(57)【要約】【課題】ポリブタジエンおよびグラフェンを含むコア（１２）を備えるゴルフボール（１０）を提供すること。【解決手段】ゴルフボール（１０）は、ポリブタジエンおよびグラフェンを含むシングルコア（１２）を有する。あるいは、ゴルフボール（１０）は、ポリブタジエンおよびグラフェンを含むインナーコア（１２ａ）を備えるデュアルコア（１２）を有する。あるいは、前記ゴルフボール（１０）は、ポリブタジエンおよびグラフェンを含むアウターコア（１２ｂ）を備えるデュアルコア（１２）を有する。【選択図】図１２
2019528799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むセンターコアであり、前記グラフェン材料を、前記センターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むセンターコアと、
前記センターコアを覆って配されたカバー層と
を備えるゴルフボール。
【請求項２】
前記グラフェン材料が、前記センターコアの０．４から２．５重量パーセントの範囲にある、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項３】
前記グラフェン材料が、前記センターコアの０．６から１．５重量パーセントの範囲にある、請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項４】
前記センターコアを覆って配されたアウターコアと、
前記アウターコアを覆って配されたインナーマントル層であり、０．０３インチから０．０９インチの範囲の厚さを有し、イオノマー材料からなり、前記インナーマントル層の材料が、３４から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する、前記インナーマントル層と、
前記インナーマントル層を覆って配されたアウターマントル層であり、０．０２５インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する前記アウターマントル層と
をさらに備え、
前記カバー層が、前記アウターマントル層を覆って配されており、前記カバー層が、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有し、
前記カバー層が、前記アウターマントル層よりも小さいショアＤ硬さを有し、前記アウターマントル層が、前記インナーマントル層よりも大きいショアＤ硬さを有し、前記アウターコアが、前記インナーマントル層および前記センターコアよりも大きいショアＤ硬さを有する、
請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項５】
前記センターコアを覆って配されたアウターコアと、
前記アウターコアを覆って配されたインナーマントル層であり、０．０３０インチから０．０９０インチの範囲の厚さを有し、前記インナーマントル層の材料が、３０から５０の範囲のプラークショアＤ硬さを有する、前記インナーマントル層と、
前記インナーマントル層を覆って配されたアウターマントル層であり、０．０２５インチから０．０７０インチの範囲の厚さを有し、前記アウターマントル層の材料が、５０から７１の範囲のプラークショアＤ硬さを有する、前記アウターマントル層と
をさらに備え、
前記インナーマントルが前記アウターマントルよりも厚く、前記アウターマントルが前記インナーマントルよりも硬く、
前記カバー層が、前記アウターマントル層を覆って配されており、前記カバー層が、０．０２５インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、前記カバー層が、前記アウターマントル層のショアＤ硬さよりも小さいショアＤ硬さを有し、前記アウターマントル層が、前記インナーマントル層よりも大きいショアＤ硬さを有し、前記アウターコアが、前記インナーマントル層および前記センターコアよりも大きいショアＤ硬さを有する、
請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項６】
前記センターコアを覆って配されたアウターコアと、
前記アウターコアを覆って配されたインナーマントル層であり、０．０７０インチから０．０９０インチの範囲の厚さを有し、イオノマー材料からなり、前記インナーマントル層の材料が、３６から４４の範囲のプラークショアＤ硬さを有する、前記インナーマントル層と、
前記インナーマントル層を覆って配されたアウターマントル層であり、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有し、イオノマー材料からなり、前記アウターマントル層の材料が、６５から７１の範囲のプラークショアＤ硬さを有する、前記アウターマントル層と
をさらに備え、
前記カバー層が、前記アウターマントル層を覆って配されており、前記カバー層が、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有し、
前記カバー層が、前記アウターマントル層よりも小さいショアＤ硬さを有し、前記アウターマントル層が、前記インナーマントル層よりも大きいショアＤ硬さを有し、前記アウターコアが、前記インナーマントル層および前記センターコアよりも大きいショアＤ硬さを有する、
請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項７】
前記センターコアを覆って配されたインナーマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、前記インナーマントル層の材料が、３０から４０の範囲のプラークショアＤ硬さを有し、前記インナーマントル層がイオノマー材料からなる、前記インナーマントル層と、
前記インナーマントル層を覆って配された第１のセンターマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、前記第１のセンターマントル層の材料が、４０から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有し、前記第１のセンターマントル層が、完全に中和されたポリマー材料からなる、前記第１のセンターマントル層と、
前記第１のセンターマントル層を覆って配された第２のセンターマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、前記第２のセンターマントル層の材料が、４５から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有し、前記第２のセンターマントル層が、完全に中和されたポリマー材料からなる、前記第２のセンターマントル層と、
前記第２のセンターマントル層を覆って配されたアウターマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、イオノマー材料からなり、前記アウターマントル層の材料が、６０から７５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する、前記アウターマントル層と
をさらに備え、
前記カバー層が、前記アウターマントル層を覆って配されており、前記カバー層が、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有する、
請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項８】
前記センターコアを覆って配されたインナーマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、前記インナーマントル層の材料が、３０から４０の範囲のプラークショアＤ硬さを有し、前記インナーマントル層がイオノマー材料からなる、前記インナーマントル層と、
前記インナーマントル層を覆って配された第１のセンターマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、前記第１のセンターマントル層の材料が、４０から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有し、前記第１のセンターマントル層が、完全に中和されたポリマー材料からなる、前記第１のセンターマントル層と、
前記第１のセンターマントル層を覆って配された第２のセンターマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、前記第２のセンターマントル層の材料が、４５から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有し、前記第２のセンターマントル層が、完全に中和されたポリマー材料からなる、前記第２のセンターマントル層と、
