專利名稱：一種帶有聚合物鑲塊的高爾夫球棒頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有聚合物鑲塊的高爾夫球棒頭，更具體地涉及一種帶有聚合物鑲塊的高爾夫球輕擊棒的棒頭。
一個(gè)示例是Magerman等人的題為“帶有表面鑲塊的高爾夫球輕擊棒及其制造方法(Golf Putter Head Having Face Insert And Method OfForming The Same)”的美國(guó)專利No.5575472公開的具有STRONOMIC鑲塊的ODYSSEY輕擊棒。Magerman等人的專利中公開了一種帶有凹腔的輕擊棒棒頭，凹腔中注入或嵌入了可固化的樹脂材料，然后再進(jìn)行加工以生產(chǎn)出輕擊棒。
另一示例是Pond的題為“帶有整體鑲塊的高爾夫球棒頭的制造方法(Method for Manufacturing Golf Club Head With Integral Inserts)”的美國(guó)專利No.5524331，其中公開了一種在金屬球棒的棒頭表面的凹腔內(nèi)鑄造石墨-環(huán)氧樹脂合成物的鑲塊的方法。Pond的專利中的高爾夫球棒頭旨在將重量從中心處偏移并提高慣性矩。
另一示例是Schmidt等人的題為“帶有加高中部的平面鑲塊的高爾夫球輕擊棒的棒頭(Golf Putter Head With Face Plate Insert HavingHeightened Medial Portion)”的美國(guó)專利No.5485997，其中公開了一種帶有由非金屬材料如人造橡膠制成的平面鑲塊的輕擊棒的棒頭。Schmidt等人的專利中的輕擊棒棒頭的整體結(jié)構(gòu)可擴(kuò)大輕擊棒棒頭的最有效擊球點(diǎn)，并提高周邊重量。
還有一個(gè)示例是Baker等人的題為“具有帶高爾夫球配合鑲塊的棒頭和在鑲塊后的球桿的輕擊棒(Putter Having Club Head With AGolf-Ball Engagement Insert And A Shaft Rearwardly Of The Insert)”的美國(guó)專利No.5931743，其中公開了一種帶有中心球桿和由熱塑性聚氨酯制成的鑲塊的輕擊棒。另一示例是Jepson等人的題為“帶有聚氨酯鑲塊的高爾夫球棒(Golf Club With Polyurethane Insert)”的美國(guó)專利No.3937474，其中公開了一種在擊打表面具有鑲塊的木頭球棒，鑲塊由聚氨酯制成，聚氨酯由甲苯二異氰酸酯聚醚封端的預(yù)聚物和固化劑形成。這種鑲塊的硬度為肖氏硬度D40到75，巴肖氏彈性為17或更高。在此專利中認(rèn)為聚氨酯鑲塊可以在擊球時(shí)施加額外的能量給高爾夫球。
Chen等人的題為“高爾夫球棒頭(Golf Club Head)”的美國(guó)專利No.5743813中公開了一種由不銹鋼制成的木頭球棒，不銹鋼有三層表面，即第一不銹鋼層、彈性層和第二不銹鋼層。在擊球時(shí)這三層表面不會(huì)吸收擊球力。
Fisher的題為“帶有軟墊表面的高爾夫球輕擊棒棒頭(Golf PutterHead With A Cushioning Face)”的美國(guó)專利No.5458332中公開了一套高爾夫球輕擊棒，各棒均具有由聚氨酯制成的鑲塊，其硬度在肖氏硬度A70到約肖氏硬度D80的范圍內(nèi)。各鑲塊的回彈系數(shù)在12.5％到50％的范圍內(nèi)，鑲塊的回彈系數(shù)和輕擊距離之間保持可重現(xiàn)的直線關(guān)系。
