(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のビカット軟化温度および第１の比重を有する第１の高度に中和された酸ポリマーと、第２のビカット軟化温度および第２の比重を有する第２の高度に中和された酸ポリマーと、添加剤と第３のビカット軟化温度を有するアイオノマー樹脂とを含むアイオノマーベースのマスターバッチとのブレンドを含む内側コア層、
前記内側コア層を実質的に囲み、ポリブタジエンゴムを含む、５ｍｍ〜９ｍｍの厚さを有する外側コア層、
および前記外側コア層を実質的に囲むカバー層、
を含むゴルフボールであって、
前記ビカット軟化温度間の差の絶対値が、１５℃以下であり、前記比重間の差の絶対値が、０．０１５以下であり、
前記内側コア層が球形状である、ゴルフボール。
【請求項２】
前記アイオノマー樹脂が、第３の比重を有し、前記添加剤が、前記第１、第２、および第３の比重より大きい比重を有する充填剤である、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項３】
前記充填剤の比重が、前記第１、第２、および第３の比重の合計より大きい、請求項２に記載のゴルフボール。
【請求項４】
前記第１のビカット軟化温度が、４８℃〜６５℃であり、前記第２のビカット軟化温度が、４８℃〜６５℃であり、前記第３のビカット軟化温度が、４８℃〜６５℃である、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項５】
前記第１のビカット軟化温度および前記第２のビカット軟化温度間の差の絶対値が、５℃未満である、請求項４に記載のゴルフボール。
【請求項６】
前記内側コア層が、４５〜５５の表面ショアＤ硬度を有する、請求項４に記載のゴルフボール。
【請求項７】
前記外側コア層が、５０〜６０の表面ショアＤ硬度を有しかつ前記内側コア層の表面硬度より高い、請求項４に記載のゴルフボール。
【請求項８】
前記内側コア層が、前記内側コア層を半分に切断することによって得られる断面における任意の１点で４５〜５５のショアＤ断面硬度を有し、前記断面における任意の２点間のショアＤ断面硬度差が±６以内である、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項９】
前記外側コア層が、少なくとも０．８の反発係数を有する、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項１０】
前記カバー層が、アイオノマー樹脂、高度に中和された酸ポリマー、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、およびそれらのブレンドからなる群から選択される熱可塑性材料を含む、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項１１】
前記外側コア層と前記カバー層との間に位置する中間層をさらに含み、前記中間層は、アイオノマー樹脂、高度に中和された酸ポリマー、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂およびポリエステル樹脂のうちの少なくとも１つを含む熱可塑性材料を含む、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項１２】
前記中間層が、少なくとも６０の表面ショアＤ硬度を有し、前記カバー層が、４５〜６０の表面ショアＤ硬度を有する、請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１３】
前記カバー層が、アリル基から形成される架橋を含む架橋された熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含み、前記架橋された熱可塑性ポリウレタンエラストマーが、有機イソシアネートを以下の（ａ）〜（ｄ）の反応剤、すなわち、
（ａ）下式で表される、２つの第一級ヒドロキシル基および少なくとも１つのペンダント不飽和を有するジオール：
【化１】
0005982485.tif 000011
（式中、Ｒ１は、選択的にエーテル基またはエステル基を含み得る、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アリール基、置換または非置換アルキル−アリール基、任意の基の任意の主鎖または側鎖中の不飽和結合、あるいはＨであり、Ｒ２は、選択的にエーテル基またはエステル基を含み得る、置換または非置換アルキル基、置換または非置換アリール基、あるいは置換または非置換アルキル−アリール基であり、さらにＲ２は、アリル基を含み、ｘおよびｙは、独立して１〜１０の任意の値を有する整数である）と、
（ｂ）イソシアネートとの少なくとも２つの反応部位を有し、かつ４５０未満の分子量を有する鎖延長剤と、
（ｃ）５００〜４，０００の分子量を有する長鎖ポリオールと、
（ｄ）遊離基開始反応によって、ハードセグメントにおける架橋構造を誘導する遊離基を生成することが可能であるように十分な量の遊離基開始剤と、
の混合物と反応させることから形成される反応生成物である、請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１４】
前記（ａ）に記載の不飽和ジオールが、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル（ＴＭＰＭＥ）である、請求項１３に記載のゴルフボール。
【請求項１５】
前記カバー層が、１，０００ｐｓｉ（６８９５ｋＰａ）未満の曲げ弾性率を有する、請求項１３に記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含むゴルフボールに関する。また、本発明は、アイオノマーベースのマスターバッチ中の添加剤との高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含むゴルフボールに関する。また、本発明は、高度に中和された酸ポリマーと、添加剤を含有するアイオノマーベースのマスターバッチとのブレンドを含む製品、特にゴルフボールを製造する方法、およびこのブレンドを作製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフボールは、科学技術の変化とともに変化してきた重要なスポーツ用品である。例えば、ボールは、最初は木で作製されており、その後、煮沸され、軟化された羽毛を革製の袋に詰め込むことによって作製されていた。その袋は、典型的に、白く塗られ、乾燥により堅く締まるものだった。しかし、フェザーボールは、水分を吸収して、割れる傾向があり、１ラウンドプレーするのに多くのボールが必要であった。また、これらのフェザーボールは、木製のボールと比較して高価であった。
【０００３】
フェザーボールおよび木製のボールは両方とも、ガッタパーチャボールが作製されるまで使用されていた。ガッタパーチャボールは、比較的安価であり、製造が容易であった。また、ガッタパーチャボールは、フェザーボールと比較してかなり耐久性があり、飛行特性を向上させるために表面を容易に粗面化することができたため性能が良く、人気が出た。しかし、このボールは、空中で壊れる傾向を示した。
【０００４】
その後、他の弾性材料を含むゴルフボールが開発された。例えば、ゴム製のコアと、コアの周りにきつく巻き付けられた伸縮性のある糸とを有するゴルフボールが開発された。この巻線をガッタパーチャでまず覆うが、その後、バラタで覆った。しかし、バラタで被覆されたゴルフボールは、ボールを打つ技術が未熟なプレーヤーによって損傷されることが多い。したがって、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）化合物またはポリウレタン化合物を含む特定のカバーを含むより頑丈なカバーが開発された。
【０００５】
高品質、高性能で、安価なゴルフボールの製造に適した性質および特性を有するプラスチックおよびポリマー材料によって、ゴルフボールの内部構造も向上された。特に、ゴルフボールの製造に適した性質および特性を有するポリマー材料が開発された。このようなポリマー材料としては、高度に中和された酸ポリマーを含む、ポリウレタンおよびアイオノマー材料が挙げられる。混合された材料も他の製品を製造するのに使用される。
【０００６】
