(57)【要約】ゴルフボールカバー層のようなゴルフボール要素であって、高い又は増加されたメルトインデックスをもつ熱可塑性ポリウレタン又はポリウレアが開示される。カバー層は比較的薄い（即ち、０．０７５以下で、好ましくは０．０５０インチ以下、より好ましくは０．０４０インチ以下、更に好ましくは０．０３０インチ以下）。更に、最終のゴルフボール製品が所定の物理的特性を改善するため、外側カバー層がイソシアネート溶液にさらされる操作が開示されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとカバーを有し、カバーは、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で１５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア成分を有する熱可塑性の材料からモールド成形され、前記カバーは成形後にイソシアネートを有する２次硬化剤により処理されるゴルフボール。
【請求項２】
カバーは断面厚さが０．０７５インチ以下である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項３】
カバーは断面厚さが０．０５インチ以下である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項４】
カバーは断面厚さが０．０４インチ以下である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項５】
カバーは断面厚さが０．０３インチ以下である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項６】
前記材料のメルトインデックスが、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で１５ｇ／１０分以上である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項７】
前記材料のメルトインデックスが、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で２５ｇ／１０分以上である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項８】
前記材料のメルトインデックスが、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で３０ｇ／１０分以上である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項９】
コアとカバーとの間に更に一又は複数の中間層が設けられる請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項１０】
イソシアネートがＭＤＩである請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項１１】
コアとカバーを有し、カバーはショアＤ硬度が６０以下、曲げ係数が３０，０００ｐｓｉ  以下、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で１５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア成分を有する熱可塑性の材料からモールド成形され、前記カバーは成形後にイソシアネートを有する２次硬化剤により処理されるゴルフボール。
【請求項１２】
カバーのショアＤ硬度が５５以下である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１３】
カバーのショアＤ硬度が５０以下である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１４】
カバーのショアＤ硬度が４５以下である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１５】
カバーは更にアイオノマー又は非アイオノマー材料を有する請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１６】
前記材料のメルトインデックスが、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で２０ｇ／１０分以上である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１７】
前記材料のメルトインデックスが、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で２５ｇ／１０分以上である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１８】
前記材料のメルトインデックスが、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で３０ｇ／１０分以上である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項１９】
前記材料の曲げ係数が２０，０００ｐｓｉ以下である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項２０】
前記材料の曲げ係数が１５，０００ｐｓｉ以下である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項２１】
前記材料の曲げ係数が１０，０００ｐｓｉ以下である請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項２２】
コアとカバーとの間に更に一又は複数の中間層が設けられる請求項１１に記載のゴルフボール。
【請求項２３】
曲げ係数が３０，０００ｐｓｉ以下のモールド成形された熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアの材料を有し、成形前に１０％以上前記材料のメルトインデックスが増加され、前記モールド成形された熱可塑性材料が２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で１５ｇ／１０分以上のメルトインデは成形後にイソシアネートを有する２次硬化剤により処理されるゲームボール要素。
【請求項２４】
前記熱可塑性材料のメルトインデックスが、機械的又は化学的に増加される請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項２５】
前記熱可塑性材料のメルトインデックスが、前記材料の平均分子重量を減少させることにより増加される請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項２６】
前記熱可塑性材料はメルトインデックスが２０％から７２０％増加された請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項２７】
前記熱可塑性材料はメルトインデックスが５０％から６２０％増加された請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項２８】
前記熱可塑性材料はメルトインデックスが１００％以上増加された請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項２９】
モールド成形された要素の厚みが０．０７５インチ以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３０】
モールド成形された要素の厚みが０．０５０インチ以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３１】
モールド成形された要素の厚みが０．０３０インチ以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３２】
前記材料の曲げ係数が２０，０００ｐｓｉ以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３３】
前記材料の曲げ係数が１５，０００ｐｓｉ以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３４】
前記材料の曲げ係数が１０，０００ｐｓｉ以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３５】
前記要素のショアＤ硬度が６０以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３６】
前記要素のショアＤ硬度が５５以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３７】
前記要素のショアＤ硬度が５０以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３８】
前記要素のショアＤ硬度が４５以下である請求項２３に記載のゲームボール要素。
【請求項３９】
コアと；
