專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高爾夫球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體上涉及高爾夫球，更具體地，涉及具有球芯且暴露于高溫之后仍保持自身性能特征的一種高爾夫球。
背景技術(shù)：
高爾夫球發(fā)展的歷史非常悠久，從纏繞式(wound)高爾夫球到實(shí)心兩件式(two piece)高爾夫球以及多層高爾夫球。由于質(zhì)量的穩(wěn)定性和諸如減少球桿擊球旋轉(zhuǎn)而行進(jìn)更長(zhǎng)距離的性能優(yōu)勢(shì)，橡膠球芯逐漸取代了纏繞式球芯。具有包含熱塑性材料，例如離聚物(ionomer)材料，的多個(gè)層的多層高爾夫球?qū)⒏郀柗蚯蚬に噹肓诵碌乃?。典型地，由融合在一起的不同材料制成的多個(gè)薄層增加了額外的特征，如降低離開(kāi)球座時(shí)的旋轉(zhuǎn)但增加在草地上時(shí)的旋轉(zhuǎn)。例如，多個(gè)層中的一層可以是以覆蓋層形式的硬離聚物，而軟彈性體材料形成用作外表層的那一層。典型地使用離聚物層的薄層，這是由于離聚物具有相對(duì)較低的彈性，尤其是與典型地用于形成球芯或球芯的多個(gè)層的橡膠相比時(shí)。然而，高度中和的離聚物，如那些由DuPont 研發(fā)的高度中和的離聚物，與橡膠材料的彈性相比具有相當(dāng)?shù)幕蛏踔粮玫膹椥?。這些高度中和的離聚物可以代表高爾夫球球芯創(chuàng)新的下一階段。包含熱塑性材料的高爾夫球球芯在質(zhì)量上比熱固性橡膠球芯更加穩(wěn)定。使用熱塑性樹(shù)脂，如高度中和的離聚物，用于高爾夫球球芯的一個(gè)限制是，環(huán)境溫度對(duì)高爾夫球球芯的形狀和性能的影響。飛行距離是評(píng)價(jià)高爾夫球性能的一個(gè)重要指標(biāo)。飛行距離受三個(gè)主要因素影響 “初速度”、“旋轉(zhuǎn)速度(spin rate)”和“發(fā)球角度(launch angle)”。初速度是影響高爾夫球飛行距離的主要物理特性之一。恢復(fù)系數(shù)(coefficient of restitution, COR)是高爾夫球初速度的替換參數(shù)，并且溫度會(huì)影響COR。COR通常定義為物體在撞擊之前和之后速度之比。COR為1時(shí)是完美的彈性碰撞，其中沒(méi)有能量因碰撞而損失；COR為0時(shí)是完美的非彈性碰撞，其中所有能量在碰撞中耗散。美國(guó)高爾夫協(xié)會(huì)(UnitecKtates Golf Association, USGA)將M攝氏度設(shè)定為用于測(cè)量高爾夫球物理特性和性能特征的標(biāo)準(zhǔn)溫度，為了遵守 USGA的規(guī)定和規(guī)章，將M攝氏度作為標(biāo)準(zhǔn)溫度，當(dāng)溫度低于或高于M攝氏度時(shí)，高爾夫球的物理特性，包括C0R，將受到影響。例如，COR與環(huán)境溫度明顯地呈正向關(guān)系，所以高爾夫球在寒冷天氣中通常飛行得更短。相類(lèi)似的，性能受長(zhǎng)期暴露于高溫的影響。由于許多高爾夫球員的習(xí)慣，高爾夫球可能經(jīng)常長(zhǎng)期暴露于高溫。例如，許多高爾夫球員傾向于將高爾夫球放置在他們的高爾夫球袋中并放置在他們的汽車(chē)后備箱中。高爾夫球員可能居住在這樣的區(qū)域中，即白天溫度、 甚至夜晚溫度經(jīng)常超過(guò)30攝氏度，尤其是在夏天的白天時(shí)。在汽車(chē)后備箱中，溫度可能更長(zhǎng)時(shí)間地達(dá)到50攝氏度。當(dāng)更長(zhǎng)時(shí)間地暴露于相對(duì)較高的環(huán)境溫度時(shí)，高爾夫球傾向于失去他們?cè)械男阅芴卣?。球芯或表?cover layers)的材料可能扭曲或失去它們的形狀，尤其是當(dāng)溫度在相對(duì)較高的環(huán)境溫度和相對(duì)較低的環(huán)境溫度之間循環(huán)時(shí)，如環(huán)境溫度在一天的過(guò)程中變化。這導(dǎo)致距離和球感的損失。因此，本領(lǐng)域中需要一種即使暴露于相對(duì)較高的環(huán)境溫度之后也能維持其性能特征的高爾夫球。

