TWI490014B - 多層實心高爾夫球 - Google Patents

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Description

多層實心高爾夫球 相關申請案之對照參考資料
本申請案依據35 U.S.C. § 119(e)請求名稱為”多層實心高爾夫球”且於2009年2月19日申請之美國臨時專利申請案第61/153,952號案之優先權，此申請案在此併入本案以為參考資料。
本發明一般係有關於一高爾夫球，且更特別地，係一多層實心高爾夫球，其具有一於曝露於高溫後維持其性能特徵之球心。
 發明背景
高爾夫球發展歷史係極為久遠，從纏繞式高爾夫球到實心二球層高爾夫球及多層高爾夫球。因為品質一致性及性能利益，諸如，用於較長矩離而降低開球木桿旋轉，橡膠球心逐漸替代纏繞式球心。
具有包含一熱塑性材料(諸如，離子聚合物材料)之層的多層高爾夫球將高爾夫球技術帶到下一階段。典型上，融合在一起之薄的不同材料層增加諸如發球座上較低旋轉之額外特徵，但增加果嶺附近之旋轉。例如，此等層之一層可為一套膜層內之一硬離子聚合物，而一軟離子聚合物材料形成用於外覆蓋之層。因為離子聚合物具有相對較低的彈性，所以薄層之離子聚合物層典型上被使用，特別是當與典型上用以形成球心或球心之層的橡膠比較時。
但是，經高度中和化之離子聚合物，諸如，由DuPontR發展者，具有可與橡膠材料之彈性相比擬或甚至更佳之彈性。此經高度中和化之離子聚合物可代表於高爾夫球球心之創新的下一階段。包含一熱塑性材料之高爾夫球球心於性質上係比熱固性橡膠球心更一致。將熱塑性樹脂(諸如，經高度中和化之離子聚合物)用於一高爾夫球球心之一限制係環境溫度對於高爾夫球球心之形狀及性能所具有的作用。
飛行距離係用以評估一高爾夫球之性能的一重要指數。飛行距離係受三個主要因素影響：”起始速度”、”旋轉速率”，及”出球角”。起始速度係影響高爾夫球飛行距離之主要物理性質之一。彈性恢復係數(COR)係高爾夫球之起始速度的一替代參數，且溫度會影響COR。COR一般係定義為一物件於打擊前後之速度的比率。COR為1係一完全彈性碰撞，其間無能量因碰撞而喪失，且COR為0係一完美非彈性碰撞，其間所有能量於此碰撞期間耗盡。採用24℃作為美國高爾夫協會(USGA)設定作為用於測量遵循USGA規則及法規之高爾夫球物理性質及性能特性之標準溫度的標準溫度，高爾夫球之包括COR之物理性質於溫度比24℃更低或更高時會受影響。例如，COR相對於環境溫度係顯著更為正，因此，高爾夫球於冷氣候通常飛行較短。
相似地，性能係受長期曝露於高溫而影響。由於許多高爾夫球員之習慣，高爾夫球可能例行地接受長期曝露於高溫。例如，許多高爾夫球將其高爾夫球留於其高爾夫球袋內及於其汽車行李箱內。高爾夫球員可能居住在白天或甚至晚上之溫度通常超過30℃之區域，特別是於夏季白天期間。於一汽車行李箱內，溫度可能長期達50℃。
當長期曝露於相對較高之環境溫度，高爾夫球易喪失其原始性能特徵。球心或覆蓋層之材料可能扭曲或喪失其形狀，特別是於相對較高環境溫度與相對較低環境溫度間之溫度週期時，諸如，一天期間之環境溫度。此造成距離及感覺上之損失。
因此，於此技藝存在一即使於曝露於相對較高環境溫度後維持其性能特性之高爾夫球的需求。
 概要說明
於一方面，本發明提供一高爾夫球，包含一球心、一中間層，及一覆蓋物，該球心包含一熱塑性材料，該中間層包封該球心而形成一內球，該中間層包含一熱固性材料，該覆蓋物包封該內球，其中，該高爾夫球滿足下列要求：(1)當該內球於24℃之環境保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有2.2至3.2毫米之一第一撓曲量，(2)當該內球於約50℃之環境保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有一第二撓曲量，且其中，第二撓曲量對第一撓曲量之比率係約1.05與約1.15之間，以及(3)該球心於40公尺/秒時具有落於約0.79與0.89之間且高於該高爾夫球者之一彈性恢復係數。
