CN104069624A - 高尔夫球组分 - Google Patents

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Abstract

这里公开了包含基质的高尔夫球的非均匀组分，其中所述基质由热固性聚合物组分和分散于基质中的交联橡胶离散粒子形成。

Description

高尔夫球组分
技术领域
本发明涉及高尔夫球组分，其包含热固性聚合物基体中的交联橡胶离散粒子。
背景技术
Maruoka等人的美国专利5,789,486公开了一种高尔夫球，包括由内交联聚合物凝胶微粒分散组成的漆层。
Sullivan等人的美国专利6,186,906公开了一种包含凝胶的离散粒子的高尔夫球组分。
Binette等人的美国专利7,402,114公开了一种高尔夫球材料，包含部分高度中和的共聚物的共混物、脂肪酸或脂肪酸盐和重质量填充剂。
Kennedy,III等人的美国专利7,612,135公开了一种高尔夫球材料，包含部分高度中和的酸性共聚物的共混物，包含茂金属催化的α-烯烃和软化共聚单体的共聚物和脂肪酸或脂肪酸盐。
Comeau等人的美国专利申请2008/0234070公开了在高尔夫球层中使用交联橡胶纳米粒子。
Yamada等人的美国专利5,733,974公开了一种高尔夫球，包含由弹性体制成的芯，以及覆盖所述芯的覆盖层，其中所述覆盖层由包含橡胶粉和热塑性弹性体的热塑性材料制成。
Maruko等人的美国专利6,465,573公开了一种实心高尔夫球，包含芯，中间层和覆盖层，当中间层包含热塑性树脂与橡胶粉混合时，该球在回弹、距离以及感觉方面有所改进。
Sullivan等人的美国专利5,779,561公开了一种高尔夫球包括内芯层，该内芯层包含（1）含有至少50份（以重量计）非离聚物聚烯烃材料的第一树脂组分和（2）至少1份（以重量计）填充剂。
Irii等人的美国专利申请2003/0216520公开了一种高尔夫球，所述高尔夫球的芯由覆盖层覆盖，其中所述芯由包含聚丁二烯橡胶的橡胶组分组成，且覆盖层由包含离聚物树脂和二烯树橡胶的树脂成分组成。
Kim等人的美国专利申请2012/0165122公开了一种高尔夫球，其中外芯层和中间层中的至少一个包括共混组分，该共混组分为约2-40wt%的聚酰胺和约60-98wt%的一种或多种嵌段共聚物、酸性共聚物、酸性三元共聚物、离聚物或多种化合物共混组分；且其中聚酰胺的熔点比其它共混组分的熔点高约5-200℃。
Nakamura等人的美国专利6,361,453公开了一种实心高尔夫球，该高尔夫球具有实芯和覆盖层，所述实芯由芯形成材料和不同材料的粒子组成。
发明内容
本发明涉及一种高尔夫球，其包含由非均匀组分形成的层，该组分包含热固性聚合物组分形成的基质和分散在基质中的离散粒子。
在一个具体的实施方案中，离散粒子由邵氏D硬度等于或高于65的交联橡胶组分形成。
在另一个具体实施方案中，离散粒子由邵氏C硬度等于或低于40的交联橡胶组分形成。
在另一个具体实施方案中，离散粒子由包含过氧化物引发剂和等于或大于50phr(对每100份橡胶(或树脂)添加的份数)的助剂的交联橡胶组分形成。
在另一个具体实施方案中，离散粒子由硫黄硫化的二烯橡胶组分形成.
在另一个具体实施方案中，离散粒子由包含过氧化物引发剂和0-5phr助剂的交联橡胶组分形成。
在另一个具体实施方案中，热固性基质组分包含基础橡胶，所述基础橡胶选自乙烯丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤代丁基橡胶、丁腈橡胶、聚氯丁烯、烷基丙烯酸酯橡胶、氯化异戊二烯橡胶、丙烯腈氯化异戊二烯橡胶、聚环烯烃、苯酚甲醛，三聚氰胺甲醛、聚环氧化合物、聚酰亚胺，聚硅氧烷树脂、醇酸树脂，聚异氰脲酸酯（polyisocyanurate）、聚氰酸酯（polycyanurate）、聚丙烯酸酯以及它们两种或多种的组合。
具体实施方式
本发明的高尔夫球组分为非均匀组分，其包含由热固性聚合组分形成的基质中的交联材料离散粒子。预先或在形成高尔夫球层过程中，向基质组分中添加粒子来形成该非均匀组分。
在一个具体实施方案中，该非均匀组分具有实心球回弹系数“COR”，其范围的下限为0.450或0.500或0.550或0.600或0.650或0.700和上限为0.710或0.730或0.750或0.770或0.800或0.820或0.850或0.870或0.900或0.910或0.930。出于现在公开的目的，组分的“实心球COR”指的是组分的1.55英寸直径的固化球的COR。COR根据已知步骤测定，其中，该球在两个给定的速度下从空气炮中发射，在125ft/s的速度进行计算。弹道遮光板在空气炮与钢板之间的固定距离设置以测量球的速度。当球向钢板移动，激活每个遮光板并测量出球在每个遮光板的时间段。这规定了与球进入速度成反比的进入通过时间段。球撞击钢板并回弹穿过遮光板，这再次测量出穿过两个遮光板之间所需的时间段。这规定了与球的向外速度成反比的向外通过时间段。随后，用球的向外通过时间段与球进入通过时间段之比（COR=V外/V内=T内/T外）来计算出COR。
