TWI647267B - 殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，其包括步驟：先成型一球心層，然後再成型一球殼層於所述球心層的外周上。本發明製造方法的特點在於，所述球殼層是將90重量%的沙林樹脂與10重量%的晶鬚增強體混合，以形成一晶鬚混合物，再將所述晶鬚混合物與沙林樹脂混合，以形成所述球殼層的原料，其中所述晶鬚增強體的含量相對於100重量份的沙林樹脂為0.1至10重量份，然後取所述原料直接射出成型，且所述球殼層包含三維晶鬚網絡結構。本發明製造方法所製得的高爾夫球能兼顧擊球後的飛行距離及球的後旋。

Description

殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法
本發明涉及一種高爾夫球的製造方法，特別是涉及一種殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法。
近年來，隨著人們生活水準的提高及對休閒生活的重視，愈來愈多來自各行各業及不同年齡層的男女老少喜愛上高爾夫球運動，而高爾夫球在運動世界中之獨特性多少在於，即使在互相直接競爭時，例如，使用差點計分、不同發球區、以組隊型態等，不同行業、不同年齡層的人士亦可同場比賽或球敘。
在高爾夫球比賽中，高爾夫球係以多種不同方式被推進，過程中開球的飛行距離與短距球戲(short game)經常成為比賽的決勝關鍵。然而，高爾夫球球體的性能會影響擊球後球的飛行方向及飛行距離，亦決定球體的可控性；舉例來說，某些特定的硬度和旋轉特性有助於高揮桿速度擊球時球的飛行距離，所以擊球員可以擊出具有適當準確性的長距離的飛行距離，但是對於落在果嶺附近的球，則需要透過切撃、推撃等擊球方式來打出撃球者所想要的球路和距離，如此一來就不需要這類的硬度及旋轉特性。
是以，本發明人遂以其多年從事相關領域的設計及製造經驗，並積極地研究如何能增加高爾夫球的飛行距離，並同時改善對球體的控制，在各方條件的審慎考量下終於開發出本發明。
本發明之主要目的在於，提供一種完全符合巡迴賽職業選手及頂尖業餘選手的需求的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法。
為實現上述之目的，本發明採用以下技術方案：一種殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，包括以下步驟：成型一球心層；以及成型一球殼層於所述球心層的外周上，其中，所述球殼層是將90重量%的沙林樹脂與10重量%的晶鬚增強體混合，以形成一晶鬚混合物，再將所述晶鬚混合物與沙林樹脂混合，以形成所述球殼層的原料，其中所述晶鬚增強體的含量相對於100重量份的沙林樹脂為0.1至10重量份，然後取所述原料直接射出成型，且所述球殼層包含三維晶鬚網絡結構。
在本發明一實施例中，在成型一球殼層於所述球心層的外周上的步驟中，所述晶鬚混合物是以離散顆粒的形式分散在所述沙林樹脂中，且所述晶鬚混合物的含量相對於100重量份的沙林樹脂為1至5重量份。
在本發明一實施例中，在成型一球殼層於所述球心層的外周上的步驟中，所述晶鬚混合物的含量相對於100重量份的沙林樹脂為1至3重量份。
在本發明一實施例中，所述晶鬚增強體包含金屬晶鬚、氧化物晶鬚、碳化物晶鬚、氮化物晶鬚、硼化物晶鬚、及無機鹽類晶鬚之中的至少一種。
更進一步地說，所述金屬晶鬚包含鋅(Zn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Cu)、矽(Si)、銀(Ag)、鈦(Ti)、及鎘(Cd)晶鬚之中的至少一種。
更進一步地說，所述氧化物晶鬚包含氧化鋅(ZnO)晶鬚。
更進一步地說，所述氧化物晶鬚還包含氧化鎂(MgO)、氧化鈹(BeO)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化釔(Y2O3)、及氧化鉻(Cr2O3)晶鬚之中的至少一種。
