分散在油中的二丙烯酸鋅的制作方法
【專利摘要】披露了一種加工助劑在油中的分散體。進一步，披露了一種根據(jù)用于制備橡膠組合物的方法形成該分散體的方法。
【專利說明】分散在油中的二丙烯酸鋅

【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及一種丙烯酸金屬鹽在油中的分散體。本披露還涉及包括該丙烯 酸金屬鹽在油中的分散體的橡膠組合物。進一步，本披露總體上涉及高爾夫球以及制備該 高爾夫球的方法，這些高爾夫球包括一種具有該丙烯酸金屬鹽在油中的分散體的橡膠組合 物。
[0002] 高爾夫球運動是一項在業(yè)余級別和專業(yè)級別都越來越流行的體育運動。本領(lǐng)域中 已知了涉及高爾夫球的制造和設(shè)計的很多種技術(shù)。此類技術(shù)已經(jīng)導(dǎo)致高爾夫球具有各種各 樣的運動性能和耐久性。例如，一些高爾夫球在初始速度、旋轉(zhuǎn)、以及總距離方面具有比其 他高爾夫球更好的飛行性能。
[0003] 高爾夫球通常是由各種類型的材料制成。選擇的材料取決于所希望的制成的高爾 夫球的運動性能。例如，當通過一個長擊桿（driver)或長鐵桿擊球時高爾夫球手可能想要 一個更硬的高爾夫球以提供最大的距離。在其他情況下，高爾夫球手可能想要一個更軟的 高爾夫球以控制使用更短的鐵桿時該高爾夫球的旋轉(zhuǎn)。這些選擇的材料影響該高爾夫球的 運動性能（play characteristic)和手感（feel)。
[0004] 有時由于所選擇的用于高爾夫球特定部件的材料使得制作高爾夫球的過程變得 困難。例如，當選擇橡膠材料時,往往需要加工助劑以協(xié)助一種橡膠組合物的混合和固化。 這些添加至橡膠材料中的加工助劑可能難以遍及該橡膠組合物均勻分散。此外，由于在設(shè) 備上的積累或在該橡膠材料的加工過程中通過飛散的材料損失，一些加工助劑難以加工。 因此，顯著的壓力加諸于加工設(shè)備上，從而導(dǎo)致低效率的方法。進一步，由于飛散的起始材 料損失不僅導(dǎo)致一個更昂貴的用于制作包括該起始材料的產(chǎn)品的過程，而且引入了保留于 該產(chǎn)品中的起始材料的量的不精確或不準確。
[0005] 更具體地說，橡膠組合物可以包括一種交聯(lián)劑諸如一種過氧化物自由基引發(fā)劑。 包含這樣一種交聯(lián)劑的橡膠組合物還包括一種活性助劑。二丙烯酸鋅是一種這樣的活性助 劑。
[0006] 二丙烯酸鋅是一種粉狀體，這在該橡膠組合物的制備中可能是有問題的。由于這 種粉狀體的典型粒徑，二丙烯酸鋅在混合的過程中具有飛散入環(huán)境中的傾向，導(dǎo)致二丙烯 酸鋅的損失。加工過程中的材料損失要求比必須包括在該混合裝置中的更多的材料，這導(dǎo) 致一個更昂貴的過程。
[0007] 進一步，二丙烯酸鋅具有粘住該設(shè)備的金屬部分的習性。這個問題被稱為沉積 (plating out)。由于飛散或電解法分離造成的二丙烯酸鋅的損失對橡膠組合物的制備引 入了不必要的挑戰(zhàn)。二丙烯酸鋅的使用導(dǎo)致一種更低效率的并且可能更昂貴的方法。
[0008] 因此，本領(lǐng)域中對于橡膠組合物加工方面的改進存在一種需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 在一個方面中，本披露提供了一種加工助劑在油中的分散體。在本披露的實施例 中，該加工助劑是一種活性助劑。該活性助劑可以包括一種丙烯酸金屬鹽。在其他實施例 中，該丙烯酸金屬鹽包括二丙烯酸鋅。
[0010] 在一個方面中，本披露涉及一種橡膠組合物，該橡膠組合物包括一種加工助劑和 油的分散體。該加工助劑可以是一種丙烯酸金屬鹽。該丙烯酸金屬鹽包括二丙烯酸鋅。進 一步，該二丙烯酸鋅和油作為一種分散體制備。在引入該橡膠材料之前制備該分散體。包 含該在油中的預(yù)混合的二丙烯酸鋅的橡膠組合物和橡膠材料具有該活性助劑遍及該組合 物的更均勻的分布。該均勻分布在固化時導(dǎo)致一種更均勻的橡膠。
[0011] 在一個方面中，披露了一種制作分散體的方法。將一種丙烯酸金屬鹽的顆粒引入 一個混合裝置中。然后將一種適合的油添加至在該混合裝置中的丙烯酸金屬鹽的這些顆粒 中。將這兩種組分混合以形成一種丙烯酸金屬鹽在油中均勻分布的顆粒的分散體。
[0012] 在另一個方面中，披露了一種制作橡膠組合物的方法。在該方法的實施例中，在添 加至橡膠材料之前制備一種加工助劑和油的分散體。然后將該分散體引入該橡膠材料中。 進一步加工該橡膠材料以形成一種橡膠組合物。在該橡膠組合物中可以包括附加的成分， 諸如交聯(lián)劑、其他加工助劑和填充劑。使用該橡膠組合物形成高爾夫球的不同部分。
[0013] 在另一個方面中，本披露涉及一種具有一個或多個層的高爾夫球，這些層包括一 種包含該分散體的橡膠組合物，該分散體包含一種在油中的加工助劑。在某些實施例中，該 高爾夫球球芯是由該橡膠材料制成的。在其他實施例中，一個或多個球芯層是由該橡膠材 料制成的。在另外的實施例中，該套層是由該橡膠材料制成的。
