用于高尔夫球的柔性涂层

申请号 CN201220425728.5 申请日 2012-08-24 公开(公告)号 CN203458760U 公开(公告)日 2014-03-05
申请人 耐克国际有限公司; 发明人 托马斯·J·肯尼迪三世; 石井秀幸; 市川八州史; 阿瑟·莫利纳里; 布拉德雷·C·塔特马克; 尼古拉斯·扬茨;
摘要 一种具有硬度在ASTM D3363标准上约小于HB、或在ASTM D2134标准上约小于40的柔性外表面涂层的 高尔夫 球。该柔性外表面涂层可以包含聚 氨 酯、羟基官能化的 硅 胶材料或羟基官能化的氟材料。另外,一种用于制造高尔夫球的方法。具有柔性外表面涂层的高尔夫球显示了在实质上不降低长击杆击球的性能的情况下短距离击球的较高转速。
权利要求

1.一种高尔夫球,其特征在于,包含具有在ASTM D3363标准上小于HB的硬度的柔性外表面涂层。
2.一种高尔夫球,其特征在于,包含具有在ASTM D2134标准上小于40的硬度的柔性外表面涂层。

说明书全文

用于高尔夫球的柔性涂层

技术领域

[0001] 本实用新型总体上涉及具有柔性涂层的高尔夫球。具体地,本实用新型涉及具有保持耐用性并具有低能表面的柔性表面涂层、或外表面涂层的高尔夫球。

背景技术

[0002] 高尔夫球是一种重要的体育用品,其随着技术的变化而变化。例如,球最早由木头制成,之后通过将煮过软化羽毛填充到皮革囊中制成。通常,将囊涂成白色并且在烘干后拉紧。然而,由于用羽毛制成的球容易吸收分而开裂,所以打一轮比赛需要许多球。而且,与木制球相比,这些用羽毛制成的球更昂贵。
[0003] 直到古塔波胶(gutta percha)球制成前,都在一直使用羽毛和木头制成的球。古塔波胶球相对便宜并且容易制造。而且,与羽毛制成的球相比,古塔波胶球相当耐用,而且由于可以容易地使表面变粗糙以提高飞行特性,所以性能良好,因而很受欢迎。然而,这种球表现出在飞行中破碎的可能性。
[0004] 随后,包含其它弹性材料的高尔夫球被开发出来。例如,开发出一种具有橡胶球芯和紧紧围绕球芯缠绕的弹线的高尔夫球。起先用古塔波胶覆盖绕线,但是后来用巴拉塔树胶(balata)覆盖。然而,覆盖巴拉塔树胶的高尔夫球经常被击球不太熟练的球手们损坏。因此,更硬的表层、具体说是包括含有离聚物化合物( 是一种离聚物的商品名)或聚酯化合物的表层被开发出来。
[0005] 一种类型的现代高尔夫球的表面通常坚硬并且耐用。这种高尔夫球总体上是两件式,其具有坚硬的表层和橡胶球芯。具体地,包含离聚物化合物的表层是坚硬的。其他类型的高尔夫球是多层的,其具有相对柔软的(较低硬度,即小于65邵氏D)表层以及相对坚硬的覆盖层。现代高尔夫球还常常涂有耐磨的相对坚硬的聚氨酯表面涂层。这种坚硬的涂层通常增加了球的光滑的外观和耐用性。通常,这种材料的硬度等级约等于3H铅笔的硬度并且在斯沃德摇摆硬度标准(Sword Rocker hardness scale)上大于40。
[0006] 坚硬表层覆盖的高尔夫球提供较低的旋转、耐用性以及其他期望的高尔夫球的性能和特点。然而,坚硬表层覆盖的高尔夫球并不是试图保持控制并获得所选击球的最大距离的熟练的球手的首选。通常,将意在获得击球(如开球或长击杆击球)的最大距离的高尔夫球设计成离开球座时旋转较慢。通常,高度熟练的高尔夫球手首选的这种高尔夫球具有多层构造,其具有较低硬度的表层(小于65邵氏D)以及较高硬度的覆盖层。这种构造允许离开球座时具有较低旋转,而短杆和沙杆击球时又具有较高旋转。短铁杆和沙杆击球时的较高旋转允许高尔夫球在落地时有更好的控制。这种落地控制由较高转速和控制此旋转的能力给予。由于坚硬表层/高尔夫球杆击球面的相互作用(即坚硬表层容易滑上球杆击球面)的本质,所以很难控制坚硬表层覆盖的高尔夫球的旋转。