另外一個(gè)示例是McGeeney等人的題為“多密度的高爾夫球棒頭及其制造方法(Multiple Density Golf Club Head And Method OfManufacturing)”的歐洲專利No.0891790，其中公開了一種帶有由熱塑性彈性體或熱固性聚合物制成的中心部分的輕擊棒。熱塑性彈性體可以包括苯乙烯共聚物、共聚多酯、聚氨酯、聚酰胺、烯烴和硬質(zhì)橡膠(vulcanates)。熱固性聚合物可以包括環(huán)氧化物、聚酰亞胺、聚酯樹脂。中心部分的最小硬度為肖氏硬度D50。中心部分由金屬尾端所圍繞并分成幾段。然而，為維持高爾夫球賽的公正性，鑲塊的使用受到限制。
在此方面，由美國(guó)高爾夫球聯(lián)盟(“USGA”)和圣安德魯斯皇家舊式高爾夫球俱樂部制定和解釋的高爾夫球規(guī)則對(duì)高爾夫球棒頭提出了一定的要求?？梢栽谝?guī)則4和附錄II中找到對(duì)高爾夫球棒頭的要求。高爾夫球規(guī)則的完整說明可從USGA的網(wǎng)頁www.usga.org中得到。雖然高爾夫球規(guī)則并沒有明確規(guī)定輕擊棒鑲塊的具體參數(shù)，但是高爾夫球規(guī)則已解釋并制定了輕擊棒鑲塊的硬度應(yīng)為大于87±2％的肖氏硬度A，其具有恒定的厚度，厚度至少為0.125英寸，鑲塊不能象彈簧一樣起作用。
現(xiàn)有技術(shù)中缺乏這樣一種高爾夫球棒頭，其具有由軟的但高于USGA要求的材料制成的鑲塊，并具有足夠的巴肖氏彈性以使高爾夫球行進(jìn)足夠的距離而到達(dá)球洞。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種高爾夫球棒頭，其包括具有帶凹腔的前表面的棒頭基體和鑲塊。鑲塊放置于凹腔中，由肖氏硬度D在42到55的范圍內(nèi)、巴肖氏彈性在50到70的范圍內(nèi)的熱固性聚氨酯制成。
熱固性聚氨酯可由對(duì)-苯二異氰酸酯(“PPDI”)基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑形成。或者，熱固性聚氨酯可以由甲苯二異氰酸酯(“TDI”)基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑形成。另外，熱固性聚氨酯可由TDI基的聚氨酯預(yù)聚物、PPDI基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑形成。PPDI基的聚氨酯鑲塊具有較低的tanδ值。tanδ值代表在較大變形或沖擊(即滯后作用)時(shí)材料以熱量形式所損失的能量值。
本發(fā)明的另一方面是一種高爾夫球棒頭，其包括帶有凹腔的棒頭基體和放置在凹腔中的鑲塊。鑲塊由熱固性聚氨酯制成，熱固性聚氨酯由90份的PPDI封端的聚酯預(yù)聚物、90份的PPDI封端的聚醚預(yù)聚物、10到40份的TDI聚氨酯預(yù)聚物和至少一種固化劑形成。固化劑從由二醇、二醇混合物、三醇、三醇混合物、氫醌、氫醌混合物、二胺、二胺混合物、二胺低聚物及它們的任何混合物所組成的組中選擇。
本發(fā)明的另一方面是一種高爾夫球棒頭，其包括棒頭基體和鑲塊。球棒頭基體包括前表面、位于前表面一側(cè)的尖端、位于前表面另一側(cè)的尾端，以及底端。前表面具有用于容納鑲塊的凹腔。鑲塊由肖氏硬度D在42到55的范圍內(nèi)、巴肖氏彈性在50到70的范圍內(nèi)的聚合物材料制成。


圖1A是放置了鑲塊的圖1所示棒頭的前視圖。
圖1B是圖1所示棒頭的側(cè)視圖。
圖1C是圖1所示棒頭的后視圖。
圖1D是圖1所示棒頭的頂視圖。
圖2是本發(fā)明的高爾夫球棒頭的另一實(shí)施例的前視圖，其中棒頭基體的凹腔中放置了鑲塊。
圖2A是圖2所示棒頭的局部側(cè)剖視圖。
圖2B是圖2所示棒頭的后視圖。
圖2C是圖2所示棒頭的頂視圖。
圖3是本發(fā)明的高爾夫球棒頭的另一實(shí)施例的前視圖，其中棒頭基體的凹腔中放置了鑲塊。
圖3A是圖3所示棒頭的側(cè)視圖。