前記コア上に形成され、２０％以上増加されたメルトインデックスを持つ熱可塑性材料を含むカバーであって、前記材料は、曲げ係数が３０，０００ｐｓｉ以下の、ポリウレタン、ポリウレア、ポリウレタンアイオノマー、熱可塑性シリコン、又はそれらの混合物から成り、モールド成形の後にイソシアネートの適用により処理されるカバーを、
有するゴルフボール。
【請求項４０】
前記カバーは、前記コア上に形成される内側カバー層と前記内側カバー層上に形成された外側カバー層を含み、前記外側カバー層は熱可塑性材料を含む請求項３９に記載のゴルフボール。
【請求項４１】
前記外側カバー層は約０．０１０インチから約０，０７５インチの厚さを有する請求項３９に記載のゴルフボール。
【請求項４２】
前記コアと前記カバーとの間にマントル層を更に有する請求項３９に記載のゴルフボール。
【請求項４３】
前記イソシアネートは、４，４−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（“ＭＤＩ”）；２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロヘキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）；ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；ナフタレン−１，５，−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；３，３−ジメチル−４，４’―ビフェニル  ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；１，４−ジイソシアネート  ベンジン（“ＰＰＤＩ”）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート；及び２，２，４−又は２，４，−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）；イソフォロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）、１，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）；ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；１，３ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；ポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）；メタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；及びこれらの組み合わせ、からなるグループより選択される請求項３９に記載のゴルフボール。
【請求項４４】
前記イソシアネートはＭＤＩである請求項４３に記載のゴルフボール。
【請求項４５】
コアと；
前記コア上にモールド形成されるカバーであって、前記カバーはポリウレタンを含むポリマーカバー組成から形成され、前記カバー組成は、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で約１５から約８５ｇ／１０分のメルトインデックスを持ち、前記カバーは成形後にイソシアネートの適用による処理されるカバー、
を有するゴルフボール。
【請求項４６】
前記カバー組成の前記ポリウレタンは、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で約２５から約５０ｇ／１０分のメルトインデックスを持つ請求項４５記載のゴルフボール。
【請求項４７】
前記カバーは、前記コア上に設けられた内側カバー層と前記内側カバー層上に設けられた外側カバー層を含み、前記外側カバー層はポリウレタンから形成される請求項４５に記載のゴルフボール。
【請求項４８】
前記外側カバー層は約０．０１０インチから約０．０５０インチの厚さを持つ請求項４５に記載のゴルフボール。
【請求項４９】
前記コアと前記カバーとの間にマントル層が設けられる請求項４に記載のゴルフボール。
【請求項５０】
前記イソシアネートは、４，４−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（“ＭＤＩ”）；２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロヘキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）；ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；ナフタレン−１，５，−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；３，３−ジメチル−４，４’―ビフェニル  ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；１，４−ジイソシアネート  ベンジン（“ＰＰＤＩ”）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート；及び２，２，４−又は２，４，−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）；イソフォロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）、１，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）；ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；１，３ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；ポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）；メタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；及びこれらの組み合わせ、からなるグループより選択される請求項４５に記載のゴルフボール。
【請求項５１】
前記イソシアネートはＭＤＩである請求項４５に記載のゴルフボール。
【請求項５２】
コア材料を供給し；
コア材料によりコアを形成し；
ポリウレタン、ポリウレア、又はそれらの混合物を有し、２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で約１５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つカバー材料を供給し；
前記カバー材料からカバー層をモールド形成し；
前記カバー層にイソシアネートを約３０秒から約１０分の間適用する、
工程を含むゴルフボールを製造する方法。
【請求項５３】
前記イソシアネートは、４，４−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（“ＭＤＩ”）；２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロヘキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）；ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；ナフタレン−１，５，−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；３，３−ジメチル−４，４’―ビフェニル  ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；１，４−ジイソシアネート  ベンジン（“ＰＰＤＩ”）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート；及び２，２，４−又は２，４，−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）；イソフォロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）、１，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）；ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；１，３ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；ポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）；メタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；及びこれらの組み合わせ、からなるグループより選択される請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