ポリマー材料のブレンドは、ゴルフボールの性質および特性を調整する他の組成物（いわゆる添加剤）ならびに単一の材料からまたはポリマーのみからは得られない性質および特性を得るための他の製品を含有することが多い。しかし、製造業者が作製しようとする多くの材料ブレンドは、成分が相溶性でなく、または容易に組み合わされないため、うまく作製するのが不可能ではないにしても困難である。特に、高度に中和された酸ポリマーは、典型的に、混合するのが困難であり、ある添加剤は、高度に中和された酸ポリマーと容易には混合しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、ポリマー材料を添加剤組成物と混合することによって得られる性質および特性を有する層を含むゴルフボールが必要とされている。さらに、高度に中和された酸ポリマーと、高度に中和された酸ポリマーと組み合わせるのが難しい添加剤とのブレンドを含む製品、特にゴルフボールを製造する方法、および高度に中和された酸ポリマーをこのような添加剤と混合するための方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様において、本発明は、高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含むゴルフボールに関する。特に、ブレンドは、アイオノマーベースのマスターバッチを含む。ゴルフボール層は、第１のビカット軟化温度および第１の比重を有する第１の高度に中和された酸ポリマーと、第２のビカット軟化温度および第２の比重を有する第２の高度に中和された酸ポリマーと、添加剤と第３のビカット軟化温度を有するアイオノマー樹脂とを含むアイオノマーベースのマスターバッチとのブレンドを含む。ビカット軟化温度間の差の絶対値が、約１５℃以下であり、比重間の差の絶対値が、約０．０１５以下である。
【０００９】
他の態様において、本発明は、高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含む製品、特にゴルフボールを製造する方法に関する。特に、本発明は、高度に中和された酸ポリマーと、アイオノマーベースのマスターバッチとのブレンドを含むゴルフボールを製造する方法、およびブレンドを作製する方法に関し、この方法は、高度に中和された酸ポリマーを、添加剤を含むアイオノマーベースのマスターバッチと混合する工程と、ブレンドの高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー成分の軟化温度の差を制御する工程と、高度に中和された酸ポリマーの比重の差を制御する工程とを含む。
【００１０】
本発明は、以下の図面および説明を参照してよりよく理解され得る。図中の構成要素は、必ずしも縮尺どおりではなく、本発明の原理を説明することを主眼としている。さらに、図中で、類似の参照符号は、異なる図を通して対応する部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】コア層およびカバー層を含む２ピース構造を有する、本開示に係る代表的なゴルフボールを示す。
【図２】コア層、内側カバー層、および外側カバー層を含む３ピース構造を有する、本開示に係る第２の代表的なゴルフボールを示す。
【図３】内側コア層、外側コア層、およびカバー層を含む３ピース構造を有する、本開示に係る第３の代表的なゴルフボールを示す。
【図４】内側コア層、外側コア層、内側カバー層、および外側カバー層を含む４ピース構造を有する、本開示に係る第４の代表的なゴルフボールを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
一般に、本発明は、高度に中和された酸ポリマーと添加剤とのブレンドを含むゴルフボールに関する。本発明は、高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含むゴルフボールに関する。特に、ブレンドは、アイオノマーベースのマスターバッチを含む。ゴルフボール層は、第１のビカット軟化温度および第１の比重を有する第１の高度に中和された酸ポリマーと、第２のビカット軟化温度および第２の比重を有する第２の高度に中和された酸ポリマーと、添加剤と第３のビカット軟化温度および第３の比重を有するアイオノマー樹脂とを含むアイオノマーベースのマスターバッチとのブレンドを含む。ビカット軟化温度間の差の絶対値が、約１５℃以下であり、比重間の差の絶対値が、約０．０１５以下である。
【００１３】
本発明は、高度に中和された酸ポリマーと混合するのが難しい添加剤を、マスターバッチの一部として導入する工程と、ブレンドの高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂のビカット軟化温度の差を制御する工程と、ブレンドの高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂の比重の差を制御する工程とによって、高度に中和された酸ポリマーと添加剤とのブレンドを含むゴルフボールを製造する方法、およびブレンドを作製する方法にも関する。
【００１４】
高度に中和された酸ポリマーを混合するのは、困難であり得る。高度に中和された酸ポリマーなどのイオン性ポリマーの性質および特性は、混合の際の困難を引き起こし得る。当業者は、中和されたカルボキシレート部分、すなわち、分子の極性の部分が、本来なら非極性のポリマー中で集合する傾向があるため、高度に中和された酸ポリマーが架橋ポリマーのように働くことを認識している。しかし、集合体は、加熱されると分離する傾向があり、このため、化合物を熱可塑性材料のように軟化させ、加熱された材料を加工する機会を提供する。
【００１５】
したがって、ブレンドを形成するために、高度に中和された酸ポリマーのブレンドを構成する化合物は、一般に加熱され、その結果生じる熱可塑性を利用する。しかし、この化合物は、混合するのが難しいままであることが多い。成分ポリマーが同じ条件下で軟化しないことが多く、したがって、加工するのが難しいからである。
【００１６】
ブレンドを形成する高度に中和された酸ポリマーのビカット軟化温度および比重間の差を制御することで、材料を混合する際に起こる加工上の問題が改善され、実質的に均質なブレンドが得られる。これらの加工上の問題としては、ブレンド中の他のポリマーの溶融温度より低い溶融温度を有するポリマーからのガスの形成および溶融材料の層化がある。ガスは、高度に中和された酸ポリマーがブレンドの他の成分が必要とするより高い軟化温度まで過熱される場合に形成され得る。加工中のガスの形成は、加工品におけるボイドの原因になる。比重の差により、混合比を制御するのが難しくなり、製品における層化および不均一性につながる。成形された製品における層化および不均一性も、加工品における欠陥である。製品におけるこれらのおよび他の欠陥は、高度に中和された酸ポリマーのビカット軟化温度および比重間の差が制御されると減少される。
【００１７】
しかし、本発明者らは、これらのパラメータのみの制御では、ゴルフボールなどの高品質の製品が確実に得られないことがあることを見出した。例えば、製造業者は、添加剤を導入しようとし得る。当業者が認識しているように、光沢剤、着色剤、および充填剤などの多くのこのような添加剤組成物が、典型的に、ポリマー製品に加えられる。しかし、これらの添加剤の多くは、高度に中和された酸ポリマーと容易に混合しない。さらに、高度に中和された酸ポリマーによって吸着される水分により、加工が困難になる。
【００１８】
本発明者らは、添加剤を含有するマスターバッチを組み込むことによって、添加剤が、高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含む高度に中和された酸ポリマー中に効果的に導入され得ることを見出した。マスターバッチは、添加剤および高度に中和された酸ポリマーの両方と相溶性のアイオノマーポリマーを含む。さらに、アイオノマーは、高度に中和された酸ポリマーほど多くの水分を吸着しないだけでなく、高度に中和された酸ポリマーより容易に乾燥もする。
【００１９】
本発明者らは、高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂のビカット軟化温度および比重を制御し、アイオノマーベースのマスターバッチの一部として添加剤を組み込むことで、優れた製品品質を得られるだけでなく、加工も簡単になることも見出した。
【００２０】
当業者は、熱可塑性材料が、多くの方法で加工可能であり、典型的に、射出成形または圧縮成形によって加工されることを認識している。射出成形は、ゴルフボールの製造に典型的に使用されるプロセスである。射出成形の成功には、成形される組成物が、金型を充填するように流動性である必要がある。したがって、射出成形中のガスの形成は、製品における欠陥を引き起こすのに加えて、加工の妨げとなり、金型および他の加工設備を損傷するおそれがある。同様に、不均質な材料の成形は、金型における分布の問題および混合比を制御する際の問題に起因する低い製品品質の原因になり得る。
【００２１】
本発明の一実施形態において、混合されるポリマー成分のビカット軟化温度は、温度間の差が、ブレンドの加工を容易にし、高品質の加工品をもたらす範囲内にあるように制御される。高度に中和された酸ポリマーの比重も制御される。また、アイオノマーポリマーと、高度に中和された酸ポリマーと混合するのが難しい添加剤とを含むマスターバッチを用いて、ブレンドの形成を容易にして、製品中へのさらなる水分の導入を減少させ、存在する水分を除去するのをより容易にする。
【００２２】
便宜上、本発明の実施形態は、ゴルフボールの製造の際の２種の高度に中和された酸ポリマー成分を有するブレンドに関するように、詳細に説明される。しかし、本発明は、３成分、４成分、およびより高次の高度に中和された酸ポリマーブレンドならびに高度に中和された酸ポリマーを含む任意の製品に関する。本明細書に提供される説明によって、当業者は、本発明の主題を、何種類の高度に中和された酸ポリマー成分のブレンドおよびそれによる製品の製造にも適用することができるであろう。
【００２３】