於另一方面，本發明提供一高爾夫球，包含一球心、一中間層，及一覆蓋物，該球心包含一熱塑性材料，該中間層包封該球心而形成一內球，該中間層包含一熱固性材料，該覆蓋物包封該內球且於其外表面上具有數個凹窩，其中，該高爾夫球滿足下列要求：(1)當該內球於24℃之環境保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有2.2至3.2毫米之一第一撓曲量，(2)當該內球於約50℃之環境保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有一第二撓曲量，且，第二撓曲量對第一撓曲量之比率係約1.05與約1.15之間，(3)該球心於40公尺/秒時具有落於約0.79與0.89之間且高於該高爾夫球者之一彈性恢復係數，以及(4)該等凹窩具有550立方毫米至800立方毫米之總體積。
本發明之其它系統、方法、特徵，及優點對熟習此項技藝者於檢視下列圖式及詳細說明會係明顯，或會變明顯。意欲使所有此等另外之系統、方法、特徵，及優點包含於此說明及此概要內，於本發明範圍內，且受下列申請專利範圍保護。
圖式簡單說明
本發明參考下列圖式及說明可更佳瞭解。圖式中之組件無需依比例，相反地，於例示本發明原理時係被強調。再者，於圖式中，相同參考編號於所有不同圖式係指相對應之部件。
第1圖係一高爾夫球之一透視圖；
第2圖係第1圖所示高爾夫球之一第一實施例之一截面圖；以及
第3圖係第1圖所示高爾夫球之一第二實施例之一截面圖。
 詳細說明
第1圖顯示依據本發明之一實心高爾夫球100之一透視圖。高爾夫球100於形狀一般係球形，且具有數個置於高爾夫球100之表面的凹窩102。任何數量之凹窩102可設於高爾夫球100之表面。於某些實施例，凹窩102之數量範圍可為從約250至約500。於某些實施例，凹窩102之數量範圍可為從約300至約400。凹窩102可以任何圖案配置於高爾夫球100之表面。
雖然係以實質上半球狀顯示，凹窩102可具有此項技藝所知之任何形狀，諸如，橢圓形、多邊形等。雖然於某些實施例，凹窩102可為自高爾夫球100之表面遠離而延伸之凸部，但凹窩102典型上係於高爾夫球100之表面的凹痕。每一凹痕界定一體積。例如，若一凹窩係表面之一半球形凹痕，由凹窩切出且由表示若無凹窩存在時之高爾夫球100之表面之假想線所限制之空間具有一半球體之體積，或2/3πr3 ，其中，r係此半球體之半徑。於某些實施例，所有凹窩102可具有相同之直徑或半徑。於其它實施例，凹窩102可設有不同的直徑或半徑。於某些實施例，每一凹窩可具有一選自一預選的直徑/半徑族群之直徑或半徑。於某些實施例，此預選的直徑/半徑族群中之不同直徑/半徑的數量範圍係從三(3)至六(6)。於某些實施例，具有最大直徑/半徑之凹窩102的數量係大於具有任何其它直徑/半徑之凹窩的數量。換言之，於此一實施例，具有比具任何其它尺寸之凹窩更多之最大凹窩。
高爾夫球100之表面上的所有凹窩102之體積的合計係總凹窩體積。於一實施例，此總凹窩體積係約550立方毫米至約800立方毫米。於某些實施例，此總凹窩體積範圍可為從約600立方毫米至約800立方毫米。
於內部，高爾夫球100一般係以一多層實心高爾夫球建構。換言之，多層材料稠合或壓縮在一起形成此球。如第2圖所示，高爾夫球100之一實施例包含一球心104、一覆蓋物108，及一夾置於球心104與中間層106之間的中間層106。一起地，球心104及中間層106可被總為係一”內球”。
