專利名稱：一種實(shí)心高爾夫球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種實(shí)心高爾夫球技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型總體上涉及回彈彈性高爾夫球，其包含球芯層或具有一個(gè)或多個(gè)球芯 的多個(gè)層，包含環(huán)繞球芯層或多個(gè)層的熱塑性聚氨酯的耐磨表層，以及可選地置于表層與 球芯層或多個(gè)層之間的覆蓋層。
背景技術(shù)：
[0002]多年以來，高爾夫球已經(jīng)經(jīng)歷了重大改變。例如，由于一致的質(zhì)量和諸如為了行進(jìn) 更長距離而減少長擊桿擊球旋轉(zhuǎn)的優(yōu)異性能，橡膠球芯逐漸取代了纏繞式球芯。其他重大 改變也已經(jīng)出現(xiàn)在高爾夫球的表層和凹坑式樣中。[0003]高爾夫球的設(shè)計(jì)和技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到這樣的程度:美國高爾夫協(xié)會(huì)(“USGA”)已經(jīng) 在一起USGA-制裁事件中制定了在禁止使用任何在由具有130ft/s的速度的長擊桿擊打時(shí) 可以獲得250ft/s的初速度的高爾夫球的規(guī)定(參考下文的“USGA測試”)(圣安德魯斯皇 家古典俱樂部(“R&A”)已經(jīng)制定了用于R&A-制裁事件類似的規(guī)定。)。制造商非常注重 生產(chǎn)在USGA測試中一致地獲得最大可能的速度而不超出限制的高爾夫球。即使這樣，高爾 夫球還可具有一系列不同的性能和特點(diǎn)，如速度、旋轉(zhuǎn)、以及壓縮性。因此，各種不同的球可 能可以滿足高爾夫球手的廣泛的需要和愿望。[0004]不管其結(jié)構(gòu)如何，許多高爾夫球手往往尋找能夠傳送最大距離的高爾夫球。這種 性質(zhì)的球顯然需要通過擊打具有較高的初速度。因此，高爾夫球制造商不斷尋找為所有技 術(shù)水平的高爾夫球手提供能夠傳送最大性能的高爾夫球的新方法，并且尋找以發(fā)現(xiàn)允許 較低壓縮性的球提供總體上與較高壓縮性的球相關(guān)的性能的成分。[0005]由于具有實(shí)心結(jié)構(gòu)的球提供非常耐用的球，同時(shí)還提供最大距離，所以其總體上 最受一般娛樂型高爾夫球手的歡迎。實(shí)心球可以包含單個(gè)的實(shí)心球芯，其通常由交聯(lián)的橡 膠制成，如聚丁二烯，其可能與丙烯酸鋅和/或類似的交聯(lián)劑化學(xué)地交聯(lián)，然后放入表層材 料，如沙林樹脂 (SURLYN )(杜邦公司生產(chǎn)的一種離聚物樹脂的商標(biāo))，來提供一種結(jié) 實(shí)的、防割的混合表層，其通常被稱為“兩件式(two-piece) ”高爾夫球。[0006]這種單個(gè)的實(shí)心球芯和防割表層的結(jié)合可以給予這種兩件式高爾夫球較高的初 速度，從而產(chǎn)生更佳的距離。但是用于此種兩件式高爾夫球的材料可能非常堅(jiān)硬。因此，根 據(jù)其結(jié)構(gòu)，當(dāng)用球桿擊打時(shí)兩件式球會(huì)具有堅(jiān)硬的“手感”。同樣地，由于它們的堅(jiān)硬，這些 兩件式球可以具有相對(duì)較低的旋轉(zhuǎn)速度，在提供更大的距離時(shí)，有時(shí)可能更難控制，例如， 當(dāng)近距離擊球至果嶺時(shí)。實(shí)用新型內(nèi)容[0007]在第一方面，本實(shí)用新型提供一種制造高爾夫球的方法，該方法包含:形成球芯 層，其中球芯層由第一材料制成；形成覆蓋層，所述覆蓋層實(shí)質(zhì)上環(huán)繞球芯層，并且所述覆 蓋層由第二材料制成；形成表層，所述表層實(shí)質(zhì)上環(huán)繞球芯層，并且所述表層由第三材料制 成；其中第一材料、第二材料、以及第三材料中的至少一個(gè)包含彈性材料，所述彈性材料具有彈性值和硬度值，并且所述彈性值隨硬度值的增加而增加。[0008]在第二方面，本實(shí)用新型提供一種制造高爾夫球的工藝，該工藝包含:將第一層鑄 模成型；將第二層鑄模成型，所述第二層在第一層之上鑄模成型，以使第二層實(shí)質(zhì)上環(huán)繞第 一層；以及將材料放入第一層和第二層中的至少一個(gè)層，所述材料具有彈性和硬度，并且所 述彈性隨硬度的增加而增加。[0009]在第三方面，本實(shí)用新型提供一種實(shí)心高爾夫球，該高爾夫球包含:第一層；配置 為實(shí)質(zhì)上環(huán)繞第一層的第二層；以及所述第一層和第二層中的至少一個(gè)層包含彈性材料， 所述彈性材料具有彈性和硬度，并且所述彈性隨硬度的增加而增加。[0010]進(jìn)一步地，所述第一層包含球芯層，第二層包含表層。