CN101927077B - 具有定向微粒的高尔夫球 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高尔夫球，其具有涂布在球的层的至少一个表面上的复合材料层。复合材料包括多个微粒。微粒的形状能够特定定向。复合材料中一定百分比的微粒实现特定定向。至少一个微粒的一部分从复合材料层中延伸至相邻的、环绕的层中。微粒可以具有四脚体形状。复合层可以涂布成例如底漆层中的薄膜涂层。

Description

具有定向微粒的高尔夫球

技术领域

本发明总体上涉及用于高尔夫球的涂层，特别涉及在多层高尔夫球的任意层上应用了定向微粒的高尔夫球。

背景技术

高尔夫球的发展历史悠久，从缠绕式高尔夫球(wound golf ball)到实心双层高尔夫球以及多层高尔夫球。由于质量的一致性和诸如减少长击杆击球旋转而行进更长距离的优异性能，橡胶球心逐渐取代了缠绕式球心。

多层高尔夫球的各涂层由热塑性材料制成，比如离聚物(ionomer)材料，这将高尔夫球的工艺技术推向新的层次。典型地，不同材料的薄层熔合在一起增加了额外的特性，比如飞离球座时具有较低的旋转，但却增加了在草地上的旋转。例如，层中的一层可以是覆盖层中的坚硬离聚物，而外表层则是由软弹性体材料制成。因为离聚物具有相对低的弹性，尤其是与典型地被用于制造球心或者球心层的橡胶相比时，所以典型地使用离聚物层的薄层。

飞行距离是用于评价高尔夫球性能的一个重要指标。飞行距离受到三个主要的发球条件因素的影响：初速度、转速和发球角度。初速度是影响高尔夫球飞行距离的主要物理属性之一。恢复系数(coefficient ofrestitution，COR)是高尔夫球初速度的替换参数，而且温度会影响COR。COR通常定义为物体撞击前后的速度比。COR为1时是完全弹性碰撞，此种碰撞没有能量损失，而COR为0时是完全非弹性碰撞，在该种碰撞中能量全部耗散。

因为不同类型的旋转对球的飞行有不同的影响，所以球的旋转速度以两种主要方式衡量。与飞行方向相反的球的旋转被称为“回旋(backspin)”。与飞行方向呈一个角度的球的旋转为“侧旋(side spin)”。回旋通常会影响球的飞行距离。侧旋通常会影响球的飞行路线的方向。

球的旋转速度通常是指球绕通过球中心的轴线转动的速度。球的旋转速度通常以每分钟转数来衡量。由于球的旋转产生升力，所以球的转速会直接影响球的轨迹。高转速地击打比低转速击打使球飞向更高的高度。因为高转速球飞得高，所以过度旋转地击打会使球的整个行进距离小于以理想旋转量击打的球的整个行进距离。击球旋转不足不能产生足够的升力以增加飞行距离，致使距离严重缩短。因此，以理想的旋转量击球会使球的行进距离最大化。

除了影响球飞行路线的形状和/或球的轨迹，高尔夫球的旋转还会影响球的滚动距离，即一旦球落地后的滚动距离。高转速的球比低转速的球更快地停下来。换句话说，高速旋转的球的滚动距离比低速旋转的球滚动距离更短。因此，击球时如果控制比距离更重要，比如近距离击球时，高转速通常是首选。

尽管在使球旋转上，高尔夫球员的球杆和技术起到很大作用，但是球本身也具有影响球的旋转速度的特性。具有诸如树胶(balata)的柔软覆盖材料的球会比具有坚硬覆盖物的球获得更大程度的回旋。然而，具有软性覆盖材料的球通常更昂贵、耐用性更差，并且与较硬覆盖物的球相比更难打。具有坚硬覆盖材料的球，比如更便宜，但是一般的高尔夫球员可以发现很难使这种球上的旋转最大化，或者很难控制。

因此，在本领域中需要能提供可控的旋转量的球。

发明内容

具有复合材料层的高尔夫球被提供用以协助控制高尔夫球的旋转。复合材料层包括基体材料和悬浮在基体材料中的微粒。微粒的形状和大小均不规则，因此，基体材料中的微粒的方向可以改变。微粒可以是本技术领域中公知的种类，但是，至少微粒中的某些微粒的一部分从基体材料中延伸至环绕着基体材料层的相邻材料层中。

在某些实施例中，本发明提供的高尔夫球包含表层；涂布在表层上的涂层；该涂层包含第一层和第二层；第一层包含多个微粒，其中每个微粒具有不规则的周边形状；其中第一组微粒以预定的方向位于第一层；并且其中至少多个微粒中的一个微粒的一部分延伸至第二层中。

另一方面，本发明的一些实施例提供的高尔夫球包含第一层；环绕第一层的第二层；位于第一层和第二层之间的复合材料层；复合材料层包含多个微粒，其中微粒层中的每个微粒具有不统一的形状，并且其中一定比例的多个微粒以预定的方向处于微粒层中；并且其中至少一个微粒的一部分从微粒层延伸至第一层和第二层中的至少一个层中。

