(57)【要約】      （修正有）【課題】ゴルフボールの材料特性および／または性能を改善する強化複合物を含むゴルフボールを提供する。【解決手段】コアと、コアの周りに配された中間層と、中間層の周りに配されたカバーとを含むゴルフボールにおいて、中間層はマトリックスポリマーと、２５０μｍ以下の長さで１６μｍ以下の径のカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブ強化複合材で形成した。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、
上記コアの回りに配され、マトリックスポリマーと、２５０μｍ以下の長さで、１６ｎｍ以下の直径のカーボンナノチューブとを具備する中間層と、
上記中間層の回りに配された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】
上記カーボンナノチューブは単層または多層である請求項１記載のゴルフボール。
【請求項３】
上記カーボンナノチューブは上記マトリックスポリマーの０．１重量％から２０重量％の量だけ存在する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項４】
上記カーボンナノチューブは上記マトリックスポリマーの０．５重量％から１５重量％の量だけ存在する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項５】
上記カーボンナノチューブは−１００°Ｃから３０°Ｃにわたる損失正接を減少させるに十分な量だけ存在する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項６】
上記マトリックスポリマーは、アイオノマーコポリマーおよびターポリマー、アイオノマー先駆体、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー、ポリブタジエンゴム、バラタ、グラフト化メタローセン触媒ポリマー、非グラフト化メタローセン触媒ポリマー、シングルサイトポリマー、高結晶酸ポリマーおよびそのアイオノマー、またはカチオンアイオノマーである請求項１記載のゴルフボール。
【請求項７】
上記カーボンナノチューブの平均径は１．２ｎｍから１．４ｎｍである請求項１記載のゴルフボール。
【請求項８】
上記カーボンナノチューブの密度は１．３ｇ／ｃｍ３から１．４ｇ／ｃｍ３である請求項１記載のゴルフボール。
【請求項９】
上記カーボンナノチューブの層間スペースは３．３５Åから３．４５Åである請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１０】
上記カーボンナノチューブの引っ張り強度は２５ＧＰａから３５ＧＰａである請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１１】
上記カーボンナノチューブのヤング率は０．９ＴＰａから１．１ＴＰａである請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１２】
元の状態に比較して、マトリックスポリマーの引っ張り強度を少なくとも２０％増大させ、剛性を少なくとも５０％増大させるに足る量だけ上記カーボンナノチューブが存在する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１３】
元の状態に比較して、マトリックスポリマーの引っ張り強度を少なくとも８０％増大させ、剛性を少なくとも３００％増大させるに足る量だけ上記カーボンナノチューブが存在する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１４】
上記マトリックスポリマーはスコーチ時間および加硫レートを伴い、上記カーボンナノチューブはスコーチ時間を減少させ、加硫レートを増大させるに足る量だけ存在する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１５】
上記マトリックスポリマーは有機酸の塩、カチオン源、おおび上記有機酸の適切な塩基により十分に中和された酸基を有する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１６】
上記カーボンナノチューブは化学部分により官能化される請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１７】
上記化学部分はビニル、（メタ）アクリロイル、イオン性、酸性、ヒドロキシル、アミノ、硫黄含有、チオール、ハロゲン、またはイソシアネート基を有する請求項１６記載のゴルフボール。
【請求項１８】
上記カバー層は、アイオノマーコポリマーおよびターポリマー、アイオノマー先駆体、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー、ポリブタジエンゴム、バラタ、グラフト化メタローセン触媒ポリマー、非グラフト化メタローセン触媒ポリマー、シングルサイトポリマー、高結晶性酸ポリマーおよびそのアイオノマー、カチオンアイオノマー、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ウレタン、および、ポリウレタン−尿素からなるグループから選択されたポリマーを有する請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１９】
コアと、
上記コアの回りに配され、マトリックスポリマーと、２５０μｍ以下の長さで、１６ｎｍ以下の直径の単層または多層のカーボンナノチューブと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２０】
径が１．５インチ（３８ｍｍ）から１．５８インチ（４０ｍｍ）のコアと、
上記コアの回りに配され、厚さが０．０２５インチ（０．６４ｍｍ）から０．０４５（１．１ｍｍ）インチで、マトリックスポリマーと、２５０μｍ以下の長さで、１６ｎｍ以下の直径の単層のカーボンナノチューブとを具備するケーシング層と、
上記中間層の回りに配され、ポリウレタンまたはポリ尿素を有するカバーとを有することを特徴とするゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は全般的にはゴルフボールのコア、中間層およびカバーの組成物に関し、とくに、ゴルフボールの材料特性および／または性能を改善するカーボンナノチューブ強化複合物を含む組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフボールは種々の構成をとる。ソリッドゴルフボールは、ワンピース、ツーピース（すなわちソリッドのコアおよびカバー）、および多層（すなわち一層または複数層のソリッドコアおよび／または一層または複数層のカバー）を含む。糸巻きゴルフボールは典型的には、張力をかけた弾性材料の層で周囲を取り囲んだソリッド、中空、または流体充填センターと、カバーとを含む。ソリッドボールは距離、低コスト、および耐久性故に市場において優位であるが、製造業者は、糸巻き構造に関連する「感覚」により類似する「感覚」を実現するようにソリッドボールの「感覚」を改善すべく不断に努力してきた。
【０００３】
製造業者は、ゴルフボール用に用いる材料により、広範なプレイ特性、例えば、圧縮、速度、「感覚」およびスピンを変更でき、これら各々は種々のプレイ能力を最適化する。例えば、種々のコアおよび層構造および組成物が研究されてきた。例えば、ポリマー組成物およびブレンドであり、これにはポリブタジエンゴム、ポリウレタンおよびアイオノマーが含まれる。しかしながら、これら「慣用的な」材料はその性質において固有の制約がある。
【０００４】
さて、単層カーボンナノチューブ（「ＳＷＮＴ」）および多層カーボンナノチューブ（「ＭＷＮＴ」）を慣用的な材料にブレンドすると、元の材料の特性を顕著に間然すると考えられる。カーボンナノチューブは通常でない材料特性を有する。例えば、そのヒッパイ強度はＧＰａのオーダーであり、その弾性率はＴＰａのオーダーである。改善される特性は、これに限定されないが、貯蔵弾性率、引っ張り強度および剪断強度を含む。カーボンナノチューブは強化剤として用いることができるだけでなく、化学部分、例えば、いくつかを挙げると、ビニル、（メタ）アクリロイル、イオン性、酸性、水酸基、およびイソシアネート基で官能化でき、そのため、カーボンナノチューブを、複合材料とともに、グラフト化、重合、架橋に用いることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、コア；コアの回りに配され、マトリックスポリマーおよび２５０μｍ以下の長さで１６ｎｍ以下の直径のカーボンナノチューブを含む中間層；および中間層の回りに配されたカバーを含むゴルフボールに向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
典型的には、カーボンナノチューブは単層または多層であり、好ましくは、単層である。ブレンドしたときに、カーボンナノチューブはマトリックスポリマーの０．１重量パーセントから約２０重量パーセントの量だけ、好ましくはマトリックスポリマーの０．５重量パーセントから１５重量パーセントだけ存在する。どのようなパーセントであっても、好ましくはカーボンナノチューブは−１００°Ｃから３０°Ｃにわたって損失正接が小さくなるのに十分な量だけ存在する。
【０００７】
マトリックスポリマーは一般的にはアイオノマーコポリマーおよびターポリマー、アイオノマー先駆体、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー、ポリブタジエンゴム、バラタ、グラフト化メタローセン触媒ポリマー、非グラフト化メタローセン触媒ポリマー、シングルサイトポリマー、高結晶酸ポリマーおよびそのアイオノマー、またはカチオンアイオノマーである。
【０００８】
カーボンナノチューブの平均直径は１．２ｎｍから１．４ｎｍであり、その密度は１．３ｇ／ｃｍ３から１．４ｇ／ｃｍ３であり、その層間スペースは３．３５Åから３．４５Åであり、引っ張り強度は２５ＧＰａから３５ＧＰａであり、ヤング率は０．９ＴＰａから１．１ＴＰａである。
【０００９】
一実施例では、元の状態に比較して、マトリックスポリマーの引っ張り強度を少なくとも２０％増大させ、剛性を少なくとも５０％増大させるに足る量だけカーボンナノチューブが存在する。他の実施例では、元の状態に比較して、マトリックスポリマーの引っ張り強度を少なくとも８０％増大させ、剛性を少なくとも３００％増大させるに足る量だけカーボンナノチューブが存在する。
【００１０】
他の類をみない点であるが、カーボンナノチューブはスコーチ時間を減少させ、加硫レートを増大させるに足る量だけ存在する。典型的には、マトリックスポリマーは、有機酸の円、カチオン源、および有機酸の適切な塩基により十分に中和された酸基を含む。代替的な実施例では、カーボンナノチューブは化学部分、例えば、ビニル、（メタ）アクリロイル、イオン性、酸性、水酸基、硫黄含有性、ハロゲン、アミノ、チオール、またはイソシアネート基で官能化される。
【００１１】
カバー層は、内側カバーであれ、外側カバーであれ、ポリマー、例えば、アイオノマーコポリマーおよびターポリマー、アイオノマー先駆体、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー、ポリブタジエンゴム、バラタ、グラフト化メタローセン触媒ポリマー、非グラフト化メタローセン触媒ポリマー、シングルサイトポリマー、高結晶性酸ポリマーおよびそのアイオノマー、カチオンアイオノマー、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ウレタン、および、ポリウレタン−尿素を含む。
【００１２】
この発明は、また、コア；コアの回りに配され、マトリックスポリマーおよび２５０μｍ以下の長さで１６ｎｍ以下の直径の単一層または多層のカーボンナノチューブを含むカバーを含むゴルフボールに向けられている。
この発明は、また、直径が１．５インチから１．５８インチのコア；コアの回りに配され、厚さが０．０２５インチから０．０４５インチで、マトリックスポリマーおよび２５０μｍ以下の長さで１６ｎｍ以下の直径の単一層または多層のカーボンナノチューブを含むケーシング層；および中間層の回りに配され、ポリウレタンまたはポリ尿素を含むカバーを含むゴルフボールに向けられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明のゴルフボールは、コアと、コアを包囲するカバーとを有し、少なくともその一方は、ナノ粒子材料またはナノ粒子材料とポリマーおよび／またはゴム材料のブレンドを含む組成物から製造される。コアおよび／またはカバーは１以上の層を含み、中間層がコアおよびカバーの間に配されてもよい。この発明のゴルフボールのコアは種々の構造のうちの任意のものを採用できる。例えば、ゴルフボールのコアはソリッド球であってもよく、少なくとも１つの中間層または外側コア層により包囲されたソリッドセンターであってもよい。コアのセンターは、また、少なくとも１つのコア層により包囲された液体充填球であってもよい。中間層または外側コア層も複数の層を含んでよい。コアは、また、引っ張れたエラストマー材料を巻回したソリッドまたは液体充填センターであってもよい。カバー層は単一層でもよく、例えば、内側カバー層および外側カバー層のような複数層からなってもよい。非構造的な層、例えば水蒸気バリア層を任意の２つの層の間に設けても良く、塗布層さえ設けても良い。
【００１４】
種々のゴルフボールのセンター、コア、および層は当業者に知られている任意の最良から製造しても良いが、この発明は、とくに、ナノ粒子を含む組成物、ゴルフボールの任意の部品に好適な組成物に向けられている。
【００１５】