[0007] 现代柔性高尔夫球提供了旋转控制,并且抵抗在没有正中地击打高尔夫球时的磨损、切割,以及持续比赛时的老化。但是,具有过于柔软的表面的高尔夫球表现出容易聚集污垢和难于从存储位置、如球手的口袋中取出的趋势。
[0008] 因此,本领域需要一种高端的高尔夫球,该高尔夫球在长击杆击球性能不出现实质退化的情况下提供较高的转速和控制旋转的能力,并且依然还保持耐用。还需要具有不易聚集污垢的表面的这种球。实用新型内容
[0009] 在一方面,本实用新型提供了一种具有柔性外表面涂层的高尔夫球。具体地,本实用新型的一个方面提供了一种具有聚氨酯柔性外表面涂层的高尔夫球,该涂层具有在ASTM D3363标准上小于约HB的硬度。
[0010] 在另一方面,本实用新型提供了一种具有柔性外表面涂层的高尔夫球,具体地为聚氨酯柔性外表面涂层,其具有在ASTM D2134标准(也称为斯沃德摇摆硬度测试)上小于约40的硬度。
[0011] 在另一方面,本实用新型提供了用于制造具有外表面层的高尔夫球的方法,该方法包含将硬度在ASTM D3363标准上小于约HB的柔性外表面涂层涂在外表面层上。
[0012] 在又一方面,本实用新型提供了用于制造具有外表面层的高尔夫球的方法,该方法包含将硬度在ASTM D2134标准上小于约40的柔性外表面涂层涂在外表面层上。
[0013] 再一方面,本实用新型提供了一种包含柔性表面涂层的高尔夫球,与无涂层的球或具有较硬表面涂层的高尔夫球的性能相比,所述高尔夫球显示了在本质上不降低长击杆击球的性能的情况下短距离击球的较高转速。
[0014] 本实用新型的另一方面提供了柔性外表面涂层上的低能表面。
[0015] 通过下面附图及详细的说明,对于本领域技术人员来说,本实用新型另外的系统、方法、特征和优点会是或者会变得显而易见。该说明书试图在本实用新型范围内包括所有那些另外的系统、方法、特征和优点,并且使其受所述权利要求的保护。

附图说明

[0016] 参考下列附图和说明,可以更好地理解本实用新型。附图中的构成要素不一定按比例绘制,而是重点用于说明的原理。而且,在不同视图中,类似的附图标记标示相应的部分。
[0017] 图1是根据本实用新型的实施例的具有柔性外表面涂层的多层高尔夫球的示意图;
[0018] 图2是说明高尔夫球的外表层的表面上的底漆上的外表面涂层的示意图;
[0019] 图3是铅笔硬度标准的说明;并且
[0020] 图4是将杨氏方程应用于固体表面的液滴的示意图。

具体实施方式

[0021] 总体上,本实用新型涉及具有柔性表面涂层、或称柔性外表面涂层的高尔夫球。在一个实施例中,本实用新型提供了具有硬度在ASTM D3363标准上小于约HB的柔性外表面涂层,特别是聚氨酯柔性外表面涂层的高尔夫球。
[0022] 在另一方面,本实用新型提供了具有硬度在ASTM D2134标准(也称为斯沃德摇摆硬度测试)上小于约40的柔性外表面涂层,特别是聚氨酯柔性外表面涂层的高尔夫球。
[0023] 在另一方面,本实用新型提供了用于制造具有外表面层的高尔夫球的方法,该方法包含将硬度在ASTM D3363标准上小于约HB的柔性外表面涂层涂在外表面层上。
[0024] 在又一方面,本实用新型提供了用于制造具有外表面层的高尔夫球的方法,该方法包含将硬度在ASTM D2134标准上小于约40的柔性外表面涂层涂在外表面层上。