前記第２のセンターマントル層を覆って配されたアウターマントル層であり、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有し、イオノマーのブレンドからなり、前記アウターマントル層の材料が、６０から７５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する、前記アウターマントル層と
をさらに備え、
前記カバー層が、前記アウターマントル層を覆って配されており、前記カバー層が、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有する、
請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項９】
ゴルフボール用のコアを形成する方法であって、
グラフェン材料をポリブタジエン材料と混合してコア混合物を形成すること
を含み、
前記グラフェン材料が、前記コア混合物の０．１から５．０重量パーセントの範囲にあり、
前記方法がさらに、
前記コア混合物からコアを圧縮成形すること
を含む、前記方法。
【請求項１０】
前記コアが、０．７０インチから１．６インチの範囲の直径を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記コア混合物が、ポリブタジエンを４０〜９０重量パーセント、グラフェン材料を０．４から２．５重量パーセント、ポリイソプレンを１〜３０重量パーセント、ジアクリル酸亜鉛を１０〜５０重量パーセント、酸化亜鉛を１〜３０重量パーセント、ステアリン酸亜鉛を１〜２０重量パーセント、および過酸化物開始剤を．１〜１０重量パーセント含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記コアを覆うカバーを形成することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記コアを覆うマントル層を形成することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記コア混合物を、インナーコアを覆うように成形して、０．７インチから１．６インチの範囲の直径を有するデュアルコアを製造する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記コア混合物からコアを圧縮成形することが、センターコアを圧縮成形することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記コア混合物からコアを圧縮成形することが、ポリブタジエン混合物を含むセンターコアを覆うアウターコア層を圧縮成形することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記コア混合物からコアを圧縮成形することが、センターコアを圧縮成形し、前記センターコアを覆うアウターコアを圧縮成形することを含み、前記センターコアおよび前記アウターコアが前記コア混合物を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
インナーコアと、
ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むアウターコアであり、前記グラフェン材料を、前記アウターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むアウターコアと、
マントル層と、
カバーと
を備えるゴルフボール。
【請求項１９】
前記マントル層が、インナーマントル層およびアウターマントル層を含む、請求項１８に記載のゴルフボール。
【請求項２０】
前記アウターコア中の前記グラフェン材料が、前記アウターコアの０．４から２．５重量パーセントの範囲にある、請求項１８に記載のゴルフボール。
【請求項２１】
ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むインナーコアであり、前記グラフェン材料を、前記インナーコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むインナーコアと、
ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むアウターコアであり、前記グラフェン材料を、前記アウターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むアウターコアと、
マントル層と、
カバーと
を備えるゴルフボール。
【請求項２２】
前記マントル層が、インナーマントル層およびアウターマントル層を含む、請求項２１に記載のゴルフボール。
【請求項２３】
前記アウターコア中の前記グラフェン材料が、前記アウターコアの０．４から２．５重量パーセントの範囲にあり、前記インナーコア中の前記グラフェン材料が、前記インナーコアの０．４から２．５重量パーセントの範囲にある、請求項２１に記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、ゴルフボールの層中でのグラフェン（graphene）の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
剥離黒鉛（exfoliated graphite）（剥離黒鉛の個々のシートはグラフェンまたはグラフェンナノプレートレット（graphene nanoplatelet）としても知られている）を合成する典型的なプロセスは、黒鉛を、硝酸、硫酸などの酸と反応させ、続いて熱処理および化学還元にかけることを含む。剥離黒鉛は、ｓｐ２混成軌道を持つ炭素でできた２次元平面シートである。グラフェン（還元された剥離黒鉛の個々のシート）シートは通常、数ナノメートルの厚さおよび数ミクロンの幅（＞１０００のアスペクト比）を有する。グラフェンのこの高いアスペクト比およびそれと相まった高い引張り強さ（ＧＰａ規模。それに比べてポリマーの引張り強さはＭＰａ規模である）は、非常に高い引張り特性および曲げ特性を有するポリマー複合材料につながりうる。並外れて高いグラフェンの熱伝導率（約３０００Ｗ／ｍｋ。それに比べて典型的な熱可塑性ポリマーの熱伝導率は＜１Ｗ／ｍｋである）を、熱伝導性複合材料の生成に利用することができる。熱硬化するエラストマー生成物では、この高い熱伝導率が、より短くより均一な硬化サイクルを意味することがあり、このような硬化サイクルは、より大きな生産量につながりうる。
【０００３】
剥離黒鉛（グラフェンとも呼ばれている）に基づく複合材料のさまざまな例が文献に出ている。Wang et al.は、電磁放射干渉（electromagnetic radiation interference：ＥＭＩ）遮蔽用途向けの膨張黒鉛（expanded graphite）ポリエチレン複合材料を記載している。
【０００４】
米国特許第４９４６８９２号明細書は、高温（２００℃）、高圧（８０ｋＰａ）下で黒鉛をポリイミド樹脂と一緒に圧縮成形することによる、剥離グラフェンに基づく複合材料の合成を記載している。
【０００５】
Shioyamaは、剥離黒鉛の存在下でのスチレン単量体とイソプレン単量体とのｉｎ−ｓｉｔｕ重合による、ポリイソプレンおよびポリスチレンに基づく複合材料の合成を記載している。
【０００６】
米国特許第５７７６３７２号明細書は、膨張黒鉛と、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂などのさまざまなポリマーとを用いて生成された導電性ナノコンポジットを記載している。Pan et al.は、膨張黒鉛の存在下でのε−カプロラクタムの重合による、ナイロン−６膨張黒鉛ナノコンポジットの合成を記載している。
【０００７】
Chen et al.は、膨張黒鉛の存在下でメタクリル酸メチルをｉｎ−ｓｉｔｕ重合して、導電性ナノコンポジットを得ることを記載している。
【０００８】
Xiao et al.は、剥離グラフェンの存在下でのスチレンのｉｎ−ｓｉｔｕ重合によって、改良された熱安定性を有する剥離黒鉛複合材料を生成することを記載している。
【０００９】
先行技術は、この問題を認識さえしていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４９４６８９２号明細書
【特許文献２】米国特許第５７７６３７２号明細書
【特許文献３】米国特許第７４１９４４３号明細書
【特許文献４】米国特許第７３３８３９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の主たる目的は、ゴルフボールのコア（core）にグラフェンを組み込んでコアの耐久性を向上させることにより、ボールの衝撃強さを向上させることにある。この利点は、シングルピースコアを有するボールにおいても、またはインナーコアよりも堅いアウターコアを有するデュアルコアにおいても認めることができる。グラフェンを使用することによってコアの耐久性を向上させると、その結果として、高速試験装置内で繰り返し衝撃を与えたとき、または通常のプレー中にゴルフクラブで繰り返し衝撃を与えたときの平均故障寿命（mean time to fail：ＭＴＴＦ）がより長くなりうる。