在某些方面，本发明的实施例提供的高尔夫球包含球心；环绕着球心的层；设置于球心和所述层之间的微粒层；微粒层包含多个微粒；每个微粒包含一个核心，多个凸出物从核心延伸出，每个凸出物具有衡量从核心到凸出物尖端的距离的长度；每个微粒具有衡量围绕每个凸出物尖端的内接球的直径，其中球的直径就是微粒的直径，其中每个微粒的直径小于200微米；并且其中至少一个微粒的定向使至少一个凸出物从微粒层延伸至所述层中。

通过下面附图及详细的说明，对于本领域技术人员来说，本发明另外的系统、方法、特征和优点会是或者会变得显而易见。该说明书试图在本发明范围内包括所有那些另外的系统、方法、特征和优点，并且使其受所述权利要求的保护。

附图说明

参考下列附图和说明，可以更好地理解本发明。附图中的构成要素不一定按比例绘制，而是重点用于说明的原理。而且，在不同视图中，类似的附图标记标示相应的部分。

图1是具有凹坑的高尔夫球实施例的示意图。

图2是有三层的实心高尔夫球实施例的截面示意图。

图3是有四层的实心高尔夫球实施例的截面示意图。

图4是具有两层涂层的实心高尔夫球实施例的截面示意图。

图5是图4所示实心高尔夫球的涂层的放大截面示意图。

图6是图4和图5所示的实心高尔夫球的涂层的局部放大截面示意图，展示涂层为复合材料层的实施例。

图7是高尔夫球凹坑的实施例的放大示意图，展示凹坑中作为第一涂层的复合材料层的实施例。

图8是高尔夫球凹坑的实施例的放大示意图，展示凹坑中作为第一涂层的复合材料层的实施例，其中第二涂层覆盖第一涂层。

图9是实心高尔夫球两个层的实施例的局部放大截面示意图，其中复合材料层位于第一层的表面并且定向微粒延伸至相邻层中。

图10是实心高尔夫球相邻层的实施例的局部放大截面示意图，其中复合材料层位于球心的外表面并且复合层中的定向微粒延伸至相邻层中。

图11是四脚微粒实施例的俯视示意图。

图12是四脚微粒实施例的侧视示意图。

图13是从顶部支脚的顶端到两个基部支脚顶端画有虚线的四脚微粒实施例的侧视示意图。

图14是示意力图，展示了球杆击打高尔夫球时，高尔夫球表面四脚微粒的受力情况。

图15是通过显微镜拍摄的照片，展示了高尔夫球表面的四脚微粒的方向。

图16是展示在多种长击杆击球条件下测量多个测试球相对于对照球的回旋时的第一组测试结果的图表，其中某些测试球包括含有定向微粒的复合材料层。

图17是展示在多种长击杆击球条件下测量多个测试球相对于对照球的回旋时的第二组测试结果的图表，其中某些测试球包括含有定向微粒的复合材料层。

图18是展示在多种长击杆击球条件下测量多个测试球相对于对照球的总距离时的第一组测试结果的图表，其中某些测试球包括含有定向微粒的复合材料层。

图19是展示在多种长击杆击球条件下测量多个测试球相对于对照球的总距离时的第二组测试结果的图表，其中某些测试球包括含有定向微粒的复合材料层。

图20是展示多个测试球的以rpm为单位的回旋速度相对以rpm为单位的侧旋速度的图表，其中某些球包括含有定向微粒的复合材料层。

图21是展示多个测试球的以码为单位的总距离相对以码为单位的偏离距离的图表，其中某些球包括含有定向微粒的复合材料层。

图22是展示多个测试球被长击杆击打时的以rpm为单位的回旋速度相对以度为单位的动态高击面/击打角度，其中某些球包括含有定向微粒的复合材料层。

图23是展示多个测试球的侧旋速度相对球杆面角度/挥杆路径的图表，其中某些球包括含有定向微粒的复合材料层。

图24是展示多个测试球被6号铁杆击打时的以rpm为单位的回旋速度相对以度为单位的动态高击面/击打角度的图表，其中某些球包括含有定向微粒的复合材料层。

图25是展示多个测试球被9号铁杆击打时的以rpm为单位的回旋速度相对以度为单位的动态高击面/击打角度的图表，其中某些球包括含有定向微粒的复合材料层；以及

图26展示多个测试球被沙坑杆击打时的以rpm为单位的回旋速度相对以度为单位的动态高击面/击打角度的图表，其中某些球包括含有定向微粒的复合材料层。

具体实施方式

高尔夫球提供有复合材料层，以辅助控制高尔夫球的旋转。复合材料层包括主材料和悬浮于主材料中的微粒。微粒的形状和大小不规则，因而基体中的微粒的方位可以改变。微粒可以是本领域中公知的任意形状，但是至少某些微粒的一部分延伸出基体材料，并且延伸至围绕复合材料层的相邻材料层中。

