(57)【要約】      （修正有）【課題】高弾力性であり良好なスピン制御特性を有するゴルフボールの提供。【解決手段】多層コア構造を含有するマルチピースゴルフボールが提供される。コア構造は、比較的大きな比重を伴い、小さく、重い内側コア（センタ）１４ａと、中間コア層１４ｂと、包囲する外側コア層１４ｃとを含む。コア構造の各層は異なる硬度勾配をもって良い。内側コア（センタ）１４ａは、銅、スチール、真鍮、タングステン、チタン、アルミニウム、およびこれらの合金のような金属材料を有する。中間コア層１４ｂおよび外側コア層１４ｃは熱硬化性および／または熱可塑性組成物から形成されて良い。中間コア層１４ｂは、好ましくは、ポリブタジエンゴムのような第１の熱硬化性組成物から形成され、外側コア層１４ｃは、好ましくは、第２の熱硬化性組成物から形成される。【選択図】図１
2014110940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層コアであって、
ｉ）金属材料を有する内側コアであって、直径、比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）、およびセンタ硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチであり、Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅがＨｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌより大きく正の硬度勾配をなす、上記内側コア；
ｉｉ）熱硬化性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さ、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣがおよびＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣより大きく正の硬度勾配をなす、上記中間コア層；および、
ｉｉｉ）熱硬化性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４０から８５ショアＣであり、Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４２から８７ショアＣであり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣはＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣと同一またはこれより小さくゼロまたは負の硬度勾配をなし、ＳＧｉｎｎｅｒはＳＧｏｕｔｅｒより大きく、上記外側コア層の体積が上記内側コアおよび中間コア層のそれぞれの体積より大きい、上記外側コア層を含む、上記多層コアと、
上記多層コアの回りに配された少なくとも１つの層を具備するカバーとを有することを特徴とするゴルフボール。
【請求項２】
多層コアであって、
ｉ）金属材料を有する内側コアであって、直径、比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）、およびセンタ硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチであり、Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅがＨｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌより大きく正の硬度勾配をなす、上記内側コア；
ｉｉ）熱硬化性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さ、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣがおよびＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣより大きく正の硬度勾配をなす、上記中間コア層；および、
ｉｉｉ）熱可塑性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４０から８５ショアＣであり、Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４２から８７ショアＣであり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣはＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣと同一またはこれより小さくゼロまたは負の硬度勾配をなし、ＳＧｉｎｎｅｒはＳＧｏｕｔｅｒより大きく、上記外側コア層の体積が上記内側コアおよび中間コア層のそれぞれの体積より大きい、上記外側コア層を含む、上記多層コアと、
上記多層コアの回りに配された少なくとも１つの層を具備するカバーとを有することを特徴とするゴルフボール。
【請求項３】
多層コアであって、
ｉ）金属材料を有する内側コアであって、直径、比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）、およびセンタ硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチであり、Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅがＨｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌより大きく正の硬度勾配をなす、上記内側コア；
ｉｉ）熱可塑性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さ、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣがおよびＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣより大きく正の硬度勾配をなす、上記中間コア層；および、
ｉｉｉ）熱硬化性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４０から８５ショアＣであり、Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４２から８７ショアＣであり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣはＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣと同一またはこれより小さくゼロまたは負の硬度勾配をなし、ＳＧｉｎｎｅｒはＳＧｏｕｔｅｒより大きく、上記外側コア層の体積が上記内側コアおよび中間コア層のそれぞれの体積より大きい、上記外側コア層を含む、上記多層コアと、
上記多層コアの回りに配された少なくとも１つの層を具備するカバーとを有することを特徴とするゴルフボール。
【請求項４】
多層コアであって、
ｉ）金属材料を有する内側コアであって、直径、比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）、およびセンタ硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチであり、Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅがＨｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌより大きく正の硬度勾配をなす、上記内側コア；
ｉｉ）第１の熱可塑性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さ、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣがおよびＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣより大きく正の硬度勾配をなす、上記中間コア層；および、
ｉｉｉ）第２の熱可塑性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）、外側表面硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）、および内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲であり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４０から８５ショアＣであり、Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣは４２から８７ショアＣであり、Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣはＨｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣと同一またはこれより小さくゼロまたは負の硬度勾配をなし、ＳＧｉｎｎｅｒはＳＧｏｕｔｅｒより大きく、上記外側コア層の体積が上記内側コアおよび中間コア層のそれぞれの体積より大きい、上記外側コア層を含む、上記多層コアと、
上記多層コアの回りに配された少なくとも１つの層を具備するカバーとを有することを特徴とするゴルフボール。
【請求項５】
上記内側コアの上記金属材料は、銅、スチール、真鍮、タングステン、チタン、アルミニウム、マンガン、モリブデン、コバルト、ニッケル、鉄、錫、亜鉛、バリウム、ビスマス、青銅、銀、金、およびプラチナ、ならびにこれらの合金および組み合わせからなるグループから選択された金属である請求項１〜４のいずれかに記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、全般的には、３層のソリッドコアと少なくとも１層のカバーとを具備する、マルチピースのゴルフボールに関する。ボールは、小さくて重い内側コア（センタ）、中間コア層、および包囲外側層を具備する多層コアを含む。内側コアは金属を含む。これらコア層は異なる硬度勾配および比重の値を伴って、高弾力性およびスピン制御特性を有する慣性ボールを実現する。
【関連技術の簡単な検討】
【０００２】
ソリッド内側コアがカバーにより防護されているマルチピースのソリッドゴルフボールは、趣味で行っている、またはプロとしてのゴルファーに今日では使用されている。ゴルフボールは単一層または多数層のコアを有してよい。通常では、コア層は、弾力性が大きな天然または合成ゴム材料、例えば、スチレンブタジエン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、または高度に中和されたエチレン酸コポリマー（ＨＮＰ）から製造される。カバーは単一または多層であり、耐久性の高い材料、例えば、ＨＮＰ、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、またはポリ尿素から製造される。ゴルフボール製造業者は、異なったボール構造（例えばスリーピース、フォーピース、およびファイブピースのボール）を採用して特別な属性や特徴をボールに付与する。
【０００３】
コアはゴルフボールの弾力性の主たる源泉であり、しばしば、ボールの「エンジン」と呼ばれる。ゴルフボール（またはゴルフボール部品、とくにコア）の弾力性または反発係数（「ＣＯＲ」）は、ボールを空気砲から堅固な板に発射したときの初期入手速度に対するボール跳ね返り速度の比を意味する。ゴルフボールのＣＯＲはゼロと１との間の小数で記述される。ゴルフボールのＣＯＲは初期速度が異なると異なるＣＯＲ値となることがある。合衆国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）は、ボールの初速度に制限を設定し、このため、ゴルフボール製造業者の１つの目標はこれらの条件下でＣＯＲを最大化させることである。反発力が大きいボール（またはコア）は比較的大きなＣＯＲ値を有する。そのようなゴルフボールは、より小さなＣＯＲ値のボールと異なって、クラブで打撃したときに、より速く反発し、より多くの総エネルギーを保持し、より長い飛行距離をもたらす。ボールの弾力性およびＣＯＲの特性は長い距離のショットにとくに重要である。例えば、大きな弾力性およびＣＯＲ値を具備するボールは、ドライバクラブでティーから打ったときにより長い距離だけ移動する傾向がある。ボールのスピンレートも重要な特性である。大きなスピンレートのボールはアイアンやウエッジクラブによる比較的短い距離のショットにとりわけ望ましい。プロまたは充分に熟練したアマチュアのゴルファーはそのようなボールにより容易にバックスピンを付与することができる。ボールに適切な量のスピンおよびタッチを付与することにより、ゴルファーはショットの精度および制止をより良好に制御できる。これはグリーン近くのアプローチショットにとくに重要であり、スコア成績を改善するのに役立つ。
【０００４】
長年にわたり、ゴルフボール製造業者は、ゴルフボールの多数の層の間で密度すなわち比重を統制してスピンレートを制御することを目指していた。一般的には、ゴルフボールの総重量は合衆国ゴルフ協会（「ＵＳＧＡ」）が設定した重量制限に適合しなくてはならない。ゴルフボールの総重量は制御されるけれども、ボール内の重量の分布は可変できる。ゴルフボールの重量すなわち質量をボールの中心に向けて再分散させ、またはボールの外側表面に向けて再分散させてボールの飛行およびスピン特性を変化させることができる。
【０００５】
例えば、重量をゴルフボールの中心にシフトさせてスピンを増大させることができ、これは米国特許第４，６２５，９６４号（Ｙａｍａｄａ）に記載されている。'９６４特許では、コア組成物は、好ましくは、１００重量部のポリブタジエンゴム；１０から５０重量部の亜鉛アクリレートまたは亜鉛メタクリレート；１０から１５０重量部の酸化亜鉛；および１から５重量部の架橋剤または硬化剤としての過酸化物を含む。内側コアの比重は、ボールのスピンレートを糸巻ボールと同等にするために少なくとも１．５０である。ボールは、さらに、カバーと、コアおよびカバーの間に配される中間層を含み、中間層の比重はコアより小さい。