更進一步地說，所述碳化物晶鬚包含碳化矽(SiC)、碳化鈦(TiC)、碳化鋯(ZrC)、碳化鎢(WC)、及碳化硼(B4C)晶鬚之中的至少一種。
更進一步地說，所述硼化物晶鬚包含硼化鈦(TiB2)、硼化鋯(ZrB2)、硼化鉭(TaB2)、硼化鉻(CrB)、及硼化鈮(NbB)晶鬚之中的至少一種。
更進一步地說，所述無機鹽類晶鬚包含K2Ti6O13、Al18B4O33、或其組合。
在本發明一實施例中，在成型所述球心層的步驟中，還包括以下步驟：成型一內球心層；以及成型一外球心層於所述內球心層的外周上。
在本發明一實施例中，在成型所述球心層與成型所述球殼層的步驟之間，還包括成型至少一中間層於所述球心層與所述球殼層之間。
本發明至少具有以下有益效果：本發明實施例所提供的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法透過“將90重量%的沙林樹脂與10重量%的晶鬚增強體混合以形成晶鬚混合物，再將晶鬚混合物與沙林樹脂混合以形成球殼層的原料，其中晶鬚增強體的含量相對於100重量份的沙林樹脂為0.1至10重量份，然後取所述原料直接射出成型球殼層”的技術特徵，可使晶鬚在球殼層中具有優越的分散性，而避免團聚現象發生而造成表面上瑕疵。
再者，因為所製成的高爾夫球的球殼層之中平均佈滿三維晶鬚網絡結構，所以高爾夫球具有優異的綜合性能，不僅可同時兼顧擊球後的飛行距離與球的後旋量，還具有優異的耐磨性及尺寸穩定性，表面強度亦可獲得改善。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
1‧‧‧球心層
1a‧‧‧內球心層
1b‧‧‧外球心層
2‧‧‧球殼層
W‧‧‧晶鬚增強體
21‧‧‧三維晶鬚網絡結構
3‧‧‧中間層
3a‧‧‧內中間層
3b‧‧‧外中間層
S100、S200‧‧‧製造方法
S102~S104‧‧‧步驟
S202~S206‧‧‧步驟
圖1為本發明第一實施例之殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法的流程圖。
圖2為根據本發明第一實施例之製造方法之殼體具有網狀結構的高爾夫球的立體視圖。
圖3為根據本發明第一實施例之製造方法之殼體具有網狀結構的高爾夫球的剖視圖(一)。
圖4為根據本發明第一實施例之製造方法之殼體具有網狀結構的高爾夫球的球心層及球殼層的部分示意圖。
圖5為根據本發明第一實施例之製造方法之殼體具有網狀結構的高爾夫球的剖視圖(二)。
圖6為本發明第二實施例之殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法的流程圖。
圖7為為根據本發明第二實施例之製造方法之殼體具有網狀結構的高爾夫球的剖視圖(一)。
圖8為為根據本發明第二實施例之製造方法之殼體具有網狀結構的高爾夫球的剖視圖(二)。
本發明所揭露的內容主要是關於一種高爾夫球的結構改良及其快速、低成本且環保的創新製程，本發明的特點在於：高爾夫球的球殼層是按特定的比例混合沙林樹脂與晶鬚增強體，再取其中的一小部分摻混入沙林樹脂中，然後直接射出成型；依此方式，球殼層中能形成有三維晶鬚網絡結構，且高爾夫球透過“球殼層中佈滿的三維晶鬚網絡結構”能兼顧開球的飛行距離(carry)及球的後旋(back spin)，特別是透過切桿撃球時會產生較大的後旋量。
以下是通過特定的具體實例來說明本發明所揭露有關“殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與技術效果。本 發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本發明的技術範疇。
[第一實施例]