實(shí)用新型內(nèi)容一方面，本實(shí)用新型提供一種高爾夫球，包含球芯，所述球芯包含熱塑性材料； 包裹所述球芯形成內(nèi)球的中間層，所述中間層包含熱固性材料；以及包裹所述內(nèi)球的表層 (cover)，其中所述高爾夫球滿(mǎn)足下列要求(1)當(dāng)所述內(nèi)球保持在M攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10-130kg的載荷下，所述內(nèi)球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量(deflection amount)，(2)當(dāng)所述內(nèi)球保持在約50攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10_130kg的載荷下，所述內(nèi)球具有第二偏差量，其中第二偏差量與第一偏差量之比介于約1. 05和約1. 15 之間，以及(3)在40m/s時(shí)，所述球芯的恢復(fù)系數(shù)大約落在0. 79和0. 89之間，并高于所述高爾夫球的恢復(fù)系數(shù)。另一方面，本實(shí)用新型提供一種高爾夫球，包含球芯，所述球芯包含熱塑性材料； 包裹所述球芯形成內(nèi)球的中間層，所述中間層包含熱固性材料；以及包裹所述內(nèi)球并在自身外表面上具有多個(gè)凹坑的表層，其中所述高爾夫球滿(mǎn)足下列要求(1)當(dāng)所述內(nèi)球保持在M攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10-130kg的載荷下，所述內(nèi)球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量，⑵當(dāng)所述內(nèi)球保持在50攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10-130kg的載荷下，所述內(nèi)球具有第二偏差量，第二偏差量與第一偏差量之比介于約1.05和約1. 15之間，(3)在40m/s時(shí)，所述球芯的恢復(fù)系數(shù)大約落在0.79和0.89之間，并高于所述高爾夫球的恢復(fù)系數(shù)，以及(4)所述凹坑具有550mm3-800mm3的總體積。通過(guò)下面的附圖及詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型另外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)是或者會(huì)變得顯而易見(jiàn)。該說(shuō)明書(shū)試圖在本實(shí)用新型范圍內(nèi)包括所有那些另外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)，并且使其受權(quán)利要求的保護(hù)。

參考下面的附圖和說(shuō)明，可以更好地理解本實(shí)用新型。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是重點(diǎn)用于說(shuō)明本實(shí)用新型的原理。而且，在不同的視圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示相應(yīng)的部分。圖1是高爾夫球的透視圖；圖2是圖1所示高爾夫球的第一實(shí)施例的截面圖，該截面是沿圖1中的線(xiàn)2-2的截面；以及圖3是圖1所示高爾夫球的第二實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1表示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)心高爾夫球100的透視圖。高爾夫球100總體上是球形的，在高爾夫球100的表面上具有多個(gè)凹坑102?？梢栽诟郀柗蚯?00的表面上提供任意數(shù)量的凹坑102。在某些實(shí)施例中，凹坑102的數(shù)量可以在約250至約500的范圍內(nèi)。 在某些實(shí)施例中，凹坑102的數(shù)量可以在約300至約400的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，凹坑 102的數(shù)量可以在約300至約450的范圍內(nèi)。凹坑102可以以任意式樣布置在高爾夫球100 的表面上。盡管圖中表示為實(shí)質(zhì)上的半球狀，但凹坑102還可以具有現(xiàn)有技術(shù)中公知的任意形狀，如橢圓形、多邊形等等。盡管在某些實(shí)施例中，凹坑102可以是從高爾夫球100表面延伸出來(lái)的突起，然而凹坑102典型地是高爾夫球100表面中的凹進(jìn)(indentations)。