[發明專利]用于高爾夫球殼的可流延聚脲組合物

有效

• 申請號: 201080018772.8
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN102414235A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 謝瑞
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08G18/10
• 分類號: C08G18/10;C08G18/32;C08G18/50;A63B37/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳培善

技術領域

本發明涉及聚脲預聚物組合物，以及由其制備的聚脲和聚(脲-共聚-氨基甲酸酯)彈性體。所述彈性體可用于制造高爾夫球和高爾夫球殼。

背景技術

聚氨酯彈性體和/或聚(氨基甲酸酯-共聚-脲)彈性體廣泛用于制造高爾夫球和高爾夫球殼。參見例如美國專利5,334,673、7,244,384、7,481,956和7,491,787。聚氨酯可制造具有巴拉塔樹膠覆蓋的球的觸感和敲擊聲的高爾夫球殼，并提供更強的耐切割性。此外，聚氨酯的回彈性通常比巴拉塔樹膠更高，使制得的球能具有良好的觸感和良好的距離性。聚氨酯覆蓋的球的另一有利特征為耐剪切性。耐剪切性度量來自具有尖銳溝槽的球桿的沖擊對殼的破壞，該破壞可以將殼撕掉一小部分。相反，耐切割性度量失誤擊打對殼的破壞，其中鐵桿的前端直接切入殼中。

雖然現在已知聚氨酯配制物既具有耐剪切性又具有可接受的回彈性，同時保持巴拉塔樹膠的敲擊聲和觸感，但在耐切割性和耐剪切性以及溫度穩定性方面有進一步改進的空間。

聚脲也可以用于制造高爾夫球，并為多異氰酸酯與伯或仲胺封端的材料的反應產物。聚脲通常在提供耐切割性、耐剪切性、耐高溫性、耐化學性和光穩定性上優于聚氨酯。但是，多異氰酸酯和胺之間的反應比多異氰酸酯和羥基封端的材料之間的反應快大于100倍。由于胺和氰酸酯的反應速度快，聚脲體系僅在噴涂和反應注塑(RIM)中有商業價值，而在用于制造高性能聚氨酯彈性體的低壓流延中沒有。結果，大多數流行的聚氨酯彈性體基于使芳族異氰酸酯與羥基封端的多元醇反應的化學方式，這導致形成聚氨酯鍵(linkage)而不是聚脲鍵。

脂族多異氰酸酯如4，4′-亞甲基雙(環己基)異氰酸酯(H₁₂MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)和1，6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)等的反應性較低，并且有時當它們與反應較慢的胺如空間位阻的芳族和脂族胺反應時可以用于制造聚脲彈性體。雖然基于這些異氰酸酯的聚脲組合物具有改進的光穩定性，但它們經常附帶有材料機械性質上的下降，這導致差的耐剪切性和耐切割性。通常這些聚脲彈性體還需要在高溫下長時間的后固化以完成各組分的反應并達到最大的物理性質。即使采用長的固化時間，基于脂族多異氰酸酯的市售聚脲也經常在溫和的溫度下表現出軟化性(硬度喪失)。高溫下長時間的后固化能夠顯著地降低產率，并且在高溫下的軟化影響球的使用范圍和旋轉。因此，這兩者都是極為不希望的，并且如可能應該避免的。

另一方面，芳族異氰酸酯如甲苯二異氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)典型地比它們的脂族相應物的反應性更強。由于芳族異氰酸酯和多胺之間的反應快，芳族多異氰酸酯不是聚脲預聚物組合物的首要候選者，其中的多胺和芳族異氰酸酯之間的劇烈反應可導致反應失控并引起反應性化學事故。結果，它們通常被摒棄作為聚脲預聚物的潛在候選者。結果，今天市場上幾乎所有的預聚物產品都是聚氨酯預聚物，突出了對制造聚脲預聚物的挑戰。

因此，期望具有聚脲體系，其在開端具有較低的反應性，例如當各組分混合時構建較低的粘度，從而該體系可以通過流延(casting)工藝加工，而同時在后端具有足夠的反應性使得彈性體可以實現充分的性能(最大物理性質)而無需在高溫下的后固化。

雖然所有聚脲體系是期望的，但一些基于多異氰酸酯的聚脲體系由于多異氰酸酯的快速反應性而難以通過流延加工。在這種情況下，羥基封端的固化劑可用于減慢反應，使得形成氨基甲酸酯鍵而不是脲鍵。結果，產生了聚(脲-共聚氨基甲酸酯)彈性體。

發明內容

本發明總體涉及高爾夫裝備，其至少一部分是由聚脲組合物形成的。在一種實施方式中，本發明涉及包含聚脲的單層(one-piece)高爾夫球。在另一種實施方式中，本發明的組合物用于包含至少一個殼層和芯的兩層和多組件(例如，三層、四層等)高爾夫球，其中至少一個殼層包含至少一種聚脲，以及包含具有兩個或更多個層的芯和/或殼的多組件高爾夫球，其中至少一個這樣的層由至少一種聚脲形成。

更具體而言，在一種實施方式中，本發明涉及包含芯和殼的高爾夫球，所述殼包含聚脲彈性體，所述聚脲彈性體包含至少一種胺固化劑與多異氰酸酯組合物以及至少一種在20℃的蒸氣壓低于0.01mmHg的第二多異氰酸酯的反應產物，其中所述多異氰酸酯組合物包含：

異氰酸酯封端的預聚物，所述異氰酸酯封端的預聚物包含至少一種反應性大于4，4′-亞甲基雙(環己基)異氰酸酯的反應性和官能度為1.7～2.3的第一多異氰酸酯和