ナノ粒子は一般的に３つのカテゴリ、すなわち、有機、無機および金属に分けられ、いずれもゴルフボールの部品に用いて好適である。そのサブミクロンの大きさ（１０００ｎｍ以下の粒子サイズ）に起因して、粒子の密度が大きい（表面面積が大きい）ため、回りのポリマーまたはゴム材料と相互作用して、通常必要となる密度よりかなり小さな密度で組成物の特性に顕著な影響を与える。これによって、例えば、ゴルフボールの構造が従来利用できなかった形態をとることができるようになる（例えば、使用するナノ粒子の量を少なくして（すなわち重量を小さくして）他の層の重量を大きくする）。
【００１６】
ナノメートルの大きさの粒子は表面面積が大きく、適合的に化学表面処理または改質されているので、少量のナノ材料で、主体をなすマトリックス、典型的には、ポリマー材料と蜜に相互作用し相性がよい。これは慣用的な材料では実現できない。ここでは、用語「マトリックスポリマー」は、ナノ材料またはナノ粒子がそこに分散してナノ複合材を形成する熱可塑性または熱硬化性ポリマーを指す。これらの相互作用により、組成物の特性が著しく改変される。例えば、ポリマーブレンドに３％から５％のナノクレイを装填すると、通常の強化材、例えば、カオリン、シリカ、タルク、およびカーボンブラックを２０％から６０％装填した場合と類似の特性を得ることができる。このようにして得られる組成物を全般的に「ナノ複合材」と呼ぶ。好ましくは、この発明のナノ粒子は少なくとも約１００ｍ２／ｇの表面面積を有し、より好ましくは、少なくとも約２５０ｍ２／ｇ、最も好ましくは、少なくとも約５００ｍ２／ｇの表面面積を有する。
【００１７】
ナノ材料の粒子サイズは典型的には直径に関して約０．９ｎｍから１００ｎｍであり、そのアスペクト比は約１００から約１０００である。インターカラントポリマーを十分に吸収して隣接プレートレット間隔を少なくとも約１０Å（フィロケイ酸が乾燥していると測定されるとき）に増大させる、任意の膨潤性層材料を用いてもよい。有益な膨潤性層材料は、これに限定されないが、フィロケイ酸、例えば、スメクチッククレイ鉱物、具体的には、モンモリロナイト（ｍｏｎｔｍｏｒｉｌｌｏｎｉｔｅ）、とくに、モンモリロナイトナトリウム；モンモリロナイトマグネシウム；および／またはモンモリロナイトカルシウム；ノントロナイト（ｎｏｎｔｒｏｎｉｔｅ）；ベイデライト（ｂｅｉｄｅｌｌｉｔｅ）；ボルコンスコイト（ｖｏｌｋｏｎｓｋｏｉｔｅ）；ヘクトライト（ｈｅｃｔｏｒｉｔｅ）；サポナイト（ｓａｐｏｎｉｔｅ）；ソーコナイト（ｓａｕｃｏｎｉｔｅ）；ソボカイト（ｓｏｂｏｃｋｉｔｅ）；ステベンサイト（ｓｔｅｖｅｎｓｉｔｅ）；スビンフォダイト（ｓｖｉｎｆｏｒｄｉｔｅ）；バーミキュライト（ｖｅｒｍｉｃｕｉｔｅ）；その他である。
【００１８】
他の有益な層材料は、雲母状鉱物、例えば、イライトおよび混合層状イライト、およびスメクタイト、例えば、レディカイト、イリタイトと上述のクレイ鉱物の混合物である。層上に電荷をほとんど、またはまったく持たない他の層状材料は、インターカレントポリマーを内装して層間間隔を少なくとも約１０Åに拡張できれば、この発明に有益である。好ましい膨潤性層材料は、層上に式単位あたり約０．１５から約０．９電荷の負電荷と、層間のスペース中の同量の交換可能な金属カチオンとを有する２：１タイプのフィロケイ酸である。最も好ましい層材料はスメクタイトクレイ鉱物例えばモンモリロナイト、ノントロナイト、ベイデライト、ボルコンスコイト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ソボカイト、ステベンサイト、スビンフォダイトである。
【００１９】
層間スペースは層状材料が「乾燥」しているとき、すなわち、３重量％から６重量％の水を含むときに測定される。層状材料の乾燥重量を基準にする。好ましいクレイ材料は全般的に層間カチオン、例えば、Ｎａ＋、Ｃａ＋２、Ｋ＋、Ｍｇ＋２、ＮＨ４＋、その他を含み、その混合物も含む。
【００２０】
好ましくは、この発明の組成物は、無機材料、例えば、化学改質モンモリロナイトクレイとポリマーグレードのモンモリロナイトを含み、これはイリノイ州アーリントンハイツのＮａｎｏｃｏｒ社から商業的に入手でき、さらに、ＣＬＯＩＳＩＴＥ（商標）を含み、これは英国ワイドナのＳｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社から商業的に入手できる。
【００２１】
この発明の複合材は、また、多面体オリゴマーシルセスキオキサンのような有機名の材料であってもよく、これは基本的に化学改質されたナノスケールのシリカ粒子である。これら材料の例は、ＰＯＳＳ（商標）であり、カリフォルニア州のファウンテンバレイのＨｙｂｒｉｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から商業的に入手できる。
【００２２】
この発明の組成物は、また、他のナノ粒子を含んでも良く、これには、限定的ではないが、カーボンナノチューブ；フラーレン、ナノスケール酸化チタン；酸化鉄；セラミックス；改質セラミックス、例えば、有機／無機ハイブリッドポリマー；金属および酸化物粉末（ウルトラファインおよびスーパーファイン）；二酸化チタン粒子；単層および多層カーボンナノチューブ；ポリマーナノファイバ；カーボンナノファイバー；窒化物；炭化物；硫化物；金ナノ粒子；およびこれらの混合物を含む。
【００２３】
「ハイブリッド」ナノ材料はまたこの発明の組成物に適切であり、これは、限定的ではないが、ガラスアイオノマー、オーモサー（ｏｒｍｏｃｅｒ。有機改質セラミックス）、および他の無機・有機材料を含む。この発明の「ハイブリッド」材料は、多くの辞書に説明されていると思われるが、限定的ではないが、ガラスアイオノマー、樹脂改質ガラスアイオノマー、シリコンアイオノマー、デンタルセメントまたは修復組成物、ポリマー化可能なセメント、金属酸化物ポリマー複合材、およびアイオノマーセメントを含む。
【００２４】
オーモサー（ｏｒｍｏｃｅｒ）は相互に内挿するセラミックおよびポリマーネットワークからなる複合材料である。この発明のオーモサーは典型的にはその粒子径が約１０ｎｍから約３００ｎｍの範囲である。好ましくは、粒子径は約２０ｎｍから約２００ｎｍの範囲である。オーモサーの表面面積は一般的には約４ｍ２／ｇから約６００ｍ２／ｇであり、より好ましくは約１０ｍ２／ｇから約５０ｍ２／ｇである。
【００２５】
オーモサーは、また、相互に編み合わされた有機および無機のポリマーからなるネットワークを有する複合材である。用語「ネットワーク」は相互に共有結合された物質の三次元的な配列を指す。有機ネットワークは、無機ネットワークの空隙部分を見たし、２つのネットワークが固く結合する。この点で、無機は、主鎖が具体的にはＳｉ−Ｏ結合からなることを意味し、これは直鎖でも分岐鎖であってもよい。無機ネットワークのＳｉ原子は、部分的に、他の金属または半金属原子により置換されても良く、これにはＡｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｂａ、およびＴｉが含まれるが、これに限定されない。有機ネットワークは、有機モノマー、具体的には、ビニルエーテルラジカルを重合して得られ、この場合、ビニルエーテルラジカルと共重合する他のモノマーが含まれてもよい。この発明によれば、オーモサーの有機ネットワークは、１または複数のシリコン化合物を加水分解濃縮して取得できる。この場合、好ましいシリコン化合物はモノマーのシランである。
【００２６】
適切なオーモサー製造方法は２００１年１２月２７日出願の米国特許出願２００１／００５６１９７に開示されており、参照して個々に組み入れる。
【００２７】
この発明の一側面によれば、水蒸気バリア層が、ここで開示される任意の材料から製造され、これがナノ粒子を含み、このナノ粒子は上述のオーモサーを含む。蒸気バリア層は、湿気典型的には水蒸気がゴルフボールのコアに浸透するのを防ぎ、または最小化する。ナノ粒子は好ましくは撥水性であり、水蒸気バリア層を通じて水分子のかなり曲がりくねった通路を形成し、層の水蒸気伝達率（「ＷＶＴＲ」）を減少させる。バリア層は、また、ナノスケールのセラミック粒子、フレークガラス、およびフレーク金属（例えば雲母状材料、酸化鉄またはアルミニウム）を含んでも良い。一実施例では、オーモサーが、コアおよびカバー層の間に配される水蒸気バリア層として採用される。好ましくは、水蒸気バリア層の水蒸気伝達率はカバーのそれより小さく、より好ましくは、ＳＵＲＬＹＮ（商標）のようなアイオノマー樹脂の水蒸気伝達率より小さく、こらは約０．４５から約０．９５（ｇ・ｍｍ）／（ｍ２・日）の範囲である。水蒸気伝達率は一般的にＡＳＴＭ  Ｆ１２４９−９０、１６５３−９９またはＦ３７２−９９標準により測定される。
【００２８】
ここで開示されたナノ粒子はいずれも水蒸気バリア層として有効であり、元の状態の層材料のＷＶＴＲをかなり改善（減少）させることができる。好ましくは、ＷＶＴＲは１０％改善され、より好ましくは、２５％改善され、最も好ましくは５０％改善される。オプションとして、オーモサー（および／または他のナノ粒子）をバリア層および／または塗布層（複数可）に用いて良く、これらはコア、中間層またはカバー層の上に配置され、最も好ましくはカバー層の上に配置される。
【００２９】
適切なガラスアイオノマーセメントは一般的にアルミノ珪酸を含有する粉末要素と液体部分とからなる。液体部分は、よく、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリイタコン酸またはこれら酸の少なくとも２つのコポリマーを含むものとして表される。液体部分は、また、カルボン酸塩ポリマーまたはカルボン酸ポリマーの構造を含み、これは、例えば、アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、メタクリル酸、ソルビン酸、桂皮酸、フマル酸、その他を含むものである。ほとんどのガラスアイオノマーセメントでは、グラスアイオノマーセメントを硬化させる主たる反応は、架橋、例えばポリカーボネート鎖のガラス由来の金属イオンによる架橋である。また、硬化時、ガラスアイオノマーセメントの酸がガラス構造を溶解してガラスの金属成分を開放する。金属カルボン酸塩は硬化プロセスで形成される。これは、重合作用の他の形態である、アクリルセメントの主たる硬化反応とは区別できる。他の重合反応がガラスアイオノマーセメント中で起こるかもしれないが、これらの反応はガラスアイオノマーセメントの架橋反応に対して副次的なものである。
【００３０】
ポリアルケノエートセメント、例えばガラスアイオノマーおよび亜鉛ポリカルボン酸塩も適切である。この発明による「ハイブリッド」組成物は、Ｃａ、Ｓｒ、およびＲａから選択された少なくとも１つの元素を含むアルミノ珪酸ガラス粉末と、その１分子中に１または複数のカルボキシル基を含む有機酸との間の反応生成物；メタノール不溶性ポリマー；少なくとも１つの不飽和二重結合を含み酸性基を持たないモノマー；重合開始剤；オプションとしてのフィラーの間の反応生成物を含む。
【００３１】
「ハイブリッド」複合材は、基材と、この基材とファンクショナルに接触し、一般式（Ｉ）Ｒｘ−Ｓｉ−Ａ４−ｘのシランによりコロイド状無機粒子を表面改質して生成できるナノ複合材とから特徴付けることができる。ここでラジカルＡは、同一または異なるヒドロキシル基、または加水分解により除去できる基であるが、メトキシを除き、ラジカルＲは、同一または異なる、加水分解で除去できない基であり、ｘは１、２、または３であり、少なくとも５０モル％のシラン中でｘ＞＝１である。理論量以下の水の下でゾル・ゲル法の条件下で、存在する加水分解性基に基づいてナノ複合材のゾルを形成し、さらに、必要であれば、ナノ複合材のゾルの加水分解および濃縮を行ない、その後、それを基材に接触させ、その基材を硬化させる。この基材はガラス、鉱物ファイバ、または植物質ではない。
【００３２】
オーモサーは、１または複数のシリコン化合物の加水分解濃縮と、その後の有機モノマーの重合とにより取得でき、少なく殿１つのシリコン化合物は化学式
【化１】
2006341090.tif 000002
のビニルエーテルラジカルを含み、Ｒは水素、メチルまたはエチルである。このようなオーモサーも適切である。フィラーは低粘度の安定したゾルを形成し、このフィラーは、主たる粒子サイズが約１から１００ｎｍのフィラーを表面処理して準備しても良い。
【００３３】
相互に編み込まれた有機・無機ソリッド複合材料も適切である。これらの材料は先駆体ポリマー、アルコールおよび触媒系の混合物から製造される。先駆体ポリマーは典型的にはＳｉまたはＴｉの無機ポリマー骨格を重合可能なアルコキシド基に架橋させたものである。触媒系はアルコキシド基の加水分解および重合と無機骨格の濃縮を促進して有機ポリマー鎖を浸入させたソリッドの編み込まれたネットワークを形成する。
【００３４】
これらここで説明される「ハイブリッド」材料およびナノ粒子は、種々のゴルフボール部品の組成物に使用できると考えられる。これら部品は、これに限定されないが、ゴルフボールセンタ、コア、層、カバー、コーティング、さらに連続した、または非連続な層例えば米国特許第６，４９４，７９５号に記載されているようなものであり、当該特許文献は参照してここに組み入れる。
【００３５】
脂質ベースのナノ細管もこの発明の組成物用の適切なナノ材料である。脂質細管は自己組織化系であり、界面活性剤が緊密に詰め込まれた二層構造体中に結晶化し、これが直径１００ｎｍ未満の円筒を自然発生的に形成する。これら新規の円筒脂質構造は、ナノ細管と呼ばれ、種々の活性化合物を周囲の材料から捕捉しまたは開放するのに用いることができる。この発明の一実施例は、ナノ細管中にマイクロ封入された所望の活性剤または化合物の開放の制御を、当該ナノ細管をゴルフォボールのコーティング、塗料、接着剤、および部品組成物に分散させることにより、実現することに向けられている。細管は湿潤、液体または溶剤ベース中に分散され、信頼性が望まれる場合には乾燥状態で分散される。満たされた、あるいは、満たされないナノ細管を用いて当初の材料特性を調整しても良い。