圖3B是圖3所示棒頭的后視圖。
圖3C是圖3所示棒頭的頂視圖。
圖4是本發(fā)明的高爾夫球棒頭的另一實(shí)施例的前視圖，其中棒頭基體的凹腔中放置了鑲塊。
圖4A是圖4所示棒頭的側(cè)視圖。
圖4B是圖4所示棒頭的后視圖。
圖4C是圖4所示棒頭的頂視圖。
圖5是本發(fā)明的高爾夫球棒頭的另一實(shí)施例的前視圖，其中棒頭基體的凹腔中放置了鑲塊。
圖5A是圖5所示棒頭的側(cè)視圖。
圖5B是圖5所示棒頭的后視圖。
圖5C是圖5所示棒頭的頂視圖。
圖6是本發(fā)明的高爾夫球棒頭的另一實(shí)施例的前視圖，其中棒頭基體的凹腔中放置了鑲塊。
圖6A是圖6所示棒頭的局部側(cè)剖視圖。
圖6B是圖6所示棒頭的后視圖。
圖6C是圖6所示棒頭的頂視圖。
圖7是放置在本發(fā)明的高爾夫球棒頭表面的凹腔中的鑲塊的單獨(dú)前視圖。
圖7A是圖7中圓A部分的放大視圖。
圖7B是放置在棒頭的凹腔中并通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)到凹腔壁上的鑲塊的單獨(dú)前視圖。
圖8是將鑲塊連接到棒頭上的另一實(shí)施例的分解透視圖。
圖9是將鑲塊連接到棒頭上的又一實(shí)施例的分解透視圖。
圖10是帶有本發(fā)明的鑲塊的木頭球棒的棒頭的前視圖。
圖11是帶有本發(fā)明的鑲塊的鐵頭球棒的棒頭的前視圖。
棒頭52的基體54最好由金屬材料如鎢或不銹鋼制成。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的范圍和精神實(shí)質(zhì)的前提下，基體54可由其它材料制成。另外，表面56的無鑲塊部分可以是光滑的，或是具有紋飾的，可提供與鑲塊的外表面一致或不一致的表面。另外，可以特別地設(shè)定基體54的重量，以提供輕擊棒50的特定的重心。
圖2到6C顯示了本發(fā)明的輕擊棒50的各種實(shí)施例。圖2到6C中各輕擊棒50均具有棒頭52，其帶有基體54和設(shè)置在基體54的凹腔58內(nèi)的聚合物鑲塊60。圖1到6C所示的輕擊棒50為凸出的葉片型、槌型和半槌型的輕擊棒。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的范圍和精神實(shí)質(zhì)的前提下，可以采用其它類似的輕擊棒設(shè)計(jì)。
特別地參考圖1，基體54的凹腔58由基本上平行于聚合物鑲塊60的凹腔面壁80和基本上正交于凹腔面壁80的凹腔側(cè)壁82所形成。凹腔面壁80限定了凹腔58的深度，而凹腔58的深度決定了聚合物鑲塊60的厚度。如圖1所示，凹腔側(cè)壁82由凹腔底側(cè)壁82a、凹腔尾側(cè)壁82b、凹腔頂側(cè)壁82c、凹腔尖側(cè)壁82d組成。凹腔側(cè)壁82限定了凹腔58的形狀，而凹腔側(cè)壁82的長(zhǎng)度由凹腔58的深度限定。在優(yōu)選實(shí)施例中，聚合物鑲塊60將如下所述地與凹腔側(cè)壁82相接合。
圖1到1D所示的輕擊棒50是凸出的葉片型輕擊棒。棒頭52的后部74具有后壁75和凸出部分77。聚合物鑲塊60占據(jù)了棒頭52的表面56的超過80％的面積。
圖2到2C所示的輕擊棒50也是葉片型輕擊棒，然而它具有偏置的插桿孔70，以及帶有狹長(zhǎng)部分60a的聚合物鑲塊60。聚合物鑲塊60為包括狹長(zhǎng)部分60a的單件體。從圖2中可明顯看出，輕擊棒50的表面56上無鑲塊部分的面積比圖1A所示實(shí)施例中的大。然而，聚合物鑲塊60仍然占據(jù)棒頭52的表面56的至少75％。
圖3到3C所示的輕擊棒50是帶有偏置的插桿孔70的半槌型輕擊棒。聚合物鑲塊60為帶有平行側(cè)面和曲形底面部分的梯形形狀。從圖3中可明顯看出，此輕擊棒50的表面56的尖端和尾端具有較大面積的無鑲塊部分。圖4到4C所示的輕擊棒也是半槌型輕擊棒，然而其沒有偏置的插桿孔70。