【００１２】
他の目的は、コアにグラフェンを組み込んで圧縮およびＣＯＲを経時的により長く維持することにより、老化特性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様は、ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むセンターコアであり、グラフェン材料を、センターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むセンターコアと、センターコアを覆って配されたカバー層とを備えるゴルフボールである。
【００１４】
より好ましい実施形態では、グラフェン材料が、センターコアの０．４から２．５重量パーセントの範囲にある。よりいっそう好ましい実施形態では、グラフェン材料が、センターコアの０．６から１．５重量パーセントの範囲にある。
【００１５】
本発明の他の態様は、センターコア、アウターコア、インナーマントル（mantle）層、アウターマントル層およびカバーを備えるゴルフボールである。センターコアは、ポリブタジエン材料と、センターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量のグラフェン材料とを含む。アウターコアは、センターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、アウターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、０．０３インチから０．０９インチの範囲の厚さを有する。インナーマントル層はイオノマー（ionomer）材料からなる。インナーマントル層の材料は、３４から５５の範囲のプラークショアＤ硬さ（plaque Shore D hardness）を有する。アウターマントル層は、インナーマントル層を覆って配されている。アウターマントル層は、０．０２５インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。カバー層は、アウターマントル層を覆って配されている。カバー層は、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有する。カバー層は、アウターマントル層よりも小さいショアＤ硬さを有する。アウターマントル層は、インナーマントル層よりも大きいショアＤ硬さを有する。アウターコアは、インナーマントル層およびセンターコアよりも大きいショアＤ硬さを有する。
【００１６】
本発明の他の態様は、センターコア、アウターコア、インナーマントル層、アウターマントル層およびカバーを備えるゴルフボールである。センターコアは、ポリブタジエン材料と、センターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量のグラフェン材料とを含む。アウターコアは、センターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、アウターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、０．０３インチから０．０９インチの範囲の厚さを有する。インナーマントル層の材料は、３０から５０の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。アウターマントル層は、インナーマントル層を覆って配されている。アウターマントル層は、０．０２５インチから０．０７０インチの範囲の厚さを有する。アウターマントル層の材料は、５０から７１の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。インナーマントルはアウターマントルよりも厚く、アウターマントルはインナーマントルよりも硬い。カバー層は、アウターマントル層を覆って配されている。カバー層は、０．０２５インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。カバー層は、アウターマントル層のショアＤ硬さよりも小さいショアＤ硬さを有する。アウターマントル層は、インナーマントル層よりも大きいショアＤ硬さを有する。アウターコアは、インナーマントル層およびセンターコアよりも大きいショアＤ硬さを有する。
【００１７】
本発明の他の態様は、センターコア、アウターコア、インナーマントル層、アウターマントル層およびカバーを備えるゴルフボールである。センターコアは、ポリブタジエン材料と、センターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量のグラフェン材料とを含む。アウターコアは、センターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、アウターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、０．０３インチから０．０９インチの範囲の厚さを有する。インナーマントル層の材料は、３６から４４の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。アウターマントル層は、インナーマントル層を覆って配されている。アウターマントル層は、０．０２５インチから０．０７０インチの範囲の厚さを有する。アウターマントル層の材料は、６５から７１の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。インナーマントルはアウターマントルよりも厚く、アウターマントルはインナーマントルよりも硬い。カバー層は、アウターマントル層を覆って配されている。カバー層は、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有する。カバー層は、アウターマントル層よりも小さいショアＤ硬さを有し、アウターマントル層は、インナーマントル層よりも大きいショアＤ硬さを有し、アウターコアは、インナーマントル層およびセンターコアよりも大きいショアＤ硬さを有する。
【００１８】
本発明の他の態様は、センターコア、インナーマントル層、第１のセンターマントル層、第２のセンターマントル層、アウターマントル層およびカバーを備えるゴルフボールである。センターコアは、ポリブタジエン材料と、センターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量のグラフェン材料とを含む。インナーマントル層は、センターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。インナーマントル層の材料は、３０から４０の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。インナーマントル層はイオノマー材料からなる。第１のセンターマントル層は、インナーマントル層を覆って配されている。第１のセンターマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。第１のセンターマントル層の材料は、４０から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。第１のセンターマントル層は、完全に中和されたポリマー材料からなる。第２のセンターマントル層は、第１のセンターマントル層を覆って配されている。第２のセンターマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。第２のセンターマントル層の材料は、４５から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。第２のセンターマントル層は、完全に中和されたポリマー材料からなる。アウターマントル層は、第２のセンターマントル層を覆って配されている。アウターマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。アウターマントル層はイオノマー材料からなる。アウターマントル層の材料は、６０から７５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。カバー層は、アウターマントル層を覆って配されており、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有する。
【００１９】