【０００６】
米国特許第５，０４８，８３８号（Ｃｈｉｋａｒａｉｓｈｉ、その他）はツーピースソリッドコアおよびカバーを含むスリーピースゴルフボールを開示している。内側コアの径は１５〜２５ｍｍの範囲で、その重量は２〜１４グラムで、その比重は１．２〜４．０であり、硬度は５５〜８０ＪＩＳＣである。外側コア層の比重は内側コアの比重より０．１〜３．０だけ小さい。内側および外側コア層はゴム組成物から製造される。
【０００７】
米国特許第５，１０４，１２６号（Ｇｅｎｔｉｌｕｏｍｏ）は、鋼、鉛、真鍮、亜鉛、銅、および充填エラストマーから製造された高密度の内側コアを具備するスリーピースボールを開示し、ここでは、コアの比重は少なくとも１．２５である。内側コアは低密度のシンタクチックフォーム組成物により包囲され、この構造体はアイオノマーのカバーにより包囲される。
【０００８】
米国特許第５，４８２，２８５号（Ｙａｂｕｋｉ、その他）は内側コアおよび外側コアを具備しアイオノマーのカバーで包囲されるスリーピースゴルフボールを開示している。外側コアの比重は削減されて０．２〜１．０の範囲に収まるようになっている。内側コアの比重は、内側／外側コアの総重量が３２．０〜３９．０ｇの範囲に収まるように調整される。
【０００９】
米国特許第６，２７７，９３４号（ＮｅｓｂｉｔｔおよびＢｉｎｅｔｔｅ）は、比重が約１．５から約１９．４の球体金属コア要素と、当該球体金属コア要素の回りに配された外側コア層とを含み、コア層の比重が１．２未満の非糸巻のマルチピースゴルフボールを開示している。金属コアは、好ましくは、スチール、チタン、真鍮、鉛、タングステン、モリブデン、銅、ニッケル、鉄およびこれらの組み合わせから選択された金属を含む。金属粉末を含むポリブタジエンゴム組成物を利用してコアを形成して良い。コア組立体の反発係数は好ましくは少なくとも０．７３０である。
【００１０】
米国特許第６，４９４，７９５号（Ｓｕｌｌｉｖａｎ）は、比重が１．８より大きい内側コアを有するゴルフボールを開示し、この内側コアは第１のマントルに包囲され被覆される。第１のマントルの一部は、比重が０．９未満の低比重層を有する。コアは、高密度金属、またはポリマーバインダで被覆された金属粉末から制動して良い。高密度金属、例えば、スチール、タングステン、鉛、真鍮、青銅、銅、ニッケル、モリブデン、または合金を利用してよい。内側コアを包囲するマントル層は熱硬化性または熱可塑性材料、例えば、エポキシ、ウレタン、ポリエステル、ポリウレタン、またはポリ尿素から製造して良い。
【００１１】
米国特許第６，６９２，３８０号（Ｓｕｌｌｉｖａｎ）は、比重が少なくとも３で、直径が約０．４０〜約０．６０インチで、好ましくは、ポリウレタン、ポリ尿素、またはこれらのブレンドを有する内側コアを具備するゴルフボールを開示している。外側コアは好ましくはポリブタジエンゴムから製造されて良い。組成物の比重は、フィラー、例えば、金属粉末、金属合金粉末、金属酸化物、金属ステアリン酸塩、粒子、および炭素質材料を添加して調整して良い。
【００１２】
米国特許第６，９８６，７１７号（ＭｏｒｇａｎおよびＪｏｎｅｓ）は、柔らかく、欄力正のある、好ましくはポリブタジエンゴムから製造されるシェルにカプセル化された高比重中央球体を含むゴルフボールを開示している。このシェルはそののち糸で巻き込まれ、これは好ましくは弾性を伴って糸巻コアを形成する。この糸巻コアは、その後カバー材料、例えば、バラタ、ガッタパーチャ、アイオノマーまたはアイオノマーブレンド、ポリウレタン、ポリ尿素をベースにした組成物、およびエポキシをベースにした組成物によって被覆される。この球体は金属粉末と、熱硬化性または熱可塑性バインダ材料と空製造される。金属、例えば、タングステン、スチール、真鍮、チタン、鉛、亜鉛、銅、ビスマス、ニッケル、モリブデン、鉄、青銅、コバルト、銀、プラチナ、および金を利用できる。好ましくは金属球体の比重は少なくとも６．０であり、その直径は０．５インチより小さい。
【００１３】
いくつかの慣用的な多層コア構造は一般的には高弾力性のゴルフボールを実現する上で有効であるけれども、ゴルフボールにおいて改善されたコア構造に対して依然として要望がある。具体的には、選択的な比重および重量密度）を伴ってボールに良好な飛行距離とともにスピン制御性を付与できるようにする多層コア構造が望まれる。この発明はそのような特性とともに他の有益な特徴、利点を伴うコア構造およびゴルフボールを提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第４，６２５，９６４号明細書
【特許文献２】米国特許第５，０４８，８３８号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１０４，１２６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，４８２，２８５号明細書
【特許文献５】米国特許第６，２７７，９３４号明細書
【特許文献６】米国特許第６，４９４，７９５号明細書
【特許文献１】米国特許第６，６９２，３８０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９８６，７１７号明細書
【発明の開示】
【００１５】
この発明は３層を具備するソリッドコアおよび少なくとも１層を具備するカバーを有するマルチピースゴルフボールを提供する。このゴルフボールは種々の構造を伴って良い。例えば、１つのバージョンでは、多層コアは、ｉ）金属材料を有する内側コア（センタ）であって、直径、および比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチである上記内側コア；ｉｉ）第１の熱硬化性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さおよび比重（ＳＧｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲である上記中間コア層；および、ｉｉｉ）第２の熱硬化性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、および比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲である上記外側コア層を含む。第１および第２の熱硬化性樹脂は同一でも異なっても良い。
【００１６】
他のバージョンでは、多層コアは、ｉ）金属材料を有する内側コア（センタ）であって、直径、および比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチである上記内側コア；ｉｉ）熱硬化性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さおよび比重（ＳＧｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲である上記中間コア層；および、ｉｉｉ）熱可塑性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、および比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲である上記外側コア層を含む。
【００１７】
第３のバージョンでは、多層コアは、ｉ）金属材料を有する内側コア（センタ）であって、直径、および比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチである上記内側コア；ｉｉ）熱可塑性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さおよび比重（ＳＧｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲である上記中間コア層；および、ｉｉｉ）熱硬化性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、および比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲である上記外側コア層を含む。
【００１８】
第４のバージョンでは、多層コアは、ｉ）金属材料を有する内側コア（センタ）であって、直径、および比重（ＳＧｉｎｎｅｒ）を伴い、その直径が約０．１００から約１．１００インチである上記内側コア；ｉｉ）第１の熱可塑性材料を有する中間コア層であって、上記内側コアの回りに配され、厚さおよび比重（ＳＧｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）を伴い、上記厚さが約０．０５０から約０．４００インチの範囲である上記中間コア層；および、ｉｉｉ）第２の熱可塑性材料を有する外側コア層であって、上記中間コア層の回りに配され、厚さ、および比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）を伴い、上記厚さが約０．２００から約０．７５０インチの範囲である上記外側コア層を含む。第１および第２の熱可塑性樹脂は同一でも異なっても良い。
【００１９】
好ましくは、実施例の各々において、ＳＧｉｎｎｅｒはＳＧｏｕｔｅｒおよびＳＧｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅより大きく、外側コア層の体積は、内側コアの体積、および中間コア層の体積より大きい。
【００２０】
コア層は異なる硬度勾配を伴って良い。例えば、各コア層が正、ゼロ、または負の硬度勾配を伴って良い。１実施例において、内側コアは正の硬度勾配を伴い、中間コア層は正の硬度勾配を伴い、外側コア層はゼロまたは負の硬度勾配を伴う。第２の実施例において、コア層の各々は正の硬度勾配を伴う。さらに他の実施例において、内側コアがゼロまたは負の硬度勾配を伴い、中間コア層は正の硬度勾配を伴い、外側コア層はゼロまたは負の硬度勾配を伴う。代替的な実施例において、内側および中間コア層の各々はゼロまたは負の硬度勾配を伴い、他方、外側コア層は正の硬度勾配を伴う。さらに他の実施例において、内側コアが正の硬度勾配を伴い、他方、中間および外側コア層の各々がゼロまたは負の硬度勾配を伴う。
【００２１】
内側コア用の適切な金属材料は、これに限定されないが、銅、スチール、真鍮、チタン、アルミニウム、マンガン、モリブデン、コバルト、ニッケル、鉄、錫、亜鉛、バリウム、ビスマス、青銅、銀、金、およびプラチナ、ならびにこれらの合金および組み合わせを含む。
【００２２】
コア層（中間および外側）用の適切な熱硬化性材料は、これに限定されないが、中間および外側層が各々熱硬化性材料を有する場合、ポリブタジエン、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエンゴム、ポリアルケナマー、ブチルゴム、ホロブチルゴム、ポリスチレンエラストマー、イソブチレンおよびｐ−アルキルスチレンのコポリマー、イソブチレンおよびｐ−アルキルスチレンのハロゲン化コポリマー、アクリルニトリルによるブタジエンのコポリマー、ポリクロロプレン、アルキルアクリレートゴム、塩化イソプレンゴム、アクリロニトリル塩化イソプレンゴム、およびこれらの混合物からなるグループから選択される熱硬化性ゴム材料を含む。
【００２３】
コア層（中間および外側）用の適切な熱可塑性材料は、これに限定されないが、エチレン酸コポリマーアイオノマー；ポリエステル；ポリアミド；ポリアミド−エーテル、ポリアミド−エステル；ポリウレタン、ポリ尿素；フルオロポリマー；ポリスチレン；ポリプロピレン；ポリエチレン；ポリビニルクロライド；ポリビニルアセテート；ポリカーボネート；ポリビニルアルコール；ポリエーテル；ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド；およびこれらの混合物からなるグループから選択される材料を含む。
【００２４】
この発明を特徴付ける新規な特徴は添付の特許請求の範囲に示される。ただし、この発明の好ましい実施例は、他の目的および付随的な効果とともに、添付の図面と関連する以下の詳細な説明を参照して最も良く理解される。図面は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明に従って製造された、多層コアを具備するフォーピースのゴルフボールの断面図である。
【図２】この発明に従って製造された、多層コアを具備するファイブピースのゴルフボールの断面図である。
【発明の詳細な説明】
【００２６】
［ゴルフボール構造］
種々の構造を具備するゴルフボールがこの発明に従って製造されて良い。例えば、フォーピース、ファイブピースおよびシックスピース構造で単一または多層カバーを伴うゴルフボールが製造されて良い。用語「層」は、ここで使用されるように、一般的には、ゴルフボールの任意の球状部分を意味する。より具体的には、１つのバーションにおいて、多層コアおよび１つのカバーを具備するスリーピースゴルフボールが製造される。多層コアは、内側コア（センタ）と包囲する中間および外側コア層とを含む。他のバージョンにおいて、多層コアと、デュアルカバー（内側カバーおよび外側カバー層）を有するファイブピースゴルフボールが製造される。さらに他の構造においては、多層コア；１つのケーシング層；およびカバー層（１または複数）を具備するシックスピースのゴルフボールが製造されて良い。ここで使用されるように、用語「ケーシング層」は多層コア組立体とカバーとの間に配されるボール層を意味する。ケーシング層はマントルまたは中間層とも呼ばれて良い。種々の層の直径および厚さは、その特性、例えば硬度および圧縮と同様に、構造、およびゴルフボールの所望の競技性能特性に応じて変化して良い。
【００２７】