在一个具体实施方案中，非均匀组分具有实心球压缩性，其范围的下限为-75或-50或-20或0或10或15和上限为20或25或30或35或40或50。在另一个具体实施方案中，非均匀组分的实心球压缩性的范围下限为70或75或80或85或90和上限为90或95或100或105或115或120或125。在另一个具体实施方案中，非均匀组分的实心球压缩性的范围下限为120或130或140或150或155或160和上限为160或165或170或180或190或200。在另一个具体实施方案中，非均匀组分的实心球压缩性为130或更多，或140或更多，或150或更多，或155或更多，或160或更多，或165或更多，或170或更多。出于现在公开的目的，组分的“实心球的压缩性”指的是组分的1.55英寸直径的固化球的压缩性。球的压缩性使用数字Atti压缩性测试装置，根据已知的步骤来测定，其中使用活塞使球对着弹簧压缩。根据公式，从Atti压缩性变换到Riehle（芯），Riehle（球），100kg挠曲度，130-10kg挠曲度或有效的系数的换算，。该公式来自于杰夫道尔顿写的“其他名字命名的压缩性（Compression by Any Other Name）”，发表于《科学和高尔夫IV，高尔夫世界科学大会的论文集》（Eric Thain编，Routledge于2002年出版）。
在一个具体实施方案中，非均匀组分的挠曲模量为5ksi或更多，6ksi或更多，或8ksi或更多，或10ksi或更多，或15ksi或更多，或20ksi或更多，或25ksi或更多，或30ksi或更多，或35ksi或更多，或40ksi或更多，或45ksi或更多，或48ksi或更多，或50ksi或更多，或52ksi或更多，或55ksi或更多，或60ksi或更多，或63ksi或更多，或65ksi或更多，或70ksi或更多，100ksi或更多，或120ksi或更多，或150ksi或更多，或160ksi或更多，或170ksi或更多，或180ksi或更多，或195ksi或更多，或挠曲模量范围的下限为5或6或8或10或15或20或25或30或35或40或45或48或50或52或55或55或60或63或65或70ksi和上限为75或80或85或90或95或100或105或110或115ksi，或挠曲模量范围的下限为20或25或30或35或40或45或50或55或60ksi和上限为60或65或70或75或80ksi，或挠曲模量范围的下限为50或60或70或90或120或130和上限为150或170或200或210。出于现在公开的目的，弹性系数根据下述步骤测定。通过在足够的温度和压力下以足够长时间压缩模塑该组分，来生产尺寸合适的无空隙无缺陷的板块，从而制得所需的弹性条。弹性条的尺寸约0.125x0.5英寸，且其长度足以满足测试要求。在共混组分达到室温后，弹性条很快从塑模板块上消失。弹性条随后在测试前在23℃和50%下老化14天。挠曲模量随后根据ASTM D790步骤B进行测量，使用负载范围为1.0英寸，支撑范围长度为2.0英寸，支撑范围与深度比为16:1且交联率为0.5英寸/分钟。该支撑和负载鼻具有半径为5mm。
在一个具体实施方案中，基于组分的总重量，存在于组分中粒子的量为1wt%或更多，或2wt%或更多，或3wt%或更多，或5wt%或更多，或10wt%或更多，或15wt%或更多，或18wt%或更多，或20wt%或更多，或25wt%或更多，或30wt%或更多，或35wt%或更多，或40wt%或更多，或45wt%或更多，或50wt%或更多，或55wt%或更多，或60wt%或更多，或范围的下限为1或2或3或5或10或15或20或25或30或35或40wt%和上限为50或55或60或65或70或75或80或85或90wt%。
在另一个具体实施方案中，组分包含至少500的离散粒子。
在一个具体实施方案中，该粒子具有最大粒径为0.595mm或0.707mm或0.841mm或0.900mm或1.00mm或1.19mm或1.41mm或1.68mm或2.00mm或2.38mm。在其它实施方案中，交联粒子粒径的范围的下限为0.001mm或0.002mm或0.005mm或0.007mm或0.015mm或0.030mm或0.037或mm或0.074mm和上限为0.100mm或0.125mm或0.177mm或0.354mm或0.420mm或0.500mm或0.595mm或0.707mm或0.841mm或1.000mm或1.19mm或1.41mm或1.68mm或2.00mm或2.38mm。
粒子组分
出于本发明的目的，在加入到基质组分前，粒子组分进行交联且研磨成粒子。
适合形成粒子的橡胶组分，包括选自如下基础橡胶，天然橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、乙烯丙烯橡胶（EPR）、乙烯丙烯二烯橡胶（EPDM）、苯乙烯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤代丁基橡胶、聚氨酯、聚脲、丁腈橡胶、聚氯丁烯、烷基丙烯酸酯橡胶、氯化异戊二烯橡胶、丙烯腈氯化异戊二烯橡胶、聚环烯烃、苯酚甲醛、三聚氰胺甲醛、聚环氧化合物，聚硅氧烷、聚酯、醇酸树脂、聚异氰脲酸酯，聚氰酸酯，聚丙烯酸酯以及它们两种或多种的组合。优选二烯橡胶，尤其是聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶，聚丁二烯与这里的其它弹性体（基于混合物的总聚合物重量，聚丁二烯至少40wt%的存在量）的混合物。