[0025] 再一方面,本实用新型提供了一种包含柔性表面涂层的高尔夫球,与无涂层的球或具有较硬表面涂层的高尔夫球的性能相比,所述高尔夫球显示了在本质上不降低长距离击球的性能的情况下短距离击球的较高转速。
[0026] 在又一方面,本实用新型提供了一种具有低能柔性外表面涂层,以使柔性外表面涂层不聚集污垢并且可以以典型的方式取出的高尔夫球。
[0027] 本实用新型的发明人已经发现柔性表面涂层提供表现出较高转速的高尔夫球,因此获得短距离击球的很好的控制,与无涂层的球或具有较硬外涂层的高尔夫球相比,其本质上并不降低长击杆击球的性能。因此,柔性表面涂层将具有坚硬、耐用的表面的长击杆击球良好但很少响应赋予短铁杆击球旋转的高尔夫球变为本质上保持长击杆击球性能和特点并且大大提高转速因而实现短铁杆击球的控制的高尔夫球。尽管发明人不希望受理论的束缚,但应当相信,赋予旋转的同时,柔性表面涂层使短铁杆击球面能够保持与高尔夫球较长的接触,而对于长击杆击球,由于球杆击球面/高尔夫球接触的本性,任何增加的接触时间都不赋予旋转。因此,本质上保持了长击杆击球的性能和特点。如这里所使用的,“长击杆”被认为是具有小于约40°的击球面度的球杆,并且“短铁杆”是具有大于约40°的击球面角度的球杆。因此,所有的木杆被认为是“长击杆”,正如大部分的铁杆一样。
[0028] 柔性外表面涂层还通过取代典型的坚硬表面涂层改进了表层相对柔软的多层高尔夫球的转速(从而改进了控制)。该取代使短沙杆击球至果岭时具有改进的旋转。
[0029] 在实施例中,柔性外表面涂层包含聚氨酯。发明人还已经发现了可以改变柔性表面涂层以形成低能表面,通过加入羟基或胺官能化聚二甲基烷(PDS)或含氟聚合物以便不是至少减少污垢聚集。加入的PDS或含氟聚合物,连同柔性外表面涂层一起,形成低能表面,其至少减少污垢聚集或根本不聚集污垢并使球容易取出,如球手将高尔夫球放入口袋并从其中容易地取出高尔夫球。本领域技术人员认识到柔性表面,如此处实施例的柔性外表面涂层是高能表面,并且其是非直观的以提供如在此说明的低能表面。然而,发明人已经发现将低能表面赋予柔性外表面涂层以便使高尔夫球能够摆脱污垢并在保持柔软性质以及柔性外表面涂层的性能和特点(特别是高尔夫球由高尔夫球杆短击球击打时增加的旋转)的同时改进取球的容易度。
[0030] 适当涂有柔性表面涂层的实施例的高尔夫球可以由以形成适当高尔夫球的层的任何排列方式的任何材料制成。如本领域技术人员认识到的,许多物质的成分在形成具有设计师或使用者所需的性能和特点的高尔夫球以及传递它们中是有益的。经常在制造高尔夫球和高尔夫球的层中使用的成分,包括但不限于:通常稠密、有粘性或者两个特点都具有的液体;不管是天然的还是人造的橡胶;以及不管是热塑性还是热固性的聚合物,如聚氨酯和离聚物。通常,高尔夫球的每层由不同类型的成分制成。具体地,内球芯通常包含橡胶、热塑性或热固性材料或离聚物材料。这些成分可以与其他成分、填充剂、添加剂等等混合在一起。坚硬、耐用的成分可以选作外表层。柔软、耐用的成分,如聚氨酯,也可以选作外表层。包含以层的任何排列方式的任何这些材料的高尔夫球由在此公开和要求的柔性表面涂层的实施例覆盖。
[0031] 这里的实施例的高尔夫球可以是“符合的”或“非符合的”高尔夫球。也就是说,具有这里所说的柔性表面涂层的高尔夫球可以符合关于一个或多个各种管理实体(如美国高尔夫协会(USGA))的规定,例如重量、直径、物理设计以及性能和特点。通常在职业赛事比赛中需要这种球。然而,这里也考虑了非符合的球,其用于随意的使用、训练以及其他用途。