請參閱圖1，為本發明第一實施例之殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法的流程圖。所述製造方法S100是用於製造高爾夫球二層球，其包括：步驟S102：成型一球心層；以及步驟S104：成型一球殼層於所述球心層的外周上。
請配合參閱圖2至圖4，步驟S102中，球心層1(core layer)可利用任何本領域所熟知的技術製作而成，例如熱壓成型(thermoforming)或射出成型(injection molding)，且球心層1的外徑介於1.40至1.64英吋(inch)。從組成上來看，球心層1包含丁二烯橡膠與球心層添加物，其中丁二烯橡膠約佔球心層1中之50wt%至70wt%，球心層添加物約佔球心層1中之30wt%至50wt%，依使用時的實際需求，球心層添加物可選自於硫酸鋇(BaSO4)、壓克力鋅(ZDA)、鋅氧粉、鎢粉、架橋劑、硬脂酸、及白煙(white carbon)之中的至少一種，然本發明並不限制於此。
更進一步來說，球心層1可利用以下方法製作：首先，將丁二烯橡膠與球心層添加物均勻混合後進行混煉；接著，將混煉充分的料擠壓成初胚(Slug)；然後，將初胚(Slug)置入一熱壓模中進行熱壓成型。順帶一提，以丁二烯橡膠為主要原料的球心層1具有更大的回彈係數(Coefficient of restitution,COR)、高抗壓性、及優異的回彈性，故能製造擊球後的更高的球速與更低的後旋(back spin)，以成就卓越的開球距離。
步驟S104中，球殼層2(cover)可利用射出成型(injection molding)方式製作而成，且球殼層2的外徑介於1.40至1.70英吋。從組成上來看，球殼層2包含沙林樹脂®(SURLYN®，杜邦公司生產的一種離聚物樹脂的商標)與晶鬚(whiskers)增強體W，其中沙林樹脂的具體例包括：Surlyn8150、Surlyn9150、Surlyn8940、Surlyn9910等，晶鬚增強體W可選自於金屬晶鬚、氧化物晶鬚、碳化物晶鬚、氮化物晶鬚、硼化物晶鬚、及無機鹽類晶鬚之中的至少一種；較佳地，晶鬚增強體W的直徑介於1至20微米(μm)，且長徑比(aspect ratio)介於5至1000。
本實施例中，金屬晶鬚的具體例包括：鋅(Zn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Cu)、矽(Si)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎘(Cd)等；氧化物晶鬚的具體例包括：氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈹(BeO)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化釔(Y2O3)、氧化鉻(Cr2O3)等；碳化物晶鬚的具體例包括：碳化矽(SiC)、碳化鈦(TiC)、碳化鋯(ZrC)、碳化鎢(WC)、碳化硼(B4C)等；硼化物晶鬚的具體例包括：硼化鈦(TiB2)、硼化鋯(ZrB2)、硼化鉭(TaB2)、硼化鉻(CrB)、硼化鈮(NbB)等；無機鹽類晶鬚的具體例包括：K2Ti6O13、Al18B4O33等。
值得說明的是，分散於球殼層2中的晶鬚增強體W能交織成三維(3D)晶鬚網絡結構21(如圖4所示)，而此三維晶鬚網絡結構21有助於增加擊球後的飛行距離與球的後旋量，其中又以四針狀的氧化鋅晶鬚所構成的三維晶鬚網絡結構達到的效果為最佳。再者，所述製造方法S100製成的高爾夫球100透過“球殼層中佈滿的三維晶鬚網絡結構”不但具有優異的尺寸穩定性，其表面強度亦可獲得改善。
更進一步來說，球殼層2可利用以下方法製作：首先，將沙林樹脂與晶鬚增強體W按特定比例混合均勻後再進行混煉，理想的配比是90重量%沙林樹脂配合10重量%晶鬚增強體W；接著，利用造粒裝置將混煉充分的晶鬚混合物製成顆粒狀產物然後，從 顆粒狀產物中取一小部分摻混入沙林樹脂中，以製成球殼層2的原料(即球皮原料)，然後取原料直接射出成型球殼層2，理想的配伍是100重量份的沙林樹脂中含有0.1至10重量份的晶鬚混合物，較佳為1至5重量份，其中又以1至3重量份為更佳。
