土金属、过渡金属和稀土元素的化合物；铵盐和单胺盐；及其组合。优选阳离子源是镁、 钠、钾、铯、钙、钡、锰、铜、锌、铅、锡、铝、镍、铬、锂和稀土金属的化合物。所述组合物中阳离 子的使用量已经给予所需的中和水平确定。如上述讨论的，对于HNP组合物，中和70%或更 多的酸性基团，优选中和70% -100%，更优选90 % -100%。在一个实施方案中，可以使用 过量，即含量高于需要中和酸性基团的化学计量的量的中和剂。即，可以将酸性基团100% 或更多地中和，例如110%或120%或更多。在其他实施方案中，制备部分中和的组合物，其 中中和10%或更多地、通常30%或更多地酸性基团。当使用铝作为阳离子源时，由于铝在 熔融流动还原上具有明显作用而不能单独以高水平使用，优选与另一阳离子，如锌、钠、或 锂以低水平使用。例如，使用铝中和约10%的酸性基团并将钠加入来中和额外的90%的酸 性基团。
[0086] 可以将"离子增塑剂"如有机酸或有机酸的盐，特别是脂肪酸加入离聚物树脂。如 在上述U. S.专利6, 756, 436中所述，使用所述离子增塑剂使常规离子组合物更易于加工。 在本发明中，任选使用离子增塑剂。在一个优选的实施方案中，通过中和约70wt. %或更 多的酸性基团而不使用任意离子增塑剂来制备热塑性离聚物组合物。另一方面，在某些情 况下，可能需要加入少量的离子增塑剂，只要不会对所述组合物的热稳定性产生不利影响。 例如，可按照组合物的10重量％ -50重量％ (wt. % )加入离子增塑剂，更优选30wt. %至 55wt. % 〇
[0087] 有机酸可以是脂肪族的、单或多功能（饱和、不饱和或多不饱和的）有机酸。也可 以使用这些有机酸的盐。适宜的脂肪酸盐包括例如金属硬脂酸盐、月桂酸盐、油酸盐、棕榈 酸盐、壬酸盐等。例如，可以使用的脂肪酸盐如硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钡等。 脂肪酸盐通常是用金属离子中和的脂肪酸。金属阳离子盐提供了能够中和（以各种水平） 脂肪酸中羧酸基团的阳离子。其实例包括金属，如钡、锂、钠、锌、铋、铬、钴、铜、钾、锶、钛、 钨、镁、铯、铁、镍、银、铝、锡或钙的硫酸盐、碳酸盐、醋酸盐和氢氧化物的盐及其共混物。优 选相对不迁移（其在环境温度下不迁移至聚合物的表面）并不挥发（其在熔融共混所需的 温度下不挥发）的有机酸和盐。
[0088] 可用于形成内覆盖层的其他适宜的热塑性聚合物包括，但不限于以下聚合物（包 括均聚物、共聚物及其衍生物）
[0089] (a)聚酯，特别是用兼容性基团如磺酸根或磷酸根改性的聚酯，包括改性的聚（乙 烯对苯二酸酯）、改性的聚（丁烯对苯二酸酯）、改性的聚（丙烯对苯二酸酯）、改性的聚 (对苯二甲酸丙二醇酯）、改性的聚（乙烯环烷酸酯）和在美国专利6, 353, 050、6, 274, 298 和6, 001，930中公开的，其全部公开内容以引文的形式并入本文，及其两种或更多种的共 混物；
[0090] (b)聚酰胺、聚酰胺醚和聚酰胺酯，以及在美国专利6, 187, 864、6, 001，930和 5, 981，654中公开的，其全部公开内容以引文的形式并入本文，及其两种或更多种的共混 物；
[0091] (C)聚氨酯、聚脲、聚氨酯-聚脲的杂化物及其两种或更多种的共混物；
[0092] (d)氟聚合物，如在美国专利5, 691，066、6, 747, 110和7, 009, 002中公开的，其全 部公开内容以引文的形式并入本文，及其两种或更多种的共混物；
[0093] (e)聚苯乙烯，如苯乙烯与顺丁烯二酸酯的共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚 (苯乙烯磺酸盐）、聚乙烯苯乙烯及其两种或更多种的共混物；