【００３６】
他の実施例では、グラファイトのナノシートを用いて１または複数の内側カバー層を形成するが、この発明のゴルフボールは種々の構成を採用して良い。グラファイトは、典型的には、炭素原子の六方晶系の列またはネットワークの複数の層状プレーンからなる。六方晶系に配列された炭素原子の層状プレーンは実質的には平坦であり、実質的に相互に平行に配向される。単一層プレーンの炭素原子は相互に共有結合され、層状のプレーンは実質的に弱いバンデルワールス力により結合される。グラファイトはまた異方性構造体であり、強度に方向性のある多くの特性を示し、高い方位性を有する。グラファイトは、天然グラファイト、キッシュグラファイトおよび合成グラファイトを含む。グラファイトのフィラーは粉末形状でニュージャージー州のアズブリのＡｓｂｕｒｙ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ社、およびテキサス州のデカターのＰｏｃｏ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ社から商業的に入手できる。
【００３７】
この発明の第１の実施例によれば、以下に詳述するように、グラファイトを内挿して層状プレーンの間の内部平面空間中に原子または分子を挿入する。内挿グラファイトを、急な加熱により展開ないし剥離させ、層状プレーンの間の内部平面空間を拡張する。つぎに、剥離されたグラファイトを適切なモノマーおよび添加剤と混合し、その後、その場で重合して、ポリマーマトリックスに分散したグラファイトのナノシートを形成する。グラファイトのナノシートが分散したポリマーマトリックスが歩流布ボールの１または複数の層中に形成されても良く、また、ここで説明される他のポリマーと混合されてゴルフボールの１または複数の層を形成しても良い。
【００３８】
グラファイトを内挿する好ましい方法は、酸化剤を含む溶剤中にグラファイトを浸漬することである。適切な酸化剤は硝酸、塩素酸カリウム、クロム酸、過マンガン酸カリウム、重クロム酸カリウム、過塩素酸、その他、または混合物を含む溶液であり、混合物は、例えば、濃縮された塩酸および塩化物、クロム酸および燐酸、硫酸および硝酸、または強有機酸、例えば、トリフルオロ酢酸の混合物、および、有機酸に溶ける強酸化剤である。
【００３９】
好ましくは、内挿剤はＸ／Ｙの混合物を含む溶液であり、Ｘは硫酸、または硫酸および燐酸であり、Ｙは酸化剤、例えば、硝酸、過塩素酸、クロム酸、過マンガン酸カリウム、硝酸ナトリウム、過酸化水素、ヨウ素酸または過ヨウ素酸である。より好ましくは、内挿剤は、約８０容積％の硫酸と２０容積％の硝酸を含む溶液である。好ましくは、グラファイトは硫酸および硝酸の溶液中に、２４時間またはそれ以上の時間、浸漬される。得られた材料は、グラファイト内挿化合物として知られており、炭素の層状プレーンを含み、繰り返しの態様で、層の上に層を積み上げて内挿する。典型的には、隣接する内挿層の間に１から５層の炭素が存在する。好ましい内挿溶液の量は、グラファイト１００部に対して約１０部から約１５０部であり、より好ましくはグラファイト１００部に対して約５０部から約１２０部である。
【００４０】
代替的には、内挿プロセスを他の化学処理で行っても良い。例えば、内挿剤は、臭素のようなハロゲンまたは塩化鉄、塩化アルミニウムのような金属ハロゲン化物、またはその他を含んでも良い。ハロゲン、具体的には臭素を、グラファイトに臭素蒸気、臭素の硫酸溶液、適切な有機溶媒中に溶かした臭素を接触させて、内挿できる。金属ハロゲン化物は、適切な金属ハロゲン化物の溶液をグラファイトに接触させて、内挿できる。例えば、塩化鉄の液体溶液または塩化鉄および硫酸の混合物をグラファイトに接触させて塩化鉄を内挿させることができる。
【００４１】
他の適切な内挿剤は、これに限定されないが、塩化クロミル、三酸化硫黄、三塩化アンチモン、塩化クロム（ＩＩＩ）、塩化ヨウ素、酸化クロム（ＩＩＩ）、塩化金（ＩＩＩ）、塩化インジウム、塩化プラチナ（ＩＶ）、フッ化クロム、塩化タンタル（Ｖ）、塩化サマリウム、塩化ジルコニウム（ＩＶ）、塩化ウラニウム、および塩化イットリウムを含む。
【００４２】
内挿グラファイトは、つぎに、過剰な内挿剤を洗浄するまで水で洗浄され、または酸が用いられる場合には洗浄水のｐＨが中和するまで洗浄される。グラファイトはつぎに好ましくは洗浄溶液の沸点まで加熱され洗浄溶液を蒸発させる。代替的には、内挿後の洗浄ステップを省略するために、内挿溶液の量をグラファイト１００部に対して約１０部から約５０部の間に減少させる。これは米国特許第４，８９５，７１３号に開示されており、参照してここに組み入れる。
【００４３】
層状プレーンの間の内部平面空間を拡張または剥離するために、内挿グラファイトに、比較的短時間、かなり高温の熱を加える。いずれの理論に拘泥するものではないが、剥離メカニズムは、硬度に配向されている層状プレーンの間で捕捉されている内挿剤、例えば、硫酸および硝酸（Ｈ２ＳＯ４＋ＨＮＯ３）の熱照射時の分解である。
【００４４】
適切な剥離方法は、内挿グラファイトを、数秒間、５００°Ｃを越える温度で加熱することであり、より好ましくは７００°Ｃを越える温度、より典型的には１０００°Ｃまたはそれ以上の温度である。処理後のグラファイトは典型的には「ｃ」方向に処理前の厚さの約１００倍から３００倍以上に拡張される。一実施例の剥離方法では、内挿グラファイトは約１０５０°Ｃの温度下に約１５秒露出されて、「ｃ」方向の厚さが剥離前のグラファイトの厚さの約３００倍になる。
【００４５】
剥離されたグラファイトはつぎにモノマーと混合されて重合および加硫温度へと加熱され剥離グラファイトのナノシートを分散させたポリマーを形成する。剥離グラファイトは、また、モノマーと反応してポリマーの構造の一部となる。また、ナノシートがポリマーマトリックス中の構造に保持されること、モノマーまたはポリマーがナノシート環野ギャラリースペースに入ってくることが示されている。また、剥離グラファイトの名のシートがポリマーマトリックス中に分散することによりポリマーの引張り強さが改善されることが分かっている。ポリマー／グラファイト複合材の改善された引張り強さにより衝撃強さが改善される。
【００４６】
ポリマーマトリックスは炭素と相性がよい任意のポリマー組成物であってよい。適切なポリマー組成物は、熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマーである。より具体的には、適切なポリマー組成物はポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルポリマーおよびメタクリルポリマー、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエポキシド、またはエポキシ部分を含む任意のポリマー、フェノールホルムアルデヒド、ポリマミド、ポリエステル、ポリビニルクロライド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリウレタン、コポリマーおよびこれらのブレンド、その他を含む。
【００４７】
適切なポリマー組成物は、また、これに限定されないが、１または複数の一部または十分に中和されたアイオノマー（これは、金属イオン源により中和されたアイオノマーを含む。ただし、金属イオンは有機酸の塩である）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンを含むポリオレフィン、および、ポリエチレンアクリル酸またはメタクリル酸コポリマーを含むこれらのコポリマー、またはエチレン、可塑性のアクリル酸塩クラスのエステル例えばメチルアクリル酸塩、ｎ−ブチルアクリル酸塩、またはイソブチルアクリル酸塩、およびカルボン酸例えばアクリル酸またはメタクリル酸のターポリマー（例えば、ターポリマーはポリエチレン−メタクリル酸−ｎまたはイソブチルアクリル酸塩、およびポリエチレン−アクリル酸−メチルアクリル酸塩、ポリエチレンエチルまたはメチルアクリル酸塩、ポリエチレンビニルアセテート、ポリエチレングリシジルアルキルアクリル酸塩を含む）。適切なポリマーは、また、メタローセン触媒ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミン、非アイオノマー熱可塑性エラストマー、コオポリエーテル−エステル、コポリエーテル−アミド、熱可塑性または熱硬化性ポリウレタン、ポリ尿素、ポリウレタンアイオノマー、エポキシ、ポリカーボネート、ポリブタジエン、ポリイソプレン、およびこれらのブレンドを含む。適切なポリマー材料は、また、米国特許第５，９１９，１００号、同第６，１８７，８６４号、同第６，２３２，４００号、同第６，２４５，８６２号、同第６，２９０，６１１号、同第６，３５３，０５８号、同第６，２０４，３３１号、および同第６，１４２，８８７号、ＰＣＴ刊行物ＷＯ００／２３５１９およびＷＯ０１／２９１２９に列挙されるポリマー材料を含み、ここに組み入れる。アイオノマー、アイオノマーのブレンド、熱硬化性または熱可塑性ポリウレタン、メタローセンも適切な材料である。
【００４８】
最も好ましくは、ポリマーマトリックス材料は、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−プロピレンブロックコポリマーゴム、ポリイソプレン、ポリブタジエン、エチレンまたはプロピレンを含むコポリマー、例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）またはエチレン−プロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）エラストマー、アクリロニトリルとエラストマーを含むジエン（例えばブタジエン）とのコポリマー、ポリクロロプレン、および、クロロプレン、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーン含有ポリマーを含む任意のコポリマーである。
【００４９】
剥離グラファイトは、また、有機炭化材料、無機ガラス結合剤および無機機塩と結合されても良い。有機炭化材料は例えば、コールタールピッチ、アスファルト、フェノールホルムアルデヒド、尿素ホルムアルデヒド、ポリビニリデンクロライド、ポリアクリロニトリル、砂糖、およびサッカリドであり、無機ガラス結合剤は例えば酸化ホウ素、シリカ、燐、五酸化物、酸化ゲルマニウム、五酸化バナジウムであり、無機機塩はベリリウムフロライド、硫酸塩、塩化物および炭酸塩である。
【００５０】
代替的には、過酸化ハロゲンを内挿剤、好ましくは硫酸とブレンドして、グラファイト−硫化水素化合物が生成されるまで攪拌してもよい。この化合物は内挿溶液から取り出され洗浄される。グラファイト−硫化水素化合物は上述のように剥離されて剥離化合物を形成する。この化合物は剥離グラファイトと類似の特性を有する。とくに、グラファイト−硫化水素化合物の生成には環境への汚染物質の流出がより少ないという利点がある。この方法は米国特許第４，０９１，０８３号に説明されており、参照してここに組み入れる。
【００５１】
さらに、ナノシート／ポリマーマトリックス複合材は粉砕されまたは破砕され他のケーシング用材料にブレンドされてゴルフボールの層を形成しても良い。上述した適切なポリマーマトリックスのポリマー材料は、当該ケーシング用材料にも適切であろう。好ましくは、ポリマーマトリックス材料はメチルメタクリレートであり、他のケーシング用ポリマー材料はポリウレタン、天然または合成ゴム、好ましくはポルブタジエンである。
【００５２】
ナノ材料は、ゴルフボール部品の製造に適した、熱可塑性材料、熱可塑性エラストマー、ゴムおよび熱硬化性材料とブレンドしても良い。ナノ粒子は、例えば短軸スクリューまたは二軸スクリュー押出機でのブレンド工程において、投入され、あるいは、「ブラベンダー」装置のようなゴム混合機または内部混合装置に投入されてもよい。また、ナノ粒子は、熱硬化性、熱可塑性またはゴム状材料の重合時に反応送致中でブレンドされてもよい。
【００５３】
単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブをゴルフボールコアおよび層材料にブレンドすると、コアおよび層の元の材料の特性を顕著に改善する。カーボンナノチューブは典型的には蒸気成長させられ、通常でない材料特性を有する。例えば、これらはＧＰａのオーダーの引っ張り強さを有し、弾性率、剛性の測度が４ＴＰａ位に大きい（カーボン繊維の約４倍の値である）。改善可能な特性は、これに限定されないが、貯蔵弾性率、引っ張り強さ、および剪断強さである。
【００５４】
この発明のＳＷＮＴおよびＭＷＮＴはゴルフボール部品に極めて適している。なぜならば、応力を加えたときに、チューブは破壊することなくストローのように屈曲するからである。この屈曲は可逆性があり、このためカーボンナノチューブは元の形にはねもどる。典型的には、ＳＷＮＴおよびＭＷＮＴの長さは約２５０μｍまでであり、より好ましくは１５０μｍまでであり、最も好ましくは１００μｍまでであり、その径は１６ｎｍまでであり、より好ましくは５ｎｍまでであり、最も好ましくは約０．５ｎｍから約４ｎｍの間である。典型的には、ＳＷＮＴの平均径は約１．２ｎｍから約１．４ｎｍの間であり、その密度は約１．３ｇ／ｃｍ３から１．４ｇ／ｃｍ３の間であり（構造に依存する）、内部層スペースは約３．３５Åから約３．４５Åの間であり（構造に依存する）、その引張り強さは約２５ＧＰａから約３５ＧＰａの間であり、ヤング率は約０．９ＴＰａから約１．１ＴＰａの間である（ＭＷＮＴのヤング率は一般的に少なくとも約１．２５ＴＰａだけ大きい）。
【００５５】