[0011 ] 進(jìn)一步地，所述第一層包含球芯層，第二層包含覆蓋層。[0012]進(jìn)一步地，所述第一層包含覆蓋層，第二層包含表層。[0013]進(jìn)一步地，所述材料的彈性和硬度之間的關(guān)系由等式表達(dá)，所述等式為 y=-0.0207x2-1.2839x+54.528，其中y代表以ASTM D2632百分?jǐn)?shù)表示的彈性值，x代以表邵 氏D單位表示的硬度值，并且所述等式的確定系數(shù)約為0.81。[0014]進(jìn)一步地，還包含置于第一層與第二層之間的第三層，所述第三層實(shí)質(zhì)上環(huán)繞第 一層，并且所述第一層、第二層和第三層中的至少一層包含彈性材料。[0015]通過下面附圖及其詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型這些 方面的另外的變化、修改、特征、益處和優(yōu)點(diǎn)將是或者將變得顯而易見。
具體實(shí)施方式
和實(shí) 用新型內(nèi)容部分所包括的所有那些另外的變化、修改、特征、益處和優(yōu)點(diǎn)，都處在本實(shí)用新 型的范圍內(nèi)，并且由權(quán)利要求所定義的內(nèi)容保護(hù)。


[0016]參考下列附圖和說明，可以更好地理解本實(shí)用新型。附圖中的構(gòu)成要素不一定按 比例繪制，而是重點(diǎn)用于說明的原理。而且，在不同視圖中，類似的附圖標(biāo)記標(biāo)示相應(yīng)的部 分。[0017]圖1是高爾夫球的透視圖；[0018]圖2是高爾夫球的一個(gè)實(shí)施例沿圖1的線2-2的截面圖；[0019]圖3是高爾夫球的另一個(gè)實(shí)施例沿圖1的線2-2的截面圖；[0020]圖4是表層具有最高耐磨性或磨損得分為“I”的高爾夫球的示意圖；[0021]圖5是圖4所示高爾夫球的放大的示意圖；[0022]圖6是表層具有最低耐磨性或磨損得分為“5”的高爾夫球的示意圖；[0023]圖7是圖6所示的高爾夫球在不同角度的示意圖；[0024]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型制成的TPU材料的彈性對(duì)比硬度的示意圖形表示。
具體實(shí)施方式
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的高爾夫球具有包括含有異氰酸酯單體和具有約2.1到約36的 羥價(jià)的超支化多元醇的熱塑性聚氨酯材料的表層材料(所述表層材料在下文被稱為“樹枝 狀的TPU”)。該表層材料在提供增加的耐磨性方面比其他特性具有優(yōu)勢，這在下文有更加 詳細(xì)的討論。[0026]最近，已經(jīng)用熱塑材料層如離聚物材料制成了多層高爾夫球。在此種多層球中，不 同材料的薄層可能會(huì)融合在一起來增加附加的特征，如開球時(shí)具有較低旋轉(zhuǎn)，而近距離擊 球至果嶺時(shí)具有增加的旋轉(zhuǎn)。例如，其中的一層可以是覆蓋層中的堅(jiān)硬的離聚物樹脂而更 柔軟的彈性體材料構(gòu)成外表層的相鄰層。因?yàn)殡x聚物樹脂可以具有相對(duì)較低的彈性，特別 是當(dāng)與可以用于構(gòu)成球芯的彈性體材料比較時(shí)，所以可以使用更薄的離聚物樹脂層。[0027]如由杜邦公司eg開發(fā)的高度中和的離聚物，具有與彈性體材料的彈性相當(dāng)?shù)膹椥裕?甚至比其更好。這些高度中和的離聚物可以代表在高爾夫球球芯的革新中的下一步。由熱 塑性材料制成的高爾夫球球芯也可以比例如熱固性彈性體的橡膠球芯，如交聯(lián)的聚丁二烯 在質(zhì)量上更一致。類似地，更有彈性的熱塑性材料，如熱塑性聚氨酯，可以用于代替高爾夫 球的表層中的更堅(jiān)硬的、彈性更小的交聯(lián)的離聚物樹脂(如，沙林樹脂 )，以獲得更柔軟的 手感，其更有利于給予高爾夫球旋轉(zhuǎn)從而控制其飛行和落地。[0028]結(jié)合高爾夫球的更大的C0R(更大的回彈彈性)和高爾夫球表層的更好的耐磨性 仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。通過將高爾夫球的表層做得更柔軟(從而給予更大的旋轉(zhuǎn)和更好的控 制，以及更大的回彈彈性)，趨于使表層更易切割、磨壞(scuffing)、磨耗(abrasion)、磨損 (wear)等。這對(duì)于比其他普通槽形更容易刮蹭或切割高爾夫球表層的“方槽”球桿頭而言 尤其如此。高爾夫球的回彈彈性也可以受到高爾夫球內(nèi)的各種球芯和層的構(gòu)造的影響，其 也可以影響回彈彈性，以及旋轉(zhuǎn)控制。