本発明の他の態様は、センターコア、インナーマントル層、第１のセンターマントル層、第２のセンターマントル層、アウターマントル層およびカバーを備えるゴルフボールである。センターコアは、ポリブタジエン材料と、センターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量のグラフェン材料とを含む。インナーマントル層は、センターコアを覆って配されている。インナーマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。インナーマントル層の材料は、３０から４０の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。インナーマントル層はイオノマー材料からなる。第１のセンターマントル層は、インナーマントル層を覆って配されている。第１のセンターマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。第１のセンターマントル層の材料は、４０から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。第１のセンターマントル層は、完全に中和されたポリマー材料からなる。第２のセンターマントル層は、第１のセンターマントル層を覆って配されている。第２のセンターマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。第２のセンターマントル層の材料は、４５から５５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。第２のセンターマントル層は、完全に中和されたポリマー材料からなる。アウターマントル層は、第２のセンターマントル層を覆って配されている。アウターマントル層は、０．０３０インチから０．０５０インチの範囲の厚さを有する。アウターマントル層はイオノマー材料からなる。アウターマントル層の材料は、６０から７５の範囲のプラークショアＤ硬さを有する。カバー層は、アウターマントル層を覆って配されており、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲の厚さを有する。
【００２０】
本発明の他の態様は、ゴルフボール用のコアを形成する方法である。この方法は、グラフェン材料をポリブタジエン材料と混合してコア混合物を形成することを含み、グラフェン材料は、コア混合物の０．１から５．０重量パーセントの範囲にある。この方法はさらに、コア混合物からコアを圧縮成形することを含む。コアは、０．７０インチから１．６インチの範囲の直径を有することが好ましい。コア混合物は、ポリブタジエンを４０〜９０重量パーセント、グラフェン材料を０．４から２．５重量パーセント、ポリイソプレンを１〜３０重量パーセント、ジアクリル酸亜鉛を１０〜５０重量パーセント、酸化亜鉛を１〜３０重量パーセント、ステアリン酸亜鉛を１〜２０重量パーセント、および過酸化物開始剤を．１〜１０重量パーセント含むことが好ましい。
【００２１】
この方法のより好ましい実施形態は、コアを覆うカバーを形成することを含む。
【００２２】
この方法のより好ましい実施形態は、コアを覆うマントル層を形成することを含む。
【００２３】
この方法のより好ましい実施形態は、コア混合物を、インナーコアを覆うように成形して、０．７インチから１．６インチの範囲の直径を有するデュアルコアを製造することを含む。
【００２４】
この方法のより好ましい実施形態は、コア混合物からコアを圧縮成形することが、、ポリブタジエン混合物を含むセンターコアを覆うアウターコア層を圧縮成形することを含むことを含む。
【００２５】
この方法のより好ましい実施形態は、コア混合物からコアを圧縮成形することが、センターコアを圧縮成形し、センターコアを覆うアウターコアを圧縮成形することを含み、センターコアおよびアウターコアがコア混合物を含むことを含む。
【００２６】
本発明の他の態様は、インナーコアと、ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むアウターコアであり、グラフェン材料を、アウターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むアウターコアと、マントル層と、カバーとを備えるゴルフボールである。
【００２７】
本発明の他の態様は、ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むインナーコアであり、グラフェン材料を、インナーコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むインナーコアと、ポリブタジエンおよびグラフェン材料を含むアウターコアであり、グラフェン材料を、アウターコアの０．１から５．０重量パーセントの範囲の量で含むアウターコアと、マントル層と、カバーとを備えるゴルフボールである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ゴルフボールの分解部分破断図である。
【図２】ゴルフボールの上面透視図である。
【図３】ゴルフボールのコア構成要素の断面図である。
【図４】ゴルフボールのコア構成要素およびマントル構成要素の断面図である。
【図５】ゴルフボールのインナーコア層、アウターコア層、インナーマントル層、アウターマントル層およびカバー層の断面図である。
【図５Ａ】ゴルフボールのインナーコア層、中間コア層、アウターコア層、マントル層およびカバー層の断面図である。
【図６】１００キログラム荷重下のインナーコア層の断面図である。
【図７】１００キログラム荷重下のコアの断面図である。
【図８】ゴルフボールのコア構成要素およびマントル構成要素の断面図である。
【図９】ゴルフボールのコア構成要素、マントル構成要素およびカバー層の断面図である。
【図１０】４ピースゴルフボールの分解部分破断図である。
【図１１】３ピースゴルフボールの分解部分破断図である。
【図１２】２ピースゴルフボールの分解部分破断図である。
【図１３】２ピースゴルフボールの断面図である。
【図１４】３ピースゴルフボールの断面図である。
【図１５】３ピースゴルフボールの分解部分破断図である。
【図１６】デュアルコアおよびカバーを備える３ピースゴルフボールの断面図である。
【図１７】コア、マントルおよびカバーを備える３ピースゴルフボールの断面図である。
【図１８】デュアルコア、マントル層およびカバーを備える４ピースゴルフボールの断面図である。
【図１９】コア、デュアルマントル層およびカバーを備える４ピースゴルフボールの断面図である。
【図２０】ＰＴＭを使用した１７５ｆｐｓでのアウターコアの耐久性試験のグラフである。
【図２１】ＰＴＭを使用した１７５ｆｐｓでのデュアルコアの耐久性試験のグラフである。
【図２２】ＰＴＭを使用した１７５ｆｐｓでのデュアルコアの耐久性試験のグラフである。
【図２３】ＰＴＭを使用した１７５ｆｐｓでのデュアルコアの耐久性試験のグラフである。
【図２４】グラフェンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の１つの目的は、ゴルフボールのコアにグラフェンを組み込んでボールの衝撃強さを向上させることにより、コアの耐久性を向上させることにある。この利点は、低圧縮シングルピースコアを有するように設計されたボールにおいても、またはインナーコアよりも堅いアウターコアを有するデュアルコアにおいても認めることができる。グラフェンを使用することによってコアまたはマントル構成物の耐久性を向上させると、その結果として、高速試験装置内で繰り返し衝撃を与えたとき、または通常のプレー中にゴルフクラブで繰り返し衝撃を与えたときの平均故障寿命（ＭＴＴＦ）がより長くなりうる。
【００３０】
本発明の他の目的は、コアまたはマントル層にグラフェンを組み込んで圧縮およびＣＯＲを経時的により長く維持することにより、老化特性を向上させることにある。
【００３１】
以下の材料を使用して、ポリブタジエンに基づくコアを製作した。それぞれの材料に続いて、対応するレベルが（重量％によって）が示されている：１，４−シス構造体を６０％超含むポリブタジエン−（４０〜９０％）；ポリイソプレン−（１〜３０％）；ジアクリル酸亜鉛−（１０〜５０％）；酸化亜鉛−（１〜３０％）；ステアリン酸亜鉛−（１〜２０％）；過酸化物開始剤−（０．１〜１０％）；亜鉛ペンタクロロチオフェノール−（０〜１０％）；着色剤（Color）−（０〜１０％）；硫酸バリウム−（０〜２０％）；グラフェン−（０．０１〜６％）（Cheap Tubes Inc.、Ad-Nano Technologies Private Limited、MKnano、XG Sciences Inc.、Angstron Materials Inc.など、さまざまな供給業者から入手可能である）；グラフェンマスターバッチ（ポリブタジエンまたはポリイソプレン９０〜９９％およびグラフェン１〜１０％のマスターバッチ）−（０．１〜５０％）（Preferred Compounding Corp、Dyna-Mix、Alttran、Callaway（自社配合）など、さまざまな供給業者の助けを借りてカスタム配合を実施するこができる）。
【００３２】