図１を参照すると、この発明に従って製造できるゴルフボールの１つのバージョンが全体的に符号（１２）によって示される。ボール（１２）は、内側コア（センタ）（１４ａ）、中間コア層（１４ｂ）、および外側コア層（１４ｃ）を具備する多層コア（１４）を含み、これは単一層カバー（１６）により包囲される。内側コア（１４ａ）は、その体積が比較的小さく、好ましくは、その直径は、約０．１００から約０１．１００インチの範囲内である。例えば、内側コア（１４ａ）の直径は約０．１００から約０．５００インチの範囲内で良い。他の実施例において、内側コア（１４ａ）の直径は約０．３００から約０．８００インチの範囲内で良い。より具体的には、内側コアの直径は好ましくは、下限が約０．１０、または０．１２、または０．１５、または０．２５、または０．３０、または０．３５、または０．４５、または０．５５インチで、上限は約０．６０、または０．６５、または０．７０、または０．７５、または０．８０、または０．９０、または１．００、または１．１０インチの範囲である。他方、中間層（１４ｂ）の厚さは、好ましくは、約０．０５０から約０．４００インチの範囲内である。より具体的には、中間コア層の厚さは、下限が約０．０５０、または０．０６０、または０．０７０、または０．０７５、または０．０８０インチで、上限が約０．０９０、または０．１００、または０．１３０、または０．２００、または０．２５０、または０．３００、または４００インチの範囲である。最後に、外側コア層（１４ｃ）の厚さは好ましくは約０．２００から約０．７５０インチの範囲であり、より好ましくは、約０．４００から約０．６００インチの範囲である。１実施例において、厚さの下限は、約０．２００、または０．２５０、または０．３００、または０．３４０、または０．４００インチであり、厚さの上限は、約０．５００、または０．５５０、または０．６００、または０．６５０、または０．７００、または０．７５０インチである。図２を参照すると、他のバージョンでは、ゴルフボール（１８）は、内側コア（センタ）（２０ａ）、中間コア層（２０ｂ）および外側コア層（２０ｃ）を具備する多層コア（２０）を含む。多層コアは多層カバー（２２）により包囲され、これは内側カバー層（２２ａ）及び外側および外側カバー層（２２ｂ）を具備する。
【００２８】
この発明に従って製造されるゴルフボールは任意の寸法で良いけれども、ＵＳＧＡは競技用のゴルフボールの直径が少なくとも１．６８インチであることを要求する。合衆国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）の規則に従わない競技については、ゴルフボールの寸法はより小さくても良い。通常、ゴルフボールはＵＳＧＡ要件に従って製造され、その直径は約１．６８から約１．８０インチである。以下にさらに検討するように、ゴルフボールはカバー（多層であって良い）を含み、これに加えて、中間（ケーシング）層を含んで良く、これらの層の厚さレベルも考慮しなければならない。したがって、一般的には、多層コア構造（１４）の全体直径は、下限が約１．００、または１．２０、または１．３０、または１．４０インチで、上限が約１．５８、または１．６０、または１．６２、または１．６４インチの範囲であり、より好ましくは約１．３から１．６５インチの範囲である。１実施例において、コア組立体（１４）の直径は約１．４５から約１．６２インチの範囲である。
【００２９】
以下にさらに検討されるように、種々の組成物を用いてこの発明のゴルフボールのデュアルコア構造を製造して良い。ゴルフボールはコア層の重量を調整するために比重フィラーを必要なだけ含んで良い。内側コア（センタ）の比重は下限が約１．１８、または１．５０、または１．６０、または１．８０、または２．００、または２．５０ｇ／ｃｃで、上限が約３．００、または３．５０、または４．００、または４．２５、または５．００、または５．５０、または５．８０、または６．００、または６．２５、または７．００ｇ／ｃｃの範囲である。好ましい実施例では、内側コアの比重は約１．６０から約６．２５ｇ／ｃｃ、より好ましくは、約１．８０から約５．００ｇ／ｃｃである。他方、外側コア層（１４ｃ）の比重は、好ましくは、比較的小さく。中間コア層（１４ｂ）の比重は、好ましくは、下限が約０．４０、または０．６０、または０．８０、または１．００、または１．２０、または１．３０、または１．６０、または２．００、または２．２０で、上限が約２．８０、または２．９０、または３．００、または３．４０、または３．８０、または４．００、または４．１０、または４．４０、または４．９０ｇ／ｃｃの範囲である。好ましくは、内側コア（１４ａ）の比重は外側コア層（１４ｃ）の比重より大きい。１実施例において、内側コア層（１４ａ）の比重は６．００ｇ／ｃｃより大きく、外側コア層（１４ｃ）の比重は５．００ｇ／ｃｃより小さい。また、内側および中間コア層は同一の比重レベルを伴って良い。他のバージョンにおいて、内側コアの比重は中間コア層の比重より大きい。代替的には内側コアの比重は中間コア層の比重より小さい。異なるコア層（１４ａ、１４ｂ、および１４ｃ）を製造するために使用する組成物は、所望の比重レベルを実現するために種々の量だけ種々のフィラーを含んでよい。また、この組成物中に使用されるフィラーの量は、ゴルフボールの重量がＵＳＧＡ規則の設定している制限を超えないように調整される。ＵＳＧＡは４５．９３ｇ（１．６２オンス）の最大重量を確立している。ＵＳＧＡ規則からはずれた競技では、ゴルフボールはより重くて良い。１つの好ましい実施例において、多層コアの重量は約２８から約３８ｇの範囲である。
【００３０】
［コア構造］
先に検討したように、コアは好ましくは内側コア、中間コア層、および外側コア層を有する多層構造を具備する。中間コア層は内側コアの回りに配され、外側コア層は中間コア層を包囲する。コア組立体（内側コア、中間コア層、および外側コア層）の硬度は重要な特性である。一般的には、比較的大きな硬度値のコアは大きな圧縮を伴い、良好な耐久性および弾力性を有する傾向がある。しかしながら、いくつかの高圧縮ボールは堅固であり、これによりショット制御に不利益な効果を与える。例えば、これらのより硬いボールのいくつかは、低スピンレートをもたらし、ボールの制御をより困難にする。この点は、グリーの近くでのアプローチショットを行うときにとくに問題になりがちである。このため、コア組立体における最適なバランスを実現することが必要とされる。
【００３１】
１つの好ましい実施例において、内側コア（センタ）は「正」の硬度勾配（すなわち、内側コアの外側表面は幾何中心より硬い）を伴い、中間コア層は「正」の硬度勾配（すなわち、中間コアの外側表面は中間コア層の内側表面より硬い）を伴い、外側コア層は「正」の硬度勾配（すなわち、外側コア層の外側表面は外側コア層の内側表面より硬い）を伴う。内側コア、中間コア層、および外側コア層のそれぞれが「正」の硬度勾配を伴う場合、外側コア層の外側表面は好ましくは内側コア（センタ）の材料硬度より大きい。１つの好ましいバージョンにおいて、内側コアの正の硬度勾配は約２から約４０ショアＣ単位の範囲であり、より好ましくは約１０から約２５ショアＣ単位の範囲であり、他方、中間コアの正の硬度勾配は約１から約５ショアＣの範囲であり、外側コアの正の硬度勾配は約２から約２０ショアＣの範囲であり、より好ましくは約３から約１０ショアＣの範囲である。
【００３２】
代替的なバージョンでは、内側コアが正の硬度勾配を伴い、中間コア層が「ゼロ」の硬度勾配（すなわち、中間コア層の外側表面の硬度値と中間コア層の内側表面の硬度値とが実質的に同一である）、または「負」の硬度勾配（すなわち中間コア層の外側表面が中間コア層の内側表面より柔らかい）を伴い、さらに、外側コア層が「ゼロ」の硬度勾配（すなわち、外側コア層の外側表面の硬度値と外側コア層の内側表面の硬度値とが実質的に同一である）、または「負」の硬度勾配（すなわち外側コア層の外側表面が外側コア層の内側表面より柔らかい）を伴う。例えば、１例において、内側コアは正の硬度勾配を有し、中間コア層はゼロの硬度勾配を有し、外側コア層が約２から約２５ショアＣの範囲の負の硬度勾配を有する。
【００３３】
他のバージョンにおいて、内側コア（センタ）がゼロまたは負の硬度勾配を有し、他方、中間コア層が正の硬度勾配を有し、外側コア層がゼロまたは負の硬度勾配を有する。さらに他の実施例において、内側コアおよび中間コア層の双方が正の硬度勾配を有し（より好ましくは約２から約４０ショアＣ）、他方、外側コア層がゼロまたは負の硬度勾配を有する。
【００３４】
全般的には、硬度勾配は、米国特許第７，５３７，５２９号、および同第７，４１０，４２９号（ともにＢｕｌｐｅｔｔ、その他）に、さらに説明され、その内容は参照してここに組み入れる。内側コア、中間コア層、および外側コア層のならびにゴルフボールの他の層の硬度を測定し、また種々の層の硬度勾配を決定する方法は以下に詳細に説明される。コア層は、内側コアの外側表面（または外側コア層の外側表面）、および、内側コアの中心（または内側コア層の内側表面）へと内側に径方向に向かうところでなされた硬度測定値により定義される、正、負、またはゼロの硬度勾配を伴う。これらの測定は典型的には以下のテスト方法で説明されるように２−ｍｍの増分でなされる。一般的には測定対象の部品の最も内側の部分（例えば、内側コアの中心、または中間あるいは外側コア層の内側表面）の硬度値を、束帯対象部品の外側表面（例えば、内側コアの外側表面または中間あるいは外側コア層の外側表面）の硬度値から差し引いて決定される。
【００３５】
正の硬度勾配
例えば、内側コアの外側表面の硬度値が内側コアの幾何中心の硬度値より大きい（すなわち内側コアはその中心より大きな表面硬度を伴う）場合には、硬度勾配は「正」とみなされる（大きな数から小さな数を引くと正の数と等しくなる）。例えば、内側コアの外側表面が６７ショアＣの硬度を伴い、内側コアの中心が６０ショアＣの硬度を伴うと、内側コアは７の正の硬度勾配を有する。同様に、中間（または外側）コア層の外側表面が中間（または外側）コア層の内側表面よりそれぞれ大きな硬度値を有する場合には、所与の中間（および／または外側）コア層は正の硬度勾配を有すると考えられる。
【００３６】
負の硬度勾配
他方、内側コアの外側表面の硬度値が内側コアの幾何中心の硬度値より小さい（すなわち内側コアはその中心より柔らかい表面を伴う）場合には、硬度勾配は「負」とみなされる。例えば、内側コアの外側表面が６８ショアＣの硬度を伴い、内側コアの中心が７０ショアＣの硬度を伴うと、内側コアは２の負の硬度勾配を有する。同様に、中間（または外側）コア層の外側表面が中間（または外側）コア層の内側表面より小さい硬度値を有する場合には、所与の中間（および／または外側）コア層は負の硬度勾配を有すると考えられる。
【００３７】
ゼロの硬度勾配
他の例において、内側コアの外側表面の硬度が内側コアの幾何中心の硬度値と実質的に同一である（すなわち内側コアの表面硬度がその中心とほぼ同じである）場合には、硬度勾配は「ゼロ」とみなされる。例えば、内側コアの外側表面および内側コアの中心が各々６５ショアＣの硬度を伴うと、内側コアは７のゼロの硬度勾配を有する。同様に、外側コア層の外側表面がコア層の内側表面とほぼ同じ硬度値を有する場合には、外側コア層はゼロの硬度勾配を有すると考えられる。また、中間コア層の外側表面が中間コア層の内側表面とほぼ同じ硬度値を有する場合には、中間コア層はゼロの硬度勾配を有すると考えられる。
【００３８】
より具体的には、ここで用いられる用語「正の硬度勾配」は正の３ショアＣ以上の硬度勾配を意味し、好ましくは７ショアＣ以上、より好ましくは１０ショアＣ以上、さらに好ましくは２０ショアＣ以上を意味する。ここで用いられる用語「ゼロの硬度勾配」は３ショアＣ未満の硬度勾配を意味し、好ましくは１ショアＣ未満を意味し、ゼロの値、または負の１から負の１０ショアＣの値をとって良い。ここで用いられる用語「負の硬度勾配」は、ゼロ未満の硬度勾配、例えば、負の３、負の５、負の７、負の１０、負の１５、負の２０、または負の２５を意味する。用語「ゼロの硬度勾配」および「負の硬度勾配」はここでは負の１から負の１０の硬度勾配を指すために交換可能に用いられる。
【００３９】
内側コアの幾何中心の硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）は、好ましくは、約２５ショアＤ以上であり、より好ましくは、下限が約２６、または３０、または３４、または３６、または３８、または４２、または４８、または５０、または５２ショアＤで、上限が約５４、または５６、または５８、または６０、または６２Ｄの範囲である。内側コアの中心硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｍａｔｅｒｉａｌ）は、ショアＣ単位で測定すると、好ましくは、下限が、約３８、または４４、または５２、または５８、または６０、または７０、または７４ショアＣであり、上限が、約７６、または７８、または８０、または８４、または８６、または８８、または９０、または９２ショアＣである。内側コアの外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）に関しては、その硬度は、好ましくは、約２５ショアＤ以上であり、より好ましくは、下限が約２６、または３０、または３４、または３６、または３８、または４２、または４８、または５０、または５２ショアＤで、上限が約５４、または５６、または５８、または６０、または６２ショアＤの範囲である。内側コアの外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）は、ショアＣ単位で測定すると、好ましくは、下限が、約３８、または４４、または５２、または５８、または６０、または７０、または７４ショアＣであり、上限が、約７６、または７８、または８０、または８４、または８６、または８８、または９０、または９２ショアＣである。
【００４０】
