CN1140574C - 高尔夫球用胶料和高尔夫球 - Google Patents

Abstract

公开了一种特别适用于小型高尔夫运动的高尔夫球。该高尔夫球包含由弹性橡胶制造的内芯和由SURLYN制造的外层。该橡胶是含有限定量炭黑的卤化丁基聚合物。该球与普通高尔夫球相比，自墙的回弹性减小，这样使其适用于小型高尔夫运动场。

Description

高尔夫球用胶料和高尔夫球

本发明涉及适用于制造高尔夫球的橡胶配制剂和胶料。本发明还涉及其内芯是由该胶料制造的高尔夫球。

本发明特别涉及，但不限于此，用于进行小型室内高尔夫球运动的高尔夫球，参照其实例应用很容易叙述这种高尔夫球。然而，不言而喻，本发明并不限于其在室内高尔夫运动的应用，事实上，所述胶料和球能够用于无数其它应用，包括应用于室外高尔夫运动。

高尔夫运动是一种非常普及的运动，并且其普及程度正在与日俱增。这意味着强烈需要有打高尔夫球的设施。然而，标准高尔夫竞技场占有的面积很大，因此在许多场合和地方难以建成18个孔的全长高尔夫球场。另外，如果高尔夫球场建在城外和乡间，那末高尔夫运动员前往球场可能有困难且很费时间。还有世界上许多国家的气候条件，在一年之中有许多个月，不适于在标准室外运动场进行高尔夫运动。

所以，潜在着进行室内高尔夫运动的巨大需求，室内球场可位于运动设施场地不大的人口密集区。还存在着在缩小的室外运动场进行小型高尔夫运动的需求。

本申请人已经开发了一种小型高尔夫运动项目，公开在其国际专利申请PCT/AU 09/00398。该说明书的全部内容明确地引入本文件，作为交叉参考。该项运动包括：将球自发球区对着回弹墙打出，球自回弹墙弹回到位于发球区和回弹墙之间的绿地中。球的回弹距离与球对墙的冲击特性有关，如高尔夫球的速度和轨迹。墙是刚性的，而球是特殊设计的、在碰到墙上时动能有所损失。其效果在于，该球不象标准高尔夫球能回弹得那么远，使运动适于在室内进行。

为了使该项运动有持久的吸引力，且能与大型高尔夫运动媲美，显然，非常重要的是，任何一击高尔夫球的结果都反映打球者的技术和这任何一击高尔夫球质量。还希望，该球具有标准高尔夫球的外观和触觉，以及在用高尔夫杆击球时，产生与标准高尔夫球相同的感觉。

以前，申请人使用了一种具有中空内芯的弹性球，例如，象易压扁的球，该球由硬涂层围绕，该涂层是象标准高尔夫球那样硬的，但是仍然能够发生很大变形。

然而，这种球往往变得太热，特别是在热的环境下，和当这种情况发生时，该球由墙反弹太强。这样很可能一次平常的高尔夫击球却能出现良好结果，所以有损于运动质量。另外，对于本申请人的球而言，标准高尔夫球所产生的高尔夫球对高尔夫杆的脆感(crispfeel)，则随着时间的推移而减弱。

所以，如果能够研制出一种没有现有球的缺点的球，那末应该是有益的。申请人为了制造出满足这种技术要求的球，进行了大量的研究工作，但是均没有成功。另外，申请人为了制造高尔夫球还与高尔夫球制造商合作，但是也没成功。因此，必须主动进行和完成新球的开发。

按照本发明的一个方面，提供了一种硫化胶料，包含丁基聚合物(butyl polymer)和至少一种用于改进聚合物回弹性的填料。

已经发现丁基聚合物是适宜的，因为它具有低的回弹系数或回弹性，尤其是在5℃～40℃下。这对于本申请人提出的运动而制造的高尔夫球是必须的性能，因为该运动是在小型场地进行，回弹距离必须大大低于标准高尔夫球。即，在冲击期间必须从高尔夫球吸收大量的能量。