出于说明的目的，“里面”或“内部”指的是朝向高尔夫球球心的方向。相似的，“外面”或“外部”指的是朝向高尔夫球表层或可以看到/可触的表面的方向。

图1表示根据本发明的实心高尔夫球100的透视图。高尔夫球100总体呈球状，并带有多个位于高尔夫球100表面的凹坑102。可以在高尔夫球100的表面提供任意数量的凹坑102。在某些实施例中，凹坑102的数量可以从约250个到500个变动。在某些实施例中，凹坑102的数量可以从约300个到400个变动。凹坑102可以在高尔夫球100的表面以任意图案排列。

尽管图中表示成实质上的半球状，但是凹坑102可以是本技术领域中公知的任何形状，比如说椭圆状、多边形等等。虽然在某些实施例中，凹坑102可以延伸出高尔夫球100表面的凸起，但是凹坑102典型地是高尔夫球100的表面上的凹痕。例如，如果凹坑是表面上的半球状凹痕，则凹坑刻掉的、并以表示无凹坑时的高尔夫球100表面的假想线为界的空间就具有半球的体积，或是2/3πr³，其中r是半球的半径。在某些实施例中，所有的凹坑102可以有相同的直径或半径。在另外的实施例中，凹坑102可以具有不同的直径或半径。在某些实施例中，每一个凹坑可以有一个从预先选定的直径/半径组中选取的直径或半径。在某些实施例中，预先选定的直径/半径组中不同的直径/半径的数量的范围是从三(3)到六(6)。在某些实施例中，最大直径/半径的凹坑102的数量比其他任何直径/半径的凹坑的数量多。换句话说，在这样的实施例中，最大的凹坑的比其他任意尺寸的凹坑都多。

高尔夫球100表面上的所有凹坑102的体积总和为总凹坑体积。在一个实施例中，总凹坑体积为大约550mm³到大约800mm³的范围内。在某些实施例中，总凹坑体积可以在大约600mm³到800mm³的范围内。

在某些实施例中，高尔夫球100的内部是多层实心高尔夫球结构。换句话说，多层材料熔合或压缩在一起，形成球体。在其他实施例中，高尔夫球100可以具有任意类型的内部结构。如图2所示，高尔夫球100的一个实施例包括球心104，表层108，以及夹在球心104和外核层106之间的外核层106。球心104与外核层106一起被称作“内球”。

球心104可以用本技术领域中任意公知的方法制造而成，比如热压成型或者注射成型。本发明的球心104可以是单层或者是多层结构，并且任何材料都可以用来制作球心104。可以选择球心材料使其具有特殊性能，比如控制COR。

在某些实施例中，球心104可以用橡胶或者含有天然或合成橡胶的材料制成。在某些实施例中，球心104可以由热塑性材料或热固性材料制成。球心104的热塑性材料可以是离子键树脂、双态离子键树脂(bi-modalionomer resin)、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂及其组合。在一个实施例中，球心104由离子键树脂制成。例如，球心104可以由HPF和以及制成，HPF和都可以从杜邦公司(E.I.Dupontde Nemours and Company)购得，可以从埃克森公司(ExxonCorporation)购得。

在某些实施例中，球心104的直径可以在大约19.0毫米到37.0毫米的范围内。在某些实施例中，球心104的直径可以在大约19.0毫米到大约32毫米的范围内。在某些实施例中，球心104的直径可以在大约21.0毫米到大约35.0毫米的范围内。在某些实施例中，球心104的直径可以在大约23.0毫米和32.0毫米的范围内。

在图2所示的实施例中，外核层106覆盖并实质上包裹了球心104。外核层106具有朝向球心104外表面的内表面。在图2所示的实施例中，外核层106的外表面朝向表层108的内表面。外核层106可以具有任意厚度。在一个实施例中，外核层106的厚度可以在大约3毫米到大约11毫米的范围内。在一个实施例中，外核层106的厚度可以在大约4毫米到大约10毫米的范围内。

外核层106可以由热固性材料制成。在某些实施例中，热固性材料可以是使用本技术领域公知的任意橡胶组合物的橡胶组合物。

在某些实施例中，橡胶组合物中可以加有添加物，比如交联剂和具有较大比重的充填剂。合适的交联剂可以从由过氧化物、丙烯酸锌、丙烯酸镁、甲基丙烯酸锌和甲基丙烯酸镁组成的群组中选择。

在某些实施例中，比如图3所示的实施例，球100可以包括球心104和表层108之间的额外的层。例如，如图3所示，可以提供覆盖层110。覆盖层110可以是厚层或薄层材料，该材料可以是本技术领域中公知的任意类型的材料。在某些实施例中，覆盖层110由相对坚硬的材料制成，以获得特定的性能，比如帮助降低回旋和球变形的趋势。在其它实施例中，覆盖层110可以由相对柔软的材料制成，以获得不同的性能，比如能够帮助增加回旋和球变形的趋势。