[0014] 通過檢視以下附圖及詳細的說明，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的其他系統(tǒng)、 方法、特征和優(yōu)點將是清楚的或者將變得清楚。所有這樣的附加系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點旨 在都包含在本說明和本概述之內(nèi)、在本發(fā)明的范圍之內(nèi)、并且受到后面的權(quán)利要求的保護。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 參考以下附圖和說明，可以更好地理解本發(fā)明。附圖中的部件不一定是按比例的， 相反重點在于說明本發(fā)明的原理。而且，在這些圖中，遍及不同的視圖，同樣的參考號指代 相應(yīng)的部分。
[0016] 圖1示出了根據(jù)本披露的一種代表性高爾夫球，該高爾夫球具有一種兩件式構(gòu) 造；
[0017] 圖2不出了一個第二種代表性高爾夫球，該高爾夫球具有一個球芯、一個內(nèi)覆蓋 層、以及一個外覆蓋層；
[0018] 圖3不出了一種第三種代表性的高爾夫球，該高爾夫球具有一個內(nèi)球芯、一個外 球芯層、和一個覆蓋層；并且
[0019] 圖4不出了一種第四種代表性高爾夫球，該高爾夫球具有一個內(nèi)球芯、一個外球 芯層、一個內(nèi)覆蓋層、和一個外覆蓋層。

【具體實施方式】
[0020] 總體上，本披露提供了一種加工助劑在油中的分散體。進一步，本披露提供了一種 用于形成加工助劑和油的分散體的方法。在包含入一種橡膠組合物中之前制備該加工助劑 和油的分散體。在一種橡膠組合物的制備過程中將這種預(yù)混合的分散體添加至橡膠材料 中。再者，本披露提供了用于制備一種包含該預(yù)混合分散體的橡膠組合物的方法。
[0021] 在本披露的實施例中，該橡膠組合物的基礎(chǔ)橡膠材料可以包括聚丁二烯、聚異戊 二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、金屬茂催化的聚烯烴、天然橡膠、以及其組合。
[0022] 在該橡膠組合物中可以包括加工助劑，諸如交聯(lián)劑和填充劑。該適合的交聯(lián)劑可 以選自下組，該組由以下各項組成：過氧化物、二丙烯酸鋅、丙烯酸鎂、甲基丙烯酸鋅、以及 甲基丙烯酸鎂。
[0023] 典型地，過氧化物可以作為交聯(lián)劑用于該橡膠組合物中。作為自由基引發(fā)劑合適 的有機過氧化物包括例如：二枯基過氧化物（DCP);正丁基-4,4-二（叔丁基過氧）戊酸 酯；1，1_二（叔丁基過氧）-3,3,5_三甲基環(huán)己烷（TMCH) ;2,5_二甲基-2,5-二（叔丁基 過氧）己烷；二叔丁基過氧化物；二叔戊基過氧化物；叔丁基過氧化物；叔丁基枯基過氧化 物；2, 5-二甲基-2, 5-二（叔丁基過氧）_3_己塊；二（2-叔丁基-過氧基異丙基）苯；過氧 化二月桂酰，過氧化二苯酰；過氧化氫叔丁基；以及其組合。過氧化物自由基引發(fā)劑總體上 在該橡膠組合物中以在以下范圍內(nèi)的量存在，該范圍具有〇. 〇5phr、或0. lphr、或0. 25phr、 或 lpart、或 I. 5phr 的下限以及 2. 5phr、或 3phr、或 5phr、或 6phr、或 lOphr、或 15phr 的上 限。
[0024] 活性助劑可以與過氧化物一起使用以改進該橡膠組合物的固化。合適的活性助劑 包括例如：具有從3至8個碳原子的不飽和羧酸的金屬鹽；不飽和的乙烯化合物和多官能 單體（例如三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯）；亞苯基雙馬來酰亞胺；以及其組合。特別適合 的金屬鹽包含例如：一種或多種丙烯酸的、二丙烯酸的、甲基丙烯酸的、以及二甲基丙烯酸 的金屬鹽，其中該金屬選自鎂、鈣、鋅、鋁、鋰、以及鎳。在一個具體實施例中，該活性助劑選 自丙烯酸的、二丙烯酸的、甲基丙烯酸的、以及二甲基丙烯酸的鋅鹽。在另一個具體實施例 中，該活性助劑是二丙烯酸鋅（ZDA)。
[0025] 當該活性助劑是二丙烯酸鋅和/或二甲基丙烯酸鋅時，該活性助劑典型地以在以 下范圍內(nèi)的量包括在該橡膠組合物中，該范圍具有Iphr、或5phr、或IOphr、或20phr的下限 以及25phr、或30phr、或35phr、或40phr、或50phr、或60phr的上限。當使用一種或多種更 低活性的活性助劑時，諸如單甲基丙烯酸鋅和不同液態(tài)的丙烯酸鹽以及甲基丙烯酸鹽，更 低活性的活性助劑的使用量可以與二丙烯酸鋅和二甲基丙烯酸鋅活性助劑的相同或更高。
[0026] 丙烯酸金屬鹽可以多種粒徑獲得。當一種粉狀體諸如一種丙烯酸金屬鹽時，該粉 狀體的粒徑典型地是300微米或更小。本披露的實施例包括具有約100微米或更小的數(shù)量 平均粒徑的丙烯酸金屬鹽。在某些實施例中，數(shù)量平均粒徑為約10微米或更小。在其他實 施例中，數(shù)量平均粒徑為約5微米或更小，更確切地說，該丙烯酸金屬鹽的數(shù)量平均粒徑可 以在從約0. 01微米至約10微米的范圍內(nèi)。