イソシアネートはＭＤＩである請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
前記イソシアネートは、浸漬、塗布、浸透、スプレイ、ブラッシング、及びこれらの組み合わせからなるグループより選択される操作によりカバー層に適用される請求項５２に記載のゴルフボール。
【請求項５６】
請求項５２のプロセスにより製造されるゴルフボール。
【請求項５７】
前記カバー材料は、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で２０ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つ請求項５２に記載のゴルフボール。
【請求項５８】
前記カバー材料は、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で２５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つ請求項５２に記載のゴルフボール。
【請求項５９】
前記カバー材料は、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で３０ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つ請求項５２に記載のゴルフボール
【請求項６０】
コア材料を供給し；
コア材料によりコアを形成し；
ポリウレタン、ポリウレア、又はそれらの混合物を有し、２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で約３５から８５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つカバー材料を供給し；
前記カバー材料からカバー層を前記コアの回りにモールド形成し；
前記モールド成形されたカバー層にイソシアネートを適用する、
工程を含むゴルフボールを製造する方法。
【請求項６１】
前記イソシアネートは、４，４−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（“ＭＤＩ”）；２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロヘキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）；ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；ナフタレン−１，５，−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；３，３−ジメチル−４，４’―ビフェニル  ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；１，４−ジイソシアネート  ベンジン（“ＰＰＤＩ”）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート；及び２，２，４−又は２，４，−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）；イソフォロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）、１，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）；ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；１，３ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；ポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）；メタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；及びこれらの組み合わせ、からなるグループより選択される請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
前記イソシアネートはＭＤＩである請求項６０に記載の方法。
【請求項６３】
請求項６０に記載の方法により製造されたゴルフボール。
【請求項６４】
コア材料を供給し；
コア材料によりコアを形成し；
ポリウレタン、ポリウレア、又はそれらの混合物を有し、メルトインデックスが１０％以上増加されたカバー材料を供給し；
前記カバー材料からカバー層を前記コアの回りにモールド形成し；
前記モールド成形されたカバー層にイソシアネートを適用する、
工程を含むゴルフボールを製造する方法。
【請求項６５】
前記コアと前記カバーとの間に一又は複数の中間層を形成するステップを更に有する請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
イソシアネートを適用する前にカバーを加熱するステップを更に有する請求項６４に記載の方法。
【請求項６７】
加熱は約１１０°Ｆから約２５０°Ｆの温度の範囲で行なう請求項６４に記載の方法。
【請求項６８】
前記イソシアネートは、４，４−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（“ＭＤＩ”）；２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロヘキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）；ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；ナフタレン−１，５，−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；３，３−ジメチル−４，４’―ビフェニル  ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；１，４−ジイソシアネート  ベンジン（“ＰＰＤＩ”）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート；及び２，２，４−又は２，４，−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）；イソフォロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）、１，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）；ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；１，３ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；ポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）；メタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；及びこれらの組み合わせ、からなるグループより選択される請求項６４に記載の方法。
【請求項６９】
イソシアネートはＭＤＩである請求項６４に記載の方法。
【請求項７０】
請求項６４に記載の方法により製造されたゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願のクロスリファレンス
本願は２００２年７月２５日に出願した米国仮出願Ｎｏ．６０／３９８，３７６号に基づき優先権主張するものである。
【０００２】
発明の技術分野
本発明は、ゴルフボールに係、好ましくは、反復使用のための改良された耐久性を持つカバー層のようなポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアの組成を持つゴルフボールに関する。
【０００３】
発明の背景技術
伝統的なゴルフボールのカバーは弾性或いは可塑性の材料を持つバラタ又はバラタの混合材から成る。この伝統的なカバーは比較的ソフトで又可撓性を有する。インパクトのときに、このソフトなバラタカバーはクラブの表面に対して押しつけて高いスピンを生み出す。従って、このソフトで可撓性のあるバラタカバーは熟練のゴルファーにスピンをコントロールしてドローやフェード或いはバックスピンを生み出す能力を与え、これにより、グリーンに接触した時にボールが“バイト”、即ち、ぴたりと止まるようにすることができる。さらに、ソフトなバラタカバーは低いハンデキャップのプレーヤーに対してソフトな感触を与える。このようなプレー能力（作用性、感触等）は特にスイングスピードの遅いショートアイアンのプレーで特に重要で、また、比較的上級のプレーヤーによって利用される。
【０００４】
バラタの全ての利点にもかかわらず、バラタカバーのゴルフボールはミスヒットによって簡単に切れたり、或いは損傷が生じる。したがって、バラタ又はバラタを含むカバーの組成で造られたゴルフボールは比較的に寿命が短い。
【０００５】
このマイナスの特性の結果、バラタとその人工的代替物であるトランスポリブタジエン及びトランスポリイソプレンは、アイオノマー樹脂やポリウレタンのような他のカバー材料の選択によって容易に置き換わってきた。
