR和偏差测量。示例球是根据本实用新型制造的。在示例球中，球芯104包括HPF2000，一种甲基丙烯酸(MAA)酸基已经被镁离子完全中和的杜邦离聚物树脂。中间层106包括BR化合物，一种过氧化物交联的聚丁二烯材料，其具体组分表示在表2中。示例球的性能与两个传统球进行比较比较球1，其整个内球包括HPF2000 ；比较球2，其整个内球包含Surlyn8940，一种杜邦离聚物树脂-乙烯/甲基丙烯酸酸^thylene/methacrylic acid, E/MAA)共聚物，其中MAA酸基已经被钠离子部分中和。表1 示例球的性能与传统球的比较
权利要求1.一种高尔夫球，其特征在于，包含 球芯，所述球芯包含热塑性材料；包裹所述球芯形成内球的中间层，所述中间层包含热固性材料；以及包裹所述内球的表层，其中所述高尔夫球满足下列要求(1)当所述内球保持在M摄氏度的环境中至少约8小时时，在10-130kg的载荷下，所述内球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量，(2)当所述内球保持在约50摄氏度的环境中至少约8小时时，在10-130kg的载荷下， 所述内球具有第二偏差量，其中第二偏差量与第一偏差量之比介于约1.05和约1. 15之间， 以及(3)在40m/s时，所述球芯的恢复系数大约落在0.79和0. 89之间，并高于所述高尔夫球的恢复系数。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，所述球芯的直径为19mm-32mm。
3.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，所述中间层的厚度为3mm-llmm。
4.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，所述中间层的厚度为4mm-10mm。
5.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，所述表层包含包裹所述内球的内表层和包裹所述内表层的外表层；所述外表层的邵氏D硬度小于内表层的邵氏D硬度。
6.根据权利要求5所述的高尔夫球，其特征在于，所述内表层包含邵氏D硬度为45-65 的外表面；所述外表层包含邵氏D硬度为40-60的外表面。
7.一种高尔夫球，其特征在于，包含 球芯，所述球芯包含热塑性材料；包裹所述球芯形成内球的中间层，所述中间层包含热固性材料；以及包裹所述内球并在自身外表面上具有多个凹坑的表层，其中所述高尔夫球满足下列要求(1)当所述内球保持在M摄氏度的环境中至少约8小时时，在10-130kg的载荷下，所述内球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量，(2)当所述内球保持在50摄氏度的环境中至少约8小时时，在10-130kg的载荷下，所述内球具有第二偏差量，第二偏差量与第一偏差量之比介于约1.05和约1. 15之间，以及(3)在40m/s时，所述球芯的恢复系数大约落在0.79和0. 89之间，并高于所述高尔夫球的恢复系数，以及(4)所述凹坑的总体积为550mm3-800mm3。
8.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述凹坑的总数为250-500。
9.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述凹坑的总数为300-450。
10.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述凹坑的总体积为600mm3-800mm3o
11.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述凹坑有3-6种不同的直径。
12.根据权利要求11所述的高尔夫球，其特征在于，具有最大直径的凹坑的数量大于各具有较小直径的任意其他凹坑的数量。
13.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述球芯的直径为19mm-32mm。
14.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述中间层的厚度为3mm-llmm。
15.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述中间层的厚度为4mm-10mm。
16.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述表层包含包裹所述内球的内表层和包裹所述内表层的外表层；所述外表层的邵氏D硬度小于内表层的邵氏D硬度。
17.根据权利要求16所述的高尔夫球，其特征在于，所述内表层包含邵氏D硬度为 45-65的外表面；所述外表层包含邵氏D硬度为40-60的外表面。
专利摘要一种高尔夫球，其在暴露于高环境温度之后能维持其性能特征。球芯包括热塑性材料。球芯由包含过氧化物交联的聚丁二烯的中间层围绕。还提供具有凹坑的单层表层或双层表层。
文档编号A63B37/08GK202199049SQ20112004070
公开日2012年4月25日 申请日期2011年2月17日 优先权日2010年2月19日
发明者刘振泰, 周建新, 壁下裕, 市川八州史, 成昕, 石井秀幸 申请人:耐克国际有限公司