ここに列挙されているいずれの材料もカーボンナノチューブとブレンドでき、ゴルフボールの層またはコアのいずれにも使用できる。好ましくは、ＳＷＮＴまたはＭＷＮＴのいずれも１または複数の熱可塑性または熱硬化性材料とブレンドされる。好ましい実施例では、カーボンナノチューブブレンドを用いて外側コア層、内側カバー層、またはさらに外側カバー層を形成し、最も好ましくは、薄い（０．０４インチより薄い）中間層を形成する。一実施例では、単層および多層ナノチューブの混合物が用いられる。カーボンナノチューブは、どのような形態であれ、それがブレンドされるポリマーのガラス転移点を減少させるに十分なだけブレンドしなければならず、代替的には損失正接（ｔａｎ  δ）ピークを−１００°Ｃから３０°Ｃの範囲にわたって減少させるのに十分なだけブレンドしなければならない。このような効果は、エラストマーセグメントの移動を制約する、ナノチューブとポリマーマトリックスとの間の界面作用が改善される結果と考えられる。好ましくは、カーボンナノチューブは、全ポリマーの約０．１重量％から約２０重量％、より好ましくは、約０．５重量％から約１５重量％、最も好ましくは、約１重量％から約１０重量％の量だけ存在する。
【００５６】
好ましい実施例では、ポリマーマトリックスに１重量％のＳＷＮＴを加えると引張り強さが少なくとも約２０％だけ増大し、好ましくは少なくとも約３０％だけ増大し、より好ましくは少なくとも約４０％から約６０％だけ増大し、剛性は少なくとも約５０％だけ増大し、好ましくは少なくとも約６０％だけ増大し、より好ましくは少なくとも約７０％から約１００％だけ増大する。ただし、カーボンナノチューブのない元の材料と比較したものである。代替的な実施例では、ポリマーマトリックスに１０重量％のＳＷＮＴを加えると引張り強さが少なくとも約８０％だけ増大し、好ましくは少なくとも約９０％だけ増大し、より好ましくは少なくとも約１００％から約１５０％だけ増大し、剛性は少なくとも約３００％だけ増大し、好ましくは少なくとも約４００％だけ増大し、より好ましくは少なくとも約５００％から約６００％だけ増大する。ただし、カーボンナノチューブのない元の材料と比較したものである。カーボンナノチューブを組み入れることにより、スコーチ時間が短くなり加硫レートが大きくなるので硬化も改善されると考えられる。
【００５７】
カーボンナノチューブは強化剤として用いることができるのみでなく、種々の化学部分、いくつか例を挙げると、例えば、ビニル、（メタ）アクリロイル、イオン、酸、ヒドロキシル、アミン、硫黄含有、ハロゲン、チオール、およびイソシアネート基との間で官能化可能であり、カーボンナノチューブが、複合材料とのグラフト化、重合、および架橋に利用される。好ましい官能化は、カーボンナノチューブをカルボン酸基との官能化を含む。
【００５８】
ソリッドコアの材料は上述のナノ粒子および／またはカーボンナノチューブとブレンドすることができ、典型的には、ベースゴム、架橋剤、フィラーおよび共架橋剤または開始剤を具備する組成物を含む。ベースゴムは典型的には天然又は合成ゴムを含む。好ましいベースゴムはｃｉｓ−構造を少なくとも４０％有する１，４−ポリブタジエンである。最も好ましくは、ベースゴムは高ムーニー粘度ゴムを含むが、任意のムーニー粘度の値を伴うゴムでも良いことを理解されたい。好ましくはベースゴムのムーニー粘度は約３０から約１２０の間である。所望の場合には、コアの性質を変性するために、ポリブタジエンに本技術分野で公知の他のエラストマー、例えば天然ゴム、ポリイソプレンゴム及び／又はスチレン−ブタジエンゴムを混合することもできる。
【００５９】
架橋剤は、不飽和脂肪酸（ｆａｔｔｙ  ａｃｉｄ）または非脂肪酸（ｎｏｎ−ｆａｔｔｙ  ａｃｉｄ）の金属塩、例えば、３〜８の炭素原子を有する不飽和脂肪酸または非脂肪酸、具体的には、アクリル酸又はメタクリル酸の亜鉛又はマグネシウム塩を含む。適切な架橋剤は、一又は複数の金属塩ジアクリレート、ジメタクリレート、及びモノメタクリレートであって金属がマグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、ナトリウム、リチウム、又はニッケルであるものを含む。好ましいアクリレートは亜鉛アクリレート、亜鉛ジアクリレート、亜鉛メタクリレート、亜鉛ジメタクリレート、及びこれらの混合物を含む。架橋剤は典型的にはポリマー成分にたいして約１０ｐｐｈより多い量で、好ましくは約２０〜４０ｐｐｈ、より好ましくは約１０〜３０ｐｐｈの量で存在する。
【００６０】
開始剤は硬化サイクル中で分解する公知の重合開始剤のいずれでもあってもよい。適切な開始剤は有機ペルオキシド化合物、例えばジクミルペルオキシド；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；ａ，ａ−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼン；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）へキサン；ジ−ｔ−ブチルペルオキシド；及びこれらの混合物を含む。
【００６１】
密度調整フィラーは、典型的には、タングステン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、金属、金属酸化物及び塩、リグリンド（リサイクルしたコア材料であって典型的には約３０メッシュの粒子に粉砕したもの）、高ムーニー粘度ゴムリグリンド、および、その他を含む。
【００６２】
ゴルフボールの１部又は多数部に添加するフィラーは典型的には、レオロジー特性及び混合特性に影響を与えるための処理助剤または化合物、密度調整用フィラー、引き裂き強度又は強化用フィラー等を含む。フィラーは一般に無機物であり、適切なフィラーは多数の金属又は金属酸化物を含み、例えば酸化亜鉛及び酸化スズ、及び硫酸バリウム、硫酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、クレイ、タングステン、炭化タングステン、シリカのアレイ、及びこれらの混合物を含む。フィラーは種々の発泡剤又はブローイング剤を含むこともでき、当業者はこれらを直ちに選択することができる。フィラーはポリマー、セラミック、金属及びガラスの中実又は中空の、充填した又は充填していない微小粒子を含むこともできる。フィラーは典型的にはゴルフボールの１部又は複数部まで添加されてその密度を調整し、均一なゴルフボール標準に適合させる。フィラーを使用してセンター又は特別なボールのための少なくとも一つの追加的な層の質量を調整することもでき、例えば質量が小さいボールはスイング速度が小さい競技者に好ましいものである。
【００６３】
この発明は、成形サイクル及びゴルフボールの製造中に、反発弾性ポリマー成分のｃｉｓ−アイソマーをｔｒａｎｓ−アイソマーへ転換する方法をも含む。種々の方法及び材料が米国特許第６，１６２，１３５号、同第６，４６５，５７８号、同第６，２９１，５９２号及び同第６，４５８，８９５号に記載されており、参照してこれらのすべてここに組み込む。
この発明は、ゴルフ用具、好ましくはボールコア、中間層および／またはカバーに使用する高度に中和されたポリマーまたはそのブレンド（ＨＮＰ）に向けられている。ＨＮＰの酸部分は、典型的にはエチレンを塩基にしたアイオノマーであり、好ましくは約７０％より多く、より好ましくは約９０％より多く、最も好ましくは少なくとも約１００％中和されている。ＨＮＰも第２のポリマー成分とブレンドすることができ、この成分を、酸基を含む場合は、従来法に従って、本発明の有機脂肪酸（ｏｒｇａｎｉｃ  ｆａｔｔｙ  ａｃｉｄｓ）によって、又は両者によって中和することができる。第２のポリマー成分は、部分的に又は完全に中和されていてもよく、好ましくはアイオノマーコポリマー及びアイオノマーターポリマー、アイオノマー前駆体、熱可塑性物、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ尿素、熱可塑性エラストマー、ポリブタジエンゴム、バラタ、メタローセンで触媒したポリマー（グラフト化したもの及びグラフト化していないもの）、単一サイトポリマー、高結晶性酸ポリマー、カチオン性アイオノマー、等を含む。ＨＮＰポリマーの材料硬度は、典型的には、約２０および約８０ショアＤの間であり、曲げ弾性率は約３，０００ｐｓｉおよび約２００，０００の間である。
【００６４】
この発明の１実施例では、ＨＮＰは、アイオノマーおよび／またはその酸先駆体であり、これは、好ましくは完全にまたは部分的に有機酸コポリマーまたはその塩により中和されている。酸コポリマーは好ましくはα−オレフィン、例えばエチレン、Ｃ３−８  α，β−エチレン不飽和カルボン酸、例えばアクリルまたはメタクリル酸コポリマーである。これらはオプションとして柔軟化モノマー、例えばアルキルアクリレートおおびアルキルメタクリレートを含んで良い。ただしアルキル基は１から８個の炭素原子を具備する。
【００６５】
酸コポリマーをＥ／Ｘ／Ｙコポリマーと記載することができ、ここでＥはエチレン、Ｘはα，β−エチレン系不飽和カルボン酸、かつＹは柔軟化コモノマーである。好ましい態様では、Ｘはアクリル酸又はメタクリル酸であり、ＹはＣ１−８アルキルアクリレート又はメタクリレートエステルである。Ｘは好ましくはポリマーの約１〜約３５重量％、より好ましくはポリマーの約５〜約３０重量％、最も好ましくはポリマーの約１０〜約２０重量％の量で存在する。Ｙは好ましくはポリマーの約０〜約５０重量％、より好ましくはポリマーの約５〜約２５重量％、最も好ましくはポリマーの約１０〜約２０重量％の量で存在する。
【００６６】
具体的な酸含有エチレンコポリマーは、これに限定されないが、エチレン／アクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／イソ−ブチルアクリレート、エチレン／アクリル酸／イソ−ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／ｎ−ブチルメタクリレート、エチレン／アクリル酸／メチルメタクリレート、エチレン／アクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルメタクリレート、および、エチレン／アクリル酸／ｎ−ブチルメタクリレートである。好ましい酸含有エチレンコポリマーは、エチレン／メタクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／アクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／アクリル酸／エチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／エチルアクリレート、および、エチレン／アクリル酸／メチルアクリレートコポリマーである。最も好ましい酸含有エチレンコポリマーは、エチレン／（メタ）アクリル酸／ｎ−ブチルアクリレート、エチレン／（メタ）アクリル酸／エチルアクリレート、およびエチレン／（メタ）アクリル酸／メチルアクリレートコポリマーである。
【００６７】
アイオノマーは、典型的には、金属カチオン例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムまたは亜鉛により中和される。十分な有機酸または有機酸の塩を、適切な塩基とともに、酸コポリマーまたはアイオノマーに添加することにより、アイオノマーが、加工性を損なうことなく、金属カチオンに対してよりかなり多くのレベルまで中和される。好ましくは、酸部分は約８０％以上中和され、好ましくは９０−１００％中和され、最も好ましくは１００％中和される。ただし、加工性を損なわない。これは、α，β−エチレン系不飽和カルボン酸コポリマーを例えば有機酸または有機酸の塩とともにメルトブレンドし、その後、十分な量のカチオン源を添加してすべての酸部分（酸コポリマーおよび有機酸の酸部分を含む）の中和レベルを９０％を越えて（好ましくは１００％を越えて）増大させることにより達成される。
【００６８】
この発明の有機酸は、脂肪族、モノ−またはマルチ−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。本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二量化した誘導体の塩を含む。本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。
【００６９】
この発明のアイオノマーは、また、金属カチオンで部分的に中和されても良い。酸コポリマーの酸部分は、カチオン、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、鉛、錫、亜鉛、アルミニウムまたはこれらの混合物により、約１から約１００％、好ましくは、少なくとも約４０から約１００％、より好ましくは、少なくとも約９０から約１００％中和され、アイオノマーを生成する。
【００７０】
この発明の酸コポリマーは、「直接」酸コポリマー、すべてのモノマーを同時に付加して重合させたコポリマー、または、既存のポリマーに酸含有モモマーをグラフト化させることにより、準備して良い。
【００７１】
熱可塑性ポリマー成分、例えば、コポリエーテルエステル、コポリエステルエステル、コポリエーテルアミド、エラストマーポリオレフィン、スチレンジエンブロックコポリマーおよびそれらの水素化誘導体、コポリエステルアミド、熱可塑性ポリウレタン、例えばコポリポリエーテルウレタン、コポリエステルウレタン、コポリ尿素ウレタン、コポリ尿素ウレタニア、エポキシ塩基のポリウレタン、ポリカプロラクトン塩基のポリウレタン、ポリ尿素、およびポリカーボネート塩基のポリウレタンフィラー、および他の成分（含まれるのであれば）を酸部分を中和する前、途中、その後に、熱可塑性ポリウレタンにブレンドしてもよい。
【００７２】
エラストマーポリオレフィンは、エチレンおよびより高次の主たるオレフィン例えばプロピレン、ヘキセン、オクテンおよびオプションとしての１，４−ヘキサジエンおよび／またはエチリデン、ノルボルネン、またはノルボルナジエンからなるポリマーである。エラストマーポリオレフィンは、オプションとして無水マレイン酸、エポキシ、ヒドロキシ、アミン、カルボン酸、スルホン酸、またはチオール基で官能化されてもよい。