図面は、所定のゴルフボール構造を示す。図１は、本開示の第１の実施形態に係るゴルフボール１００を示す。ゴルフボール１００は、２ピースゴルフボールである。具体的には、ゴルフボール１００は、コア層１２０を実質的に取り囲むカバー層１１０を含む。ゴルフボール１００において、コア層１２０は、高度に中和された酸ポリマーのブレンドで作製され得る。
【００２４】
図２は、本開示の第２の実施形態に係るゴルフボール２００を示す。ゴルフボール２００は、コア層２３０と、コア層２３０を実質的に取り囲む内側カバー層２２０と、内側カバー層２２０を実質的に取り囲む外側カバー層２１０とを含む。ある実施形態において、内側カバー層２２０およびコア層２３０は両方とも、本明細書に記載される、混合済みの高度に中和された酸ポリマーを含み得る。
【００２５】
図３は、本開示の第３の実施形態に係るゴルフボール３００を示す。ゴルフボール３００は、内側コア層３３０と、内側コア層３３０を実質的に取り囲む外側コア層３２０と、外側コア層３２０を実質的に取り囲むカバー層３１０とを含む。ある実施形態において、内側コア層３３０および外側コア層３２０は、混合済みの高度に中和された酸ポリマーを含み得る。
【００２６】
図４は、本開示の第４の実施形態に係るゴルフボール４００を示す。ゴルフボール４００は、内側コア層４４０と、内側コア層４４０を実質的に取り囲む外側コア層４３０と、外側コア層４３０を実質的に取り囲む内側カバー層４２０と、内側カバー層４２０を実質的に取り囲む外側カバー層４１０とを含む。ある実施形態において、内側カバー層４２０、外側コア層４３０、および内側コア層４４０のいずれかまたは全てが、混合済みの高度に中和された酸ポリマーを含み得る。
【００２７】
ある実施形態において、カバー層は、外側コア層４２０を実質的に囲む内側カバー層４２０と、内側カバー層を実質的に囲む外側カバー層４１０とを含む。
【００２８】
そして、これらのタイプのゴルフボールのそれぞれは、本明細書に開示される方法にしたがって作製され得る。また、５つ以上の層などの、追加の層を有するゴルフボールが、本明細書に開示される方法にしたがって作製され得る。本明細書において以下に特に説明される場合を除き、本明細書に記載されるいずれのゴルフボールも、一般に、当該技術分野において公知の任意のタイプのゴルフボールであり得る。すなわち、本開示に矛盾する指示がない限り、ゴルフボールは、一般に、標準的な構造または非標準的な構造などの、ゴルフボールに従来から使用される構造のものであり得る。標準的なゴルフボールは、全米ゴルフ協会（ｔｈｅ  Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｇｏｌｆ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）（ＵＳＧＡ）によって承認されるゴルフ規則を満たすゴルフボールである。本明細書に記載されるゴルフボールはまた、特に示される場合を除き、ゴルフボール製造に使用されることが知られている様々な材料のいずれかで作製され得る。
【００２９】
さらに、本明細書に開示される特徴（図および様々な化学式または混合に示される様々な実施形態を含むがこれらに限定されない）が、所望され得る場合、本明細書に開示される他の特徴と組み合わされ得ることが理解される。
【００３０】
当業者は、その層の性質および特性を調節するために添加剤がゴルフボールの層に加えられることが多いことを認識している。特に、充填剤は、層の比重または硬度を増加させるのに使用されることが多い。充填剤は、有機化合物であってもよいが、典型的に無機化合物である。典型的な無機充填剤としては、特に粉末形態における金属、ならびに金属の酸化物、硫酸塩、炭酸塩、および他の形態が挙げられる。しかし、これらの無機充填剤は、典型的に、高度に中和された酸ポリマーと混合するのが難しい。したがって、混合済みの高度に中和された酸ポリマーを形成する際の困難は、ある添加剤を組み込む際の困難と相まって、ゴルフボールなどの製品の製造を、難しいプロセスにしている。
【００３１】
さらに、高度に中和された酸ポリマーは、吸湿性である。高度に中和された酸ポリマーによって吸着される水分は、ゴルフボールの層を形成するための加工中、例えば、射出成形または圧縮成形中にボイドを形成する。
【００３２】
高度に中和された酸ポリマー中に充填剤を組み込む困難を改善するための一手法としては、例えば、マスターバッチを形成することがある。当業者は、本明細書のマスターバッチが、少量の高度に中和された酸ポリマーにおける高濃度の添加剤を含む組成物の形成を含むことが予測され得ることを認識している。次に、マスターバッチは、製品中に混合され得る。
【００３３】
マスターバッチは、高度に中和された酸ポリマーを加熱する工程と、成分を混合する工程と、冷却する工程と、製品を粉砕する工程とを必要とする。マスターバッチ材料は、多くの場合、押し出し機の後に造粒機中で、さらなる加工のために粉砕されなければならない。しかし、粉砕の結果は、たいていは不十分である。空冷式造粒機が利用可能であるが、それらは当該技術分野において好ましくないため、水冷式造粒機が典型的に使用される。この際、高度に中和された酸ポリマーは水を吸着し、この水は、さらなる加工の前に容易に除去されない。射出成形の際の樹脂中の水分は、製品におけるボイドを形成し、漏れる蒸気により、設備が損傷され得る。したがって、高度に中和された酸ポリマーを用いたマスターバッチは、好適な代替案ではない。
【００３４】
しかし、本発明者らは、アイオノマー樹脂中の添加剤のマスターバッチが、これらの望ましい製品を製造する好適に容易でかつコスト効果の高い方法を提供することを見出した。アイオノマー樹脂が、高度に中和された酸ポリマーのように水分を吸着しないため、水冷式造粒を使用することができ、吸着された水分が、さらなる加工のために容易に除去される。
【００３５】
本発明によれば、第１の高度に中和された酸ポリマーは、第１のビカット軟化温度および第１の比重を有し、第２の高度に中和された酸ポリマーは、第２のビカット軟化温度および第２の比重を有し、アイオノマー樹脂は、第３のビカット軟化温度および第３の比重を有する。本発明者らは、第１、第２、および第３のビカット軟化温度間の差が、所定の値の範囲内に制御される場合、典型的に最小限に抑えられる場合、これらの２つの高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂の混合が容易になることを見出した。したがって、本発明の一実施形態において、混合される高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂のビカット軟化温度間の差の絶対値が、約１５℃以下、典型的に約１０℃以下、より典型的に約８℃以下に制限される。他の実施形態において、第１のビカット軟化温度、第２のビカット軟化温度、および第３のビカット軟化温度間の差の絶対値が、約５℃以下、より典型的に約２℃以下、さらにより典型的に約１℃以下である。
【００３６】
他の態様において、混合される高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂の比重間の差の絶対値が、所定の値の範囲内に制御され、典型的に最小限に抑えられる。一実施形態において、比重の差の絶対値が、約０．０１５以下、典型的に約０．０１０以下、より典型的に約０．００５以下に制限される。
【００３７】
より典型的な実施形態において、ビカット軟化温度の差および比重の差の両方が制御される。実施形態において、それらの差は、個々に、その差に関連する種々の範囲に制限され得る。したがって、ビカット軟化温度の差の絶対値が、約１５℃以下に制限され、比重の差の絶対値が、約０．０１５以下、典型的に約０．０１０以下、より典型的に約０．００５以下に制限される。同様に、ビカット軟化温度の差の絶対値が、約１０℃以下、典型的に約８℃以下に制限され、より典型的に約５℃以下、なおより典型的に約２℃以下、さらにより典型的に約１℃以下である一方、比重の差の絶対値が、約０．０１５以下、典型的に約０．０１０以下、より典型的に約０．００５以下に制限される。
【００３８】
添加剤を含有する高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含む製品は、本発明にしたがって、ブレンドを、射出成形、圧縮成形、または熱可塑性材料を加工するための任意の好適な方法にしたがって加工することによって、本明細書に記載されるように、ビカット軟化温度および比重を制御することによって、およびアイオノマーベースのマスターバッチの一部として添加剤を導入することによって、より少ない欠陥で作製され得る。特に、ゴルフボールは、少なくとも部分的に、熱可塑性材料の射出成形によって作製されることが多い。したがって、ゴルフボールを作製する方法は、混合される材料のビカット軟化温度および比重を制御する方法から、およびアイオノマーベースのマスターバッチの一部として添加剤を導入することによって、利益を得ることができる。
【００３９】