[0032] 为了方便,由于涉及四件式球,将详细说明本实用新型的主题。四件式球具有四个不同的层,每个连续的层本质上完全包围前一个层。然而,本领域技术人员认识到这里所述和要求的柔性表面涂层可以用于任何高尔夫球,或者实际上是柔性表面涂层适合的任何其他物体。因此,一件式、两件式和三件式球可以适合由本实用新型的实施例中的柔性表面层覆盖。类似地,柔性表面层还可以用于五件式球、六件式球或具有任何层数的任何高尔夫球。
[0033] 图1说明了具有高尔夫球的外表面上的柔性表面涂层的四件式高尔夫球的中央横截面。高尔夫球100包含中心或内球芯层101,实质上完全包围、包裹或覆盖内球芯层101的外球芯层102,实质上完全包围、包裹或覆盖外球芯层102的内表层103,实质上完全包围、包裹或覆盖内表层103的外表层104以及包围、包裹或覆盖外表层104的柔性表面涂层105。
[0034] 本实用新型的实施例针对包含聚氨酯的柔性表面涂层,即其为最外表层的外部上的柔性聚氨酯涂层。本领域技术人员认识到氨基甲酸酯通常是由异氰酸酯部分与羟基部分的反应以形成氨基甲酸酯部分而形成的。为了形成聚合物,反应物通常在每个分子上具有至少两个官能部分以保证每个分子可以与两个其他的分子反应。类似地,胺部分与异氰酸酯部分反应以形成尿素部分。因此,包含胺和包含羟基的化合物可以与包含异氰酸酯的化合物反应以形成聚合材料。占优势的包含羟基的化合物生成聚氨酯。也可以存在其他反应物,如扩链剂,以及催化剂。形成氨基甲酸酯的反应和可选的以及扩链反应物对于本领域技术人员来说是众所周知的。利用这里提供的指导,本领域技术人员将能够形成符合要求的聚氨酯涂层。
[0035] 本实用新型的实施例针对具有柔性外表面涂层的高尔夫球,该柔性涂层包含形成于异氰酸酯部分与包含羟基的反应物以及包含胺的反应物的反应以形成涂层的聚氨酯/聚脲涂层。
[0036] 其他实施例针对具有柔性外表面涂层的高尔夫球,该柔性外表面涂层包含异氰酸酯和胺部分的聚脲反应产物。
[0037] 因此,实施例针对包含选自由聚氨酯、聚脲及其混合物组成的组群的成分。
[0038] 高尔夫球的外表层常常是可以用于典型涂层操作的涂层。涂层操作通常涉及包含溶剂的液体的应用以及通过刷涂、喷涂或任何合适的应用方法来涂覆。然后溶剂挥发并且涂层在表面上形成。可以加热高尔夫球以增加溶剂挥发的速度。典型地,温度增加至约150℉到约200℉持续一段足以挥发溶剂的时间并且形成涂层。任何涂层操作都适合外表层的应用。
[0039] 类似地,在一个实施例中,具有外表层的高尔夫球还包含在涂层操作中形成的聚氨酯柔性表面涂层。在实施例中,涂层是通过通常具有约大于500的羟基当量的多元醇与通常具有约大于100的NCO当量的异氰酸酯的反应形成的。本领域技术人员认识到这里使用的“当量”是每单位部分包含部分的化合物的分子量。因此,如这里使用的一样,多元醇通常具有大于每羟基部分约500的分子量,并且异氰酸酯具有大于每NCO部分约100的分子量。
[0040] 在一个实施例中,聚氨酯柔性外表面涂层由两种成分的结合形成。第一成分包含多元醇反应物和溶剂,第二成分包含异氰酸酯化合物。每个成分都还可以包含催化剂、溶剂以及其他反应物和添加剂。
[0041] 多元醇反应物通常具有至少约500的羟基当量。多元醇反应物具有至少两个羟基部分,典型地为末端羟基部分。多元醇反应物的实例包括具有至少约500的羟基当量的聚醚多元醇,如聚乙二醇(polyoxyethylene glycol)(PEG1000或更大)、聚醚多元醇(polyoxypropylene glycol)(PPG1000或更大)以及聚氧四亚甲基二醇(polyoxytetramethylene glycol(PTMG));聚酯多元醇;基于聚酯多元醇的内酯;聚酸酯聚二醇;以及丙烯酸多元醇。可以结合使用两种或多种多元醇。