球心104可包含任何數量之材料。於某些實施例，球心104可包含一熱塑性材料或一熱固性材料。球心104之熱塑性材料可為一離子聚合物樹脂、一經高度中和化酸聚合物組成物、一聚醯胺樹脂、一聚酯樹脂、一聚胺甲酸酯樹脂，及其等之組合物。於一實施例，球心104包含一離子聚合物樹脂。例如，球心104可包含皆可購自E. I. Dupont de Nemours and Company之HPF及Surlyn，二者，與可購自Exxon Corporation之IOTEK。為增加COR，球心104之一組成物包含HPF作為主要組成物，與Surlyn及/或IOTEKR作為選擇性之副組成物。以100重量份之球心104之主要組成物為基準，球心104之任何副組成物可為0至40重量份之量，或於某些實施例，係0至10重量份。
球心104可使用此項技藝已知之任何方法製造，諸如，熱壓成型或射出成型。本發明之球心104可為單層或多層之結構，且除前述材料外，任何其它材料亦可用以製造球心104。於某些實施例，球心104之材料係選擇以提供球心104具有大於0.750之COR。於某些實施例，球心104具有範圍約0.79與0.89間之於40米/秒的COR。於某些實施例，球心104具有比高爾夫球100之整體者更高之COR。
於某些實施例，球心104之直徑可為於約19.0毫米與約37.0毫米間之範圍。於某些實施例，球心104之直徑範圍可為約19.0毫米與約32毫米之間。於某些實施例，球心104之直徑範圍可為約21.0毫米與約35.0毫米之間。於某些實施例，球心104之直徑範圍可為約23.0毫米與32.0毫米之間。
於第2圖所示之實施例，中間層106覆蓋且實質上包封球心104。中間層106具有一面向球心104之一外表面的內表面。於第2圖所示之實施例，中間層106之外表面面向覆蓋物108之一內表面。中間層106可具有任何厚度。於一實施例，中間層106之厚度範圍可為約3毫米至約11毫米。於一實施例，中間層106之厚度範圍可為從4毫米至約10毫米。
中間層106可含有一熱固性材料。於某些實施例，熱固性材料可為一橡膠組成物。於某些實施例，此橡膠組成物之基本橡膠可包括1,4-順-聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、天然橡膠，及其等之組合物。為增加內球之彈性，1,4-順-聚丁二烯可作為橡膠組成物之基本橡膠。或者，1,4-順-聚丁二烯可作為用於中間層106之基本材料，且具有另外材料添加至此基本材料。於某些實施例，以100重量份之橡膠組成物為基準，1,4-順-聚丁二烯之量係至少50重量份。
諸如一交聯劑及一具有較大比重之填料之添加劑可添加至此橡膠組成物。適合之交聯劑可選自由過氧化物、二丙烯酸鋅、丙烯酸鎂、甲基丙烯酸鋅，及甲基丙烯酸鎂所構成之族群。為增加橡膠組成物之彈性，可使用丙烯酸鋅。但是，為增加對長期曝置於相對較高的環境溫度之耐性，過氧化物可作為交聯劑。特別地，於球心104係自一高彈性之熱塑性材料形成時，當中間層106係自一經過氧化物交聯之聚丁二烯材料形，即使長期曝置於相對較高的環境溫度，高爾夫球100之性能被維持。
例如，當中間層106係自一經過氧化物交聯之聚丁二烯材料形成且球心104可含有一高彈性之熱塑性材料，高爾夫球100可於24℃貯存至少約8小時。當高爾夫球100於一約24℃之環境貯存至少約8小時，內球(球心104及中間層106)於一約10公斤至約130公斤之載重下可具有一2.2毫米至約3.2毫米之第一撓曲量。當相同的球於一約50℃之環境貯存至少約8小時，高爾夫球100可具有一不同之撓曲，第二撓曲量。第二撓曲量對第一撓曲量之比率係於約1.05與約1.15之間。
