一种高尔夫球的制作方法

专利名称：一种高尔夫球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种包含高度中和的酸聚合物的混合物的高尔夫球。本实用新型还涉及一种包含高度中和的酸聚合物与离聚物型母料中的添加剂的混合物的高尔夫球。本实用新型还涉及一种制造包含高度中和的酸聚合物与包含添加剂的离聚物型母料的混合物的产品、尤其是高尔夫球的方法，以及制造这种混合物的方法。
背景技术：
高尔夫球是一种重要的体育用品，其随着技术的变化而变化。例如，球最早由木头制成，之后通过将煮过软化的羽毛填充到皮革囊中制成。通常，将囊涂成白色并且在烘干后拉紧。然而，由于用羽毛制成的球容易吸收水分而开裂，所以打一轮比赛需要许多球。而且，与木制球相比，这些用羽毛制成的球更昂贵。直到古塔波胶(gutta percha)球制成前,都在一直使用羽毛和木头制成的球。古塔波胶球相对便宜并且容易制造。而且，与羽毛制成的球相比，古塔波胶球相当耐用，而且由于可以容易地使表面变粗糙以提高飞行特性，所以性能良好，因而很受欢迎。然而，这种球表现出在飞行中破碎的可能性。随后，包含其它弹性材料的高尔夫球被开发出来。例如，开发出一种具有橡胶球芯和紧紧围绕球芯缠绕的弹力线的高尔夫球。起先用古塔波胶覆盖绕线，但是后来用巴拉塔树胶(balata)覆盖。然而，覆盖巴拉塔树胶的高尔夫球经常被击球不太熟练的球手们损
坏。因此，更硬的表层、具体说是包括含有丨少林 (Surlyn )化合物或聚氨酯化合物的表
层被开发出来。利用具有适于制造 高质量、高性能、买得起的高尔夫球的特性和特征的塑料和聚合物材料，高尔夫球的内部结构也有所进步。具体地，已经开发出具有适于高尔夫球制造的特性和特征的聚合物材料。这些聚合物材料包括聚氨酯和离聚物材料，其中离聚物材料包括高度中和的酸聚合物。混合材料也用于制造其它产品。聚合材料的混合物经常包含其他成分，通常称为添加剂，它调节高尔夫球和其他产品的性能和特点以达到从单一材料或单独的聚合物中无法获得的性能和特点。然而，如果不是不可能的话，制造商们所寻求制造的许多材料的混合物很难成功，因为材料之间不相容或不容易结合。具体地，高度中和的酸聚合物通常难以混合，而且一些添加剂不易与高度中和的酸聚合物混合。因此，需要一种包含具有通过混合聚合材料和添加剂成分获得的性能和特点的层的高尔夫球。进一步的，需要一种制造包含高度中和的酸聚合物与难以与高度中和的酸聚合物组合的添加剂的混合物的产品、尤其是高尔夫球的方法，以及混合高度中和的酸聚合物与这些添加剂的方法。

实用新型内容本发明的目的在于提供一种包含具有通过混合聚合材料和添加剂成分获得的性能和特点的层的高尔夫球。本实用新型通过以下技术方案实现此目的:一种高尔夫球，包含:内球芯层，其直径在24mm到28mm之间，并具有45到55之间的表面邵氏D硬度；包围内球芯层的外球芯层，厚度在5mm到9mm之间，并具有50到60之间的表面邵氏D硬度，并且包含聚丁二烯橡胶；以及包围外球芯层的表层；其中，外球芯层的表面硬度高于内球芯层的表面硬度。一方面，本实用新型涉及一种包含高度中和的酸聚合物的混合物的高尔夫球。具体说，此混合物包含离聚物型母料。高尔夫球层包含具有第一维卡软化温度和第一比重的第一高度中和的酸聚合物、具有第二维卡软化温度和第二比重的第二高度中和的酸聚合物、以及具有第三维卡软化温度的包含添加剂和离聚物树脂的离聚物型母料的混合物。维卡软化温度之间差值的绝对值不超过约15° C，比重之间差值的绝对值不超过约0.015。另一方面，本实用新型涉及一种制造包含高度中和的酸聚合物的混合物的产品、尤其是高尔夫球的方法。具体说，本实用新型涉及一种制造包含高度中和的酸聚合物与离聚物型母料的混合物的高尔夫球的方法，以及制造这种混合物的方法，该方法包含混合高度中和的酸聚合物与包含添加剂的离聚物型母料、控制混合物中高度中和的酸聚合物与离聚物成分之间的软化温度差值、以及控制高度中和的酸聚合物之间的比重差值。本实用新 型通过控制高度中和的酸聚合物和离聚物树脂的维卡软化温度及比重，同时加入添加剂作为离聚物型母料的一部分，提供一种包含具有通过混合聚合材料和添加剂成分获得的性能和特点的层的高尔夫球，即不仅能产出优良的产品质量，同时也能简化加工。