圖5到5C所示的輕擊棒50是帶有偏置的插桿孔70的凸緣葉片型輕擊棒。聚合物鑲塊60為帶有平行側(cè)面和曲形底面部分的梯形形狀。從圖5中可明顯看出，此輕擊棒50的表面56的尖端和尾端具有最大面積的無鑲塊部分。然而，聚合物鑲塊60仍然占據(jù)表面56的至少60％。圖6到6C所示的輕擊棒是葉片型輕擊棒。如圖6A所示，與棒頭52的基體54相比，聚合物鑲塊60只占了棒頭52體積的較小部分。聚合物鑲塊60占了棒頭52體積的10到25％。
圖1到6C所示的聚合物鑲塊60根據(jù)輕擊棒50的設(shè)計(jì)而變化形狀和厚度。聚合物鑲塊60的優(yōu)選形狀為帶有曲線拐角的梯形。另一個(gè)形狀是帶有狹長(zhǎng)部分的梯形，如圖2所示。
圖7到9顯示了將聚合物鑲塊60連接到棒頭52上的各種方式。如圖7，7A和7B所示，聚合物鑲塊60通過聚合物鑲塊60周邊的整體凸出物100固定在凹腔58中，在凸出物100的間隙中涂有粘性環(huán)氧樹脂102，在凹腔前壁80和/或聚合物鑲塊60的后表面上涂有粘性環(huán)氧樹脂104。
圖8顯示了另一種連接方式。如圖8所示，在聚合物鑲塊60和凹腔前壁80之間設(shè)置有襯墊110。聚合物鑲塊60還具有整體構(gòu)架112，其帶有連接口113a和113b，用于螺旋地接納穿過棒頭52的后壁76的螺柱114a和114b。在這種方式中，聚合物鑲塊60正確地對(duì)準(zhǔn)并固定地連接到棒頭52上。
在圖9中顯示了另一連接方式。如圖9所示，聚合物鑲塊具有連接在其內(nèi)表面上的方形連接口120。此連接口120與從凹腔內(nèi)的凹腔前壁80上延伸出的對(duì)應(yīng)凸臺(tái)122相配合。在這種方式中，聚合物鑲塊60正確地對(duì)準(zhǔn)并固定地連接到棒頭52上。圖10顯示了在木頭球棒頭52a中使用聚合物鑲塊60a。聚合物鑲塊60a占據(jù)了大部分表面56，從尾端62a到尖端64a，從底端66a到頂端68a。與前面實(shí)施例中的輕擊棒50不同，棒頭52a的基體54a可以是空的。另外，與前面實(shí)施例中的輕擊棒50不同，凹腔58a的未示出的凹腔面壁與未示出的后壁不相鄰。基體54a可由鈦或鋼制成。圖11顯示了在鐵頭球棒頭52b的表面56b中采用聚合物鑲塊60b的另一實(shí)施例。
本發(fā)明的主要特征方面是由具有預(yù)定硬度和預(yù)定巴肖氏彈性的聚合物材料制成的聚合物鑲塊60，下面將對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步的介紹。聚合物鑲塊60最好由聚氨酯材料制成，聚氨酯材料由PPDI預(yù)聚物和固化劑形成。另一實(shí)施例具有由聚氨酯制成的聚合物鑲塊，聚氨酯由二異氰酸酯預(yù)聚物的混合物形成。二異氰酸酯預(yù)聚物的混合物最好包括至少一種TDI基的聚氨酯預(yù)聚物和至少一種其它的二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物。在優(yōu)選實(shí)施例中，二異氰酸酯預(yù)聚物的混合物包括至少一種PPDI基的聚氨酯預(yù)聚物和至少一種TDI基的聚氨酯預(yù)聚物。其它實(shí)施例中采用的混合物可以包括至少二種不同的PPDI基的聚氨酯預(yù)聚物和至少一種TDI基的聚氨酯預(yù)聚物。還有的實(shí)施例包括至少一種TDI基的聚氨酯預(yù)聚物和至少一種MDI基的聚氨酯預(yù)聚物。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神實(shí)質(zhì)的前提下，可以采用多種不同的二異氰酸酯預(yù)聚物。