したがって、本発明の一実施形態は、混合される高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂のビカット軟化温度間の差を制御する工程と、高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂の比重間の差を制御する工程と、アイオノマーベースのマスターバッチの一部として添加剤を導入する工程と、混合された材料を加工して、ゴルフボールの少なくとも一部を形成する工程とによって、高度に中和された酸ポリマーとアイオノマー樹脂とのブレンドを含むゴルフボールを製造する方法に関する。
【００４０】
一実施形態において、ゴルフボールの製造に使用される高度に中和された酸ポリマーのブレンドに使用されることが多い高度に中和された酸ポリマー、およびアイオノマー樹脂は、約３０℃〜約７０℃、典型的に約４０℃〜約６５℃、より典型的に約４８℃〜約６５℃のビカット軟化温度を有する。
【００４１】
高度に中和された酸ポリマーは、脂肪酸塩とのコポリマーまたはターポリマーである。本発明の実施形態において、アイオノマーベースのマスターバッチを形成するのに使用されるアイオノマー樹脂は、ブレンドを形成する高度に中和された酸ポリマーの中に存在するコポリマーまたはターポリマーとは異なる。アイオノマー樹脂は、構造差ならびに性質および特性の差の両方によって、高度に中和された酸ポリマーと区別され得る。アイオノマー樹脂は、構造的に、脂肪酸塩を含まないコポリマーである一方、高度に中和された酸ポリマーは、脂肪酸塩を含むコポリマーおよびターポリマーである。塩、水酸化物、炭酸塩、および他の金属含有化合物が、アイオノマー樹脂および高度に中和された酸ポリマーの両方にある中和イオンを提供するのに使用されるが、脂肪酸塩も高度に中和された酸ポリマーに使用される。したがって、アイオノマー樹脂の構造と高度に中和された酸ポリマーの構造とは異なる。これらの化合物の性質および特性も異なる。アイオノマー樹脂は吸湿性でないが、高度に中和された酸ポリマーは吸湿性であり、これは、典型的に脂肪酸塩の存在のためである。本明細書に提供される情報および指針によって、当業者は、アイオノマー樹脂および高度に中和された酸ポリマーを特定することができるであろう。
【００４２】
本明細書中で説明するように、高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂の比重は、本発明の実施形態において制御される。本発明のある実施形態において、アイオノマーベースのマスターバッチは、充填剤、典型的に、添加剤としての高密度化剤を含む。したがって、典型的に、本発明の実施形態において、無機充填剤の比重は、いずれのポリマー（すなわち、高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマー樹脂）の比重より大きい。他の実施形態において、無機充填剤の比重は、ポリマーの比重の合計より大きい。
【００４３】
実施形態は、典型的に、混合済みの高度に中和された酸ポリマーを含むコア層を有するゴルフボールに関する。より典型的に、ゴルフボールの内側コア層は、混合済みの高度に中和された酸ポリマーを含む。特に、コア層、または内側コア層は、射出成形によって作製される。便宜上、本発明の実施形態は、３ピースまたは３層のゴルフボールまたは４ピースゴルフボールのコア層または内側コア層の製造に関するように、本明細書において具体的に記載される。しかし、本明細書に提供される情報および指針によって、当業者は、より多い層または異なる層を有するボールを設計することができるであろう。
【００４４】
一実施形態は、コア層２３０または内側コア層３３０と、それぞれの内層を実質的に囲む内側カバー層２２０または外側コア層３２０と、それらのそれぞれの内層を実質的に囲む外側カバー層２１０またはカバー層３１０とを有する３ピースゴルフボールに関する。
【００４５】
他の実施形態は、内側コア層４４０と、内側コア層を実質的に囲む外側コア層４３０と、外側コア層を実質的に囲む中間層または内側カバー層４２０と、内側カバー層を実質的に囲む外側カバー層４１０とを含む４ピースゴルフボールに関する。
【００４６】
本発明の実施形態であるこれらの３および４ピースボール構造において、コア層または内側コア層は、典型的に、約４８℃〜約６５℃の第１のビカット軟化温度を有する第１の高度に中和された酸ポリマーと、約４８℃〜約６５℃の第２のビカット軟化温度を有する第２の高度に中和された酸ポリマーと、添加剤と約４８℃〜約６５℃の第３のビカット軟化温度を有するアイオノマー樹脂とを含むアイオノマーベースのマスターバッチとを含むブレンドを含み、第１、第２、および第３のビカット軟化温度間の差の絶対値が、約１５℃以下に制御される。
【００４７】
他の典型的な実施形態において、内側コア層は、第１の比重および第１のビカット軟化温度を有する第１の高度に中和された酸ポリマーと、第２の比重および第２のビカット軟化温度を有する第２の高度に中和された酸ポリマーと、添加剤と第３のビカット軟化温度および第３の比重を有するアイオノマー樹脂とを含むアイオノマーベースのマスターバッチとを含むブレンドを含み、第１、第２、および第３のビカット軟化温度間の差の絶対値および第１、第２、および第３の比重間の差の絶対値が、所定の値の範囲内に制御され、これによって、高度に中和された酸ポリマーのブレンドを含む熱可塑性内側コア層の形成を促進する。より典型的に、ビカット軟化温度間の差の絶対値が、約１５℃以下であり、比重間の差の絶対値が、約０．０１５以下である。さらにより典型的に、第１および第２の高度に中和された酸ポリマーについては、第１のビカット軟化温度および第２のビカット軟化温度間の差の絶対値が、約５℃未満である。
【００４８】
多くの場合、本発明の一実施形態の内側コア層は、約０．８５〜約１．１、典型的に約０．９〜約１．１の比重を有する。実施形態において、比重は、ボールのスピン速度に影響を与える慣性モーメント（ＭＯＩ）を調整するように調整される。内側コア層の比重を、外層のおよその比重未満の値まで低下させると、ＭＯＩが増加し、スピン速度が低下する。あるいは、内側コア層の比重を増加させると、ＭＯＩが減少し、スピン速度が上昇する。本明細書に提供される情報および指針によって、当業者は、所望のＭＯＩを得るようにブレンドの比重を選択することができ、欠陥のない製品を形成する均質なブレンドを形成するようにブレンド中の高度に中和された酸ポリマーの比重を制御することができる。
【００４９】
実施形態において、厚い熱硬化性外側コア層が、熱可塑性内側コア層を保護するのに使用されることが多い。外側コア層の厚さは、典型的に約５ｍｍ〜約９ｍｍである。また、良好な飛行性能を得るために、内側コア層を中に有する外側コア層は、高い反発係数（ＣＯＲ）を有する。典型的に、ＣＯＲは、少なくとも約０．８である。ミドル・アイアンまたはショート・アイアンショットの良好なスピン速度を得るために、外側カバー層は、典型的に約１，０００ｐｓｉ未満の低い曲げ弾性率を有する。本発明の実施形態は、４ピースゴルフボールも含み、この４ピースゴルフボールにおいて、内側カバー層は、ドライバーショットのスピン速度を低下させるために、典型的に少なくとも約６０の高いショアＤ硬度を有する。特に、良好な慣性モーメントを得るために、内側カバー層は、熱硬化性外側コア層より大きい比重を有する。本発明の実施形態は、ミドル・アイアンおよびショート・アイアンショットのための良好なスピン速度を提供するために、約１，０００ｐｓｉ未満の曲げ弾性率を有する架橋された熱可塑性物質も含む。
【００５０】
本明細書において使用される際、特に断りのない限り、ビカット軟化温度、圧縮変形、硬度、ＣＯＲ、および曲げ弾性率が、以下のように測定される。
【００５１】
ビカット軟化温度：ＡＳＴＭ  Ｄ−１５２５に準拠して測定される。
【００５２】
圧縮変形：本明細書における圧縮変形は、力を受けたゴルフボールまたはその一部の変形量を示す。具体的には、力が１０ｋｇから１３０ｋｇに増大された場合、１３０ｋｇの力を受けたゴルフボールまたはその一部の変形量から、１０ｋｇの力を受けたゴルフボールまたはその一部の変形量を差し引いた値が、圧縮変形値である。例えば、１０ｋｇの力を受けて０．５ｍｍ変形しかつ１３０ｋｇの力を受けて５．０ｍｍ変形するゴルフボールは、４．５ｍｍの圧縮変形を有する。
【００５３】
硬度：ゴルフボール層の硬度は、一般に、ＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０に準拠して測定されるが、成形されたゴルフボールの曲面のランド領域において測定される。
【００５４】
ＣＯＲの測定方法：ゴルフボールが、４０ｍ／秒の初期速度でエアキャノン（空気砲）から約１．２メートル離れて配置された鋼板を目がけてエアキャノンによって発砲される。速度監視デバイスが、キャノンから０．６〜０．９メートルの位置での速度を捕捉するように配置される。ゴルフボールは、鋼板に当たった後、速度監視デバイスを通過するように跳ね返る。戻り速度を初期速度で除算した値が、ＣＯＲである。
【００５５】
曲げ弾性率：ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に準拠して測定される。
【００５６】
内側コア層４４０が高い弾力を有する実施形態において、ゴルフボール４００は、良好な飛行性能を有するであろう。したがって、本発明の実施形態において、内側コア層４４０を中に含む外側コア層４３０は、典型的に、少なくとも約０．８０、より典型的に少なくとも約０．８１、より典型的に少なくとも約０．８２のＣＯＲ値を有する。ある実施形態において、内側コア層４４０は、第１の反発係数を有し、ゴルフボール４００は、第２の反発係数を有し、第１の反発係数は、第２の反発係数より大きい。典型的に、第１の反発係数は、第２の反発係数より少なくとも約０．０１大きい。