事實(shí)上，可能會(huì)有矛盾的需要或期望:當(dāng)長距離擊球 時(shí)給予高爾夫球更小或更低的旋轉(zhuǎn)，如長擊桿擊球，而當(dāng)近距離擊球或逆風(fēng)擊球時(shí)給予高 爾夫球更高或更大的旋轉(zhuǎn)。[0029]定義[0030]在描述本實(shí)用新型之前定義幾個(gè)術(shù)語是有利的。應(yīng)當(dāng)理解，下面的定義貫穿本申 請(qǐng)的全文。[0031]在術(shù)語的定義背離該術(shù)語通常使用的含義時(shí)，除非特別地指出，申請(qǐng)人意欲使用 下面提供的定義。[0032]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“高爾夫球”指的是可以用于打高爾夫比賽的任何總 體上為球形的球。[0033]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“球芯”一般指的是更接近或接近高爾夫球中心的高 爾夫球的部分。球芯可以具有多層，其中高爾夫球最中間的部分為“球芯”或“內(nèi)球芯”并 且任何環(huán)繞的球芯層為“外球芯”層。[0034]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“覆蓋層”總體上指的是高爾夫球的可選層，其可以 被置于球芯層與最外面的表層之間，并且其可以接近或鄰近表層。[0035]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“表層”總體上指的是高爾夫球的最外層，其通常在 它的外表面上具有凹坑的式樣(凹坑式樣)。[0036]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“凹坑”指的是高爾夫球表層的外表面的凹陷或突 出，其用于控制高爾夫球的飛行。凹坑可以是半球形(即，一半球體)或半個(gè)半球形(即， 一部分半球)的形狀，包括半球的和半個(gè)半球的凹坑的各種結(jié)合，但是其也可以是橢圓形、 方形、多邊形，如六邊形等。半個(gè)半球形狀的凹坑可以表示“較淺的”凹坑，而半球形的凹坑 可以表示“較深的”凹坑。[0037]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“凹坑式樣”指的是高爾夫球的表層的外表面上的多個(gè)凹坑的排列。凹坑式樣可以包含具有相同形狀、不同形狀、式樣中凹坑的不同排列(關(guān)于 形狀和/或大小)、重復(fù)的子式樣(即凹坑式樣中排列的較小式樣的凹坑)，如球面三角的 凹坑等。在一些實(shí)施例中，凹坑式樣中的凹坑總數(shù)可以在約250到約500的范圍內(nèi)，例如， 約300到約400的范圍。凹坑式樣中的凹坑的總數(shù)通常是偶數(shù)(如，336或384個(gè)凹坑)， 但是也可以是奇數(shù)(如，333個(gè)凹坑)。[0038]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“凹坑總體積”指的是包含凹坑式樣的所有凹坑體積 的合計(jì)、總數(shù)、總計(jì)等。[0039]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“熱塑性”指的是術(shù)語熱塑性的傳統(tǒng)含義，S卩，具有這 樣的材料、如高聚物性能的組合物、化合物、材料、介質(zhì)、物質(zhì)等:當(dāng)其暴露于高溫時(shí)軟化并 且當(dāng)降至室溫(如，約20°C到約25°C )時(shí)其總體上恢復(fù)到它的初始狀態(tài)。[0040]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“熱固性”指的是術(shù)語熱固性的傳統(tǒng)含義，即交聯(lián)從 而不具有熔解溫度，并且不能溶入溶劑，但可以被溶劑膨脹的混合物、化合物、材料、介質(zhì)、 物質(zhì)等。[0041]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“聚合物”指的是具有多于30個(gè)單體單元的分子，并 且其可以由一個(gè)或多個(gè)單體或低聚物的聚合形成或得到。[0042]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“低聚物”指的是具有2到30個(gè)單體單元的分子。[0043]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“單體”指的是具有一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)的分子，并且 其可以形成低聚物和/或聚合物。