参考以下附图和描述有助于更好的理解本实用新型。附图中的组成部分不一定按比例绘制，重点是为了表示本实用新型的原理。并且，在各附图中，相同的标号表示相同的部件。图1展示了根据本实用新型具有包含球芯层和表层的两件式结构的代表性的高尔夫球；图2展示了根据本实用新型具有包含球芯层、内表层和外表层的三件式结构的第二代表性高尔夫球；图3展示了根据本实用新型具有包含内球芯层、外球芯层和表层的三件式结构的第三代表性高尔夫球；和图4展示了根据本实用新型具有包含内球芯层、外球芯层，内表层和外表层的四件式结构的第四代表性高尔夫球。
具体实施方式
本实用新型总体上涉及一种包含高度中和的酸聚合物与添加剂的混合物的高尔夫球。本实用新型涉及一种包含高中和的酸聚合物的混合物的高尔夫球。具体说，混合物包含离聚物型母料。高尔夫球层包含具有第一维卡软化温度和第一比重的第一高度中和的酸聚合物、具有第二维卡软化温度和第二比重的第二高度中和的酸聚合物、以及具有第三维卡软化温度的包含添加剂和离聚物树脂的离聚物型母料的混合物。维卡软化温度之间差值的绝对值不超过约15° C，比重之间差值的绝对值不超过约0.015。本实用新型还涉及一种制造包含高度中和的酸聚合物与添加剂的混合物的高尔夫球的方法，该方法引入难以与高度中和的酸聚合物混合的添加剂作为母料的一部分、控制混合物中高度中和的酸聚合物与离聚体树脂之间维卡软化温度的差值、控制混合物中高度中和的酸聚合物与离聚体树脂之间比重的差值，本实用新型还涉及制造这种混合物的方法。混合高度中和的酸聚合物可能是困难的。诸如高度中和的酸聚合物这样的离子聚合物的性能和特征能够导致混合困难。本领域技术人员认识到的是，由于中和的羧酸盐(carboxylate)部分，即分子的极性部分在其它非极性聚合物中趋于聚集,所以高度中和的酸聚合物表现得与交联聚合物相似。然而，这些聚集物在加热时趋于分离，因而导致化合物像热塑性材料一样软化从而提供加工该被加热材料的机会。因此，为了形成混合物，通常将组成高度中和的酸聚合物的混合物的化合物进行加热以便利用最终的热塑性。然而，由于组分聚合物往往在同一条件下难以软化，所以这些化合物往往仍然难以混合，因而难以加工。当混合材料并且产生基本均匀的混合物时，控制形成混合物的高度中和的酸聚合物中的维卡软化温度差和比重差，会对遇到的加工问题有所改善。这些加工问题包括由熔化温度比混合物中其它聚合物的熔化温度更低的聚合物形成气体，以及熔化材料的分层。如果对高度中和的酸聚合物过度加热到高于混合物中其它组分需要的软化温度，则形成气体。在加工过程中形成的气体在加工产品中造成空隙。比重差使得混合比例难以控制，这导致产品中的分层和不均匀性。模制产品中的分层和不均匀性也属于加工产品的缺陷。当高度中和的酸聚合物的维卡软化温度和比重之间的差值受到控制时，这些以及其他的产品缺陷则会减少。然而，发明人发现仅控制这些参数可能无法确保产出优质产品，比如高尔夫球。例如，制造商可能寻求引入一种添加剂。如本领域技术人员认识到的，通常聚合物产品中加入了很多这样的添加剂成分，如光亮剂、颜料以及填料。然而这些添加剂中很多难以与高度中和的酸聚合物混合。此外，高度中和的酸聚合物吸收的水分使加工复杂化。发明人发现，通过加入包含添加剂的母料，可以有效的把添加剂引入到高度中和的酸聚合物(包含高度中和的酸聚合物的混合物)中。母料包含与添加剂和高度中和的酸聚合物二者都相容的离聚物。此外，离聚物不仅不吸收像高度中和的酸聚合物一样多的水分，而且比高度中和的酸聚合物更易干燥。发明人还发现，控制高度中和的酸聚合物和离聚物树脂的维卡软化温度及比重，同时加入添加剂作为离聚物型母料的一部分，不仅能产出优良的产品质量，同时也能简化加工。本领域技术人员认识到:可以以许多方式加工热塑性材料，典型的是通过注塑成型或压缩成型加工。注塑成型 是一种典型的用于制造高尔夫球的工艺。成功的注塑成型需要被模塑的组合物可流动地填充模具。因此，注塑过程中气体的形成除了导致产品中的缺陷，还将破坏该工艺并可能损坏模具和其它加工设备。同样，模制不均匀材料可能引起模具中的分布问题以及由于控制混合比的问题而造成的产品质量差。在本实用新型的一个实施例中，控制混合的聚合成分的维卡软化温度，以使温度之间的差值处于使加工混合物更容易并产出高质量的加工产品的范围内。同样要控制高度中和的酸聚合物的比重。并且，使用包含离聚物和难以与高度中和的酸聚合物混合的添加剂的母料促进混合物的形成、减少额外水分的进入产品、以及使存在的水分更容易除去。为了方便，本实用新型的实施例详细描述在高尔夫球的制造中包含2种高度中和的酸聚合物成分的混合物。然而，本实用新型涉及三元、四元、以及更高阶的高度中和的酸聚合物的混合物以及任何包含高度中和的酸聚合物的产品。通过本实用新型的阐述,本领域技术人员将能够把本实用新型的主题应用于含任意数目的高度中和的酸聚合物成分的混合物以及相关广品的制造。