於第1表，各種之COR及撓曲的測量係對於各種高爾夫球而提供。一實施例之球係依據本發明製造。於此實施例，球心104含有HPF2000，一種杜邦(DuPont)之離子聚合物樹脂，其中，MAA之酸基團已以鎂離子完全中和。中間層106含有BR化合物，一種經過氧化物交聯之聚丁二烯材料，其特定組成係顯示於第2表。此實施範之性能與二傳統的球比較：比較例1，其中，整個球含有HPF2000，及比較例2，其中，整個內球包含Surlyn8940，一種杜邦之離子聚合物樹脂-乙烯/甲基丙烯酸(E/MAA)共聚物，其中，MAA之酸基團已以鈉離子部份中和。
如第1表所示，於曝置於高環境溫度後，實施例之球的撓曲性能係大於比較例1及比較例2者。實施例之球的第二撓曲量對第一撓曲量之比率係約1.1，而其它球個別具有1.23及1.44之比率。此意指比較例之球於曝置於高溫度係比實施例之球更不能維持其形狀及耐壓縮。再者，實施例之球的COR係大於比較例之球的任一者。
為增加中間層106之比重，一適合填料可添加於橡膠組成物內，諸如，氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鈣，及碳酸鎂，且於本發明，氧化鋅係較佳。此外，一具有較大比重之金屬粉末亦可作為填料，諸如，鎢。藉由調整填料之量，中間層106之比重可達所欲程度。
於第2圖所示之實施例，中間層106之一外表面係面向覆蓋物108之一內表面。覆蓋物108之外表面係如第1圖所示之高爾夫球100的外表面。覆蓋物108可含有此項技藝所知之任何材料。於某些實施例，覆蓋物108可含有一離子聚合物樹脂、一經高度中和化之離子聚合物樹脂、一聚醯胺樹脂、一聚酯樹脂、一熱塑性聚胺甲酸酯樹脂、一熱固性聚胺甲酸酯樹脂，或此等化合物之組合物。
於第3圖所示之實施例，一另外之覆蓋層被設置：內覆蓋層110。於此一實施例，覆蓋物108可被認為係一外覆蓋層。內覆蓋層110可包含與外覆蓋層108相同之材料。
內覆蓋層110之厚度範圍可為於約0.5毫米與11.0毫米之間。於某些實施例，內覆蓋層110之厚度範圍可為於約0.5毫米與約8.5毫米之間。於某些實施例，內覆蓋層110之厚度範圍可為於約0.5毫米與約3.0毫米之間。
內覆蓋層110可具有一內表面，其係面向中間層106之一外表面。內覆蓋層110覆蓋且包封中間層106。內覆蓋層110具有一外表面，其係面對外覆蓋層108之一內表面。
於某些實施例，內覆蓋層110之外表面具有一比覆蓋物108之外表面更高的硬度。於某些實施例，內覆蓋層110之一外表面可具有一45至65之肖氏D硬度，而外覆蓋層108之外表面可具有一40至60之肖氏D硬度。於某些實施例，整個內覆蓋層110具有一比整個覆蓋物108更高之硬度。
雖然此間所述之球具有用以改良球於曝置於高環境溫度後之性能而選擇之組成物及層，球亦可設計成改良或維持於其它型式環境的性能。例如，某些型式之高爾夫球於冷時會具有降低之性能。此問題係於美國專利案(現今係美國專利申請序號第12/230,272號案，名稱係”多層實心高爾夫球”，且於2008年8月27日申請，其完整內容合併於本文中以供參考)解決。
雖然本發明之各種實施例已被說明，但此說明係意欲作為例示，而非限制性，且對熟習此項技藝者明顯地係於本發明範圍內之許多進一步的實施例及執行係可能。因此，除基於所附申請專利範圍及其等化物外，本發明係不受限制。再者，各種修改及改變可於所附申請專利範圍之範圍內為之。
100．．．實心高爾夫球
102．．．凹窩
104．．．球心
106．．．中間層
108．．．覆蓋物
110．．．內覆蓋層
第1圖係一高爾夫球之一透視圖；
第2圖係第1圖所示高爾夫球之一第一實施例之一截面圖；以及
第3圖係第1圖所示高爾夫球之一第二實施例之一截面圖。
100．．．實心高爾夫球
104．．．球心
106．．．中間層
108．．．覆蓋物