高尔夫球108包括表层108。表层108的硬度对高尔夫球员能够施加给高尔夫球的回旋的量起作用。传统上，给球提供柔软的表层，能够产生更多回旋。树胶是柔软表层材料的一个实例。有经验的高尔夫球员会为了回旋和控制性能而选用柔软表层的球，但新高尔夫球员会发现柔软表层的球不耐用。由于击打不适当时柔软的表层材料会凹陷或撕裂，所以如果每次挥杆击球不适当，柔软表层的球不耐用就是特别正确的。

类似地，给球提供较硬的表层，会让球产生较低的回旋，但是，一般来讲，会飞行更远的距离。离聚物，例如沙林(Surlyn)，是坚硬表层材料的一个实例。尽管坚硬表层的球相比柔软表层的球更坚固，但是它也更难产生回旋，这会限制高尔夫球员的技术发挥。

为了找出适中表层的球，其能产生柔软表层的球和坚硬表层的球的所需效果，已经做出了努力。复合材料已经被检验用于表层中。本文描述的实施例中，在高尔夫球的多个位置提供包含定向微粒的复合材料层，以给予球优良的性能。

如图4所示，表示高尔夫球的涂层中具有定向微粒的高尔夫球的实施例。所示的两个涂层，第一层114和第二层116，围绕着另外一个不加涂层的高尔夫球112。不加涂层的高尔夫球112基本上是在高尔夫球外表面涂布底漆、涂剂、外表涂层或者其他薄层之前的高尔夫球100的全部层。在图4所示的实施例中，第一层114紧邻不加涂层的高尔夫球112的外表面并与其接触。在某些实施例中，第一层114粘附、凝固在，或者用其他方式牢固地连接在不加涂层的高尔夫球112的外表面上，以充分的粘合力抵抗高尔夫球杆的反复高速冲击。第二涂层116紧邻第一层114的外表面并与其接触。在某些实施例中，第二层116粘附、凝固在，或者用其他方式牢固地连接在第一层114的外表面上，以充分的粘合力抵抗高尔夫球杆的反复高速冲击。

图5表示球表面处的高尔夫球层的放大图。不加涂层的球112包括球心104和表层110。第一层114围绕着表层110。第一层114是由内含许多微粒122的基体材料124形成的复合材料层。基体材料124可以是本技术领域中公知的任意种类的材料，比如塑料、橡胶或者聚合物。在某些实施例中，基体材料124是底漆。这种底漆用于增加任何后续使用的漆层对表层材料的附着力。底漆基体材料可以是本技术领域中公知的任意种类的底漆材料。多种漆和环氧树脂通常用作高尔夫球的底漆。

微粒122可以是任意类型形状的微粒。微粒12通常用来增加第一层114的硬度，因此，在某些实施例中，选择的微粒122具有比基体材料124更大的硬度和/或刚度。微粒122可以由本技术领域中公知的任何材料制成，比如塑料、复合材料、金属。在某些实施例中，微粒122由氧化锌制成。

微粒122具有不统一或不规则的形状。不规则形状可以由不规则的表面、不规则的周长、凸起、延伸、尖头叉子或允许微粒以某一特殊的、已知的方向被置于表面上或基体材料中的任意结构定义。微粒122可以具有任意多边形形状、几何形状或者类似的形状。例如，微粒122可以是立方体，因为立方体可以被置于一个支脚或角(三个支脚汇聚的顶点)上。统一的形状是类似于球形的形状，此类形状在基体材料中的方向不能通过简单观察微粒来确定，微粒的方向可以通过在该微粒注入基体材料前做上标记来确定。

微粒122可以全部具有相同的不规则形状或不同的不规则形状。在一个实施例中，如图5-8和11-15所示，微粒122的不规则形状是一个四脚体(tetrapod)。氧化锌微粒可以购自松下公司(Panasonic)，其商品名为如图11-14所示，四脚微粒122包括4根支脚或丝状体或“胡须(whiskers)”：顶部支脚128延伸远离三个基部支脚126，即第一基部支脚142，第二基部支脚144，和第三基部支脚146。支脚在结合点或核心150处结合，如图12的最佳展示。支脚可以是相等长度，近似或实质上相等长度，或者不同长度。在某些实施例中，部分微粒可以在应用到高尔夫球中之前打断，在基体材料124中留下成型微粒和部分成型微粒。

