CN113613737B - 握把的组成和制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于运动握把等的组合物。所述组合物可用于例如制造高尔夫球杆握把。所公开的握把提供改善的减震和其它有益属性。

Description

握把的组成和制造方法
领域
本发明涉及握把,并且更具体地说涉及用于握把中的组合物。
背景技术
许多类型的运动设备使用握把作为用户与一件设备之间的接口。举例来说,高尔夫球杆具有在使用期间由球员握持的握把。握把的属性可显著影响用户的体验质量和性能。举例来说,在高尔夫中,握把的属性可显著影响球员的体验。不良的握把可能导致球员可能会失去对球杆的控制的危险情况。不良的握把也可能导致击球后过度或反复向用户传递震动而受伤。对高尔夫球手的手提供不足的牵引力或不适当的硬度或扭转刚度的握把会促使手部压力放松,这会导致挥杆技术和球飞行的退化。因此,希望提供一种在最大化安全性和舒适性的同时提供优越的用户体验的握把。
发明内容
本文描述了本发明的各种实施方案。
在一个实施方案中,提供一种用于高尔夫球杆的握把。握把包括以下的交联组合物:约5重量%至约40重量%的一种粘弹性橡胶或粘弹性橡胶的组合,所述粘弹性橡胶选自由丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯丙烯橡胶和氯丁二烯橡胶组成的组;和约10重量%至约80重量%的一种非橡胶粘弹性材料或非橡胶粘弹性材料的组合,所述非橡胶粘弹性材料选自由乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯和软木组成的组。
在另一实施方案中,提供一种用于增强高尔夫球杆握把的回弹和减震特性的组合物。组合物包括以下的混合物:a)约5重量%至约40重量%的一种粘弹性橡胶或粘弹性橡胶的组合,所述粘弹性橡胶选自由丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯丙烯橡胶和氯丁二烯橡胶组成的组;和b)约10重量%至约80重量%的一种非橡胶粘弹性材料或非橡胶粘弹性材料的组合,所述非橡胶粘弹性材料选自由乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯和软木组成的组,即硅酮聚合物微乳液。
在另一实施方案中,提供一种吸震组合物。组合物包括以下的交联组合物:约5重量%至约40重量%的一种粘弹性橡胶或粘弹性橡胶的组合,所述粘弹性橡胶选自由丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯丙烯橡胶和氯丁二烯橡胶组成的组;和10重量%至80重量%的一种非橡胶粘弹性材料或非橡胶粘弹性材料的组合,所述非橡胶粘弹性材料选自由乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯和软木组成的组。组合物具有约85%至约98%的回弹率和约13%至约76%的吸收率。
在另一实施方案中,提供一种用于高尔夫球杆的握把。握把包括以下的交联组合物:约40重量%至约80重量%的一种第一材料或第一材料的组合,所述第一材料选自由丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯丙烯橡胶和氯丁二烯橡胶组成的组;和约10重量%至约50重量%的一种第二材料或第二材料的组合,所述第二材料选自由乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、聚氨酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯和软木组成的组。
根据本发明的另一实施方案,已经创造了一种独特的材料,在本文中称为Genesis材料,具有高性能物理属性,例如在非常低和非常高的硬度计中具有更高的耐磨性、抗撕裂性和伸长率。本发明的Genesis材料在用于生产高尔夫握把时具有新的柔软触感,具有改善接触表面的长湿表面。Genesis材料高尔夫握把也具有优异的抗紫外线和臭氧的高性能,和全天候可玩性。
Genesis材料是通过将两种不同的橡胶以各种比例组合来制造的混合橡胶;更具体地说,Genesis材料混合橡胶是聚氨酯橡胶(PU;聚醚可磨聚氨酯)和EPDM橡胶(作为一种类型的合成橡胶的弹性体的乙烯丙烯二烯单体)的混合物。
Genesis材料的开发旨在提供一种高性能的手持握把技术,以改善高尔夫握把或任何其它手持握把应用,例如体育用品、网球握把、壁球握把、自行车、冷却器或任何其它需要舒适握把的应用的表面接触和耐用性。合成橡胶(EPDM)与聚氨酯橡胶(PU)属性的组合增强了也具有改善的手感和美观的新橡胶。
在本发明的Genesis材料与指纹纹理设计组合的特定实施方案中,产生了非常舒适、更粘且牢固的握把设计性能。纹理设计的类型可在Genesis材料的不同实施方案中变化,以根据需要实现不同的粗糙度。这种不同的纹理设计突出了Genesis材料应用的另一个优点。
在特定实施方案中,握把的精加工工艺被设计成使用Genesis材料加强握把的接触表面和美观/外观。在一个实施方案中,直接从模具中获得橡胶握把,而无需对握把表面进行任何研磨,从而产生具有高性能的湿粘感,同时保持闪亮和清新的外表。
在本文设想的其它实施方案中,本发明的Genesis材料可通过将PU与如本文所描述的其它聚合物,例如聚丁二烯、SBR、天然橡胶、卤化橡胶等组合而继续增强。
附图说明
图1A显示根据实施方案的用于产生组合物的过程;
图1B-D显示根据实施方案的组合物的属性;
图2显示根据实施方案的制造握把的过程的流程图;
图3A-C显示根据实施方案的用于握把的面板部分的各种视图;
图4A-B显示根据实施方案的组装握把的过程的流程图;
图5显示根据实施方案的制造握把的过程的流程图;
图6显示根据实施方案的握把的表面图案的视图;
图7A-J显示根据实施方案的握把表面图案的视图;
图8A-D显示根据实施方案的多个握把的锥形图案;和
图9显示根据实施方案的材料和属性的表。
具体实施方式
本文公开了适用于制造各种握把的组合物。作为一个实例,这些握把特别适合于安装在高尔夫球杆上。组合物还可用于其它产品中。举例来说,组合物可用于制造用于例如高尔夫球杆、网球拍或棒球棒的运动设备的握把。组合物还可用于制造用于例如园艺工具、如千斤顶的重型设备、车辆方向盘的其它设备的握把。组合物还可用于制造火器的握把或后坐垫。其它用途也是可能的。申请人惊奇地发现,组合物表现出引起高尔夫握把改进的优异属性。组合物可提供例如即使在大量使用和清洁后仍保留的优异的吸震和其它抓握属性。
在本文的特定实施方案中,其中EPDM橡胶与聚氨酯(PU)组合使用,令人惊讶地发现,合成EPDM橡胶与聚氨酯橡胶(PU)橡胶之间的掺合组合物与单独且未掺合使用这些材料时相比,具有增加的益处和增强的属性。本文提供的新化学特性增加了添加原材料作为填料、不同弹性体、塑料或热固性塑料、纤维、发泡剂、玻璃泡、轻质密度玻璃珠、颜料等的能力,以继续扩展材料属性。在特定实施方案中,益处和优点包含:
对UV曝光、臭氧、老化的抗性,
对高温和低温天气条件下的温度稳定性
耐水性-耐疏水性
0.04gr重量损失的耐磨性
高强度属性(拉伸强度高达2000psi,伸长率高达2000%/英寸,撕裂强度高达250磅/英寸)
从20A至80A的广泛硬度范围
对外部油和灰尘的吸收率低。
在一些实施方案中,组合物包含聚氨酯(PU)和EPDM的混合物。在一些实施方案中,组合物包含选自由以下组成的组的聚氨酯的量:约1重量%至约75重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约2重量%至约65重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约3重量%至约55重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约4重量%至约45重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约5重量%至约35重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约10重量%至约25重量%的聚氨酯(PU)橡胶;和约15重量%至约20重量%的聚氨酯(PU)橡胶。除了聚氨酯以外,组合物还包含呈不同重量%的量的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约1重量%至约80重量%的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约2重量%至约70重量%的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约3重量%至约60重量%的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约4重量%至约50重量%的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约5重量%至约50重量%的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约10重量%至约50重量%的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约20重量%至约50重量%的EPDM。在一些实施方案中,组合物包含约30%至约40%的EPDM。
丁基橡胶是一种包含异丁烯与少量异戊二烯作为单体单元的共聚物。可根据组合物所需的交联程度来选择异戊二烯的量。在一些实施方案中,丁基橡胶包含相对于异丁烯的重量约0.1重量%至约5重量%的异戊二烯。在一些实施方案中,丁基橡胶包含相对于异丁烯的重量约0.5重量%至约2.5重量%的异戊二烯。在一些实施方案中,丁基橡胶包含至少约70重量%的异丁烯。在一些实施方案中,丁基橡胶包含至少约80重量%的异丁烯。
如普通技术人员将理解,除了异丁烯和异戊二烯以外,丁基橡胶可包含其它单体单元,而基本上不改变共聚物的属性。在一些实施方案中,丁基橡胶包含不超过约10重量%的其它单体单元。在一些实施方案中,丁基橡胶包含不超过约5重量%的其它单体单元。在一些实施方案中,丁基橡胶包含不超过约1重量%的其它单体单元。在一些实施方案中,丁基橡胶由作为单体单元的异丁烯和异戊二烯组成或基本上由其组成。
丁基橡胶是可商购的。举例来说,各种丁基橡胶以商品名EXXON BUTYL出售。
丁基橡胶可任选地是卤化丁基橡胶。因此,例如,组合物可包含丁基橡胶,其是溴化或氯化的丁基橡胶。卤化丁基橡胶可例如通过使未交联的丁基橡胶与适当的卤盐(例如,盐酸盐或氢溴酸盐)接触来获得,并且可以商品名EXXON BROMOBUTYL或EXXON CHLOROBUTYL商购。
另外,丁基橡胶可任选地包含多官能性偶联剂以获得梳形聚合物(也称为星形或支化聚合物)。举例来说,多官能性偶联剂可以是二乙烯基苯。梳形聚合物可例如以商品名EXXON SB BUTYL商购。
丁基橡胶的分子量没有特别限制且可进行选择以实现适当的加工条件和机械属性。在一些实施方案中,分子量是至少约200,000Da。在一些实施方案中,丁基橡胶表现出在约25至35的范围内,并且优选为约32的门尼粘度(Mooney viscosity)(ML 1+8(125℃))。
不受任何特定理论的束缚,认为丁基橡胶赋予组合物改善的减震(或回弹性)。在不脱离本申请的范围的情况下,可包含赋予减震属性的其它材料。可单独或与丁基橡胶组合包含这些其它减震材料。在一些实施方案中,减震材料是粘弹性材料。作为一实例,某些已知橡胶可代替丁基橡胶用作减震材料。因此,在一些实施方案中,组合物包含EPDM和粘弹性橡胶。举例来说,组合物可包含EPDM和苯乙烯-丁二烯橡胶。在一些实施方案中,组合物包含EPDM、丁基橡胶和除丁基橡胶以外的粘弹性橡胶。举例来说,组合物可包含EPDM、丁基橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶。粘弹性橡胶的一些实例包含但不限于乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶和氯丁二烯橡胶(氯丁橡胶)。
组合物中橡胶(丁基橡胶和任何其它橡胶)的总量不受限制且将根据具体的粘弹性橡胶而变化。在一些实施方案中,组合物可包含约5重量%至约40重量%的粘弹性橡胶。在一些实施方案中,组合物包含约10重量%至约25重量%的粘弹性橡胶。在一些实施方案中,组合物包含约10重量%至约25重量%的粘弹性橡胶。在一些实施方案中,组合物包含约15重量%至约20重量%的粘弹性橡胶。
具有适用于减震的粘弹性属性的任何材料可以是合适的,并且因此可单独或与橡胶(例如,丁基橡胶、丁腈橡胶等)组合包含非橡胶材料。因此,在一些实施方案中,组合物包含EPDM和非橡胶粘弹性材料。在一些实施方案中,组合物包含EPDM、非橡胶粘弹性材料和粘弹性橡胶(例如,丁基橡胶、丁腈橡胶等)。
非橡胶粘弹性材料的一个实例是SORBOTHANE(可从Sorbothane,Inc.商购),其是粘弹性的聚醚基氨基甲酸酯。因此,在一些实施方案中,组合物可包含EPDM和粘弹性聚氨酯。在一些实施方案中,组合物可包含EPDM、粘弹性聚氨酯和粘弹性橡胶(例如,丁基橡胶、丁腈橡胶等)。
非橡胶粘弹性材料的另一实例是LEVAPREN(可从Lanxess商购),其是包含乙酸乙烯酯和乙烯的粘弹性共聚物。因此,在一些实施方案中,组合物可包含EPDM和粘弹性的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。在一些实施方案中,组合物可包含EPDM、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和粘弹性橡胶(例如,丁基橡胶、丁腈橡胶等)。
组合物还可包含单独的聚丙烯或与粘弹性橡胶(例如,丁基橡胶、丁腈橡胶等)组合的聚丙烯。SANTOPRENE(可从Exxon商购)是包含EPDM和聚丙烯的粘弹性组合物。在一些实施方案中,组合物包含EPDM和聚丙烯。在一些实施方案中,组合物包含EPDM、聚丙烯和粘弹性橡胶(例如,丁基橡胶、丁腈橡胶等)。