[0044]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“離聚物”指的是具有至少一個(gè)羧酸基團(tuán)的單體，并 且其可以被一種或多種堿(包括堿的混合物)至少部分地或完全中和，以提供羧酸鹽單體 (或羧酸鹽單體的混合物)。例如，離聚物可以包含羧酸鈉和鋅鹽單體的混合物，如用于制 造杜邦公司以商標(biāo)SURLYN 出售的用于防割高爾夫球表層的離聚物樹脂的混合的離聚 物。[0045]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“離聚物樹脂”指的是低聚物或聚合物，其可以包含 一種或多種離聚物單元或離聚物，或由一種或多種離聚物單元或離聚物形成，并且其可以 是一種或多種離聚物(如至少部分地或完全中和的甲基丙烯酸)與非離聚物的一種或多種 單體或低聚物、例如乙烯的共聚物。[0046]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“高度中和聚合物”指的是電荷已經(jīng)大部分由增加的 反離子相抵的聚合物。高度中和聚合物可以具有95%或更大的電荷損耗。[0047]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“彈性體”指的是具有彈性特性的低聚物或聚合物， 并且可以可交換地與術(shù)語“橡膠”使用。[0048]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“聚異氰酸酯”指的是具有兩個(gè)或多個(gè)異氰酸酯基團(tuán) (如，二異氰酸酯)的有機(jī)分子。所述有用的聚異氰酸酯可以是脂肪族或芳香族，或脂肪族 和芳香族的混合物，并且可以包括，但并不限于，二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸 酯(TDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、異戊二烯二異氰 酸酯(TDI)等。[0049]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“多元醇”指的是具有兩個(gè)或多個(gè)羥基官能團(tuán)的有機(jī) 分子。[0050]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“聚氨酯”指的是與尿烷(氨基甲酸酯)鏈聯(lián)結(jié)的聚合物，并且例如其可以由多元醇(或例如通過開環(huán)機(jī)制形成多元醇的化合物，如，環(huán)氧化合 物)和多異氰酸酯形成。所述有用的聚氨酯可以是熱塑性或熱固性的，但用于表層時(shí)是熱 塑性的。熱塑性聚氨酯的軟鏈段也可以是部分交聯(lián)的，例如，與超支化或樹枝狀多元醇交 聯(lián)，以提供更好的耐磨性，增加硬度等。[0051]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“樹枝狀分子”指的是重復(fù)分支(還稱為“超支化”) 的分子，其通常在結(jié)構(gòu)上高度對(duì)稱，并且其可以包括單體、低聚物、和/或聚合物。[0052]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“超支化多元醇”或“樹枝狀多元醇”可交換地指重 復(fù)分支(超支化)并具有多個(gè)羥基官能團(tuán)(如，包含一個(gè)或多個(gè)羥基基團(tuán)的官能團(tuán))的樹 枝狀分子(單體、低聚物和/或聚合物)?！俺Щ嘣肌被颉皹渲疃嘣肌笨梢园ň?酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇等。例如，聚酯多元醇可以是包含衍生自具有如2-羥 甲基-2-甲基-1，3-丙二醇的一個(gè)或多個(gè)羥基烷基鏈的中心多元醇部分的“星形”，多元醇 酯分支由一個(gè)或多個(gè)多羥基羧酸或其衍生物、如雙-2-羥甲基-丙酸形成。[0053]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“羥基價(jià)”參照術(shù)語“超支化多元醇”和“樹枝狀多元 醇”，指的是分子中存在多少反應(yīng)的羥基基團(tuán)(或羥基基團(tuán)的等價(jià)物)。例如，具有約2.1到 約36的羥基價(jià)的超支化多元醇表示多元醇(或多元醇的混合物)具有平均為約2.1到約 36的反應(yīng)的羥基基團(tuán)。[0054]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“其他多元醇”指的是除了“超支化多元醇”或“樹 枝狀多元醇”以外的多元醇。這些其他多元醇可以包括二醇、三醇等，聚酯多元醇、聚醚多 元醇、聚碳酸酯二醇等。