【０００６】
アイオノマー樹脂は鎖間イオン結合を含む重合体である。丈夫で、耐久性があり、また、飛行特性のため、Ｅ．Ｉ．  ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ  によってＳｕｒｌｙｎ（登録商標）の商標で販売されている、或いは、Ｅｘｘｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  によってＥｓｃｏｒ（登録商標）及びｌｏｔｅｋ（登録商標）の商標で販売されているような、種々のアイオノマー樹脂が伝統的なバラタ（トランスイソプレン、天然又は人工）ゴムに替わってゴルフボールのカバーの製造に広く利用されるようになった。既に述べたように、柔らかいバラタカバーは優れたプレイ特性を示すが、反復プレイに要求される耐久性（耐カットや、耐擦り傷、耐久性疲労）において劣る。
【０００７】
アイオノマー樹脂は一般的には、エチレンのようなオレフィンと、アクリル酸、メタクリル酸、又はマレイ酸のような不飽和カルボン酸の金属塩との共重合体である。ナトリウム又は亜鉛のような金属イオンが共重合体の酸グループの一部を中性化し、バラタに勝るゴルフボールカバー材料としての耐久性のような優れた特性を示す熱可塑性エラストマーが得られる。しかしながら、耐久性の増加によって得られる利点は、プレー性にある程度の減少が生じるということによって相殺される。これは、アイオノマー樹脂は非常に耐久性があるが、ゴルフボールカバーの製造に使用される場合、非常に硬くなる傾向にあり、ボールの飛行をコントロールするのに必要なスピンを与えるに要求される柔らかさの程度に欠けるからである。アイオノマー樹脂がバラタより硬いため、アイオノマー樹脂のカバークラブフェースにインパクトしたとき、あまり多くは圧縮されず、したがって、スピンが生まれない。更に、硬く、耐久性の大きいアイオノマー樹脂は、カバーについてよりソフトなバラタに関連して感触特性が劣っている。
【０００８】
結果として、Ｄｕｐｏｎｔ  やＥｘｘｏｎ  から入手できる多くの異なる商業的な種類のアイオノマーが存在し、それらは、  金属陽イオン、分子量、ベース樹脂の組成（例えば、エチレンとメチレン及び／又はアクリル酸グループの相対的含量）及び強化剤のような添加成分などのタイプと量により変化する広い範囲の特性を有し、  硬いアイオノマー樹脂によって得られる改良された耐衝撃性や飛距離だけでなく、従来からのソフトなバラタカバーに関連するプレイ性（例えば、“スピン”、“感触”等）を顕すゴルフボールカバーの組成の開発に多大な研究が続けられており、これらの特性はより上級のプレーヤーによりなお要望されているものである。
【０００９】
更に、ワンピース、ツウピース（ソリッド弾性センター又はコとモールドカバー）、スリーピース（液体又はソリッドセンター、センターの回りの弾性巻糸及びモールドカバー）、及び多層ゴルフボールなどの多くのゴルフボールの構造が優れたプレイ性と耐久性を顕すゴルフボールを製造するために開発されてきた。ボールのコア、マントル、巻き糸、カバー等を形成するために使用される異なる種類の材料がボール全体の性質を劇的に変えた。
更に、一又は複数のアイオノマー樹脂又は他の材料が全体の距離、プレイ性及び耐久性の望ましい特性を持つゴルフボールを製造するために製造されてきた。
【００１０】
例えば、耐久性があり、高いスピンのゴルフボールを製造する試みにおいて、ゴルフ産業は、ハードなアイオノマー樹脂と多くソフトなアイオノマー樹脂とを混合し、これらの混合物をツーピースやスリーピースのゴルフボールに適用した。米国特許第４，８８４，８１４号、第５，１２０，７９１号はハードとソフトのアイオノマー樹脂の混合物を含むカバー組成に向けられているものである。しかしながら、ハード−ソフトアイオノマー混合物により形成されたゴルフボールカバーはハードアイオノマーだけから造られたカバーより、より傷つきやすくなる傾向がある。従って、ハード−ソフトのアイオノマー混合物から造られるゴルフボールのカバーの柔軟性と耐久性の組合わせより優れた柔軟性と耐久性の組合わせを持つゴルフボールを開発することは有益である。
【００１１】
更に、熱硬化性と熱可塑性ポリウレタンが最近ではゴルフボールのカバーの製造のために選択される材料としてよりポピュラーとなってきた。しかしながら、これらのポリウレタンは製造するのに難しく、また時間を費やす。更に、比較的薄いカバー層、例えば、断面厚さが０．０７５インチ以下、は製造するのが困難である。これは、薄いカバーの成形によって達成される望ましい性能、例えば距離の向上、といったものを制限する。更に、これらの材料を使用して製造したゴルフボールはソフトになり、また、傷つきやすくなる傾向がある。
【００１２】
結論として、優れた耐久性、即ち、改良された切り傷、（溝剪断）抵抗を示し、他方においてプレイ性と距離特性を維持又は改善することができる薄いカバー壁構造を持つ熱可塑性ポリウレタンのカバーを持つゴルフボールを製造することが更に望ましいであろう。
【００１３】
本発明の概要
本発明の目的は、反復使用に対して改良された耐久性を有するソフトで、ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアのゴルフボール組成を持つゴルフボールを提供することにある。本発明の他の目的はそのようなゴルフボールの製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の更なる目的は、優れた耐久性を持ち、他方においてボールのプレイ性を維持又は改善した、ソフトで、低い曲げ率の熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレアの外側カバー組成を持つゴルフボールとそれを製造する方法と提供することである。
【００１５】
本発明の更なる目的は、改良されたプレイ性、距離及び耐カット抵抗を持つ、薄い、熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレアの外側カバー層を持つゴルフボールを提供することにある。そして、また、このようなボールの製造方法も含まれる。
【００１６】
更なる目的は、高いメルトインデックスの熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレア（ＴＰＵ）のゴルフボールの外側カバー層のようなゴルフボール要素を製造することにある。好ましくは、カバーは薄い壁（即ち、０．０７５インチ以下、好ましくは０．０４０インチ以下、より好ましくは０．０３０インチ以下、最も好ましくは０．０２５インチ以下）の構造とされる。このような高いメルトインデックスのカバーを製造する方法もまた本発明に含まれる。
【００１７】
更なる他の目的は、高いメルトインデックスを持つ熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレア材料で製造された成形されたゴルフボールの要素を製造することにある。この材料は、２００℃〜２１０℃で、成形前の８．５Ｋｇの加重で、１５ｇ／１０分、好ましくは２０ｇ／１０分以上、より好ましくは２５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つ。モールド成形に続いて、成形された要素は柔らかい、しかも耐久性のあるゴルフボールを製造するため、イソシアネート溶液のような２次表面硬化剤で処理される。
【００１８】
本発明の他の目的は、モールド成形された比較的薄いカバー層をその上に有するコアを持つゴルフボールを製造することである。カバー層は高いメルトインデックスを持つポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレア材料から製造される。この材料のメルトインデックスは、成形前において、２００℃〜２１０℃で、８．５Ｋｇの加重で、１５ｇ／１０分以上、好ましくは２０ｇ／１０分以上、より好ましくは２５ｇ／１０分以上、更に好ましくは３０ｇ／１０分以上、最も好ましくは３５ｇ／１０分以上である。成形に続いてゴルフボールのカバー層はイソシアネート溶液で処理される。出来あがった製品は、優れたプレイ性と耐久特性を顕した。
【００１９】
更なる目的は、薄い、またソフトの外側カバー層を持つマルチピースゴルフボールを製造することである。外側カバー層は高いメルトインデックスを持つポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレア材料でモールド成形される。メルトインデックスは成形前において２００℃〜２１０℃で、８．５Ｋｇの加重で、１５ｇ／１０分以上、好ましくは２０ｇ／１０分以上、より好ましくは２５ｇ／１０分以上、更に好ましくは３０ｇ／１０分以上、最も好ましくは３５ｇ／１０分以上である。モールド成形の後、ゴルフボールのカバーは、カバーの耐久性を増すため、一又は複数のイソシアネートを含むイソシアネート溶液のような、２次硬化剤により有効的な時間の間、処理される。この製造されたマルチピースゴルフボールは優れたプレイ性と耐久性を顕す。
【００２０】