さて、中間コア層の外側表面の硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）は、好ましくは、約３０ショアＤ以上であり、より好ましくは、下限が約３０、または３５、または４０、または４２、または４４、または４６、または４８、または５０、または５２、または５４、または５６、または５８で、上限が約６０、または６２、または６４、または７０、または７４、または７８、または８０、または８２、または８５、または８７、または８８、または９０ショアＤの範囲である。中間コア層の外側表面の硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）は、ショアＣ単位で測定すると、好ましくは、下限が、約６３、または６５、または６７、または７０、または７３、または７５、または７６、または７８ショアＣであり、上限が、約７８、または８０、または８５、または８７、または８９、または９０、または９２、または９５ショアＣである。他方、中間コア層の内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）は、好ましくは、約２５ショアＤ以上であり、より好ましくは、下限が約２６、または３０、または３４、または３６、または３８、または４２、または４８、または５０、または５２ショアＤで、上限が約５４、または５６、または５８、または６０、または６２ショアＤの範囲である。ショアＣ単位で測定すると、中間コア層の内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）は、好ましくは、下限が、約３８、または４４、または５２、または５８、または６０、または７０、または７４ショアＣであり、上限が、約７６、または７８、または８０、または８４、または８６、または８８、または９０、または９２ショアＣである。
【００４１】
他方、外側コア層の外側表面の硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）は、好ましくは、約４０ショアＤ以上であり、より好ましくは、下限が約４０、または４２、または４４、または４６、または４８、または５０、または５２で、上限が約５４、または５６、または５８、または６０、または６２、または６４、または７０、または７４、または７８、または８０、または８２、または８５、または８７、または８８、または９０ショアＤの範囲である。中間コア層の外側表面の硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）は、ショアＣ単位で測定すると、好ましくは、下限が、約４０、または４２、または４５、または４８、または５０、または５４、または５８、または６０、または６３、または６５、または６７、または７０、または７３、または７６ショアＣであり、上限が、約７８、または８０、または８４、または８５、または８７、または８９、または９０、または９２、または９５ショアＣである。また、外側コア層の内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）は、好ましくは、約４０ショアＤ以上であり、より好ましくは、下限が約４０、または４２、または４４、または４６、または４８、または５０、または５２で、上限が約５４、または５６、または５８、または６０、または６２、または６４、または７０、または７４、または７８、または８０、または８２、または８５、または８７、または８８、または９０ショアＤの範囲である。外側コア層の内側表面硬度（Ｈｉｎｎｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＯＣ）は、ショアＣ単位で測定すると、好ましくは、下限が、約４０、または４４、または４５、または４７、または５０、または５２、または５４、または５５、または５８、または６０、または６３、または６５、または６７、または７０、または７３、または７６ショアＣであり、上限が、約９８、または８０、または８５、または８７、または８９、または９０、または９２、または９５ショアＣである。
【００４２】
１つの好ましい実施例において、中間コア層の外側表面の硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）は、内側コアの外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）より少なくとも３ショアＣ単位だけ小さく、またはより好ましくは少なくとも５ショアＣ単位だけ小さい。
【００４３】
第２の好ましい実施例において、中間コア層の外側表面の硬度（Ｈｏｕｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｏｆ  ＩＣ）は、内側コアの外側表面硬度（Ｈｃｅｎｔｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）より少なくとも３ショアＣ単位だけ大きく、またはより好ましくは少なくとも５ショアＣ単位だけ大きい。
【００４４】
［内側コア組成物］
好ましくは、内側コア組成物は、例えば、銅、スチール、真鍮、タングステン、チタン、アルミニウム、マンガン、モリブデン、コバルト、ニッケル、鉄、鉛、錫、亜鉛、バリウム、ビスマス、青銅、銀、金、およびプラチナ、ならびにこれらの合金および組み合わせのような金属材料を有する。金属材料はポリマーマトリックス中、好ましくは熱硬化性ゴム材料中に分散されて良い。金属材料はポリマーマトリックス中に均一に分散されて実質的に一様な組成物を実現する。金属材料はパリマーマトリックス中に充分にブレンドされて塊や凝集体が形成されないようにする。形成された金属含有組成物を用いて内側コア構造を形成す、これは比較的大きな比重を有し、そのため、以下にさらに検討するように小さな慣性モーメントのボールを実現する。
【００４５】
ポリマーバインダ材料として使用可能な、適切な熱硬化性ゴム材料は、天然および合成ゴムであり、これは、非限定的には、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレンプロピレンゴム（「ＥＰＲ」）、エチレン−プロピレン−ジエン（「ＥＰＤＭ」）ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレンブロックコポリマーゴム（例えば、ＳＩ、ＳＩＳ、ＳＢ、ＳＢＳ、ＳＩＢＳ、その他、ただし「Ｓ」はスチレン、「Ｉ」はイソブチレン、「Ｂ」はブタジエンである）、ポリアルケナマ、例えば、ポリオクテナマー、ブチルゴム、ハロブチルゴム、ポリスチレンエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリ尿素エラストマー、メタローセン触媒エラストマー、およびプラストマー、イソブチレンおよびｐ−アルキルスチレンのコポリマー、イソブチレンおよびｐ−アルキルスチレンのハロゲン化コポリマー、ブタジエンのアクリロニトリルとのコポリマー、ポリクロロプレン、アルキルアクリレートゴム、塩化イソプレンゴム、アクリロニトリル塩化イソプレンゴム、およびこれらの２以上の組み合わせを含む。
【００４６】
好ましくは、ゴム組成物はポリブタジエンを有する。一般的にはポリブタジエンは１，３−ブタジエンのホモポリマーである。１，３−ブタジエンモノマーは触媒にアタックされて、ポリマー鎖を伸ばし所望の分離量のポリブタジエンポリマーを形成する。所望の特性に応じて任意の適切な触媒を用いてポリブタジエンゴムを形成して良い。通常は、遷移金属錯体（例えば、ネオジム、ニッケル、またはコバルト）またはアルキル金属、例えばアルキルリチウムを触媒として用いる。他の触媒は、これに限定されないが、アルミニウム、ホウ素、リチウム、チタン、およびこれらの組み合わせを含む。触媒は、種々の化学構造のポリブタジエンゴムを生成する。シス結合構造では、ポリブタジエンの主内部ポリマー鎖が、ポリブタジエン中に含まれる炭素間二重結合の同一サイドに表れる。トランス結合構造では、ポリブタジエンの主内部ポリマー鎖が、ポリブタジエン中に含まれる炭素間二重結合の反対サイドに表れる。ポリブタジエンゴムはシス結合構造およびトランス結合構造の種々の組み合わせを伴って良い。好ましいポリブタジエンゴムは、少なくとも４０％、好ましくは、８０％より多く、より好ましくは９０％より多くの１，４−シス結合成分を伴う。一般的には、高１，４−ｓｉｓｕ結合成分のポリブタジエンゴムは大きな引張強度を有する。ポリブタジエンゴムは比較的大きな、または小さなムーニー粘度を有して良い。
【００４７】
この発明に従って利用することができる商業的に入手可能なポリブタジエンゴムの例は、これに限定されないが、タイ王国、バンコクのＢＳＴエラストマーズから入手可能なＢＲ０１およびＢＲ１２２０、ミシガン州ミッドランドのＤＯＷケミカル社から入手可能なＳＥ  ＢＲ１２２０ＬＡ、およびＳＥ  ＢＲ１２０３、オハイオ州、アクロンのＧｏｏｄｙｅａｒ社から入手可能なＢＵＤＥＮＥ１２０７、１２０７ｓ、１２０８、および１２８０、日本国、東京の日本合成ゴム社（ＪＳＲ）から入手可能なＢＲ  ０１、５１、および７３０、ペンシルバニア州、ピッツバーグのＬａｎｘｅｓｓ社から入手可能なＢｕｎａ  ＣＢ２１、ＣＢ２２、ＣＢ２３、ＣＢ２４、ＣＢ２５、ＣＢ２９  ＭＥＳ、ＣＢ６０、ＣＢＮｄ６０、ＣＢ５５ＮＦ、ＣＢ７０Ｂ、ＣＢＫＡ８９６７、およびＣＢ１２２１、韓国、ソウルのＬＧケミカル社から入手可能なＢＲ１２０８、日本国、東京のＵＢＥ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社から入手可能なＵＢＥＰＯＬ  ＢＲ１３０Ｂ、ＢＲ１５０、ＢＲ１５０Ｂ、ＢＲ１５０Ｌ、ＢＲ２３０、ＢＲ３６０Ｌ、ＢＲ７１０、およびＢＣＲ６１７、イタリア、ローマのＰｏｌｉｍｅｒｉ  Ｅｕｒｏｐａから入手可能なＥＵＲＯＰＲＥＮＥ  ＮＥＯＣＩＳ  ＢＲ６０、ＩＮＴＥＮＥ  ６０ＡＦ、およびＰ３０ＡＦ、南アフリカ、ＢｒｕｍａのＫａｒｂｏｃｈｅｍ（ＰＴＹ）社から入手可能なＡＦＤＥＮＥ  ５０およびＮＥＯＤＥＮＥ  ＢＲ４０、ＢＲ４５、ＢＲ５０、およびＢＲ６０、韓国、ソウルのＫｕｍｈｏ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ社から入手可能なＫＢＲ  ０１、ＮｄＢｒ４０、ＮｄＢｒ−４５、ＮｄＢｒ６０、ＮｄＢｒ７１０Ｓ、ＫＢＲ７１０Ｈ、およびＫＢＲ７５０、オハイオ州、アクロンのＦｉｒｅｓｔｏｎｅ社から入手可能なＤＩＥＮＥ  ５５ＮＦ、７０ＡＣ、および３２０ＡＣ、およびタタールスタン共和国のニゼネカムスキのＮｉｚｈｎｅｃａｍｓｋｎｅｆｔｅｋｈｉｍ社から入手可能なＰＢＲ−Ｎｄ  グループＩＩ、およびグループＩＩＩを含む。
【００４８】
ポリブタジエンゴムは、組成物の総重量を基にして、重量で、少なくとも約５％の量だけ使用され、一般的には、約５％から約１００％の量だけ、または、下限が５％、または１０％、または２０％、または３０％、または４０％、または５０％で、上限が５５％、または６０％、または７０％、または８０％、または９０％、または９５％、または１００％の範囲の量だけ存在する。好ましくは、ポリブタジェンゴムの濃度は約４０から約９５重量％である。必要な場合には、より少ない量の他の熱硬化性材料をベースゴムに組み入れても良い。そのような材料は、先に検討したゴム、例えば、シス−ポリイソプレン、トランス−ポリイソプレン、バラタ、ポリクロロプレン、ポリノルボルネン、ポリオクタナマ、ポリペンテナマ、ブチルゴム、ＥＰＲ、ＥＰＤＭ、スチレン−ブタジエン、その他を含む。
【００４９】
他のバーションにおいて、熱可塑性材料が、内側コアを製造するための組成物中のパリマーバインダとして使用されて良い。熱可塑性ポリマーは、例えば、少なくとも部分的に中和された酸基を含むエチレン酸コポリマーを含む。好ましくは、中和レベルは７０％より大きく、より好ましくは少なくとも９０％であり、されに好ましくは１００％である。この発明の組成物を製造するのに使用して適切なエチレン酸コポリマーは、医パン的にはエチレンのコポリマーと呼ばれており；Ｃ３−Ｃ８α，β−エチレン系不飽和、モノまたはジカルボン酸；およびオプションの軟化モノマーである。コポリマーは制限されるわけではないが、エチレン／（メタ）アクリル酸、エチレン／（メタ）アクリル酸／無水マレイン酸、エチレン／（メタ）アクリル酸／マレイン酸モノ−エステル、エチレン／マレイン酸、エチレン／マレイン酸モノ−エステル、エチレン／（メタ）アクリル酸／ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／イソ−ブチル（メタ）アクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／エチル（メタ）アクリレートターポリマー、その他のようなエチレンアクリル酸コポリマーを含む。ポリアミド、ポリアミド−エーテル、およびポリアミド−エステル、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリウレタン−ポリ尿素ハイブリッド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、およびこれらのブレンドのような他の熱可塑性材料を用いて良い。
【００５０】
より具体的には、外側コア層は少なくとも部分的に中和された酸基を含むアイオノマー組成物を有して良い。好適なアイオノマーは、部分的に中和されたアイオノマーおよび高度に中和されたアイオノマー（ＨＮＰ）であり、これらは、２またはそれ以上の部分的に中和されたアイオノマーのブレンド、２またはそれ以上の高度に中和されたアイオノマーのブレンド、および１または複数の部分的に中和されたアイオノマーおよび１または複数の高度の中和されたアイオノマーのブレンドを含む。この発明の開示に目的において、「ＨＮＰ」は組成物中のすべての酸基の少なくとも７０％が中和された後の酸ポリマーを指す。好ましいアイオノマーは、Ｏ／ＸおよびＯ／Ｘ／Ｙタイプの酸コポリマーの塩であり、ここで、Ｏはα−オレフィン、ＸはＣ３−Ｃ８α，βエチレン系不飽和カルボン酸、Ｙは軟化モノマーである。Ｏは好ましくはエチレンおよびプロピレンから選択される。Ｘは好ましくはメタクリル酸、アクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、およびイタコン酸から選択される。メタクリル酸およびアクリル酸がとくに好ましい。ここで使用されるように「（メタ）アクリル酸」はメタクリル酸および／またはアクリル酸を意味する。同様に、「（メタ）アクリレート」はメタクリレートおよびアクリレートを意味する。Ｙは好ましくは（メタ）アクリレートおよびアクリル（メタ）アクリレートであり、アクリル基は１〜８の炭素原子を含み、これに限定されないが、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、およびエチル（メタ）アクリレートを含む。