了所选择的高尔夫的结构。图1展示了根据本实用新型第一实施例的高尔夫球100。高尔夫球100是两件式结构的高尔夫球。具体地，高尔夫球100包含实质上围绕球芯层120的表层110。在高尔夫球100中，球芯层120可以由高度中和的酸聚合物的混合物制造。图2展示了根据本实用新型第二实施例的高尔夫球200。高尔夫球200包含球芯层230、实质上围绕球 芯层230的内表层220、以及实质上围绕内表层220的外表层210。在一些实施例中，内表层220和球芯层230都可以包含本实用新型所述的混合的高度中和的酸聚合物。图3展示了根据本实用新型第三实施例的高尔夫球300。高尔夫球300包含内球芯层330、实质上围绕内球芯层330的外球芯层320、以及实质上围绕外球芯层320的表层310。在一些实施例中，内球芯层330和外球芯层320都可以包含混合的高度中和的酸聚合物。图4展示了根据本实用新型第四实施例的高尔夫球400。高尔夫球400包含内球芯层440、实质上围绕内球芯层440的外球芯层430、实质上围绕外球芯层430的内表层420、以及实质上围绕内表层420的外表层410。在一些实施例中，内表层420、外球芯层430、以及内球芯层440中的任何一个或全部都可以包含混合的高度中和的酸聚合物。在一些实施例中，表层包含实质上包围外球芯层420的内表层420以及实质上包围内表层的外表层410。因此，这些类型的高尔夫球中的每种高尔夫球都可以根据在此公开的方法制成。此外，可以根据在此公开的方法制成具有额外的层、例如五层或更多层的高尔夫球。除非下面另有讨论，任何在此讨论的高尔夫球总体上可以是现有技术中公知的任何类型的高尔夫球。也就是说，除非本实用新型相反地指出，高尔夫球总体上可以是高尔夫球的任何常规使用的构造，例如标准或非标准构造。标准高尔夫球是满足经美国高尔夫球协会(USGA)批准的高尔夫球规则的高尔夫球。除非另有说明，此处讨论的高尔夫球还可以由多种公知的用于高尔夫球制造的材料中的任何一种制成。此外，应该理解的是，在此公开的任何特征(包括但不限于附图中所表示的多种实施例以及多种化学式或混合物)可以根据需要与在此公开的任何其它特征相结合。本领域技术人员认识到，添加剂通常加入到高尔夫球层中以改善层的性能和特点。具体说，通常使用填料提高层的比重和硬度。填料可以是有机化合物，但通常是无机化合物。典型的无机填料包括金属(尤其是粉末态的)、金属氧化物、硫酸盐、碳酸盐、以及其他形式。然而，这些无机填料通常难以与高度中和的酸聚合物混合。因此，形成混合的高度中和的酸聚合物的困难与加入一些添加剂的困难结合，使生产产品(例如高尔夫球)成为挑战性的过程。此外，高度中和的酸聚合物是吸湿的。高度中和的酸聚合物吸收的水分在加工过程中形成空隙，例如，在注塑成型或压缩成型形成高尔夫球层的过程中。改善例如向高度中和的酸聚合物中加入填料的困难的一个方法是形成母料。本领域技术人员认识到，根据本实用新型的母料制备预期将涉及一种在高度中和的酸聚合物中的小部分形成包含高浓度添加剂的成分。然后将母料混入产品中。母料的制备需要加热高度中和的酸聚合物、混合各成分、冷却、然后粉碎产品。母料材料必须被粉碎以进行进一步加工，通常在挤出机之后的造粒机中进行。然而，粉碎的结果通常不能令人满意。尽管可使用空冷式造粒机，但它在本领域中不受青睐，因此通常使用水冷式造粒机。高度中和的酸聚合物因此而吸收在进一步加工之前难以去除的水分。在注塑过程中树脂里的水分在产品中形成空隙，同时逃逸的蒸汽可能损害设备。因此用高度中和的酸聚合物制备母料不是合适的选择。然而，发明人发现离聚物树脂中的添加剂母料提供了一种适当容易且高性价比的生产理想产品的途径。因为离聚物树脂不像高度中和的酸聚合物一样吸收水分，可以使用水冷造粒机，吸收的任何水分在进一步加工之前易于被除去。根据本实用新型，第一高度中和的酸聚合物具有第一维卡软化温度和第一比重，第二高度中和的酸聚合物具有第二维卡软化温度和第二比重，离聚物树脂具有第三维卡软化温度和第三比重。发明人发现，如果第一、第二和第三维卡软化温度之间的差值被控制在预设值(通常最小化)之内，可以促进这两种高度中和的酸聚合物和离聚物树脂的混合。