[0042] 在更典型的实施例中,使用线性多元醇。在具体的实施例中,使用具有至少约500的羟基当量的线性聚酯多元醇。特别合适的多元醇是 1652,其是具有约1060当量的线性聚酯多元醇。但是 1652是无溶剂的,溶剂中的多元醇也可以适当地使用。例如, 670A-80是羟基当量为500的聚酯,其可以作为乙酸丁酯溶剂中的高固体(约80%)溶液。 可以从拜公司(Bayer)获得。利用这里所提供的指导,本领域技术人员将能够确定合适的多元醇反应物。
[0043] 异氰酸酯反应物通常具有至少约100的NCO当量。异氰酸酯反应物具有至少两个NCO部分。合适的异氰酸酯反应物的实例包括脂肪族二异氰酸酯和缩二脲、三聚体(trimmers)、芳香族聚异氰酸酯以及环烷或脂环聚异氰酸酯。两种或多种二异氰酸酯可以以结合的形式使用。环烷或脂环二异氰酸酯是异佛尔二异氰酸酯(IPDI)。芳香族二异氰酸酯的说明性实例是二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。典型地,使用线性脂肪族二异氰酸酯。脂肪族二异氰酸酯的说明性实例是六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。具体地,具有约179的NCO当量的低粘度无溶剂的脂肪族聚异氰酸酯如柏斯托涂料(Perstorp Coatings)的HDB-LV一样可以不含溶剂。此产品基于HDI缩二脲。利用这里所提供的指导,本领域技术人员将能够确定合适的异氰酸酯反应物。
[0044] 可以使用催化剂来加快反应速率。合适的催化剂包括,但不限于:铋催化剂;辛酸锌;辛酸亚;锡催化剂,如二月桂酸二丁基锡(空气化工产品有限公司(Air Products and Chemicals,Inc.)生产的 T-12)、二乙酸二丁基锡( T-1);辛酸亚锡( T-9);二氯化锡;四氯化锡、二丁基二甲氧基锡( -4211)、二
甲基-双[(1-过硫酸癸基)氧]锡烷(dimethyl-bis[1-oxonedecyl)oxy]stannane,UL-28)、巯基乙酸二异辛酯二正辛基锡(di-n-octyltin bis-isooctyl
mercaptoacetate, UL-29);以及胺催化剂,如三乙烯二胺( 33-LV)、三乙胺和三丁胺;以及它们的混合物。本领域技术人员认识到各种催化剂提供不同的反应速率或需要不同的条件,通常在活化温度下催化剂有活性。利用这里所提供的指导,本领域技术人员将能够确定并选择合适的催化剂。
[0045] 在一个实施例中,催化剂为二月桂酸二丁基锡。通常加入足够催化反应混合物中成分的反应物的催化剂量。在一个实施例中,催化剂的存在量为成分重量的约0.001%至约5%。例如,当使用锡催化剂时,如二月桂酸二丁基锡,催化剂的存在量最好为约0.005%至约
1%。在另一个实施例中,催化剂的存在量为约0.05%重量或更大。在另一个实施例中,催化剂的存在量为约0.5%重量或更大。
[0046] 使用低量级的锡催化剂,通常为总成分的约0%至约0.04%重量,需要较高的温度来实现合适的反应速率,这可以引起预聚物的退化。将催化剂的量增加至非常规的高量级能够使保留相当的固化期的同时降低加工温度。使用较高的催化剂量级还允许降低搅拌速度。因此,在一个实施例中,锡催化剂的存在量为成分重量的约0.01%至约0.55%。在另一个实施例中,成分中存在约0.05%至约0.4%的锡催化剂。在又一实施例中,锡催化剂的存在量为约0.1%至约0.25%。