[0027] 除以上描述的固化劑和活性助劑之外，一種或多種合適的填充劑可以包括在該橡 膠組合物中。合適的填充劑包括氧化鋅、鎢、硫酸鋇、碳酸鈣、碳酸鎂和氧化鋁。在這些披露 的方法中，氧化鋅可以作為一種填充劑使用。
[0028] 附加的加工助劑諸如分散劑和活化劑可以任選地被包括在本披露的橡膠組合物 中。具體地，硬脂酸鋅可以作為一種加工助劑添加（例如作為一種活化劑）。
[0029] 如上所討論的，在橡膠組合物的加工過程中某些加工助劑提供了挑戰(zhàn)。具體地， 丙烯酸金屬鹽是可以在橡膠組合物中作為造成問題的加工助劑使用的粉狀體。更確切地 說，與丙烯酸金屬鹽相關(guān)聯(lián)的一個問題包括該丙烯酸金屬鹽在用于加工橡膠組合物設(shè)備的 金屬表面上的積累或沉積。此外，粉狀體（包括丙烯酸金屬鹽）具有多塵和飛散入環(huán)境中 的傾向，從而導(dǎo)致加工過程中材料的損失。材料的損失可能使得該橡膠組合物加工更加昂 貴。此外，起始材料的損失導(dǎo)致保留在該橡膠組合物中的起始材料的量的一個更不準確的 測定。這些缺點進一步導(dǎo)致這些丙烯酸金屬鹽遍及該橡膠組合物的差的分散。
[0030] 諸位發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在橡膠組合物的加工中使用該丙烯酸金屬鹽和油的一種分散體 避免了與使用一種粉狀體相關(guān)聯(lián)的缺點。更確切地說，制備一種丙烯酸金屬鹽和油的分散 體，并且然后將其引入該橡膠組合物內(nèi)。在引入該橡膠組合物中之前通過預(yù)混合該丙烯酸 金屬鹽和油，該丙烯酸金屬鹽的飛散大大減少或消除。此外，該丙烯酸金屬鹽在該設(shè)備的金 屬部分上的沉積也大大的減少或消除。起始材料損失的減少導(dǎo)致該丙烯酸金屬鹽在該橡膠 組合物中的一個更準確的用量，這反過來可減少制備該橡膠組合物的成本。
[0031] 進一步，以油中的分散體形式引入該丙烯酸金屬鹽提供了該丙烯酸金屬鹽遍及該 橡膠組合物的更均勻的分布。該丙烯酸金屬鹽的更均勻的分布進一步導(dǎo)致了該橡膠組合物 的更均勻的固化。
[0032] 該分散體的實施例包括一種丙烯酸金屬鹽諸如二丙烯酸鋅，以及任何適用于在橡 膠組合物中使用的油。進一步，該分散體的實施例包括適合與丙烯酸金屬鹽結(jié)合的油類。選 用于該預(yù)混合的分散體的油可以具有任何合適的粘度。在本披露的實施例中，選用于帶有 丙烯酸金屬鹽的預(yù)混合分散體的油具有低粘度。一種低粘度油的使用確保了在該橡膠組合 物的制備過程中這些丙烯酸金屬鹽顆粒足夠濕潤以減少或消除飛散或沉積。
[0033] 該分散體的油選自下組，該組由以下各項組成：工藝用油類、植物油類、硫化的或 官能化的植物油類、來自動物的油類、官能化的油類、油性增塑劑、以及其共混物。典型地， 該分散體的油選自下組，該組由以下各項組成：工藝用油類、植物油類、官能化的植物油類、 以及其共混物。
[0034] 適合的工藝用油包括例如，如通過ASTM D2226分類的芳香油類、環(huán)烷油類、以及石 蠟油類。如技術(shù)工作者認識到的這樣的油典型地是一種芳香油、環(huán)烷油、以及石蠟油的共混 物，并且通過該油的特性和特征的主要類型分類的。在一個實施例中，該工藝用油選自石蠟 油、環(huán)烷油、和其共混物。芳香油比相同量的環(huán)烷油或石蠟油更多地降低了橡膠組合物的粘 度，但是可以是更可能被嚴格的管理。
[0035] 芳香油類包括從許多來源可獲得的芳香油類的Sundex?系列，這些來源包括美 國的俄亥俄州中的美國潤滑劑與化學品公司（American Lubricants&Chemicals，LLC，in 0hi〇，USA)。特別適合的石蠟油和環(huán)烷油包括，例如Sunpai'?石蠟油，從美國賓夕法尼亞州 的太陽石油公司以及霍利弗龍捷煉油與營銷公司（Sunoco, Inc. of Pennsylvania, USA and HollyFrontier Refining and Marketing)可商購的一個油系列；Paralux⑧石錯油，從美國 加利福尼亞州的雪佛龍公司（Chevron Corporation of California,USA)可商購的一個油 系列；Unithene?環(huán)燒油，從美國密西西比州的爾剛有限公司（；Erg〇n,Inc.)可商購的一個 油系列；以及以戴安娜工藝用油PS的名稱從美國出光公司（Idemitsu USA)可商購的油系 列。
[0036] 在一些實施例中，合適的油類還包括低PCA/PHA (多環(huán)芳香烴/聚芳香烴）油類， 包括溫和的抽提溶劑化物類（MES)、處理過的蒸餾芳香提取物類（TDAE)、以及重環(huán)烷油類。 在美國專利號6, 977, 276 (第4欄，第31行一直到并且包括第6欄，第27行）中進一步披 露了合適的低PCA油類，該專利的整個披露內(nèi)容特此通過引用結(jié)合在此。氫化的環(huán)烷油類 (包括在美國專利號6, 939, 910中披露的那些，該專利的整個披露內(nèi)容特此通過引用結(jié)合 在此）在一些實施例中也是適合的。