【００７３】
熱可塑性ポリウレタンは、線形な、または鎖分岐されたポリマーであり硬質なブロックとソフトなエラストマーブロックとから構成される。これらは、柔らかなヒドロキシ末端のエラストマーポリエーテルまたはポリエステルをジイソシアネート、例えばメチレンジイソシアネート（「ＭＤＩ」）、ｐ−フェニレンジイソシアネート（「ＰＰＤＩ」）、またはトルエンジイソシアネート（「ＴＤＩ」）で反応させて製造される。これらはグリコール、第二ジアミン、二酸、またはアミノアルコールにより鎖拡張できる。イソシアネートおよびアルコールの反応生成物は、ウレタンと呼ばれ、これらブロックは比較的硬く、高融解である。これら高融解ブロックがポリウレタンの熱可塑性の原因である。
【００７４】
この発明のＨＮＰは高結晶性酸コポリマーおよびその誘導体（これは通常の金属カチオンまたは有機脂肪酸およびその塩により中和して良い）、または、高結晶性酸コポリマーとそのアイオノマー誘導体と少なくとも１つの付加的な材料、好ましくは、酸コポリマーおよびそのアイオノマー誘導体のブレンドとブレンドして良い。ここで、用語「高結晶性酸コポリマー」は「プロダクト・バイ・プロセス」として定義され、その定義では、約５から約３５重量パーセントのアクリルまたはメタクリル酸を含むエチレン／カルボン酸コポリマーから生成された酸コポリマーまたはそのアイオノマー誘導体である。ただし、そのコポリマーは、約１３０°Ｃから約２００°Ｃの温度、約２００００ｐｓｉ好ましくは２５０００ｐｓｉより大きな圧力で重合され、約７０パーセントまで、好ましくは１００パーセントまでの酸基が金属イオン、有機脂肪酸、およびその塩、またはその混合物により中和されている。このコポリマーのメルトインデックス（「ＭＩ」）は約２０から約３００ｇ／１０分、好ましくは、約２０から約２００ｇ／１０分であり、コポリマーが中和される際、得られる酸コポリマーおよびそのアイオノマー誘導体のＭＩは約０．１から約３０．０ｇ／１０分となる。
【００７５】
適切な高結晶性酸コポリマーおよびそのアイオノマー誘導体組成物およびその製造方法は、米国特許第５５８０９２７号に開示されており、参照してここに組み入れる。
【００７６】
ＨＮＰは、カチオンアイオノマー例えば米国特許第６１９３６１９号に開示されているようなものとブレンドしてもよい。その内容は、参照してここに組み入れる。ＨＮＰはポリウレタンまたはポリ尿素のアイオノマーともブレンドしてもよく、これにはアニオン部分または基を含み、例えば米国特許第６，２０７，７８４号に開示されるものであり、参照してここに組み入れる。典型的には、そのような基は、ポリウレタンまたはポリ尿素のアイオノマーのジイソシアネートまたはジイソシアネート部分に一体化されている。アニオン基は、それぞれポリウレタンまたはポリ尿素のポリオール部分またはアミン部分に結合されていてもよい。好ましくは、アニオン基は、スルフォン酸、カルボン酸またはリン酸基に基づく。また、１以上の種類の基がポリウレタンまたはポリ尿素に一体化されてもよい。
【００７７】
マトリックスポリマーおよび／または内挿ポリマーとして用いられる熱可塑性樹脂またはゴムは、この発明の実施においては広範囲に変化する。有益な熱可塑性樹脂の例は、単独でまたは混合して用いることができ、これに限定されないが、ポリアクトン、例えば、ポリ（ピバロラクトン）、ポリ（カプロラクトン）、その他；ジイソシアネート、例えば１，５−ナフタレンジイソシアネートから誘導されたポリウレタン；ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、２，４−トルエンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジメチル−メタンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、４，４’−ジフェニルイソプロピリデンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジッフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、トルイジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアネートジフェニルメタン、その他を含む。
【００７８】
また、長直鎖ジオール、例えば、ポリ（テトラメチレンアジペート）、ポリ（エチレンアジペート）、ポリ（１，４−ブチレンアジペート）、ポリ（エチレン琥珀酸エステル）、ポリ（２，３−ブチレン琥珀酸エステル）、ポリエーテルジオール、その他；ポリカーボネート例えばポリ［メタンビス（４−フェニル）カーボネート］、ポリ［１，１−エーテルビス（４−フェニル）カーボネート］、ポリ［ジフェニルメタンビス（４−フェニル）カーボネート］、ポリ［１，１−シクロヘキサンビス（４−フェニル）カーボネート］、その他；ポリスルホン；ポリエーテル；ポリケトン；ポリアミド例えばポリ（４−アミノ酪酸）、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）、ポリ（６−アミノヘキサン酸）、ポリ（ｍ−キシレンアジパミド）、ポリ（ｐ−キシレンセバカミド）、ポリ（２，２，２−トリメチルヘキサメチレンテレフタラミド）、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタラミド）（ＮＯＭＥＸ。商標）、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタラミド）（ＫＥＶＬＡＲ。商標）、その他；ポリエステル例えばポリ（エチレンアゼレート）、ポリ（エチレン−１，５−ナフタレート）、ポリ（１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンオキシベンゾエート）（Ａ−ＴＥＬＬ。商標）、ポリ（ｐ−ヒドロキシベンゾエート）（ＥＫＯＮＯＬ、商標）、ポリ（１，４−シクロヘキシリデンジメチレンテレフタレート）（ＫＯＤＥＬ。商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート（「ＰＴＴ」）、その他；ポリ（アリーレンオキシド）例えばポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンオキシド）、ポリ（２，６−ジフェニル−１，４−フェニレンオキシド）、その他；ポリ（アリーレンスルフィド）例えばポリ（フェニレンスルフィド）その他が適切である。
【００７９】
さらに、適切なポリマーは、これに限定されないが、ポリエーテルアミド；ビニルポリマーおよびそのコポリマー例えばポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロライド、ポリビニルブチラール、ポリビニリデンクロライド、エチレン−ビニルアセテートコポリマー、その他；ポリアクリル酸、ポリアクリレートおよびそのコポリマー例えばポリエチレンアクリレート、ポリ（ｎ−ブチルアクリレート）、ポリメチルメタックリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリ（ｎ−ブチルメタクリレート）、ポリ（ｎ−プロピルメタクリレート）、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、エチレン−アクリル酸コポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー  アクリロニトリルコポリマー、メチルメタクリレートスチレンコポリマー、エチレン−エチルアルコールコポリマー、メタクリレート化ブタジエン−スチレンコポリマー、その他；ポリオレフィン例えば低密度ポリ（エチレン）、ポリ（プロピレン）、塩化低密度ポリ（エチレン）、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、ポリ（エチレン）、ポリ（スチレン）、その他；アイオノマー；ポリ（エピクロロヒドリン）；およびポリスルホン例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンのナトリウム塩と４，４’−ジクロロジフェニルスルホンとの反応生成物；フラン樹脂例えばポリ（フラン）；セルロースエステルプラスチック例えばセルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート、その他；シリコーン例えばポリ（ジメチルシロキサン）、ポリ（ジメチルシロキサンコフェニルメチルシロキサン）、その他；タンパク質プラスチック；およびこれらの２つ以上のブレンドを含む。
【００８０】
好ましくは、ナノ粒子を、アイオノマー、コポリエーテル−エステル、コポリエステル−エステル、コポリエーテル−アミド、コポリエステル−アミド、熱可塑性ウレタン、メタローセンまたはシングルサイト非メタローセン触媒ポリマー、ポリアミド、液晶コポリマー、その他、米国特許第６，１２４，３８９号、同第６，０２５，４４２号、および同第６，００１，９３０号に説明されている他のポリマーのような材料に混合してもよい。これら文献の内容は参照してここに組み入れる。
【００８１】
マトリックスポリマーおよび／または非水溶性内挿ポリマーとして有益な加硫および熱可塑性ゴムもこの発明を実施する上で幅広く変化する。これに限定されないが、具体例は、臭素化ブチルゴム、塩素ブチルゴム、ポリウレタンエラストマー、フルオロエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリビニルクロライド、ブタジエン／アクリロニトリルエラストマー、シリコーンエラストマー、ポリ（ブタジエン）、ポリ（イソプレン）、ポリ（イソブチレン）、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、スルホン化エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、ポリ（クロロプレン）、ポリ（２，３−ジメチルブタジエン）、ポリ（ブタジエン−ペンタジエン）、クロロスルホン化ポリ（エチレン）、ポリ（スルフィド）エラストマー、ガラス性または液晶性ブロックのセグメントからなるブロックコポリマー、例えば、ポリ（スチレン）、ポリ（ビニルトルエン）、ポリ（ｔ−ブチルスチレン）、ポリエステル、その他、およびエラストマーブロック、例えばポリ（ブタジエン）、ポリ（イソブチレン）、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−ブチレンコポリマー、ポリエーテル、その他、例えば、テキサス州、ヒューストンのＳｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＫＲＡＴＯＮ（商標）の商標で製造されているポリ（スチレン）−ポリ（ブタジエン）−ポリ（スチレン）ブロックコポリマー中のコポリマーを含む。
【００８２】
有益な熱硬化性樹脂は、これに限定されないが、ポリアミド；ポリアルキルアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；ポリエポキシド；およびこれらの混合物を含む。水溶性プレポリマーに基づく熱硬化性樹脂は、ホルムアルデヒドに基づくプレポリマー；フェノール（フェノール、クレゾール、その他）；尿素；メラミン；メラミンおよびフェノール；尿素およびフェノールを含む。ポリウレタンは、トルエンジイソシアネート（「ＴＤＩ」）およびモノマーおよびポリマーのジフェニルメタンジイソシアネート（「ＭＤＩ」）、ｐ−フェニレンジイソシアネート（「ＰＰＤＩ」）；ヒドロキシ末端ポリエーテル（ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドその他のコポリマー）；アミノ末端ポリエーテル、ポリアミン（テトラメチレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、２，２−ジメチル１，３−プロパンジアミン；マレイン酸、ジアミノベンゼン、トリアミノベンゼンその他）；ポリアミドアミン（例えばヒドロキシ末端ポリエステル）；マレイン酸およびフマル酸の無水物と酸に基づく不飽和ポリエステル；グリコール（エチレン、プロピレン）、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アロマ酸グリコールおよびポリグリコール；ビニル、アリルおよびアクリルモノマーに基づく不飽和ポリエステル；ビフェオールＡ（２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン）およびエピクロロヒドリンに基づくエポキシド；モノエポキシおよびポリエポキシ化合物とα，β−不飽和化合物（スチレン、ビニル、アリル、アクリルのモノマー）とに基づくエポキシプレポリマー；ポリアミド４−テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、メラミン、１，３−プロパンジアミン、ジアミノベンゼン、トリアミノベンゼン、３，３’，４，４’−ビトリアミノベンゼン、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラミン、その他に基づく。
【００８３】