[0047] 在实施例中,涂层是由两个成分组(包含羟基部分的组和包含异氰酸酯部分的组)结合形成的。典型地,第一组包含含羟基化合物的化合物和用于含羟基化合物与生成的涂层的溶剂的混合物,并且催化剂也包括在此成分混合物中。其他反应物和添加剂,如具有羟基或胺官能的其他成分,也可以包括在此成分混合物中。典型地,第二成分组包含含异氰酸酯的化合物。其他反应物、溶剂和添加剂也可以包括在此成分组中。
[0048] 在实施例中,组被混合并应用于高尔夫球。涂层可以直接应用于高尔夫球的外表面。在一些实施例中,可以使用底漆以提高涂层与高尔夫球之间的附着力。如图2中示意性地显示,底漆层202处于高尔夫球表面203与外表面涂层105之间。为应用聚氨酯柔性外表面涂层作准备的高尔夫球的表面的任何底漆都适合。本领域技术人员认识到底漆的类型涉及高尔夫球的外表层的化学成分。例如,可以用聚氨酯分散液有效地为聚氨酯表层涂底漆。适合的聚氨酯分散液是基于聚酯多元醇和异氰酸酯的水分散液,如 110,其是脂肪族聚酯聚氨酯树脂/n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidone)的阴离子水分散液。类似地,可以用类似的聚氨酯分散液为离聚物表层涂底漆。利用这里所提供的指导,本领域技术人员将能够确定并选择合适的可选的底漆。
[0049] 典型地,柔性表面涂层是薄涂层,即其厚度在约4微米至约50微米之间。更典型地,涂层的厚度为约10微米至约30微米之间。薄涂层提供赋予所需的性能和特点的表面并且耐用。厚涂层将趋于使高尔夫球的飞行退化。尽管发明人并不希望受理论的束缚,但应当相信,厚涂层将降低凹坑式样的效率。
[0050] 形成涂层的实施例提供低硬度或柔软的表面。因此,球已经改进了短击球(如在果岭附近的击球)的旋转控制。高击球面角度的球杆,如沙杆和高铁杆,由于柔性表面可以将旋转赋予带所述涂层的高尔夫球。然而,低击球面角度的球杆,如长击杆和低铁杆,将不会赋予这么大的旋转。尽管发明人并不希望受理论的束缚,但应当相信,在低击球面角度的球杆与高击球面角度的球杆之间的不同性质的高尔夫球/球杆的相互作用显著地为这种旋转区别做出了贡献。因此,长击杆击球性能,特别是如高尔夫球由低击球面角度的球杆击打而行进的距离评估的长击杆击球性能,保持了实质上不受影响,这是因为其转速实质上与无涂层的高尔夫球或使用传统坚硬的外涂层的高尔夫球的转速一样,但是使用高击球面角度的球杆时却大大改进转速和控制。
[0051] 柔性表面涂层的硬度可以由用于这类涂层的任何公知的测定方法来确定或测量。两个硬度测试,ASTM D3363和ASTM D2134,可以方便地用于确定所述涂层的硬度。
[0052] ASTM D3363是利用铅笔确定漆膜硬度的测试方法。此测试方法涵盖了利用已知硬度的绘图铅或铅笔芯对基底上的有机涂料的漆膜硬度的快速、廉价的测量的过程。涂料工业已经使用铅笔硬度测量很多年,用以确定无色和有色的有机涂层漆膜。此测试方法也已经用于确定这些涂层的固化,特别是使用热量强制干燥时。
[0053] 图3说明了ASTM D3363中所述的铅笔硬度标准300。本实用新型的实施例通常生成铅笔硬度在标准300上为HB的涂层。较硬的涂层不趋于形成所需的性能和特点。更典型地,实施例具有B的铅笔硬度,甚至更典型地,具有2B的铅笔硬度。相比之下,许多用于高尔夫球的涂层都具有超过3H的铅笔硬度等级。