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中采用的聚氨酯只由PPDI封端的聚醚預(yù)聚物和二醇共混物固化劑形成。優(yōu)選的PPDI封端的聚氨酯預(yù)聚物可以是康涅狄格州Middlebury的Uniroyal化學(xué)公司以ADIPRENELFPX950售出的產(chǎn)品。另一實(shí)施例中是由TDI基的預(yù)聚物、第二二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑的混合物所形成。TDI基的預(yù)聚物最好由TDI和分子重量在250到5000之間的聚醚型多元醇形成。第二二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物最好是PPDI基的預(yù)聚物，其由PPDI和聚酯型多元醇、最好是聚己酸內(nèi)酯形成。預(yù)聚物的混合物由固化劑所固化。固化劑或硬化劑可以是二醇(例如1，4丁二醇，三甲基丙醇)、二醇混合物(如1，4丁二醇和乙二醇、或其它適當(dāng)?shù)亩?、氫醌、氫醌混合物、三醇、三醇混合物、二胺、二胺混合物、低聚二胺、三胺，或者這些材料中的一些或所有的混合物。固化劑最好是二胺混合物和二醇混合物。
在另一實(shí)施例中，預(yù)聚物的混合物包括三種二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物。在此實(shí)施例中，TDI基的預(yù)聚物最好由TDI和聚醚型多元醇形成。第二二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物最好是PPDI基的預(yù)聚物，其由PPDI和聚酯型多元醇、最好是聚己酸內(nèi)酯形成。第三二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物是PPDI基的預(yù)聚物，其由PPDI和聚酯型多元醇形成。固化劑最好是二胺混合物和二醇混合物。如上所述，其它實(shí)施例可以具有其它的二元共混物或者是三元共混物，可以采用TDI基的聚氨酯預(yù)聚物和其它的非PPDI基的聚氨酯預(yù)聚物。
TDI基的預(yù)聚物可以占聚氨酯預(yù)聚物的混合物的10到40％。TDI基的預(yù)聚物最好為聚氨酯預(yù)聚物的混合物30％。優(yōu)選的TDI基的預(yù)聚物為Uniroyal化學(xué)公司以ADIPRENELF950商標(biāo)售出的TDI封端的聚醚預(yù)聚物。
二元和三元共混物的成分最好包括有PPDI封端的聚酯預(yù)聚物和/或PPDI封端的聚醚預(yù)聚物。優(yōu)選的PPDI封端的聚酯預(yù)聚物為Uniroyal化學(xué)公司以ADIPRENELFPX2950商標(biāo)售出的產(chǎn)品。優(yōu)選的PPDI封端的聚醚預(yù)聚物為Uniroyal化學(xué)公司以ADIPRENELFPX950商標(biāo)售出的產(chǎn)品。
聚氨酯預(yù)聚物的混合物可由10到40份的TDI封端的聚醚預(yù)聚物與60到90份的PPDI封端的聚醚預(yù)聚物混合而成?；蛘撸郯滨ヮA(yù)聚物的混合物可由10到40份的TDI封端的聚醚預(yù)聚物與60到90份的PPDI封端的聚酯預(yù)聚物混合而成。另外，聚氨酯預(yù)聚物的混合物可由10到40份的TDI封端的聚醚預(yù)聚物、5到90份的PPDI封端的聚醚預(yù)聚物和5到90份的PPDI封端的聚酯預(yù)聚物混合而成。下面的示例中將提出更具體的混合物組成成分。
