用于高尔夫球的动态交联热塑性材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于制造动态交联热塑性材料的方法、通过该方法制造的材料W及由 运样的材料制成的制品。在另一个方面中，本发明设及用弹性体制成的制品，包括运动器 材，如高尔夫球、运动鞋和防护装备。
【背景技术】
[0002] 该部分提供了有助于理解本发明的信息，但其未必是现有技术。
[0003] 由固化弹性体形成的制品可W具有优良的物理特性，如稳定性、耐久性、柔性、弹 性和回弹性。例如，高尔夫球的忍可W由固化弹性体形成，并且可W被构造成提供具有特定 特性如压缩、旋转、速度和回弹性的高尔夫球。因此，可W针对各种运动能力和条件对包括 由固化弹性体形成的忍的高尔夫球进行优化。交联橡胶和其他热固性材料的一个限制是其 无法容易地再生。在生产过程中产生的无法再生的废弃热固性材料增加了制造成本。此外， 期望在其使用寿命结束后可再循环的产品。
[0004] 通过使热塑性树脂(例如，聚乙締或聚丙締）与橡胶烙体混合，然后使橡胶在混合 同时固化W在热塑性树脂基质中产生分散的交联橡胶域，制造了动态硫化或动态交联热塑 性组合物。然而，可通过动态交联制成的材料在某种程度上受到烙体混合期间一些组分在 橡胶与热塑性相之间容易转移的限制。
【发明内容】
[0005] 该部分提供了本公开内容的总体概述并且可能并非其全部范围或所有公开的特 征。
[0006] -种用于制造热塑性材料的方法包括：向部分交联但仍可加工的弹性体中添加热 塑性组合物，并在使弹性体进一步交联期间使部分交联弹性体组合物与热塑性组合物混合 W形成动态交联的(也称为动态硫化的）热塑性材料，所述热塑性材料包括交联或固化弹性 体的域。
[0007] 还公开了一种方法，其中使弹性体部分交联W形成热塑性的部分交联弹性体组合 物，然后使热塑性聚合物组合物与热塑性的部分交联弹性体组合物混合W形成混合物，该 混合物连续地混合同时使弹性体组合物进一步交联W形成在热塑性聚合物组合物中具有 交联弹性体组合物的分散相的热塑性材料。交联弹性体的分散相比热塑性的部分交联弹性 体组合物更为交联。用于制造热塑性材料的方法的一个实施方案包括：（a)在第一交联溫度 下使弹性体组合物部分交联W形成热塑性的部分交联弹性体组合物；（b)使热塑性聚合物 组合物与热塑性的部分交联弹性体组合物混合；（C)将该混合物加热至高于第一交联溫度 的第二交联溫度，其中所述热塑性聚合物组合物在第二交联溫度下是液体；W及(d)连续地 混合该混合物同时使弹性体组合物进一步交联W形成热塑性材料，所述热塑性材料在热塑 性聚合物组合物中具有交联或固化弹性体组合物的分散相。弹性体组合物可包含与反应物 混配的弹性体，所述反应物为例如固化剂或交联剂、催化剂或自由基引发剂，或者任何附加 的组分如填料、油和添加剂。还公开了由该方法得到的热塑性材料，其可通过用于使热塑性 材料成形为制品的任何方法进行模制或成型。运样的成型方法可包括模制、挤出、热成形、 层压W及成型步骤和方法的组合。还公开了由通过该方法得到的热塑性材料制成的制品。 [000引还公开了一种用于制造热塑性材料的方法，其包括：（a)将弹性体组合物引入挤出 机中，所述弹性体组合物包含締键式不饱和弹性体聚合物W及至少第一自由基引发剂和第 二自由基引发剂；（b)在挤出机的第一区中，在第一交联溫度下加热弹性体组合物并使其部 分交联W形成热塑性的部分交联弹性体组合物；（C)将热塑性聚合物组合物引入挤出机第 一区下游的第二区中；（d)将热塑性聚合物组合物和热塑性的部分交联弹性体组合物加热 至高于第一交联溫度的第二交联溫度，其中所述热塑性聚合物组合物在第二交联溫度下是 液体；W及(e)使弹性体组合物进一步交联W形成热塑性材料，所述热塑性材料在热塑性聚 合物组合物中具有交联弹性体组合物的分散相。通过该方法制成的热塑性材料可被挤出成 管、片、粒料或其他形式，其可W任选地经受进一步的成形步骤如模制、热成形和切割。还公 开了由所述热塑性材料制成的制品。