[0037] 在本披露的實施例中使用的合適的植物油類包括，例如菜籽油、蓖麻油、亞麻籽 油、大豆油、以及桐油。合適的硫化的植物油類包括：例如，半透明的油膏、黑油膏、以及棕 油膏；具體地，"F14"和"F17"硫黃硫化的菜籽油類，"K14D"硫黃硫化修飾的脂肪酸類， "Gloria 17"硫黃硫化的菜籽油，"Hamburg 4"部分氫化的菜籽油，以及"WP"過氧化物交聯(lián) 修飾的無硫和氯的蓖麻油，這些都可以從康涅狄格州的諾沃克的R. T.范德比爾特有限公 司(R. T. Vanderbilt Company, Inc. ofNorwalk, Conn)商購。
[0038] 本披露的實施例還使用官能化的植物油。官能化的植物油類包括，例如，環(huán)氧 化的大豆油、環(huán)氧化的亞麻籽油、以及環(huán)氧化的烷基油類。一種合適的環(huán)氧化的大豆油 系列是以V_ik〇_flex?商品名從美國賓夕法尼亞州的阿科瑪有限公司（Arkema Inc.，of Pennsylvania,USA)可獲得的。官能化的植物油類還包括一種環(huán)氧化油與含以下項的分子 的反應(yīng)產(chǎn)物：一種過氧化物、胺、聚酰胺、或異氰酸酯。雖然諸位發(fā)明人不希望被理論束縛， 環(huán)氧化油和官能化油類可以被摻入到橡膠組合物的聚合物結(jié)構(gòu)中。在任何情況下，官能化 的油類都展示了該油的顯著更低的運動性，因此減少了該油的析出（blooming)，即減少了 該油與該橡膠組合物的分離。
[0039] 官能化部分典型地以在約0. 5phr與IOphr之間，更典型地在約Iphr與5phr之間， 并且甚至更具體地說在約1. 25與3phr之間的量存在。而且，該官能化部分典型地構(gòu)成，基 于該官能化油的重量，在約5wt百分比與約20wt百分比之間，更典型地基于該官能化油的 重量,在約8wt百分比與約12wt百分比之間。
[0040] 來自動物的合適的油包括例如魚油。
[0041] 除了上述披露的這些油之外，合適的油性增塑劑也可以用于制備一種具有丙烯酸 金屬鹽的分散體。合適的增塑劑包括己二酸二辛酯（DOA)、鄰苯二甲酸二辛酯（DOP)、對苯 二甲酸二辛酯（DOTP)、以及其共混物。
[0042] 該油以相對于該丙烯酸金屬鹽按重量計從約10%至約30%范圍內(nèi)的量存在于該 分散體中。進一步，在本披露的實施例中，該橡膠組合物可以包含附加的油，諸如工藝用油、 分散劑油以及增充劑油，除了從該丙烯酸金屬鹽油分散體添加的油之外。在那些實施例中， 在橡膠中的油的總量（即已經(jīng)存在于該橡膠中的工藝用油、分散劑油以及增充劑油的總 和）小于約20phr，典型地在約Iphr與約18phr之間，并且更典型地在約2phr與約15phr 之間。不同的油能夠以每一種存在的油的量的任何組合存在于這些橡膠組合物中，只要油 的總量不超過約20phr。根據(jù)在此提供的指導(dǎo)，技術(shù)工作者將能夠選擇該橡膠的組分，這些 組分限制存在于該橡膠中的油的量。
[0043] 在本披露的實施例中，該分散體通過使該丙烯酸金屬鹽與油結(jié)合以形成一種分散 體制備。根據(jù)本披露的用于混合該丙烯酸金屬鹽與該油的合適的設(shè)備包括一個漿式混合機 或涂料混合機。
[0044] 為了制備該分散體，將具有10微米或更小粒徑的丙烯酸金屬鹽添加至該混合裝 置中。然后以相對于該二丙烯酸鋅按重量計約10%至30%的量將該油添加至這些丙烯酸 金屬鹽顆粒中。然后混合這些組分直到丙烯酸金屬鹽顆粒已經(jīng)基本上分散在該油中。在一 些實施例中，可以將該油和丙烯酸金屬鹽的分散體轉(zhuǎn)移至一個存儲容器中以在稍后的時間 里使用。進一步，可以將該油和丙烯酸金屬鹽的分散體在其制備后立即或短時間后添加至 一種橡膠組合物中。
[0045] 在其中該丙烯酸金屬鹽和油的分散體在使用之前儲存的那些實施例中，可以在引 入一種橡膠組合物中之前攪拌或混合該分散體。混合該分散體確保了這些丙烯酸金屬鹽顆 粒遍及該油的均勻分布。反過來，該丙烯酸金屬鹽在油中的均勻分布確保了將合適量的油 和丙烯酸金屬鹽引入該橡膠材料中，并且再次使其遍及該橡膠組合物均勻分布。
[0046] -旦形成，該油和丙烯酸金屬鹽的分散體可以與橡膠材料混合以便以任何合適的 方式形成一種橡膠組合物。與該分散體的制備類似，在本披露的一些實施例中，使該油和丙 烯酸金屬鹽的分散體以及橡膠材料以任何適合的方式捏和或熔融共混。用于共混橡膠材料 與根據(jù)本披露的油和丙烯酸金屬鹽的分散體的合適設(shè)備包括雙螺桿擠壓機、班伯里類型混 合機（Banbury-type mixer)、雙棍乳機（也稱為雙棍壓片機），或捏合該橡膠材料與該油和 丙烯酸金屬鹽的分散體的另外方式。典型地，用班伯里類型混合機、雙輥軋機、或任何合適 的捏合設(shè)備的捏合用于將油類和其它成分與橡膠材料共混。
