多层高尔夫球的制作方法_2

文档序号:9492805阅读:来源:国知局
量%至多约21. 5重量%或至多约25重量%或 至多约30重量%或至多约35重量%。高酸离聚物可以与"低酸"离聚物组合,所述"低酸" 离聚物中共聚羧酸少于未中和共聚物的16重量%。高酸离聚物和低酸离聚物的这种混合 物特别适用于或内覆盖层的第三热塑性材料或外覆盖层的第四热塑性材料,并且尤其适用 于内覆盖层的第三热塑性材料。
[0022] 乙烯-酸共聚物中的酸性分通过任何金属阳离子来中和。适当优选的阳离子包括 锂、钠、钾、镁、钙、钡、铅、锡、锌、铝或这些阳离子的组合;在多个实施方案中,碱金属、碱土 金属或锌阳离子是特别优选的。在多个实施方案中,离聚物的酸基团可被中和约10%或约 20%或约30%或约40%至约60%或约70%或约75%或约80%或约90%。
[0023] 可向酸性共聚物或酸性离聚物中添加分子量足够高的单体有机酸或所述有机酸 的盐,使得酸性共聚物或酸性离聚物可被中和成高于使离聚物单独成为非熔融可加工水平 的水平而不损失可加工性。可在乙烯-不饱和酸共聚物被中和之前或任选地被部分中和至 约1%到约100%水平之后,将高分子量单体有机酸或其盐被添加至所述共聚物中,前提条 件是中和水平使所得离聚物仍然是可熔融加工的。一般地,当包含高分子量单体有机酸时, 共聚物的酸性基团可被中和从至少约40%至约100%,优选地从至少约90%至约100%, 最优选100%,而不损失可加工性。这种高中和(特别是大于80%、大于90%或大于95% 或者最优选100%的水平)而不损失可加工性可通过以下步骤完成:(a)使乙烯α,β-烯 键式不饱和羧酸共聚物或所述共聚物与有机酸或有机酸盐的可熔融加工盐熔融共混,以及 (b)添加足够量的阳离子源一一多达将共聚物或离聚物和有机酸或盐中的总酸中和至期望 水平所需的量的110%,以增加混合物中所有酸部分的中和水平,优选中和至大于90%,优 选大于95%或优选100%。为了获得100%中和,优选添加稍微过量的多达110%的阳离子 源,超过获得100%中和所需的化学计量量。
[0024] 高分子量的单体饱和或不饱和酸可具有8或12或18个碳原子至36个碳原子或 者少于36个碳原子。高分子量的单体饱和或不饱和有机酸的非限制性适当实例包括:硬 脂酸、二十二碳烷酸、芥酸、油酸和亚油酸及其盐,特别地为这些脂肪酸的钡、锂、钠、锌、铋、 铬、钴、铜、钾、锶、钛、钨、镁或钙盐。这些可以组合使用。
[0025] 覆盖层的热塑性材料还可包含离聚物树脂。覆盖层的热塑性材料中使用的离聚物 树脂可以与芯中心中的一种或多种离聚物树脂相同或不同。"高酸"离聚物树脂可用于覆盖 层的热塑性材料。
[0026] 芯中心和覆盖层热塑性材料的聚合物部分可仅为独立于彼此或者本质上是一种 或更多种离聚物树脂。在这样的情况下,一种或多种离聚物树脂可为热塑性材料的聚合物 部分的至少约90重量%、或至少约95重量%、或者优选至少约97重量%或者至少约98重 量%或者至少约99重量%、或者更优选约100重量%。
[0027] 在多个实施方案中,芯中心和覆盖层热塑性材料可包含除离聚物树脂以外的一种 或更多种其他热塑性聚合物,特别是热塑性弹性体,或者在覆盖层热塑性材料的情况下代 替离聚物树脂。可以使用的其他合适的热塑性弹性体的非限制性实例包括热塑性聚烯烃弹 性体,例如乙烯与具有4至约8个碳原子的α-烯烃的经茂金属催化的嵌段共聚物,热塑性 聚酰胺弹性体(例如,聚醚嵌段聚酰胺),热塑性聚酯弹性体,热塑性苯乙烯嵌段共聚物弹 性体如聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-乙烯-共-丁烯-苯乙烯)和聚(苯 乙烯-异戊二烯-苯乙烯),热塑性聚氨酯弹性体,热塑性聚脲弹性体以及这些热塑性弹性 体和其他热塑性基体聚合物中的橡胶的动态硫化产品。
[0028] 热塑性聚烯烃弹性体还可用于高尔夫球的热塑性材料。这些是乙烯与具有4至 约8个碳原子的α -烯烃的经茂金属催化的嵌段共聚物,其通过单点茂金属催化制备,例 如在包含环戊二烯基-过渡金属化合物和铝氧烷的催化剂体系存在下在高压过程中制 备。α -烯烃软化共聚单体的非限制性实例包括己烷-1或辛烯-1 ;辛烯-1是优选使用的 共聚单体。这些材料是市售的,例如,由ExxonMobil以商标名Exact?和由Dow Chemical Company以商标名Engage?销售的。
[0029] 在多个优选的实施方案中,芯中心包含聚烯烃弹性体,特别是刚刚描述的热塑性 聚烯烃弹性体之一。基于聚烯烃弹性体和离聚物树脂组合的重量,芯中心可包含约5重 量%至约50重量%,优选约10重量%至约30重量%的聚烯烃弹性体。