因此，在本实用新型的一个实施例中，待混合的高度中和的酸聚合物和离聚物树脂之间的维卡软化温度差值的绝对值被限制 在约15° C或更小的范围内，典型约10° C或更小，更典型约8° C或更小。在其他实施例中,第一维卡软化温度、第二维卡软化温度、及第三维卡软化温度之间差值的绝对值约5° C或更小，更典型地约2° C或更小，甚至更典型地约1° C或更小。在另一方面，待混合的高度中和的酸聚合物和离聚物树脂比重之间的差值的绝对值控制在预设值范围之内，通常限制在最小。在一个实施例中，比重之间差值的绝对值限制为不超过约0.015,典型地不超过约0.010,更典型地不超过约0.005。在更典型的实施例中，维卡软化温度之间的差值和比重之间的差值二者同时被控制。在实施例中，差值可以被单独限制到任何与此差值有关的范围之内。因此，维卡软化温度之间差值的绝对值被限制在约15° C或更小，比重之间差值的绝对值被限制为不超过约0.015，典型地不超过约0.010,更典型地不超过约0.005。类似地，维卡软化温度之间差值的绝对值限制在约10° C或更小，典型地约8° C或更小，更典型约5° C或更小，更进一步典型地约2° C或更小，特别典型地约1° C或更小，同时比重之间差值的绝对值被限制为不超过约0.015,典型地不超过约0.010,更典型地不超过约0.005。根据本实用新型，通过如此处所阐述的控制维卡软化温度和比重以及将添加剂作为离聚物型母料的一部分引入，可以使通过注塑成型、压缩成型、或者符合任何适当的加工热塑性材料的方式生产出的包含含有添加剂的高度中和的酸聚合物的混合物的产品产生更少的缺陷。具体说，高尔夫球通常(至少是部分)是由热塑性材料注塑成型制造的。因此，制造高尔夫球的方法可以受益于控制待混合材料的维卡软化温度和比重的方法，以及受益于将添加剂作为离聚物型母料的一部分引入。因此，本实用新型的一个实施例涉及一种制造包含高度中和的酸聚合物与离聚物树脂的混合物的高尔夫球的方法，包含控制待混合的高度中和的酸聚合物和离聚物树脂的维卡软化温度之间的差值，控制高度中和的酸聚合物和离聚物树脂比重之间的差值，将添加剂作为离聚物型母料的一部分引入，以及将混合材料加工成高尔夫球的至少一部分。在一个实施例中，在制造高尔夫球的高度中和的酸聚合物混合物中通常使用的高度中和的酸聚合物和离聚物树脂具有约30° C到约70° C之间的维卡软化温度，典型的在约40° C到约65° C之间，更典型地在约48° C到约65° C之间。高度中和的酸聚合物是具有脂肪酸盐的二元共聚物或三元共聚物。在本实用新型的实施例中，用于形成离聚物型母料的离聚物树脂不同于出现在组成混合物的高度中和的酸聚合物中的二元共聚物或三元共聚物。离聚物树脂在结构差异及性能和特点差异上都区别于高度中和的酸聚合物。结构上，离聚物树脂是不含脂肪酸盐的共聚物，而高度中和的酸聚合物是具有脂肪酸盐的二元共聚物和三元共聚物。而盐、氢氧化物、碳酸盐或其他含金属的化合物用于在离聚体树脂和高度中和的酸聚合物中提供一些中和离子，脂肪酸盐同样被用于高度中和的酸聚合物中。因此，离聚物树脂和高度中和的酸聚合物的结构是截然不同的。这些化合物的性能和特点也截然不同。离聚物树脂是不吸湿的，但是高度中和的酸聚合物因为脂肪酸盐的存在通常是吸湿的。根据本实用新型提供的信息和教导，本领域技术人员将能够辨别离聚物树脂和高度中和的酸聚合物。如此处所阐述，在本实用新型的实施例中，高度中和的酸聚合物和离聚物树脂的比重受到控制。在本实用新型的一些实施例中，离聚物型母料包含填料(典型地是增密剂)作为添加剂。因此，通常情况下，在本实用新型的实施例中，无机填料的比重大于任何聚合物(例如，高度中和的酸聚合物和 离聚物树脂)的比重。在其他的实施例中，无机填料的比重大于聚合物比重的总和。典型地，实施例针对具有包含混合的高度中和的酸聚合物的球芯层的高尔夫球。更典型地，高尔夫球的内球芯层包含混合的高度中和的酸聚合物。具体地，球芯或内球芯层通过注塑成型制成。为了方便，本实用新型的实施例将在此具体说明有关3件式或4件式球的球芯层或内球芯层的制造的实施例。然而，根据在此提供的信息和教导，本领域技术人员将能够设计出具有更多或不同层的球。一个实施例涉及一种3件式高尔夫球，具有球芯层230或内球芯层330、实质上包围各自内层的内表层220或外球芯层320,以及实质上包围各自内层的外表层210或表层310。另一个实施例涉及一种四件式高尔夫球，包含内球芯层440 ;实质上包围内球芯层的外球芯层430 ;实质上包围外球芯层的中间或内表层420,以及实质上包围内表层的外表层410。