软木是本申请的范围内的减震材料的另一实例。软木可单独使用或与粘弹性橡胶组合使用。在一些实施方案中,组合物包含EPDM和软木。在一些实施方案中,组合物包含EPDM、软木和丁基橡胶。
泡沫是本申请的范围内的减震材料的另一实例。泡沫可单独使用或与粘弹性橡胶组合使用。在一些实施方案中,组合物包含EPDM和泡沫。也称为膨胀橡胶或泡沫橡胶的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)是可用作减震材料的泡沫。
同时,EPDM是包含乙烯、丙烯和二烯(如二环戊二烯、亚乙基降冰片烯或乙烯基降冰片烯)作为单体单元的共聚物。在一些实施方案中,EPDM可包含约30重量%至约90重量%的乙烯。在一些实施方案中,EPDM包含约45重量%至约75重量%的乙烯。在一些实施方案中,EPDM包含约50重量%至约65重量%的乙烯。此外,在一些实施方案中,EPDM可包含约10重量%至约70重量%的丙烯。在一些实施方案中,EPDM包含约35重量%至约55重量%的丙烯。在一些实施方案中,EPDM包含约35重量%至约50重量%的丙烯。
可根据二烯的化学结构和所需的交联水平来选择EPDM中二烯的量。可作为单体单元包含的二烯的非限制性实例包含5-亚乙基-2-降冰片烯、二环戊二烯、1,4-己二烯等。在一些实施方案中,EPDM包含约1重量%至约15重量%的二烯。在一些实施方案中,EPDM包含约2重量%至约12.5重量%的二烯。在一些实施方案中,EPDM包含约5重量%至约10重量%的二烯。
如普通技术人员将理解,除了乙烯、丙烯和二烯以外,EPDM可包含其它单体单元,而基本上不改变共聚物的属性。在一些实施方案中,EPDM包含不超过约10重量%的其它单体单元。在一些实施方案中,EPDM包含不超过约5重量%的其它单体单元。在一些实施方案中,EPDM包含不超过约1重量%的其它单体单元。在一些实施方案中,EPDM由作为单体单元的乙烯、丙烯和二烯组成或基本上由其组成。
EPDM的粘度也没有特别限制且可被选择以实现所需的加工条件和机械属性。在一些实施方案中,EPDM表现出约20至50范围内的门尼粘度(ML 1+4(125℃))。
另外,EPDM可包含其它所需的特性。举例来说,EPDM的平均比重可以是1.10,硬度(肖氏A)是50,拉伸强度(psi)是1469.3,断裂伸长率(%/英寸)是969.5,100%(psi)下的模量是147.8,200%(psi)下的模量是219.8,300%(psi)下的模量是306.7等。在其它实施方案中,EPDM的平均比重可以是1.10,硬度(肖氏A)是50,拉伸强度(psi)是1470,断裂伸长率(%)是970,100%(psi)下的模量是150,200%(psi)下的模量是220,300%(psi)下的模量是305等。
各种其它成分可任选地包含在组合物内以改善组合物的机械属性和加工。在一些实施方案中,组合物包含交联剂以固化组合物。可包含交联剂以从机械变形中的完全和快速恢复。
许多交联剂是本领域技术人员已知的。举例来说,交联剂可以是硫,其可用于硫化(或交联)组合物内的聚合物(例如,丁基橡胶和/或EPDM)。作为另一实例,组合物可包含将与双键反应以形成交联的对二亚硝基苯、酚醛树脂或马来酰亚胺。交联剂的许多其它方法是本领域中已知的且在本申请的范围内。在一些实施方案中,交联剂是硫。
交联剂的量可根据所选择的交联剂和所需的机械属性而有很大的变化。在一些实施方案中,组合物包含约0.1重量%至约10重量%的交联剂。在一些实施方案中,组合物包含约0.5重量%至约5重量%的交联剂。在优选的实施方案中,组合物包含约1重量%至约3重量%的交联剂。
促进剂和/或活化剂可任选地包含于组合物中,以提高交联反应的速率和效率。2-巯基苯并噻唑和其衍生物是可用于组合物中的促进剂的一个实例。同时,氧化锌和硬脂酸是活化剂的非限制性实例。在一些实施方案中,组合物包含硫、促进剂和活化剂。
在一些实施方案中,其它成分可包含于组合物中,以改善加工。可添加本领域已知的各种加工助剂。作为一实例,可添加包含脂肪酸皂和钙的润滑剂(例如,可从Struktol商购的WB-16),以改善流动属性和粘附性。组合物中加工助剂的总量没有特别限制,但在一些实施方案中可能不超过约1重量%。此外,可包含防焦剂(或硫化抑制剂)以延迟交联的开始。N-(环己基硫基)邻苯二甲酰亚胺(例如,可从Flexsys商购的SANTOGARD PVI)是防焦剂的一个实例。组合物中防焦剂的总量没有特别限制,但在一些实施方案中可能不超过约1重量%。
各种填料也可任选地包含于组合物中。在一些实施方案中,组合物可包含约10重量%至约50重量%的填料。在一些实施方案中,组合物可包含约15重量%至约40重量%的填料。在一些实施方案中,组合物可包含约20重量%至约30重量%的填料。
用于增强橡胶材料的许多填料在本领域中是已知的。填料的非限制性实例包含二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、硅石、二氧化硅、炭黑、沙、玻璃珠、矿物骨料、滑石、粘土等。在一些实施方案中,填料是二氧化硅。在一些实施方案中,填料呈粉末或粉末形式。在一些实施方案中,填料具有约100mm2/g至约150mm2/g的比表面积,如先前通过BET方法所测定。在一些实施方案中,填料具有约130mm2/g至约140mm2/g的比表面积,如先前通过BET方法所测定。
在一些实施方案中,填料可以是低密度填料。举例来说,填料可具有不超过约0.7g/cc3的密度。在一些实施方案中,填料可具有不超过约0.6g/cc3的密度。在一些实施方案中,填料可具有不超过约0.5g/cc3的密度。低密度填料还可表现出至少1000psi的压碎强度(90%存活率)。低密度填料的一个实例是直径小于100微米的玻璃或陶瓷球的组合物(例如,可从3M商购的玻璃泡)。低密度填料的另一实例是热塑性微球的组合物(例如,可从Akzonobel商购的EXPANCEL)。
组合物可任选地包含赋予例如改善的减震属性或降低的密度的发泡剂(或起泡剂)。发泡剂可以是用于使组合物膨胀的任何合适的发泡剂。非限制性实例包含有机发泡剂,例如二亚硝基五亚甲基四胺(DPT)、偶氮二甲酰胺(AZC)、对甲苯磺酰肼(TSH)、4,4'-氧基双苯磺酰肼(OBSH)等;和无机发泡剂,例如碳酸氢钠。
另外,组合物可包含增塑剂。增塑剂可用于例如赋予组合物更大的柔韧性。许多增塑剂是本领域已知的且在本申请的范围内。优选地,增塑剂是可与EPDM和丁基橡胶充分混合的一般非极性化合物。一般非极性增塑剂的实例包含但不限于环烷油、石蜡油和芳香族增塑剂(例如,邻苯二甲酸二(辛酯))。在一些实施方案中,增塑剂是加氢处理的环烷馏出物。
组合物中增塑剂的量没有特别限制且可基于所需的柔韧性来选择。在一些实施方案中,组合物包含约0.1重量%至约8重量%的增塑剂。在一些实施方案中,组合物包含约1重量%至约5重量%的增塑剂。在一些实施方案中,组合物包含约2重量%至约3重量%的增塑剂。