合适的市售橡胶的非限制实施例有Buna CB高顺式钕催化的聚丁二烯橡胶，例如Buna CB23，和Buna CB高顺式钴催化的聚丁二烯橡胶，例如Buna CB1220和1221，市售于Lanxess Corporation；SE BR-1220，市售于陶氏化学公司；BR40和BR60，市售于Polimeri 橡胶，市售于UBE Industries，Inc.；BR01，市售于日本合成橡胶公司；Neodene高顺式钕催化的聚丁二烯橡胶，例如NeodeneBR40，市售于Karbochem；TP-301反式聚甲基丁二烯，市售于可乐丽公司；聚辛烯，市售于Evonik Industries；Butyl065和Butyl288丁基橡胶，市售于埃克森美孚化工；Butyl301和Butyl101-3，市售于LanxessCorporation；Bromobutyl2224和Chlorobutyl1066卤化丁基橡胶，市售于埃克森美孚化工；Bromobutyl X2和Chlorobutyl1240卤化丁基橡胶，市售于Lanxess Corporation；BromoButyl2255丁基橡胶，市售于日本合成橡胶公司；404和706乙烯丙烯橡胶，市售于埃克森美孚化工；DutralCO058乙烯丙烯橡胶，市售于Polimeri Europa；IP NDR5565和IP3670乙烯丙烯二烯橡胶，市售于陶氏化学公司售；EPT1045和EPT1045乙烯丙烯二烯橡胶，市售于Mitsui Corporation；Buna SE1721TE苯乙烯-丁二烯橡胶，市售于Lanxess Corporation；Afpol1500和Afpol552苯乙烯-丁二烯橡胶，市售于Karbochem；DN407和1041L丁腈橡胶，市售于Zeon Chemicals，L.P.；Neoprene GRT和Neoprene AD30氯丁烯橡胶；乙烯丙烯酸弹性体，市售于杜邦；AR12和AR214烷基丙烯酸酯，市售于Zeon Chemicals，L.P.；和氯磺化聚乙烯橡胶，市售于杜邦。
使用过氧化物或硫黄硫化系统，C-C引发剂，能够产生自由基的高能辐射源或它们组合来使橡胶交联。
在一个具体实施方案中，使用过氧化物引发剂和任选的助剂来使橡胶交联。合适的过氧化物引发剂包括但不限于，有机过氧化物，例如过氧化物二异丙苯；4,4-二（叔丁基过氧化）戊酸正丁酯，1,1-二（叔丁基过氧化）3,3,5-三甲基环己烷；2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己烷；二叔丁基过氧化物；二叔戊基过氧化物；叔丁基过氧化物；叔丁基二异丙苯过氧化物；2,5-二甲基-2,5-二（叔丁基过氧化）己炔-3；二（2-叔丁基过氧化异丙基）苯；二月桂酰过氧化物；二苯甲酰过氧化物；叔丁基氢过氧化物；月桂基过氧化物；过氧化苯甲酰；和它们的组合。合适的市售过氧化物例如，包括但不限于BC过氧化物二异丙苯，市售于Akzo Nobel，和过氧化物，例如ANS过氧化苯甲酰和2311,1-二（叔丁基过氧化）3,3,5-三甲基环己烷，市售于RT Vanderbilt Company，Inc。
助剂通常与过氧化物一起使用提高固化状态。合适的助剂包括但不限于，不饱和羧酸金属盐；不饱和乙烯化合物和多官能化单体（例如三羟甲基丙烷三羟甲基丙烯酸酯）；马来酰亚胺（例如亚苯基二马来酰亚胺）；和它们的组合。不饱和羧酸金属盐的具体的例子包括但不限于，丙烯酸、二丙烯酸、甲基丙烯酸和二甲基丙烯酸的一个或多个金属盐，其中金属选自镁、钙、锌、铝、锂、镍和钠。在一个具体实施方案中，助剂选自丙烯酸、二丙烯酸、甲基丙烯酸和二甲基丙烯酸的锌盐。在另一个具体实施方案中助剂为丙烯酸锌。
可以改变过氧化物引发剂和助剂的量来得到希望硬度的交联粒子组分。例如，在一个实施方案中，交联粒子组分是助剂固化的橡胶，其包含过氧化物引发剂和高水平助剂（例如，35phr或更多，或多于35phr，或50phr或更多，或多于50phr，或75phr或更多，或多于75phr的助剂，或100phr或更多，或150hr或更多，或200phr或更多，或250phr或更多，或300phr或更多，或350phr或更多，或400phr或更多）。在这个实施方案具体方面，交联粒子组分具有邵氏D硬度为55或更多，或多于55，或60或更多，或多于60，或65或更多，或多于65，或70或更多，或多于70，或75或更多，或多于75，或80或更多，或多于80，或85或更多，或多于85，或90或更多，或多于90。在另一个实施方案中，交联粒子组分是过氧化物固化橡胶，其包含过氧化物引发剂且没有助剂，基本上没有助剂（即助剂<1phr），或包括低水平助剂（例如，10phr或更少，或少于10phr，或5phr或更少，或少于5phr，或1phr或更少，或少于1phr）。在这个实施方案具体方面，交联粒子组分具有邵氏C硬度为50或更少，或少于50，或45或更少，或少于45，或40或更少，或少于40，或35或更少，或少于35，或30或更少，或少于30，或25或更少，或少于25，或20或更少，或少于20，或15或更少，或12或更少，或10或更少，或邵氏A硬度为55或更少，或少于55，或50或更少，或少于50，或40或更少，或30或更少。在另一个实施方案中，交联粒子组分是过氧化物固化橡胶，其包含过氧化物引发剂和助剂，其中过氧化物引发剂存在的量为至少0.05phr，或量的范围的下限为0.05或0.1或0.8或1或1.25或1.5phr和上限为2.5或3或5或6或10或15phr，且其中助剂存在的量的范围的下限为1或5或10或15或19或20phr和上限为24或25或30或35或40或45或50或60phr。在这个实施方案具体方面，交联粒子具有邵氏C硬度的范围的下限为20或25或30或35或40或45或50或55或60或70或80或82或85和上限为60或70或75或80或90或92或93或95，其中上限多于下限（例如，当下限为70，上限为75，80，90，92，93，或95）。