[0047] 除了該油和丙烯酸金屬鹽的分散體之外，將其他的成分諸如該交聯(lián)劑、加工助劑 類和填充劑類（上述討論的）引入該設(shè)備中以混合至該橡膠組合物中。
[0048] 在本披露的實施例中，在將每種引入至該捏和機、雙輥軋機、或其他混合設(shè)備中之 前將這些組分中的至少一種或多種加熱。該橡膠材料應(yīng)該被加熱至低于燒焦點的溫度，并 且該油和丙烯酸金屬鹽的分散體應(yīng)該被加熱至低于發(fā)煙點的溫度。適當時，可以加熱該橡 膠組合物的其他成分。以此方式，將減少用于混合這些組分所要求的時間和巨大能量輸入 而不降低該產(chǎn)品的品質(zhì)。
[0049] 一個高爾夫球可以具有多個部件。例如，一個高爾夫球可以具有一個或多個球芯 層，任選地一個或多個中間層或套層，以及一個或多個覆蓋層?？梢允褂貌煌愋偷牟牧闲?成一個高爾夫球的這些部件。在一些實施例中，一個高爾夫球的不同部分可以由相同的材 料形成。在其他實施例中，該高爾夫球的每個部分由不同的材料形成。用于每個部件的材 料取決于多種因素。例如，選擇的材料可以取決于所希望的該制成的高爾夫球的運動特征。
[0050] 在本披露的實施例中，用于形成一個高爾夫球的部件的基礎(chǔ)材料可以包括一種熱 固性材料。在一些實施例中，該熱固性材料可能是一種橡膠材料。總體上，用于形成一個高 爾夫球的部分（例如高爾夫球球芯）的材料可以是能夠交聯(lián)或固化的材料以提供一個具有 特殊的運動特征的高爾夫球球芯。
[0051] 在本披露的實施例中，該橡膠組合物用于一個具有至少2個層的高爾夫球的部 分、典型地用于一個具有至少3個層、或件的高爾夫球中，并且更典型地用于一個具有至少 4個層的高爾夫球中。典型地，本披露的橡膠組合物形成一個具有至少3個層、或件的高爾 夫球的球芯，諸如在高爾夫球200 (圖2)的球芯230中；高爾夫球300 (圖3)的球芯330 ; 以及高爾夫球400 (圖4)的球芯440中。本披露的實施例還包括具有一個球芯并且具有5 個或更多個層的高爾夫球，該球芯包括一種披露的橡膠組合物。
[0052] 典型地，一種聚丁二烯可以作為用于該高爾夫球球芯的基礎(chǔ)橡膠使用。更確切地 說，1，4-順聚丁二烯可以作為該高爾夫球球芯的基礎(chǔ)橡膠使用。
[0053] 技術(shù)工作者認識到聚丁二烯橡膠能夠以不同的形式獲得，包括高-c/s(大于約 92百分比的順式結(jié)構(gòu)，典型地具有小于約4百分比的反式并且小于約4百分比乙烯基）； 低-c/s (僅僅約35百分比順式結(jié)構(gòu)）以及乙烯基，所有的這些結(jié)構(gòu)在本披露的實施例中是 適合的。
[0054] 典型地，高-c/s粘度的聚丁二烯橡膠根據(jù)本披露在此使用。具有主要反式結(jié)構(gòu)的 聚丁二烯不是一種彈性的產(chǎn)品，相反地是一種晶態(tài)的、塑料產(chǎn)品。因此，包括主要反式結(jié)構(gòu) 的聚丁二烯典型地不作為一種橡膠（彈性的）產(chǎn)品使用并且因此將不適合用于本披露中， 盡管在彈性體聚丁二烯橡膠中的痕量的晶態(tài)反式聚丁二烯可能難于去除并且可以被預(yù)期。 在彈性體聚丁二烯橡膠中的痕量的晶態(tài)反式聚丁二烯不會不利地影響該彈性聚丁二烯橡 膠產(chǎn)品的特性和特征。
[0055] 諸位發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用一層HNP基本上包封或基本上包圍一種橡膠球芯在形成 一個具有高恢復(fù)系數(shù)（COR)的球芯或高爾夫球部分方面是特別有效的。因此，本披露的具 有一個球芯的實施例（在該球芯中包含一種披露的橡膠組合物）有利地具有一個覆蓋層 110 (兩件式）、內(nèi)覆蓋層220 (三件式）、外球芯層320 (三件式）、或包含一種HNP的內(nèi)覆蓋 層430(四件式）。
[0056] 在本披露的實施例中適合使用的HNP包括高度中和的三聚物離聚物。HPF樹脂， 諸如冊卩1000、冊卩2000、冊？六01024、冊？六01027、冊？六01030、冊？六01035、冊？六01040、 以及由杜邦公司（E.I. Dupont de Nemours and Company)生產(chǎn)的HNP的HPF系列的其他成 員，是適合用于本披露的實施例中的HNP的示例。根據(jù)在此提供的指導(dǎo)，技術(shù)工作者將能識 別出適合的HNP以用來基本上包圍一個包含在此披露的橡膠組合物的球芯。
[0057] 本披露的實施例的橡膠組合物還可以用于形成一個外球芯層（320或430)或內(nèi)覆 蓋層（220或420)，也被稱為套層。由于本披露的實施例的橡膠是致密的，一個薄的內(nèi)覆蓋 層可在控制旋轉(zhuǎn)并且提供高轉(zhuǎn)動慣量（MOI)的高爾夫球上是有用的。