[0054] 用于确定柔性表面涂层的另一个合适的方法是用于由斯沃德式摇摆(Sward-type rocker)确定的有机涂层的硬度的测试方法。此确定方法在ASTM D2134中说明。此测试方法涵盖了使用涂料工业中广泛使用的特定仪器来确定特定的有机涂层的表面硬度的相对等级。涂料工业已经使用斯沃德式硬度摇摆仪器半个世纪多了,其作为无损检测仪器用以测量有机涂层的固化和最终表面硬度。
[0055] 斯沃德摇摆硬度测试设备对于本领域技术人员是众所周知的。该测试仪用于确定有机涂层的硬度并且其依赖在较软的表面上摇摆装置的振幅减小得更快的原理。典型地,从测试样品所获得的结果在代表100%的平板玻璃标准上作为摇摆次数的百分数。
[0056] 这里的柔性表面涂层的实施例典型地具有小于约40的斯沃德摇摆硬度测试值,更典型地,该测试值小于约35。较硬的涂层不趋于形成所需的性能和特点。相比之下,许多用于高尔夫球的涂层都具有至少为40的斯沃德摇摆硬度,更典型地,该硬度至少为45。
[0057] 具有聚氨酯柔性表面涂层的实施例的高尔夫球具有高表面能和高摩擦系数。其他高能表面涂层也可以提供柔性外表面涂层的益处。这种涂层具有类似于这里所述的聚氨酯柔性外表面涂层的性能和特点,但其可以具有不同的成分。这种涂料通常制成适合通过喷涂应用在高尔夫球的表面的形式。
[0058] 本实用新型的实施例针对具有低表面能的柔性表面涂层。尽管为了在高击球面角度击球上加强转速和降低涂层的表面能似乎是矛盾的,发明人已经发现高击球面角度的球杆的击球面,其典型地具有约大于45°的击球角度,以足够的能量接触高尔夫球的表面,其中低表面能在旋转上有很小的影响。
[0059] 因此,实施例将“低能”成分纳入柔性表面涂层以降低涂层的表面能。该低能成分减小摩擦系数。本实用新型具有低能表面能的实施例将不仅具有低硬度,还具有低表面能和低摩擦系数。减小摩擦系数通过降低高尔夫球在斜槽、管道和其他设备中粘附在一起的趋势使生产过程中的取球变得容易。较低的摩擦系数增加了球手拿取高尔夫球的容易度,如将高尔夫球放入口袋然后再取出高尔夫球。而且,低能表面还趋于降低污垢粘附在球上的趋势。
[0060] 低能成分包括官能化的硅胶和硅氧烷聚合物和氟聚合物化合物。硅胶和硅氧烷聚合物包括,但不限于,聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)、聚甲基苯基硅氧烷(polymethylphenylsiloxane)、聚乙烷基苯基硅氧烷(polyethylphenylsiloxane)、聚甲基环己基硅氧烷(polymethyl cyclo-hexylsiloxane)、聚甲基丁基硅氧烷(polymethylbutylsiloxane)、聚甲基乙烷基硅氧烷(polymethyl-ethylsiloxane)、聚甲基苯基硅氧烷(polybutylphenylsiloxane)、聚二苯基硅氧烷(polydiphenyl-siloxane)、聚甲基已基硅氧烷(polymethylhexylsiloxane)、以及羰基封端的硅氧烷。典型地使用聚二甲基硅氧烷(PDS)。示例性氟聚合物化合物是聚四氟乙烯(PTFE)。
[0061] 低能成分典型地被官能化以便在该成分不能与形成聚氨酯的反应物反应时能够将该成分纳入聚氨酯柔性表面涂层。官能化典型地提供官能化的成分与形成聚氨酯的反应物反应并成为聚氨酯聚合物结构的一部分的机会。此反应将降低低能成分从涂层分离的趋势。