表１の配合表に示されている４つの異なるシングルコア（配合１から４）を製作した。対照群（配合１）はグラフェンを含んでいない。
【００３３】
表１．均質なコア（solid core）（グラフェン）の配合表
【００３４】
【表１】
2019528799.tif 000003
【００３５】
圧縮は、コアに荷重２００ポンドを加え、そのたわみ（deflection）をインチで測定することによって測定する。圧縮＝１８０−（たわみ×１０００）
【００３６】
均質なコアの耐久性試験
空気圧試験機（pneumatic testing machine：ＰＴＭ）内でコアを１７５ｆｐｓで発射した。
【００３７】
表１に記載された配合ごとに１２個のコアを試験した。コアごとに、コアに亀裂が生じるまでの発射回数を記録し、亀裂が生じたコアを除いて残りの試験を実施した。データは、ワイブルプロット（Weibull plot）を使用して示し、平均故障寿命は、表１に示されているように示した。図２０に示されているように、グラフェン改質コアは、グラフェンを含まないコアに比べて、故障するまでにより多くの発射に耐えた。この設計のシングルピースコアを有するゴルフボールの耐久性も、コアに対するこの改良に基づく亀裂耐久性の劇的な増大を経験すると考えるのが合理的である。
【００３８】
アウターコアにだけグラフェンを含むデュアルコア
この調査では、デュアルコア構造体のアウターコアにグラフェンを導入した。２００ポンド荷重下でのたわみが約０．２２０インチである軟らかい圧縮を有する直径約０．９４０インチの既に成形済みのインナーコアの周囲に、２つのアウターコアハーフ（outer core half）を圧縮成形することによって、デュアルコアを製作した。このインナーおよびアウターコアを、１５０〜４００°Ｆの間の温度で１〜３０分間、硬化させた。成形後、デュアルコアを、約１．５５４インチの球形に研削した後、試験に供した。
【００３９】
表２および３は、インナーおよびアウターコアの配合表の詳細を示す。これらの配合表の成分は密閉式混合機で混合した。場合によっては、２つのロールミルを使用した追加の混合を実施した。
【００４０】
アウターコアの圧縮は、最初にフルサイズのコアを別個に製作し、その圧縮を測定し、次いで、そのインナーコアの周囲に２つのハーフを成形してデュアルコアを完成させることによって測定する。
【００４１】
圧縮差（compression differential）は、（独立して成形された）アウターコアの圧縮とインナーコアの圧縮の差を表す。より大きな圧縮差は、衝撃後の亀裂耐久性の影響をより受けやすい。
【００４２】
表２．インナーコア配合表
【表２】
2019528799.tif 000004
【００４３】
表３．デュアルコアのアウターコア配合表
【表３】
2019528799.tif 000005
【００４４】
圧縮は、コアに荷重２００ポンドを加え、そのたわみをインチで測定することによって測定する。圧縮＝１８０−（たわみ×１０００）
【００４５】
デュアルコアの耐久性試験
空気圧試験機（ＰＴＭ）内でコアを１７５ｆｐｓで発射した。
【００４６】
表３に記載された配合ごとに１２個のコアを試験した。コアごとに、コアに亀裂が生じるまでの発射回数を記録し、亀裂が生じたコアを除いて残りの試験を実施した。データは、ワイブルプロットを使用して示し、平均故障寿命は、表３に示されているように示した。図２１に示されているように、グラフェン改質コアは、グラフェンを含まないコアに比べて、故障するまでにより多くの発射に耐えた。この設計のデュアルコアを有するゴルフボールの耐久性も、デュアルコアに対するこの改良に基づく亀裂耐久性の劇的な増大を経験すると考えるのが合理的である。インナーコアにグラフェンを追加すると、ゴルフボール全体に耐久性の増強を提供することができると考えるのが合理的だが、この調査ではアウターコアだけに注目した。
【００４７】
アウターコアにだけグラフェン−２を含むデュアルコア
この調査では、Ｇｒａｐｈｅｎｅ−２（−（０．０１〜６％）。Ｃｈｅａｐ  Ｔｕｂｅｓ  Ｉｎｃ．、Ａｄ−Ｎａｎｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｌｉｍｉｔｅｄ、ＭＫｎａｎｏ、ＸＧ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｉｎｃ．、Ａｎｇｓｔｒｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ．など、さまざまな供給業者から入手可能であり、１５０〜１０００ｍ２／ｇの間の表面積を有する）を、デュアルコア構造体のアウターコアに導入した。２００ポンド荷重下でのたわみが約０．２２０インチである軟らかい圧縮を有する直径約０．９４０インチの既に成形済みのインナーコアの周囲に、２つのアウターコアハーフを圧縮成形することによって、デュアルコアを製作した。このインナーおよびアウターコアを、１５０〜４００°Ｆの間の温度で１〜３０分間、硬化させた。成形後、デュアルコアを、約１．５５４インチの球形に研削した後、試験に供した。
【００４８】
表４および５は、インナーおよびアウターコアの配合表の詳細を示す。これらの配合表の成分は密閉式混合機で混合した。場合によっては、２つのロールミルを使用した追加の混合を実施した。
【００４９】
アウターコアの圧縮は、最初にフルサイズのコアを別個に製作し、その圧縮を測定し、次いで、そのインナーコアの周囲に２つのハーフを成形してデュアルコアを完成させることによって測定する。圧縮差は、（独立して成形された）アウターコアの圧縮とインナーコアの圧縮の差を表す。より大きな圧縮差は、衝撃後の亀裂耐久性の影響をより受けやすい。
【００５０】
表４．インナーコア配合表
【表４】
2019528799.tif 000006
【００５１】
表５．デュアルコアのアウターコア配合表
【表５】
2019528799.tif 000007
【００５２】
圧縮は、コアに荷重２００ポンドを加え、そのたわみをインチで測定することによって測定する。圧縮＝１８０−（たわみ×１０００）。
【００５３】
デュアルコアの耐久性試験
空気圧試験機（ＰＴＭ）内でコアを１７５ｆｐｓで発射した。
【００５４】
表５に記載された配合ごとに１２個のコアを試験した。コアごとに、コアに亀裂が生じるまでの発射回数を記録し、亀裂が生じたコアを除いて残りの試験を実施した。データは、ワイブルプロットを使用して示し、平均故障寿命は、表５に示されているように示した。１００回発射した後、試験を中止した。図２２に示されているように、グラフェン改質コアは、グラフェンを含まないコアに比べて、故障するまでにより多くの発射に耐えた。この設計のデュアルコアを有するゴルフボールの耐久性も、デュアルコアに対するこの改良に基づく亀裂耐久性の劇的な増大を経験すると考えるのが合理的である。インナーコアにグラフェンを追加すると、ゴルフボール全体に耐久性の増強を提供することができると考えるのが合理的だが、この調査ではアウターコアだけに注目した。
【００５５】
インナーコアおよびアウターコアにグラフェンを含むデュアルコア
この調査では、デュアルコア構造体のインナーおよびアウターコアにグラフェンを導入した。表６は、これらのデュアルコアのインナーおよびアウターコアの配合表の配合表の詳細を示す。これらの配合表の成分は密閉式混合機で混合した。場合によっては、２つのロールミルを使用した追加の混合を実施した。２００ポンド荷重下でのたわみが約０．２００インチである軟らかい圧縮を有する直径約０．９４０インチの既に成形済みのインナーコアの周囲に、２つのアウターコアハーフを圧縮成形することによって、デュアルコアを製作した。このインナーおよびアウターコアを、１５０〜４００°Ｆの間の温度で１〜３０分間、硬化させた。成形後、デュアルコアを、約１．５５４インチの球形に研削した後、試験に供した。
【００５６】
アウターコアの圧縮は、最初にフルサイズのコアを別個に製作し、その圧縮を測定し、次いで、そのインナーコアの周囲に２つのハーフを成形してデュアルコアを完成させることによって測定した。
【００５７】
表６．インナーコアおよびアウターコアにグラフェンを含むデュアルコア配合表
【００５８】
【表６】
2019528799.tif 000008
【００５９】
圧縮は、コアに荷重２００ポンドを加え、そのたわみをインチで測定することによって測定する。圧縮＝１８０−（たわみ×１０００）。
【００６０】
表６に記載された配合ごとに１２個のコアを試験した。コアごとに、コアに亀裂が生じるまでの発射回数を記録し、亀裂が生じたコアを除いて残りの試験を実施した。データは、ワイブルプロットを使用して示し、平均故障寿命は、表６に示されているように示した。図２３に示されているように、グラフェン改質コアは、グラフェンを含まないコアに比べて、故障するまでにより多くの発射に耐えた。最良の耐久性は、インナーおよびアウターコアにグラフェンを含むボールで観察された。この設計のデュアルコアを有するゴルフボールの耐久性も、デュアルコアに対するこの改良に基づく亀裂耐久性の劇的な増大を経験すると考えるのが合理的である。インナーコアにグラフェンを追加すると、ゴルフボール全体に耐久性の増強を提供することができると考えるのが合理的だが、この調査ではアウターコアに注目した。