[0058] 對于在此沒有確切地提及的層的任何安排，任何層可以由任何適合于該目的的材 料制成。例如，一種外覆蓋層應(yīng)當是剛性的并且是耐劃傷的。因此，熱塑性聚氨酯（TPU)和 熱固性聚氨酯適于在這些外覆蓋層中使用，如HNP和離聚物一樣?？梢詫崴苄跃郯滨ィ] 有更多時是不耐劃傷的）進行處理以使該表面硬化，諸如通過一種表面處理。合適的離聚 物包括由杜邦公司生產(chǎn)的離聚物聚合物的Surlyn?系列的成員以及由埃克森美孚化學公 司（ExxonMobil Chemical Corporation)生產(chǎn)的產(chǎn)品的]otek? 系列的成員。
[0059] 諸位發(fā)明人還已發(fā)現(xiàn)本披露的橡膠組合物可以與HNP共混以形成一種共混材料， 該共混材料可以用于任何的可以使用該橡膠組合物的層中。該共混物具有高的COR并且因 此在一個高性能的高爾夫球中特別地適于充當一個球芯、特別是充當一個外球芯。該共混 物可以具有比該橡膠組合物本身稍微更高的密度，并且因此還可以形成一個適合的套（內(nèi) 覆蓋）層。
[0060] 在一種共混的產(chǎn)品中該橡膠組合物與HNP的相對重量比例是在從約60 : 40至約 99. 5 : 0.5、典型地從約70 : 30至約99 : 1、并且更典型地從約75 : 25至約99 : 1的 范圍內(nèi)。
[0061] 可以將該橡膠組合物與該HNP以與制備該橡膠組合物的相同的方式混合，即在一 個雙輥壓片機或其他的捏合設(shè)備上。一種用于該橡膠和該HNP的增容劑或連接物可能會被 要求以形成這些組分的一種粘連的共混物。
[0062] 在此披露的該橡膠組合物，以及該橡膠組合物與HNP的共混物也可以適合作為一 個外覆蓋層使用。如果該橡膠組合物或該共混物作為一個外覆蓋層使用，則典型的是確保 該內(nèi)含的油不'析出（bloom)'并且不與該橡膠組合物分離。在那種情況下，以及在其中保 持優(yōu)異的相容性是重要的任何其他條件下，可以使用一種增容劑。
[0063] 增容劑包括馬來酸酐、硅烷、以及鈦酸鹽。技術(shù)工作者認識到這些硅烷具有通式 SinH2n+2。典型地，η小于約8,因為更大的分子只能困難地制成。這些鈦酸鹽是技術(shù)工 作者已知的化合物。例如，從美國新澤西州的肯尼奇石化公司（Kenrich Petrochemical, Inc. , ofNew Jersey, USA)可獲得的鈦酸鹽偶聯(lián)劑的Kcil-Rcact?系列是適合的鈦酸 鹽。合適的鈦酸鹽類包括單烷氧基鈦酸鹽，諸如KR?TTS(2-丙氧基?三-異十八烷酸 根 _〇 合欽 IV(Titanium IV 2-propanolato，tris isooctadecanoato-O))和 KR 7(雙 2-甲基-2-丙氧基-0·三-異十八烷酸根-0 2-丙氧基?合鈦IV(Titanium IV bis 2-methyl_2-propenoat〇-〇, isooctadecanoato-0 2-propanolato));氧乙酸（oxyacetate) 螯合鈦酸鹽類諸如KR? 134S(雙[4-(2-苯基）2-丙基-2]酚根氧亞乙基二醇根合鈦 IV(Titanium IV bis[4_(2-phenyl)2-propyl_2]phenolato, oxoethylenediolato))和 KR 138S(雙（二辛基）焦磷酸根合-0氧亞乙基二醇根合鈦IV(Titanium IV bis(dioctyl) pyrophosphato-0, oxoethylenediolato)(加合物）、（二辛基）（氫）亞磷酸鹽）；A, B 乙 烯螯合鈦酸鹽類，諸如K.R_? 212(雙（二辛基）磷酸根-0亞乙基二醇根合鈦IV(Titanium IV bis(dioctyl)phosphato_0，ethylenediolato))和 KR 238S(雙（二辛基）焦憐酸根 合-0亞乙基二醇根合鈦IV(加合物）、雙（二辛基）氫亞磷酸鹽）；季鈦酸鹽類，諸如KR? 138D (雙（二辛基）焦磷酸根合-0氧亞乙基二醇根合鈦IV、（加合物）2摩爾的2-N，N-二 甲氨基-2-甲基丙醇）和KR 158D(雙（丁基甲基）焦磷酸根-0合鈦IV、（加合物）2摩 爾2-N，N-二甲基氨基-2-甲基丙醇）；配位的鈦酸鹽類，諸如KR?41B(四2-丙氧基合 欽 IV(Titanium IV tetrakis 2-propanolato)、加合物 2 摩爾（二辛基）憐酸氫鹽）和 KR 46B(四辛酸根合欽IV(Titanium IV tetrakis octanolato)加合物2摩爾（二-十三燒基） 亞磷酸氫鹽）；新烷氧基（neoalkoxy)鈦酸鹽類，諸如LICA?01(2,2(雙2-丙氧基甲基） 丁氧基三新癸酸根-〇 合欽 IV(Titanium IV 2,2(bis 2_propenolatomethyl)butanolato， tris neodecanoato-O))和LICA 09 (2, 2 (雙2_丙氧基甲基）丁氧基三（十二燒基）苯橫酸 根 _〇 合欽 IV(Titanium IV 2,2(bis 2-propenolatomethyl)butanolato，tris(dodecyl) benzenesulfonato-0));以及環(huán)雜原子鈦酸鹽類，諸如KR?〇PPR(雙辛酸根環(huán)（二辛基） 焦憐酸根 _〇,〇 合欽 IV(Titanium IV bis octanolato，cyclo(dioctyl)pyrophosphat〇-〇， 0))和KR 0PP2 (雙環(huán)（二辛基）焦磷酸根-0,0合鈦IV)。根據(jù)在此提供的指導(dǎo)，技術(shù)工作 者將能夠識別出合適的用于本披露的實施例中的鈦酸鹽。