【００５７】
内側コア層４４０は、典型的に、射出成形プロセスによって作製されるが、圧縮成形プロセスも使用されてもよい。射出成形プロセスの際、射出成形機の温度は、典型的に、約１９０℃〜約２２０℃の範囲に設定される。
【００５８】
しかし、射出成形プロセスの前に、第１および第２の高度に中和された酸ポリマー、そのブレンド、アイオノマー樹脂、およびアイオノマーベースのマスターバッチは、耐湿性の包装に入れられるべきであり、または水分レベルを低下させるために、乾燥ガス、典型的に空気で処理されるべきである。化合物中の水分により、製品におけるボイドが生じる。高度に中和された酸ポリマーのための乾燥条件は、典型的に、約５０℃未満の温度で２〜２４時間の乾燥空気流を必要とする。アイオノマー樹脂は、高度に中和された酸ポリマーほど多くの水分を吸着しないため、アイオノマー樹脂のための乾燥条件は、比較的軽く、アイオノマーベースのマスターバッチ中のアイオノマー樹脂の水分含量が高過ぎなければ、乾燥が必要でないことがある。高度に中和された酸ポリマー中の水分レベルが２，０００ｐｐｍを超えると、それから水分を除去するために加熱するだけでなく、真空を用いることが必要になり得る。水分によって引き起こされる欠陥のない製品の製造のためには、水分レベルは、約１，０００ｐｐｍ以下であるべきである。
【００５９】
乾燥の後、必要に応じて、高度に中和された酸ポリマーおよびアイオノマーベースのマスターバッチは、射出成形の準備として、乾燥混合されるかまたは例えば、押し出し機中で配合されて、製品、本明細書において典型的にゴルフボールの内側コア層が形成され得る。配合は、より緊密な混合物を生成し、製品の均一性を確実にするのに役立つが、乾燥混合で十分である。次に、ブレンドは、例えば、射出成形プロセスにおいてさらに加工されて、ゴルフボールの層などの製品が形成される。
【００６０】
任意の比率の成分が混合され得る。一実施形態において、第１の高度に中和された酸ポリマーの濃度範囲は、混合された製品の重量を基準にして、約１０重量パーセント〜約７０重量パーセントであり、第２の高度に中和された酸ポリマーは、混合された製品の重量を基準にして、約１０重量パーセント〜約７０重量パーセントで存在し、アイオノマーベースのマスターバッチの濃度は、混合された製品の重量を基準にして、約１重量パーセント〜約３０重量パーセントである。他の実施形態において、高度に中和された酸ポリマーは、それぞれ約２０重量パーセント〜約６０重量パーセントの、独立して選択される濃度で存在し、アイオノマーベースのマスターバッチの濃度は、約１０〜約２５重量パーセントである。
【００６１】
本発明の実施形態において、好適な高度に中和された酸ポリマーとしては、以下に限定はされないが、全てＥ．Ｉ．Ｄｕｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙによって製造される、ＨＰＦ１０００、ＨＰＦ２０００、ＨＰＦ  ＡＤ１０２４、ＨＰＦ  ＡＤ１０２７、ＨＰＦ  ＡＤ１０３０、ＨＰＦ  ＡＤ１０３５、ＨＰＦ  ＡＤ１０４０などのＨＰＦ樹脂が挙げられる。実施形態において、コア層４４０は、高度に中和された酸ポリマーおよび任意に添加剤、充填剤、および／またはメルトフロー改質剤のブレンドを含む。酸ポリマーは、典型的に、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛、またはカリウムなどの好適なカチオン源で、最大で１００パーセントを含め、８０パーセント以上中和される。第１および第２の高度に中和された酸ポリマーのカチオン源は、同じかまたは異なっていてもよい。
【００６２】
マスターバッチは、アイオノマー樹脂および無機充填剤を含む。類似のビカット軟化温度の、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）６９１０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９９１０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８９２０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）７９４０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８９４０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８９４１、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）６１２０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８１４０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８１５０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９１５０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８１２０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９０２０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）６３２０、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９３２０、およびＳｕｒｌｙｎ（登録商標）９３２０Ｗ、またはｌｏｔｅｋ（登録商標）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な製品）などの、本発明の実施形態において好適なアイオノマー樹脂は、約４８℃〜６５℃のビカット軟化温度を有する。好適な無機充填剤としては、以下に限定はされないが、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化スズ、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ならびにタングステン粉末、およびモリブデン粉末などの金属粉末が挙げられる。他の好適な無機充填剤としては、雲母、タルク（滑石）、粘土、シリカ、ケイ酸鉛などが挙げられる。
【００６３】
本発明の実施形態において、無機充填剤は、第１および第２の高度に中和された酸ポリマーの比重およびアイオノマー樹脂の比重より大きい比重を有する。典型的に、充填剤の比重は、第１、第２、および第３の比重の合計より大きい。マスターバッチの無機充填剤は、より大きい比重を層にもたらすために、３ｇ／ｃｍ３より高い密度を有するのが典型的である。
【００６４】
典型的に、マスターバッチ中の無機充填剤の重量分率は、アイオノマー樹脂の重量分率より高い。本発明の実施形態において、アイオノマー樹脂の重量分率は、アイオノマーベースのマスターバッチの約１０重量パーセント〜約４５重量パーセントであり得る。したがって、無機充填剤の重量分率は、アイオノマーベースのマスターバッチの約９０重量パーセント〜約５５重量パーセントであり得る。
【００６５】
内側コア層４４０の色を加えるために、マスターバッチは、任意に着色剤を含み得る。典型的に、着色剤は、アイオノマーベースのマスターバッチの約１重量パーセント未満を占める。
【００６６】
充填剤に加えて、他の添加剤が、ブレンド中に組み込まれ得る。好適な添加剤および充填剤としては、例えば、膨張剤および発泡剤、光学的光沢剤、着色剤、蛍光剤、白色化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、加工助剤、雲母、タルク、ナノ充填剤、酸化防止剤、安定剤、軟化剤、香料成分、可塑剤、衝撃改質剤、酸コポリマーワックス、界面活性剤、およびリグラインドすなわち粉砕され再生されたコア材料が挙げられる。これらの他の添加剤が、アイオノマーベースのマスターバッチの一部として加えられてもよく、または、より典型的に、高度に中和された酸ポリマー中に直接組み込まれる。
【００６７】
好適なメルトフロー改質剤としては、例えば、脂肪酸およびその塩、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリ尿素、多価アルコール、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００６８】
任意の特定の実施形態について本明細書に記載される化合物のそれぞれは、本明細書の説明にしたがって、別の化合物の任意の他の特定の実施形態と混合され、適合され得る。さらに、特に規定されない限り、本明細書の任意の一覧がその混合物を含むように、任意の化合物が、一般に、同じタイプの他の化合物と組み合わせて使用されてもよい。
【００６９】
本発明の実施形態において、内側コア層４４０の直径は、約２１ｍｍ〜約２８ｍｍ、または約２４ｍｍ〜約２８ｍｍの範囲であり得る。
【００７０】