本發(fā)明的聚合物鑲塊60最好由聚氨酯制成，聚氨酯由PPDI封端的聚醚型聚氨酯預(yù)聚物形成并被1，4丁二醇與乙二醇的混合物固化。一種合適的二醇與乙二醇的混合物可以是Uniroyal化學(xué)公司以VIBRACUREA250商標(biāo)售出的產(chǎn)品。也可以使用二胺固化劑。一種合適的二胺可以是路易斯安那州Baton Rouge的Albemarle公司以ETHACURE100商標(biāo)售出的甲苯乙二胺。在固化過程中可以采用的其它試劑包括二甲硫基-2，4-甲苯二胺(如Albemarle公司生產(chǎn)的ETHACURE300)；二對(duì)-氨基苯甲酸丙二醇酯(如賓夕法尼亞州Allentown的Air Products and Chemicals公司生產(chǎn)的VERSALINK740M)；環(huán)己烷二甲醇；氫醌-雙羥乙基醚；苯基二乙醇胺混合物(如Uniroyal化學(xué)公司生產(chǎn)的VIBRACUREA931)；二苯氨基甲烷氯化鈉絡(luò)合物(如Uniroyal化學(xué)公司生產(chǎn)的CAYTOR31)；和/或prionene amine。此優(yōu)選試劑的目錄(包括增鏈劑、交聯(lián)劑和固化劑)并不是詳盡無遺的，也可以使用任何合適的(最好是多功能的)增鏈劑、交聯(lián)劑和固化劑。
用于本發(fā)明聚合物鑲塊60的固化劑混合物可具有多種變化。在優(yōu)選實(shí)施例中，固化劑只由二醇混合物如VIBRACURE250組成。或者，也可以使用二胺合成物，例如不同二胺的混合物如ETHACURE100和ETHACURE300的混合物。
聚氨酯預(yù)聚物的混合物與固化劑的比率由聚氨酯預(yù)聚物的混合物中的氮-碳-氧基(“NCO”)含量決定。例如，PPDI封端的聚醚中NCO含量最好在5.0％到8.0％的范圍內(nèi)。TDI封端的聚醚或TDI封端的聚酯中NCO含量最好在4.0％到9.0％的范圍內(nèi)。PPDI封端的聚酯中NCO含量最好在2.0％到6.0％的范圍內(nèi)。聚氨酯預(yù)聚物的混合物中NCO含量為聚氨酯預(yù)聚物的混合物的2％到8％。固化劑的總量應(yīng)對(duì)應(yīng)于聚氨酯預(yù)聚物的混合物中的NCO含量的摩爾當(dāng)量的90％到110％。聚氨酯預(yù)聚物的混合物與固化劑的重量比最好在約10∶1到約30∶1的范圍內(nèi)。
在固化前，聚氨酯預(yù)聚物的混合物和固化劑最好分開存放。聚氨酯是這樣形成的首先在模子中加熱和混合聚氨酯預(yù)聚物的混合物和固化劑，然后通過對(duì)混合物施加熱量和壓力一段預(yù)定時(shí)間來固化混合物，形成具有預(yù)定厚度的材料板。聚合物鑲塊60的厚度可根據(jù)其應(yīng)用而變化。輕擊棒50的優(yōu)選厚度在0.125到0.500英寸的范圍內(nèi)。優(yōu)選厚度為0.250英寸。聚合物鑲塊60的厚度的增大或減小會(huì)影響高爾夫球手在擊球期間的感覺，并影響擊球后高爾夫球的移動(dòng)距離。不采用催化劑(例如二月桂酸二丁錫、叔胺等)可以更好地控制形成均勻厚度板的過程。此外，可以在混合物中加入添加劑如著色劑。
聚氨酯預(yù)聚物的混合物材料在模制板的加工前最好在第一保持容器中脫氣和預(yù)熱。聚氨酯預(yù)聚物的混合物的加工溫度應(yīng)在約100到220華氏度的范圍內(nèi)，最好在約120到200華氏度的范圍內(nèi)。聚氨酯預(yù)聚物的混合物最好可從第一保持容器流向混合腔，流動(dòng)速度在約200到1100克/分的范圍內(nèi)，或根據(jù)加工需要而定。另外，可以在第一保持容器中以0到250轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速攪拌聚氨酯預(yù)聚物的混合物材料，以保持材料更均勻地分布并減少結(jié)晶。