[0064] 技術(shù)工作者認識到這些層、或件還可包括另外的組分諸如填充劑和/或添加劑。 基于多種所希望的特征的任一種可以使用這些填充劑和添加劑，諸如物理性能的增強、耐 UV光性、以及其他特性。例如，為了改進耐UV光性，添加一種光穩(wěn)定齊[J。光穩(wěn)定劑可包括受 阻胺、UV穩(wěn)定劑、或其混合物。
[0065] 還可以將無機或有機的填充劑添加至任何層中。適合的無機填充劑可包括硅酸鹽 礦物、金屬氧化物、金屬鹽、黏土、金屬硅酸鹽、玻璃纖維、天然纖維礦物質(zhì)、合成的纖維礦物 質(zhì)或其混合物。適合的有機填充劑可包括炭黑、富勒烯和/或碳納米管、三聚氰胺樹脂、纖 維素纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚氨酯纖維、聚酯纖維（基于芳香族的和/脂肪族二 羧酸酯）、碳纖維或其混合物。這些無機和有機填充劑可以單獨地或作為其混合物被使用。 該填充劑的總量按該層的重量計可以是從約0. 5%至約50%。
[0066] 其他密度調(diào)節(jié)劑，諸如具有低密度的空心珠子也可以在選定的層中使用。
[0067] 技術(shù)工作者認識到這些添加劑（具體包括這些密度調(diào)節(jié)劑）影響該層的性能特性 和特征。因此，任何填充劑的量不能超過不利地影響該高爾夫球的性能的那個量。
[0068] 還可使用阻燃劑以改進任何層的并且特別是熱塑性聚氨酯的耐火性。合適的阻燃 劑可包括有機磷酸鹽、金屬磷酸鹽、金屬多磷酸鹽、金屬氧化物（諸如氧化鋁水合物、三氧 化二銻、氧化砷）、金屬鹽（諸如硫酸鈣、可膨脹石墨）、以及三聚氰酸衍生物（諸如氰脲酸 三聚氰胺鹽）。這些阻燃劑可以單獨地或作為其混合物被使用，并且該阻燃劑的總量按一種 例如聚氨酯組分的重量計可以是從約10 %至約35%。
[0069] 為了改進熱塑性聚氨酯彈性體的韌性和壓縮反彈，該熱塑性聚氨酯彈性體可包括 至少一種分散劑，諸如一種包括不飽和鍵的單體或低聚物。合適的單體的實例包括苯乙烯、 丙烯酸酯；合適的低聚物包括二-以及三-丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯、酯丙烯酸酯/甲基丙 烯酸酯、氨基甲酸酯、或脲丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯。
[0070] -個高爾夫球的最外層還可包括至少一種白色的顏料以有助于更好的能見度。該 白色的顏料可選自下組，該組由以下各項組成：二氧化鈦、氧化鋅或其混合物。
[0071] 根據(jù)在此提供的指導(dǎo)，技術(shù)工作者將能夠選擇用于該高爾夫球的每層或件的添加 劑。
[0072] 實例
[0073] 根據(jù)本披露的實施例制作十個高爾夫球球芯。這些高爾夫球球芯的組成是如下表 1中所示，并且這些油的比例和特性是如表2中列出的：
[0074] 表1-高爾夫球的組成

【權(quán)利要求】
1. 一種制造橡膠組合物的方法，該方法包括： 制備一種丙烯酸金屬鹽和油的分散體； 將該分散體添加至基礎(chǔ)橡膠材料中； 將該分散體和基礎(chǔ)橡膠材料在一個混合裝置中混合； 向該基礎(chǔ)橡膠材料和分散體的混合物中添加選自下組的一項或多項，該組由以下各項 組成：交聯(lián)劑、加工助劑和填充劑，并且 繼續(xù)混合所有的組分至形成一種均勻的橡膠組合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造橡膠組合物的方法，該方法進一步包括在將該分散體添 加至該基礎(chǔ)橡膠材料之前加熱該分散體的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造橡膠組合物的方法，其中該混合裝置是一種捏合機、一 種雙螺桿擠出機、或一種雙輥軋機。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造橡膠組合物的方法，其中該基礎(chǔ)橡膠材料是一種聚丁二 烯橡膠。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該丙烯酸金屬鹽和油的分散體以及基礎(chǔ)橡膠材料 在混合之前加熱。