内側コア層４４０は、典型的に、約３ｍｍ〜約５ｍｍの範囲の圧縮変形値を有する。ある実施形態において、内側コア層４４０は、約３ｍｍ〜約４．５ｍｍの範囲の圧縮変形値を有する。さらに、内側コア層４４０は、内側コア層４４０を半分に切断することによって得られる断面における任意の１点で４５〜５５の表面ショアＤ硬度を有し、断面における任意の２点間のショアＤ断面硬度差が±６以内である。この硬度条件により、ゴルフボールが確実に安定した性能を示すことになる。ある実施形態において、断面における任意の２点間の硬度差は、±３以内である。
【００７１】
外側コア層３２０または４３０は、典型的に、ポリブタジエンゴム組成物を架橋することによって、熱硬化性材料で典型的に形成される。他のゴムが、ポリブタジエンと組み合わせて使用される場合、ポリブタジエンが主成分として含まれるのが典型的である。具体的には、ベースゴム全体におけるポリブタジエンの割合は、典型的に約５０重量パーセント以上、より典型的に約８０重量パーセント以上である。シス−１，４結合の割合が、約６０モルパーセント以上、さらには、約８０モルパーセント以上のポリブタジエンが、最も典型的である。
【００７２】
ある実施形態において、シス−１，４−ポリブタジエンが、ベースゴムとして使用され、他の原料と混合されてもよい。ある実施形態において、シス−１，４−ポリブタジエンの量は、ゴム化合物１００重量部を基準にして、少なくとも約５０重量部であり得る。
【００７３】
化合物を形成するために、様々な添加剤が、ベースゴムに加えられ得る。添加剤は、架橋剤および充填剤を含み得る。ある実施形態において、架橋剤は、ジアクリル酸亜鉛、アクリル酸マグネシウム、メタクリル酸亜鉛、またはメタクリル酸マグネシウムであり得る。ある実施形態において、ジアクリル酸亜鉛は、有利な弾力特性を提供し得る。
【００７４】
充填剤は、ゴム化合物の比重を増加させるために使用され得る。充填剤は、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、または炭酸マグネシウムを含み得る。ある実施形態において、酸化亜鉛が、その有利な特性のために選択され得る。所望の比重を得るために、タングステンなどの金属粉末が、充填剤として代わりに使用されてもよい。ある実施形態において、外側コア層３２０または４３０の比重は、約１．０５〜約１．４５であり得る。ある実施形態において、外側コア層３２０または４３０の比重は、約１．０５〜約１．３５であり得る。
【００７５】
ある実施形態において、希土類元素触媒を用いて合成されるポリブタジエンが使用されてもよい。ある実施形態において、ポリブタジエン反応の希土類元素触媒作用が典型的である。ゴルフボールの優れた弾力性能は、このポリブタジエンを用いて得られる。希土類元素触媒の例としては、ランタン系列希土類元素化合物が挙げられる。他の触媒は、有機アルミニウム化合物、アルモキサン、およびハロゲン含有化合物を含み得る。ランタン系列希土類元素化合物が、典型的である。ランタン系列希土類ベースの触媒を用いて得られるポリブタジエンは、通常、ランタン系列希土類（原子番号５７〜７１）化合物の組合せを用いるが、特に典型的なのは、ネオジム化合物である。
【００７６】
ある実施形態において、ポリブタジエンゴム組成物は、少なくとも約０．５重量部〜約５重量部のハロゲン化有機硫黄化合物を含み得る。ある実施形態において、ポリブタジエンゴム組成物は、少なくとも約１重量部〜約４重量部のハロゲン化有機硫黄化合物を含み得る。ハロゲン化有機硫黄化合物は、ペンタクロロチオフェノール；２−クロロチオフェノール；３−クロロチオフェノール；４−クロロチオフェノール；２，３−クロロチオフェノール；２，４−クロロチオフェノール；３，４−クロロチオフェノール；３，５−クロロチオフェノール；２，３，４−クロロチオフェノール；３，４，５−クロロチオフェノール；２，３，４，５−テトラクロロチオフェノール；２，３，５，６−テトラクロロチオフェノール；ペンタフルオロチオフェノール；２−フルオロチオフェノール；３−フルオロチオフェノール；４−フルオロチオフェノール；２，３−フルオロチオフェノール；２，４−フルオロチオフェノール；３，４−フルオロチオフェノール；３，５−フルオロチオフェノール；２，３，４−フルオロチオフェノール；３，４，５−フルオロチオフェノール；２，３，４，５−テトラフルオロチオフェノール；２，３，５，６−テトラフルオロチオフェノール；４−クロロテトラフルオロチオフェノール；ペンタヨードチオフェノール；２−ヨードチオフェノール；３−ヨードチオフェノール；４−ヨードチオフェノール；２，３−ヨードチオフェノール；２，４−ヨードチオフェノール；３，４−ヨードチオフェノール；３，５−ヨードチオフェノール；２，３，４−ヨードチオフェノール；３，４，５−ヨードチオフェノール；２，３，４，５−テトラヨードチオフェノール；２，３，５，６−テトラヨードチオフェノール；ペンタブロモチオフェノール；２−ブロモチオフェノール；３−ブロモチオフェノール；４−ブロモチオフェノール；２，３−ブロモチオフェノール；２，４−ブロモチオフェノール；３，４−ブロモチオフェノール；３，５−ブロモチオフェノール；２，３，４−ブロモチオフェノール；３，４，５−ブロモチオフェノール；２，３，４，５−テトラブロモチオフェノール；２，３，５，６−テトラブロモチオフェノール；およびこれらの亜鉛塩その他の金属塩、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される。
【００７７】
外側コア層３２０または４３０は、典型的に、圧縮成形によって作製される。好適な加硫条件は、約１３０℃〜約１９０℃加硫温度および約５〜約２０分間の加硫時間を含む。本明細書に記載されるゴルフボールの層、特に、外側コア層３２０または４３０として使用するための所望のゴム架橋体を得るために、加硫温度は、好ましくは少なくとも約１４０℃である。
【００７８】
典型的に、外側コア層４３０は、５０〜６０の表面ショアＤ硬度を有し、外側コア層４３０の表面硬度は、内側コア層４４０の表面硬度より高い。
【００７９】
外側コア層４３０が、上記の方法でゴム組成物を加硫・硬化することによって製造される場合、加硫工程を２段階に分ける方法が有利に利用され得る。まず、外側コア層材料が、外側コア層を成形する金型に入れられ、一対の半加硫半球状カップを製造するように最初の加硫にかけられ、その後、予め作製された内側コア層が、半球状カップの一方に入れられ、他方の半球状カップによって覆われ、その状態で完全な加硫が行われる。
【００８０】
半球状カップに入れられる内側コア層４４０の表面は、内側コア層４４０と外側コア層４３０との間の接着性を高めるために、入れる前に粗面化され得る。ある実施形態において、ゴルフボールの耐久性を高め、高い反発を可能にするために、内側コア層４４０を半球状カップに入れる前に、内側コア層表面は、接着剤で予めコーティングされ、化学薬品で予め処理されてもよい。
【００８１】
ゴルフボール４００の外側カバー層４１０は、典型的に、約０．５ｍｍ〜約２ｍｍの厚さを有する。ある実施形態において、本開示の外側カバー層４１０は、約０．８ｍｍ〜約２ｍｍの厚さを有する。ある実施形態において、外側カバー層４１０は、約１ｍｍ〜約１．７ｍｍの厚さを有する。
【００８２】
典型的に、内側カバー層４２０は、熱可塑性材料を含み得る。内側カバー層の熱可塑性材料は、アイオノマー樹脂、高度に中和された酸ポリマー、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、およびこれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み得る。
【００８３】
ある実施形態は、４ピースゴルフボールに関する。これらの実施形態において、内側カバー層４２０は、外側カバー層４１０（以下に説明される）と同じ架橋された熱可塑性ポリウレタンを含み得る。ある実施形態において、内側カバー層は、外側カバー層と異なる架橋されていない熱可塑性ポリウレタンを含むが、ある実施形態において、内側カバー層は、外側カバー層と全く異なるタイプの材料を含む。ある実施形態において、内側カバー層４２０は、外側カバー層４１０と同じ材料を含む。ある実施形態において、内側カバー（中間）層は、外側カバー層の厚さ未満の厚さを有する。
【００８４】
ある実施形態において、外側カバー層４１０は、アリル側鎖部分から形成される架橋を含む架橋されたＴＰＵエラストマーを含む。架橋されたＴＰＵエラストマーは、以下の（ａ）〜（ｄ）の反応剤、すなわち、
（ａ）下式で表される、２つの第一級ヒドロキシル基および少なくとも１つのペンダント不飽和を有するジオール：
【化１】
0005982485.tif 000002
（式中、Ｒ１が、任意の好適な置換または非置換アルキル、置換または非置換アリール、置換または非置換アルキル−アリール基、置換または非置換エーテル基、置換または非置換エステル基、上記の基の任意の組合せ、またはＨであってもよく、選択的に任意の基の任意の主鎖または側鎖中に不飽和結合を含んでいてもよく、Ｒ２が、任意の好適な置換または非置換アルキル、置換または非置換アリール、置換または非置換アルキル−アリール基、置換または非置換エーテル基、置換または非置換エステル基、上記の基の任意の組合せであってもよく、Ｒ２が、アリル基を含んでいてもよく、ｘおよびｙが、独立して１〜１０の任意の値を有する整数である）と、