固化劑在加工前最好在第二保持容器中脫氣和預(yù)熱。固化劑的加工溫度應(yīng)在約50到230華氏度的范圍內(nèi)，最好在約80到200華氏度的范圍內(nèi)。固化劑最好可從第二保持容器流向混合腔，流動(dòng)速度在約15到75克/分的范圍內(nèi)，或根據(jù)加工需要而定。
聚氨酯預(yù)聚物的混合物和固化劑混合物最好在約160到220華氏度的溫度范圍內(nèi)添加到共同的混合腔中?？梢栽诠餐幕旌锨恢屑尤胫珓缍趸?、硫酸鋇、和/或乙二醇或蓖麻油載體中的氧化鋅，和/或現(xiàn)有技術(shù)中已眾所周知的其它添加材料。所加入的著色劑材料的總量應(yīng)在聚氨酯預(yù)聚物的混合物和固化劑材料的約0到10％重量的范圍內(nèi)，最好在約2到8％重量的范圍內(nèi)。也可以加入其它添加劑，如聚合物填料、金屬填料，和/或有機(jī)或無機(jī)填料(例如聚合物、樹膠、離聚物等)，以提高本發(fā)明的聚氨酯封蓋16的比重。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在混合物中加入約0.01到30％的重晶石(硫酸鋇)或重晶石與二氧化鈦的混合物(最好是加入到乙二醇和/或蓖麻油載體中的混合物)，可以足夠地增加聚合物鑲塊60的重量。整個(gè)混合物在模制前可以在混合腔內(nèi)以約1到250轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌?；旌衔餄踩氪怪蹦Ｗ又校怨袒删哂蓄A(yù)定厚度的板。然后將板切割成鑲塊。
表5表示了由熱固性聚氨酯制成的各種聚合物鑲塊60的性能和組成成分。在第2欄到第6欄中表示了各聚合物鑲塊60的各聚氨酯預(yù)聚物的份數(shù)。第2欄為TDI封端的聚醚預(yù)聚物ADIPRENELF950的份數(shù)。第3欄為PPDI封端的聚醚預(yù)聚物ADIPRENELFPX950的份數(shù)。第4欄為PPDI封端的聚酯(聚己酸內(nèi)酯)預(yù)聚物ADIPRENELFPX2950的份數(shù)。第5欄為PPDI封端的聚醚預(yù)聚物ADIPRENELFPX590的份數(shù)。LFPX590和LFPX950的不同在于NCO含量和多羥基化合物(醚)主鏈的分子量不同，LFPX950的NCO含量在約5.45％到約5.75％的范圍內(nèi)，而LFPX590的NCO含量在約5.6％到約6.2％的范圍內(nèi)。第6欄為PPDI封端的聚酯(聚己酸內(nèi)酯)預(yù)聚物ADIPRENELFPX2952的份數(shù)。LFPX2950和LFPX2952的不同在于NCO含量不同，LFPX2950的NCO含量在約3.55％到約3.85％的范圍內(nèi)，而LFPX2952的NCO含量在約4.45％到約5.05％的范圍內(nèi)。示例1的鑲塊60由VIBRACURE250固化。示例2到9和11到12的鑲塊均由固化劑混合物固化。固化劑混合物由50份的ETHACURE300(二胺固化劑)和50份的VIBRACURE A250(1，4丁二醇和乙二醇的混合物)組成。本發(fā)明示例10的鑲塊60由70份的ETHACURE300和30份的VIBRACURE A250的混合物固化。本發(fā)明的鑲塊60的肖氏硬度D為42到55。

權(quán)利要求