[0030] 在一个实施方案中,芯中心和覆盖层之一或二者包含丙烯酸和甲基丙烯酸中至少 之一与乙烯的共聚物的金属离聚物、乙烯与具有4至约8个碳原子的α -烯烃的经茂金属 催化的共聚物以及不饱和脂肪酸的金属盐的组合,其可如Statz等,U. S. 7, 375, 151中所述 或如 2013 年 3 月 15 日提交的 Kennedy,"Process for Making Thermoplastic Golf Ball Material and Golf Ball with Thermoplastic Material,美国专利申请No. 13, 825112 中 所述地来制备,二者的全部内容通过引用并入本文。
[0031] 可用于高尔夫球的芯中心和覆盖层热塑性材料的合适热塑性苯乙烯嵌段共聚物 弹性体包括聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)共聚物、聚(苯乙烯-乙烯-共-丁烯-苯乙 烯)共聚物、聚(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)共聚物和聚(苯乙烯-乙烯-共-丙烯) 共聚物。这些苯乙烯类嵌段共聚物可以通过顺序添加苯乙烯和二烯形成软嵌段进行活性阴 离子聚合(例如,使用丁基锂作为引发剂)来制备。热塑性苯乙烯嵌段共聚物弹性体是市 售的,例如,由 Kraton Polymers U. S. LLC, Houston, TX 以商标名 Kraton?销售的。另一些 这样的弹性体可通过使用其他可聚合的硬段非橡胶单体代替苯乙烯来制成嵌段共聚物,所 述非橡胶单体包括甲基(丙烯酸)酯,例如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环己酯和其他乙 烯基亚芳基化合物如烷基苯乙烯。
[0032] 热塑性聚氨酯弹性体,例如热塑性聚酯-聚氨酯、聚醚-聚氨酯和聚碳酸酯-聚氨 酯,可用于芯中心和覆盖层热塑性材料,特别是用于覆盖层热塑性材料。热塑性聚氨酯弹性 体包括使用聚醚和聚酯(包括聚己内酯聚酯)作为聚合物二醇反应物聚合的聚氨酯。这些 基于聚合物二醇的聚氨酯通过使聚合物二醇(聚酯二醇、聚醚二醇、聚己内酯二醇、聚四氢 呋喃二醇或聚碳酸酯二醇)、一种或更多种聚异氰酸酯和任选的一种或更多种扩链化合物 反应来制备。所使用的术语扩链化合物是具有两个或更多个与异氰酸酯基团反应的官能 团的化合物,例如二醇、氨基醇和二胺。优选地,基于聚合物二醇的聚氨酯基本上是线性的 (即,基本上所有反应物是双官能的)。
[0033] 用于制备聚氨酯弹性体的二异氰酸酯可为芳香族的或脂肪族的。用于制备热塑 性聚氨酯的有用二异氰酸酯化合物包括但不限于:异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚甲基 双-4-环己基异氰酸酯(H12MDI)、环己基二异氰酸酯(CHDI)、间-四甲基二甲苯二异氰酸 酯(m-TMXDI)、对-四甲基二甲苯二异氰酸酯(p-TMXDI)、4,4'_亚甲基二苯基二异氰酸酯 (MDI,也称为4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯)、2, 4-甲苯二异氰酸酯或2, 6-甲苯二异氰酸 酯(TDI)、亚乙基二异氰酸酯、1,2-二异氰酸根合丙烷、1,3-二异氰酸根合丙烷、1,6-二异 氰酸根合己烷(六亚甲基二异氰酸酯或HDI)、1,4-亚丁基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸 酯、间亚二甲苯基二异氰酸酯和对亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、4_氯-1,3-亚苯基二异 氰酸酯、1,5-四氢-亚萘基二异氰酸酯、4, 4' -二苄基二异氰酸酯和这些的组合。可以以 有限量用于产生支化热塑性聚氨酯(任选地连同单官能醇或单官能异氰酸酯)的更高官 能度聚异氰酸酯的非限制性实例包括1,2, 4-苯三异氰酸酯、1,3, 6-六亚甲基三异氰酸酯、 1,6, 11-十一烷三异氰酸酯、二环庚烷三异氰酸酯、三苯基甲烷-4, 4',4〃-三异氰酸酯、二 异氰酸酯的异氰尿酸酯、二异氰酸酯的缩二脲、二异氰酸酯的脲基甲酸酯等。
[0034] 可用作扩链剂的合适二醇的非限制性实例包括:乙二醇和乙二醇的低级低聚物, 包括二甘醇、三甘醇和四甘醇;丙二醇和丙二醇的较低低聚物,包括二丙二醇、三丙二醇和 四丙二醇;环己烷二甲醇、1,6-己二醇、2-乙基-1,6-己二醇、1,4- 丁二醇、2, 3- 丁二醇、 1,5-戊二醇、1,3 -丙二醇、丁二醇、新戊二醇、二羟基烷基化的芳香族化合物,例如对苯二 酚和间苯二酚的双(2-羟乙基)醚;对二甲苯-α,α'_二醇;对二甲苯-α,α'_二醇的 双(2-羟乙基)醚;间二甲苯_α,α 二醇和这些的组合。可使用包含至少两个活性氢基 团的其他包含活性氢的扩链剂,例如二硫醇,二胺或者具有羟基、硫醇和胺基混合物
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