【００５１】
好ましいＯ／ＸおよびＯ／Ｘ／Ｙタイプのコポリマーは、これに限定されないが、エチレン／（メタ）アクリル酸、エチレン／（メタ）アクリル酸／無水マレイン酸、エチレン／（メタ）アクリル酸／マレイン酸モノ−エステル、エチレン／マレイン酸、エチレン／マレイン酸モノ−エステル、エチレン／（メタ）アクリル酸／ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／イソ−ブチル（メタ）アクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／エチル（メタ）アクリレートターポリマー、その他のようなエチレンアクリル酸コポリマーを含む。ここで使用される用語「コポリマー」は二種類のモノマーを具備するポリマー、３種類のモノマーを具備するポリマー、４種類以上のモノマーを具備するポリマーを含む。好ましいα，β−エチレン系不飽和モノ−またはジカルボン酸は（メタ）アクリル酸、エタアクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、イタコン酸である。（メタ）アクリル酸が最も好ましい。ここで使用されるように、「（メタ）アクリル酸」はメタクリル酸および／またはアクリル酸を意味する。同様に、「（メタ）アクリレート」はメタクリレートおよび／またはアクリレートを意味する。
【００５２】
Ｏ／ＸまたはＯ／Ｘ／Ｙタイプのコポリマーは、カチオン源によって少なくとも部分的に中和され、オプションとして大きな分子量の有機酸、例えば、米国特許第６，７５６，４３６号に開示されたものの存在下で中和され、その内容は参照してここに組み入れる。酸コポリマーは、カチオン源を添加するのに先だって、または、同時に、オプションの高分子量有機酸と反応させることができる。適切なカチオン源は、これに限定されないが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属の化合物のような金属イオン源；アンモニウム塩およびモノアミン塩；およびこれらの組み合わせを含む。好ましいカチオン源は、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、バリウム、マンガン、銅、亜鉛、鉛、錫、アルミニウム、ニッケル、クロム、リチウム、および希土類金属の化合物である。
【００５３】
また、熱可塑性材料は、ポリマー鎖を架橋してネットワーク構造を形成することによって、熱硬化性材料に「変換」されることが認識され、そのような架橋熱可塑性材料がこの発明に従ってコア層を製造するのに採用できる。例えば、リニア低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のような熱可塑性ポリオレフィンを架橋してポリマー鎖間で結合を形成させて良い。架橋熱可塑性材料は典型的には非架橋熱可塑性材料に対して物李徳生および強度が改善され、とくに結晶溶融点より上の温度でそうである。好ましくは、上述した部分的、または充分に中和されたアイオノマーが共有結合で架橋されて熱硬化性組成物となる（すなわち、これは少なくともいくらかのレベルの共有、非反転性の架橋を含む）。熱可塑性ポリウレタン、およびポリ尿素もこの発明に従って熱硬化性材料に変換できる。
【００５４】
架橋熱可塑性材料は、熱可塑性材料に対して、１）高エネルギー放射処理、たとえば、電子ビームまたはガンマー線照射（例えば米国特許第５，８９１，９７３号に記載され、その内容は参照してここに組み入れる）；２）低エネルギー放射処理、例えば紫外線（ＵＶ）または赤外線（ＩＲ）照射；３）溶液処理、例えばイソシアネートまたはシラン；４）モールディングに先立って付加的なフィリーラジカルイニシエータ基を熱可塑性材料に導入すること；および／または、５）化学改質、例えば、いくつか例を挙げると、エステル化、または?化を施すことにより製造できる。
【００５５】
熱可塑性材料の熱可塑性ポリマー構造における改質は、多くの方法により誘導でき、これには、熱可塑性材料を高エネルギー照射に露呈すること、またはペルオキシドを用いた化学プロセスを利用することが含まれる。照射ソースは、これに限定されないが、ガンマー線、電子、中性子、陽子、ｘ−線、ヘリウム核、その他を含む。ガンマー照射は、典型的には放射性コバルトを用い、必要であれば顕著な深度処理を可能にする。浅い浸透深度が必要なコア層に対しては電子ビール加速器またはＵＶおよびＩＲ線源が利用できる。有益なＵＶおよびＩＲ照射方法は米国特許第６，８５５，０７０号および同第７，１９８，５７６号に開示されており、その内容は参照してここに組み入れる。熱可塑性コア層は０．０５Ｍｒｄを越える被爆量で照射され、これは好ましくは１Ｍｒｄから２０Ｍｒｄであり、より好ましくは２Ｍｒｄから１５Ｍｒｄであり、最も好ましくは４Ｍｒｄから１０Ｍｒｄである。１つの好ましい実施例において、コアは５Ｍｒｄから８Ｍｒｄの被爆量で照射され、他の好ましい実施例において、コアは０．０５Ｍｒｄから３Ｍｒｄの被爆量で照射され、より好ましくは０．０５Ｍｒｄから１．５Ｍｒｄの被爆量で照射される。
【００５６】
例えば、熱可塑性層を具備するコア組立体は、ゆっくりと移動するベルトの上にコア組立体を置くことにより、熱硬化性層に変換して良い。照射ソース、例えばガンマー線からの照射は、コアの表面に接触させることができる。ソースは、コアが溝に沿って転がるときに、コアに対して全体として均一の被爆量を付与するように位置づけられる。コアが照射ソースを通り抜けるときのコアの速度は、コアが確実に十分な被爆量を受け取って所望の硬度勾配を形成するように容易に制御される。コアは１Ｍｒｄ以上の被爆量で、より好ましくは２Ｍｒｄから１５Ｍｒｄの被爆量で照射される。被爆量の強さは典型的には１ＭｅＶから２０ＭｅＶの範囲である。反応基を具備する熱可塑性樹脂（例えば、アイオノマー、熱可塑性ウレタン、その他）に対しては、熱可塑性コア層をイソシアネートまたはアミンの化学溶液中で処理して架橋に作用し、より硬い表面を実現して、もって、硬度勾配を実現する。モールディングまたはフォーミングに先立って、熱可塑性ポリマー中にペルオキシドまたは他の遊離基を導入しても、モールドされたコア層を熱硬化させて所望の硬度勾配を形成できる。適切な時間／温度を選択することにより、アニーリングプロセスで勾配を形成できる。適切なアニーリングおよび／またはペルオキシド（フィリーラジカル）方法はそれぞれ米国特許第５，２７４，５２９号および同第５，３５６，９４１号に開示されているようなものであり、その内容は参照してここに組み入れる。さらに、米国特許第７，２７９，５２９号に開示されるように、シランまたはアミノ−シランを採用しても良く、その内容も参照してここに組み入れる。コア層は、溶液、例えば、１または複数のイソシアネートを含有する溶液の中で化学的に処理されて所望の「正の硬度勾配」を形成して良い。コアは、典型的には、イソシアネートを含有する溶液に露呈され、これは、コアを槽の中に所定の時間だけ特定の温度で浸漬することにより行う。露呈時間は、１分より長く、好ましくは１分から１２０分、より好ましくは５分から９０分、最も好ましくは１０分から６０分でなければならない。１つの好ましい実施例において、コアは処理溶液中に１５分から４５分、より好ましくは２０分から４０分、最も好ましくは２５分から３０分の間、浸漬される。
【００５７】
コアは、１または複数のイソシアネートを含有する溶液のような溶液中で化学的に処理されて所望の「正の硬度勾配」を形成して良い。コアは、典型的には、イソシアネートを含有する溶液に露呈され、これは、コアを槽の中に所定の時間だけ特定の温度で浸漬することにより行う。露呈時間は、１分より長く、好ましくは１分から１２０分、より好ましくは５分から９０分、最も好ましくは１０分から６０分でなければならない。１つの好ましい実施例において、コアは処理溶液中に１５分から４５分、より好ましくは２０分から４０分、最も好ましくは２５分から３０分の間、浸漬される。照射および化学方法の双方は、ＴＰポリマー中で、分子結合、または架橋を助長する。照射方法は、仕上げ処理した製品に対してその場で架橋およびグラフト化を可能とし、照射による架橋は化学処理による場合より低い温度で起こる。化学方法は、具体的なポリマー、修正剤の有無、プロセスの変数、例えば、照射のレベルに左右される。熱可塑性材料において顕著な特性の有益性を取得でき、この有益性は、これに限定されないが、改善された熱力学特性、低い透過性、改善された化学耐性、減少したストレスクラック、および物理的な耐久性の全体的な改善を含む。
【００５８】
付加的な実施例は、可塑剤を使用してコア層を処理し、もってより柔らかいコアの外側部分を形成して「負」の硬度勾配を実現するものである。可塑剤は、反応性（例えば、高級アルキルアクリレート）または非反応性（すなわち、フタレート、ジオクチルフタレート、またはステアリン酸アミド等）であって良い。他の適切な可塑剤は、これに限定されないが、イキサ酸、脂肪酸アミン、脂肪酸エステル、フタレート、アジペート、おおびセバケートを含む。オキサ酸が好ましい可塑剤であり、より好ましくは、少なくとも１つまたは２つの酸官能基を具備し、種々の異なる鎖長をともなうオキサ酸である。好ましいオキサ酸は、３，６−ジオキサヘプタン酸、３，６，９−トリオキサデコン酸、オキシ二酢酸、３，６，９−トリオキサウンデカン酸、ポリグリコールジエイシド、および３，６−ジオキサオクタン二酸を含む、これは例えばデラウェア州のＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎのＡｒｃｈｉｍｉｃａ社から商業的に入手可能なものである。任意の化学劣化手段も「負」の硬度勾配をもたらす。化学改質剤、例えば、エステル化または鹸化剤も熱可塑性コア層の表面の改質に適切であり、所望の「正」の硬度勾配をもたらすことができる。
【００５９】
先に検討したように、内側コアを形成するために使用される組成物は金属材料を含む。１つのバージョンにおいて、金属材料は内側コアの全体を構成する。すなわち、金属材料が、内側コアを製造するために使用する組成物の１００％を構成する。金属材料は、好ましくは、ソリッド球体の形状であり、例えば、ボールベアリングの形態である。金属球体が内側コア（センタ）として使用でき、ポリマーの外側コア層が金属センタの周りに配される。代替的には、以下に詳細に説明するように、金属フィラーがポリマーバインダ中に分散されて、内側コアを製造するために使用可能な金属含有組成物を形成できる。例えば、銅、ニッケル、タングステン、真鍮、スチール、マグネシウム、モリブデン、コバルト、鉛、錫、銀、金、およびプラチナ合金からなるグループから選択された金属のような比較的重量のある金属材料が利用できる。適切なスチール材料は、例えば、亜鉛スチール、ステンレススチール、炭素スチール、およびこれらの合金を含む。代替的には、または、重金属に加えて、内側コア層が所望の比重を必要とする場合には、比較的軽量な金属材料、例えばチタンおよびアルミニウム合金を利用できる。金属フィラーは以下に検討するように所望の比重を実現するために必要な量だけ組成物中に付加される。
【００６０】
内側コアの寸法が小さく、かつ、高密度の金属材料、例えばタングステンを使用すれば、所望の比重を実現するために必要なタングステンの量は比較的少なくなる。そのような高密度の金属材料の重量が凝縮されればされるほど、必要な材料の量は少なくなる。他方、低密度の金属材料、例えばアルミニウムを使用すると、所望の比重に到達するために必要なアルミニウムの量は比較的多くなる。通常、金属フィラーは組成物中に約１％から約６０％の範囲の量だけ存在する。好ましくは、金属フィラーは組成物中に、組成物中のポリマーの重量を基準にして２０重量％以下、または１５重量％以下、または１２重量％以下、または１０重量％以下、または６重量％以下、または４重量％以下の範囲の量だけ存在する。
【００６１】
［コアの比重および寸法］
コア構造（内側コア、中間コアおよび外側コア層）の全体の比重は、好ましくは、少なくとも１．８ｇ／ｃｃ、より好ましくは２．００ｇ／ｃｃ、最も好ましくは少なくとも２．５０ｇ／ｃｃである。一般的に、内側コアの比重は少なくとも１．００ｇ／ｃｃで全体としては約１．００から約２０．００の範囲内である。好ましくは、内側コアの比重の下限は、約１．１０、または１．２０、または２．００、または２．５０、または３．５０、または４．００、または５．００、または６．００、または７．００、または８．００ｇ／ｃｃであり、その上限は、約９．００、または９．５０、または４０．００、または１０．５０、または１１．００、または１２．００、または１３．００、または１４．００、または１５．００、または１６．００、または１７．００、または１８．００、または１９．００、または１９．５０ｇ／ｃｃである。好ましい実施例において、内側コアの比重は約１．６０から約６．２５ｇ／ｃｃ、より好ましくは約１．７５から約５．２５ｇ／ｃｃである。
【００６２】
他方、外側コア層は好ましくは比較的小さな比重を具備する。このため、内側コア層（ＳＧｉｎｎｅｒ）は好ましくは外側コア層の比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）より大きい。例えば、外側コア層の比重は、下限が約０．５０、または０．６０、または０．８０、または０．９０、または１．００、または１．２５、または１．７５、または２．００、または２．５０、または２．６０で、上限が約２．９０、または３．００、または３．５０、または４．００、または４．２５、または５．００ｇ／ｃｃ、または５．４０、または６．００、または６．５０、または７．００、または７．２５、または８．００、または８．５０、または９．００、または９．２５、または１０．００ｇ／ｃｃの範囲内であってよい。
【００６３】