每個(gè)凹進(jìn)限定一個(gè)體積。例如，如果凹坑是表面中的半球狀凹進(jìn)，則由凹坑刻出的并由表示無(wú)凹坑存在時(shí)高爾夫球100的表面所在位置的假象線(xiàn)所界定的空間具有半球體的體積，或者為2/3 π r3，其中r為半球體的半徑。在某些實(shí)施例中，所有凹坑102可以具有相同的直徑或半徑。在其他實(shí)施例中，凹坑102可以具有不同的直徑或半徑。在某些實(shí)施例中，每個(gè)凹坑可以具有從預(yù)先選定的直徑/半徑的組中選擇的直徑或半徑。在某些實(shí)施例中，預(yù)先選定的直徑/半徑的組中不同直徑/半徑的數(shù)量可以在3到6的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中， 具有最大直徑/半徑的凹坑102的數(shù)量大于具有任何其他半徑/直徑的凹坑的數(shù)量。換句話(huà)說(shuō)，在這樣的實(shí)施例中，最大的凹坑多于任何其他尺寸的凹坑。高爾夫球100的表面上所有凹坑102的體積的總和是總凹坑體積。在一個(gè)實(shí)施例中，總凹坑體積是約550mm3-約800mm3。在某些實(shí)施例中，總凹坑體積可以在約600mm3至約800mm3的范圍內(nèi)。在內(nèi)部，高爾夫球100總體上構(gòu)造為多層實(shí)心高爾夫球。換句話(huà)說(shuō)，將多層材料融合或壓縮在一起形成球。如圖2所示，高爾夫球100的一個(gè)實(shí)施例包括球芯104、表層108 和夾在球芯104和表層108之間的中間層106。球芯104和中間層106 —起可以被認(rèn)為是 “內(nèi)球”。球芯104可以包括任意數(shù)量的材料。在某些實(shí)施例中，球芯104可以包括熱塑性材料或熱固性材料。球芯104的熱塑性材料可以是離聚物樹(shù)脂、高度中和的酸聚合物組合物、聚酰胺樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、以及它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，球芯104包含離聚物樹(shù)脂。例如，球芯104可以包括HPF和Suriyn (皆可從杜邦公司(E. I. Dupont de Nemours andCompany)購(gòu)得)，以及 IOTEK (可從埃克森公司(Exxon Corporation)購(gòu)得)。為了增加C0R，球芯104的一種組合物包括HPF作為主組分，Suriyn 和/或IOTEK 作為可選的子組分。以球芯104的主組分為100重量份計(jì)，球芯104的任何子組分的量可以是0-40重量份，或者在某些實(shí)施例中，是0-10重量份。球芯104可以使用本領(lǐng)域中任何公知的方法來(lái)制造，如熱壓成型或注射成型。本實(shí)用新型的球芯104可以是單層或多層結(jié)構(gòu)，除了前面提到的材料，還可以使用任何其他材料來(lái)制造球芯104。在某些實(shí)施例中，選擇球芯104的材料以使球芯104的COR大于 0.750。在某些實(shí)施例中，在40m/s時(shí)，球芯104的COR在約0.79和0.89的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，球芯104的COR高于高爾夫球100作為整體時(shí)的C0R。[0024]在某些實(shí)施例中，球芯104的直徑可以在約19. Omm至約37. Omm的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，球芯104的直徑可以在約19. Omm至約32mm的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，球芯 104的直徑可以在約21. Omm至約35. Omm的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，球芯104的直徑可以在約23. Omm至32. Omm的范圍內(nèi)。在圖2所示的實(shí)施例中，中間層106覆蓋并實(shí)質(zhì)上包裹球芯104。中間層106具有朝向球芯104的外表面的內(nèi)表面。在圖2所示的實(shí)施例中，中間層106的外表面朝向表層 108的內(nèi)表面。