[0094] (f)聚氯乙烯和接枝聚氯乙烯及其两种或更多种的共混物；
[0095] (g)聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共混物、聚碳酸酯/聚氨酯 的共混物、聚碳酸酯/聚酯的共混物及其两种或更多种的共混物；
[0096] (h)聚醚，如聚芳醚、聚苯醚、烯基芳族化合物与乙烯芳族化合物的嵌段共聚物和 聚酰胺酸酯及其两种或更多种的共混物；
[0097] ⑴聚酰胺、聚醚酮、聚酰胺酰亚胺及其两种或更多种的共混物；和
[0098] (j)聚碳酸酯/聚酯共聚物及其共混物。
[0099] 还发现可以将热塑性材料通过交联聚合物链而使其形成网状结构来"转化"为热 固性材料，并且可以使用此类交联的热塑性材料以形成根据本发明的内覆盖层。例如，可 以将热塑性聚烯烃如线型低密度聚乙烯（LLDPE)、低密度聚乙烯（LDPE)和高密度聚乙烯 (HDPE)交联以形成聚合物链之间的成键。交联的热塑性材料与非交联的热塑性材料相比， 特别是在高于结晶熔点以上的温度下，通常具有改进的物理性质和强度。如上所述，优选将 部分或全部中和的离聚物共价交联使其转化为热固性组合物（即，其包含至少某些水平的 共价、不可逆交联）。根据本发明，也可以将热塑性聚氨酯和聚脲转化为热固性材料。
[0100] 可以通过很多方法引入热塑性材料的热塑性聚合结构的改进，包括将热塑性材料 曝露至高能辐照或通过使用过氧化物的化学方法。辐射源包括但不限于Y-射线、电子、中 子、质子、X-射线、氦核等。Y辐射，通常使用放射性钴原子并且如果需要，实现了一定深 度的处理。对于需要较低深度穿透的芯层，可以使用电子束加速器或UV和IR光源。在美 国专利6, 855, 070和7, 198, 576中公开的可用的UV和IR辐照方法在本文中以引文的形式 并入本文。可以在大于0. 05Mrd的剂量下，优选lMrd-20Mrd，更优选2Mrd-15Mrd，最优选 4Mrd-10Mrd辐照热塑性芯层。在一个优选的实施方案中，以5Mrd-8Mrd的剂量辐照芯，而在 另一个优选的实施方案中，以〇. 〇5Mrd-3Mrd，更优选0. 05Mrd-l. 5Mrd的剂量辐照芯。
[0101] 可以通过将热塑性材料曝露至以下条件来制备交联的热塑性材料：1)高能辐照 处理，如电子束或Y辐照，如美国专利5, 891，973中公开的，其通过引文的形式并入本文， 2)更低能量的辐照，如紫外线（UV)或红外（IR)辐照；3)溶液处理，如异氰酸酯或硅烷；4) 在模塑之前在热塑性材料中加入额外的自由基引发基团；和/或5)化学改性，列举一部分， 如酯化或皂化。
[0102] 芯结构
[0103] 如上述讨论的，本发明的高尔夫球的芯优选具有包含内芯（中心）和外芯层的双 层结构。图3示出了根据本发明制备的高尔夫球（20)的一个方案。该球（20)包含具有中 心（22)以及被内覆盖层（26)围绕的外芯层（24)的双层芯。外覆盖层（28)围绕内覆盖层 (26)设置。在一个实施方案中，内芯（22a)体积相对较小，且通常直径在约0. 01-1. 10英 寸。更具体地，内芯（22a)优选具有直径的大小具有下限约0. 15或0. 25或0. 35或0. 45 或0. 50或0. 55英寸和上限为约0. 60或0. 70或0. 80或0. 90英寸。在一个优选的方案 中，内芯（22a)的直径约为0.15-约0.80英寸，更优选的约为0.30-约0.75英寸。在特 别优选的方案中，内芯（22a)的直径为约0.5英寸。同时，外芯层（22b)通常具有厚度约 为0. 010-约0. 85英寸且优选具有下限为0. 10或0. 15或0. 20或0. 25或0. 30或0. 32或 0. 35或0. 40或0. 45英寸和上限为0. 50或0. 52或0. 60或0. 65或0. 68或0. 70或0. 75 或0. 78或0. 80或0. 85英寸。在一个优选的方案中，外芯层的厚度约为0. 040-约0. 70英 寸，更优选的约为0.50-约0.65英寸。在一个特别优选的方案中，外芯（22b)的厚度为约 0. 51英寸；而内芯/外芯子组件的总直径为约1. 53英寸。