内側コアを形成するために使用されてポリマーマトリックス中に添加される、適切な金属フィラーは、好ましくは、約１．５から約１９．５の範囲の比重値を有し、例えば、金属（または金属合金）粉末、金属酸化物、禁則ステアリン酸塩、微粒子、フレーク、その他、およびこれらのブレンドを含む。有益な金属（または金属合金）粉末の例は、これに限定されないが、ビスマス粉末、ホウ素粉末、真鍮粉末、青銅粉末、コバルト粉末、銅粉末、鉄粉末、モリブデン粉末、ニッケル粉末、ステンレススチール粉末、チタン金属粉末、酸化ジルコン粉末、アルミニウムフレーク、タングステン金属粉末、ベリリウム金属粉末、亜鉛金属粉末、または錫金属粉末を含む、金属酸化物の例は、是に限定されないが、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化ジルコン、および三酸化タングステンを含む。
【００６４】
先に検討したように、内側コアの直径は好ましくは約０．１インチから約１．１インチの範囲内であり、内側コアの体積は好ましくは約０．０１から１１．４ｃｃの範囲である。例えば、内側コアの体積の下限は０．０１、または０．５、または１．０、または１．０７、または１．５、または２．２５、または３．０、または３．５、または４．０、または５．０、または５．５、または６．５ｃｃであって良く、その上限は７．０、または８．０、または８．２５、または８．５、または９．０、または９．５、または１０．０、または１１．２５、または１１．４ｃｃであって良い。
【００６５】
他方、中間コア層の厚さは、好ましくは、約０．０５０インチから約０．４００インチの範囲内であり、中間コア層の体積は、好ましくは、約０．０６０から約１７．８ｃｃの範囲である。例えば、中間コア層の体積の下限は、０．０６０、または０．１、または０．５、または１．２５、または２．０、または３．０、または３．４、または４．０、または４．２５、または５．０、または５．５、または６．０、または６．２４、または７．０、または８．０ｃｃであって良く、その上限は、９．０、または１０．０、または１０．５、または１１．０、または１２．０、または１２．２５、または１３．０、または１４．０、または１４．５、または１５．０、または１６．０、または１６．５、または１７．０、または１７．８ｃｃであって良い。
【００６６】
外側コア層に関しては、その厚さは、好ましくは、約０．２００から約０．７５０インチであり、その体積は、好ましくは、約１．７８から約４２．０４ｃｃの範囲である。例えば、外側コア層の体積の下限は、１．７８、または４．００、または６．３０、または８．００、または１０．６０、または１２．００、または１６．２０、または２０．１０ｃｃであって良く、その上限は、２２．００、または２４．３０、または２６．４０、または３０．００、または３４．１０、または３８．２０、または４０．００、または４２．０４ｃｃであって良い。
【００６７】
種々の厚さおよび体積のレベルの層を含む多層コア構造をこの発明に従って製造できる。例えば、１つのバージョンでは、内側コアおよび外側コアの総合直径が０．２インチで、内側コアおよび外側コアの総合体積が０．０７ｃｃである。より好ましくは、１つの例において、中間コア層の体積は０．０６ｃｃであり、内側コアの体積は０．０１ｃｃである。種々の厚さおよび体積の層を含むコア構造の他の例が以下の表ＩおよびＩＩに説明される。
【００６８】
【表１】
2014110940.tif 000003
【表２】
2014110940.tif 000004
【００６９】
［中間および外側コア層の組成物］
先に検討したように、内側コアは金属充填の熱硬化性または熱可塑性材料から形成されて良く、好ましくは金属充填熱硬化性ゴムから形成される。同様に、中間および外側コア層は熱硬化性または熱可塑性材料から形成されて良い。好ましくは、中間および外側コア層の各々は、熱硬化性ゴム組成物から形成される。すなわち、内側コアは第１の熱硬化性ゴム組成物から形成されて良く；中間コア層は第２の熱硬化性ゴム組成物から形成されて良く；また、外側コア層は第３の熱硬化性ゴム組成物から形成されて良い。他の実施例において、内側コアは熱硬化性組成物から形成され；中間コア層が熱硬化性組成物から形成され；外側コア層が熱可塑性材料から形成される。第３の実施例において、内側コアは熱硬化性組成物から形成され；中間が熱可塑性材料から形成され；外側コア層が熱硬化性材料から形成される。最後に、第４の実施例において、内側コアは熱硬化性組成物から形成され；中間が第１の熱可塑性材料から形成され；外側コア層が第２の熱可塑性材料から形成される。
【００７０】
内側コア（先に検討した）を形成するために使用されるのと同一のゴム組成物（比重を所望のレベルに調整するために使用される金属フィラーを除く）を中間および外側コア層を形成するために使用しても良い。また、先に検討した熱可塑性組成物を中間および外側コア層を形成するために使用しても良い。１実施例において、内側および中間コア層は同一の比重レベルを伴う。第２の実施例において、内側コアの比重は中間コア層の比重より大きい。最後に、第３の実施例において、内側コアの比重は中間コア層の比重より小さい。したがって、内側、中間、および外側コア層の各々はポリブタジエンゴム組成物から形成されて良い。ゴム組成物は、慣用的な添加物、例えば、フィリーラジカル開始剤、架橋剤、柔軟化および高速化剤（ｓｏｆｔ  ａｎｄ  ｆａｓｔ  ａｇｅｎｔ）、および酸化防止剤を含んで良く、また組成物は慣用的なシステムを用いて硬化されて良く、これは以下にさらに説明する。１実施例において、内側コアの比重および中間コア層の比重を異ならせることが目的であれば、それぞれの組成物中に用いられる金属フィラーの濃度および／またはタイプを調整して所期の結果を実現して良い。例えば、中間コア層は比較的小さな濃度で金属フィラーを含んで良く、他方、内側コアは大きな濃度で金属フィラーを含んで良い。他の実施例において、中間コア層は任意の金属材料を均一に含まなくても良い。
【００７１】
先に検討したように、内側コア層（ＳＧｉｎｎｅｒ）は好ましくは外側コア層の比重（ＳＧｏｕｔｅｒ）より大きい。一般的に対象物のそれぞれの部分の比重は対象物の慣性モーメント（ＭＯＩ）に影響を与える。一般的には、所定の軸の回りのボール（または他の対象物）の慣性モーメントは、その軸の回りでボールの角運動を変化させることの困難性を指し示す。もし、ボールの質量が中心に凝縮されていると（センタピースの比重が外側ピースの比重より大きい）、より小さな力で回転速度を変更させることができ、ボールは比較的小さな慣性モーメントを有する。そのようなボールは質量のほとんどがボールの回転軸の近くに配置され、スピンを生成するのにより少ない力しか必要とされない。このため、ボールは一般的には高スピンレートである。これとは逆に、ボールの質量が外側表面に凝縮すると（外側ピースの比重がセンタピースより大きい）、回転速度を変更させるためにより大きな力が必要となり、ボールは比較的大きな慣性モーメントを有する。そのようなボールは質量のほとんどがボールの回転軸から遠く離れて配置され、スピンを生成するのにより大きな力が必要になる。このため、ボールは一般的には低スピンレートである。
【００７２】
先に説明したコア構造を具備する、この発明のゴルフボールは良好な弾力性およびスピン制御の双方を実現する。得られたボールは比較的大きな反発係数（ＣＯＲ）を伴い、これによりゴルフクラブで打撃したときに大きな速度に至ることが可能になる。このため、ボールは大きな距離だけ移動しがちになり、これはティーからのドライバーショットにとりわけ重要である。同時に、ボールはソフトなタッチおよびフィーリングを有する。このため、ゴルファーはボールに対してより良好に制御でき、これはグリーンの近くでアイアンを用いてアプローチショットを行うときにとりわけ重要である。ゴルファーがソフトなタッチでボールを打撃で切れば、ボールはグリーン上に落下して急激に停止する。さらに、プロまたは熟練したアマチュアゴルファーはボールにバックスピンを付与してより精度を向上させ、またショットを良好に制御できる。そのようなゴルファーは正確な量のスピンおよびタッチを容易にボールに付与できる。このボールはプレイをより良好にし、ゴルファーはこのようなボールにより満足する。ゴルファーは、正確な距離だけボールを飛ばし、それでいて飛行軌道、スピン、および着地に関して制御を行えるように、ボールを打撃できる。
【００７３】
より具体的には、米国特許第６，４９４，７９５号（Ｓｕｌｌｉｖａｎ）および米国特許第７，６５１，４１５号（Ｌａｄｄ等）に説明されるように、任意の直径の球体の慣性モーメントの式がＣＲＣスタンダードマセマティカルテーブル、２４版、１９７６の２０（以下ではＣＲＣ参考文献と呼ぶ）に与えられている。ここで用いるように、用語「比重」は通常の慣用的な意義を伴い、物体の密度の、４℃の水の密度に対する非であり、水のこの温度における密度は１ｇ／ｃｍ３である。さらに、この発明のコアのＣＯＲは典型的には約０．７５以上であり、好ましくは０．８０以上である。コアの圧縮は好ましくは約５０から約１３０であり、より好ましくは約７０から約１１０の範囲である。
【００７４】
［ゴム組成物の硬化］
この発明のゴム組成物は、慣用的な硬化プロセスを用いて硬化して良い。適切な硬化プロセスは、例えば、過酸化物硬化剤、硫黄硬化剤、高エネルギー照射、およびこれらの組み合わせを含む。好ましくは、ゴム組成物は、有機過酸化物、遊離基を生成できる高エネルギー照射ソース、およびこれらの組み合わせから選択された遊離基開始剤を含む。１つの好ましいバージョンでは、ゴム組成物は過酸化物硬化処理される。適切な有機過酸化物は、これに限定されないが、ジクミルペルオキシド；ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレート；１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン；ジ−ｔ−ブチルペルオキシド；ジ−ｔ−アミルペルオキシド；ｔ−ブチルペルオキシド；ｔ−ブチルクミルペルオキシド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３；ジ（２−ｔ−ブチル−ペルオキシイソプロピル）ベンゼン；ジラウリルペルオキシド；ジベンゾイルペルオキシド；ｔ−ブチルヒドロペルオキシド；およびそれらの組み合わせを含む。好ましい実施例においては、遊離基開始剤はジクミルペルオキシドであり、これは、非限定的には、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ社から商業的に入手可能なＰｅｒｋａｄｏｘ（商標）ＢＣである。過酸化物遊離基開始剤は、一般的には、ゴム組成物注に、ゴム全体の重量で１００部に対して少なくとも０．０５部の量だけ存在し、または、下限がゴム全体の重量で１００部に対して０．０５部、または０．１部、または１部、または１．２５部、または１．５部、または２．５部、または５部で、上限がゴム全体の重量で１００部に対して２．５部、または３部、または５部、または６部、または１０部、または１５部の範囲の量だけ存在する。濃度は、とくに断らない限り、パーツパーハンドレッド（１００部に対する部、ｐｈｒ）である。ここで使用されるように、用語「パーツパーハンドレッド」は、ポリマー成分の重量１００部に対する、混合物中に存在する特定の成分の重量部の数として定義される。数学的には、ポリマーの総重量で成分の重量を割って、１００のファクタを掛けたものとして表される。
【００７５】
ゴム組成物はさらに反応性架橋コエージェントを含んで良い。適切な反応性コエージェントは、これに限定されないが、３〜８この炭素原子を具備する不飽和カルボン酸の金属塩；不飽和ビニル化合物および多価モノマー（例えばトリメチロールプロパントリメタクリレート）；フェニレンビスマレイミド；およびこれらの組み合わせを含む。適切な金属塩の具体的な例は、これに限定されないが、アクリレート、ジアクリレート、メタクリレート、およびジメタクリレートの１または複数の金属塩であり、ここで、金属がマンガン、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、リチウム、およびニッケルである。具体的な実施例では、コエージェントはアクリレート、ジアクリレート、メタクリレート、およびジメタクリレートの亜鉛塩から選択される。他の具体的な実施例では、エージェントは亜鉛ジアクリレート（ＺＤＡ）である。コエージェントが亜鉛ジアクリレートおよび／または亜鉛ジメタクリレートであるときには、コエージェントは典型的にはゴム組成物中に、下限がゴムの総重量１００部に対して１または、５、または１０、または１５、または１９、または２０部で、上限がゴムの総重量１００部に対して２４、または２５、または３０、または３５、または４０、または４５、または５０、または６０部の範囲で存在する。
【００７６】
ハロゲン化有機硫黄、有機ジスルフィド、または無機ジスルフィド化合物のような遊離基捕捉剤がゴム組成物中に添加されて良い。これら化合物は「柔軟化および高速化剤」として機能しても良い。ここで用いられるように「柔軟化および高速化剤」はコアを（１）一定の「反発係数」（ＣＯＲ）においてより柔軟にできる、および／または（２）柔軟化および高速化剤なしで透過に準備されたコアと較べたときにより高速にできる（等しい圧縮でより大きなＣＯＲを得る）任意のエージェントまたはそれらのブレンドを意味する。好ましいハロゲン化硫黄化合物は、これに限定されないが、ペンタクロロチオフェノール（ＰＣＴＰ）およびＰＣＴＰの塩、例えばＺｎＰＣＴＰである。ゴルフボールの内部コアにＰＣＴＰおよびＺＮＰＣＴＰを採用することにより柔らかくて速い内部コアを実現する。ＰＣＴＰおよびＺｎＰＣＴＰ化合物はコアの弾力性および反発係数を増大させるのに役立つ。具体的な実施例では、柔軟化および高速化剤は、ＺｎＰＣＴＰ、ＰＣＴＰ、ジトリルジスルフィド、ジフェニルジスルフィド、ジキシルジスルフィド、２−ニトロリソルシノールおよびこれらの組み合わせである。
【００７７】