在另一个具体实施方案中，橡胶是使用硫黄硫化和/或促进剂交联的。合适的促进剂包括但不限于胍（例如，二苯基胍，三苯基胍和二邻甲苯基胍）；噻唑（例如，巯基苯并噻唑，二硫二苯并噻唑，巯基苯并噻唑的钠盐，巯基苯并噻唑的锌盐和2，4-二硝基苯基巯基苯并噻唑）；亚磺酰胺（例如，N-环己基苯并噻唑亚磺酰胺，N-二乙氧基并噻唑亚磺酰胺，N-叔-丁基并噻唑亚磺酰胺，和N,N'–二环己基并噻唑亚磺酰胺）；秋兰姆硫化物（例如，四甲基秋兰姆二硫化物，四乙基秋兰姆二硫化物，四丁基秋兰姆二硫化物，四甲基秋兰姆单硫化物，二戊亚甲基秋兰姆四硫化物，4-吗啉基-2-苯并噻唑二硫化物，和二戊亚甲基秋兰姆六硫化物）；二硫代氨基甲酸盐（例如，哌啶戊亚甲基二硫代氨基甲酸盐，二乙基二硫代氨基甲酸锌，二乙基二硫代氨基甲酸钠，乙基苯基二硫代氨基甲酸锌和二甲基二硫代氨基甲酸铋）；硫脲（例如，亚乙基硫脲，N,N'-二乙基硫脲和N,N'-二苯基硫脲）；黄原酸盐（例如，异丙基黄元酸锌，异丙基黄元酸钠和丁基黄元酸锌），二硫代磷酸盐，以及醛胺（例如，六亚甲基四胺和亚乙基氨苯）。
可选地，交联系统包括一种或多种活化剂，其选自金属氧化物（例如氧化锌和氧化锰）和脂肪酸及脂肪酸盐（例如硬脂酸、硬脂酸锌、油酸和二丁基油酸铵）。
可选地，橡胶粒子组分包括防焦剂，以防止橡胶在硫化硬化之前的制备中焦化。合适的防焦剂包括但不限于，水杨酸、苯甲酸、乙酰水杨酸、邻苯二甲酸酐、乙酸钠、和N-环己基邻苯二甲酸酰亚胺。
可选地，橡胶粒子组分包括一种或多种抗氧化剂，以抑制或阻止基础橡胶的氧化降解。一些抗氧化剂也作为自由基清除剂；因此，当交联粒子组分中包含抗氧化剂时，使用的引发剂的量可以与这里公开的量一样高或高于这里公开的量。合适的抗氧化剂包括但不限于氢化喹啉抗氧化剂、酚类抗氧化剂和胺类抗氧化剂。
可选地，橡胶粒子组分包括0.05phr-10.0phr的软化和速化剂，选自有机硫化物和含金属的有机硫化合物；有机的硫的化合物包括单、二和多硫化物、硫醇和巯基化合物；无机硫化合物；有机硫化合物和无机硫化合物的共混物；组VIA化合物；不含硫或金属的取代和无取代的芳香族有机化合物；芳香族有机金属化合物；氢醌；苯醌；醌氢醌；儿茶酚；间苯二酚及其它们的组合。在一个具体实施方案中，软化和速化剂选自五氯硫酚锌，五氯硫酚，二甲苯基二硫化物，双二苯基二硫化物，二甲苯基二硫醚，2-硝基间苯二酚，和它们的组合。
可选地，橡胶粒子组分包括一种或多种填充剂。典型的填充剂包括沉淀水合二氧化硅，粘土，滑石，石棉，玻璃纤维，芳香族聚酰胺纤维，云母，硅酸钙，硫酸锌，硫酸钡，硫化锌，锌钡白，硅酸盐，碳化硅，硅藻土，碳酸盐（例如，碳酸钙，碳酸锌，碳酸钡，和碳酸镁），金属（例如，钛，钨，铝，铋，镍，钼，铁，铅，铜，硼，钴，铍，锌，锡），金属合金（例如，钢，黄铜，青铜，碳化硼针状单晶，以及钨碳化物晶须），氧化物（例如，氧化锌，氧化锡，氧化铁，氧化钙，氧化铝，二氧化钛，氧化镁和氧化锆），微粒碳质材料（如石墨，炭黑，棉短绒，天然沥青，纤维素群，皮革纤维），微球（如玻璃和陶瓷），粉煤灰，研磨和回收的核心材料，纳米填料和它们的组合。存在于橡胶粒子组分的微粒材料的量通常范围的下限为以重量计每100份基础聚合物中5份或10份，和上限为以重量计每100份基础聚合物中30份或50份或100份。填充材料可以为双官能化填充剂，例如氧化锌（其可以用作填充剂/酸中和剂）和二氧化钛（其可以用作填充剂和增白材料）。
可选地，橡胶粒子组分包括一种或多种添加剂，选自加工助剂例如反式聚甲基丁二烯（例如，TP-301反式聚甲基丁二烯，可乐丽公司市售），反式丁二烯橡胶，和聚环烯烃橡胶，操作油；增塑剂；着色剂；荧光剂；化学发泡剂和起泡剂；消泡剂；稳定剂；软化剂；抗冲改性剂；自由基清除剂；抗臭氧剂（例如，p-苯二胺）等。存在于交联粒子组分的添加剂的量通常范围的下限为以重量计每100份基础聚合物中0份或5份，和上限为以重量计每100份基础聚合物10份或20份或50份或100份或150份。
橡胶、引发剂、助剂、填充剂、和添加剂的合适的类型和用量更详实地描述在例如美国专利6566483，6695718，6939907，7041721和7138460中，它们的全部公开内容通过引用包含于此。尤为合适的二烯橡胶组分进一步例如在美国专利申请2007/0093318中公开，它的全部公开内容通过引用包含于此。
在一个具体实施方案中，交联的橡胶粒子组分的邵氏D硬度为55或更多，或多于55，或60或更多，或多于60，或65或更多，或多于65，或70或更多，或多于70，或75或更多，或多于75，或80或更多，或多于80，或85或更多，或多于85，或90或更多，或多于90。
在另一个具体实施方案中，交联的橡胶粒子组分的邵氏C硬度为50或更少，或少于50，或45或更少，或少于45，或40或更少，或少于40，或35或更少，或少于35，或30或更少，或少于30，或25或更少，或少于25，或20或更少，或少于20，或15或更少，或12或更少，或10或更少。
在另一个具体实施方案中，交联的橡胶粒子组分的邵氏A硬度为55或更少，或少于55，或50或更少，或少于50，或40或更少，或30或更少。