图11表示示例性四脚微粒122的俯视图，其中所示三个基部支脚126相互之间以第一角度θ固定。第一角度大约为120度。图12表示示例性的四脚微粒122的侧视图，其中顶部支脚148以第二角度α延伸远离基部支脚。第二角度α大约为109.5度。图13表示示例性的四脚微粒的侧视图，画有从顶部支脚尖端148延伸至第三基部支脚尖端156的第一虚线152。第二虚线154从顶部支脚尖端148延伸至第一基部支脚尖端158。顶部支脚128和第一虚线152形成第三角度β，顶部支脚128和第二虚线154形成第四角度γ。如果所有支脚长度相等，那么第三角度β和第四角度γ就会大致相等。另外，在某些实施例中，第三角度β和第四角度γ可以在大约19.47度到大约35.25度之间。

微粒122的尺寸大小可以是任意所期望的尺寸大小。在某些实施例中，所有的微粒122具有相同的尺寸或大致相同的尺寸。在另外的实施例中，微粒122具有尺寸范围。在某些实施例中，微粒122还被有意留在薄膜层中，所以这些微粒的尺寸可以在大约1微米到大约50微米之间。在另外实施例中，即使是位于薄膜层中，微粒的尺寸也可以是任意所期望的尺寸。在某些实施例中，微粒122的尺寸可以是200微米或者更小。微粒122的尺寸可以通过任何需要的方法测量，有一个方法是围绕微粒画一个球，其包裹住微粒最大的延伸。该球的直径或者半径可以作为适当的尺寸。相似的，如果微粒122是四脚微粒，那么从核心150到一个支脚尖端，例如顶部支脚尖端148或第一基部支脚尖端158，测量得到的支脚的长度，可以作为微粒尺寸的测定值。

微粒122的浓度可以因高尔夫球性能需求的不同而变化。在某些实施例中，当基体材料124尚未干或尚未硬化时，第一层114中的微粒122的浓度在大约1PPH到大约20PPH之间。在某些用于减少回旋的实施例中，当基体材料124尚未干或尚未硬化时，第一层114中的微粒122的浓度在大约3PPH到大约10PPH之间。当基体材料124变干或硬化时，该浓度会增加。在某些实施例中，第一层114中的微粒122的浓度会加倍。在其他实施例中，第一层114中的微粒122的浓度会以更小或更大的量增加。

再参考图5，第二涂层116可以是本技术领域中公知的任意类型的薄膜涂层。在某些实施例中，第二涂层116是涂料层。涂料材料是本技术领域中公知的任意类型的涂料，比如UV固化涂料，聚氨酯材料，水性材料，或者类似的材料。

如图5-8所示，应用第一涂层114，使得至少某些微粒122可以在第一涂层114变干或硬化时获得特定的、预先选好的方向。例如，在某些实施例中，当微粒122是四脚体时，微粒122的特定的期望的方向就是使得基部支脚126紧靠或朝向不加涂层的球112的外表面118。微粒122的该特定的、预先选好的、期望的方向用于对施加于高尔夫球成品的力提供可预测的反应。例如，当微粒122是具有紧靠或朝向外表面118的基部支脚126的四脚体时，微粒122对冲击力的反应与三角架表面被向下压时类似。

如图14所示，高尔夫球杆头部对球的冲击力可以分解为第一力160和第二力162，二者成角度地接近顶部支脚128。在适当的击打中，第一力160通过微粒122传递，以将第一基部支脚142、第二基部支脚144和第三基部支脚146推向不加涂层的球的内表面118，如箭头164所示。此反应能让设计者以至少一种附加的方式控制球的旋转。如果表层的材料是柔软的，微粒122能深入到表面中以减少微粒122对旋转的影响。如果表层的材料是坚硬的，表层会抵挡微粒122进入表层的压力并且对旋转的影响增加。在测试条件下，当力的角度小于19.5度时，旋转减少是确定的。当力的角度在19.5度到35.3度之间时，旋转随机变化。当力的角度大于35.3度时，旋转增加。力的角度小于19.5度和大于35.3度时，旋转的一致性增加。

在适当的击打中，第二力162使微粒122相对于不加涂层的球的外表面118扭曲，如箭头166所示。由于四脚微粒122的支脚的不同的角度，如果以不同方向放置的微粒122受到击打，力将通过微粒122不同地传递。

这种取决于力的施加位置的对力的不同反应将这些实施例中的不规则微粒和统一的微粒对力的反应区别开。统一的微粒对所施加力的反应是相同的，无论微粒在基体中的方向或者力在微粒表面的施加位置。换句话说，由于对力的反应有方向依赖性，所以微粒122是各向异性或正交各向异性而非各向同性。