先に検討したように、この発明の組成物は、ゴルフボールの所定のコア部分を形成するために使用できるような比重を有するように調合される。先に検討した金属フィラーに加えて、ゴム組成物は他の添加物を含んで良い。有益なフィラーの例は、これに限定されないけれども、炭素質材料、例えば、グラファイト、およびカーボンブラック、グラファイト繊維、沈降水和シリカ、クレイ、タルク、ガラス繊維、アラミド繊維、雲母、珪酸カルシウム、硫酸バリウム、亜鉛硫化物、シリケート、珪藻土、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リグリンド（サイクルされた未硬化のセンタ材料を混合し粉砕したもの）、コットンフロック、天然ビチューメン、セルロースフロック、およびレザー繊維を含む。マイクロバルーン、例えば、ガラス、セラミック、および、フライアッシュも使用できる。
【００７８】
この実施例の具体的な側面では、ゴム組成物は、カーボンブラック、ナノクレイ（例えば、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔ社から商業的に入手可能なＣｌｏｉｓｉｔｅ（商標）およびＮａｎｏｆｉｌ（商標）ナノクレイ、Ｎａｎｏｃｏｒ社から商業的に入手可能なＮａｎｏｍａｘ（商標）およびＮａｎｏｍｅｒ（商標）ナノクレイ）、タルク（例えばＬｕｚｅｎａｃ  Ａｍｅｒｉｃａ社から商業的に入手可能なＬｕｚｅｎａｃＨＡＲ（商標）高アスペクト比タルク）、ガラス（例えば、ガラスフレーク、粉砕ガラス、およびマイクロガラス）、雲母および雲母ベースの顔料（例えばＴｈｅ  Ｍｅｒｃｋ  Ｇｒｏｕｐから商業的に入手可能なＩｒｉｏｄｉｎ蛍光発色顔料）およびこれらの組み合わせから選択されるフィラーを含む。
【００７９】
さらに、ゴム組成物はエラストマーの破壊を阻止するために酸化防止剤を含んで良い。また、プロセス助剤、例えば、高分子量の有機酸またはその塩を組成物に添加してよい。適切な有機酸は、脂肪族有機酸、芳香族有機酸、飽和モノ−官能性有機酸、不飽和モノ−官能性有機酸、マルチ不飽和モノ−官能性有機酸、およびそれらのダイマー化された誘導体である。適切な有機酸の例は、これに限定されないが、カプロン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸、ミリスチン酸、安息香酸、パルミチン酸、フェニルアセチル酸、ナフタレン酸、およびこれらのダイマー化された誘導体を含む。有機酸は、脂肪族、モノ−官能性（飽和した、不飽和の、又は多不飽和の）有機酸である。これらの有機酸の塩も使用することができる。この発明の有機酸の塩は、バリウム、リチウム、ナトリウム、亜鉛、ビスマス、クロム、コバルト、銅、カリウム、ストロンチウム、チタン、タングステン、マグネシウム、セシウム、鉄、ニッケル、銀、アルミニウム、スズ、又はカルシウムの塩、脂肪酸の塩、特にステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸又はこれらのダイマー化された誘導体の塩を含む。この発明の有機酸及び塩は相対的に非移行性（常圧下でポリマーの表面にブルーミングを生じないこと）でありかつ非揮発性（メルトブレンドに必要な温度で蒸発しないこと）であることが好ましい。
【００８０】
他の含有物、例えば、促進剤（例えば、テトラメチルチウラム）、プロセス助剤、染料および顔料、湿潤剤、表面活性剤、可塑剤、発色剤、蛍光剤、化学膨張および発泡剤、消泡剤、安定化剤、柔軟化剤、衝撃改質剤、酸化防止剤、抗オゾン剤、その他、当業界で知られている他の添加物とともに、ゴム組成物に添加してよい。
【００８１】
［カバー構造］
この発明のゴルフボールコアは１または複数のカバー層で包囲されて良い。１バージョンにおいて、ゴルフボールは内側および外側カバー層を有する多層カバーを含む。内側カバー層は好ましくは１つのアイオノマー、または２以上のアイオノマーのブレンドを有する組成物から形成され、これはボールの堅さを付与するのに役立つ。１つの具体的な実施例において、内側カバー層は高酸アイオノマーを有する組成物から形成される。とくに適切な高酸アイオノマーはＳｕｒｌｙｎ８１５０（商標、Ｄｕｐｏｎｔ）である。Ｓｕｒｌｙｎ８１５０（商標）は、エチレンおよびメタクリル酸のコポリマーであり、１９重量％の酸成分を伴い、その４５％がナトリウムで中和されているものである。他の実施例において、内側カバー層は、高酸アイオノマーおよびマレイン酸無水物グラフト化非アイオノマー性ポリマーを有する組成物から形成される。とくに適切なマレイン酸無水物グラフト化ポリマーは、Ｆｕｓａｂｏｎｄ  ５２５Ｄ（ＤｕＰｏｎｔ）であり、これは約０．９重量％のマレイン酸無水物をコポリマーにドラフト化させたマレイン酸無水物ドラフト化、メタローセン触媒のエチレン−ブテンコポリマーである。高酸アイオノマーおよびマレイン酸無水物グラフト化ポリマーのとくに好ましいブレンドは、Ｓｕｒｌｙｎ８１５０（商標）およびＦｕｓａｂｏｎｄ５２５Ｄの８４重量％／１６重量％のブレンドである。高酸アイオノマーのマレイン酸無水物グラフト化ポリマーとのブレンドはさらには例えば米国特許第６，９９２，１３５号および同第６，６７７，４０１号に開示されており、その内容は参照してここに組み入れる。
【００８２】
内側カバー層は、Ｓｕｒｌｙｎ（商標）８９４０／Ｓｕｒｌｙｎ（商標）９６５０／Ｎｕｃｒｅｌ（商標）９６０の５０／４５／５のブレンドを有する組成物から形成され、とくに好ましい実施例では、その材料硬度は８０から８５ショアＣである。さらに他の具体的な実施例では、内側カバー層は、Ｓｕｒｌｙｎ（商標）８９４０／Ｓｕｒｌｙｎ（商標）９６５０／Ｓｕｒｌｙｎ（商標）９９１０の５０／２５／２５のブレンドを有する組成物から形成され、好ましくは、その材料硬度は約９０ショアＣである。内側カバー層は、好ましくは、Ｓｕｒｌｙｎ（商標）８９４０／Ｓｕｒｌｙｎ（商標）９６５０の５０／５０のブレンドを有する組成物から形成され、好ましくは、その材料硬度は約８６ショアＣである。Ｓｕｒｌｙｎ（商標）８９４０およびＳｕｒｌｙｎ（商標）７９４０の５０／５０のブレンドを有する組成物も使用できる。Ｓｕｒｌｙｎ（商標）８９４０は、ＭＡＡ酸基がナトリウムイオンで部分的に中和されている、エチレン／メタクリル酸コポリマーである。Ｓｕｒｌｙｎ（商標）９６５０およびＳｕｒｌｙｎ（商標）９９１０は、ＭＡＡ酸基が亜鉛イオンで部分的に中和されている、２つの異なるグレードのエチレン／メタクリル酸コポリマーである。Ｎｕｃｒｅｌ（商標）９６０は、名目上、１５重量％のメタクリル酸とともに製造されたエチレン／メタクリル酸コポリマー樹脂であり、ＤｕＰｏｎｔ社から入手できる。
【００８３】
広範囲の種類の材料を用いて外側カバーを形成して良く、これは、例えば、ポリウレタン；ポリ尿素；ポリウレタンおよびポリ尿素のコポリマー、ブレンドおよびハイブリッド；オレフィンをベースにしたコポリマーアイオノマー樹脂（例えば、ＤｕＰｏｎｔ社から商業的に入手可能なＳｕｒｌｙｎ（商標）アイオノマー樹脂、およびＨＰＦ（商標）１０００およびＨＰＦ（商標）２０００、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社から商業的に入手可能なＩｏｔｅｋ（商標）アイオノマー；Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ社から商業的に入手可能なＡｍｐｌｉｆｙ（商標）ＩＯエチレンアクリル酸コポリマーのアイオノマー；および、Ａ．  Ｓｃｈｕｌｍａｎ  Ｉｎｃから商業的に入手可能なＣｌａｒｉｘ（商標）アイオノマー樹脂）；例えば低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、および高密度ポリエチレンを含むポリエチレン；ポリプロピレン；ゴム強化オレフィンポリマー；アイオノマー性コポリマーの部分を構成しない、酸コポリマー、例えばポリアクリル（メタクリル）酸；プラストマー；フレクソマー；スチレン／ブタジエン／スチレンブロックコポリマー；スチレン／エチレン−ブチレン／スチレンブロックコポリマー；動的に加硫したエラストマー；エチレンおよびビニルアセテートのコポリマー；エチレンおよびメチルアクリレートのコポリマー；ポリビニルクロライド樹脂；ポリアミド、ポリ（アミド−エステル）エラストマー、および、例えば、Ａｒｋｅｍａ社から商業的に入手可能なＰｅｂａｘ（商標）熱可塑性ポリエーテルブロックアミドを含むアイオノマーとポリアミドのグラフトコポリマー；架橋トランスポリイソプレンおよびそのブレンド；ポリエステルベースの熱可塑性エラストマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔ社から商業的に入手可能なＨｙｔｅｌ（商標）；ポリウレタンベースの熱可塑性エラストマー、例えば、ＢＡＳＦ社から商業的に入手可能なＥｌａｓｔｏｌｌａｎ（商標）；合成または天然の加硫ゴム；およびこれらの組み合わせを含む。キャスタブルポリウレタン、ポリ尿素、およびポリウレタン−ポリ尿素のハイブリッドは、弾力性および柔らかなフィーリングを伴うゴルフボールを製造する上で役立つように使用できるので、とくに好ましい。用語「ポリウレタンおよびポリ尿素のハイブリッド」はそれらのコポリマーおよびブレンドを含むような意味を有する。
【００８４】
ポリウレタン、ポリ尿素、およびポリウレタン／ポリ尿素のブレンド、コポリマー、およびハイブリッドもとくにカバー層を形成するのに適している。カバー層材料として用いられるときには、ポリウレタンおよびポリ尿素は熱可塑性でも熱硬化性でもよい。熱硬化性材料は、慣用的なキャスティング、または反応性射出成型技術によりゴルフボール層へと形成できる。熱可塑性材料は慣用的な圧縮または射術成型技術でゴルフボール層へと形成できる。
【００８５】
内側カバー層の材料硬度は、好ましくは、下限が、７０、または７５、または８０、または８２ショアＣで、上限が、８５、または８６、または９０、または９２ショアＣの範囲である。中間層の厚さは、好ましくは、下限が、０．０１０、または０．０１５、または０．０２０、または０．０３０インチで、上限が、０．０３５、または０．０４５、または０．０８０、または０．１２０インチの範囲である。外側カバー層の材料硬度は好ましくは８５ショアＣ以下である。外側カバー層の厚さは、好ましくは、下限が、０．０１０、または０．０１５、または０．０２５インチで、上限が、０．０３５、または０．０４０、または０．０５５、または０．０８０インチの範囲である。ゴルフボール中の層の硬度を測定する方法は以下に詳細に説明される。
【００８６】
先に検討したように、この発明のコア構造は１または複数のカバー層により包まれる。１実施例において、内側および外側カバー層を有する多層カバーが形成され、内側カバー層の厚さは約０．０１インチから約０．０６インチ、より好ましくは約０．０１５インチから約０．０４０インチ、最も好ましくは約０．０２０インチから約０．０３５インチである。このバージョンにおいて、内側カバー層は部分的にまたは充分に中和されたアイオノマーから形成され、このアイオノマーのショアＤ硬度は約５５より大きく、より好ましくは約６０より大きく、最も好ましくは約６５より大きい。外側カバー層の厚さは、この実施例において、好ましくは、約０．０１５インチから約０．０５５インチ、より好ましくは約０．０２インチから約０．０４０インチ、最も好ましくは約０．０２５インチから約０．０３５インチであり、その硬度は、約ショアＤ８０以下、より好ましくは。７０以下、最も好ましくは約６０以下である。このバージョンでは内側カバー層は外側カバー層より硬い。好ましい外側カバー層は、注型可能または反応性射出成型可能なポリウレタン、ポリ尿素、またはこれらのコポリマー、ブレンド、あるいはハイブリッドであり、そのショアＤ硬度は約４０から約５０である。他の多層カバー、二重コアの実施例において、外側カバーおよび内側カバー層の材料および厚さは同一であるけれども、硬度範囲が反転する。すなわち、外側カバー層が内側カバー層より硬い。この硬い外側カバー／柔らかい内側カバーの実施例に対しては、先に説明したアイオノマー樹脂が好ましくは外側カバー材料として使用される。
【００８７】
［ゴルフボール構造］
この発明のゴルフボールのソリッドコアは任意の適切な慣用的な手法、例えば、圧縮または射出成型を用いて製造できる。典型的には、内側コアは、未硬化、または若干硬化させたポリブタジエンゴム材料のスラグを球形構造に圧縮成型することにより形成される。中間および外側コア層は、内側コアを包囲し、内側コア上に組成物を成型して形成される。圧縮または射出成型手法が用いられて良い。そして、中間および／またはカバー層が塗布される。このステップに先立って、コア構造を表面処理してその外側表面と、コアの上に塗布される次の層との間の接着性を改善させて良い。そのような表面処理はコアの外側表面を機械的にまたは科学的に摩耗させる処理を含む。例えば、コアはコロナ放電、プラズマ処理、シラン浸漬、または当業者に知られている他の処理方法を含む。
【００８８】
カバー層は、例えば、圧縮成型、フリップ成型、射出成型、後退可能ピン射出成型、反応性射出成型（ＲＩＭ）、液体射出成型、キャスティンング、スプレイ、粉末コーティング、真空フォーミング、フローコーティング、ディッピング、スピンコーティング、その他のような適切な手法を用いて、コアまたはボールサブアッセンブリ（コア構造およびこのコアの回りに配される任意のケーシング層）の上に形成される。好ましくは各カバー層がボールサブアッセンブリの上に別々に形成される。例えば、エチレン酸コポリマーアイオノマー組成物が射出成型されてハーフシェルが形成される。代替的には、アイオノマー組成物が圧縮金型中へ配置されて充分な圧力、温度、時間の下で成型されて半球シェルが形成される。平滑表面処理された半球シェルがつぎに圧縮金型中で、ボールサブアッセンブリの回りに配される。充分な加熱および圧力の下で、シェルが一緒に融合して、サブアッセンブリを囲む内側カバー層を形成する。他の方法では、アイオノマー組成物が、後退可能ピン射出成型を用いて、コア上に直接に射出成型される。ポリウレタンまたはポリ尿素組成物を有する外側カバー層がキャスティングプロセスを用いて形成される。
【００８９】
