[发明专利]多层高尔夫球用的阴离子聚脲壳组合物

说明书

技术领域

本发明涉及具有至少一个由阴离子聚脲材料形成的层的高尔夫球。具体来说，本发明的组合物包括聚合物骨架，该聚合物骨架包含具有被部分或完全中和的酸基的脲连接体，该组合物可在酸官能化的胺封端组分和中和剂的存在下由预聚物和胺封端的固化剂形成。在另一个实施方案中，本发明的组合物是通过以下方式形成的：在含酸的胺部分存在下进行异氰酸酯预聚物或单体的反应性挤出，并且通过中和剂进行聚合后反应。本发明的组合物可用于高尔夫球的任何外层，例如，外壳层或内壳层，或可用作设置在高尔夫球的结构外层上的涂层。

背景技术

多年来，高尔夫球制造商已对多种高尔夫球用材料及高尔夫球制造方法进行了试验，以试图改善总体性能和耐用性并进一步改进制造过程。

例如，由于离聚物树脂具有耐用性、回弹性和耐磨损性的特性，因而，在过去的几年中，高尔夫球制造商已使用该材料作为高尔夫球壳材料。然而，虽然离聚物树脂比其它类型的高尔夫球层材料更为耐用，但这一导致耐用性的性能还产生了硬的“触感”并通常导致较低的旋转速率，从而，由于离聚物树脂的硬度，使得控制性较差。

可选择地，聚氨酯组合物产生了“软的”壳，且由于提高了旋转，通常能够获得较好的控制性。由于常规聚氨酯壳材料通常由芳族组分形成，该材料的紫外线降解导致变黄，使得近来趋向于使用光稳定的壳材料，例如脂族聚氨酯和聚脲材料。然而，就其本质来说，无论是芳族的还是脂族的，聚氨酯和聚脲材料的相对低的硬度均带来了耐用性问题。

为了抵消由离聚物包覆的高尔夫球的“硬的”触感以及由聚氨酯包覆的高尔夫球和由聚脲包覆的高尔夫球的耐用性和粘合性问题，进行了进一步的尝试并获得了硬的离聚物树脂(即，具有约60及更高的肖氏D硬度值的树脂)与相对较软的聚合物材料的共混物。例如，已经使用聚氨酯与硬的离聚物的共混物来形成高尔夫球的中间层和壳层。但是，由于各组分的不相容性，当将这种共混物用于制造高尔夫球时，其通常难以加工。此外，由这些不相容的混合物制得的高尔夫球具有不利的高尔夫球性能，例如差的耐用性、差的耐切割性等。

因而，在高尔夫球领域中，存在对以下材料的需要，即既具有聚氨酯和/或聚脲的有益性能又具有期望的回弹性和与例如涂料和油墨的装饰层的相容性的材料。此外，具有至少部分地由这种组合物形成的层的高尔夫球是有利的。本发明涉及了这样的材料、形成该材料的方法以及由这些材料形成的高尔夫球部件。

发明内容

包括芯和壳的高尔夫球，其中壳包括聚合物，该聚合物包括：聚脲预聚物；和硬化剂；该聚脲预聚物包括：含异氰酸酯的组分和对异氰酸酯有反应性的组分，其中对异氰酸酯有反应性的组分具有下列通式中的至少一种：

其中x和y是重复单元的数量，R₂包括烷基、芳基或芳烷基，且R’和R”可独立地包括烃、聚醚、聚酯、聚己内酯、聚碳酸酯、聚酰胺或它们的混合，和其中R’和R”中的至少之一进一步包括至少一种酸基；该硬化剂包括：胺封端的固化剂和中和剂，其中大于约70％的聚合物中的酸基被中和。

在一个实施方案中，硬化剂进一步包括流动改性剂。在本发明的这一方面，100％的聚合物中的酸基可被中和。

在另一个实施方案中，大于约80％的聚合物中的酸基被中和。在再一个实施方案中，R’包括羧酸基团、磺酸基团、膦酸基团、或它们的混合中的至少一种。在又一个实施方案中，R”包括羧酸基团、磺酸基团、膦酸基团、或它们的混合中的至少一种。R’和R”都可以包括酸基。例如，R’可包括羧酸基团和R”可包括磺酸基团。

所述对异氰酸酯有反应性的组分包括以对异氰酸酯有反应性的组分的重量计约5％至约30％的酸基。例如，在一个实施方案中，该对异氰酸酯有反应性的组分包括大于约16wt％的酸基，基于对异氰酸酯有反应性的组分的总重量。

在本发明的这一方面，高尔夫球可进一步包括设置在芯和壳之间的中间层。在一个实施方案中，该中间层是由热塑性材料形成的。例如，该中间层可以是离聚物材料。在一个实施方案中，该中间层包括由高酸量离聚物和接枝的金属茂催化的聚合物共混物形成的共混物。

在另一个实施方案中，壳可包括内壳和外壳，其中内壳是由聚合物形成的和外壳是由合适的外壳材料如热塑性树脂、可浇铸的反应性液体材料等形成的。

本发明还涉及包括芯和壳的高尔夫球，其中壳包括聚合物，该聚合物包括：聚脲预聚物；以及胺封端的固化剂，该预聚物包括含异氰酸酯的组分和对异氰酸酯有反应性的组分的反应产物，其中该对异氰酸酯有反应性的组分包括至少两个末端氨基和以对异氰酸酯有反应性的组分的重量计约5％-约30％的酸基，并且其中约20％-约70％的酸基被中和。