本発明の更なる他の目的は、材料のメルトインデックスが成形に先立ち、少なくとも１０％、最も好ましくは１００％以上に増加する、熱可塑性材料を有するモールド成形されたゴルフボールカバーのようなモールド成形されたゴルフボール要素を製造することにある。熱可塑性材料は、ポリウレタン、ポリウレア、又はそれらの混合物である。このような要素を製造する方法はここに含まれる。
【００２１】
他の目的は、一部は明らかであり、一部は以下に詳細に指摘される」であろう。
【００２２】
この点に関し、本発明は、部分的に、高いメルトインデックスを持つ熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア（ＴＰＵ）材料から造られるゴルフボール要素に向けられている。これとは別に、ゴルフボールの要素は、メルトインデックスが、モールドする前で、約１０％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは５０％以上、最も好ましくは１００％以上増加するポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア材料で造られる。好ましくは、この要素は、ツーピース、スリーピース又はマルチピースゴルフボールの外側カバーである。
【００２３】
他の態様においては、本発明はポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアのゴルフボール要素を製造する方法に向けられており、この方法は、モールド成形前の高いメルトインデックスを持つポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアを得る又は製造するステップを含む。高いメルトインデックスを持つ材料は低いメルトインデックスの熱可塑性材料をより高いメルトインデックスを持つ材料に変換することにより造られる。好ましくは、この材料は、材料の分子量を機械的（例えば、押し出し等）や科学的手段により低くすることにより精製される。しかしながら、材料のメルトインデックスを増加するために、他のメカニズムを使用することができる。製造された高いメルトインデックス材料は、次に、カバーのようなゴルフボール要素にモールド成形される。このようにして製造された要素は、次に、イソシアネート溶液のような２次的硬化剤により処理されて、要素の耐久性が与えられる。本発明は、また、このような方法により製造されたゴルフボール要素に向けられている。
【００２４】
更なる態様において、本発明は高いメルトインデックスを持つ熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア（ＴＰＵ）材料からなる比較的薄い（即ち、０．０７５インチ以下、好ましくは０．０５０インチ以下、より好ましくは０．０４０インチ以下）カバーを持つゴルフボールを製造する方法に向けられる。この方法は、ベース熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアを得るステップと、このベース材料のメルトインデックスを少なくとも１０％（好ましくは２０％以上、より好ましくは５０％以上、最も好ましくは１００％以上）増加させるステップと、このメルトインデックスが増加した熱可塑性ポリウレタン材料を非常に薄いゴルフボールカバーにモールド成形するステップを有している。この非常に薄いカバーは、次に、イソシアネート溶液のような２次的硬化剤により処理される。この処理は、耐久性が改良された比較的ソフトで、非常に薄いカバー層を造る。他の態様においては、本発明はこの方法により製造されるゴルフボールに関連する。
【００２５】
他の更なる態様においては、本発明は、改良された耐久性を持ち、高いメルトインデックスを持つ熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア（ＴＰＵ）を製造する方法に関する。この方法は、ベース熱可塑性ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアを得るステップと、このベース材料のメルトインデックスを少なくとも１０％（最も好ましくは１００％以上）増加させるステップと、このメルトインデックスが増加した熱可塑性材料をゴルフボール要素にモールドド成形するステップと、このゴルフボール要素をイソシアネート溶液のような２次的硬化剤により処理するステップを有する。
【００２６】
更なる態様において、本発明はカバーがその上に配置されたコアを有するゴルフボールを提供する。カバーは、成形前において２００℃〜２１０℃で、８．５Ｋｇの加重で、１５ｇ／１０分以上、好ましくは２０ｇ／１０分以上、より好ましくは２５ｇ〜１５０ｇ／１０分以上である。カバーは、続いて、耐久性を与えるために有効時間だけイソシアネート又はイソシアネート混合剤により処理される。
【００２７】
他の態様において、本発明はコア上にカバーが配置されたコアを持つゴルフボールを手提供する。カバーはポリウレタンを含む重合体カバー組成により形成される。カバー組成はカバーの形成前で２００℃〜２１０℃、８．７ｋｇの負荷で約３５ｇ〜８５ｇ／１０分のメルトインデックスを持つ。モールド成形に続いてカバーはイソシアネート溶液のような２次的硬化剤により処理される。ゴルフボールは、また、コアと外側カバーとの間に一又は複数の中間層を含むことができる。
【００２８】
更なる態様において、本発明はゴルフボールを製造する方法を提供する。この方法は、コア材料を提供し、そのコア材料からコアを形成するステップを有する。カバー材料が、２００℃〜２１０℃において、８．５Ｋｇの加重で、１５ｇ／１０分以上、好ましくは２０ｇ／１０分以上、より好ましくは２５ｇ〜１５０ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つ、ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアを含むカバー材料として与えられる。この方法は、付加的に、コアの周りにカバー材料によりカバーを形成し、カバーをイソシアネート溶液で処理するステップを含む。
【００２９】
他の更なる態様において、本発明はソフトでしかも反復使用に対して耐久性のあるカバーを持つマルチピースゴルフボールを製造する方法を提供する。この方法は、コア材料を提供し、このコア材料によりモールド成形されたコアを形成するステップを有する。この方法は、更に、カバー材料を与えるステップを有し、ここでは、カバー材料は、曲げ率が３０，０００ｐｓｉ以下（プラーク）、好ましくは２０，０００ｐｓｉ以下、より好ましくは１５，０００ｐｓｉ以下で、ショア  Ｄ  が６０以下（プラーク）、好ましくは５５以下、より好ましくは５０以下、最も好ましくは４５以下である。このカバー材料は、モールド前で、２００℃〜２１０℃において、８．５Ｋｇの加重で、１５ｇ／１０分以上、好ましくは２０ｇ／１０分以上、より好ましくは２５ｇ〜１５０ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つ。この方法は、更に、コアの周りにカバー材料でカバー層をモールド成形し、次に、イソシアネート溶液により成形されたカバー層を処理するステップを有する。この態様は、また、この方法により製造されたソフトカバーのマルチピースゴルフボールを含む。
【００３０】
他の更なる態様において、本発明は、マルチピースゴルフボールを製造する方法を提供する。この方法はコア材料を与え、このコア材料によりコアを形成し、低い曲げ率（即ち、３０，０００以下（プラーク）の曲げ率、好ましくは２０，０００以下、より好ましくは１５，０００以下）の、メルトインデックスが供給ベース又はバージン材料から少なくともモールド成形前に１０％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは５０％以上、最も好ましくは１００％以上に増加されて精製又は処理された材料とされたポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアを含むカバー材料を与え、その材料によりカバー層をモールド成形するステップを有する。この方法は、成形されたカバー層に１分から１０分の間、一又は複数のイソシアネート溶液を供給するステップを付加的に含んでいる。
【００３１】
従って、本発明は複数のステップと、一又は複数のこれらの相互に関する関係及び以下の詳細な開示に例示された要素の関係を有する。
【００３２】
図面の簡単な説明
以下は、本発明の目的のために示される図面の簡単な説明であり、本発明の目的を特定するものでなない。
【００３３】
図１は、本発明の実施例のゴルフボール８の断面図で、コア１０、内側層１４及び外側層１６から成るカバー１２を示す。
【００３４】
図２は、コア１０と内側層１４及び外側層１６から成るカバー１２を持つ本発明のゴルフボール８の模式的断面図である。
【００３５】
図３は、本発明の実施例のゴルフボール８の断面図で、内側コア２０と外側コア２２を持つ二重コアと、内側層１４及び外側層１６から成るカバー１２を示す。
好ましい実施例の詳細な説明