例如，這些其他多元醇可以包括“生物可再生的”聚醚多元醇(即 那些在加工過程中具有減少的環(huán)境影響的聚醚多元醇)如一個(gè)或多個(gè)聚三甲烯基醚二醇 (polytrimethylene ether glycol),聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)等，其輕值例如為 11.22 到224.1lmg KOH/g。這些“生物可再生的”聚醚多元醇，如聚三甲烯基醚二醇，可以從生物 可再生的資源衍生、獲得、提取等，如經(jīng)過天然谷物的發(fā)酵過程，而不是利用化學(xué)合成過程。[0055]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“擴(kuò)鏈劑”指的是將低分子量聚氨酯的分子量增加至 高分子量聚氨酯的試劑。擴(kuò)鏈劑可以包括一種或多種二醇如乙二醇、二甘醇、丁二醇、已二 醇等的二醇；如三輕基丙燒(trimethylolpropane)、丙三醇等的三醇；以及聚四亞甲基醚 二醇等。[0056]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“耐磨性(scuff resistance) ”和“抗磨性(wear resistance) ” (這里統(tǒng)稱為“耐磨性”)指的是球的材料抵抗由于球桿頭的撞擊導(dǎo)致的痕 跡、撕扯、表面材料的脫落、刺穿等(共同地稱之為“磨損”)的能力，在一個(gè)測試協(xié)議的示例 中，耐磨性通過測試球上的磨損與標(biāo)準(zhǔn)(“耐磨標(biāo)準(zhǔn)”)為1-5的磨損等級(jí)的視覺比較來測 量，所述耐磨性得分為“I”代表球具有最高的耐磨性并且所述耐磨性得分為“5”代表球具 有最低的耐磨性。下文說明了一個(gè)根據(jù)耐磨性測試協(xié)議的用于測量耐磨性的測試協(xié)議，盡 管其他測試協(xié)議也可以用于確定耐磨性。[0057]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“回彈彈性”指的是橡膠或制成具有類似于橡膠的特 性的材料的材料特性，其中回彈彈性指示了還可以由材料的儲(chǔ)能模量和材料的損耗模量的 關(guān)系來定義的遲滯能量損耗?；貜棌椥酝ǔＳ冒俜直缺硎?，所述百分比與遲滯損耗成反比。 對(duì)于單獨(dú)的材料，回彈彈性可以用任何已知方法來測量，如ASTM D7121-05標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。高爾 夫球系統(tǒng)的回彈彈性可以由用于高爾夫球的組件中的材料的回彈系數(shù)(COR)、高爾夫球的單獨(dú)部分或單獨(dú)組件(如球芯、層、表層等)的COR或高爾夫球的COR來測量。[0058]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“慣性矩(MOI) ”指的是物體抵抗改變其旋轉(zhuǎn)速度的 度量，并且可以用單位gem2給出。術(shù)語MOI還可以與術(shù)語“質(zhì)量慣性矩(mass moment of inertia) ” 和“慣性矩(angular mass) ” 互換使用。[0059]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“回彈系數(shù)”指的是撞擊前后物體的速度比。COR為I代表完全彈性碰撞，其中無因碰撞而造成的能量損失，而COR為O代表完全非彈性碰撞，其 中在碰撞過程中消耗了所有的能量。[0060]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“比重(SG) ”指的是在特定的溫度和壓力下給定的固 體(或液體)的密度與水的密度的比的傳統(tǒng)含義。[0061]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“偏移”指的是在負(fù)載的情況下構(gòu)件移位的程度。偏 移的量(偏移量)可以用作壓縮高爾夫球(或高爾夫球的組件)能力的度量，因此其為回 彈彈性(即C0R)的度量。[0062]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“邵氏D硬度”指的是由硬度計(jì)測量的材料的硬度， 特別是材料的壓痕阻力。根據(jù)ASTM方法D2240，邵氏D硬度可以由硬度計(jì)在球芯、層、表層 等的彎曲表面上直接測量。在其他實(shí)施例中，硬度可以用標(biāo)準(zhǔn)平板來測量。[0063]出于本實(shí)用新型的目的，術(shù)語“彎曲表面”指的是高爾夫球、球芯層、球芯、表層 等的表面部分，其是彎曲的并且用于測量高爾夫球、球芯層、球芯、表層等的各種特性、特征坐 寸ο[0064]飛行距離可以用作評(píng)價(jià)高爾夫球性能的指標(biāo)。