例えば、キャスティングプロセスの１つのバージョンでは、反応性ポリウレタンプレポリマーおよび鎖延長剤（硬化剤）の液体混合物が下側および上側の金型キャビティ中に注がれる。この後、ゴルフボールサブアッセンブリが制御された速度で反応性混合物中へと下降される。ボール吸引カップが減圧または部分真空によりボールサブアッセンブリをその場に保持できる。反応性混合物が充分にゲル化した後（典型的には約４から約１２秒）、真空が除去されて中間ボールが金型キャビティ中へと開放される。そして、上側金型キャビティが充分な圧力および熱も下で下側金型キャビティと係合させられる。ポリウレタンプレポリマーおよび鎖延長剤が混合されるときに発熱反応が起こり、これは、カバー材料がボールサブアッセンブリの回りを包み凝固するまで続く。最後に、成型されたボールは金型中で冷却され、成型カバーが変形することなく処理可能な程度に充分に硬くなるときに、このボールを開放する。
【００９０】
ゴルフボールが金型から外された後、ゴルフボールは、当業界で知られた手法を用いて、フラッシュトリミング、表面処理、マーキング、コーティング、その他のような仕上げステップを施されてよい。例えば、伝統的な白色ゴルフボールでは、白色顔料カバーが、例えば、コロナ、プラズマ、または紫外線（ＵＶ）処理のような適切な方法を用いて表面処理されて良い。この後、商標、進歩ル、ロゴ、文字、その他のような印が、パッド印刷、インクジェット印刷、色素昇華、または他の適切なイオン札方法を用いてボールカバー上に印刷されてよい。クリアー表面コータィング（例えば、プライマーまたはトプコート）がカバーに塗布され、これは蛍光白色化剤を含有して良い。得られたゴルフボールは光沢のある耐久性表面仕上げを伴う。
【００９１】
他の仕上げプロセスにおいて、ゴルフボールは１または複数のペイントコーティングで塗布される。例えば、白色ピライマーペイントがはじめにゴルフボールの表面に塗布され、つぎに、プライマーの上に白色トップコートのペイントが塗布される。もちろん、語振るボールは他の色、例えば、赤、青、オレンジ、および黄色でペイントされて良い。先に触れたように、商標およびロゴのようなマーキングをゴルフボールのペイント済みカバーに塗布して良い。最後に、クリアー表面コーティングがカバーの上に塗布されてぴかぴかした外観を付与し、ボールの上にペイントされたロゴやその他のマーキングを防護して良い。
【００９２】
この発明のコア構造を利用して種々のボール構造を製造でき、これは先に検討した図１および図２に示すとおりである。そのようなゴルフボール設計は、例えば、フォーピース、ファイブピース、およびシックスピース設計を含む。図１および図２に示すゴルフボールは説明の便宜上のものであり、制約的に把握されるべきではないことに留意されたい。他のゴルフボール構造もこの発明に従って製造できる。
【００９３】
［テスト方法］
硬度
コアの中心硬度は以下の手順に従って得られる。コアは、コアの直径より近似的に若干小さな内部直径の半球ホルダーに静かに押し込まれる、この際、コアは半球ホルダー中に配置され、同時にコアの幾何中心面が露出されるようにする。コアは摩擦でホルダー内に固着され、切断および削り取りステップにおいて移動しないようにし、それでいて、摩擦は、コアの自然な形状が乱されないよう過剰なものでない。コアは、コアの分離線がホルダーの頂部とおおよそ平行になるように取り付けられる。コアの直径は、取り付けに先立って、この方位と８０度の角度で測定される。さらに、ホルダーの底からコアの頂部までの測定もなされ、これは将来の計算の基準点を実現する。また、ホルダーの底からコアの頂部までの距離を測定して将来の較正のための基準点を得る。コアの露出された幾何中心の若干上で、コアがこのステップ中にホルダー内で動かないようにしながら、帯ノコまたは他の適切な切断ツールを用いて、大まかに切断する。ホルダー内に依然として保持されているコアの残りの部分が表面研磨機のベース板に固定される。露出されている「粗い」コア表面が平滑で平坦な表面に研磨され、コアの幾何中心が現れるようにし、この幾何中心はホルダーの底からコアの露出表面までの高さを測定して検証できる。これによりコアのオリジナルの高さのちょうど半分が、＋−０．００４インチの範囲内で除去されたことを確実にする。コアをホルダー内に保持して、コアの中心を芯出し定規で見いだし、注意して印付けし、この中心印で硬度をＡＳＴＭ−Ｄ２２４０に従って測定する。コアの中心から任意の距離での硬度測定を、中心マークから径方向外側に伸びる線を引き、中心から典型的には２ｍｍの増分の距離位置で硬度を測定することにより行う。中心からの具体的な距離における硬度は、１８０°または９０°それぞれ離れる、少なくとも２つ、好ましくは４つ半径の線分に知って測定すべきであり、その後平均がとられる。幾何中心を通る面の上ですべての硬度測定が実行されても、コアは依然としてホルダーの中にあり、その配位が乱されないようにし、測定面がホルダーの底に常に平行になるようにし、また、それゆえに、デュロメータの足に正確に整合するようにする。
【００９４】
ゴルフボール層の外側表面の硬度は、当該層の実際の外側表面上で測定され、対面する半球から取った多数の測定の平均から取得され、コアの分離線または表面欠陥、例えば穴または突起の上の測定を行わないように配慮する。硬度の測定はＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０「デュロメータによるゴムおよびプラスチックの凹み硬度」に従ってなされる。曲面ゆえに、表面硬度が読み取られる前にゴルフボールまたはゴルフボールアッセンブリをデュロメータインデンタの真下に中心づけられるように配慮する必要がある。０．１単位まで読みとることが可能な較正済みの１つのデジタルデュロメータを硬度測定に用いる。デジタルデュロメータはその脚部を平行にし、自動スタンドの基部に取り付けなければならない。デュロメータ上の重量およびアタック速度がＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０に適合するようにしなければならない。
【００９５】
ある実施例では、「正」または「負」の勾配に沿って測定される１点または複数の点はその勾配に適合する線の上または下にあってよく、その最も外側および最も内側の値であってよい。他の好ましい実施例において、具体的なスティープな「正」または「負」の勾配に沿う最も硬い点は、内側コアの最も内側の部分（すなわち幾何中心）または外側コア層（内側表面）の値より大きくても良いけれども、最も外側の点（すなわち内側コアの外側表面）が最も内側の点（すなわち内側コアの幾何中心または外側コア層の内側表面）より大きく（「正」のとき）、または小さく（「負」のとき）、「正」および「負」の勾配を損なわずに維持できるようになっていなければならない。
【００９６】
先に検討したように、ゴルフボール層の硬度勾配の方向は、具体的な層の外側および内側表面において取られた硬度測定値に相違によって定義される。内側コアの中心硬度、および、単一コアボールの内側コアすなわち外側コア層の外側表面の硬度は、先に説明されたテスト手順に従って容易に決定される。二重コアボールの内側コア層（または他のオプションの中間コア層）の外側表面も、当該層を付加的な層を包囲する前に測定を行えば、ゴルフボール層の外側表面を測定するためにここで説明した手順に従って容易に測定される。対象の層を付加的なコア層で一旦包囲すると、いずれの内側または中間層の内側または外側表面の硬度を決定することは困難となるであろう。したがって、この発明の目的の範囲では、コア層の内側または外側表面の硬度が、内側層が他のコア層により包囲された後に、必要なときには、インターフェースから１ｍｍの位置で測定するために先に説明したテスト手順が採用される。
【００９７】
「材料硬度」および「ゴルフボール上で直接測定される硬度」の間には基本的な相違があることに留意されたい。この発明の説明の範囲では、材料硬度はＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に従って測定され、材料から製造された平らな「スラブ」または「ボタン」の硬度を測定することに一般的に関連する。「材料硬度」と「ゴルフボールの表面で直接に測定した硬度」とは、基本的に異なることを理解されたい。ゴルフボール（または他の球面）の表面で直接に測定されるような硬度は、典型的には材料硬度と異なる硬度値をもたらす。硬度値におけるこの相違は、限定するものではないが、ボール構造（即ち、コアのタイプ、コアおよび／またはカバー層の数等）、ボール（または球体）直径、および隣接各層の素材組成のようないくつかの要因に由来する。また、２つの測定方法は直線的には相関せず、従って、一方の硬度値が他方の硬度値と容易に相関し得ないことも理解すべきである。ショアＣ硬度（例えばショアＣまたはショアＤ硬度）はテスト方法Ｄ−２２４０で測定された。
【００９８】
圧縮
Ｊｅｆｆ  Ｄａｌｔｏｎ'ｓ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｂｙ  Ａｎｙ  Ｏｔｈｅｒ  Ｎａｍｅ、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｇｏｌｆ  ＩＶ、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｗｏｒｌｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ  ｏｆ  Ｇｏｌｆ（Ｅｒｉｃ  Ｔｈａｉｎ  ｅｄ．，Ｒｏｕｔｌｅｄｇｅ、２００２）（「Ｊ．Ｄａｌｔｏｎ」）に開示されるように、いくつかの異なる手法が圧縮を測定するのに用いられ、その中に、Ａｔｔｉ圧縮、Ｒｉｅｈｌｅ圧縮、種々の固定荷重およびオフセットでの荷重／偏向の測定、および実効弾性係数が含まれる。この発明の目的に関しては、「圧縮」はＡｔｔｉ圧縮を指し、Ａｔｔｉ圧縮試験装置を用いて既知の手順で測定される。ピストンの移動を固定して、スプリングの偏位を測定する。スプリングの偏位の測定はボールと接触しても始まらない。そうでなくて、スプリングの偏居の最初のほぼ１．２５ｍｍ（０．０５インチ）がオフセットである。非常に剛性が小さなコアはスプリングを１．２５ｍｍより多く撓まさず、ゼロのＡｔｔｉ圧縮が測定される。Ａｔｔｉ圧縮テスタは４２．７ｍｍ（１．６８インチ）の径の物体を測定するように設計されているので、コアの圧縮をこれらテスタで測定するためには、コアは隙間を埋めて４２．７ｍｍ（１．６８インチ）の高さとなるようにしなければならない。Ａｔｔｉ圧縮を、Ｒｉｅｈｌｅ（コア）、Ｒｉｅｈｌｅ（ボール）、１００ｋｇ偏向、１３０−１０ｋｇ偏向または実効弾性係数に変換するには「Ｊ．Ｄａｌｔｏｎ」に示された式を用いて行うことができる。圧縮は米国特許第７，７７７，８７１号（ＭｃＮａｍａｒａ、その他）に説明されるように測定して良く、その内容は参照してここに組み入れる。
【００９９】
反発係数（「ＣＯＲ」）
ＣＯＲは既知の手順で決定され、ここで、ゴルフボールまたはゴルフボールサブアッセンブリ（例えば、ゴルフボールコア）を空気砲から２つの所定の速度で打ち出し、１２５ｆｔ／ｓの速度でのＣＯＲを計算することにより決定される。複数の弾道光スクリーンがボール速度を測定するために固定距離で空気砲およびスチール板の間に配置される。ボールがスチール板へ移動するときに、各光スクリーンが活性化され、各光スクリーンにおける時間を測定する。これにより、ボールの入射速度に反比例した入射移行時間が得られる。ボールはスチール板と衝突して複数の光スクリーンを通り抜けてリバウンドし、これが光スクリーン間を移行するのに要する時間間隔を測定する。これにより、ボールの飛び出し速度に反比例した飛び出し移行時間が得られる。ＣＯＲは飛び出し移行時間間隔の入射移行時間間隔に対する比、ＣＯＲ＝Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝Ｔｉｎ／Ｔｏｕｔとして計算される。
【０１００】
数値の下限および数値の上限がここで示されるときには、それらの数値の任意の組み合わせが利用できることに留意されたい。作業例における場合を除き、または、とくに明言しなない限り、すべての数値範囲、量、値、百分率、例えば材料の量についてのこれら、および明細書中の他のものは、たとえその値、量または範囲に関連して用語「約」が表示されていなくとも、「約」がその前に配置されているように読むことができる。したがって、そうでないと示されていない限り、明細書および特許請求の範囲に表される数のパラメータは近似的であり、これは、この発明により得られることが企図される所望の特性に応じて変化する。最低限でも、もちろん均等論の適用を制約するものではないが、各数のパラメータは記録されている有効数字の数や通常の丸め処理に照らして解釈されるべきである。
【０１０１】
ここに引用した全ての特許、刊行物、テスト手順書、および他の参考文献は、さらに優先権ドキュメントも含んで、参照してここに組み入れる。ただし、それは、そのような開示がこの発明と一貫性を有する範囲であり、そのような参照による組み込みを法令が許容する範囲である。
【０１０２】
ここで説明し図説した組成物およびゴルフボール製品はこの発明のいくつかの実施例にすぎないことを理解されたい。この発明の趣旨および範囲から逸脱することなく種々の変更および追加を当該組成物および製品に対して行えることは、当業者が理解するところである。そのような実施例は添付の特許請求の範囲によりカバーされることを留意されたい。
【符号の説明】
【０１０３】
１２    ボール
１４    多層コア
１４ａ    内側コア（センタ）
１４ｂ    中間コア層
１４ｃ    外側コア層
１６    単一層カバー
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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Ｃｌａｉｍｓ
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１．Ａｂｓｔｒａｃｔ
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２．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ  Ｄｒａｗｉｎｇ
Ｆｉｇ．１
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