また、ポリエチレンイミン；アミドおよびポリアミド（ジ−、トリ−、および４酸のアミド）；ヒドロキシフェノール（ピロガロール、没食子酸、テトラヒドロキシベンゾフェノール、テトラヒドロキノン、カテコール、フェノールその他）；ジ−、トリ−、および４酸の無水物およびポリ無水物；ＴＤＩおよびＭＤＩに基づくポリイソシアネート；プロメリット酸二無水物および１，４−フェニルジアミン；３，３’４，４’−ビフェニルテトラミンおよびイソフタル酸に基づくポリベンジミドゾール；不飽和二塩基酸および無水物（マレイン、フマル）およびアロマ酸ポリアミドに基づくポリアミド；二塩基アロマ酸または無水物、グリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトール、および不飽和脂肪族（ｆａｔｔｙ）長鎖カルボン酸（後者は植物製油脂から導出する）に基づくアルキド樹脂；およびアクリルモノマー（ヒドロキシまたはカルボキシル官能性）に基づくプレポリマーも適切である。
【００８４】
さらに、ナノ粒子を、ポリウレタン、ポリ尿素およびエポキシおよびこれらのアイオノマー誘導体およびＩＰＮポリマーに一体化してもよく、これらはゴルフボール組成物として知られているものである。これは、成型、反応性射出成型、当業者に知られている他の方法のような種々の方法で実現できる。さらに、ナノ材料をインクおよび塗料調合に使用して機械特性や摩擦耐性を向上させてもよい。ナノ粒子はこの発明の組成物中に約０．５重量％から約２０重量％の量だけ存在してもよい。
【００８５】
この発明の好ましい実施例では、ポリマー組成物、典型的にはポリブタジエンゴムをベースにしたゴム組成物は、ナノ粒子の酸化亜鉛を含み、この平均粒子径は１００ｎｍ未満である。ＺｎＯのサイズは約１μｍから約５０μｍの間である。どのような粒子理論に拘泥するものではないが、小さなサイズのナノ粒子のＺｎＯは通常のＺｎＯよりも大きな活性面積を伴い、ポリブタジエンの特性を調整、展開するうえでＺｎＯのナノ粒子が複雑に関連することになる。ナノ粒子のＺｎＯの例はＮＡＮＯＸ（商標）であり、ベルギーのＥｌｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｇｅｎｔ社から商業的に入手できる。この発明のブレンドとして適切な、他の非反応性、高比重（ｈｉｇｈ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）なナノ粒子はタングステン、三酸化タングステン、炭化タングステン、ビスマス、三酸化ビスマス、酸化スズ、ニッケル、酸化アルミニウム、酸化鉄、およびこれらの混合物である。
【００８６】
カバーはボールとクラブとのインターフェースをなす。カバーに望まれる特性は良好な成型性、高耐磨耗性、高引き裂き強度、高弾力性、および高離型性である。カバーの厚さは典型的には十分な強度、良好な性能特性および耐久性を実現するようなものである。カバーの厚さは好ましくは約０．１インチ未満であり、さらには約０．０５インチ未満であり、より好ましくは約０．０２インチと約０．０４インチの間であり、最も好ましくは、約０．０２５インチと約０．０３５インチの間である。この発明は、具体的には、コア、内側カバー層、および外側カバー層を具備する多層ゴルフボールに向けられている。この実施例では、好ましくは、内側および外側カバー層の少なくとも１つの厚さが約０．０５インチ未満であり、より好ましくは約０．０２インチと約０．０４インチの間である。最も好ましくはその厚さは約０．０３インチである。
【００８７】
この発明のゴルフボールが中間層例えば外側コア層または内側カバー層を含む場合には、これらの層のいずれかまたすべてが熱可塑性および熱硬化性材料を含んで良く、もちろん、これに限定されないが、好ましくは、１または複数の中間層がある場合には、これらが任意の適切な材料、例えばエチレンと不飽和モノカルボン酸のイオン性コポリマーを含むことができ、これはウィルミントンのデュポン（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）の登録商標ＳＵＲＬＹＮとして又はエクソン（Ｅｘｘｏｎ）のＩＯＴＥＫ又はＥＳＣＯＲとして入手可能である。これらは亜鉛、ナトリウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、マンガン、ニッケル等により部分的に中和したメタクリル酸又はアクリル酸とエチレンとのコポリマー又はターポリマーであり、これらの塩は２〜８の炭素原子を有するオレフィンと３〜８の炭素原子を有する不飽和カルボン酸との反応生成物である。コポリマーのカルボン酸基は全て又は部分的に中和されていてもよく、かつメタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸又はイタコン酸を含むことができる。
【００８８】
この発明のゴルフボールは同様に１または複数のホモポリマーまたはコポリマー内側カバー材料を有してよく、これはつぎのようなものである。
【００８９】
（１）  ビニル樹脂、例えば塩化ビニルの重合によって製造したもの、又は塩化ビニルと酢酸ビニル、アクリルエステル又は塩化ビニリデンとの共重合によって製造したもの；
（２）  ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン及びコポリマー、例えばエチレンメチルアクリレート、エチレンエチルアクリレート、エチレンビニルアセテート、エチレンメタクリル酸又はエチレンアクリル酸又はプロピレンアクリル酸及び単一サイト触媒又はメタローセン触媒を使用して製造したコポリマー及びホモポリマー；
（３）  ポリウレタン、例えばポリオールとジイソシアネート又はポリイソシアネートから製造したもの及び米国特許第５，３３４，６７３号に開示されているもの；
（４）  ポリ尿素、例えば米国特許第５，４８４，８７０号に記載されているもの；
（５）  ポリアミド、例えばポリ（ヘキサメチレンアジパミド）及びその他のジアミンと二塩基酸から製造したもの、及びアミノ酸、例えばポリ（カプロラクタム）から製造したもの、及びポリアミドとＳＵＲＬＹＮ、ポリエチレン、エチレンコポリマー、エチル−プロピレン−非共役ジエンターポリマー、及び類似物とのブレンド；
（６）  アクリル樹脂及びこれらの樹脂とポリ塩化ビニル、エラストマー、及び類似物とのブレンド；
（７）  熱可塑性物、例えばウレタン；オレフィン系熱可塑性ゴム、例えばポリオレフィンとエチレン−プロピレン−非共役ジエンターポリマーとのブレンド；スチレンとブタジエン、イソプレン又はエチレン−ブチレンゴムのブロックコポリマー；又はコポリ（エーテル−アミド）、例えばフィラデルフィアのエルフ  アトケム（ＥＬＦ  Ａｔｏｃｈｅｍ  ｏｆ  Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）が市販するＰＥＢＡＸ；
（８）  ポリフェニレンオキシド樹脂又はポリフェニレンオキシドと高耐衝撃性ポリスチレンとのブレンドであってゼネラルエレクトリック社（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ，ＭＡ）によりＮＯＲＹＬの商標名で市販されているもの；
（９）  熱可塑性ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／グリコール変性及びエラストマーであってデュポン社（Ｅ．Ｉ．  ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｕｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏ．  ｏｆ  Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）により商標名ＨＹＴＲＥＬの名称で、またゼネラルエレクトリック社（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ  ｏｆ  Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ，ＭＡ）によりＬＯＭＯＤの名称で市販されているもの；
（１０）  アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スチレン無水マレイン酸、ポリエチレン、エラストマー、及び類似物を有するポリカーボネート、及びアクリロニトリルブタジエンスチレン又はエチレン酢酸ビニル又は他のエラストマーを有するポリ塩化ビニルを含むブレンド及び混合物；及び
（１１）  熱可塑性ゴムとポリエチレン、プロピレン、ポリアセタール、ナイロン、ポリエステル、セルロースエステル、及び類似物とのブレンド。
【００９０】
好ましくは、内側カバーはつぎのようなポリマーを含む。すなわち、エチレン、プロピレン、ブテン−１又はヘキサン−１を塩基とするホモポリマー又はコポリマーであって官能性モノマー、例えばアクリル酸及びメタクリル酸を含むもの及び完全に又は部分的に中和したアイオノマー樹脂及びこれらのブレンド、メチルアクリレート、メチルメタクリレートホモポリマー及びコポリマー、イミド化した、アミノ基を含むポリマー、ポリカーボネート、強化ポリアミド、ポリフェニレンオキシド、高耐衝撃性ポリスチレン、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリ（フェニレンスルフィド）、アクリロニトリル−ブタジエン、アクリル−スチレン−アクリロニトリル、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンビニルアルコール）、ポリ（テトラフルオロエチレン）及びこれらのコポリマーであって官能性コモノマーを含むもの、及びこれらのブレンド。適切なカバー組成物はさらにポリエーテル又はポリエステル熱可塑性ウレタン、熱硬化性ポリウレタン、低モジュラスアイオノマー、例えば酸を含むエチレンコポリマーアイオノマーを含み、Ｅがエチレンであり、Ｘが約０〜５０重量％存在するアクリレート又はメタクリレートを塩基とする柔軟化コモノマーであり、かつＹが約５〜３５重量％存在するアクリル酸又はメタクリル酸であるＥ／Ｘ／Ｙターポリマーを含む。好ましくは、飛距離を最大化するように設計された低スピンレートの実施例では、アクリル酸またはメタクリル酸を約１６〜３５重量％含み、アイオノマーを高弾性率のアイオノマーにする。高スピンの実施例では、内側カバー層は、酸が約１０〜１５重量％存在するアイオノマーを含み、また軟化用のコモノマーを含む。さらに、高密度ポリウレタン（「ＨＤＰＥ」）、低密度ポリウレタン（「ＬＤＰＥ」）、ＬＬＤＰＥ、およびポリオレフィンのホモポリマーおよびコポリマーが種々のゴルフボール層に適切である。
【００９１】
この発明の好ましい実施例では、カバー層、好ましくは外側カバー層を形成するのに用いる飽和ポリウレタンは成型可能な熱硬化性および熱可塑性ポリウレタンから選択してもよい。
【００９２】
熱可塑性材料は他の熱可塑性材料とブレンドしてもよいが、熱硬化性材料は、ブレンドが不可能でない場合でも、熱硬化性材料が生成された後に均一にブレンドすることは困難である。好ましくは、飽和ポリウレタンは、カバー組成物および／または中間層組成物の約１％から約１００％、より好ましくは、約１０％から約７５％を有する。カバーおよび／または中間層組成物の約９０％から約１０％、より好ましくは、約９０％から約２５％は以下に説明するように１または複数の他のポリマーおよび／または他の材料から構成されてよい。このようなポリマーは、これに限定されないが、ポリウレタン／ポリ尿素アイオノマー、ポリウレタンまたはポリ尿素、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリアミドおよびポリエステル、ポリカーボネートおよびポリアクリリンである。とくに言及がない場合には、パーセントは対象のゴルフボール層の全組成物の重量パーセントである。
【００９３】
ポリウレタンプレポリマーは、少なくとも一つのポリオール、例えばポリエーテル、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート又はポリエステルと少なくとも一つのイソシアネートとを組み合わせて製造される。熱硬化性ポリウレタンは、少なくとも一つのポリウレタンプレポリマーをポリアミン、トリオール又はテトラオールから選択する硬化剤で硬化して取得できる。熱可塑性ポリウレタンは、少なくとも一つのポリウレタンプレポリマーをジオール硬化剤で硬化して取得できる。ジオール及び／又はジオールのブレンドで硬化したウレタンエラストマーのいくつかはゴルフボールカバーが必要とする耐衝撃性を有するウレタンエラストマーを生成しないので、硬化剤の選択は臨界的である。ジオールで硬化したウレタンエラストマー配合物にポリアミン硬化剤をブレンドすると耐衝撃性及び耐切断性が改良された熱硬化性ウレタンが得られる。
【００９４】
熱可塑性ポリウレタンに適切な材料をブレンドして熱可塑性目的物を生成することができる。これらの追加材料の例は、アイオノマー、例えば上記のＳＵＲＬＹＮ（商標）、ＥＳＣＯＲ（商標）及びＩＯＴＥＫ（商標）コポリマーを含むことができる。
【００９５】
この発明のゴルフボールのカバー及び／又は中間層の製造において飽和ポリウレタンと組み合わせることができる他の適切な材料は、イオン性又は非イオン性ポリウレタン及びポリ尿素、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリアミド及びポリエステル。例えば、カバー及び／又は中間層を、少なくとも一つの飽和ポリウレタンと熱可塑性又は熱硬化性イオン性及び非イオン性ウレタン及びポリウレタン、カチオン性ウレタンアイオノマー及びウレタンエポキシド、イオン性及び非イオン性ポリ尿素及びこれらのブレンドとのブレンドから製造することができる。適切なウレタンアイオノマーの例は「ゴルフボールカバー」と題する米国特許第５，６９２，９７４号に開示されており、参照してここに組み入れる。適切なポリウレタンの他の例は米国特許第５，３３４，６７３号に記載されている。適切なポリ尿素の例は米国特許第５，４８４，８７０号に記載されており、エポキシ基含有硬化剤で硬化された適切なポリウレタンの例は米国特許第５，９０８，３５８号に記載されており、参照してこれらの開示をここに組み入れる。