本発明は、ソフトで高いメルトインデックスを持つ熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレア材料を有するゴルフボールカバー層のようなモールド成形されたゴルフボール要素に向けられる。好ましくは、ゴルフボール要素は、比較的薄い（即ち、０．０７５インチ以下、好ましくは０．０５０インチ以下、より好ましくは０．０４０インチ以下、さらに好ましくは０．０３０インチ以下、最も好ましくは０．０２５インチ以下）外側カバー層を有する。ゴルフボール要素は、選択的に、イソシアネート溶液のような２次的硬化剤、架橋剤又は処理剤にさらされてモールド成形された最終の要素の特定の性質（耐久性等）を改善する。
【００３６】
これらの線に沿うと、本発明は、ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアのメルトインデックスが高い（即ち、２００℃〜２１０℃で、８．７Ｋｇの負荷において、１５ｇ／１０分以上、好ましくは２０ｇ／１０分以上、より好ましくは２５ｇ／１０分以上）又はモールド成形前に実質的に増加された、熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアゴルフボール要素の製造に関する。例えば、材料のメルトインデックスは、供給された材料又はベース材料から、モールド成形前で少なくとも１０％以上、好ましくは２０％から７２０％、より好ましくは５０％から７２０％、最も好ましくは１００％以上に増加されて精製材料又は処理材料にされる。
【００３７】
材料の増加したメルトインデックスは、機械的、化学的又は電気的のような、２次的処理又は精製ステップで達成される。例えば、メルトインデックスは、押出しのような機械的手段により増加される。このような増加の理論に限定するものではないが、押し出しの後の機械的剪断作用又は化学的変化、あるいはそれらの両方による分子量の減少によりメルトインデックスは増加する。材料の分子量を減少させるための追加的方法もまた用いることができる。例えば、他の材料の分子量を減少させる方法及び／又はメルトインデックスを増加させる方法に、熱、光、放射線、湿度、添加物フロー、可塑剤、延伸剤、潤滑剤、より高いメルトインデックスを持つ材料等の使用又は組込みを含む。材料のメルトインデックスはモールド成形前に所望の範囲の高いメルトインデックスに調整することができる。
【００３８】
更なる実施例においては、ゴルフボールカバーのようなゴルフボール要素は、一又は複数のイソシアネートを含む溶液のような２次的硬化剤又は処理剤により処理され、要素の耐久性を改善する。イソシアネートは、更に、カバー材料を架橋して、柔らかさと感触のようなカバーの望ましい他の特徴を維持しつつ、耐損傷抵抗を与える。イソシアネートを含む溶液が当該分野で既知の方法により外側カバー層に加えられるが、ゴルフボールを又はゴルフボールに、イソシアネート内又はイソシアネートを、浸漬、こすりつけ、浸透、ブラッシング、スプレイすることが好ましい。このイソシアネートをカバー層に加える方法は、以下に更に説明される。
【００３９】
耐擦り傷抵抗を改善するためにカバー層に加えられるイソシアネート溶液は、当技術分野でしられている、脂肪族又は芳香族イソシアネート又はジイソシアネート、或いはそれらの混合物のいずれかとすることができる。使用されるイソシアネート又はジイソシアネートは、約１から約１００重量％、好ましくは約５から約５０重量％、最も好ましくは約１０から約３０重量％の固体含量とされる。もし、固体含有量の調整が必要となったときは、ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアのカバー材料内に歪みを生じないように、イソシアネート溶液を滲入させる適当な溶液を使用してもよい。この溶液の適当なものとしてはケトンとアセテートである。
【００４０】
本発明の好ましい態様において、カバー層は、比較的薄く（即ち、お、０７５インチ以下）、また高いメルトインデックスを持つか、或いはモールド成形前に比較的高いメルトインデックスを示すように調整された熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアにより形成される。これに関連して、材料のメルトインデックスは、モールド成形前、２００℃から２１０℃の温度で、８．７ｋｇの負荷で、２５ｇ／１０分以上である。好ましくは、材料のメルトインデックスは、上記と同じ温度と条件において、３０ｇ／１０分以上、好ましくは３５ｇ／１０分以上、最も好ましくは４０ｇ／１０分以上である。
【００４１】
本発明に従えば、重合体のメルトインデックスが高いほど、流動性がよくなり、注入成形圧力が低くなり、従って、より良好に断面を薄くモールド成形することができる。もし、メルトインデックス値がこの方法で高く調整されない場合は、ある材料では薄壁のカバーの成形ができなく、従って、薄壁カバー成形により得られる性能（主として距離の改善）が制限される。ここで言うメルトインデックス又はメルトフロー値は、ここに参照として組み入れられる、ＡＳＴＭスタンダードＤ１２３８に従って決定される。
【００４２】
既に述べた好ましい熱可塑性ポリウレタン材料はゴルフボールカバー材料として使用するに先立ち、より高いメルトインデックスに調整することができる。ゴルフボールのコアに比較的薄い壁のカバー（即ち、０．０７５インチ以下）をモールド成形できるようにメルトインデックスを高めることが必要である。例えば、Ｂａｙｅｒ  Ｔｅｘｉｎ  （登録商標）ＤＰ７−１０９７（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによると）２００℃、８．７ｋｇで、約７から１２ｇ／１０分である。Ｂａｙｅｒ  より受けたベース材料は、次に、２００℃、８．７ｋｇで、約２５ｇから４５ｇ／１０分のメルトインデックスを示す様に処理される。この材料は、ここで説明されるようなゴルフボールカバーの形成に使用される、白いマスターバッチを含むとき、約３５から８５ｇ／１０分に増加される。
【００４３】
同様に、Ｂａｙｅｒ  Ｔｅｘｉｎ（登録商標）２４５は（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによると）２３０℃、１．２ｋｇで、２０から４０ｇ／１０分のメルトインデックスを持つ。これは、更に、２１０℃、８．７ｋｇで、約２５から４５ｇ／１０分のメルトインデックスを示すように処理又は精製される。更に、この材料のメルトインデックスは、白色のマスターバッチを添加してメルトインデックスが２１０℃、８．７ｋｇで、３５から８５ｇ／１０分となるように調整できる。
【００４４】
すでに述べたように、重合体のメルトインデックスが増加するにつれて、重合体のある物理的特性は減少する。その結果、本発明のより好ましい実施例においては、高いメルトインデックスを持つゴルフボール要素は更にイソシアネート溶液で処理される。モールド成形後のイソシアネート処理をゴルフボールに施すことにより、熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアのカバー材料の物理的特性は、増加するだけでなく、精製しない材料を超えて増加する。この物理的特性の増加はゴルフボールの耐久性、即ち、耐擦り傷やグルーブ切断抵抗を著しく増加させる。
【００４５】
このイソシアネートの後処理は、比較的高いメルトインデックスを持つ熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアを通常の注入モールド成形械や反応注入成形装置で使用して薄い壁、即ち、０．０７５インチ、より好ましくは０．０５０インチ以下、好ましくは０．０４０インチ以下、より好ましくは０．０３０インチ以下、最も好ましくは０．０２５インチ以下の壁をモールド成形することを可能とすると信じられる。この薄い壁が成形されたゴルフボールは、好ましくは、イソシアネート溶液中に１分から１０分（好ましくは１から５分）の間浸漬される；イソシアネートは、ＨＤＩ，ＩＰＤＩ，ＭＤＩ，ＴＤＩタイプ或いは以下に述べるような脂肪族又は芳香族とすることができ、イソシアネート溶液は１０から１００％固形成分の範囲とすることができる。固形を減少させ、イソシアネート溶液を作るために使用する溶媒は、ケトン、アセテート或いはカバーに歪みを与えることなくカバー材料中にイソシアネートを浸透させることを可能とする他の溶媒とすることができる。浸漬した後、ボールは１時間空気乾燥され、次いで、４時間、後硬化される。後硬化の後、ボールはイソプロパノールでカバーから余剰のイソシアネートを除去してクリーンにし、次いで、ボールは通常の方法で最終製品に仕上げられる。好ましくは、使用されるイソシアネートは、ケトン（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからの  Ｍｏｎｄｕｒ（商標）のような）で減少した１５−３０％固形成分のＭＤＩタイプが使用される。最も好ましくは、固形レベルは約１６から２４％（２０±４）である。ＭＤＩは室温で液体状態を保つので有利である。しかしながら、この方法は、ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア材料のタイプ、使用されるイソシアネート、イソシアネート溶液の濃度、使用される溶媒、浸漬時間、又は上述の適用方法に限定されるものではない。
【００４６】