飛行距離受三個(gè)主要因素的影響: “初速度”、“轉(zhuǎn)速”和“發(fā)球角度”。初速度是影響高爾夫球飛行距離的主要物理特性之一。 回彈系數(shù)(COR)還可以用作高爾夫球初速度的替換參數(shù)。[0065]另一個(gè)可以用作測量高爾夫球性能的指標(biāo)是轉(zhuǎn)速。球的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)“回旋(back spin) ”和“側(cè)旋(side spin)”來測量，因?yàn)檫@些不同類型的旋轉(zhuǎn)對(duì)球的飛行具有不同的影 響。與飛行方向相反的球的旋轉(zhuǎn)被稱為“回旋”。與飛行方向呈一個(gè)角度的球的旋轉(zhuǎn)為“側(cè) 旋”?；匦ǔ?huì)影響球的飛行距離。側(cè)旋通常會(huì)影響球的飛行路線的方向。[0066]高爾夫球的轉(zhuǎn)速通常是指球繞通過球中心的縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。球的轉(zhuǎn)速通常 以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來測量。由于球的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，所以球的轉(zhuǎn)速會(huì)直接影響球的軌跡。高 轉(zhuǎn)速地?fù)舸虮鹊娃D(zhuǎn)速擊打趨于使球飛向更高的高度。因?yàn)楦咿D(zhuǎn)速的球趨于飛得更高，所 以擊球旋轉(zhuǎn)量過度趨于使球的總行進(jìn)距離小于以理想旋轉(zhuǎn)量擊打的球的總行進(jìn)距離。相反 地，擊球旋轉(zhuǎn)量不足不能產(chǎn)生足夠的升力以增加飛行距離，所以導(dǎo)致距離明顯縮短。因此， 以理想的旋轉(zhuǎn)量擊球可以使球的行進(jìn)距離最大化。[0067]實(shí)施方式[0068]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的實(shí)心高爾夫球100的透視圖。高爾夫球100可 以是總體上球形的形狀，多個(gè)凹坑102以式樣112排列在高爾夫球100的外表面108上。[0069]在內(nèi)部，高爾夫球100通常可以構(gòu)造成多層實(shí)心高爾夫球，具有任意期望數(shù)量的 件數(shù)。也就是說，多層材料可以融合、混合或壓縮在一起以形成球。高爾夫球的物理特征可 以由球芯層、任意可選的覆蓋層和表層的結(jié)合特性來確定。這些組件的每一個(gè)的物理特征 可以由它們各自的化學(xué)成分來確定。高爾夫球中的大部分組件包含低聚物或聚合物。高聚 物和聚合物的物理特性可以高度依賴于它們的成分，包括所含單體單元、分子量、交聯(lián)程度等。這些特性的實(shí)例可以包括溶解度、粘度、比重(SG)、彈性、硬度(如按邵氏D硬度測量 的)、回彈彈性、耐磨性等。所用的低聚物和聚合物的物理特性還可以影響用于制造高爾夫 球組件的工業(yè)過程。例如，使用注塑成型的處理方法時(shí)，極粘的材料會(huì)減慢處理過程，從而 粘性會(huì)成為生產(chǎn)的限制步驟。[0070]如圖2所示,這樣的高爾夫球(總體上以200表示)的實(shí)施例包括內(nèi)球芯204、表 層208以及內(nèi)球芯204與表層208之間的外球芯206。[0071]表層208將球芯以及球的任意其他內(nèi)層環(huán)繞、圍繞、包圍等。表層208具有可以包 括含有多個(gè)凹坑的凹坑式樣的外表面。表層208包含由一種或多種異氰酸酯單體形成的樹 枝狀TPU、羥基價(jià)為從約2.1到約36的一種或多種超支化多元醇、可選的一種或多種其他多 元醇，以及可選的一種或多種擴(kuò)鏈劑。表層208可以具有比球芯高的SG，例如，在一些實(shí)施 例中，至少約為1.2。表層208可以具有任意厚度，但是在一些實(shí)施例中可以具有范圍為從 約0.5到約2mm的厚度，并且，在一些實(shí)施例中范圍為從約1.0到約1.5mm。表層208可以 具有在表層208的彎曲的外表面測量的范圍為從約40到約65的邵氏D硬度。表層208可 以具有相對(duì)較高的轉(zhuǎn)速。[0072]用于表層208中的樹枝狀的TPU包括具有從約2.1到約36的羥基價(jià)、如從約12 到36的羥基價(jià)的超支化/樹枝狀多元醇。當(dāng)反應(yīng)的羥基基團(tuán)小于2.1時(shí)，可能不能獲得至 少部分地交聯(lián)產(chǎn)生的熱塑性的能力，從而降低了高爾夫球表層的耐磨性。