[0104] 芯层的比重（密度）。由于对应芯层的比重(密度）影响球的转动惯量（MOI)，所 以其为重要的性质。在一个优选的实施方案中，内芯层具有相对低的比重（"SGrt"）。例 如，内芯层可具有的比重范围的下限为约0. 20或0. 34或0. 28或0. 30或0. 34或0. 35或 0. 40 或 0. 42 或 0. 44 或 0. 50 或 0. 53 或 0. 57 或 0. 60 或 0. 62 或 0. 65 或 0. 70 或 0. 75 或 0. 77 或 0. 80g/cc，上限为约 0. 82 或 0. 85 或 0. 88 或 0. 90 或 0. 95 或 1. 00 或 1. 10 或 1. 15 或1. 18或1.25g/cc。在一个特别优选的方案中，内芯具有的比重为约0. 50g/cc。同样，如 下文所讨论的，内芯的比重可以在内芯结构的不同特殊点上变化。即，内芯中可存在比重梯 度。例如，在一个优选的方案中，内芯的几何中心具有的密度为约0. 25-约0. 75g/cc ;而内 芯的外层具有的密度为约〇. 75-约I. 35g/cc。术语，"内芯层的比重"（"SGrt "）通常指外 芯层上任意点处测量的外芯层的比重。
[0105] 同时，外芯层优选具有相对高的比重（SG#)。因此，内芯层的比重（SGrt)优选低于 外芯层（SG#)的比重。术语，"外芯层的比重"（"SG#"）通常指外芯层上任意点处测量的 外芯层的比重。外芯层上不同的特殊点处的比重值可以不同。即，在外芯层比重梯度类似 于内芯中的梯度。例如，外芯层可具有的比重范围具有的下限为约0. 60或0. 64或0. 66或 0. 70 或 0. 72 或 0. 75 或 0. 78 或 0. 80 或 0. 82 或 0. 85 或 0. 88 或 0. 90g/cc，上限为约 0. 95 或 1. 00 或 1. 05 或 1. 10 或 1. 14 或 1. 20 或 1. 25 或 1. 30 或 1. 36 或 1. 40 或 1. 42 或 1. 48 或1. 50或1. 60或1. 66或1. 701. 75或2. 00g/cc。在一个特别优选的方案中，内芯具有的 比重约为L 〇5g/cc。
[0106] 通常，一件物体每部分的比重影响该物体的转动惯量（MOI)。球（或其它物体）围 绕已知轴的转动惯量通常指的是改变该球围绕该轴角运动的难易程度。如果球的质量集中 到其中心，需要较小的力来改变其转动速度，且球具有较低的转动惯量。在这样的球中，中 心部件（即，内芯）具有比外部部件（即，外芯层）更高的比重。在这样的球中，大多数质量 位于球的转动轴附近，因而需要较小的力来产生旋转。因此，球在被击打后离开球杆面时， 该球通常具有高的旋转速率。由于高旋转速率，业余高尔夫球手将很难控制球或以相对直 线击打球。此类高旋转球一般侧旋，使得当高尔夫球手钩球或切球时，可能偏转球路并落在 临近的球道上。
[0107] 相反地，如果球的质量沿着外表面集中，需要更多的力量改变其旋转速率，并且球 具有相对高的转动惯量。在这样的球中，中心部件（即，内芯）具有比外部部件（即，外芯 层）更低的比重。即，在这样的球中，大多数质量远离球的转动轴，因而需要更多的力来产 生旋转。因此，球被击打后球离开球杆面时通常具有低的旋转速率。由于低旋转速率，业余 高尔夫球手将很容易控制球或以相对直线击打球。球易于更长距离运动，对于启动器射出 球座特别重要。