如图5所示，不是所有的微粒122都能如愿在基体材料124中获得期望的方向。在某些实施例中，5％到95％的微粒122获得期望的方向。用涂布第一涂层114的方法可以协助微粒122获得预期的方向。例如，当普遍用在可模塑物品中时，四脚微粒随着基体材料被注入铸模中，作为模塑层的一部分来涂布。归因于注射工艺，四脚微粒倾向于与流入铸模的方向对准排列。而且，可以在基体中的两个流层之间的边界上形成微粒正面。当涂布薄膜层时，可以将复合材料喷洒在球或球的层的先前模塑的表面。这用于提供整个第一涂层114的微粒浓度的均匀性。复合材料的喷洒还可以使微粒置于一个方向。如果选择的微粒的尺寸大致等于或大于由基体材料124形成的第一涂层114的薄膜的高度或厚度，微粒122就会倾向于以基部支脚紧靠或朝向喷洒了该复合材料的层的外表面定位。在某些实施例中，基体材料124的厚度在大约2微米到大约15微米的范围内。在某些实施例中，基体材料124的厚度可以更小或更大。图15是显微镜下拍摄的高尔夫球表面的照片，其底漆基体材料中使用了Panatetra微粒。基体中微粒的三脚架结构很容易看清楚，如用圆圈170突出显示的微粒。

提供尺寸类似或大于基体材料124厚度的微粒122的另一个优点是使得至少一个微粒122的至少一部分能够延伸出基体材料124的外表面119，该情形在图6中有最清楚的展示。该延伸使得微粒122的一部分130嵌入到相邻层，即第二涂层116中。该涂层的链接使得层之间更好的粘合，并且将层的力学响应连接起来。这样，当受到冲击力时，第一涂层114和第二涂层116会更像一个链接的系统作出响应，而不是像带有边界层的分离的系统作出回应。该机制不仅通过使层更坚实来协助控制回旋，还能帮助防止层在高尔夫球的使用期内剥离。

从第一涂层114延伸至第二涂层116的微粒甚至还帮助涂层在表面特征，比如凹坑上的涂布。当涂布具有凹坑的球时，涂料会在表面特征周围，比如在凹坑的凹腔中或者在凹坑的边缘周围以不可预测的方式堆积。凹坑的凹腔在图7、图8中表示。在图7中，第一涂层114涂布的很薄，使得微粒122的部分130凸出第一涂层114的外表面。在一个实例中，为了帮助确保正确的定位，当微粒122的尺寸在大约3微米到大约15微米的范围内时，第一涂层114的涂布厚度在大约3微米到大约5微米范围内。如图8所示，第二涂层116涂布在微粒122突出的尖端之上，其可以帮助使第二涂层116的流动顺畅，以帮助获得更一致的厚度。另外，由于使用了两个很薄的层，层在表面特征上以预料之外的方式堆积的可能性更小了。

在某些实施例中，第二涂层116涂布的厚度会确保微粒122的凸出部分被覆盖。例如，当涂布到在3微米到大约15微米厚的基体材料中包含3微米到大约15微米的微粒的第一涂层114上时，第二涂层116的厚度可以在大约15微米到20微米之间。否则，微粒122会变成表面特征，并且影响球表面的空气流动。在其他实施例中，微粒122可以用来提供表面特征，以影响空气动力学流动。

具有定向微粒的复合材料的薄膜还可以用作高尔夫球的任意两个内部层之间的复合层132。如图9所示，基体材料124中的不规则形状的微粒122位于外核层106和覆盖层110之间。微粒122的形状制成允许微粒122的部分130穿过基体材料124的外表面136和覆盖物110的内表面，延伸至覆盖物110的主体140中。

图10表示在球心104的外表面134上形成的复合层132。不规则形状的微粒122的尺寸允许微粒122的一部分130延伸穿过基体材料124的外表面136和相邻层的内表面138，以嵌入到相邻层的主体140中。尽管已在实例中讨论了各种特定的层，但是具有不规则形状的微粒122的复合层132可以设置任意在两个层之间。在某些实施例中，可以提供有多于一个的复合层132。

复合层132可以涂布到任意已经形成的层的外表面。球的层可以利用任何已知的方法形成，比如铸模成型。复合层132可以通过本技术领域中任何公知的方法涂布到任意层的外表面，比如喷涂。复合层132不但有助于层之间的粘合，还可以使高尔夫球的整体外形变得坚固。

为了确定在作为高尔夫球薄涂层的基体中提供定向微粒的影响，本发明进行了多种测试。对多个球进行了测试，测试结果如图16-26所示。表1包含进行了各种性能测试的球的列表。

表1：测试球

球的标号	涂层中有形状的微粒	实心结构	表层材料
				第一测试球200	3PPH	两体式	离聚物表层
第二测试球202	5PPH	两体式	离聚物表层
				第三测试球204	5PPH	两体式	离聚物表层
第四测试球206	1PPH	两体式	离聚物表层
				第五测试球208	0	两体式	离聚物表层
第六测试球210	0	两体式	IothaneTM表层
				第七测试球212	0	两体式	软离聚物表层
第八测试球214	0	两体式	离聚物表层
				第九测试球216	5PPH	两体式	离聚物表层
第十测试球218	0	两体式	软离聚物表层

第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206以及第九测试球216都有具有包含各种浓度Panatetra微粒的复合层的涂层。其余的球都是有常规涂层的球。