【００９６】
種々の追加的な成分を、この発明のカバー組成物に添加することもできる。これらは、これに限定されないが、白色顔料、例えばＴｉＯ２、ＺｎＯ、光学的明色化剤、界面活性剤、処理補助剤、発泡剤、密度調整フィラー、ＵＶ安定剤、及び光安定剤である。
【００９７】
外側カバーは、好ましくは、材料を混合し成型金型に案内して内側カバーの回りに形成される。粘度を、その時間にわたって、測定することが重要である。この測定により、成型金型に充填し、個を一方の反対に導入し、さらに成型金型を閉じるという後続のステップが適切なタイミングで行われ、コアおよびカバー反対の融合の芯だしが実現され、全体の一体性が達成される。コアを成型金型に導入するのに適切な硬化ウレタンミックスの粘度範囲は、約２０００ｃＰおよび約３００００ｃＰの間であり、好ましい範囲は約８０００ｐＣから１５０００ｃＰの間であることが判明している。
【００９８】
カバーの製造を開始するために、モーターで駆動するミキサーを取り付けた混合ヘッド内で、ラインを通じて計量した量の硬化剤及びプレポリマーを供給することによって、プレポリマーと硬化剤の混合を行う。予熱した金型の上半体を充填しかつ各金型の開口に移動するセンタリングピンを使用して取り付けユニットに置く。後で、下半体の金型、又は一連の下半体の金型は、キャビティに導入したのと同量の混合物を保持する。反応材料が上半体の金型に約４０〜約８０秒存在した後、コアを制御した速度で落下させ、ゲル状の反応混合物にする。
【００９９】
ボールカップがボールのコアを減圧（又は部分的な真空）によって保持する。約４０〜約８０秒間ゲル化した後で、金型の両半体にコアを置き、真空を解除してコアを離す。コア及び固形化したカバーの半体を有する金型の半体をセンタリング取り付け具からはずし、反転させて第２の金型の半体に合わせ、該第２の金型に導入された選択した量の反応性ポリ尿素プレポリマー及び硬化剤は合わせる前の適切な時間にゲル化を開始する。
【０１００】
同様に、米国特許第５００６２９７号及び米国特許第５３３４６７３号の両者は、この発明で使用する注型可能な反応性液体を適用するのに使用することができる適切な成形技術を開示している。さらに、米国特許第６１８００４０号および同第６１８０７２２号は二重コアゴルフボールを準備する方法を開示している。これらは参照して個々に組み入れる。なお、この発明の方法はこれらの技術に限定されない。
【０１０１】
この発明に従って準備されたボールは、所望の特性に応じて、通常の構造のボールと較べて、実質的に同一のまたは大きな弾力性または反発係数（「ＣＯＲ」）を実現し、そのうえで、圧縮または弾性率を減少させる。さらに、この発明に従って準備されたボールは、通常のボールと較べたときに、圧縮を増大させることなく、実質的に弾力性またはＣＯＲを大きくさせる。この弾力性の他の測度は、「損失正接」すなわちｔａｎ  δであり、これは物体の動的剛性を測定して得られる。損失正接およびそのような動的特性の用語は典型的にはＡＳＴＭ  Ｄ４０９２−９０に従って記述される。そして、低損失正接は、クラブからゴルフボールに加えられたエネルギの多くが、動的エネルギに変換されたことを意味する。すなわち、エネルギが発射測度は長い飛距離に変換されたことを意味する。ゴルフボールの剛性または圧縮剛性は例えば動的剛性により測定できる。大きな動的剛性は、大きな圧縮剛性を意味する。所望の圧縮剛性のゴルフボールを製造するために、架橋反応生成物の動的剛性は約５００００Ｎ／ｍ−５０°Ｃ未満でなければならない。好ましくは、その動的剛性は約１００００から約４００００Ｎ／ｍ−５０°Ｃの間であり、より好ましくは、その動的剛性は約２００００から約３００００Ｎ／ｍ−５０°Ｃの間でなければならない。
【０１０２】
ゴルフボールの各部分の成型プロセスおよび組成は典型的には材料特性の勾配をもたらす。先行技術で採用されていた手法は、一般に、硬度を調製して勾配を実現している。硬度は、静的な弾性率の定量手法であり、ゴルフボール使用、すなわち、クラブによる打撃に関連する変形速度での材料の弾性率を表さない。ポリマーサイエンスの分野で周知のように、時間−温度重畳原理を用いて代替変形速度をエミュレートできる。ポリブタジエンを含むゴルフボール部分については、０°Ｃから−５０°Ｃの間の温度で１−Ｈｚ発振が、ゴルフボールの衝突速度と数量的に等価であると考えられている。したがって、０°Ｃから−５０°Ｃの温度、好ましくは、−２０°Ｃから−５０°Ｃの損失正接および動的剛性を測定すれば、ゴルフボールの性能を正確に推定できる。
【０１０３】
米国特許出願第１０／２０３０１５号すなわち米国特許出願公開第２００３／０１１４５６５号および米国特許出願第１０／１０８７９３号すなわち米国特許出願公開第２００３／００５０３７３号は、ソフトで高柔軟性のアイオノマーを開示しており、参照してその開示内容をここに組み入れる。このアイオノマーは、好ましくは、少なくとも、１つのＥ／Ｘ／Ｙコポリマーからなる酸コポリマーであり、ここで、Ｅはエチレン、Ｘはα，β−エチレン系不飽和カルボン酸、かつＹは柔軟化コモノマーである。Ｘは好ましくはポリマーの２〜３０重量％（より好ましくは４〜２０重量％、最も好ましくは５〜１５重量％）の量で存在する。Ｙは好ましくはポリマーの１７〜４０重量％（より好ましくは２０〜４０重量％、最も好ましくは２４〜３５重量％）の量で存在する。好ましくは、ベース樹脂のメルトインデックス（ＭＩ）は少なくとも２０または少なくとも４０であり、より好ましくは、少なくとも７５であり、最も好ましくは少なくとも１５０である。この発明に含まれる具体的なソフトな弾力性のあるアイオノマーは、有益な物理特性のメルトプロセス可能なポリマーをもたらすＭＩおよび中和レベルの、部分的に中和されたエチレン／（メタ）アクリル酸／ブチル（メタ）アクリレートコポリマーである。これらコポリマーは少なくとも部分的に中和されている。好ましくは、少なくとも４０またはより好ましくは少なくとも５５、さらにより好ましくは約７０、最も好ましくは約８０の酸コポリマー中の酸部分が１または複数のアルカリ金属、遷移金属またはアルカリ土類金属カチオンにより中和されている。この発明のアイオノマーを製造するのに有益なカチオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、または亜鉛またはこれらカチオンの組み合わせである。
【０１０４】
この発明は、また、「改質」ソフト、弾力性熱可塑性アイオノマーに関し、これは、（ａ）酸コポリマーまたは上述のように製造されたメルトプロセス可能なアイオノマーと（ｂ）１または複数の有機酸またはその塩とのメルトブレンドを含み、すべての酸（ａ）および（ｂ）のうちの８０％より多く、好ましくは９０％より多くのものが中和されている。好ましくは、すべての酸（ａ）および（ｂ）の１００％がカチオン源により中和されている。好ましくは、酸（ａ）および（ｂ）の中和に必要とされる量より多くのカチオン源が、酸（ａ）および（ｂ）を中和するのに用いられる。脂肪酸または脂肪酸塩とブレンドすることが好ましい。
【０１０５】
有機酸またはその塩が、コポリマーの柔軟性を増大させるのに十分なだけ添加される。好ましくは、コポリマーの残存のエチレン結晶性を実質的に除去するのに十分な量、有機酸またはその塩が添加される。
【０１０６】
好ましくは、有機酸またはその塩は、コポリマーおよび有機酸の全量に対して少なくとも約５％（重量ベース）だけ添加される。より好ましくは、有機酸またはその塩は少なくとも約１５％、さらにより好ましくは少なくとも約２０％添加される。好ましくは、有機酸は、コポリマーおよび有機酸の全量に対して約５０％（重量ベース）まで添加される。より好ましくは、有機酸またはその塩は約４０％まで、さらにより好ましくは約３５％まで添加される。非揮発性（ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ）、非移行性（ｎｏｎ−ｉｍｉｇｒａｔｅ）の有機酸は、好ましくは、１または複数の脂肪族、単官能性有機酸またはその塩であり、以下に記述されるとおりであり、具体的には、３６個未満の炭素原子を有する、１または複数の脂肪族、単官能性飽和または不飽和有機酸であり、好ましくは、ステアリン酸またはオレイン酸である。脂肪酸または脂肪酸塩が最も好ましい。
【０１０７】
脂肪酸（塩）改質のプロセスは当技術分野で知られている。例えば、この発明の改質された高中和のソフト弾力性の酸コポリマーアイオノマーは、つぎの（ａ）および（ｂ）により製造できる。
（ａ）（１）柔軟化モノマーまたは他の手段を添加して結晶性を破壊させた、エチレン、α，β−エチレン系不飽和Ｃ３−８カルボン酸コポリマーまたはそのメルトプロセス可能なアイオノマーに、（２）実質的に弾力性を増強させ残存のエチレン結晶性を破壊（好ましくは除去）するにたる非揮発性、非移行性の有機酸を、同時に、または順次にメルトブレンドし、同時にまた順次に、
（ｂ）すべての酸部分（酸コポリマー中の酸部分、および非揮発性、非移行性有機酸が有機酸であればその有機酸中の酸部分を含む）の中和レベルを所望のレベルにするのに十分な量のカチオン源を添加する。
【０１０８】
組成物中のＸ対Ｙの重量比は少なくとも約１：２０である。好ましくは、Ｘ対Ｙの重量比は少なくとも約１：１５であり、より好ましくは約１：１０である。さらに組成物中のＸ対Ｙの重量比は約１：１．６７までであり、より好ましくは、約１：２までである。最も好ましくは、組成物中のＸ対Ｙの重量比は約１：２．２までである。
【０１０９】
この発明でアイオノマーを生成するために使用される酸コポリマーは好ましくは「直接」酸コポリマー（高レベルの軟化モノマーを含む）である。上述のとおり、酸コポリマーは少なくとも部分的に中和され、好ましくは組成物中の少なくとも約４０％のＸが中和される。より好ましくは少なくとも約５５％のＸが中和される。さらに好ましくは少なくとも約７０％、最も好ましくは少なくとも約８０％のＸが中和される。コポリマーが高度に中和される場合（例えば、少なくとも４５％、好ましくは５０％、５５％、７０％または８０％の酸部分）、酸コポリマーのＭＩを十分に大きくして、中和された樹脂のＭＩが、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８、条件Ｅで１００°Ｃ、２１６０グラムの重さで、測定できるようにする。好ましくは、得られたＭＩは少なくとも０．１であり、好ましくは少なくとも０．５であり、より好ましくは少なくとも１．０またはそれ以上である。好ましくは、高度に中和したコポリマーについて、酸コポリマーベースの樹脂のＭＩは少なくとも２０または少なくとも４０、少なくとも７０であり、より好ましくは、少なくとも１５０である。
【０１１０】
酸コポリマーは好ましくはアルファオレフィン、具体的にはＣ３−８、α，β−エチレン系不飽和カルボン酸、具体的にはアクリル酸およびメタクリル酸、およびアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートから選択された柔軟化モノマーを含み、アルキル基は１−８の炭素原子を含むコポリマーである。「柔軟化」は結晶性が破壊（ポリマーの結晶性が少なくなる）されることを意味する。アルファオレフィンはＣ２−Ｃ４のアルファオレフィンであるが、この発明に使用するに際してはエチレンが最も好ましい。したがってアルファオレフィンとしてエチレンを中心に説明する。
【０１１１】
酸コポリマーは、アルファオレフィンがエチレンの場合、Ｅ／Ｘ／Ｙコポリマーとして記述でき、ここで、Ｅはエチレン、Ｘはα，β−エチレン系不飽和カルボン酸、かつＹは柔軟化コモノマーである。Ｘは好ましくはポリマーの２〜３０重量％（より好ましくは４〜２０重量％、最も好ましくは５〜１５重量％）の量で存在する。Ｙは好ましくはポリマーの１７〜４０重量％（より好ましくは２０〜４０重量％、最も好ましくは２４〜３５重量％）の量で存在する。
【０１１２】
高レベルの酸（Ｘ）を伴うエチレン酸コポリマーは、モノマー・ポリマー層分離に起因して、連続して重合するように準備するのが困難である。ただし、米国特許第５０２８６７４号に記載されている「共溶媒法」（ｃｏ−ｓｏｌｖｅｎｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を採用して、または、低酸を伴うコポリマーを準備できる圧力よりいくらか大きな圧力を採用することにより、この困難を回避できる。
【０１１３】
具体的な酸コポリマーはエチレン／（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、およびエチレン／（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレートターポリマーである。
【０１１４】
採用される有機酸は、脂肪族、モノ官能性（飽和、不飽和または多不飽和）有機酸であり、具体的には３６個未満の炭素原子を具備するものである。脂肪酸または脂肪酸塩が好ましい。塩は広範囲のうちのいずれのものでもよく、具体的には、有機酸のバリウム、リチウム、ナトリウム、亜鉛、ビスマス、カリウム、ストロンチウム、マグネシウムまたはカルシウムの塩である。この発明に有益な具体的な有機酸は、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリル酸、ステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、およびリノール酸である。
【０１１５】
オプションのフィラー要素は上述の要素のブレンドの密度を調製するために選択され、その選択は、部品（例えば、カバー、アントル、コアー、センター、多層コアーまたはボール中の中間層）ごとに異なり、また所望のゴルフボールの種類（例えばワンピース、ツーピース、スリーピースまたはマルチピースボール）ごとに異なる。これについては以下に詳述する。
【０１１６】