[0009] 在运些方法的某些实施方案中，热塑性材料或弹性体组合物中的至少之一包含运 样的组分，其通过在使弹性体组合物与热塑性材料混合之前使弹性体组合物部分交联而被 防止或减缓转移到其他热塑性材料或弹性体组合物中。
[0010] 在运些方法的某些实施方案中，弹性体组合物包含締键式不饱和弹性体聚合物W 及至少第一自由基引发剂和第二自由基引发剂。在第一自由基引发剂与第二自由基引发剂 之间的第一关系中，第一自由基引发剂在第一交联溫度下的半衰期可W为约0.2分钟至约5 分钟，并且第二自由基引发剂在第二交联溫度下的半衰期可W为约0.2分钟至约5分钟，其 中所述第二交联溫度比第一交联溫度高至少约30°C。代替第一关系或者除第一关系之外， 在第一引发剂与第二引发剂之间还可W存在第二关系，使得第一自由基引发剂的一分钟半 衰期溫度比第二自由基引发剂的一分钟半衰期溫度低至少约30°C，然后第一交联溫度可W 为比第一一分钟半衰期溫度低约20°C至高约20°C，并且第二交联溫度可W为比第二一分钟 半衰期溫度低约20°C至高约20°C。
[0011] 还公开了运些方法的实施方案，其中弹性体组合物包含弹性体、第一自由基引发 剂、第二自由基引发剂和α，β-締键式不饱和簇酸或α，β-締键式不饱和簇酸的金属盐。在运 些或另一些实施方案中，热塑性聚合物组合物可包含乙締、α，β-締键式不饱和簇酸和任选 的至少一种另外的共聚单体的经金属阳离子中和的共聚物，任选的脂肪酸金属盐W及任选 的另外的热塑性树脂。
[0012] 高尔夫球可由具有交联弹性体组合物的分散相的动态交联热塑性材料形成，所述 交联弹性体组合物使用所公开方法之一中的材料制备。动态交联热塑性材料可用作一体式 高尔夫球或者用作多层高尔夫球的组件，例如中屯、、覆盖层或中屯、与覆盖层之间的任何中 间层。在多层高尔夫球中，中屯、和任何中间层可称为高尔夫球的忍。
[0013] 由运些方法形成的动态交联热塑性材料W及由其制成的制品具有优良的物理特 性，包括回弹性、热特性、初性和声音阻尼特性。例如，由所述方法形成的高尔夫球可具有优 良的恢复系数，可表现出优良的耐久性，并且可配制成在飞行期间提供期望旋转。当弹性体 组合物或热塑性聚合物组合物包含非聚合组分时尤其如此。使弹性体部分交联的第一步骤 减少或防止了非聚合组分在弹性体与热塑性聚合物相之间转移。特别地，与使用所述材料 通过常规动态交联方法获得的产品相比，所述方法可提供具有独特黏弹性特性、交联物之 间弹性体链分子量的分布更宽或其他有益差别的动态交联热塑性材料。
[0014] 未用数量词限定、"所述"、"至少一个/种"和"一个或更多个/种"可互换使用，是指 存在至少一个项目，也可W存在多个运样的项目，除非上下文明确地另有说明。本说明书 (包括所附权利要求书）中参数(例如，数量或条件）的所有数值理解为在所有情况下均被术 语"约"修饰，而不论术语"约"实际上是否出现在数值之前。"约"是指允许所指出的数值有 些许不精确(一定程度上逼近值的精确度;近似地或合理地接近数值;近乎）。