组合物还可任选地包含增粘树脂。增粘剂的非限制性实例包含树脂和其衍生物、萜烯和改性的萜烯、C5脂肪族树脂、C9芳香族树脂、氢化烃树脂和萜烯-酚树脂。可使用一种或多种树脂的混合物。在一些实施方案中,组合物包含约0.1重量%至约4重量%的增粘树脂。在一些实施方案中,组合物包含约1重量%至约2重量%的增粘树脂。在一些实施方案中,增粘树脂包含C5脂肪族树脂和C9芳香族树脂的混合物。
还可包含各种颜料以便获得组合物所需的颜色。举例来说,可通过添加炭来获得黑色,而使用二氧化钛、氧化锌或锌钡白(lithopone)可获得白色。其它有用的无机颜料包含但不限于硫化镉硒化物、铁氧化物、硫化镉、铬酸铅、氧化铬、群青(ultramarine)、钴蓝等。根据需要还可包含有机颜料。在一些实施方案中,颜料选自炭和二氧化钛。颜料的量不受限制并且将根据所选择的颜料而变化。在一些实施方案中,组合物包含不超过约15重量%的颜料。
除了选择的主要颜料外,还可以使用额外的化妆品添加剂或颜料来产生特殊效果。举例来说,某些颜料可为组合物提供闪光的或彩虹色的外观。这些颜料包含例如sparkle颜料、iriodin颜料和高性能颜料(high performance colors)。如本文所使用,sparkle颜料是用于指具有为颜色提供光反射的半微观金属颗粒的颜料的通用名称(例如,银或金)。Iriodin是可从Merck&Co获得的虹彩颜料产品线的商业名称。高性能颜料是可从Merck&Co获得的另一条珠光颜料产品线。
尽管本文公开了组合物的各种组分,但应了解在不脱离本申请的范围的情况下可包含其它组分。
制备组合物的方法
本申请的组合物通常可通过混合各种组分且施加被配置成固化组合物的条件来获得。在一些实施方案中,工艺条件足以获得各种组分的同质分散。通过使用本领域众所周知的混合设备容易地实现充分的混合,以便获得高剪切力。举例来说,这种混合可在密炼机(例如Banbury)中,在两辊碾磨机上,在连续混合挤出机、高剪切连续混合器等中获得。本领域技术人员熟悉控制时间、温度和成分顺序的原理,以便最大化组分在组合物中的分散均匀性。
举例来说,各种组分可按预定顺序混合以便获得充分的分散。作为一个实例,聚合物(例如,EPDM和丁基橡胶)可首先在高温下在两辊碾磨机中混合。随后可将任何填料添加到两辊碾磨机中且与聚合物混合,并且然后可添加任选的增塑剂、活化剂或加工助剂。随后,可将任何颜料混合到混合物中,并且然后可添加任何交联剂、促进剂和防焦剂。
当然,普通技术人员会认识到混合的顺序并不重要。在一些实施方案中,在聚合物和填料之后添加交联剂。
在一些实施方案中,混合程序可在高温下完成。可在混合的各个部分期间修改温度。举例来说,相对于添加聚合物时,在向组合物中添加填料时可以增加温度。在一些实施方案中,在约100℃至约250℃的温度范围内完成混合。
图1A描绘了用于制备本申请的组合物的过程的一个实例。过程从开始10和称重各种原材料20开始。混合过程可根据所需颜色而变化。因此,可在框30处部分地基于组合物的所需颜色来确定适当的混合程序。如果颜色不是黑色,那么可使用开炼机混合原材料40。然后可将混合的材料冷却50且进行测试60,以确认组合物表现出适当的属性。
如果预期颜色是黑色,那么在框30处选择替代过程。使用Banbury混合器混合原料70。然后将混合物进行开炼80。可任选地对混合的组合物进行额外的加工以制备握把。图1A的这些部分在下文的稍后部分中进一步讨论。
制备Genesis材料组合物的方法
Genesis材料在特定的温度和湿度条件下加工,以保持高性能和独特特性和物理属性。Genesis材料在常规橡胶设备上加工,所述橡胶设备包含碾磨机、密炼机、压延机和挤出机;且在如本文表1至4中阐述的特定实施方案中。由于组合物的原因,当采用以下步骤时,Genesis材料的加工得到优化。
如果Genesis材料的一种或多种聚合物在室温下存储较长时间或在低于室温下存储较短时间,那么结晶的聚合物与通常更柔软、透明或半透明的材料相比会变得坚硬且颜色为乳白色。结晶是完全可逆的,并且聚合物可通过加热去结晶,直到聚合物恢复为其原始颜色。混合结晶或部分结晶的聚合物可能损坏设备或导致不良的聚合物分散。
聚合物
如果温度或材料稳定,可将聚合物混合在一起,以避免聚合物的不良分散、鼓泡或最终分离。当使用内混设备时,聚合物应混合2至10min,但如果在开放式设备上混合聚合物,那么聚合物应混合5至15min以实现完全同质化。在特定实施方案中,最好从冷轧机开始,并且保持水(或其它冷却介质)流通以防止粘连。
填料和加工助剂
聚合物可倾向于粘附在镀铬混合器表面,尤其是当使用低门尼粘度聚合物且混合设备在室温下或已经操作一段时间而变暖或变热时。可通过在混合过程期间的不同步骤中并入少量填料且将加工助剂添加到化合物中来减轻(处理)这种粘附。对于硫固化,硬脂酸锌或氧化锌通常用作加工助剂,并且其用作固化活化剂和加工/脱模剂。蜡是脱模剂的另一种选择。对于过氧化物固化,通常添加硬脂酸。
加工油
如果在掺合橡胶后添加了一半的填料,那么建议将剩余的填料与油和任何其它缺失成分一起添加到这个步骤中。如果批次温度低于100℃(212℉),那么可添加一些固化系统;否则要等到磨辊冷却。
固化包装
如果批次温度低于100℃(212℉),那么可添加固化系统。
实施例
实施例1
用以下组分制备组合物:
(i)15-25%BUTYL 365(Exxon-Mobil):包含94%异丁烯和5%异戊二烯的丁基橡胶;
(ii)10-20%EPDM 2340A(DSM):包含53%乙烯、6%5-亚乙基-2-降冰片烯(ENB)的无定形级EPDM;
(iii)10-20%EPDM 4551A(DSM):包含64%乙烯、50%油和8.7%ENB且与等份油混合的半结晶级EPDM;
(iv)10-30%HI SIL 233(PPG):87%无定形二氧化硅;
(v)2-4%NYTEX 530(Nynas):加氢处理的重环烷馏出物;
(vi)1-10%QUINTONE R-100(Zeon chemicals):脂肪族石油烃树脂;
(vii)1-4%氧化锌(Horsehead Corp.);
(viii)0.2-1.0%硬脂酸(Cognis Oleochemicals,LLC);
(ix)1.0-2.0%聚乙二醇(Dow Chemical);
(x)0.05-0.3%WB-16:脂肪酸金属皂和酰胺的掺合物(Struktol);
(xi)7-10%二氧化钛(Ishihara-Sangyo,Kaisha,Ltd.);
(xii)0.01-0.1%DELTA PM(Akrochem):约80%掺合的二硫代氨基甲酸盐和约20%硫;
(xiii)0.1-1.0%PENNAC TM/ETD(Akrochem):二硫化四甲基秋兰姆/二硫化四乙基秋兰姆(TMTD/TETD);
(xiv)0.1-1.0%ALTAX MBTS(R.T.Vanderbilt Co.):94%二硫化苯并噻唑和6%矿物油;
(xv)0.05-0.1%SANTOGARD PVI(Flexsys):97-99%N-(环己基硫基)邻苯二甲酰亚胺和0.5-1.5%油酸丁酯;
(xvi)0.5-1.0%硫(Harwick-Standard)。
样品1-