球殼層2的表面上可以具有任意數量的球窩(Dimple)(如圖2所示，未標號)，在一些實施例中，球窩的數量介於250至500。須說明的是，儘管圖2中所示為半球狀的球窩，然球窩也可以是本領域中所熟知的任何形狀。
在不影響本發明的預期效果的前提下，可再於球殼層2表面進行研磨、刻痕、或其他表面處理，以增加層間的結合力，或增加美觀性；或者，可依實際需求成型任意的塗層(如漆層、保護塗層、標記等)於球殼層2的外周上。
[第二實施例]
請一併參閱圖1及圖5，本實施例所提供的製造方法的相關技術細節大致與第一實施例相同，兩者間的主要差異在於：步驟S102中是先成型一內球心層1a，而後再成型一外球心層1b於內球心層1a的外周上。本實施例中，內球心層1a的材質較軟而外球心層1b的材質較硬。藉此，可透過內球心層1與外球心層1的協同作用來減少球的側旋(side spin)，進而使球的飛行路徑更直，並增球的飛行距離。內球心層1的材料及成型方式可與外球心層1相同，於此同樣不多加贅述。
[第三實施例]
請參閱圖6，為本發明第二實施例之殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法的流程圖。所述製造方法S200是用於製造高爾夫球三層球或三層以上的多層球，其包括：步驟S202：成型一球心層；步驟S204：成型一中間層於所述球心層的外周上；以及步驟 S206：成型一球殼層於所述中間層的外周上。
請配合參閱圖7，首先要說明的是，本實施例所提供的製造方法的相關技術細節大致與第一實施例相同，兩者間的主要差異在於：球殼層2與球心層1進一步成型有一中間層3(mantle layer)。中間層3的功效在提升高爾夫球的性能，例如，中間層3可與球心層1產生協同作用，以增加擊球後球速與球的飛行距離，中間層3亦可與球殼層2產生協同作用，以增加用切桿擊球時所產生之球的後旋量。
本實施例中，中間層3可利用任何本領域所熟知的技術製作而成，例如射出成型、壓縮成型(compression molding)、鑄模成型(casting)等，中間層3的主要原料可以是HPF樹脂、熱塑性塑膠或離子聚合物(ionomer)，其含量介於80wt%至100wt%。HPF樹脂的具體例包括：HPF 1000、HPF 2000、HPF AD1035、HPF AD1040等，這些HPF樹脂可以從杜邦公司(E.I.Dupont de Nemours and Company)購得；離子聚合物的具體例包括：乙烯和甲基丙烯酸之共聚物，其中離子包含鋅、鈉、鋰、鎂等，離子聚合物可提供優異的熔融強度(即在熔融狀態下拉伸不斷裂)及優異的抗衝擊韌性、抗拉扯、耐久性、彈性、抗化學藥品等性能。在不損害本發明所期望的效果的前提下，可依實際需求加入中間層添加物，可使用於高爾夫球中間層3的添加物為所屬領域中具有通常知識者所熟知，於此不多加贅述。
順帶一提，利用本實施例所提供的製造方法製成的高爾夫球，球心層1的外徑介於1.30至1.50英吋，中間層3的外徑可介於1.40至1.64英吋，球殼層2的外徑可介於1.40至1.70英吋。
請再參閱圖8，對於本實施例的另一實施方式，步驟S204中，可先成型一內中間層3於球心層1的外周上，而後再成型一外中間層3於內中間層3的外周上，其中外中間層3可以具有比內中間層3高的比重(SG)；外中間層3中之成分與各成分的比例可與 內中間層3相同，故在此不加以贅述。
[評價項目]
使用6號鐵桿、開球桿(TaylorMade jetspeed)與短距離切桿(56° Wedge)，在相同條件(如溫度、揮桿速度、力道等)下，分別擊打根據本發明第一實施例的二層球與現有的二層球數次，記錄球的飛行距離與後旋量，結果如表1所示；比較例為球殼中不含三維晶鬚網絡結構的二層球，實施例1、2均為球殼中含有三維晶鬚網絡結構的二層球，比較例及實施例1、2的球皮硬度(ShoreD)均為62±2，且球的整體壓縮(Compression)為40±5度，差別在於實施例1於成型球殼時添加了1重量份的晶鬚混合物，實施例2於成型球殼時添加了3重量份的晶鬚混合物。