典型地，在本实用新型实施例的这些3件式和4件式球的结构中，球芯层或内球芯层包含的混合物包含具有约48° C到约65° C的第一维卡软化温度的第一高度中和的酸聚合物、具有约48° C到约65° C的第二维卡软化温度的第二高度中和的酸聚合物、以及包含添加剂和具有约48° C到约65° C的第三维卡软化温度的离聚物树脂的离聚物型母料，第一、第二、第三维卡软化温度及离聚物树脂之间差值的绝对值被控制在约15° C以内。在本实用新型的又一典型实施例中，内球芯层包含的混合物包含具有第一比重和第一维卡软化温度的第一高度中和的酸聚合物、具有第二比重和第二维卡软化温度的第二高度中和的酸聚合物、以及包含添加剂和具有第三维卡软化温度和第三比重的离聚物树脂的离聚物型母料，第一、第二、第三维卡软化温度之间的差值的绝对值和第一、第二、第三比重之间的差值的绝对值被控制在预设值以内，从而促进形成包含高度中和的酸聚合物的混合物的热塑性内球芯层。更典型地，维卡软化温度之间差值的绝对值不超过约15° C，比重之间差值的绝对值不超过约0.015。更典型地，对于第一和第二高度中和的酸聚合物，第一维卡软化温度和第二维卡软化温度之间差值的绝对值小于约5° C。通常，本实用新型实施例的内球芯层具有约0.85到约1.1之间的比重，典型的在约0.9到约1.1之间。在实施例中，通过调节比重来调整惯性矩(MOI)以影响球的旋转速率。将内球芯层的比重降低到小于外层的比重会增加MOI并减小旋转速率。可选择地，增加内球芯层的比重会减少MOI并增大旋转速率。根据在此提供的信息和教导，本领域技术人员能够选择混合物的比重以提供所需的Μ0Ι，而且能够控制混合物中的高度中和的酸聚合物的比重以形成构成无缺陷产品的均匀混合物。在实施例中，通常用厚的热固性外球芯层保护热塑性的内球芯层。通常外球芯层的厚度在约5mm到约9mm之间。此外，为具备良好的飞行性能，内有内球芯层的外球芯层具有高回弹系数(C0R)。回弹系数通常至少是约0.8。为具备中铁杆或短铁杆击球时的良好旋转速率，外表层具有低弯曲模量，通常低于约1000磅/平方英寸(psi)。本实用新型的实施例还包括4件式高尔夫球，其中内表层具有高邵氏D硬度(通常至少约60)以减少长击杆击球的旋转速率。具体地，为具备良好的惯性矩，内球芯层比热固性外球芯层具有更大的比重。本实用新型的实施例·同样包含弯曲模量低于IOOOpsi的交联热塑性塑料，以提供中铁杆或短铁杆击球时的良好旋转速率。除非另有说明，这里所使用的维卡软化温度、压缩变形、硬度、COR以及弯曲模量如下测量:维卡软化温度:根据ASTM D-1525测量。压缩变形:压缩变形在这里表示在一个力下，高尔夫球或部分高尔夫球的变形量。具体地，当力从IOkg增加到130kg时，压缩变形值为130kg力下的高尔夫球或部分高尔夫球的变形量减去IOkg力下的高尔夫球或部分高尔夫球的变形量。例如，高尔夫球在IOkg力下变形0.5mm和在130kg力下变形5.0mm具有4.5mm的压缩变形。硬度:通常根据ASTM D-2240测量高尔夫球层的硬度，但是，其是在模制高尔夫球的曲面上的台脊区上进行测量。测量COR的方法:高尔夫球以40米/秒的初速度从空气炮射向距空气炮1.2米远的钢板。速度监控装置距离炮0.6至0.9米。高尔夫球撞击板后回弹经过速度监控装置。COR为返回速度与初始速度之比。[0066]弯曲模量:根据ASTM D-790测量。在内球芯层440具有高弹力的实施例中，高尔夫球400具有良好的飞行性能。因此在本实用新型的实施例中，内部具有内球芯层440的外球芯层430通常具有至少约0.80的回弹系数，典型地具有至少约0.81的回弹系数，更典型地具有至少约0.82的回弹系数。在一些实施例中，内球芯层440具有第一回弹系数，高尔夫球400具有第二回弹系数，并且第一回弹系数大于第二回弹系数。通常第一回弹系数至少比第二回弹系数大约0.01。虽然也可以使用压缩成型工艺，但是内球芯层440典型地通过注塑成型工艺制成。在注塑成型工艺过程中，注塑机的温度典型地设定在大约190° C到大约220° C的范围内。然而，在注塑成型工艺之前，第一和第二高度中和的酸聚合物、其混合物、离聚物树脂、以及离聚物型母料应该被保存在防潮包装内，或应该用干气(通常是空气)处理以减少湿度。化合物中的水分将引起产品中的空隙。高度中和的酸聚合物的干燥条件通常要求2到24小时约50° C以下的干燥空气吹拂。