24.95%Butyl 365、18.34%EPDM 2340A、13.21%EPDM 4551、16.97%Hi Sil223、3.00%Nytex 530、4.60%Quintone R-100、2.50%氧化锌、0.50%硬脂酸、1.69%聚乙二醇、0.10%WB-16、12.47%二氧化钛、0.05%Delta PM、0.50%Pennac TM/ETD、0.25%Altax MBTS、0.07%Santogard PVI和0.80%硫。
将原材料在两辊碾磨机中在四个阶段中混合,以获得同质的组合物:
(a)将聚合物在120-140℃下混合约10分钟;
(b)将填料、增塑剂、活化剂和加工助剂添加到(a)的混合物中且在140-160℃下混合约15分钟;
(c)将颜料添加到(b)的混合物中且在1so-170℃下混合约5分钟;和
(d)将促进剂、交联剂和防焦剂添加到(c)的混合物中且在140-160℃下混合约10min。
实施例2
使用与实施例1中所描述基本相同的方法制备组合物,不同之处在于代替二氧化钛,组合物中包含5-10%的炭黑作为颜料。此外,通过将所有组合物添加到Banbury混合器中且在200-210℃下混合约2.5分钟来混合组合物。随后,在冷却到50℃之前,将组合物在两辊碾磨机中在150-170℃下进行进一步混合持续约5分钟。
实施例3
下面的表格和图表(图1B-D)提供与根据本发明原理生产的组合物的阻尼效应相关的信息。举例来说,图1B示出用不同含量的丁基和EPDM作为聚合物制成的样品组合物的回弹%。如所预期,EPDM的量更大的样品组合物是最具弹性的。
使用类似于ASTM D 2632-96“Standard Test Method for Rubber Property-Resilience by Vertical Rebound(橡胶属性的标准测试方法-垂直回弹的弹性)”中描述的回弹装置来测量阻尼效应。回弹装置基本上包含保持高度刻度(例如,mm)的金属底座和金属竖直杆以引导从固定高度落下的柱塞。下落和回弹由杆引导。为了最小化柱塞与引导件之间的摩擦,提供了用于调平仪器底座的构件。举例来说,用于调平的构件可包含使用具有调平泡的水平仪,所述水平仪紧固在两个螺钉之间。然后可通过调节螺钉将气泡引导到中心来调平设备。
通过使用这个方法,将回弹率确定为允许落在样品组合物上的规定重量和形状的金属柱塞的回弹高度与下降高度的比率。
图1C与图1B的相似之处在于EPDM的量更大(例如,丁基的量更少)的样品组合物是最具弹性的或回弹更好。如本文所使用,将回弹%定义为当物体被迫撞击或被另一物体或表面撞击时存储在物体中的总累积势能的释放%(例如,这是转化为动能的势能)。如本文所使用,将冲击吸收%定义为即使物体撞击另一物体或表面或被另一物体或表面撞击,存储但不允许转化为动能的累积势能%。
从图1C看,如果将具有0%丁基(例如,100%EPDM)的样品组合物定义为具有100的回弹%和0的吸收%,那么其它样品组合物可根据回弹%和吸收%,基于0%丁基样品来定义(例如,每隔一个样品基于38mm的回弹高度进行定义)。
图1D示出三条曲线:回弹高度(蓝色)、回弹%(粉色)和冲击吸收%(橙色)。回弹高度曲线与样品组合物中存在的丁基%(x轴)和以毫米为单位的回弹高度(y轴)有关。这条曲线显示了回弹高度如何随着丁基%增加而降低。
回弹%曲线与样品组合物中存在的丁基%(x轴)有关且回弹%是关于以毫米为单位的回弹高度(y轴)来说的。这是在假设使用0%丁基,回弹高度为38mm,并且使用这个回弹高度作为基线的情况下计算的。举例来说,对于20%丁基,回弹高度为33mm,并且回弹率为86.8%,例如,[(33mm×100%)/38mm]=86.8%。这条曲线显示了回弹%如何随着丁基%增加而降低。因此,回弹高度和回弹%曲线在y轴上使用不同的参数显示了类似的性能。
冲击吸收%曲线与样品组合物中存在的丁基%(x轴)和冲击吸收%(y轴)有关,但关于回弹%来说的。这是在假设使用0%丁基,回弹高度为38mm,并且使用100%的回弹%和0%的冲击吸收的基线的情况下计算的。举例来说,对于20%丁基,回弹高度为33mm,回弹率为86.8%,并且冲击吸收为13.2%(例如,100%-86.8%=13.2%)。这显示了冲击吸收%如何随着丁基%增加而增加。如所示,在一个实施例中,约40重量%至约80%重量的丁基的交联组合物具有约87%至约24%的回弹和约13%至约76%的吸收。
图2示出使用压缩成型由组合物制造握把的过程250。应了解,对组合物的提及是指所描述的组合物的各种实施方案。过程250可用于制造高尔夫球杆握把。在步骤255,制备组合物的面板。在一个实施方案中,可如上文关于图1A所描述来制备组合物的面板。组合物的面板的制备可包含例如组合物的预加热或开炼。
在步骤265继续,将面板模切成一个或多个用于制造每个握把的面板部分。在一个实施方案中,握把可由两个或更多个压模在一起的面板部分形成。在步骤265,从组合物的面板上切割构成握把的面板部分。在一个实施方案中,可通过冲压从面板上切割面板部分。在一个实施方案中,一个或多个不同的面板部分可具有不同的形状。举例来说,在一个实施方案中,使用11个不同形状的面板部分和一个帽片来形成握把。下文关于图3A-C进一步描述面板部分的细节。在一个实施方案中,可将组合物的面板模切成单个面板部分的多个副本。举例来说,如果使用两个单独的面板部分来制作握把,那么可制备两个不同材料面板。可将第一面板切割成第一面板部分的多个副本。同样,可将第二面板切割成第二面板部分的多个副本。第一面板部分中的每一个然后与对应的第二面板部分组合以形成握把。有利地,以这种方式,不同的面板部分可由具有不同厚度、不同颜色或其它不同属性的面板制成。在另一实施方案中,可将单个面板切割成不同形状的面板部分。在另一实施方案中,面板部分可以是注射成型的,而不是从面板上切割下来的。
在步骤275继续,组装面板部分。在一个实施方案中,这可包含将面板部分放置到模具底片中。举例来说,可使用正面和背面模具底片。还可使用来自帽片的单独模具部分。底片可包括下文更详细描述的表面特征或纹理。另外,底片可成形以便赋予如下详述的锥度。在一个实施例中,正面和背面模具底片各自包括形状近似为沿垂直于半径的方向排列的半圆柱体的接收空间。一组面板部分可放置在正面模具底片中。第二组面板部分可放置在背面底片中。可选择面板部分的特定组合以及模具底片的形状,以便提供本文所描述的握把的特征和特性。举例来说,不同模具底片中使用的面板部分可主要或完全是不同的颜色。以这种方式,可由组合物制成从正面到背面具有不同颜色区域的握把。在下文图4A-B中示出用于组装图3A-C的面板部分的一个示例性过程。可将预成型的帽放置在帽模具底片中。