如果由"约"提 供的不精确性不能在本领域中用其普通意义来理解，则本文使用的"约"是指至少可由普通 测量方法和使用运些参数产生的变化。另外，范围的公开包括公开了该整个范围内的所有 值和进一步细分的范围。范围内的每个值和范围的端点在此全部公开作为单独的实施方 案。在本发明的说明书中，为方便起见，"聚合物"和"树脂"可互换使用W涵盖树脂、低聚物 和聚合物。术语"包括"、"包含"、"含有"和"具有"是包含性的，并且因此指定所声称项的存 在，但不排除其他项的存在。本说明书中使用的术语"或"包括一个或更多个所列项的任何 组合和所有组合。此外，如本文所使用的术语"至少"等同于"大于或等于"，并且术语"高至" 相当于"小于或等于"。
[0015] 应理解，本说明书和具体实施例旨在仅为了举例说明的目的而不旨在限制权利要 求的范围。
【附图说明】
[0016] 附图示出了所公开技术的一些方面。
[0017] 图1是所公开方法中使用的挤出机的示意性截面图示;并且
[0018] 图2是高尔夫球的示意性的放大的部分截面图。
[0019] 附图的部件不一定按比例绘制。
[0020] 发明详述
[0021] 包括示例性的非限制性实施方案的详细说明如下。
[0022] 动态交联热塑性材料可间歇法或连续法在适合的混合设备中制备，所述混合 设备为例如漉磨机、晒合转子混合器、相切转子混合器（如BanbuiT混合器、Brabender混合 器)和连续混合器(如挤出机，特别是双螺杆挤出机）。
[0023] 参照附图，通过参照如图1中示意性示出的挤出机10对所公开方法进行说明。挤出 机10具有发动机2W使螺杆4在挤出机10内转动。螺杆4可W是由适用于混合或捏合所用具 体材料的多种尺寸和间距的单独元件(未示出）制成的单螺杆或双螺杆。通过端口則尋弹性 体组合物添加到挤出机10中。在挤出机10的区段122中使弹性体组合物在第一交联溫度下 部分交联W形成热塑性部分交联弹性体组合物。通过端口 8将热塑性聚合物组合物添加到 挤出机10中，并在区段124中与热塑性的部分交联弹性体组合物混合或捏合。热塑性聚合物 组合物可W作为烙体或作为适当大小的固体块(例如，碎片或粒料)来添加，该固体块在其 与热塑性的部分交联弹性体组合物混合或捏合时在区段124中烙化。在添加热塑性聚合物 组合物之前弹性体组合物发生部分交联防止或减少了低分子量或非聚合组分(例如，交联 剂、固化剂、引发剂、催化剂、单体、增塑剂、改性剂、添加剂、着色剂、颜料、填料等)从弹性体 组合物转移到热塑性聚合物组合物中或从热塑性聚合物组合物转移到弹性体组合物中。由 于弹性体组合物仅是部分交联的并且仍然是热塑性的，所w其可w与热塑性聚合物组合物 混合或捏合，从而在进一步固化时使固化的弹性体域很好地分散在热塑性聚合物基质中。
[0024] 添加热塑性聚合物组合物可降低挤出机或混合器的内容物的溫度，W使弹性体交 联的速度减慢或停止。加热热塑性的部分交联弹性体组合物与热塑性聚合物组合物的混合 物使得热塑性聚合物烙化(如果是固体的话)并且继续交联W在热塑性聚合物组合物的基 质中形成固化弹性体的域。在另一些实施方案中，热塑性聚合物组合物可W在接近第一交 联溫度的溫度下作为烙体来添加，使得弹性体组合物可W继续交联至一定程度(取决于所 包含的第一引发剂的量），同时将热塑性聚合物组合物混合到热塑性的部分交联弹性体组 合物中。
[0025] 控制在使热塑性聚合物组合物与弹性体组合物混合之前弹性体组合物的交联程 度，使得弹性体组合物保持热塑性并且可W与热塑性聚合物组合物混合。运可不同的 方式实现，例如，通过控制在将热塑性聚合物组合物引入挤出机或混合器