优选所述聚合物是卤化丁基聚合物，例如氯化丁基聚合物或溴化丁基聚合物。

优选所述填料是炭黑，如N220炭黑或N339炭黑。优选炭黑在胶料中的存在量是丁基聚合物的80～100wt％，更优选为丁基聚合物的83～87wt％，更优选为丁基聚合物的85～95wt％，最优选88～92wt％例如，约90％。

炭黑是增强填料，此外还有改进胶料的硬度、回弹性和其它物理性能的作用。

胶料可以包含至少一种另外的填料，例如重晶石和/或高岭土。

按照本发明的另一方面，提供一种用于形成弹性胶料的橡胶配制剂，该配制剂包含：

丁基聚合物；

与丁基聚合物混合的填料；和

用于将填料均匀分布在聚合物中的均化剂。

丁基聚合物可以包括任何一种或多种上述的关于本发明第一方面的优选特征。同样，填料也可以包括任何一种或多种上述的关于本发明第一方面的优选特征。

例如，丁基聚合物可以是氯化丁基聚合物或溴化丁基聚合物，而填料可以是炭黑，例如N220或N339。

一般，配制剂还包括硫化剂，以便在加工橡胶配制剂期间将其硫化形成橡胶。这些硫化剂可以包括氧化锌和/或硫化合物如二硫化物，例如促进剂如二硫化四甲基秋兰姆和2-二硫代二苯并噻唑。

硫化剂促进聚合物链例如通过硫桥进行交联。

均化剂也可以包括STRUKTOL 40MS，其促使所有成分混合到聚合物中。

配制剂也可以包括促进配制剂混合和模压的试剂，例如脂肪酸和硬脂酸的共混物。另外，混合和模压试剂可以包括石腊油或环烷油，如PROPAR。这些油有利于配制剂混合。

配制剂也可以包括有助于混合的微晶蜡。

按照本发明的还有的一方面，提供一种用于高尔夫球的模压弹性内芯，该芯包含的胶料含有丁基聚合物和至少一种用于改进该聚合物回弹性的填料。

丁基聚合物和填料可以包括任何一种或多种上述的关于本发明第一方面的优选特征。

按照本发明的再有的另一方面，本文提供一种高尔夫球，其包括：

模压弹性内芯，其由包含丁基聚合物和至少一种用于改进聚合物回弹性的填料的胶料制成；和

围绕该内芯的外层。

内芯的聚合物和填料可以包括任何一种或多种上述的关于本发明第一方面的优选特征。

外层一般是具有波纹的，其厚度和其它性能类似于普通高尔夫球的外层。该高尔夫球具有与普通高尔夫球类似的尺寸，还具有类似于普通高尔夫球的外观。

在一种优选的形式中，芯聚合物是氯化丁基聚合物或溴化丁基聚合物，填料是炭黑，如N220或N339。

优选外层是离子键交联聚合物，如SURLYN。

按照本发明的再有的另一方面，本文提供了一种制造高尔夫球的方法，该方法包括：

提供一个橡胶配制剂，其包括丁基聚合物和至少一种用于改进聚合物回弹性的填料；

混炼所述配料，使填料均匀分布在聚合物中；

经开炼机压炼该配料以形成胶片；和

挤压橡胶经压出口型形成压出制品。

一般，配制剂组分是固态或粉末状的，并且是可流动的。

一般，该方法包括：在混炼步骤中，将均化剂加入配料中，以便使炭黑填料均匀分散在丁基聚合物中。

一般说，混炼步骤包括：将配料共混，如在密炼机中进行，然后卸料喂入开炼机中，再卸下胶片形成母胶。

一般说，混炼步骤还包括：将母胶再喂入开炼机，使其均匀混合，然后将最终胶料压片，再将胶片用于挤压步骤。

一般说，在母胶再喂入开炼机时，加入促进剂。

一般说，在母胶再喂入开炼机之前，例如采用冷却风道和/或浸渍溶液使其冷却。

有利的是，该方法还包括胶坯切割步骤，以便在压出步骤之后由压出制品制造高尔夫球内芯，还包括下面的步骤：将胶坯置于模具之中，并加热至140℃以上，以便模压制内芯。优选内芯在155℃以上模压，例如约160℃。