Claims (13)

  1. 一種高爾夫球，包含：一球心，該球心包含一以鎂離子完全中和且具有一範圍從23毫米至32亳米之直徑的離子聚合物樹脂；一中間層，其包封該球心以形成一內球，該中間層包含一過氧化物交聯之聚丁二烯橡膠且具有一從4毫米至11毫米之厚度；以及一覆蓋物，其包封該內球，其中，該高爾夫球滿足下列要求：(1)當該內球於24℃之一環境中保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有2.2至3.2毫米之一第一撓曲量，(2)當該內球於約50℃之一環境中保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有一第二撓曲量，且其中該第二撓曲量對該第一撓曲量之比率係於約1.05與約1.15之間，以及(3)該球心於40公尺/秒時具有落於約0.79與0.89之間且高於該高爾夫球者之一彈性恢復係數。
  2. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球，其中，該中間層具有4毫米至10毫米之一厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項之高爾夫球，其中，該覆蓋物包含一包封該內球之內覆蓋層，以及一包封該內覆蓋層之外覆蓋層；該外覆蓋層具有一比該內覆蓋層者更低之肖氏D硬度。
  4. 如申請專利範圍第3項之高爾夫球，其中，該內覆蓋層包含一具有45至65之一肖氏D硬度之外表面；該外覆蓋層包含一具有40至60之一肖氏D硬度之外表面。
  5. 一種高爾夫球，包含：一球心，該球心包含一以鎂離子完全中和且具有一範圍從23毫米至32亳米之直徑的離子聚合物樹脂；一中間層，其包封該球心以形成一內球，該中間層包含一過氧化物交聯之聚丁二烯橡膠且具有一從4毫米至11毫米之厚度；以及一覆蓋物，其包封該內球，且於其外表面上具有數個凹窩，其中，該高爾夫球滿足下列要求：(1)當該內球於24℃之一環境中保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有2.2至3.2毫米之一第一撓曲量，(2)當該內球於50℃之一環境中保持至少約8小時，該內球於10至130公斤之一載重下具有一第二撓曲量，且該第二撓曲量對該第一撓曲量之比率係於約1.05與約1.15之間，以及(3)該球心於40公尺/秒時具有落於約0.79與0.89之間且高於該高爾夫球者之一彈性恢復係數；以及(4)該等凹窩具有550立方毫米至800立方毫米之一總體積。
  6. 如申請專利範圍第5項之高爾夫球，其中，該等凹窩具有250至500之一總數量。
  7. 如申請專利範圍第5項之高爾夫球，其中，該等凹窩具有300至450之一總數量。
  8. 如申請專利範圍第5項之高爾夫球，其中，該等凹窩具有600立方毫米至800立方毫米之一總體積。
  9. 如申請專利範圍第5項之高爾夫球，其中，該等凹窩設有3至6種不同直徑。
  10. 如申請專利範圍第9項之高爾夫球，其中，具有最大直徑之凹窩數量係大於具有較小直徑之任何其它凹窩之個別數量。
  11. 如申請專利範圍第5項之高爾夫球，其中，該中間層具有4毫米至10毫米之一厚度。
  12. 如申請專利範圍第5項之高爾夫球，其中，該覆蓋物包含一包封該內球之內覆蓋層，以及一包封該內覆蓋層之外覆蓋層；該外覆蓋層具有一比該內覆蓋層者更低之肖氏D硬度。
  13. 如申請專利範圍第12項之高爾夫球，其中，該內覆蓋層包含一具有45至65之一肖氏D硬度之外表面；該外覆蓋層包含一具有40至60之一肖氏D硬度之外表面。
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