當(dāng)反應(yīng)的羥基基 團(tuán)數(shù)約大于36時(shí)，產(chǎn)生的樹枝狀的TPU的可分散性可能更差并且粘性更高，以致當(dāng)制作高 爾夫球表層時(shí)很難處理聚氨酯。[0073]此外，即使使用了具有從約2.1到約36的羥基價(jià)、例如從約12到約36的羥基價(jià) 的一種或多種超支化/樹枝狀多元醇，得到的TPU彈性體也具有適用于注塑成型和擠出成 型的物理特性，并且賦予模塑的高爾夫球耐磨性和至少滿意的或充分的回彈彈性。如果這 種超支化/樹枝狀多元醇未用于制備TPU，則產(chǎn)生的聚氨酯將太柔軟以至于很難處理，高爾 夫球表層的回彈彈性和耐磨性相對(duì)較低。[0074]用于表層208的各種實(shí)施例的樹枝狀TPU還可以可選地包括一種或多種多元醇， 以及一種或多種擴(kuò)鏈劑。例如，這些樹枝狀TPU可以由以下所列制備:(A)約30到約70份 (占反應(yīng)混合物的重量)的一種或多種生物可再生聚醚多元醇；(B)約15到約60份(占 反應(yīng)混合物的重量)的一種或多種聚異氰酸酯；(C)約0.1到約10份(占反應(yīng)混合物的重 量)的具有從約2.1到約36的羥基價(jià)的一種或多種超支化多元醇；以及(D)約10到約40 份(占反應(yīng)混合物的重量)的一種或多種擴(kuò)鏈劑。此種樹枝狀TPU可以通過包括以下步驟 的工藝來制備:(1)按次序?qū)⒖蛇x的一種或多種擴(kuò)鏈劑、一種或多種多異氰酸酯、可選的一 種或多種其他多元醇以及具有從約2.1到約36的羥基價(jià)的一種或多種超支化多元醇混合 在一起。[0075]制備樹枝狀TPU的工藝還可以包括以下附加步驟:(2)將得自步驟(I)的混合物 在約60攝氏度到約140攝氏度的溫度下固化特定的時(shí)間段，在一些實(shí)施例中為從約I小時(shí) 到約48小時(shí)；(3)將從步驟(2)獲得的產(chǎn)物在在從約O攝氏度到約50攝氏度的溫度下研 磨；以及⑷將得自步驟⑶的磨碎的材料在從約150攝氏度到約300攝氏度的溫度范圍 下擠壓或注射成型。[0076]本實(shí)用新型的高爾夫球?qū)嵤├挠糜诒韺?08的樹枝狀TPU的實(shí)施例可以如下制備:將18.8kg的生物可再生的聚醚多元醇的混合物(杜邦公司Cerenol H-200 系列，OH-值:56.llmgKOH/g)、3.3kg 的 1，4_ 丁 二醇(巴斯夫 1，4- 丁 二 醇(BASF I, 4-butandiol))以及0.4kg的超支化多元醇(HBP)(柏斯托公司，BOLTORN H2003系列 (Perstorp,BOLTORN H2003))在60攝氏度下攪拌3分鐘。將12kg的二苯基甲烷二異氰酸 酯(MDI)注入此混合物中，然后使其在SOOrpm的速度下混合以獲得聚合物。(超支化多元 醇(柏斯托公司，BOLTORN H2003系列)是具有2，300g/mol的分子量(羥基值:40.0mgKOH/ g)和12-羥基價(jià)基團(tuán)的材料，并且包含樹形分子(使用雙-MPA (2，2- 二羥甲基丙酸)作為 引發(fā)劑的樹枝狀聚合物)。將所得的聚合物在80攝氏度保存8小時(shí)，然后研磨，從而使其制 備成片狀(薄片狀)，然后將其在230攝氏度下擠壓并鑄模成磨碎狀的顆粒。此種磨碎的顆 粒具有45的邵氏D硬度、320kgf/cm2的抗拉強(qiáng)度、I IOkgf/cm的撕裂強(qiáng)度以及40%的回彈 彈性。[0077]本實(shí)用新型的高爾夫球?qū)嵤├挠糜诒韺?08s的樹枝狀TPU的另一個(gè)實(shí)施例可 以如下制備:將18.8kg的生物可再生的聚醚多元醇的混合物(巴斯夫公司PolyTHF-2000 系列，OH-值:56.llmgKOH/g)、3.3kg 的 1，4_ 丁 二醇(巴斯夫 1，4- 丁 二 醇(BASFI,4-butandiol))以及0.4kg的超支化多元醇(HBP)(柏斯托公司，BOLTORN H2003系列 (Perstorp, BOLTORN H-2003))在60攝氏度攪拌3分鐘。將12kg的二苯基甲烷二異氰酸 酯(MDI)注入此混合物中，然后使其在SOOrpm的速度下混合以獲得聚合物。(超支化多元 醇(柏斯托公司，BOLTORN H2003系列)是具有2，300g/mol的分子量(羥基值:40.0mgKOH/ g)和12-羥基價(jià)基團(tuán)的材料，并且包含樹形分子(使用雙-MPA (2，2-二羥甲基丙酸)作為 引發(fā)劑的樹枝狀聚合物)。將所得的聚合物在80攝氏度保存8小時(shí)，然后研磨，從而使其制 備成片狀(薄片狀)，然后將其在230攝氏度擠壓并鑄模成磨碎狀的顆粒。此種磨碎的顆粒 具有45的邵氏D硬度、300kgf/cm2的抗拉強(qiáng)度、IOOkgf/cm的撕裂強(qiáng)度以及40%的回彈彈 性。