中間層106可以具有任意厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，中間層106的厚度可以在約3mm至約Ilmm的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，中間層106的厚度可以在約4mm至約IOmm 的范圍內(nèi)。中間層106可以包括熱固性材料。在某些實(shí)施例中，熱固性材料可以是橡膠組合物。在某些實(shí)施例中，橡膠組合物的基橡膠可以包括1，4_順-聚丁二烯(1， 4-cis-polybutadiene)、聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、天然橡膠、以及它們的組合物。為了增加內(nèi)球的彈性，1，4_順-聚丁二烯可以用作橡膠組合物的基橡膠?？蛇x地，1， 4-順-聚丁二烯可以用作中間層106的基礎(chǔ)材料，將附加材料添加至該基礎(chǔ)材料中。在某些實(shí)施例中，以橡膠組合物為100重量份計(jì)，1,4-順-聚丁二烯的量至少是50重量份。添加劑，如交聯(lián)劑和具有較大比重的填充劑，可以添加至橡膠組合物中。合適的交聯(lián)劑可以選自由過(guò)氧化物、二丙烯酸鋅(zinc diacrylate)、丙烯酸鎂、甲基丙烯酸鋅和甲基丙烯酸鎂組成的組。為了增加橡膠組合物的彈性，可以使用丙烯酸鋅。然而，為了增加對(duì)長(zhǎng)期暴露于相對(duì)較高的環(huán)境溫度的抵抗力，可以使用過(guò)氧化物作為交聯(lián)劑。具體地，當(dāng)球芯 104由高彈性熱塑性材料制成時(shí)，當(dāng)中間層106由過(guò)氧化物交聯(lián)的聚丁二烯材料制成時(shí)，高爾夫球100無(wú)論是否長(zhǎng)期暴露于相對(duì)較高的環(huán)境溫度中其性能都能得以維持。例如，當(dāng)中間層106由過(guò)氧化物交聯(lián)的聚丁二烯材料制成、且球芯104可以包括高彈性熱塑性材料時(shí)，高爾夫球100可以存放在M攝氏度下至少約8小時(shí)。當(dāng)高爾夫球100 存放在約M攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在約IOkg-約130kg的載荷下，內(nèi)球(球芯 104和中間層106)可以具有2. 2mm-約3. 2mm的第一偏差量。當(dāng)同一球存放在約50攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，高爾夫球100可以具有不同的偏差，即第二偏差量。第二偏差量與第一偏差量之比介于約1.5-約1. 15之間。在表1中，對(duì)多種高爾夫球提供了多種COR和偏差測(cè)量。示例球是根據(jù)本實(shí)用新型制造的。在示例球中，球芯104包括HPF2000，一種甲基丙烯酸(MAA)酸基已經(jīng)被鎂離子完全中和的杜邦離聚物樹(shù)脂。中間層106包括BR化合物，一種過(guò)氧化物交聯(lián)的聚丁二烯材料，其具體組分表示在表2中。示例球的性能與兩個(gè)傳統(tǒng)球進(jìn)行比較比較球1，其整個(gè)內(nèi)球包括HPF2000 ；比較球2，其整個(gè)內(nèi)球包含Surlyn8940，一種杜邦離聚物樹(shù)脂-乙烯/甲基丙烯酸酸^thylene/methacrylic acid, E/MAA)共聚物，其中MAA酸基已經(jīng)被鈉離子部分中和。表1 示例球的性能與傳統(tǒng)球的比較
權(quán)利要求1.一種高爾夫球，其特征在于，包含 球芯，所述球芯包含熱塑性材料；包裹所述球芯形成內(nèi)球的中間層，所述中間層包含熱固性材料；以及包裹所述內(nèi)球的表層，其中所述高爾夫球滿(mǎn)足下列要求(1)當(dāng)所述內(nèi)球保持在M攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10-130kg的載荷下，所述內(nèi)球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量，(2)當(dāng)所述內(nèi)球保持在約50攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10-130kg的載荷下， 所述內(nèi)球具有第二偏差量，其中第二偏差量與第一偏差量之比介于約1.05和約1. 15之間， 以及(3)在40m/s時(shí)，所述球芯的恢復(fù)系數(shù)大約落在0.79和0. 