（ｂ）イソシアネートとの少なくとも２つの反応部位を有し、かつ約４５０未満の分子量を有する鎖延長剤と、
（ｃ）約５００〜約４，０００の分子量を有する長鎖ポリオールと、
（ｄ）遊離基開始反応によって、ハードセグメントにおける架橋構造を誘導する遊離基を生成することが可能であるように十分な量の遊離基開始剤と、
の混合物と有機イソシアネートとの反応生成物であるポリウレタンである。
【００８５】
式（１）中の化学基は、化学の技術分野において一般に知られている従来の定義を有し得る。具体的には、非置換アルキル基は、単結合によって結合される炭素および水素のみを含む化学基を含む。置換アルキル基は、側鎖部分に、ハロゲン基、無機基、または他の周知の官能基などの、炭素および水素以外の原子を含み得る。ある実施形態において、置換または非置換アルキル基は、アルキル鎖中に１〜約１００個の炭素原子を含み得る。他の実施形態において、置換または非置換アルキル基は、アルキル鎖中に１〜１０個の炭素原子を有し得る。アルキル基、またはその任意の部分、またはアルキル置換基は、直鎖状または分枝鎖状であり得る。
【００８６】
化学の技術分野においてさらに知られているように、アリール基は、芳香族ベンゼン環を含む基として定義される。さらに、アルキル−アリール基は、少なくとも１個のアルキル炭素に加えて、少なくとも１つの芳香族ベンゼン環を含む。エーテル基は、２個の炭素原子に結合される少なくとも１個の酸素原子を含む。エステル基は、少なくとも１個の炭素原子を含み、この炭素原子は、第１の酸素原子に二重結合され、第２の酸素原子に単結合され、第２の炭素原子にも結合される。
【００８７】
特定の実施形態において、不飽和ジオールは、側鎖としてアリルエーテル基を含み得る。例えば、不飽和ジオールは、以下に示される式（２）によって表され得る：
【化２】
0005982485.tif 000003
式中、Ｒが、置換または非置換アルキル基であり、ｘおよびｙが、独立して１〜４の値を有する整数である。特定の実施形態において、ｘおよびｙが両方とも、１、２、３または４の値を有していてもよい。他の実施形態において、ｘおよびｙがそれぞれ、１〜４の異なる値を有していてもよい。
【００８８】
典型的に、ペンダント不飽和を有するジオールは、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル（「ＴＭＰＭＥ」）である。全体が参照により本明細書に援用される、２０１０年６月３０日に出願された、本出願人の同時係属中の米国特許出願第１２／８２７，３６０号明細書を参照されたい。
【００８９】
有機イソシアネートは、公知の芳香族、脂肪族、および脂環式ジイソシアネートまたはポリイソシアネートのいずれかを含み得る。好適なイソシアネートの例としては、２，２’−，２，４’−（および特に）４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、およびその異性体混合物（「ＭＤＩ」）；ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（ポリ−ＭＤＩ、ＰＭＤＩ）；２，４−および２，６−トルエンジイソシアネート、および２，４−および２，６−異性体（「ＴＤＩ」）の８０：２０混合物などのその異性体混合物；イソホロンジイソシアネート；１，４−ジイソシアネートブタン；１，５−ジイソシアナトペンタン；１，６−ジイソシアナトヘキサン；１，４−シクロヘキサンジイソシアネート；ＰＭＤＩの脂環式類似体などが挙げられる。
【００９０】
好適な任意選択の第２の鎖延長剤は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、ネオペンチルグリコール、ジヒドロキシエトキシヒドロキノン、１，４−シクロ−ヘキサンジメタノール、１，４−ジヒドロキシシクロヘキサンなどの一般的なジオールを含み得る。グリセリン、トリメチロールプロパン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミンなどの少量の架橋剤が、ジオール鎖延長剤とともに使用されてもよい。
【００９１】
一般的なジオール鎖延長剤に加えて、ジアミンおよびアミノアルコールも、任意選択の第２の鎖延長剤として使用されてもよい。好適なジアミンの例としては、脂肪族、脂環式または芳香族ジアミンが挙げられる。特に、ジアミン鎖延長剤は、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，４−シクロヘキシレンジアミン、ベンジジン、トルエンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、フェニレンジアミンまたはヒドラジンの異性体であり得る。ＭＯＣＡ（４，４’−メチレン−ビス−ｏ−クロロアニリン）、Ｍ−ＣＤＥＡ（４，４’−メチレンビス（３−クロロ−２−６−ジエチル−アニリン））などの芳香族アミンも使用されてもよい。好適なアミノアルコールの例は、エタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、Ｎ−オレイルエタノールアミン、Ｎ−シクロヘキシルイソプロパノールアミンなどである。架橋された熱可塑性ポリウレタンを形成するために、様々なタイプの鎖延長剤の混合物も使用されてもよい。
【００９２】
長鎖ポリオール（「ポリオール」）は、一般に、ポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオールであり得る。したがって、架橋された熱可塑性ポリウレタンは、一般的なタイプのポリウレタン：ポリエーテルベースのポリウレタンエラストマーまたはポリエステルベースのポリウレタンエラストマー、またはそれらの混合物のいずれかであり得る。
【００９３】
長鎖ポリオールは、５００〜４，０００の分子量を有するポリヒドロキシ化合物であり得る。好適な長鎖ポリオールは、一般に、線状ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリラクトン（例えば、ε−カプロラクトン）、およびそれらの混合物を含み得る。ヒドロキシル末端基を有するポリオールに加えて、ポリオールは、カルボキシル、アミノまたはメルカプト末端基を含み得る。
【００９４】
ポリエステルポリオールは、ジカルボン酸およびジオールまたはそれらのエステル形成性誘導体の反応によって生成される。好適なジカルボン酸の例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、およびテレフタル酸が挙げられる。好適なジオールの例としては、エタンジオール、ジエチレングリコール、１，２−および１，３−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、グリセリンおよびトリメチロールプロパン、トリプロピレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサン−ジメタノールなどが挙げられる。ジカルボン酸およびジオールのいずれも、実際の用途において、特定のポリエステルを作製するために、個々にまたは混合物で使用され得る。
【００９５】
ポリエーテルポリオールは、多価アルコールの開始剤によるアルキレンオキシドの開環付加重合によって調製される。好適なポリエーテルポリオールの例は、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＥＧ）である。ポリオキシプロピレンおよびポリオキシエチレングリコール、ポリ−１，２−オキシブチレンおよびポリオキシエチレングリコール、ポリ−１，４−テトラメチレンおよびポリオキシエチレングリコールの組合せなどのブロックコポリマーも、本発明において典型的である。
【００９６】
ポリカーボネートポリオールは、ホスゲン、クロロギ酸エステル、炭酸ジアルキルまたは炭酸ジアリルとジオールとの縮合反応によって作製される。架橋された熱可塑性ポリウレタンエラストマーの好適なポリカーボネートポリオールにおけるジオールの例は、エタンジオール、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、および１，５−ペンタンジオールである。
【００９７】
架橋された熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、遊離基開始反応によって、ハードセグメントにおける架橋構造を誘導することができるのに十分な量の遊離基開始剤を含み得る。遊離基開始剤は、熱開裂または紫外線放射によって遊離基を生成し得る。遊離基開始剤の半減期およびその動作温度が、製造プロセスにおいて考慮される場合、開始剤：不飽和ジオールの重量比は、０．１：１００〜１００：１００であり得る。特定の実施形態において、遊離基開始剤：不飽和ジオールの重量比は、約５：１００であり得る。
【００９８】