[0062] 因此,低能成分被官能化以便与聚氨酯反应物反应以形成涂层。典型地,官能化部分是羟基或胺部分,这两个部分都与异氰酸酯的NCO部分反应。本领域技术人员认识到羟基部分可以通过与聚酯多元醇反应纳入硅胶或硅氧烷。利用这里所提供的指导,本领域技术人员将能够确定并选择合适的官能化化合物。
[0063] 表面能在接触角θ中得到体现,该角度是液体/水蒸汽界面与固体/液体界面相交形成的角度。此角度401在图4中说明,其是杨氏方程的图形化说明。如图4中可见,在水蒸汽404存在的情况下将一滴液体402置于固体403上。如图4中可见,固体403上的一滴液体402形成了截球体,其表面与固体形成了角θ。对于给定的液体,固体403的表面能越大,θ将越小。
[0064] 杨氏方程涉及三种物相(固体、液体和气体)之间的表面张力。杨氏方程如下:
[0065] γsv=γsl+γlvcosθ
[0066] 其中θ为液体/水蒸汽界面与固体/液体界面相交形成的角度;
[0067] γsv为固体/水蒸气的表面张力;
[0068] γsl为固体/液体的表面张力;并且
[0069] γlv为液体/水蒸气的表面张力。
[0070] 接触角(θ)通常用量角器测量,量角器提供了测量表面上的液体的接触角的方法。使用的液体通常是去离子水。当低能成分出现在包含这里的实施例的羟基官能化的硅胶的柔性表面涂层中时,聚氨酯柔性表面涂层的实施例通常具有小于约40达因/厘米的表面能。
[0071] 实施例
[0072] 下面的实施例说明了,但不限于,只受权利要求限制的本实用新型的主题。
[0073] 实施例1
[0074] 根据典型的涂覆操作,将包含多元醇化合物、溶剂和催化剂的成分A,以及包含异氰酸酯的成分B混合并应用于高尔夫球的表面,如下所示:
[0075]
[0076] 将成分A与成分B混合,并且接着将该混合物通过典型的涂覆操作应用于高尔夫球的表面上。使涂层固化并让溶剂在150℉的条件下挥发30分钟。使高尔夫球冷却然后将其包装
[0077] 实施例1的高尔夫球具有柔性高能表面,当用高击球面角度的球杆击打高尔夫球时其提供了赋予高尔夫球旋转的机会,而并不会有害地影响长击杆击球的性能和特点。
[0078] 高尔夫球上的涂层上具有在铅笔硬度测试上小于HB以及在斯沃德摇摆硬度测试上小于约40的表面硬度。
[0079] 实施例2
[0080] 根据典型的涂覆操作,将包含多元醇化合物、溶剂和催化剂的成分A,以及包含异氰酸酯的成分B混合并应用于高尔夫球的表面,如下所示:
[0081]
[0082] 将成分A与成分B混合,并且接着将该混合物通过典型的涂覆操作应用于高尔夫球的表面上。使涂层固化并让溶剂在150℉的条件下挥发30分钟。使高尔夫球冷却然后将其包装。
[0083] 实施例2的高尔夫球具有柔性低能表面,当击打高尔夫球时其提供了赋予高尔夫球旋转的机会,而并不会吸引污垢、由于粘附在一起而中断生产,并且当用高击球面角度的球杆击球时也不会减少旋转的赋予。而且,当用低击球面角度的球杆击球时高尔夫球表现良好,实质上不会有害地影响长击杆击球的性能和特点。
[0084] 高尔夫球上的涂层上具有在铅笔硬度测试上小于HB以及在斯沃德摇摆硬度测试上小于约40的表面硬度。高尔夫球上的涂层还具有约小于40达因/厘米的表面能。
[0085] 尽管已经描述了本实用新型的各种不同的实施例,但是本说明书旨在作为范例,而不是限制,对于本领域普通的技术人员来说,在本实用新型范围内还可以有更多的实施例和实施方式是显而易见的。因此,本实用新型除权利要求外不受限制。另外,在权利要求范围内可以作出各种改进和变换。
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