在步骤285继续,将组装的面板部分压模成完整的握把。举例来说,如上文所描述,面板部分可组装在两个半圆柱形模具底片中,并且帽可放置在帽模具底片中。然后将圆柱形芯棒放置在背面模具底片中的面板的顶部上。然后将正面模具底片定位在芯杆的顶部上。正面模具和背面模具位于帽模具旁边。然后将组装的模具加热且使其固化。模制过程的温度和固化时间可根据形成所使用面板部分的组合物的属性(例如颜色)而变化。举例来说,如果使用黑色组合物,那么模具可加热到大约310℉的温度,公差为+/-10℉,并且允许固化大约330秒,公差为+/-10秒。然而,如果使用红色材料,那么模具可加热到大约290℉的温度,公差为+/-5℉,并且允许固化大约350秒,公差为+/-10秒。如果使用蓝色组合物,那么模具可加热到大约300℉的温度,公差为+/-10℉,并且允许固化大约330秒,公差为+/-10秒。所模制的面板部分的颜色和尺寸的各种组合可能导致不同范围的温度和固化时间。固化后,将模具分离,从模具中取出芯杆,并且从芯杆中取出模制的握把。
在步骤295继续,用一种或多种精加工技术来加工模制的握把。这些技术可包含修边、涂漆、额外固化、研磨、抛光、洗涤、干燥、包装和其它精加工过程。应了解,在整个过程250中,可采用检查和质量控制步骤。
图3A-C示出可与图2的过程250结合使用的面板部分330的示例性组。为面板部分335、340、345、350、355、360、365、370、375、380和385提供剖面图和俯视图。如所示,各个面板部分的厚度尺寸可能不同。因此,如关于图2所描述,可从具有不同厚度的面板上切割面板部分。类似地,可从具有不同颜色或其它属性的面板上切割面板部分。
图4A-B示出在顶部和底部模具底片中组装面板部分的过程450和475。所组装的面板部分可以是上文关于图3A-C所描述的面板部分。过程450和475可作为上文关于图2所描述的过程250的步骤275的部分来执行。应了解,面板部分编号是指图3A-C中标识的面板部分。
过程450可包含步骤453。在步骤453,将面板部分335放置在背面模具上的凹穴中。在步骤455,将面板部分360放置在面板部分335的较低部分的顶部上。在步骤457,将面板部分345放置在面板部分335的较高部分的顶部上。在步骤459,将面板部分340放置在靠近面板部分355的较高部分的背面模具上的凹穴中。在步骤461,将面板部分385放置在面板部分340的顶部上。在步骤463,将面板部分350的副本放置在面板部分335的中间部分的每一侧上的背面模具上的凹穴中。在步骤465,将面板部分355放置在面板部分335的中间部分的顶部上。
过程475可包含步骤479。在步骤479,将面板部分365放置在正面模具上的凹穴中。在步骤481,将面板部分380放置在面板部分365的较低部分的顶部上。在步骤483,将面板部分370的副本放置在面板部分365的较高部分的每一侧上的正面模具上的凹穴中。在步骤485,将面板部分375放置在面板部分370的顶部上和面板部分365的较高部分的顶部上。在步骤487,将面板部分385放置在位置高于面板部分375的面板部分365的顶部上。可如上文关于图2所描述压模组装的面板部分。
在另一实施方案中,组合物可用于通过注射成型来制造握把。图5示出用于注射成型的过程550。在步骤555,制备组合物。这可包含上文关于图1所描述的一个或多个步骤。另外,步骤555可包含在注射过程之前预加热组合物。可例如通过开炼来执行这个预热步骤。
在步骤565继续,将组合物注入模具中且固化。在一个实施方案中,用于注射成型的模具可包括产生下文更详细描述的纹理、特征和锥度的表面特征和尺寸。在一个实施方案中,由模具产生的纹理、特征和锥度可类似于由上文关于图2所描述的压缩成型产生的纹理、特征和锥度。另外,在注射剩余的化合物之前,可将预成型的帽部分放置在模具的一部分中。在一个实施方案中,用于注射的压力可在2,000与2,400PSI之间的范围内。在一个实施方案中,温度和循环时间可基于所使用的组合物的颜色而变化。举例来说,对于白色组合物,模具上的温度可以是大约340℉且循环时间可以是大约380秒。对于黑色组合物,模具上的温度可以是大约340℉且循环时间可以是大约350秒。对于蓝色组合物,模具上的温度可以是大约340℉且循环时间可以是大约350秒。对于红色组合物,模具上的温度可以是大约330℉且循环时间可以是大约350秒。
在步骤570继续,从模具中取出握把。在步骤575继续,用一种或多种精加工技术来加工模制的握把。这些技术可包含修边、涂漆、额外固化、研磨、抛光、洗涤、干燥、包装和其它精加工过程。应了解,在整个过程550中,可采用检查和质量控制步骤。
有利地,过程550产生具有有益吸收和抓握特性的高尔夫握把。另外,握把完全由组合物制成。其它高尔夫握把试图通过将多种不同的材料分层来实现吸收和抓握。然而,通过完全由组合物形成握把,可避免因多种材料分层而引起的加工困难。在其它实施方案中,可使用热塑性模制或橡胶挤出工艺来制造握把。
图6示出握把表面的视图650。在一个实施方案中,示出的握把表面是根据上文关于图2所描述的压缩成型工艺制成的。高尔夫握把包括前区655、徽标区657、后区660和边界区670。前区655上的图案由模制过程中模具的属性产生。举例来说,前区655中的T形图案由压缩成型工艺中使用的正面模具上的凸起的T形特征产生。因此,T形是前区655的表面中的凹口。T形特征的密度和大小影响高尔夫握把的抓握属性。举例来说,不包含凹陷Ts的面积的凸起表面积与总表面积的比率会影响握把的抓握属性。这个比率可描述为粘附面积的百分比。前区655的T形图案表现出大约87.5%的粘附面积。
在一个实施方案中,使用处于或高于65%粘附面积的图案。在另一实施方案中,使用粘附面积在70%与90%之间的图案。一般来说,粘附百分比影响感知的柔软度和握把的其它属性。不足的粘附面积可能降低材料提供的柔软感。在一个实施例中,可基于所处理的球杆类型来改变粘附面积的量。举例来说,可由更大的粘附面积制成推杆,以增加握把的柔软感。粘附面积的百分比也可能影响用户感受到的压力的量。举例来说,随着用户手接触的表面积减小,对于固定的力,施加的压力增加。因此,粘附面积百分比的修改可能影响用户感受到的压力。可针对有益的用户体验调整对这种压觉的调整。类似地,粘附面积的百分比和表面特征的分布可能影响摩擦系数,并且由此改变用户感觉到的抓握的量。
后区660包括六边形图案。六边形之间的边界是凹陷部分。六边形中的一个或多个还包括圆柱形空腔。如所示出,圆柱形空腔的直径可沿着高尔夫握把的长度而变化。举例来说,圆柱形空腔的直径可从高尔夫握把的一端到另一端逐渐减小。半径减小的速率可以是阶梯式的、线性的、指数式的或根据另一种级数的。有利地,通过改变圆柱形空腔的半径,可沿着后区660全部改变抓握特性。在一个实施方案中,当圆柱形空腔的半径处于最大时,后区660表现出大约73.5%的粘附面积。随着圆柱形空腔半径的减小,这个百分比沿着高尔夫握把增加。有利地,可通过在握把的前部与后部之间的粘附区域中提供具有相应差异的不同图案来增强用户的体验。举例来说,在高尔夫握把中,背侧上的第一图案可为接触第一图案的手指提供一个级别的感觉和属性。同时,握把的前侧的第二图案可为接触第二图案的拇指提供第二级别的感觉和属性。这有助于用户进行有益级别的控制和定制。