カバーは好ましくはコア上の表面のショア  Ｄ  硬度が少なくとも６０（又は少なくとも約８０ショア  Ｃ）の硬い内側カバー層と、内側カバー上に形成された熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアからなる柔らかい外側カバー層であって、表面のショア  Ｄ  硬度が５５以下、好ましくは５０以下、より好ましくは４５以下の外側カバー層を有するマルチ層カバーであり、ゴルフボールカバーは改良された耐切断抵抗を」持つ。カバーは、選択的に更なる層を持つことができる。このようなゴルフボールにおいて、本発明は、一部において、ソフトな外側カバー層の製造方法に向けられている。
【００４７】
他の態様において、本発明は、コアと、コア上の硬い内側カバー層と、内側カバー層上の柔らかい外側カバー層を有するゴルフボールを提供する。内側カバー層は、湾曲表面のショア  Ｄ  硬度が少なくとも６０（又は少なくとも約８０ショア  Ｃ）であり、アイオノマー、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエステルエラストマー、ポリエステルアミド、メタロシン触媒重合ポリオレフィン、及びそれらの混合物の群から選ばれた少なくとも一つの材料を含む組成により形成される。外側カバー層は、湾曲表面で、ショア  Ｄ  硬度が５５以下、より好ましくは５０以下、最も好ましくは４５以下である。それは、高いメルトインデックスを持つ少なくとも一つの熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレアを含む組成により形成される。ゴルフボールカバーは改良された耐擦り傷抵抗を持つ。
【００４８】
図１−３を参照すると、本発明は、改良されたマルチ層ゴルフボールに関し、特に、ソリッドコア１０上の多層カバー１２を有するゴルフボール８とその製造方法に関する。本発明のゴルフボールは標準の大きさでも拡大されたサイズのもでもよく、また外側カバー層は擦り傷に対する抵抗が改善されている。コアは、図３に示されるように、球形の中心、即ち内側コア２０と、この内側コアを取り囲むコア層２２を有する二重コアのような多数層を有している。更に追加的なコア層を設けることができる。カバー層は、２，３，４，５又はそれ以上のいくつの層でも良いが、少なくとも一つの内側カバー層と一つの外側カバー層を持つ多数層カバーが好ましい。
【００４９】
ゴルフボールのコア１０，即ち二重コア２０，２２はソリッド、液体、又は所望のＣＯＲ、コンプレッション及び硬度を持つ内側のボール（コア又は内側カバー層）を形成することのできる他の材料とすることができる。多層カバー１２は、第１又は内側又はプライ１４と第２又は外側又はプライ１６の二つの層を有している。内側層１４は、アイオノマー、アイオノマー混合物、非アイオノマー、非アイオノマー混合物とすることができる。外側層１６は、好ましくは、内側層より柔らかく、そして、ポリウレタン、ポリウレア、ポリウレタン／ポリウレア混合物、又はポリウレタン／ポリウレアとアイオノマー又は非アイオノマーの混合物とすることができる。
【００５０】
他の実施例においては、内側層１４は硬い、高級酸（即ち、１６重量％酸より大きい）アイオノマー樹脂又は高級酸アイオノマー混合物である。好ましくは、内側層は２以上の異なる金属カチオンで種々の範囲に中性化された高級酸（即ち、１６重量％酸より大きい）アイオノマー樹脂の混合物で構成される。内側カバー層は金属ステアリン酸塩（例えば、亜鉛ステアリン酸塩）又は他の金属脂肪酸塩を含む、或いは含まないようにすることができる。金属ステアリン酸塩又は金属脂肪酸塩の目的は、最終のゴルフボールの全体の性能に影響を与えることなく製造コストを低くすることである。更なる実施例においては、内側層１４は、硬く、低級酸（即ち１６重量％以下の酸）アイオノマー混合物より成る。好ましくは、内側層は、異なるカチオンで種々の範囲に中性化された２以上の低級酸（即ち１６重量％以下の酸）アイオノマー樹脂より成る。内側カバー層は金属ステアリン酸塩（例えば、亜鉛ステアリン酸塩）又は他の金属脂肪酸塩を含む、或いは含まないようにすることができる。
【００５１】
内側の硬い層は、既知の多層カバーボールよりも弾性（即ち、距離の向上）を実質的に増加すると信じられている。柔らかい外側層はかなりの弾性を一方において維持しつつ、所望の“感触”とスピンレートを与える。柔らかい外側層はインパクトの間、カバーをより大きく変形させてクラブフェースとカバーとの間の接触面積を増加させ、これにより、ボールに対してより多くのスピンを与える。その結果、ソフトカバーはボールに距離と耐久性を備え、バラタのような感触とプレイ特性を与える。従って、ゴルフボールの内側と外側カバー層の全体の組合わせは、例えばボールのプレイ性のような多くの点で改善しつつ、優れた弾性（距離の改善）と耐久性（擦り傷抵抗）をもたらす。
【００５２】
硬い内側カバー層と柔らかく、比較的低い係数のポリウレタン、ポリウレア、又はポリウレタン／ポリウレアの外側カバー層は、内側カバー層によって生まれる弾性のため、全体の優れた反発係数（例えば、優れた弾性）を与える。外側カバー層によってもある程度弾性は改善されるが、外側カバー層は、一般的には、特に、ハーフウエッジショットのような高いロフトクラブでの低いスイングスピードにおいてより良好な感触とスピンが生まれる。
【００５３】
ゴルフボールの種々の要素の特定のパラメータは、ゴルフボールを製造する方法と同様に以下により詳細に示される。
【００５４】
内側カバー層
好ましくは、内側カバー層は外側カバー層より硬く、また、通常、１．６８インチのボールでは、０．０１０インチから０．１５０インチ、好ましくは０．０１０インチから０．１００インチ、より好ましくは０．０２０インチから０．０６０インチの厚さ、また、１．７２インチ（又はそれ以上）のボールでは、０．０３０インチから０．１００インチの厚さである。コアと内側層は共に反発係数が０．７８０以上、より好ましくは０．７９０以上で、１．６８インチのボールについては直径が１．４８インチから１．６７インチ、１．７１インチから１．７２インチ（又はそれ以上）のボールに対しては１．５０インチの内側ボールを形成する。内側カバー層はショア  Ｄ  で６５以上（又はショア  Ｃ  で約８０以上）の硬度を持つ。本発明のゴルフボールが６５以上のショア  Ｄ  硬度（又は少なくとも約１００ショア  Ｄ  硬度）を持つと特に有利である。内側カバー層が薄すぎるとショア  Ｄ  硬度を正確に測定することが難しく、場合によっては、ショア  Ｃの方が正確名場合もある。更に、コアがさらに硬いと、測定に影響する場合がある。材料のプラークでショア  Ｃや  ショア  Ｄが測定されると、異なる測定結果となる。内側カバー層の上記特性はＰＧＡコンプレッション１００以下の内側ボールを提供する。内側ボールが９０以下のＰＧＡコンプレッションを持つと、優れたプレイ性をもたらすことがわかっている。
【００５５】
ここに説明される実施例の内側層の組成は、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）としてＥ．Ｌ．  Ｄｕｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙにより開発された、又はＥｓｃｏｒ（登録商標）又はｌｏｔｅｋ（登録商標）としてＥｘｘｏｎにより開発された高級酸アイオノマー、又はそれらの混合物を含む。
【００５６】
本発明の種々の実施例の内側層の組成を形成するのに使用されるのに好適な高級酸アイオノマーは、約２から８の炭素原子を持つオレフィンと３から８の炭素原子を持つ不飽和モノカルボン酸との反応生成物の金属（ナトリウム、亜鉛、マグネシウム等）塩であるイオン共重合体である。好ましくは、このアイオノマー樹脂は、エチレンとエチルアルコール又はエチルアクリル酸又はメタクリル酸の共重合体である。ある条件においては、このアイオノマー樹脂は、より柔らかいテルポリマーを造るため、アクリル酸エステル（例えば、イソ−、又はｎ−ブチルアクリル酸、等）のコモノマーを付加的に含むことができる。コポリマーのカルボン酸グループは金属イオンにより部分的に中性化（例えば、略１０−１００％、好ましくは３０−７０％）される。本発明の内側カバー層の組成に含まれる各高級酸アイオノマー樹脂は約１６重量％以上のカルボン酸、好ましくは約１７重量％から約２５重量％のカルボン酸、より好ましくは約１８．５重量％から約２１．５重量％のカルボン酸を含む。
【００５７】
Ｅｓｃｏｒ（登録商標）又はｌｏｔｅｋ（登録商標）としてＥｘｘｏｎより入手可能な高級酸アイオノマー樹脂は、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）として入手できる高級酸アイオノマー樹脂と幾分類似して。しかしながら、Ｅｓｃｏｒ（登録商標）／ｌｏｔｅｋ（登録商標）アイオノマー樹脂は、ポリ（エチレン−アクリル酸）のナトリウム又は亜鉛の塩であり、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）樹脂はポリ（エチレン−メタクリル酸）の亜鉛、ナトリウム、マグネシウム、等の塩であり、特性に明らかな違いが存在している。
【００５８】