由于离聚物树脂不吸收像高度中和的酸聚合物一样多的水分，离聚物树脂的干燥条件没有那么严格，如果离聚物型母料中的离聚物树脂的水分含量不太高，可以不必进行干燥。高度中和的酸聚合物的含水量大于2000ppm则可能有必要使用真空以及加热去除水分。为了制造无水分导致的缺陷的产品，含水量应该不超过约lOOOppm。干燥之后，如果必要的话，在注塑成型形成产品(在这里通常是高尔夫球的内球芯层)之前，高度中和的酸聚合物和离聚物型母料可以被干混合或复合，例如在挤出机中。尽管复合生产出更均质的混合物并且帮助确保产品均质性，干混合是足够的。然后混合物被进一步加工(例如在注塑成型工艺中)以形成产品，例如高尔夫球的层。
任何比例的成分都可以被混合。在一个实施例中，第一高度中和的酸聚合物的浓度范围基于混合产物的重量在约10% (质量百分数)到约70% (质量百分数)之间；第二高度中和的酸聚合物基于混合产物的重量在约10% (质量百分数)到约70% (质量百分数)之间；离聚物型母料的浓度基于混合产物的重量在约1% (质量百分数)到约30% (质量百分数)之间。在另一个实施例中，每一种高度中和的酸聚合物在约20% (质量百分数)到约60% (质量百分数)之间以各自选择的浓度存在，离聚物型母料的浓度在约10% (质量百分数)到约25% (质量百分数)之间。在本实用新型的实施例中，合适的高度中和的酸聚合物包括但不限于，HPF树脂，例如 HPF1000, HPF2000, HPF AD1024, HPF AD1027, HPF AD1030, HPF AD1035, HPF AD1040(皆由杜邦公司(E.1.Dupont de Nemours and Company)生产)。在实施例中，球芯层440包含高度中和的酸聚合物的混合物和选择性的添加剂、填充剂、和/或熔体流改性剂。用合适的阳离子源、例如镁、钠、锌或钾，将酸聚合物典型地中和到80%或更高，包括到100%。第一和第二高度中和的酸聚合物的阳离子源可以相同或不同。母料包含离聚物树脂和无机填料。本实用新型实施例中适用的离聚物树脂具有约48° C到约65。C之间的维卡软化温度，例如沙林⑩6910、沙林 的10、沙林 8犯0、
沙林 7940、沙林⑩8940、沙林 8941、沙林 6120、沙林⑩8140、沙林 8150、
沙林 9150、沙林 8120、沙林 9020、沙林 6320、沙林 9320、以及沙林 9320W,或类似维卡软化温度的1tek (产品可从埃克森美孚化工公司获得)。适用的无机
填料包括但不仅限于氧化锌、二氧化钛、氧化锡、氧化钙、氧化镁、硫酸钡、硫酸锌、碳酸锌、碳酸钡、以及金属粉末(例如钨粉和钥粉)。其他适用的无机填料包含云母、滑石、粘土、硅石、硅酸铅等等。在本实用新型的实施例中，无机物填料的比重大于第一和第二高度中和的酸聚合物以及离聚物树脂的比重。填料的比重通常大于第一、第二、以及第三比重的总和。通常母料无机填料具有大于3g/cm3的密度以赋予层更大的比重。母料中无机填料的重量分数通常大于离聚物树脂的重量分数。在本实用新型的实施例中，离聚物树脂的重量分数可以占离聚物型母料的约10% (质量百分数)到约45% (质量百分数)。因此，无机填料的重量分数可以占离聚物型母料的约90% (质量百分数)到约55% (质量百分数)。为了给内球芯层440添加颜色，母料可以选择性的包含色料。通常，色料占离聚物型母料的不到约1% (质量百分数)。除了填料以外，混合物中可以加入其他添加剂。适用的添加剂和填料包含，例如，发泡剂、增亮剂、着色剂、荧光剂、增白剂、紫外线吸收剂、抗光剂、消泡剂、加工助剂、云母、滑石、纳米填料、抗氧化剂、稳定剂、软化剂、香气成分、增塑剂、抗冲击改性剂、酸共聚物蜡、表面活性剂、以及二次粉碎物料(即磨碎回收利用的球芯材料)。这些其他添加剂可以作为离聚物型母料的一部分被添加，或者更通常的直接加入高度中和的酸聚合物中。合适的熔体流改性剂包括例如脂肪酸及其盐、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚醚、聚脲、多元醇、以及它们的组合。此处对于任何具体实施例所讨论的每种化合物可以与根据在此说明的任何另一化合物的其它具体实施例相混合和匹配。此外，除非另有说明，任何化合物总体上可以用于与同一类型的其它化合物组合，以使任何在此所列包括它们的混合物。