一般に、フィラーは約４ｇ／ｃｍ３を上回る密度、好ましくは５ｇ／ｃｍ３を上回る密度の無機物であり、組成物の全重量を基準にして０から役６０重量％の間の量だけ存在する。有益なフィラーの例は、酸化亜鉛、硫化バリウム、ケイ酸鉛、炭化タングステン、その他、ゴルフボールに用いられる周知の他のフィラーである。フィラー材料は非反応性またはほとんど非反応性であって、かつ硬質化させたり圧縮を大きくしたりするものでなく、また著しく反発係数を減少させたりしないことが好ましい。
【０１１７】
この発明の実施するうえで有益な付加的なオプションの添加物は、酸コポリマーワックス（例えばＡｌｌｉｅｄ  ｗａｘ  ＡＣ１４３で、これはエチレン／１６−１８％アクリル酸コポリマーで、平均分子量が２０４０と考えられている）であり、これは、フィラー材料（例えばＺｎＯ）とエチレンコポリマーの酸部分との間の反応を阻止するのに役立つ。他のオプションの添加物はＴｉＯ２であり、これは漂白剤、光沢剤、界面活性剤、処理助剤として用いられる。
【０１１８】
アイオノマーは通常のアイオノマーコポリマー（ジ−、ター−等）とブレンドしてもよく、周知の手法を用いて製品特性を所望のものに調整する。ブレンドしても、依然として、従来のアイオノマーをベースにしてブレンドした場合に較べて硬度が小さく、弾性率が大きい。
【０１１９】
また、アイオノマーは非イオン性熱可塑性樹脂とブレンドして製品特性を調製しても良い。非イオン性の熱可塑性樹脂は、これら例示に限定されないが、熱可塑性エラストマー例えばポリウレタン、ポリ−エーテル−エステル、ポリ−アミド−エーテル、ポリエーテル−尿素、ＰＥＢＡＸ（ポリエーテル−ブロック−アミドをベースにしたブロックコポリマーの族で、Ａｔｏｃｈｅｍから商業的に入手できる）、シチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）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、その他、ポリアミド（オリゴマーまたはポリマー）、ポリエステル、ポリオレフィン（ＰＥ、ＰＰ、Ｅ／Ｐコポリマー等を含む）、種々のコモノマーを伴うエチレンコポリマー（これは例えばビニルアセテート、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、エポキシ官能化モノマー、ＣＯ等）、マレイン酸無水物グラフト化、エポキシ化等を伴う官能価コポリマー、ＥＰＤＭのようなエラストマー、メタローセン触媒ＰＥおよびコポリマー、熱硬化性エラストマーの粉砕粉末、その他を含む。そのような熱可塑性ブレンドでは、第１の熱可塑性材料は約１％から約９９％の重量であってよく、また、第２の熱可塑性材料は約９９％から約１％の重量であってよい。
【０１２０】
１実施例では、センターまたは内側コアを製造してゴルフボールの製造を開始する。内側コア、中間層、およびカバーは、圧縮成型、射出成型により製造される。この種のセンター、中間層およびカバーを製造する手法はこの技術分野で周知である。センターおよび外側コアならびにカバーに用いられる材料は、所望の競技特性を達成するように選択される。センターおよび外側コアの材料はかなり材料特性が異なっており、センターおよび外側コアの材料の間に所定に関係ができ、ボールの所望の競技特性が達成される。
【０１２１】
１実施例では、センターは、第１のショアＤ硬度、第１の弾性率、第１の比重および第１のベイショア弾力性の第１の材料から製造される。外側コアまたは中間層は、第２のショアＤ硬度、第２の弾性率、第２の比重および第２のベイショア弾力性の第１の材料から製造される。好ましくは、第１の材料の材料特性は、第１のショアＤ硬度が第２のショアＤ硬度から少なくとも１０ポイント異なるもの、第１の弾性率が第２の弾性率から少なくとも１０％異なるもの、第１の比重が第２の比重から少なくとも０．１異なるもの、または第１のベイショア弾力性が第２のベイショア弾力性から少なくとも１０％異なるものからなるグループから選択された少なくとも１つと等しい。より好ましくは、第１の材料はこれら材料特性の関係をすべて満たす。
【０１２２】
さらに、第１の材料は、約３０から約８０の間の第１のショアＤ硬度、約５０００ｐｓｉから約１００，０００ｐｓｉの第１の弾性率、約０．８から約１．６の間の第１の比重、および約３０％を超える第１のベイショア弾力性を有することが好ましい。
【０１２３】
他の実施例では、第１のショアＤ硬度は第２のショアＤ硬度より小さく、第１の弾性率は第２の弾性率より小さく、第１の比重は第２の比重より小さく、かつ第１のベイショア弾力性は第２のベイショア弾力性より小さい。他の実施例では、第１の材料特性は第２の材料特性より大きい。第１の材料特性および第２の材料特性の間の関係は所望の競技特性に左右される。
【０１２４】
適切な内側および外側コア材料は、有機脂肪酸およびその塩または金属カチオン、またはこれらの組み合わせにより中和した、ＨＮＰ、熱硬化性材料、例えば、ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン；熱可塑性材料、例えばアイオノマー樹脂、ポリアミドまたはポリエステル；または熱可塑性エラストマーである。適切な熱可塑性エラストマーは、ＰＥＢＡＸ（商標）、ＨＹＴＥＬ（商標）、熱可塑性ウレタン、およびＫＲＡＴＯＮ（商標）であり、これらはそれぞれＥｌｆ−Ａｔｏｃｈｅｍ社、ＤｕＰｏｎｔ社、ＢＦ  Ｇｏｏｄｒｉｃｈ社、およびＳｈｅｌｌ社から商業的に入手できる。内側および外側コア材料は成型材料から製造してもよい。適切な成型材料は、これに限定されないが、ウレタン、尿素、エポキシ、ジオールまたは硬化材である。
【０１２５】
カバーは、ゴルフボールカバーとして用いられる通常の材料から所望の性能特性に応じて選択される。カバーは１または複数の層からなってもよい。カバー材料、例えば、アイオノマー樹脂、アイオノマー樹脂のブレンド、熱可塑性または熱硬化性ウレタン、およびバラタを、当技術分野で知られ、また上述したように、採用できる。他の実施例では、上述の層に、付加的な層を加えてもよく、また、既存の層を多材料により製造してもよい。
【０１２６】
得られたゴルフボールの反発係数は典型的には約０．７より大きく、好ましくは約０．７５より大きく、さらに好ましくは約０．７８より大きい。また、このゴルフボールのＡｔｔｉ圧縮は典型的には少なくとも約４０、好ましくは約５０から約１２０、より好ましくは約６０から１００である。ゴルフボール硬化ポリブタジエン材料の硬度は典型的には少なくとも約１５ショアＡであり、好ましくは約３０ショアＡおよび８０ショアＤの間であり、より好ましくは約５０ショアＡおよび６０ショアＤの間である。
【０１２７】
さらに、非加硫ゴム、例えば、ポリブタジエンは、この発明にしたがって準備されたゴルフボールにおいて、約４０および約８０の間のムーニ粘度を有し、より好ましくは約４５から約６５、最も好ましくは約４５から約５５の間のムーニ粘度を有する。ムーニ粘度は典型的にはＡＳＴＭ−Ｄ１６４６にしたがって測定される。
【０１２８】
この発明にしたがってゴルフボールを製造する場合、典型的には、ゴルフボールは、約６０パーセントを超えるディンプル領域、好ましくは約６５パーセントを越え、より好ましくは約７５パーセントを越えるディンプル領域を有する。ゴルフボールのカバーの曲げ弾性率は、ＡＳＴＭ手法Ｄ６２７２０９８、手順Ｂで測定したときに、典型的には約５００ｐｓｉを越え、好ましくは、約５００ｐｓｉから約１５０，０００ｐｓｉである。上述のとおり、外側カバー層は好ましくは比較的柔らかなポリウレタン材料から形成される。具体的には、外側コア層の材料の材料硬度は、ＡＳＴＭ−Ｄ２２４０で測定したときに、約４５ショアＤ未満であり、好ましくは約４０ショアＤ未満であり、より好ましくは約２５および約４０ショアＤの間であり、最も好ましくは約３０および約４０ショアＤの間である。ケーシングの材料硬度は好ましくは約７０ショアＤ未満であり、より好ましくは約３０から約７０ショアＤの間であり、最も好ましくは約５０から約６５ショアＤの間である。
【０１２９】
好ましい実施例では、中間層の材料硬度は、約４０および約７０ショアＤの間であり、外側カバー層の材料硬度は約４０ショア未満である。より好ましい実施例では、中間層の材料硬度の外側コア層の材料硬度に対する比は、１．５より大きい。
【０１３０】
「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、とくに当業者とっては、基本的に異なることを理解されたい。材料硬度は、ＡＳＴＭ−Ｄ２２４０に記載された手順によって定義されており、一般に、硬度を測定すべき材料から形成させた平坦な「スラブ」または「ボタン」の硬度を測定するものである。ゴルフボール（または、他の球体表面）上で直接測定するときの硬度は、完全に異なる測定であり、従って、異なる硬度値を生ずる。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多くの要因に由来する。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。
【０１３１】
１実施例では、この発明のコアは約５０および約９０の間であり、より好ましくは約６０〜約８５、最も好ましくは約６５〜約８５のアッティ圧縮を有する。センターの全体の外径（「ＯＤ」）は約１．５９０インチより小さく、好ましくは１．５８０インチより大きくなく、より好ましくは約１．５４０インチ〜約１．５８０インチ、最も好ましくは約１．５２５インチ〜約１．５７０インチである。この発明のゴルフボールのケーシングのＯＤは、好ましくは１．５８０インチから約１．６４０インチの間であり、より好ましくは約１．５９０インチ〜約１．６３０インチ、最も好ましくは約１．６００インチ〜約１．６３０インチである。
【０１３２】
本多層ゴルフボールの全体の外径はいかなる大きさでもよい。全米ゴルフ協会（「ＵＳＧＡ」）の規定は競技用のゴルフボールの最小の大きさを１．６８０インチに制限している。最大直径に関する規定はない。しかしながら、遊びにはいかなる大きさのゴルフボールも使用することができる。本ゴルフボールの好ましい直径は約１．６８０インチ〜約１．８００インチである。より好ましい直径は約１．６８０インチ〜約１．７６０インチである。最も好ましい直径は約１．６８０インチ〜約１．７４０インチである。
【０１３３】
この発明の高度に中和されたポリマーはゴルフ用品、例えば、パター、アイアンおよびウッドのようなゴルフクラブのインサート、およびゴルフシューズおよびその部品に採用してもよい。
【０１３４】
作業例における他の事柄、または、とくに明言しなくとも、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。
【０１３５】
この発明の広範な範囲を示す数的範囲およびパラメータは近似的であるけれども、具体例において示された数値は可能な限り正確に記録した。任意の数値は、それでも、それぞれのテスト計測に見いだされる標準偏差に必然的に起因する誤差を含む。さらに、種々のスコープの数値範囲が示される場合には、例示された値を含めた値の任意の組み合わせが利用できると理解されたい。
【０１３６】
ここに説明した発明の事例的な実施例はこの発明の好ましい実施例を満たすことは明らかであるが、種々の変更や他の実施例を当業者が想到できることを理解されたい。そのような変更の例は上述した数値の若干の変更を含む。したがって、上述の数値および特許請求の範囲の数値がそのような数値を含み、また上述した、また特許請求の範囲に記載した値に近似され、また非常に接近した値を含む。したがって、特許請求の範囲は、そのような変更や他の実施例をすべてカバーするように意図されており、この発明の精神およびスコープの範囲に入ると理解されたい。
【外国語明細書】
2006341090.tif 000003
2006341090.tif 000004
2006341090.tif 000005
2006341090.tif 000006
2006341090.tif 000007
2006341090.tif 000008
2006341090.tif 000009
2006341090.tif 000010
2006341090.tif 000011
2006341090.tif 000012
2006341090.tif 000013
2006341090.tif 000014
2006341090.tif 000015
2006341090.tif 000016
2006341090.tif 000017
2006341090.tif 000018
2006341090.tif 000019
2006341090.tif 000020
2006341090.tif 000021
2006341090.tif 000022
2006341090.tif 000023
2006341090.tif 000024
2006341090.tif 000025
2006341090.tif 000026
2006341090.tif 000027
2006341090.tif 000028
2006341090.tif 000029
2006341090.tif 000030
2006341090.tif 000031
2006341090.tif 000032
2006341090.tif 000033
2006341090.tif 000034
2006341090.tif 000035
2006341090.tif 000036
2006341090.tif 000037
2006341090.tif 000038
2006341090.tif 000039
Ｃｌａｉｍｓ
2006341090.tif 000040
2006341090.tif 000041
2006341090.tif 000042
１．Ａｂｓｔｒａｃｔ
2006341090.tif 000043
２．Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ  Ｄｒａｗｉｎｇ
なし