從表1中可以發現，當使用開球桿擊球時，球殼中含有三維晶鬚網絡結構的二層球的後旋量比球殼中不含三維晶鬚網絡結構的二層球的後旋量更低，並且隨著晶鬚混合物的含量增加而更加明顯，換言之，球殼中含有三維晶鬚網絡結構的二層球確實可以減少開球時的後旋，並保持球的飛行距離(高爾夫球掉落到地面為止的距離)。另，當使用6號鐵桿與短距離切桿擊球時，球殼中含有三維晶鬚網絡結構的二層球的後旋量比球殼中不含三維晶鬚網絡結構的二層球的後旋量更高，並且隨著晶鬚混合物的含量增加 而更加明顯，此允許擊球者在果嶺區附近打出更多後旋的擊球。
[實施例的功效]
本發明實施例所提供的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法透過“將90重量%的沙林樹脂與10重量%的晶鬚增強體混合以形成晶鬚混合物，再將晶鬚混合物與沙林樹脂混合以形成球殼層的原料，其中晶鬚增強體的含量相對於100重量份的沙林樹脂為0.1至10重量份，然後取所述原料直接射出成型殼體層”的技術特徵，可使晶鬚具有優越的分散性，而避免團聚現象發生而造成表面上瑕疵。
再者，因為所製成的高爾夫球的球殼層之中平均佈滿三維晶鬚網絡結構，所以高爾夫球具有優異的綜合性能，不僅可同時兼顧擊球後的飛行距離與球的後旋量，還具有優異的耐磨性及尺寸穩定性，表面強度亦可獲得改善。
此外，採用本發明實施例所提供的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，不論是製程產生的廢料還是使用後廢棄的高爾夫球，都可以回收再利用。
以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。

Claims (5)

  1. 一種殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，包括以下步驟：成型一球心層；以及成型一球殼層於所述球心層的外周上，其中，所述球殼層是先將90重量%的沙林樹脂與10重量%的氧化物晶鬚混合，以形成一晶鬚混合物，再將所述晶鬚混合物與沙林樹脂混合，以形成所述球殼層的原料，其中所述晶鬚混合物的含量相對於100重量份的沙林樹脂為0.1至10重量份，然後取所述原料直接射出成型，以使所述球殼層包含三維晶鬚網絡結構；其中，所述氧化物晶鬚包含氧化鋅晶鬚，且還包含氧化鎂、氧化鈹、氧化鋁、氧化鈦、氧化釔及氧化鉻晶鬚之中的至少一種。
  2. 如請求項1所述的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，其中在成型一球殼層於所述球心層的外周上的步驟中，所述晶鬚混合物是以離散顆粒的形式分散在所述沙林樹脂中，且所述晶鬚混合物的含量相對於100重量份的沙林樹脂為1至5重量份。
  3. 如請求項2所述的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，其中在成型一球殼層於所述球心層的外周上的步驟中，所述晶鬚混合物的含量相對於100重量份的沙林樹脂為1至3重量份。
  4. 如請求項1所述的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，其中在成型所述球心層的步驟中，還包括以下步驟：成型一內球心層；以及成型一外球心層於所述內球心層的外周上。
  5. 如請求項1所述的殼體具有網狀結構的高爾夫球的製造方法，其中在成型所述球心層與成型所述球殼層的步驟之間，還包括成型至少一中間層於所述球心層與所述球殼層之間。
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