`[0080]在本实用新型的实施例中，内球芯层440的直径可以在约21mm到约28mm范围内，或者在24mm到约28mm之间。内球芯层440通常具有约3mm到约5mm范围的压缩变形值。在一些实施例中，内球芯层440具有约3mm到约4.5mm范围的压缩变形值。此外，内球芯层440在通过将内球芯层440切成两半所获得的横截面上的任何单一的点上具有从45到55的表面邵氏D硬度，并且在横截面上的任何两点之间具有在±6以内的邵氏D横截面硬度差。这种硬度条件确保高尔夫球将呈现稳定的性能。在一些实施例中，横截面上的任何两点之间的硬度差在±3以内。外球芯层320或430典型地由热固性材料形成，其中典型地由交联的聚丁二烯橡胶组合物形成。当其它橡胶用于与聚丁二烯组合时，聚丁二烯通常作为主要成分被包含。具体地，聚丁二烯占整个基橡胶中的比例典型地等于或大于大约50%的重量，更典型地，等于或大于80%的重量。顺-1，4键的聚丁二烯比例为等于或大于大约60mol%，进一步地，等于或大于大约80mol%是最典型的。在一些实施例中，顺-1,4-聚丁二烯可以用作基橡胶并与其它成分混合。在一些实施例中，顺-1，4-聚丁二烯的量基于100重量份的橡胶化合物可以至少是50重量份。可以向基橡胶中添加多种添加剂以形成化合物。添加剂可以包括交联剂和填充齐U。在一些实施例中，交联剂可以是丙烯酸锌、丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌、或甲基丙烯酸镁。在一些实施例中，丙烯酸锌可以提供有利的弹力特性。填充剂可以用于增加橡胶化合物的比重。填充剂可以包括氧化锌、硫酸钡、碳酸钙或碳酸镁。在一些实施例中，由于氧化锌的有利特性，可以选择它。金属(例如钨)粉末可以可选择地用作填充剂以实现所需比重。在一些实施例中，外球芯层320或430的比重可以从大约1.05到大约1.45。在一些实施例中，外球芯层320或430的比重可以从大约1.05到大约1.35。在一些实施例中，可以使用用稀土元素催化剂合成的聚丁二烯。在一些实施例中，聚丁二烯反应中的稀土元素催化剂是典型的。通过使用这种聚丁二烯可以实现极好的高尔夫球弹力性能。稀土元素催化剂的示例包括镧系稀土元素化合物。其它催化剂可以包括有机铝化合物、铝氧烷(alumoxane)、以及含卤素的化合物。镧系稀土元素化合物是典型的。通过使用基于镧系稀土元素的催化剂获得的聚丁二烯通常采用镧系稀土(原子序数57到71)化合物的组合，但是特别典型的是钕化合物。在一些实施例中，聚丁二烯橡胶组合物可以包含至少从大约0.5重量份到大约5重量份的卤代有机硫化合物。在一些实施例中，聚丁二烯橡胶组合物可以包含至少从大约I重量份到大约4重量份的卤代有机硫化合物。卤代有机硫化合物选自由五氯苯硫酚、2-氯苯硫酚、3-氯苯硫酚、4-氯苯硫酚、2，3-氯苯硫酚、2，4-氯苯硫酚、3，4-氯苯硫酚、3，5-氯苯硫酚、2，3，4-氯苯硫酚、3，4，5-氯苯硫酚、2，3，4，5-四氯苯硫酚、2，3，5，6-四氯苯硫酚、五氟苯硫酚、2-氟苯硫酚、3-氟苯硫酚、4-氟苯硫酚、2，3-氟苯硫酚、2，4-氟苯硫酚、3，
4-氟苯硫酚、3，5-氟苯硫酚、2，3，4-氟苯硫酚、3，4，5-氟苯硫酚、2，3，4，5-四氟苯硫酚、2，3,5,6-四氟苯硫酚、4-氯-四氟苯硫酚、五碘苯硫酚、2-碘苯硫酚、3-碘苯硫酚、4-碘苯硫酚、2，3-碘苯硫酚、2，4-碘苯硫酚、3，4-碘苯硫酚、3，5-碘苯硫酚、2，3，4-碘苯硫酚、3，4，
5-碘苯硫酹、2,3,4,5-四碘苯硫酹、2, 3,5,6-四碘苯硫酹、五溴苯硫酹、2-溴苯硫酹、3-溴苯硫酹、4-溴苯硫酹、2, 3-溴苯硫酹、2,4-溴苯硫酹、3,4-溴苯硫酹、3, 5-溴苯硫酹、2, 3,4-溴苯硫酚、3，4，5-溴苯硫酚、2，3，4，5-四溴苯硫酚、2，3，5，6-四溴苯硫酚、以及它们的锌盐、它们的其它金属盐和它们的混合物组成的群组。典型地，外球芯层320或430通过压缩成型制成。合适的硫化条件包括在大约130° C到大约190° C之间的硫化温度和在大约5分钟到大约20分钟之间的硫化时间。为了获得所需橡胶交联体以用作在此所述的高尔夫球的层，具体地，外球芯层320或430，硫化温度最好是至少大约140° C。典型地，外球芯层430具有50到60的表面邵氏D硬度，并且外球芯层430的表面硬度高于内球芯层440的表面硬度。