优选该方法另外还包括：在内芯表面上模压离子键交联聚合物外层，以形成高尔夫球外层，例如采用注压法。

按照本发明的胶料和高尔夫球可以呈现为各种类型。下文详述了本发明的两个实例。然而，不言而喻，这种详述中的具体实例并不替代前述的一般性。

按照本发明的几种配料，经混合和固化，制出按照本发明的胶料。下文叙述模压成内芯的一些实例配制剂。

实例1

实例1所用的配制剂组分如下表所示。

组分	PHR每100份聚合物的份数
		CHLOROBUTYL 1066(丁基聚合物)	100.00
STEARIC ACID(硬脂酸)	1.000
		MICROWAX(微晶蜡)	3.000
MAGLITE DE(加工助剂)	0.510
		STRUKTOL 40MS	3.000
N339 C/B(炭黑)	90.000
		BARYTES(重晶石)	30.000
PROPAR 100 OIL(石蜡油/环烷油)	10.000
		STRUTKOL WB 222(脂肪酸共混物)	3.000
ZINC OXIDE(氧化锌)	3.000
		T.M.T.D.S.(二硫化四甲基秋兰姆)	1.000
M.B.T.S.(2，2二硫代二苯并噻唑)	2.000
		总计	246.510

术语每百份的份数定义为其它组分的重量对聚合物重量的百分比。申请人提出该计量方法为本领域技术人员熟知，不需另外详述。

除了固化剂以及脂肪酸共混物之外，配料都在密炼机中进行混合。加工助剂有助于将炭黑均匀混合在氯化丁基聚合物中。除了本身是液体的油之外，各组份大多为可流动的固体。

然后，将橡胶配制物从密炼机卸下再喂入开炼机。然后，将软的和柔顺的/可成形的橡胶在开炼机中的两个辊之间压炼，形成包含母胶的胶片。混炼过程是放热的，其结果是橡胶升温至100℃以上。

然后将母胶冷却24hr，此后将其返回到开炼机中，它使混炼胶升温。再将促进剂加到混炼胶中，并进行充分混炼。然后使混炼胶通过压辊，将最终胶料压片成片材形式，并使其在存放板上冷却。

此后，挤出橡胶成为约30mm直径的实心圆柱形条。在此时橡胶还没有硫化，因为在混炼温度下硫化过程进行得缓慢。然后，采用具有所要求间距的横向切片机，将这些条切成料坯。再把料坯置于模具中，以便模压出高尔夫球的芯。

所切出的料坯比模具稍大，这样在料坯装于模具中时，存在一些压缩压力。在模压过程中，把任何多余的物料从模具挤出。然后，将橡胶在模具中加热至约160℃以热固法模压3～7min。在该过程中，发生硫化反应，例如交联。

然后，从模具中取出内芯。此后，将SURLYN外层施加到内芯上，从而制出具有波纹外表面的最终高尔夫球制品。这是经注压法完成的。

实例2

实例2中使用的配制剂如下表所示。

组分	PHR每100份聚合物的份数
		X2BROMOBUTYL(溴化丁基聚合物)	100.00
STEARIC ACID(硬脂酸)	1.000
		MICROWAX(微晶蜡)	3.000
MAGLITE DE(加工助剂)	0.510
		STRUTKOL 40MS	3.000
N339 C/B(炭黑)	90.000
		KAOLIN HR1(高岭土)	50.000
PROPAR 100 OIL(石蜡油/环烷油)	10.000
		STRUTKOL WB222(脂肪酸共混物)	3.000
ZINC OXIDE(氧化锌)	3.000
		T.M.T.D.S.(二硫化四甲基秋兰姆)	1.000
M.B.T.S.(2，2-二硫代二苯并噻唑)	2.000
		总计	266.510