在另一个具体实施方案中，交联的橡胶粒子组分的邵氏C硬度范围的下限为20或25或30或35或40或45或50或55或60或70或80或82或85和上限为60或70或75或80或90或92或93或95，其中上限多于下限(例如，当下限为70，上限为75，80，90，92，93，或95)。
出于现在公开的目的，交联橡胶粒子组分的硬度指的是组分的0.25英寸固化球的表面硬度，其所处的条件等同于那些用于固化粒子组分的条件，其中粒子组分被添加到基质组分中以形成非均匀组分。根据ASTM D-2240，使用校正过的能够读数为0.1硬度单位的数字硬度计来测量硬度，并设定成记录每次测量获得的最大硬度读数。
基质组分
适于形成基质的热固性组分包括基础橡胶，选自天然橡胶、聚丁二烯，聚异戊二烯，乙烯丙烯橡胶（EPR），乙烯-丙烯-二烯橡胶（EPDM），苯乙烯-丁二烯橡胶，丁基橡胶，卤化丁基橡胶，聚氨酯，聚脲，丁腈橡胶，聚氯丁烯，烷基丙烯酸酯橡胶，氯化异戊二烯橡胶，聚环烯烃，苯酚甲醛，三聚氰胺甲醛，聚环氧化合物，聚硅氧烷，聚酯，醇酸树脂，聚异氰脲酯，聚氰酸酯，聚丙烯酸酯，以及它们两种或多种的组合。
市售的适宜的热固性材料的非限制实施例有，Buna CB高顺式钕催化的聚丁二烯橡胶，例如Buna CB23，和Buna CB高顺式钴催化的聚丁二烯橡胶，例如Buna CB1220和1221，市售于Lanxess Corporation；SE BR-1220，市售于陶氏化学公司；BR40和BR60，市售于Polimeri 橡胶，市售于UBE Industries，Inc.；BR01，市售于日本合成橡胶公司；Neodene高顺式钕催化的聚丁二烯橡胶，例如Neodene BR40，市售于Karbochem；TP-301反式聚甲基丁二烯，市售于可乐丽公司；聚辛烯，市售于Evonik Industrie；Butyl065和Butyl288丁基橡胶，市售于埃克森美孚化工；Butyl301和Butyl101-3，市售于Lanxess Corporation；Bromobutyl2224和Chlorobutyl1066卤化丁基橡胶，市售于埃克森美孚化工；Bromobutyl X2和Chlorobutyl1240卤化丁基橡胶，市售于Lanxess Corporation；BromoButyl2255丁基橡胶，市售于日本合成橡胶公司.；404和706乙烯丙烯橡胶，市售于埃克森美孚化工；Dutral CO058乙烯丙烯橡胶，市售于Polimeri Europa；IPNDR5565和IP3670乙烯丙烯二烯橡胶，市售于陶氏化学公司；EPT1045和EPT1045乙烯丙烯二烯橡胶，市售于Mitsui Corporation；BunaSE1721TE苯乙烯-丁二烯橡胶，市售于Lanxess Corporation；Afpol1500和Afpol552苯乙烯-丁二烯橡胶，市售于Karbochem；DN407和1041L丁腈橡胶，市售于Zeon Chemicals，L.P.；Neoprene GRT和Neoprene AD30氯丁烯橡胶市售；乙烯丙烯酸弹性体，市售于杜邦；AR12和AR214烷基丙烯酸酯，市售于Zeon Chemicals，L.P.；和氯磺化聚乙烯橡胶，市售于杜邦。
基质组分可以包括一种或多种填充剂。典型的填充剂包括沉淀水合二氧化硅，粘土，滑石，石棉，玻璃纤维，芳香族聚酰胺纤维，云母，硅酸钙，硫酸锌，硫酸钡，硫化锌，锌钡白，硅酸盐，碳化硅，硅藻土，碳酸盐（例如，碳酸钙，碳酸锌，碳酸钡，和碳酸镁），金属（例如，钛，钨，铝，铋，镍，钼，铁，铅，铜，硼，钴，铍，锌，锡），金属合金（例如，钢，黄铜，青铜，碳化硼针状单晶，以及钨碳化物晶须），氧化物（例如，氧化锌，氧化锡，氧化铁，氧化钙，氧化铝，二氧化钛，氧化镁和氧化锆），微粒碳质材料（如石墨，炭黑，棉短绒，天然沥青，纤维素群，皮革纤维），微球（如玻璃和陶瓷），粉煤灰，研磨和回收的核心材料，纳米填料和它们的组合。
基质组分也可以包括一种或多种添加剂选自加工助剂例如反式聚甲基丁二烯（例如，TP-301反式聚甲基丁二烯，市售于可乐丽公司），反式丁二烯橡胶，和聚环烯烃橡胶，操作油；增塑剂；着色剂；荧光剂；化学发泡剂和起泡剂；消泡剂；稳定剂；软化剂；抗冲改性剂；自由基清除剂；抗臭氧剂（例如，p-苯二胺）等。
基质组分也可以包括一种或多种抗氧化剂。抗氧化剂是一种能够抑制或阻止基础橡胶的氧化降解的化合物。一些抗氧化剂也作为自由基清除剂；因此，当交联粒子组分中包含抗氧化剂时，使用的引发剂的量可以与这里公开的量一样多或高于这里公开的量。合适的抗氧化剂包括，例如，氢化喹啉抗氧化剂、酚类抗氧化剂和胺类抗氧化剂。
合适的橡胶例如在美国专利6566483，6695718，6939907，7041721和7138460中充分公开，它们的全部公开内容通过引用包含于此。尤为合适的二烯橡胶组分进一步例如在美国专利申请2007/0093318中公开，它的全部公开内容通过引用包含于此。
高尔夫球应用
根据本发明的高尔夫球组分可以用于多种结构。例如，组分适用于一块型，两块型（即芯和覆盖层），多块型（即一层或多层芯和一层或多层覆盖层）和具有多种芯结构、中间芯、覆盖层和涂层的绕线型高尔夫球。
在本发明的高尔夫球中，如本文所描述的，至少一个层包含非均匀组分，该非均匀组分包括热固性聚合物基质中的交联材料的离散粒子。在具有两层或多层包含本发明组分的高尔夫球中，一个层的本发明的组分可以与其它层的本发明的组分相同或不同。包含本发明的组分的该层可以是任意一个或多个芯层，中间层或覆盖层。
芯层