[0078]在高爾夫球的表層使用樹枝狀TPU的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是更好的耐磨性。也就是說，樹枝 狀TPU表層將比表層具有傳統(tǒng)材料的同樣構(gòu)造的球更不易被球桿面的撞擊損壞。耐磨性可 以用任何技術(shù)來測量。下面給出了示例性的基于在高爾夫球桿撞擊預(yù)定的次數(shù)后目測球表 面的外觀的測試協(xié)議?？梢允褂萌我忸愋偷哪湍バ詼y試和測量方案來說明本實(shí)用新型所討 論的實(shí)施例的表層的TPU材料的耐磨性大于傳統(tǒng)高爾夫球的耐磨性。測試協(xié)議的討論意在 作為可以顯示表層TPU材料的耐磨性增加的一種方法的說明性的實(shí)例。這并非意在作為耐 磨性評(píng)估方法或標(biāo)準(zhǔn)的窮盡性的討論?？梢允褂萌我獾哪湍バ詼y試和測試方法。[0079]示例性耐磨性測試協(xié)議[0080]此示例性測試設(shè)計(jì)成基于所測試的球表層的外觀的視覺比較來測量球表層的耐 磨性。使用高爾夫?qū)嶒?yàn)室機(jī)器人(耐克公司的挖起桿(NikeVictory Red forged wedge), 約56度(+/-2度)，球具有約47-50mph的初速度)由帶有強(qiáng)凹槽的楔形物在不同的地點(diǎn) 撞擊每個(gè)樣本球。由目測球表面的損壞的評(píng)估員來評(píng)估磨損特性并將樣本或所測試的球定 級(jí)磨損標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)可以是期望的任意類型的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)預(yù)先確定，從而使評(píng)估員 可以容易地將球表層的損壞量分類。僅僅出于示例的目的，可以使用標(biāo)準(zhǔn)1-5，其中耐磨性 得分“I”代表具有最高耐磨性的球，即不易于被磨損的球。參見圖4和5，其中高爾夫球400 具有表層404，如果有形變的話，表示在404-1、404-2、504-1和504-2的撞擊點(diǎn)有最小的形變。耐磨性得分“5”代表具有最低耐磨性的球，及相對(duì)易于磨損的球。參見圖6和7，為從兩個(gè)不同角度表示的高爾夫球600，其中表示在604-1、604-2和704-1的撞擊點(diǎn)有大量的磨損和脫皮。得分2-4用來表示落在這兩個(gè)極值之間的球。表I給出用于此示例性測試中的各種耐磨級(jí)別的總體描述。[0081]表1:耐磨性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)例[0082]
權(quán)利要求1.一種實(shí)心高爾夫球，其特征在于，包含:第一層;配置為實(shí)質(zhì)上環(huán)繞第一層的第二層；以及所述第一層和第二層中的至少一層包含彈性材料，所述彈性材料具有彈性和硬度，并 且所述彈性隨硬度的增加而增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含球芯層，第二層 包含表層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含球芯層，第二層包含覆蓋層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含覆蓋層，第二層 包含表層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心高爾夫球，其特征在于，所述材料的彈性和硬度之間的 關(guān)系由等式表達(dá)，所述等式為y=_0.0207x2-1.2839x+54.528，其中y代表以ASTM D2632 百分?jǐn)?shù)表示的彈性值，X代以表邵氏D單位表示的硬度值，并且所述等式的確定系數(shù)約為0.81。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心高爾夫球，其特征在于，還包含置于第一層與第二層之 間的第三層，所述第三層實(shí)質(zhì)上環(huán)繞第一層，并且所述第一層、第二層和第三層中的至少一 層包含彈性材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種實(shí)心高爾夫球，其具體為一種具有一個(gè)或多個(gè)球芯層的回彈彈性高爾夫球，其中表層環(huán)繞球芯層，并且可選地，覆蓋層置于表層和球芯層之間。高爾夫球的至少一層包括彈性隨材料的硬度的增加而增加的材料。
文檔編號(hào)A63B37/12GK202961731SQ20122037084
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者市川八州史 申請(qǐng)人:耐克國際有限公司