【００６１】
このプロセスの新規性：高い圧縮差を有するデュアルコアの耐久性は、インナーおよびアウターコアにグラフェンを組み込むことによって大幅に高まる。インナーおよびアウターコアに対するグラフェン補強は、大きなクラブ速度で打たれたときにコアが経験する大きな応力に耐えるのに役立つ。コア配合表へのグラフェンの追加は非常に単純であり、グラフェンは、２回のロールミリングプロセスの間にポリブタジエン混合物中に分散させることができる。グラフェンの高い熱伝導率のため、グラフェンを組み込むと、コアの全体熱伝導率を増大させることができる。グラフェンで補強されたコアのより高い熱伝導率によって、硬化サイクルをより短くすることができる。より短い硬化サイクルは、より大きな生産量につながりうる。任意選択で、グラフェンを、ポリブタジエンまたはポリイソプレンにマスターバッチとして導入することもでき、そのようにすると、ポリブタジエンゴムへのグラフェンの分散がはるかに容易になり、ダストも出ない。
【００６２】
デュアルコア
本発明の発明者の実験が示しているとおり、インナーおよびアウターコア配合表にグラフェンを組み込むと、アウターコアの強度が補強され、また、アウターコアが軟かいインナーコアよりもはるかに堅い場合に亀裂耐久性故障をより生じやすいデュアルコアゴルフボールの設計において、より大きな亀裂耐久性保護が提供される。
【００６３】
一般に、これは、インナーコアがアウターコアよりも軟らかいときに適用可能である。より詳細には、インナーコアが、２００ポンド荷重下で０．２００インチを超えるたわみを有し、デュアルコアの圧縮が４０よりも大きいときにである。
【００６４】
このことは、ボールが、０．０５０インチよりも薄い厚さ、より詳細には０．０４０インチよりも薄い厚さを有する単一のマントル層を有する４ピース構造体である場合に特に重要である。この調査では、マントル層の厚さのターゲットが０．０３６インチである。
【００６５】
図１、３、４および５は、インナーコア１２ａ、アウターコア１２ｂ、インナーマントル１４ａ、アウターマントル１４ｂおよびカバー１６を備え、カバー層１６が熱可塑性ポリウレタンからなり、９０よりも小さいショアＡ硬さ（Shore A hardness）を有する、５ピースゴルフボール１０を示す。インナーコア１２ａは、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含むポリブタジエン混合物を含む。
【００６６】
図５Ａは、インナーコア１２ａ、中間コア１２ｂ、アウターコア１２ｃ、マントル１４およびカバー１６を備え、カバー層１６が熱可塑性ポリウレタンからなる、５ピースゴルフボール１０を示す。中間コア１２ｂは、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含むポリブタジエン混合物を含む。
【００６７】
図８および９は、インナーコア１２ａ、中間コア１２ｃ、アウターコア１２ｂ、インナーマントル１４ａ、アウターマントル１４ｂおよびカバー１６を備え、カバー層１６が熱可塑性ポリウレタンからなる、６ピースゴルフボール１０を示す。インナーコア１２ａは、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含むポリブタジエン混合物を含む。
【００６８】
図１０は、デュアルコア、境界層およびカバーを備える４ピースゴルフボールを示す。アウターコアは、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含むポリブタジエン混合物を含む。
【００６９】
図１１は、コア、境界層およびカバーを備える３ピースゴルフボールを示す。コアは、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含むポリブタジエン混合物を含む。
【００７０】
図１２および１３は、コア１２およびカバー１６を備える２ピースゴルフボール１０を示す。コアは、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含むポリブタジエン混合物を含む。
【００７１】
図１４および１５は、コア１０、マントル層１４およびディンプルのついたカバー１６を備え、コアが、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含む、３ピースゴルフボール１０を示す。
【００７２】
図１６は、インナーコア１２ａ、アウターコア１２bおよびカバー１６を備え、コアが、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含む、デュアルコア３ピースゴルフボール１０を示す。
【００７３】
図１７は、コア１２、マントル層１４およびカバー１６を備え、コアが、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含む、３ピースゴルフボール１０を示す。
【００７４】
図１８は、インナーコア１２ａ、アウターコア１２b、マントル層１４およびカバー１６を備え、コアが、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含む、デュアルコア４ピースゴルフボール１０を示す。
【００７５】
図１９は、コア１２、インナーマントル１４ａ、アウターマントル１４bおよびカバー１６を備え、コアが、グラフェンを０．４から２．５重量パーセント含む、４ピースゴルフボール１０を示す。
【００７６】
マントル構成要素は、インナーマントル層およびアウターマントル層からなることが好ましい。マントル構成要素は、０．０５インチから０．１５インチの範囲の厚さを有することが好ましく、０．０６インチから０．０８インチの範囲の厚さを有することがより好ましい。アウターマントル層は、イオノマー材料のブレンドからなることが好ましい。好ましい１つの実施形態は、ＳＵＲＬＹＮ  ９１５０材料、ＳＵＲＬＹＮ  ８９４０材料、ＳＵＲＬＹＮ  ＡＤ１０２２材料およびマスターバッチを含む。ＳＵＲＬＹＮ  ９１５０材料は、カバーの２０から４５重量パーセントの範囲の量で存在することが好ましく、３０から４０重量パーセントの範囲の量で存在することがよりの好ましい。ＳＵＲＬＹＮ  ８９４５は、カバーの１５から３５重量パーセントの範囲の量で存在することが好ましく、２０から３０重量パーセントの範囲の量で存在することがより好ましく、２６重量パーセントの量で存在することが最も好ましい。ＳＵＲＬＹＮ  ９９４５は、カバーの３０から５０重量パーセントの範囲の量で存在することが好ましく、３５から４５重量パーセントの範囲の量で存在することがより好ましく、４１重量パーセントの量で存在することが最も好ましい。ＳＵＲＬＹＮ  ８９４０は、カバーの５から１５重量パーセントの範囲の量で存在することが好ましく、７から１２重量パーセントの範囲の量で存在することがより好ましく、１０重量パーセントの量で存在することが最も好ましい。
【００７７】
ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＳＵＲＬＹＮ  ８３２０は、ナトリウムイオンで酸基が部分的に中和された非常に低モジュラス（modulus）のエチレン／メタクリル酸共重合体である。やはりＤｕＰｏｎｔから入手可能なＳＵＲＬＹＮ  ８９４５は、ナトリウムイオンで酸基が部分的に中和された高酸（high acid）エチレン／メタクリル酸共重合体である。やはりＤｕＰｏｎｔから入手可能なＳＵＲＬＹＮ  ９９４５は、亜鉛イオンで酸基が部分的に中和された高酸エチレン／メタクリル酸共重合体である。やはりＤｕＰｏｎｔから入手可能なＳＵＲＬＹＮ  ８９４０は、ナトリウムイオンで酸基が部分的に中和されたエチレン／メタクリル酸共重合体である。
【００７８】
インナーマントル層は、イオノマーのブレンドからなることが好ましく、イオノマーのブレンドは、ターポリマーと、ナトリウムイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオンまたは他の金属イオンで中和された少なくとも２種類の（１８重量パーセント超の）高酸イオノマーとを含むことが好ましい。インナーマントル層用の材料は、好ましくは３５から７７の範囲、より好ましくは３６から４４の範囲、最も好ましくは約４０のショアＤプラーク硬さを有することが好ましい。インナーマントル層の厚さは、０．０２５インチから０．０５０インチの範囲にあることが好ましく、約０．０３７インチであることがより好ましい。デュアルコアおよびインナーマントル層を含むインサートの質量は、３２グラムから４０グラムの範囲にあることが好ましく、３４から３８グラムの範囲にあることがより好ましく、約３６グラムであることが最も好ましい。あるいは、インナーマントル層は、ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＨＰＦ材料からなる。