握把还包括边界区670。在一个实施方案中,边界区670包括鹅卵石纹理,所述鹅卵石纹理包括多个小的、凸起的特征。有利地,鹅卵石表面提供有益的抓握特性。另外,鹅卵石表面解决了压缩成型期间可能出现的问题。举例来说,如上文所描述,前区655和后区660可由组合物的不同颜色版本形成。颜色之间的边界可受成型期间的渗色的影响。边界区的鹅卵石纹理可限制渗色的扩散。其它纹理或图案也可用于边界区670。类似地,可改变前区655、后区660和边界区670的形状和大小。边界区的使用是任选的。在另一实施方案中,可省略边界区670。在这个实施方案中,前区655和后区660可以邻接。
应了解,虽然已经关于图6描述了通过压缩成型制成的握把,但这些或其它图案也可用于注射成型的握把。在一些实施方案中,可使用额外或更少的徽标区657。在一些实施方案中,可使用热转印标签工艺、自动涂漆系统、移印工艺或另一种工艺将握把的徽标或其它特征转印到握把上。
图7A-J示出可并入到由上述组合物制成的握把中的图案。图案7A示出图案750。图案750包括具有不同尺寸的圆形和椭圆形组。具体地说,图案750包括大圆751、大椭圆753、小椭圆755和小圆757。不同的形状可由握把表面中的凹槽形成。在一个实施方案中,形成不同形状的凹槽可具有不同的深度。举例来说,形成大圆751的凹槽可以比形成大椭圆753的凹槽具有更大的深度。形成小椭圆755的凹槽可以比大椭圆753的凹槽更浅的凹槽更浅。小圆757可由比形成小椭圆755的凹槽更浅的凹槽形成。一般来说,图案特征可由不同深度的凹槽形成,以便改变握把的抓握特性。此外,凹槽或其它特征的深度可基于握把上特征的位置而改变。
有利地,改变凹槽的深度提供了在不改变粘附面积百分比的情况下改变握把的触感和感觉的机会。举例来说,更深的凹槽可造成凸起的表面特征具有更大的弹性或可感知的延展性,从而影响柔软度和抓握。或者,宽而浅的凹槽可能影响抓握的感觉,而不会显着影响粘附面积百分比。因此,凹槽深度与凹槽宽度的比率允许额外的机会来增强或定制抓握特性。
图7B示出另一图案760。图案760包括具有不同大小的圆形和椭圆形组。图案760的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7C示出另一图案770。图案770包括交错的种子形凹槽的圆形图案。图案770的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7D示出另一图案775。图案775包括近似排列成三角形的新月形凹槽组。图案775的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7E示出另一图案780。图案780包括以近似圆形排列重叠的人字形。图案780的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7F示出另一种案785。图案785包括具有不同大小的椭圆形组。图案785的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7G示出图案790。图案790包括具有不同大小和凹槽深度的圆形组。图案790的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7H示出图案793。图案793包括具有不同大小的线性凹槽组。图案793的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7I示出图案795。图案795包括间隔开的新月形对。凹槽形成新月形的周长。在每一行中,对所面对的方向是交替的。图案795的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图7J示出图案797。图案797包括新月形凹槽。交替的行具有新月形对或单个新月形。新月形面向的方向也因行而异。图案797的特征提供了粘附面积百分比的另一种变化。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
另一种图案包括具有不同大小的线性凹槽组。图案具有大约84.2%的粘附面积。与其它图案一样,可调整特征的尺寸和深度以改变粘附面积百分比和其它抓握特性。
图8A-D示出由上述组合物制成的各种握把的锥度特性。表855、865、875和885描述沿握把长度在不同位置处的各种握把的锥度。举例来说,如表855所示,握把的锥度不一定是线性的。相反,在前几英寸内,锥度可以从握把一端的初始高度开始减小。在握把的中间部分中,锥度可以减小到几乎为零。朝向握把的另一端,锥度可以再次增加。应了解,还可使用其它锥度。所公开的锥度对抓握特性具有有益影响。举例来说,握把在一端的较大质量提供了额外的支撑,防止球杆在挥杆结束时从用户的手中滑落。
一些用户试图通过添加胶带或其它材料来使握把成形,从而为握把添加锥度。然而,通过添加胶带或材料,可能会对握把的抓握特性产生负面影响。有利地,由组合物制成的握把可用所需锥度进行模制,以便在不牺牲其它抓握特性的情况下提供锥度的益处。
在另一实施方案中,提供一种用于高尔夫球杆的握把。握把由两种或更多种材料的交联组合物构成,所述两种或更多种材料是基于所需性能特性和组合物的可制造性的平衡来选择的。图9显示列出各种粘弹性材料的性能特性的表。如所示,丁基橡胶具有高度的吸震性,这是高尔夫握把的所需性能特性。然而,由于适当交联需要更长的加工时间,丁基橡胶本身并不能为平衡的性能特性和可制造性提供优化解决方案。为了提供具有性能特性和可制造性的更优化平衡的握把,选择与丁基橡胶组合的额外材料(例如EPDM),使得组合物不仅具有良好的吸震性,而且还具有优异的耐候性、适当舒适的中等硬度,并且在所需的加工时间和能量方面具有良好的可制造性。类似地,握把可主要基于另一种具有相对良好减震性的材料(例如Sorbothane、SBR、卤化丁基橡胶或天然橡胶)以及一种或多种提供所需特性(例如更好的耐候性、适当的硬度和改善的可制造性)的平衡的次级材料。因此,握把由以下的交联组合物构成:约40重量%至约80重量%的一种或多种高阻尼粘弹性材料,所述高阻尼粘弹性材料选自由丁基橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯、卤化丁基橡胶、聚氨酯、丁苯橡胶和Sorbothane组成的组;和约10重量%至约50重量%的一种其它粘弹性材料或其它粘弹性材料的组合,所述其它粘弹性材料选自由氯丁二烯橡胶、环氧橡胶、EPDM、丁腈橡胶,聚丙烯、天然橡胶和软木组成的组。
实施例4
2b-EPDM橡胶和聚氨酯(PU)材料可通过本领域众所周知的多种来源获得,每一种都具有根据应用和设计的特殊属性。其在常规橡胶设备中加工,包含碾磨机、密炼机(Banbury)、压延机和挤出机。本发明的Genesis材料的特性是EPDM和PU属性的新掺合的结果。由于对EPDM和聚氨酯(PU)的这种特定组合物进行加工,因此已采用以下混合工艺和研磨说明,以便获得适当的橡胶硫化。这些的实例包含:添加材料的顺序、温度的增量、一种橡胶在另一种橡胶之前的预混合。
表1:Genesis材料生产过程的混合时间范围。
Figure BDA0003226713460000281
表2:Genesis材料生产过程的一个实施方案的混合时间。
Figure BDA0003226713460000282