象实例1那样，该配制剂用于制造高尔夫球芯。然后，按照申请人的室内高尔夫球运动，测试用实例1和2中的配制剂制造的球。

另外的实例，配制剂采用了N220炭黑，发现得到了更好的结果。这些另外的实例中的一些没有用高岭土和重晶石，但是其它方面与实例1和2的组成类似。

这些实例的上述高尔夫球在撞击到墙上时，受到的能量损失大小适宜，使得回弹距离减短。其原因在于使用了特殊的卤化丁基聚合物/炭黑混炼胶。而当标准高尔夫球自墙回弹时，能量损失则非常小。

上述球的优点是，这种球在温度改变的情况下，离开回弹墙时也有可重现回弹特性。另外该球的回弹性能不随着运动的进行而改变，以致在运动进行15～20min之后，回弹性没有显著增加。

当然，会认识到，上述内容仅仅是通过本发明的说明性实例而得到的，作为本领域技术人员显而易见的所有改进和变更，均视为在本文所提出的本发明宽的范围和界限之中。

Claims (23)

1.一种胶料，其包含：

卤化丁基聚合物；和

炭黑，所述炭黑的量为卤化丁基聚合物重量的80～100％重量。

2.按照权利要求1的胶料，其中所述聚合物是氯化丁基聚合物或溴化丁基聚合物。

3.按照权利要求1的胶料，其中炭黑是N220。

4.按照权利要求1的胶料，其中炭黑为丁基聚合物的88-92％重量。

5.按照权利要求1～4中任何一项的胶料，其包含至少一种另外的填料，所述填料是重晶石和/或高岭土。

6.一种橡胶配制剂，该配制剂包括：

胶料，其包含：

卤化丁基聚合物；和

炭黑，所述炭黑的量为卤化丁基聚合物重量的80～100％重量；和

用于使炭黑与聚合物均化的均化剂。

7.按照权利要求6的橡胶配制剂，其还包括硫化剂，以用于将橡胶配制剂在加工期间硫化形成橡胶。

8.按照权利要求7的橡胶配制剂，其中硫化剂包括氧化锌和/或硫化合物。

9.按照权利要求8的橡胶配制剂，其中硫化合物包括二硫化四甲基秋兰姆和/或2，2-二硫代二苯并噻唑。

10.按照权利要求6～9中任何一项的橡胶配制剂，其包括促进配制剂混合和模压的试剂。

11.按照权利要求10的橡胶配制剂，其中混合和模压试剂包括脂肪酸的共混物。

12.按照权利要求11的橡胶配制剂，其中脂肪酸之一是硬脂酸。

13.按照权利要求10的橡胶配制剂，其中混合和模压试剂还包括油。

14.按照权利要求13的橡胶配制剂，其中油是石蜡油和/或环烷油。

15.按照权利要求10的橡胶配制剂，还包括微晶蜡。

16.按照权利要求6的橡胶配制剂，其中所述聚合物是氯化丁基聚合物或溴化丁基聚合物。

17.按照权利要求6的橡胶配制剂，其中炭黑为丁基聚合物的88-92％重量。

18.一种高尔夫球，其包括：

由胶料制造的模压弹性内芯，所述胶料包含：

卤化丁基聚合物；和

炭黑，所述炭黑的量为卤化丁基聚合物重量的80～100％重量，和

围绕所述内芯的外层。

19.按照权利要求18的高尔夫球，其中外层由离子键交联聚合物化合物制造。

20.一种高尔夫球，其包括：由橡胶配制剂制造的模压弹性内芯，该配制剂包括：

胶料，其包含：

卤化丁基聚合物；和

炭黑，所述炭黑的量为卤化丁基聚合物重量的80～100％重量；和

用于使炭黑与聚合物均化的均化剂，和围绕所述内芯的外层。

21.按照权利要求20的高尔夫球，其中外层由离子键交联聚合物化合物制造。

22.按照权利要求18～21任一项的高尔夫球，其中所述聚合物是氯化丁基聚合物或溴化丁基聚合物。

23.按照权利要求18～21任一项的高尔夫球，其中炭黑为丁基聚合物的88-92％重量。