架橋構造を有する本発明のポリウレタンエラストマーを作製するために、様々な公知の遊離基開始剤が、ラジカル源として使用され得る。好適なラジカル開始剤としては、過酸化物、硫黄、および硫化物が挙げられ、過酸化物が、ある実施形態において特に好適であり得る。過酸化物は、脂肪族過酸化物、芳香族過酸化物、またはそれらの混合物であり得る。ジアセチルペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ジベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ブチルペルオキシ）−３−ヘキシン、２，５−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシル）バレレート、１，４−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）−ベンゼン、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、１，１−ビス−（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５トリ−メチルシクロヘキサン、およびジ（２，４−ジクロロ−ベンゾイル）ペルオキシドなどの過酸化物が、ある実施形態において遊離基開始剤として使用され得る。
【００９９】
ある実施形態において、内側カバー層４２０は、曲面において測定した際に、外側カバー層４１０のショアＤより高い、少なくとも約６０のショアＤ硬度を有し、したがって、ドライバーショットにおけるスピン速度を低下させる。ある実施形態において、ゴルフボール４００の外側カバー層４１０は、曲面において測定した際に、約４５〜約６０のショアＤ硬度を有する。
【０１００】
ショート・アイアンショットのための良好なスピン性能を得るために、外側カバー層４１０は、約１，０００ｐｓｉ未満の曲げ弾性率を有する。
【０１０１】
他の特性が、ゴルフボール３００または４００に望ましいことがある。ある実施形態において、ゴルフボール３００または４００が、約８２ｇ・ｃｍ２〜約９０ｇ・ｃｍ２の慣性モーメントを有することが望ましいことがある。このような慣性モーメントは、特には、向かい風を受けてゴルフボール３００または４００がドライバーなどで打たれたときに、望ましい距離および軌道を生み出し得る。
【０１０２】
典型的に、ゴルフボール３００または４００は、約２．２ｍｍ〜約４ｍｍの圧縮変形を有するであろう。ある実施形態において、ゴルフボール３００または４００は、約２．５ｍｍ〜約３．５ｍｍの圧縮変形を有する。ある実施形態において、ゴルフボール３００または４００は、約２．５ｍｍ〜約３ｍｍの圧縮変形を有する。
【０１０３】
ある実施形態において、ゴルフボール４００を作製するのに使用される層は、それらのそれぞれの物理的特性に関して規定される関係を有し得る。例えば、より大きい慣性モーメントの場合、外側コア層４３０は、第４の比重を有し、内側カバー層４２０は、第５の比重を有し、第５の比重は、第４の比重より大きい。
【０１０４】
カバー層が作製された後、ゴルフボール３００または４００は、７０パーセント以上の被覆率を与えるディンプルパターンを有する。次に、ゴルフボール３００または４００に、バフ研磨、下塗り、スタンピング、および上塗りなどの様々なさらなる加工工程を行い得る。
【実施例】
【０１０５】
本発明に係るゴルフボールを、後述されるように作製し、内側コア層におけるボイド（気泡欠陥）を、比較例に見られるボイドと比較した。
【０１０６】
各ゴルフボールについて、マスターバッチを、表１から選択し、内側コア層を、表２から選択される材料から作製し、外側コア層を、表３から選択される材料から作製し、内側カバー（中間）層（存在する場合）を、表４から選択される材料から作製し、カバー層または外側カバー層を、表５−１または表５−２から選択される材料から作製した。表１、２、３、４、５−１、および５−２に列挙される材料の量は、重量部（ｐｂｗ）または重量パーセントで示される。
【０１０７】
【表１】
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【０１０８】
Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８９４０は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙによるアイオノマー樹脂の商標である。ＨＰＦ  ２０００は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙによる高度に中和された酸ポリマー樹脂の商標である。マスターバッチＡおよびＢを、水冷式造粒機を用いて作製した。
【０１０９】
【表２】
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【０１１０】
ＨＰＦ  ２０００およびＨＰＦ  ＡＤ  １０３５は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙによる高度に中和された酸ポリマー樹脂の商標である。
【０１１１】
【表３】
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【０１１２】
ＴＡＩＰＯＬ（商標）ＢＲ０１５０は、Ｔａｉｗａｎ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｃｏｒｐ．によって製造されるゴムの商標である。
【０１１３】
【表４】
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【０１１４】
Ｎｅｏｔｈａｎｅ  ６３０３Ｄは、Ｄｏｎｇｓｕｎｇ  Ｈｉｇｈｃｈｅｍ  Ｃｏ．ＬＴＤ．によって製造される熱可塑性ポリウレタンの商標である。
【０１１５】
【表５−１】
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【０１１６】
【表５−２】
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【０１１７】
Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９９１０は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙによるアイオノマー樹脂の商標である。
【０１１８】
「ＰＴＭＥＧ」は、２，０００の数平均分子量を有するポリテトラメチレンエーテルグリコールであり、Ｔｅｒａｔｈａｎｅ（登録商標）２０００の商標でＩｎｖｉｓｔａから市販されている。「ＢＧ」は、ＢＡＳＦおよび他の供給業者から市販されている１，４−ブタンジオールである。「ＴＭＰＭＥ」は、Ｐｅｒｓｔｏｒｐ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＡＢから市販されているトリメチロールプロパンモノアリルエーテルである。「ＤＣＰ」は、ＬａＰｏｒｔｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌｔｄ．から市販されている過酸化ジクミルである。最後に、「ＭＤＩ」は、Ｓｕｐｒａｓｅｃ（登録商標）１１００の商標でＨｕｎｔｓｍａｎから市販されているジフェニルメタンジイソシアネートである。
【０１１９】
示される割合でＰＴＭＥＧ、ＢＧ、ＴＭＰＭＥ、ＤＣＰおよびＭＤＩを混合することによって、カバー層材料Ｉを形成した。具体的には、約７０℃の温度から開始して、１分間、強い撹拌下で成分を混合した後、約１００℃の温度における１０時間の後硬化プロセスによって、これらの材料を調製した。次に、後硬化されたポリウレタンエラストマーを粉砕して、小さいチップにした。２種のＳｕｒｌｙｎ（登録商標）化合物を混合することによって、カバー層材料Ｊを作製した。
【０１２０】
６つのゴルフボールを、上記の材料から製造した。各ボールの各層の属性および量が、表６に示される。実施例１および２ならびに比較例４および５が、４ピースゴルフボールであった一方、実施例３および比較例６は、３ピースゴルフボールであった。一般に、ゴルフボール製造の技術分野において公知の従来の圧縮成形および射出成形プロセスを用いて、ゴルフボールを製造した。
【０１２１】
ゴルフボールが完成した後、ゴルフボールを半分に切断し、内側コア層におけるボイド欠陥（気泡）を確認した。
【０１２２】
【表６】
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【０１２３】
表６に示されるように、アイオノマー樹脂マスターバッチを含む内側コアにはボイドが形成されなかったが（実施例１、２、および３）、高度に中和された酸ポリマーマスターバッチのみを含む内側コア層にはボイドが形成された（比較例４、５、および６）。
【０１２４】
本発明の様々な実施形態を説明したが、説明は、限定するためのものではなく、例示することが意図され、本発明の範囲内にある多くのさらなる実施形態および実装例が可能であることが、当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物を考慮することを除いて限定されるものではない。また、様々な変更および変形が、添付の特許請求の範囲内で行われ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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