1.一種高爾夫球棒頭(52)，包括具有前表面(56)的棒頭基體(54)，所述前表面上設(shè)有凹腔(58)；放置于所述凹腔(58)內(nèi)的鑲塊(60)，所述鑲塊(60)包括肖氏硬度D在42到55的范圍內(nèi)、巴肖氏彈性在51到70的范圍內(nèi)的熱固性聚氨酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭(52)，其特征在于，所述熱固性聚氨酯由反應(yīng)物形成，所述反應(yīng)物包括對(duì)-苯二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑；甲苯二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑；甲苯二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物、對(duì)-苯二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑；或甲苯二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物、第一對(duì)-苯二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物、第二對(duì)-苯二異氰酸酯基的聚氨酯預(yù)聚物和固化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球棒頭(52)，其特征在于，所述固化劑是從由二醇、二醇混合物、三醇、三醇混合物、氫醌、氫醌混合物、二胺、二胺混合物、二胺低聚物，以及它們的任何一種混合物所組成的組中選擇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭(52)，其特征在于，所述熱固性聚氨酯由反應(yīng)物形成，所述反應(yīng)物包括最多可達(dá)90份的對(duì)-苯二異氰酸酯封端的聚酯預(yù)聚物、最多可達(dá)90份的對(duì)-苯二異氰酸酯封端的聚醚預(yù)聚物、10到40份的甲苯二異氰酸酯的聚氨酯預(yù)聚物和至少一種固化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭(52)，其特征在于，所述熱固性聚氨酯由反應(yīng)物形成，所述反應(yīng)物包括20份的對(duì)-苯二異氰酸酯封端的聚酯預(yù)聚物、50份的對(duì)-苯二異氰酸酯封端的聚醚預(yù)聚物和30份的甲苯二異氰酸酯的聚氨酯預(yù)聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球棒頭(52)，其特征在于，所述熱固性聚氨酯由反應(yīng)物形成，所述反應(yīng)物包括70到80份的對(duì)-苯二異氰酸酯封端的聚醚預(yù)聚物、20到30份甲苯二異氰酸酯的聚氨酯預(yù)聚物。
7.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的高爾夫球棒頭(52)，其特征在于，所述高爾夫球棒頭(52)是木頭球棒的棒頭(52a)，輕擊棒的棒頭(52)或鐵頭球棒的棒頭(52b)。
全文摘要
本發(fā)明為一種高爾夫球棒頭(52),其具有帶凹腔(58)的棒頭基體(54)和設(shè)置在凹腔(58)中的鑲塊(60)。鑲塊(60)由肖氏硬度D在42到55的范圍內(nèi)、巴肖氏彈性在51到60的范圍內(nèi)的熱固性聚氨酯組成。優(yōu)選的熱固性聚氨酯材料由對(duì)－苯二異氰酸酯預(yù)聚物和固化劑形成。這種高爾夫球棒頭(52)最好是輕擊棒的棒頭(52),然而也可是木頭球棒的棒頭(52a)或鐵頭球棒的棒頭(52b)。特定的熱固性聚氨酯提供了感覺柔軟的擊球表面(56)和良好的回彈距離。
文檔編號(hào)A63B53/04GK1387454SQ00815026
公開日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2000年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月3日
發(fā)明者P·K·德萬吉 申請(qǐng)人:卡拉韋高爾夫公司