【００７９】
アウターマントル層は、イオノマーのブレンドからなることが好ましく、イオノマーのブレンドは、ナトリウムイオン、亜鉛イオンまたは他の金属イオンで中和された少なくとも２種類の（１８重量パーセント超の）高酸イオノマーを含むことが好ましい。イオノマーのブレンドはさらにマスターバッチを含むことが好ましい。アウターマントル層の材料は、好ましくは５５から７５の範囲、より好ましくは６５から７１の範囲、最も好ましくは約６７のショアＤプラーク硬さを有することが好ましい。アウターマントル層の厚さは、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲にあることが好ましく、約０．０３０インチであることがより好ましい。コア、インナーマントル層およびアウターマントル層を含むインサート全体の質量は、３８グラムから４３グラムの範囲にあることが好ましく、３９から４１グラムの範囲にあることがより好ましく、約４１グラムであることが最も好ましい。
【００８０】
代替実施形態では、インナーマントル層が、イオノマーのブレンドからなることが好ましく、イオノマーのブレンドが、ナトリウムイオン、亜鉛イオンまたは他の金属イオンで中和された少なくとも２種類の（１８重量パーセント超の）高酸イオノマーを含むことが好ましい。イオノマーのブレンドはさらにマスターバッチを含むことが好ましい。この実施形態では、インナーマントル層の材料が、好ましくは５５から７５の範囲、より好ましくは６５から７１の範囲、最も好ましくは約６７のショアＤプラーク硬さを有する。インナーマントル層の厚さは、０．０２５インチから０．０４０インチの範囲にあることが好ましく、約０．０３０インチであることがより好ましい。この実施形態ではさらに、アウターマントル層が、イオノマーのブレンドからなり、イオノマーのブレンドは、ターポリマーと、ナトリウムイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオンまたは他の金属イオンで中和された少なくとも２種類の（１８重量パーセント超の）高酸イオノマーとを含むことが好ましい。この実施形態では、アウターマントル層用の材料が、好ましくは３５から７７の範囲、より好ましくは３６から４４の範囲、最も好ましくは約４０のショアＤプラーク硬さを有することが好ましい。アウターマントル層の厚さは、０．０２５インチから０．１００インチの範囲にあることが好ましく、０．０７０インチから０．０９０インチの範囲にあることがより好ましい。
【００８１】
インナーマントル層がアウターマントル層よりも厚く、アウターマントル層がインナーマントル層よりも硬い他の実施形態では、インナーマントル層が、イオノマーのブレンドからなり、イオノマーのブレンドは、ターポリマーと、ナトリウムイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオンまたは他の金属イオンで中和された少なくとも２種類の（１８重量パーセント超の）高酸イオノマーとを含むことが好ましい。この実施形態では、インナーマントル層用の材料が、好ましくは３０から７７の範囲、より好ましくは３０から５０の範囲、最も好ましくは約４０のショアＤプラーク硬さを有する。この実施形態では、アウターマントル層用の材料が、好ましくは４０から７７の範囲、より好ましくは５０から７１の範囲、最も好ましくは約６７のショアＤプラーク硬さを有する。この実施形態では、インナーマントル層の厚さが、０．０３０インチから０．０９０インチの範囲にあることが好ましく、アウターマントル層の厚さが、０．０２５インチから０．０７０インチの範囲にあることが好ましい。
【００８２】
インナーコアは、０．７５インチから１．２０インチの範囲の直径を有することが好ましく、０．８５インチから１．０５インチの範囲の直径を有することがより好ましく、約０．９５インチの直径を有することが最も好ましい。インナーコアは、２０から５０の範囲のショアＤ硬さを有することが好ましく、２５から４０の範囲のショアＤ硬さを有することがより好ましく、約３５のショアＤ硬さを有することが最も好ましい。インナーコアは、５グラムから１５グラム、より好ましくは７グラムから１０グラムの範囲の質量を有することが好ましく、約８グラムの質量を有することが最も好ましい。
【００８３】
アウターコアは、１．２５インチから１．５５インチの範囲の直径を有することが好ましく、１．４０インチから１．５インチの範囲の直径を有することがより好ましく、約１．５インチの直径を有することが最も好ましい。アウターコアは、４０から６５の範囲のショアＤ表面硬さ（Shore D surface hardness）を有することが好ましく、５０から６０の範囲のショアＤ表面硬さを有することがより好ましく、約５６のショアＤ表面硬さを有することが最も好ましい。アウターコアは、ポリブタジエン、ジアクリル亜鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ペプタイザーおよび過酸化物から形成されることが好ましい。インナーコアとアウターコアとを合わせた質量は、２５グラムから３５グラム、より好ましくは３０グラムから３４グラムの範囲であることが好ましく、約３２グラムであることが最も好ましい。
【００８４】
インナーコアは、２２０ポンドの荷重下で少なくとも０．２３０インチのたわみを有することが好ましく、コアは、２２０ポンドの荷重下で少なくとも０．０８０インチのたわみを有することが好ましい。図６および７に示されているように、インナーコア上およびコア上に質量５０を荷重として加える。図６および７に示されているように、この質量は１００キログラム、約２２０ポンドである。１００キログラムの荷重下で、インナーコアは、０．２３０インチから０．３００インチのたわみを有することが好ましい。１００キログラムの荷重下で、コアは、０．０８インチから０．１５０インチのたわみを有することが好ましい。あるいは、この荷重が２００ポンド（約９０キログラム）であり、コア１２のたわみが少なくとも０．０８０インチである。さらに、１０キログラムの開始荷重から１３０キログラムの最終荷重までのインナーコアの圧縮変形は、４ミリメートルから７ミリメートルの範囲にあり、より好ましくは５ミリメートルから６．５ミリメートルの範囲にある。このデュアルコアのたわみの差は、より大きな距離を提供するティーオフでの低スピン、およびアプローチショットでの高スピンを可能にする。
【００８５】
図５Ａに示されたゴルフボールの代替実施形態では、ゴルフボール１０が、インナーコア１２ａ、中間コア１２ｂ、アウターコア１２ｃ、マントル１４およびカバー１６を備える。ゴルフボール１０は、少なくとも１．６８インチの直径、４５グラムから４７グラムの範囲の質量、少なくとも０．７９のＣＯＲ、１００キログラム荷重下での少なくとも０．０７ｍｍの変形を有することが好ましい。
【００８６】
一実施形態では、ゴルフボールが、コア、マントル層およびカバー層を備える。コアは、インナーコア球、中間コア層およびアウターコア層を備える。中間コア層は、高度に中和されたイオノマーからなり、４０よりも小さいショアＤ硬さを有する。アウターコア層は、高度に中和されたイオノマーからなり、４５よりも小さいショアＤ硬さを有する。中間コア層の厚さは、アウターコア層の厚さよりも大きい。マントル層は、コアを覆って配されており、イオノマー材料を含み、５５よりも大きいショアＤ硬さを有する。カバー層は、マントル層を覆って配されており、熱可塑性ポリウレタン材料を含み、１００よりも小さいショアＡ硬さを有する。このゴルフボールは、少なくとも１．６８インチの直径を有する。マントル層はアウターコア層よりも硬く、アウターコア層は中間コア層よりも硬く、中間コア層はインナーコア球よりも硬く、カバー層はマントル層よりも軟かい。
【００８７】
図８および９に示された別の実施形態では、ゴルフボール１０が、多層コアおよび多層マントルを有する。このゴルフボールは、コア、マントル構成要素およびカバー層を含む。コアは、インナーコア球、中間コア層およびアウターコア層を備える。インナーコア球は、ＴＰＥＥ材料を含み、０．８７５インチから１．４インチの範囲の直径を有する。中間コア層は、高度に中和されたイオノマーからなり、４０よりも小さいショアＤ硬さを有する。アウターコア層は、高度に中和されたイオノマーからなり、４５よりも小さいショアＤ硬さを有する。中間コア層の厚さは、アウターコア層の厚さよりも大きい。インナーマントル層は、コアを覆って配されており、イオノマー材料を含み、５５よりも大きいショアＤ硬さを有する。アウターマントル層は、インナーマントル層を覆って配されており、イオノマー材料を含み、６０よりも大きいショアＤ硬さを有する。カバー層は、マントル構成要素を覆って配されており、熱可塑性ポリウレタン材料を含み、１００よりも小さなショアＡ硬さを有する。このゴルフボールは、少なくとも１．６８インチの直径を有する。アウターマントル層はインナーマントル層よりも硬く、インナーマントル層はアウターコア層よりも硬く、アウターコア層は中間コア層よりも硬く、中間コア層はインナーコア球よりも硬く、カバー層はアウターマントル層よりも軟かい。