89之間，并高于所述高爾夫球的恢復(fù)系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于，所述球芯的直徑為19mm-32mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于，所述中間層的厚度為3mm-llmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于，所述中間層的厚度為4mm-10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于，所述表層包含包裹所述內(nèi)球的內(nèi)表層和包裹所述內(nèi)表層的外表層；所述外表層的邵氏D硬度小于內(nèi)表層的邵氏D硬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爾夫球，其特征在于，所述內(nèi)表層包含邵氏D硬度為45-65 的外表面；所述外表層包含邵氏D硬度為40-60的外表面。
7.一種高爾夫球，其特征在于，包含 球芯，所述球芯包含熱塑性材料；包裹所述球芯形成內(nèi)球的中間層，所述中間層包含熱固性材料；以及包裹所述內(nèi)球并在自身外表面上具有多個(gè)凹坑的表層，其中所述高爾夫球滿(mǎn)足下列要求(1)當(dāng)所述內(nèi)球保持在M攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10-130kg的載荷下，所述內(nèi)球具有2. 2-3. 2mm的第一偏差量，(2)當(dāng)所述內(nèi)球保持在50攝氏度的環(huán)境中至少約8小時(shí)時(shí)，在10-130kg的載荷下，所述內(nèi)球具有第二偏差量，第二偏差量與第一偏差量之比介于約1.05和約1. 15之間，以及(3)在40m/s時(shí)，所述球芯的恢復(fù)系數(shù)大約落在0.79和0. 89之間，并高于所述高爾夫球的恢復(fù)系數(shù)，以及(4)所述凹坑的總體積為550mm3-800mm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述凹坑的總數(shù)為250-500。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述凹坑的總數(shù)為300-450。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述凹坑的總體積為600mm3-800mm3o
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述凹坑有3-6種不同的直徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高爾夫球，其特征在于，具有最大直徑的凹坑的數(shù)量大于各具有較小直徑的任意其他凹坑的數(shù)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述球芯的直徑為19mm-32mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述中間層的厚度為3mm-llmm。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述中間層的厚度為4mm-10mm。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述表層包含包裹所述內(nèi)球的內(nèi)表層和包裹所述內(nèi)表層的外表層；所述外表層的邵氏D硬度小于內(nèi)表層的邵氏D硬度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高爾夫球，其特征在于，所述內(nèi)表層包含邵氏D硬度為 45-65的外表面；所述外表層包含邵氏D硬度為40-60的外表面。
專(zhuān)利摘要一種高爾夫球，其在暴露于高環(huán)境溫度之后能維持其性能特征。球芯包括熱塑性材料。球芯由包含過(guò)氧化物交聯(lián)的聚丁二烯的中間層圍繞。還提供具有凹坑的單層表層或雙層表層。
文檔編號(hào)A63B37/08GK202199049SQ20112004070
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者劉振泰, 周建新, 壁下裕, 市川八州史, 成昕, 石井秀幸 申請(qǐng)人:耐克國(guó)際有限公司