根据本发明形成的高尔夫球的芯可以是实心的，半实心的，空心的，液体、粉末或空气填充的，且可以是单块型或多层型的。多层芯包括由至少一个外芯层围绕的中心，最内部，可以是实心的，半实心的，空心的，液体、粉末或空气填充的，。该外芯层可以是固体，或可以是由拉紧的弹性材料形成的绕线层。出于现在公开的目的，术语“半实心”指的是浆糊、胶等。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种高尔夫球，其具有由本发明的非均匀组分形成的最内芯层。在另一个具体实施方案中，本发明提供了一种高尔夫球，其具有由本发明的非均匀组分形成的外芯层。在另一个具体实施方案中，本发明提供了一种高尔夫球，其具有由本发明的非均匀组分形成的中间芯层。
本发明的高尔夫球芯可以包括一种或多种由合适的材料而不是本发明的非均匀组分形成的层。合适的芯材料包括但不限于，热固性材料例如，苯乙烯-丁二烯橡胶，聚丁二烯，合成的或天然的聚异戊二烯，和反式-聚异戊二烯；热塑性材料，例如离聚物树脂，聚酰胺和聚酯；以及热塑性和热固性的聚氨酯和聚脲。
中间层
当本发明的高尔夫球包括一个或多个中间层（即布置在高尔夫球的芯和覆盖层之间的层）时，每个中间层可以包括本领域普通技术人员已知的任意材料，包括热塑性和热固性材料。
在一个实施方案中，本发明提供了一种高尔夫球，其具有一个或多个由本发明的非均匀组分形成的中间层。
上面公开的形成芯层的组分也适于形成中间层。
可选地，在芯和覆盖层之间采用防潮层。防潮层进一步例如在美国专利6632147，6838028，6932720，7004854，和7182702，以及美国申请公开2003/0069082，2003/0069085，2003/0130062，2004/0147344，2004/0185963，2006/0068938，2006/0128505and2007/0129172中公开，它们的全部公开内容通过引用包含于此。
覆盖层
本发明的高尔夫球覆盖层包括单、双和多覆盖层。双和多覆盖层具有内覆盖层和外覆盖层，且多覆盖层额外具有布置在内覆盖层和外覆盖层之间的至少一个中间覆盖层。
在一个具体实施方案中，本发明提供了一种高尔夫球，其具有本发明的非均匀组分形成的最外覆盖层。在另一个具体实施方案中，本发明提供了一种高尔夫球，其具有本发明的非均匀组分形成的内覆盖层。在另一个具体实施方案中，本发明提供了一种高尔夫球，其具有本发明的非均匀组分形成的中间覆盖层。
本发明的高尔夫球覆盖层可以包括一种或多种由合适的材料而不是本发明的非均匀组分形成的层。覆盖层材料基于希望表现的性能，优选为坚硬耐切割材料。这里公开的用于高尔夫球的合适的覆盖层材料包括但不限于，聚氨酯，聚脲，以及聚氨酯和聚脲的杂合物；它们的离聚物树脂砂共混物（例如，离聚物树脂和HPF1000和HPF2000高中和的离聚物，杜邦化学公司商售；离聚物，埃克森美孚化工市售；IO乙烯丙烯酸共聚物的离聚物，陶氏化学公司商售；和离聚物树脂，A.Schulman Inc.市售）；聚异戊二烯；聚辛烯，例如聚辛烯，EvonikIndustries商售；聚乙烯，包括，例如，低密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯；聚丙烯；橡胶增韧的烯烃聚合物；非离聚物酸共聚物，例如，乙烯（甲基）丙烯酸；塑性体；弹性体；苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物；聚丁二烯，苯乙烯丁二烯橡胶，乙烯丙烯橡胶，乙烯丙烯二烯橡胶，苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物；动态硫化弹性体，乙烯乙酸乙烯酯，乙烯（甲基）丙烯酸酯，聚氯乙烯树脂，聚酰胺，酰胺-酯弹性体，以及离聚物与聚酰胺的共聚物，包括，例如，热塑性聚醚和聚酯酰胺，ArkemaInc商售；交联反式-聚异戊二烯和它们的共混物，聚酯类热塑性弹性体，例如聚酯弹性体，EI杜邦商售，和聚酯弹性体，Ticona商售；聚氨酯类热塑性弹性体，例如巴斯夫商售；合成的或天然的硫化橡胶；以及它们的组合。
聚氨酯、聚脲以及聚氨酯-聚脲的杂合物（即聚氨酯和聚脲的共聚物和共混物）尤其适于形成本发明的覆盖层。合适的聚氨酯和聚脲进一步例如在美国专利5334673，5484870，6506851，6756436，6835794，6867279，6960630，和7105623；美国专利申请公开2009/0011868；和美国专利申请60/401，047中公开，它们的全部公开内容通过引用包含于此。合适的聚氨酯-尿素覆盖层材料包括聚氨酯/聚脲共混物和共聚物，其包含尿烷和尿素片段，如美国专利申请公开2007/0117923中公开的，它的全部公开内容通过引用包含于此。
包含两种或多种离聚物体的离聚物或共混物的材料也尤其适于形成覆盖层。优选的离聚物覆盖层组分包括：
（a.）包含“高度酸性聚合物”（即具有酸性高于16wt%）的组分，例如8150；
（b.）包含高度酸性和马来酸酐接枝的非离聚物共聚物的组分（例如官能化聚合物）。尤其优选的高度酸性和马来酸酐介质的共聚物是84wt%/16wt%的8150和共混物。高度酸性和马来酸酐接枝的聚合物进一步公开例如在美国专利6992135和6677401，它们的全部公开内容通过引用包含于此；
（c.）包含 960为50/45/5共混物的组分，优选材料硬度为80-85邵氏C；
（d.）包含9910为50/25/25共混物的组分，优选材料硬度为约90邵氏C；