6. -種分散體，包括： 一種丙烯酸金屬鹽； 一種基于該丙烯酸金屬鹽的重量以按重量計約10%至約30%的量存在于該分散體中 的油。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散體，其中該丙烯酸金屬鹽具有小于約100微米的數(shù)量平 均粒徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散體，其中該丙烯酸金屬鹽具有小于約10微米的數(shù)量平均 粒徑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散體，其中該丙烯酸金屬鹽的金屬選自下組，該組由以下 各項組成：鎂、鈣、鋅、鋁、鋰、和鎳。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散體，其中該丙烯酸金屬鹽的丙烯酸鹽選自下組，該組由 以下各項組成：丙烯酸鹽類、二丙烯酸鹽類、甲基丙烯酸鹽類、和二甲基丙烯酸鹽類。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散體，其中該丙烯酸金屬鹽是二丙烯酸鋅。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散體，其中該油選自下組，該組由以下各項組成：工藝用 油類、植物油類、硫化的或官能化的植物油類、來自動物的油類、官能化的油類、以及其共混 物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的分散體，其中這些工藝用油選自下組，該組由以下各項組 成：芳香油類、環(huán)烷油類、石蠟油類、以及其共混物。
14. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散體，其中該油是低粘度油。
15. -種分散體，包括： 一種具有小于約5微米的數(shù)量平均粒徑的丙烯酸金屬鹽； 一種基于該丙烯酸金屬鹽的重量以按重量計約10%至約30%的量存在于該分散體中 的油。
16. -種制造丙烯酸金屬鹽和油的分散體的方法，該方法包括： 將一種丙烯酸金屬鹽的顆粒添加至一個混合裝置中； 以相對于該丙烯酸金屬鹽按重量計約10%至約30%的量添加一種油； 將這些丙烯酸金屬鹽的顆粒與油混合直到這些顆粒均勻地分散在該油中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該丙烯酸金屬鹽的金屬選自下組，該組由以下 各項組成：鎂、鈣、鋅、鋁、鋰、和鎳。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該丙烯酸金屬鹽的丙烯酸鹽選自下組，該組由 以下各項組成：丙烯酸鹽類、二丙烯酸鹽類、甲基丙烯酸鹽類、和二甲基丙烯酸鹽類。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該丙烯酸金屬鹽是二丙烯酸鋅。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中該油選自下組，該組由以下各項組成：工藝用 油類、植物油類、硫化的或官能化的植物油類、來自動物的油類、官能化的油類、以及其共混 物。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中這些工藝用油選自下組，該組由以下各項組成： 芳香油類、環(huán)烷油類、石蠟油類、以及其共混物。
22. -種高爾夫球，包含： 一種橡膠組合物，該橡膠組合物包含： 一種橡膠材料； 一種丙烯酸金屬鹽在油中的分散體； 一種交聯(lián)劑； 任選地，附加的加工助劑類；以及 任選地，一種或多種填充劑。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的高爾夫球，其中該油選自下組，該組由以下各項組成：芳香 油、環(huán)烷油、石蠟油、植物油、油性增塑劑、以及其組合。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的高爾夫球，該高爾夫球進一步包括一個球芯層，其中該橡 膠組合物是在該球芯層內(nèi)。
25. -種高爾夫球，包含： 一種由包括以下步驟的方法制備的橡膠組合物： 制備一種丙烯酸金屬鹽和油的分散體； 將該分散體添加至基礎(chǔ)橡膠材料中； 在一個混合裝置中混合該分散體和基礎(chǔ)橡膠材料； 向該基礎(chǔ)橡膠材料和分散體的混合物中添加選自下組的一項或多項，該組由以下各項 組成：交聯(lián)劑、加工助劑和填充劑，并且 繼續(xù)混合所有的組分至形成一種均勻的橡膠組合物。
【文檔編號】C08L21/00GK104350099SQ201380022628
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月30日
【發(fā)明者】富田誠亮, 托馬斯·J·肯尼迪三世 申請人:耐克創(chuàng)新有限合伙公司