[0108] 如Sullivan的美国专利6, 494, 795和Ladd等人的美国专利7, 651，415中所描述 的，CRC标准数学用表，第24版，1976在20 (以下简称CRC)中给出了任意直径的球的转动 惯量的公式。本发明中，最终的高尔夫球优选具有转动惯量为约55. 0g. /cm2-约95. Og. / cm2,优选约62. 0g. /cm2-约92. 0g. /cm2。在以下实施例中提供具有所述转动惯量的最终的 高尔夫球样品。
[0109] 本文使用的术语"比重"具有其普通和习惯的含义，即物质的密度与4°C下水的密 度之比，且在该温度下水的密度为lg/cm 3。
[oho] 本发明的高尔夫球优选具有高转动惯量并且转动相对较低而距离长。当球杆面击 球时，球易于长距离运动并较少侧旋。如上所述的芯结构（其中内芯由发泡组合物制成，周 围的外芯优选由热固性橡胶组合物制成，外芯的比重大于内芯的比重【SG^ >SG%】）使得 球具有相对低的旋转和远距离的特性。此外，如下文进一步讨论的，内覆盖层的比重优选大 于外芯的比重（SG rtftss >SG4E)。因此，球的大部分质量远离球的中心（旋转轴）并且这 样有助于实现甚至更低的旋转速率和更远距离的特性。发泡芯和形成的球也具有相对高的 弹力，使得当球杆击打球时，球可以具有相对高的速率并移动较远的距离。
[0111] 本发明的内发泡芯优选具有回弹系数（COR)为约0. 300或更大；更优选约0. 400 或更大，和甚至更优选约〇. 450或更大。包含本发明的双层芯结构和至少一层覆盖层的球 具有的COR约0. 700或更大，更优选约0. 730或更大，甚至更优选约0. 750-0. 810或更大。
[0112] USGA已经规定了高尔夫球的最大重量为45. 93克（1. 62盎司）。对于USGA规定 外的使用，高尔夫球可以更沉。在一个优选的实施方案中，多层芯的重量在约28克-约42 克的范围内。同样，根据本发明制造的高尔夫球可以为任意大小，虽然USGA要求用于比赛 的高尔夫球具有直径至少为1.68英寸。对于美国高尔夫协会（USGA)规定外的使用，高尔 夫球可以更小。一般地，根据USGA的要求生产的高尔夫球的直径在约1. 68英寸至1. 80英 寸的范围内。如下面进一步讨论的，高尔夫球包含了多层的覆盖层，并且还可以包含中间 (包装）层，因而必须考虑这些层的厚度水平。因此，通常双层芯结构一般外直径的范围的 下限约为1. 〇〇或1. 20或1. 30或1. 40英寸，而上限约为1. 58或1. 60或1. 62或1. 66英 寸，以及更优选地，在约1. 3英寸至1. 65英寸的范围内。在一个实施方案中，芯的子组件的 直径在约1.45英寸至约1.62英寸范围内。而套层（任选）和覆盖层提供了球的直径为至 少1. 68英寸以符合USGA的规定。
[0113] 芯层的硬度。芯的子组件(内芯和外芯层）的硬度是重要的性能。通常相对高硬 度值的芯具有更高的压缩性且容易具有良好的耐用性和弹力。然而，某些高压缩性球是硬 的，这可能对发射控制和位置不利。因此，需要获得芯体子组件中硬度的最优平衡。
[0114] 在一个优选的高尔夫球中，内芯（中心）具有"正"硬度梯度（也就是说，内芯的 外表面比其几何中心更硬）；且外芯层具有"正"硬度梯度（也就是说，外芯层的外表面比 外芯层的内表面更硬）。在内芯和外芯层每层具有"正"硬度梯度的情况下，外芯层的外表 面的硬度优选大于内芯层的几何中心的硬度。在一个优选方案中，内芯的正硬度梯度为约 2邵氏C-约40邵氏C单位，且甚至更优选为约10邵氏C单位-约25邵氏C单位；同时外 芯的正硬度梯度为约2邵氏C-约20邵氏C，且甚至更优选为约3邵氏C-约10邵氏C。
[0115] 在一个替代的方案中，内芯可以具有正硬度梯度；外芯层可以具有"零"硬度梯度 (也就是说，外芯层的外表面的硬度值和外芯层的