当以上述方式通过硫化和固化橡胶组合物制造外球芯层430时，可以有利地使用这样一种方法，其中将硫化步骤分为两个阶段:首先，将外球芯层材料放置在外球芯层形成模具中并经受初始硫化，从而制造一对半硫化的半球形杯状物，之后，将预制的内球芯层放置在其中一个半球形杯状物中，并且用另一个半球形杯状物覆盖，在其中实现完全程度的硫化。放置在半球形杯状物中的内球芯层440的表面在放置之前可以是粗糙的，从而增加内球芯层440与外球芯层430之间的附着力。在一些实施例中，将内球芯层440放置在半球形杯状物中之前，内球芯层的表面可以用粘合剂预先涂覆或者用化学品预先处理，以增强高尔夫球的耐用性并且使高尔夫球能够有高弹性。高尔夫球400的外表层410典型地具有约0.5mm到约2mm之间的厚度。在一些实施例中，根据本实用新型的外表层310具有约0.8mm到约2mm之间的厚度。在一些实施例中，外表层410具有约Imm到约1.7mm之间的厚度。典型地，内表层420可以包含热塑性材料。内表层的热塑性材料可以包含离聚物树脂、高度中和的酸聚合物、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、以及它们的组合中的至少一种。一些实施例涉及4件式高尔夫球。在这些实施例中，内表层420可以包含同样的交联热塑性聚氨酯作为外表层410 (在下面论述)。在一些实施例中，内表层包含不同于外表层的未交联的热塑性聚氨酯，而在一些实施例中，内表层包含与外表层完全不同类型的材料。在一些实施例中，内表层420包含与外表层410相同的材料。在一些实施例中，内表(中间)层的厚度小于外表层的厚度。在一些实施例中，外表层410包含的交联的热塑性聚氨酯(TPU)弹性体，该弹性体包含由烯丙基侧链基团形成的交联。交联的热塑性聚氨酯弹性体是有机异氰酸酯与下列反应物的混合物反应生成的聚氨酯产物:(a)具有两个伯羟基并且至少一个侧基不饱和的二元醇，具有以下化学式:
权利要求1.一种高尔夫球,其特征在于,包含: 内球芯层，其直径在24mm到28mm之间，并具有45到55之间的表面邵氏D硬度； 包围内球芯层的外球芯层，厚度在5mm到9mm之间，并具有50到60之间的表面邵氏D硬度，并且包含聚丁二烯橡胶；以及 包围外球芯层的表层； 其中，外球芯层的表面硬度高于内球芯层的表面硬度。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，内球芯层在通过将内球芯层切成两半获得的横截面的任何单一的点上具有45到55之间的邵氏D横截面硬度，并且横截面上任何两点间具有±6以内的邵氏D横截面硬度差。
3.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，外球芯层具有至少0.8的回弹系数。
4.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，进一步包含位于外球芯层和表层之间的中间层。
5.根据权利要求4所述的高尔夫球，其特征在于，中间层具有不低于60的表面邵氏D硬度，并且表层具有45到60之间的表面邵氏D硬度。
6.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，表层包含包围外球芯层的内表层以及包围内表层的的外表层。
7.根据权利要求6所述的高尔夫球，其特征在于，内表层具有至少60的表面邵氏D硬度，并且外表层具有45到60之间的表面邵氏D硬度。
8.根据权利要 求6所述的高尔夫球,其特征在于,外表层具有低于1000磅/平方英寸的弯曲模量。
专利摘要一种高尔夫球，具有内球芯层、包围内球芯层的外球芯层、以及包围外球芯层的表层。内球芯层包含含有具有第一维卡软化温度和第一比重的第一高度中和的酸聚合物、具有第二维卡软化温度和第二比重的第二高度中和的酸聚合物、以及具有第三维卡软化温度的包含添加剂和离聚物树脂的离聚物型母料构成的混合物。维卡软化温度之间差值的绝对值不超过约15°C并且比重之间差值的绝对值不超过约0.015。表层可以包含包围外球芯层的内表层和包围内表层的外表层。本实用新型通过控制高度中和的酸聚合物和离聚物树脂的维卡软化温度及比重，同时加入添加剂作为离聚物型母料的一部分，产出优良的产品质量同时也简化加工。
文档编号A63B37/06GK203139534SQ201220370708
公开日2013年8月21日 申请日期2012年7月27日 优先权日2011年7月29日
发明者石井秀幸, 市川八州史, 周建新, 刘振泰, 阿瑟·莫利纳里 申请人:耐克国际有限公司