[发明专利]用作高尔夫球包覆层的热固性聚氨酯材料

说明书

本发明涉及一种热固性聚氨酯材料。更详细地讲，本发明涉及一种用作高尔夫球包覆层的热固性聚氨酯材料。

技术背景

传统的高尔夫球通过围绕球核模塑形成包覆层而制成。球核可以缠绕而成或是一个实心体。缠绕形成的球核一般包含缠绕在实心体或液体中心周围的弹性纱线。与缠绕形成的球核不同，实心体球核没有缠绕形成的弹性线层。一般来说，实心体球核包含单独的实心体中心，或由一层或更多层包膜或材料界面层包裹的实心中心。

包覆层可以通过在球核上注塑、压塑或铸塑而形成。注塑通常要求模具至少有一对模腔，例如，第一模腔和第二模腔，两者配合形成一个球形凹腔。此外，一个模具可包括多于一对模腔。

在一个示例性的注塑过程中，每个模腔还可包括可伸缩的定位顶针，以保持球核在模腔对的球心处。一旦球核放置在第一个模腔中，对应的第二个模腔与其匹配并关闭。然后将包覆层材料注入关闭的模具中。在覆盖层材料仍具有流动性并能填充由顶针引起的任意空穴时，撤走定位顶针。当材料至少部分固化后，从模具中移出已覆盖的球核。

如同注塑，压塑一般采用多对模腔，每一对模腔包括第一和第二模腔，两个模腔相互匹配后形成球形的凹腔。在一个示例性的压塑过程中，包覆材料预成型为半球壳状，分别放进各对压模腔中，将球核放在两个包覆层材料的半球壳之间并关闭模具。然后将球核和包覆层的结合体加热加压，使得两个包覆层半球壳合并，并形成完整的包覆层。

正如以上提到的模塑过程，铸塑也用多对模腔。在铸塑过程中，包覆材料引入到每对模的第一个模腔中。然后，将球核保持(例如通过外伸的真空或抽吸装置)在一个与包覆材料接触的位置，该球核位置将是模腔对的球心。一旦包覆材料至少部分固化(例如球核不能明显移动时)，取出球核，将包覆材料引入每对模的第二个模腔中，并关闭模具。然后，将关闭了的模具加热加压，使包覆材料固化，从而在球核上形成包覆层。同注塑一样，压铸成型和铸塑中，模腔一般都有反向波痕，使得包覆层在模塑过程中被压出波痕。

先前用作高尔夫球包覆层的材料有巴拉塔胶(天然或合成的)、古塔胶、离聚物树脂(如DuPont的SURLYN^)和聚氨酯。巴拉塔胶是一种与击球的声音(如当用高尔夫球杆击球时发出的声音)和感觉(击球时的手感)有关系的基准包覆材料。天然的巴拉塔胶来源于Bully Gum树，而合成的巴拉塔胶来源于石油化工产品。巴拉塔胶与其它包覆材料相比较昂贵，而且用巴拉塔胶包覆的高尔夫球耐用性较差(即耐切割性和耐剪切性较差)。古塔胶来源于马来西亚的Sapodilla树。认为用古塔胶包覆的高尔夫球与巴拉塔胶包覆的高尔夫球相比，击球声音刺耳且手感粗糙。

离聚物树脂与巴拉塔胶相比，一般要便宜很多，且耐用性更好。但是，一般用离聚物树脂包覆的高尔夫球的击球声音和手感都较差，尤其与巴拉塔胶包覆的高尔夫球相比更为明显。

用聚氨酯包覆的高尔夫球一般比用巴拉塔胶包覆的高尔夫球耐用性更好。聚氨酯包覆的高尔夫球一般比用离聚物树脂包覆的高尔夫球的击球声音和手感更好。聚氨酯可以是热固性也可以是热塑性。聚氨酯由预聚物和多官能团固化剂(如多元胺或多元醇)反应生成。几个专利讲述了聚氨酯在高尔夫球中的应用。但是，用聚氨酯包覆的高尔夫球与别的高尔夫球，如由SURLYN^材料组成包覆层的高尔夫球比较通常没有差别。

Gallagher在美国专利3034791中公开了一种聚氨酯高尔夫球包覆材料，它是由聚1，4-丁二醇醚与甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)反应制得，TDI可以是纯的TDI或者同分异构体混合物。

Isaac在美国专利3989568(简称568专利)中公开由多种预聚物和多种具有不同反应速度的固化剂(因而可以得到部分固化)制得的聚氨酯高尔夫球包覆层。568专利称“反应物最少有三种”。具体地讲，在568专利中，两种或多种聚氨酯预聚物与至少一种固化剂反应，或者至少一种聚氨酯预聚物与两种或多种固化剂(只要固化剂具有不同的反应速度)反应。568专利中还解释：“根据本发明制得的聚氨酯包覆层的优点之一是可以将包覆层制得很薄......”，而且“本发明中的包覆层厚度没有限制，但是，一般优选厚度不超过约0.6英寸。”在568专利的实施例中只公开了包覆层厚度约为0.025英寸的高尔夫球包覆层。