Genesis材料是通过将两种主要不同的橡胶以各种比例组合来制造的混合橡胶;聚氨酯橡胶(PU;聚醚可磨聚氨酯)和EPDM橡胶(作为合成橡胶类型的弹性体的乙烯丙烯二烯单体)的混合物。
表3:本发明的Genesis材料的各种实施方案中两种橡胶的重量%的实例:
Figure BDA0003226713460000283
Figure BDA0003226713460000291
表4:使用的EPDM和聚氨酯橡胶的实例:
Figure BDA0003226713460000292
Figure BDA0003226713460000293
Figure BDA0003226713460000301
在本发明的特定实施方案中,可使用本发明的Genesis材料制成呈不同形状、大小、表面、外观和/或重量的橡胶高尔夫握把。这是通过应用本领域众所周知的不同制造工艺来产生以下特征中的一个或多个来实现的:
单色或多色注塑实心橡胶握把
单色或多色注塑套管橡胶握把
单色或多色实心橡胶握把的压缩工艺
单色或多色套管橡胶握把的压缩工艺
抛光表面精加工
非抛光表面精加工
应了解,可以多种方式实施本系统和方法。在一个实施方案中,提供一种包括由组合物制成的握把的高尔夫球杆。在另一实施方案中,提供一种由组合物制成的握把。在另一实施方案中,提供一种由组合物制造握把的方法。在另一实施方案中,提供一种将由组合物制成的握把附接到高尔夫球杆的方法。在另一实施方案中,提供一种制备组合物的方法。

Claims (17)

1.一种用于生产握把的组合物,所述组合物包括以下物质的混合物:
a) 约1重量%至约80重量%的聚氨酯(PU)橡胶;和
b) 约1重量%至约80重量%的乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)橡胶;
其中EPDM的重量%:PU的重量%选自由以下组成的组:65:5、60:10、55:15、50:20、45:25、40:30、35:35和5:65。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中聚氨酯橡胶的量选自由以下组成的组:约1重量%至约75重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约2重量%至约65重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约3重量%至约55重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约4重量%至约45重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约5重量%至约35重量%的聚氨酯(PU)橡胶;约10重量%至约25重量%的聚氨酯(PU)橡胶;和约15重量%至约20重量%的聚氨酯(PU)橡胶。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中EPDM橡胶的量选自由以下组成的组:约1重量%至约80重量%的EPDM、约2重量%至约70重量%的EPDM、约3重量%至约60重量%的EPDM、约4重量%至约50重量%的EPDM、约5重量%至约50重量%的EPDM、约10重量%至约50重量%的EPDM、约20重量%至约50重量%的EPDM和约30%至约40%的EPDM。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中所述组合物包括以下物质的混合物:
a) 约2重量%至约70重量%的聚氨酯(PU)橡胶;和
b) 约2重量%至约70重量%的乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)橡胶。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中所述组合物包括以下物质的混合物:
a) 约5重量%至约65重量%的聚氨酯(PU)橡胶;和
b) 约5重量%至约65重量%的乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)橡胶。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中EPDM:PU的比率选自由以下组成的组:71/29;70/30;63/37;70/30;50/50;58/42;和54/48。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中所述EPDM橡胶中亚乙基降冰片烯的重量%(wt.%ENB)是选自由以下组成的组的范围:1-20;2-15;3-12;和4-10。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中所述EPDM橡胶中亚乙基降冰片烯的重量%(wt.%ENB)选自由以下组成的组:4、4.5、5、5.7、6、8和10。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中所述EPDM橡胶选自由以下组成的组:Royalene 509、Royalene 694©、Keltan 4869C、Keltan 5470、Keltan 2650、KhumoKep2320、Vistalon 8800和Nordel IP4770。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中所述聚氨酯(PU)橡胶选自由以下组成的组:Millathane E34、Millathane E40、Millathane 55、Millathane 26和Millathane 97。
11.根据权利要求1所述的组合物,其还包括约10重量%至约30重量%的填料,所述填料选自包括以下的组:硅石、二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、炭黑、沙、玻璃珠、陶瓷球、矿物骨料、滑石、粘土和热塑性微球。
12.根据权利要求1所述的组合物,其还包括约0重量%至约10重量%或约2重量%至10重量%的增塑剂,所述增塑剂选自由以下组成的组:环烷油、石蜡油、芳香族增塑剂和加氢处理环烷馏出物。
13.根据权利要求1所述的组合物,其还包括约0重量%至约15重量%或约2重量%至5重量%的颜料,所述颜料选自由以下组成的组:二氧化钛、氧化锌、锌钡白、硫化镉硒化物、铁氧化物、硫化镉、铬酸铅、氧化铬、群青、钴蓝和炭。
14.根据权利要求1所述的组合物,其还包括约0重量%至约30重量%的无定形二氧化硅。
15.根据权利要求1所述的组合物,其中第一材料包括过氧化物固化系统。
16.根据权利要求1所述的组合物,其中第一材料包括硫固化系统。
17.根据权利要求1至2中任一项所述的组合物,其中所述握把选自由以下组成的组:高尔夫握把、网球握把、壁球握把、自行车握把和冷却器握把。
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