【００８８】
本発明の特に好ましい実施形態では、ゴルフボールが、好ましくは、参照によってその全体が本明細書に組み込まれているＳｉｍｏｎｄｓらのａ  Ｌｏｗ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｃｏｖｅｒ  Ｆｏｒ  Ａ  Ｇｏｌｆ  Ｂａｌｌという名称の米国特許第７４１９４４３号明細書に記載されているものなどの空気力学的パターンを有する。あるいは、このゴルフボールは、参照によってその全体が本明細書に組み込まれているＳｉｍｏｎｄｓらのＡｎ  Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ  Ｆｏｒ  Ａ  Ｇｏｌｆ  Ｂａｌｌという名称の米国特許第７３３８３９２号明細書に記載されているものなどの空気力学的パターンを有する。
【００８９】
本発明のゴルフボールのさまざまな態様を、ある種の試験または測定手順の観点から説明した。次に、それらの試験および測定手順についてより詳細に説明する。
【００９０】
本明細書で使用されるとき、ゴルフボールの層の「ショアＤ硬さ」は一般に、ＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０  ｔｙｐｅ  Ｄに従って測定されたものであるが、この測定が、プラーク上ではなく、ゴルフボールの構成要素の曲面上で実施されていることもある。ボール上で測定された場合には、測定がボール上で実施されたことを、その測定が指示する。ゴルフボールの層の材料の硬さに関しては、ＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０に従ってプラーク上で測定が実施される。また、カバーのショアＤ硬さは、カバーがマントルおよびコアを覆って残る間に測定される。硬さ測定をゴルフボール上で実施するとき、ショアＤ硬さは、カバーのランドエリア（land area）で測定されることが好ましい。
【００９１】
本明細書で使用されるとき、カバーの「ショアＡ硬さ」は一般に、ＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０  ｔｙｐｅ  Ａに従って測定されたものであるが、この測定が、プラーク上ではなく、ゴルフボールの構成要素の曲面上で実施されていることもある。ボール上で測定された場合には、測定がボール上で実施されたことを、その測定が指示する。ゴルフボールの層の材料の硬さに関しては、ＡＳＴＭ  Ｄ−２２４０に従ってプラーク上で測定が実施される。また、カバーのショアＡ硬さは、カバーがマントルおよびコアを覆って残る間に測定される。硬さ測定をゴルフボール上で実施するとき、ショアＡ硬さは、カバーのランドエリアで測定されることが好ましい。
【００９２】
ゴルフボールのレジリエンス（resilience）または反発係数（ＣＯＲ）は定数「ｅ」であり、ｅは、直接衝突後の弾性球と衝突前の弾性球の相対速度の比である。その結果、ＣＯＲ（「ｅ」）は、０から１までの値をとりうる。１は、完璧なまたは完全な弾性衝突に相当し、０は、完璧なまたは完全な非弾性衝突に相当する。
【００９３】
一般に、ＣＯＲは、クラブヘッド速度、クラブヘッド質量、ボール重量、ボールサイズおよび密度、スピン速度、軌道の角度、表面形状、環境条件（例えば温度、湿度、大気圧、風など）などの追加の因子とともに、打撃されたときにボールが飛ぶ距離を決定する。この線に沿って、制御された環境条件下でゴルフボールが飛ぶ距離は、クラブの速度および質量、ボールのサイズ、密度およびレジリエンス（ＣＯＲ）、ならびにその他の因子によって決まる。クラブの初速度、クラブの質量およびボールが打ち出される角度は実質上、ボールを打つゴルファーによって提供される。クラブヘッド速度、クラブヘッド質量、軌道の角度および環境条件は、ゴルフボール生産業者が制御できる決定因子ではなく、ボールサイズおよび重量はＵ．Ｓ．Ｇ．Ａによって設定されるため、これらは、ゴルフボール製造業者の間で重要な因子ではない。飛距離の向上に関して重要な因子または決定因子は一般に、ボールのＣＯＲおよび表面形状である。
【００９４】
反発係数は、出行速度と入来速度の比である。本出願の例では、１２５ｆｐｓに補正された１２５＋／−５フィート毎秒（ｆｐｓ）の速度でボールを水平方向に打ち出し、概ね垂直で硬い平らな鋼板にぶつけ、ボールの入来速度および出行速度を電子工学的に測定することによって、ゴルフボールの反発係数を測定した。速度は、一対の弾道スクリーンを用いて測定した。弾道スクリーンは、それらを物体が通り抜けるときにタイミングパルスを提供する。スクリーンは、３６インチ離し、はね返し壁から２５．２５インチおよび６１．２５インチのところに置いた。はね返し壁へ向かう途中でスクリーン１からスクリーン２までのパルスを記録することによってボールの速度を（３６インチの間のボールの平均速度として）測定し、次いで、スクリーン２からスクリーン１までの同じ距離の出行速度を記録した。ボールを発射する筒の縁にボールが当たらないようにするため、はね返し壁を垂直平面から２度傾けて、ボールがわずかに下方へはね返るようにした。はね返し壁は均質な鋼（solid steel）である。
【００９５】
上で指摘したとおり、入来速度は１２５＋／−５ｆｐｓとし、１２５ｆｐｓに補正されるべきである。ＣＯＲと順方向速度または入来速度との間の相関を調べ、＋／−５ｆｐｓの範囲にわたって補正を加え、それによって、あたかもボールが正確に１２５．０  ｆｐｓの入来速度を有するかのようにしてＣＯＲを示した。
【００９６】
たわみ、圧縮、硬さなどの測定は、製造中にそれぞれの層上で測定を実行するのではなく、完成したゴルフボール上で実行することが好ましい。
【００９７】
インナーコア、アウターコア、インナーマントル層、アウターマントル層およびカバーを備える５層ゴルフボールでは、層の硬さ／圧縮が、最も大きなたわみ（最も小さな硬さ）を有するインナーコア、インナーコアよりも小さいたわみを有する（インナーコアと結合された）アウターコア、結合されたアウターコアおよびインナーコアの硬さよりも小さい硬さを有するインナーマントル層、ゴルフボールの硬さ層を有するアウターマントル層、およびアウターマントル層の硬さよりも小さい硬さを有するカバーを含むことが好ましい。これらの測定は、測定のために分解された完成したゴルフボール上で実施されることが好ましい。
【００９８】
インナーマントル層は、アウターマントル層またはカバー層よりも厚いことが好ましい。デュアルコア−デュアルマントルゴルフボールは、最適化された速度−初速度比（Ｖｉ／ＩＶ）を生み出し、スピン操作を可能にする。デュアルコアは、増大したコア圧縮差を提供し、その結果、ショートゲームショットのための高スピンおよびドライバーショットのための低スピンを与える。
【符号の説明】
【００９９】
１０  ゴルフボール
１２  コア
１２ａ  インナーコア
１２ｂ  アウターコア、中間コア
１２ｃ  アウターコア、中間コア
１４  マントル
１４ａ  インナーマントル
１４ｂ  アウターマントル
１６  カバー
５０  質量
【図１】
2019528799.tif 000009
【図２】
2019528799.tif 000010
【図３】
2019528799.tif 000011
【図４】
2019528799.tif 000012
【図５】
2019528799.tif 000013
【図５Ａ】
2019528799.tif 000014
【図６】
2019528799.tif 000015
【図７】
2019528799.tif 000016
【図８】
2019528799.tif 000017
【図９】
2019528799.tif 000018
【図１０】
2019528799.tif 000019
【図１１】
2019528799.tif 000020
【図１２】
2019528799.tif 000021
【図１３】
2019528799.tif 000022
【図１４】
2019528799.tif 000023
【図１５】
2019528799.tif 000024
【図１６】
2019528799.tif 000025
【図１７】
2019528799.tif 000026
【図１８】
2019528799.tif 000027
【図１９】
2019528799.tif 000028
【図２０】
2019528799.tif 000029
【図２１】
2019528799.tif 000030
【図２２】
2019528799.tif 000031
【図２３】
2019528799.tif 000032
【図２４】
2019528799.tif 000033
【国際調査報告】
2019528799.tif 000034