（e.）包含9650为50/50共混物的组分，优选材料硬度为约86邵氏C；
（f.）包含8940共混物的组分，任选包括熔融流动改性剂；
（g.）包含第一高酸度离聚物和第二高酸度离聚物的共混体的组分，其中所述第一高酸度离聚物与第二高酸度离聚物用不同的阳离子中和（例如，8150and9150为50/50的共混物），任选包括一种或多种熔融流动改性剂例如离聚物、乙烯酸聚合物或酯聚合物；和
（h.）包含第一高酸度离聚物和第二高酸度离聚物的共混体的组分，其中所述第一高酸度离聚物与第二高酸度离聚物用不同的阳离子中和，且0-10wt%的乙烯/酸/酯离聚物，其中乙烯/酸/酯离聚物用与一高酸度离聚物或第二高酸度离聚物相同或不同的阳离子中和（例如，40-50wt%的8150、40-50wt%的9120和0-10wt%的6320的共混物）。
8150和8940是不同等级的E/MAA共聚物，其中部分的酸根被钠离子中和。9650，9910，9150，和9120是不同等级的E/MAA共聚物，其中部分的酸根被锌离子中和。7940是E/MAA共聚物，其中部分的酸根被锂离子中和。6320是中度酸含量的非常低系数的含镁离子离聚物。960是E/MAA共聚物树脂，其通常由15wt%的甲基丙酸制成。离聚物、聚合物和共聚物由杜邦商售。
离聚物覆盖层组分可以与下述物质进行共混：非离子的热塑性树脂，例如聚氨酯，聚-醚-酯，聚-酰胺-醚，聚醚-脲，热塑性聚醚嵌段酰胺（例如聚醚和聚酯酰胺，Arkema Inc.商售），苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯（乙烯-丁烯）-苯乙烯嵌段共聚物，聚酰胺，聚酯，聚烯烃（例如聚乙烯，聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，聚乙烯-（甲基）丙烯酸酯，聚乙烯-（甲基）丙烯酸，官能化的马来酸酐接枝的聚合物，杜邦商售的官能化聚合物，官能化环氧化聚合物，弹性体（例如，乙烯丙烯二烯单体橡胶，茂金属催化的聚烯烃）和磨成粉的热固性弹性体。
离聚物高尔夫覆盖层组分可以包括流动改性剂，例如但不限于，酸性共聚物树脂（例如，酸性共聚物树脂，和具体的杜邦商售），性能添加剂（例如性能添加剂，具体地低分子重量聚合物和离聚物，氧化聚乙烯，和乙烯醋酸乙烯酯蜡，霍尼韦尔国际商售），脂肪酸酰胺（例如，乙烯双-硬质酰胺和乙烯双油酰胺），脂肪酸及其盐。
合适的离聚物覆盖层材料进一步例如在美国专利6653382，6756436，6894098，6919393，和6953820中公开，它们的全部公开内容通过引用包含于此。
合适的覆盖层材料及构成还包括但不仅限于以下公开的内容：美国专利申请2005/0164810,美国专利5919100,6117025,6767940和6960630以及PCT公开文献WO00/23519和WO00/29129，上述全部公开内容通过引用包含于此。
组分尺寸
高尔夫球组分的尺寸，即厚度和直径的变化可以取决于希望的性能。出于本发明的目的，任何层厚均可适用。
本发明涉及任意大小的高尔夫球。虽然USGA规定限定竞赛型高尔夫球的大小直径大于1.68英寸，业余高尔夫可以使用任意大小的高尔夫球。高尔夫球优选的直径约1.68英寸-约1.8英寸。高尔夫球更优选的直径约1.68英寸-约1.76英寸。直径约1.68英寸-约1.74英寸是最优选的，然而任何时候可以使用直径1.7-约1.95英寸。
本发明的高尔夫球芯包括单、双核多层芯，且优选具有整体直径范围的下限为0.75英寸或1英寸或1.25英寸或1.4英寸和上限为1.55英寸或1.6英寸或1.62英寸或1.63英寸。在一个具体实施方案中，高尔夫球包含芯和覆盖层，其中芯是实心单层，具有直径范围的下限为0.750或1.00或1.10或1.15或1.20或1.25或1.30或1.40或1.50或1.53或1.55英寸和上限为1.55或1.60或1.62或1.63或1.65英寸。在另一个具体实施方案中，高尔夫球包含芯和覆盖层，其中芯包含内芯层和外芯层，内芯层具有直径范围的下限为0.500或0.750或0.900或0.950或1.000英寸和上限为1.100或1.200或1.250或1.400或1.550或1.570或1.580英寸，且外芯层具有厚度范围的下限为0.020或0.025或0.032或0.050或0.100或0.200英寸和上限为0.310或0.440或0.500或0.560或0.800英寸。
当存在于本发明的高尔夫球中时，每个中间芯层的具有厚度范围的下限为0.002或0.010或0.020或0.025或0.030英寸和上限为0.035或0.040或0.045或0.050或0.060或0.090或0.100或0.150或0.200英寸。本发明的高尔夫球中间芯层的总共厚度优选范围的下限为0.020或0.0250或0.032英寸和上限为0.150或0.220或0.28英寸。