图16和17表示第三测试球204、第五测试球208、第六测试球210、第八测试球214、第九测试球216、第十测试球218(仅图17中展示)以及第十一测试球220(仅图16中展示)相对于对照球，即第七测试球212的两组回旋测试。第三测试球204与第五测试球208具有相同的结构，只是第三测试球204具有包含一定形状和方向的Panatetra微粒的复合涂层。相似地，第九测试球216与第八测试球214具有相同的结构，只是第九测试球216具有包含一定形状和方向的Panatetra微粒的复合涂层。球以不同长击杆条件击打，这些条件由以mph衡量的球速、以度衡量的发球角和以rpm衡量的回旋速度确定。如图16所示，从图中可以看出，在第一组测试中，在六个长击杆条件中的三个条件下，第三测试球204的回旋比第五测试球208的低。在六个长击杆条件中的五个条件下，第九测试球216有较低回旋。在第二组测试中，如图17所示，在所有的长击杆条件下第三测试球204都比第五测试球208具有较低的回旋。在第九测试球216和第八测试球214两球都测试的三个长击杆条件中，仅有一个条件下第九测试球216比第八测试球214的回旋更低。该数据表明，复合涂层能够为某些球员降低旋转。

图18和19表示第三测试球204、第六测试球210、第八测试球214、第九测试球216、第十测试球218(仅图19展示)和第十一测试球(仅图18展示)相对于对照球(第七测试球212)在不同的长击杆条件下的以码为单位的总距离的测试。在第一组测试中，除一次长击杆条件外，第九测试球216比第八测试球214都行进得更远。在第二组测试中，如图19所示，在第九测试球216和第八测试球214两球都测试的所有三次长击杆条件下，第九测试球216都比第八测试球214行进得更远。该数据表明，复合涂层能增加总距离。

图20表示在特定的长击杆击打条件下，第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206、第五测试球208、第六测试球210、第七测试球212和第八测试球214的以rpm衡量的回旋和以rpm衡量的侧旋的对比情况。在测试球中，第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206都具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第五测试球208与第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206具有相同的结构，只是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。明显地，第五测试球208比第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206具有更高的回旋和侧旋。该数据表明，包含一定形状和方向的微粒的复合涂层能减少回旋和侧旋。

图21表示在特定的长击杆击打条件下，第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206、第五测试球208，第六测试球210、第七测试球212和第八测试球214的以码衡量的总距离和以码衡量的偏离距离的对比情况。在测试球中，第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。明显地，具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层的四个测试球中的三个行进距离至少与第五测试球208一样远，其中有两个球，即第一测试球200和第二测试球202的偏离距离明显比第五测试球208小。该数据说明，在某些条件下，具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层的球与相似的但不具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层的球相比，能飞行得更直而总距离不减少。

图22表示在挥杆速度为85mph的HS长击杆击打条件下，第二测试球202、第三测试球204、第五测试球208、第八测试球214和第九测试球216的以rpm衡量的回旋速度和以度衡量的动态高击面角度/击打角度的对比情况。在测试球中，第二测试球202、第三测试球204和第九测试球216具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第五测试球208与第二测试球202和第三测试球204具有相同的结构，只是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。明显地，第二测试球202和第三测试球204比第五测试球208趋向更少的旋转。第八测试球214与第九测试球216具有相同的结构，只是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第九测试球216比第八测试球的持续旋转更少。该数据表明，在各种动态高击面条件下，包含一定形状和方向的微粒的复合涂层能减少回旋。

图23表示在挥杆速度为95mph的HS长击杆击打条件下，第二测试球202、第三测试球204、第五测试球208、第六测试球210、第七测试球212、第八测试球214、第九测试球216和第十测试球218的以rpm衡量的侧旋速度相对于杆面角度/挥杆路径的对比情况。测试球中，第二测试球202、第三测试球204和第九测试球216具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第五测试球208与第二测试球202和第三测试球204具有相同的结构，但是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。明显地，第二测试球202和第三测试球204比第五测试球208倾向于更少地旋转。该数据表明，在各种杆面角度下，包含一定形状和方向的微粒的复合涂层能减少侧旋。

图24表示被6号铁杆击打时，第二测试球202、第五测试球208和第八测试球214的以rpm衡量的回旋速度相对于以度衡量的动态高击面角度/击打角度的对比情况。第五测试球208与第二测试球202具有相同的结构，但是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第二测试球202比第五测试球208倾向于更少地旋转。该数据表明，在铁杆和长击杆的各种动态高击面条件下，包含一定形状和方向的微粒的复合涂层能减少回旋。

图25表示在被9号铁杆击打时，第二测试球202、第三测试球204、第五测试球208、第六测试球210、第七测试球212、第八测试球214、第九测试球216和第十测试球218的以rpm衡量的回旋速度相对于以度衡量的动态高击面角度/击打角度的对比情况。第五测试球208与第二测试球202及第三测试球204具有相同的结构，只是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第二测试球202和第三测试球204比第五测试球208倾向于更少地旋转。第八测试球214和第九测试球216具有相同的结构，只是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。在某些高击面角度下，第九测试球216比第八测试球214旋转更少。该数据表明，在铁杆的各种动态高击面条件下，包含一定形状和方向的微粒的复合涂层能减少回旋。

图26表示被沙坑杆击打时，第一测试球200、第二测试球202、第四测试球206、第五测试球208、第六测试球210、第七测试球212、第八测试球214、第九测试球216和第十测试球218的以rpm衡量的回旋速度相对于以度衡量的动态高击面/击打角度的对比情况。测试球中，第一测试球200、第二测试球202、第三测试球204、第四测试球206和第九测试球216都具有包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第五测试球208与第一测试球200、第二测试球202和第四测试球206具有相同的结构，只是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第一测试球200、第二测试球202和第四测试球206比第五测试球208倾向于更多地旋转。第八测试球214与第九测试球216具有相同的结构，只是缺少包含一定形状和方向的微粒的复合涂层。第九测试球216比第八测试球旋转更多。该数据表明，在沙坑杆的各种动态高击面条件下，包含一定形状和方向的微粒的复合涂层能增加回旋。

尽管已经描述了本发明的各种不同的实施例，但是说明书旨在作为范例，而不是限制，而且对于本领域普通的技术人员来说，本发明范围内还可以有更多的实施例和实施方式是显而易见的。因此，本发明仅受权利要求的限制。另外，在权利要求范围内可以作出各种更改和变换。

Claims (20)

1.一种高尔夫球，其特征在于，包含：

表层；

涂布于所述表层的涂层；

所述涂层包含第一层和第二层；

所述涂层的第一层包含多个微粒，其中，所述多个微粒中的每个微粒具有不规则的周边形状；

其中，所述多个微粒中的第一组微粒以预定的方向位于第一层中；并且

其中，所述多个微粒中的至少一个微粒的一部分延伸至第二层中。

2.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于，所述多个微粒中的每个微粒具有包含核心和至少一个延伸离开核心的凸出物的形状。

3.根据权利要求2所述的高尔夫球，其特征在于，所述至少一个凸出物包含丝状体。

4.根据权利要求3所述的高尔夫球，其特征在于，所述形状包含多个延伸离开核心的丝状体。

5.根据权利要求4所述的高尔夫球，其特征在于，所述形状为四脚体。

6.根据权利要求5所述的高尔夫球，其特征在于，所述第一层包含涂布在表层的外表面上的底漆层，所述第二层包含涂布在底漆层的外表面上的漆层，其中至少一个丝状体从底漆层延伸至所述漆层中。

7.一种高尔夫球，其特征在于，包含：

第一层；

环绕第一层的第二层；

位于第一层和第二层之间的复合材料层；

所述复合材料层包含多个微粒，其中，微粒层中的每个微粒具有不统一的形状，并且一定百分比的微粒以预定的方向位于微粒层中；并且

其中，微粒中的一个的至少一部分从微粒层延伸至所述第一层和所述第二层中的至少一个层中。

8.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述第一层包含球心层，所述第二层包含表层。

9.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述第一层包含内球心，所述第二层包含外球心。

10.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述第一层包含球心层，所述第二层包含覆盖层。

11.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述第一层包含覆盖层，所述第二层包含表层。

12.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述第一层包含涂布在表层上的第一涂层，所述第二层包含涂布在第一层上的第二涂层。

13.根据权利要求12所述的高尔夫球，其特征在于，所述第一涂层包含底漆层，所述第二涂层包含漆层。

14.根据权利要求7所述的高尔夫球，其特征在于，所述微粒的不统一的形状包含核心和至少一个延伸离开核心的凸出物。

15.根据权利要求14所述的高尔夫球，其特征在于，所述微粒的不统一的形状包含核心和至少两个延伸离开核心的凸出物。

16.根据权利要求15所述的高尔夫球，其特征在于，所述微粒的不统一的形状包含四脚体。

17.一种高尔夫球，其特征在于，包含：

球心；

环绕所述球心的层；

位于所述球心和所述层之间的微粒层；

所述微粒层包含多个微粒；

每个微粒包含核心和多个延伸离开核心的凸出物，每个凸出物具有从核心到凸出物尖端的长度，

每个微粒具有通过围绕每个凸出物尖端的内接球测量的直径，其中，所述球的直径为微粒的直径，其中，每个微粒的直径小于200微米；并且

其中，至少一个微粒的方向使得至少一个凸出物从微粒层延伸至所述层中。

18.根据权利要求17所述的高尔夫球，其特征在于，所述微粒层包含底漆，所述层包含漆层。

19.根据权利要求17所述的高尔夫球，其特征在于，所述微粒层涂布在实心高尔夫球的任意层，所述层是实心高尔夫球的任意相邻的层。

20.根据权利要求17所述的高尔夫球，其特征在于，所述微粒层中微粒的浓度在1PPH到20PPH之间。