本发明高尔夫球芯包括单、双和多层覆盖层，且优选具有整体厚度范围的下限为0.01英寸或0.02英寸或0.025英寸或0.03英寸或0.04英寸或0.045英寸或0.05英寸或0.06英寸和上限为0.07英寸或0.075英寸或0.08英寸或0.09英寸或0.1英寸或0.15英寸或0.2英寸或0.3英寸或0.5英寸。双和多层覆盖层具有内覆盖层和外覆盖层，且多层覆盖层额外具有至少一个布置在内覆盖层和外覆盖层之间的中间覆盖层。在一个具体实施方案中，覆盖层是单层，具有的厚度范围的下限为0.020或0.025或0.030英寸和上限为0.030或0.040或0.045或0.050或0.070或0.100或0.120或0.150或0.350或0.400或英寸。在另一个具体实施方案中,覆盖层包含内覆盖层和外覆盖层，具有的厚度范围的下限为0.010或0.020或0.025或0.030英寸和上限0.035或0.040或0.050或0.150或0.200英寸,且外覆盖层的厚度范围的下限为0.010或0.020或0.025或0.030英寸和上限为0.035或0.040或0.050英寸。
为了更多好处，可以对本发明的高尔夫球进行涂色，镀层或表面处理。
可预见地，还可以使用这里所述的数值下限和数值上限的任意组合。
这里引用的所有专利、公开文本、测试步骤和其它文献，包括优先权文件，通过引用全部包含于此。这些公开内容不会与本发明冲突，对于所有权限来说都可以允许此种结合。
虽然本发明说明的实施方案已经进行具体的描述，可以理解的是，对于本领域普通技术人员来说，在多种改变是显而易见的和容易得到的，而不背离本发明的精神和范围。据此，所附权利要求的范围不仅限于这里所列举的示例和描述，而是应当将权利要求解释成涵盖所有存在于本发明中的具有创造性和新颖性的特征，包括本领域普通技术人员可以等同用于本发明的所有技术特征。

Claims (21)

1.一种高尔夫球，其包含由非均匀组分形成的层，所述非均匀组分包含：
由热固性聚合物组分形成的基质，和
分散在所述基质中的离散粒子，其中所述离散粒子由邵氏硬度D等于或是高于65的交联橡胶组分形成。
2.一种高尔夫球，其包含由非均匀组分形成的层，所述非均匀组分包含：
由热固性聚合物组分形成的基质，和
分散在基质中的离散粒子，其中所述离散粒子由邵氏硬度C等于或是低于40的交联橡胶组分形成。
3.一种高尔夫球，其包含由非均匀组分形成的层，所述非均匀组分包含：
由热固性聚合物组分形成的基质，和
分散在基质中的离散粒子，其中所述离散粒子由交联橡胶组分形成，所述交联橡胶组分包括过氧化物引发剂和等于或大于50phr的助剂。
4.根据权利要求3所述的高尔夫球，其中存在于所述交联橡胶组分的助剂的量等于或大于75phr。
5.根据权利要求4所述的高尔夫球，其中所述助剂是非金属助剂，选自不饱和乙烯化合物、多官能化单体、马来酰亚胺及其中两种或多种的组合。
6.根据权利要求3所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分的邵氏D硬度等于或大于65。
7.根据权利要求3所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分的邵氏D硬度等于或大于70。
8.根据权利要求3所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分的邵氏D硬度等于或大于80。
9.根据权利要求3所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分的邵氏D硬度等于或大于90。
10.一种高尔夫球，其包含由非均匀组分形成的层，所述非均匀组分包含：
由热固性聚合物组分形成的基质，和
分散在基质中的离散粒子，其中所述离散粒子由硫黄硫化的二烯橡胶组分形成。
11.根据权利要求10所述的高尔夫球，其中所述硫化橡胶组分的邵氏D硬度等于或大于65。
12.根据权利要求10所述的高尔夫球，其中所述硫化橡胶组分的邵氏D硬度等于或大于70。
13.根据权利要求10所述的高尔夫球，其中所述硫化橡胶组分的邵氏D硬度等于或大于80。
14.一种高尔夫球，其包含由非均匀组分形成的层，所述非均匀组分包含：
由热固性聚合物组分形成的基质，和
分散在基质中的离散粒子，其中所述离散粒子由交联橡胶组分形成，所述交联橡胶包含过氧化物引发剂和0-5phr的助剂。
15.根据权利要求14所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分基本上没有助剂。
16.根据权利要求14所述的高尔夫球，其中存在于所述交联橡胶组分中的氧化物引发剂的量等于或小于10phr。
17.根据权利要求14所述的高尔夫球，其中存在于所述交联橡胶组分中的氧化物引发剂的量等于或小于5phr。
18.根据权利要求14所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分的邵氏C硬度等于或小于40。
19.根据权利要求14所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分的邵氏C硬度等于或小于20。
20.根据权利要求14所述的高尔夫球，其中所述交联橡胶组分的邵氏A硬度等于或小于50。
21.一种高尔夫球，其包含由非均匀组分形成的层，所述非均匀组分包含：
由热固性聚合物组分形成的基质，所述热固性聚合物组分包含基础橡胶，所述基础橡胶选自乙烯丙烯橡胶，乙烯-丙烯-二烯橡胶，苯乙烯-丁二烯橡胶，丁基橡胶，卤代丁基橡胶，丁腈橡胶，聚氯丁烯，烷基丙烯酸酯橡胶，氯化异戊二烯橡胶，丙烯腈氯化-的异戊二烯橡胶，聚环烯烃，苯酚甲醛，三聚氰胺甲醛，聚环氧化合物，聚酰亚胺，聚硅氧烷树脂，醇酸树脂，聚异氰脲酸酯，聚氰酸酯，聚丙烯酸酯以及它们中两种或多种的组合，和
分散在基质中的交联橡胶离散粒子。
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