本発明により使用に好適とされる高級酸メタクリル酸ベースのアイオノマーの例としては、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）８２２０及び８２４０（以前より、Ｓｕｒｌｙｎ（ＡＤ−８４２２）として知られていた）、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）９２２０（亜鉛カチオン）、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）ＳＥＰ−５０３−１  （亜鉛カチオン）及び  Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）ＳＥＰ−５０３  ２  （マグネシウムカチオン）がある。Ｄｕｐｏｎｔによれば、これらの全てノアイオノマーは約１８．５から２１．５重量％のメタクリル酸を含む。
【００５９】
本発明により使用に好適とされる高級酸メタクリル酸ベースのアイオノマーの例としては、また、Ｅｘｘｏｎにより、Ｅｘ１００１，１００２，９５９，９６０，９９０，１００３，１００４，９９３，９９４として製造されるＥｓｃｏｒ（登録商標）又はｌｏｔｅｋ（登録商標）の高級酸エチレンアクリル酸アイオノモマーがある。これに関して、Ｅｓｃｏｒ（登録商標）又はｌｏｔｅｋ（登録商標）９５９は、ナトリウムイオンにより中性化されたエチレン−アクリルにより中性化されたエチレン−アクリル酸コポリマーである。Ｅｘｘｏｎによれば、ｌｏｔｅｋ（登録商標）９５９及び９６０はそれぞれがナトリウムと亜鉛により中性化された約３０から約７０％の酸グループを有する、約１９．０から約２１．０重量％のアクリル酸を含んでいる。
【００６０】
更に、本出願人による、マグネシウム、リチウム、カリウム、カルシウム及びニッケルのような種々のタイプの金属カチオンにより、種々の範囲に中性化された多くの高級酸アイオノマーの開発の結果、現在では、いくつかの高級酸アイオノマー及び／又は高級酸アイオノマー混合物がゴルフボールカバーの製造に利用可能である。これらの追加的なカチオンにより中性化された高級酸アイオノマー混合物は、製造過程において生じる相乗作用により、優れた硬さと反発力を示す内側カバー層の組成を造り出す。従って、近時製造される金属カチオンにより中性化された高級酸アイオノマー樹脂は、現在商業的に入手できる低級酸アイオノマーにより製造されるものより実質的に高いＣ．Ｏ．Ｒ．を持つものを造るために混合することができる。
【００６１】
更に、いくつかの金属カチオン中性化高級酸アイオノマー樹脂が、本出願人により、アルファ−オレフィンの高級酸コポリマー及びアルファ、ベータ−不飽和カルボン酸を種々の異なる金属カチオン塩により種々の範囲に中性化することにより製造された。この発見は、ここに参照として組み入れられる米国出願Ｎｏ．０８／４９３，０８９による米国特許第５，６８８，８６９号の主題となっているものである。高級酸コポリマー（即ち、１６重量％以上の酸、好ましくは１７−２５重量％酸、さらに好ましくは約２０重量％の酸）を所望の範囲（例えば、１０％から９０％）にイオン化又は中性化することのできる金属カチオン塩と反応させることにより、多数の金属カチオン中性化高級酸樹脂が得られることがわかった。
【００６２】
ベースコポリマーは１６重量％以上のアルファ、ベータ−不飽和カルボン酸とアルファ−オレフィンにより製造される。選択的に、コポリマーに軟化コモノマーを含ませることができる。通常、アルファ−オレフィンは２から１０の炭素原子を持ち、好ましくはエチレンであり、不飽和カルボン酸は３から１０の炭素を持つカルボン酸である。このような酸の例には、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、カルボキシル酸、クロトン酸、マレイ酸、フマル酸、及びイタコンが含まれるが、アクリル酸が好ましい。
【００６３】
本発明のゴルフボールの内側層に選択的に含ませることのできる軟化コモノマーは、アルキルグループが１から１０の炭素原子を含む脂肪族カルボン酸のビニルエステル、アルキルグループが１から１０の炭素原子を含むビニルエステル、及びアルキルグループが１から１０の炭素原子を含むアルキルアクリル酸又はメタクリル酸からなるグループから選択することができる。好適な軟化コノモノマーは、ビニルアセテート、メチルアクリル酸、ブチルメタクリル酸、等である。
【００６４】
本発明に含まれる高級酸アイオノマーを製造するために使用される好適な多くのコモノマーには、これに限定されるものではないが、エチレン／アクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／イタコニック酸コポリマー、エチレン／マレイ酸コポリマー、エチレンメタクリル酸／ビニルアセテートコポリマー、エチレン／アクリル酸／ビニルアルコールコポリマー、等の高級酸の実施例である。ベースコポリマーは、広範には、１６重量％以上の不飽和カルボン酸、３９から８３重量％のエチレンと０から４０重量％の軟化剤を含んでいる。好ましくは、コポリマーは約２０重量％の不飽和カルボン酸と約８０重量％のエチレンを含む。最も好ましくは、コポリマーは約２０重量％のアクリル酸と残部のエチレンを含む。
【００６５】
これらの線上にある前述の条件を満足する好ましい高級酸ベースのコポリマーの例としては、ミシガンのミッドランドのＴｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから、Ｐｒｉｍａｃｏｒ（登録商標）として指定することにより入手できるエチレン−アクリルコポリマーのシリーズがある。
【００６６】
本発明で使用される金属カチオン塩は高級酸コポリマーのカルボン酸グループを種々の範囲で中性化することのできる金属カチオンを与える金属カチオン塩である。これらには、リチウム、カルシウム、亜鉛、ナトリウム、カリウム、ニッケル、マグネシウム、及びマンガンの酸化又は水酸化塩である。
【００６７】
このようなリチウムイオン源の例としては、水酸化リチウムモノ水和物、水酸化リチウム、酸化リチウム及びモノ酢酸塩がある。カルシウムイオン源としては、水酸化カルシウム、酢酸カルシウム、酢酸リチウム及び酸化カルシウムがある。好適な亜鉛イオン源は、酢酸亜鉛二水和物及び酢酸亜鉛、酸化亜鉛と酢酸の混合物である。ナトリウムイオン源の例としては、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウムがある。カリウムイオン源の例としては、水酸化カリウム、酢酸カリウムがある。好ましいニッケルイオン源としては、酢酸ニッケル、酸化ニッケル及び水酸化ニッケルがある。マグネシウム源としては、酢酸マグネシウム、水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムがある。
【００６８】
金属カチオン中性化高級酸アイオノマーは、高級酸ベースのコポリマーを約２００°Ｆから約５００°Ｆ、好ましくは約２５０°Ｆから約３５０°Ｆの温度のような結晶性融点以上において、約１０ｐｓｉから１０，０００ｐｓｉの圧力で、種々の量の金属カチオン塩と反応させることにより製造される。他の良く知られた混合技術もまた使用できる。新しい金属カチオン中性化高級酸ベースアイオノマー樹脂を製造するために使用される金属カチオン塩の量は、高級酸コポリマーの中の所望のパーセントのカルボン酸グループを中性化するのに十分な金属カチオンを与えることのできる量である。中性化の範囲は、通常、１０％から９０％の範囲である。
【００６９】
多くの種類の金属カチオン中性化高級酸アイオノマー樹脂は上述の方法で得ることができる。これらは、マグネシウム、リチウム、カリウム、カルシウム、及びニッケルカチオンにより種々の範囲に中性化された高級酸アイオノマー樹脂を含む。更に、高級酸エチレン／アクリル酸コポリマーが本発明のベースコポリマーとして使用され、さらにその成分がナトリウム、カリウム、リチウム、亜鉛、マグネシウム、マンガン、カルシウム及びニッケルのようなカチオンにより中正化されるアクリル酸ベース高級酸アイオノマー樹脂を生成する金属カチオン塩により種々の範囲に中性化されるとき、カオンにより中性化されるいくつかのアクリル酸ベース高級酸アイオノマー樹脂が製造される。
【００７０】
同様なカチオン中性化アイオノマー樹脂の低級酸バージョンに比べると、この新しいカチオン中性化高級酸アイオノマー樹脂は優れた硬度と、曲げ係数と弾性係数の特性を示す。これらは、ゴルフボールの製造を含む多くの熱可塑性分野において特に要請される特性である。
【００７１】
多数層ゴルフボールの内側層の成形に使用されるとき、アクリル酸ベース高級酸アイオノマーは、米国特許第４，８８４，８１４，  ４，９１１，４５１号に開示されている低級酸アイオノマーを使用して製造されるボールのようなより柔らかい低級酸アイオノマーでカバーされた有利な特性（例えば、耐久性、クリック、感触等）を維持しつつ、従来より得られるもの以上の範囲の硬さを持つことが判明した。これらの高級酸アイオノマー樹脂を使用することにより、より高いＣ．Ｏ．Ｒ．を持つより硬く、より強固で、したがって、より長い距離を出せる内側カバー層を得ることができる。
【００７２】
更に好ましくは、上述２以上の高級酸アイオノマー、特にナトリウム及び亜鉛の高級酸アイオノマーの混合物が、多数層ゴルフボールのカバー（例えば、内側カバー層又はその内部層）の製造するために処理されるとき、ボールのすぐれた反発係数の値により、低級酸アイオノマー樹脂で製造される従来既知の多数層ゴルフボールより長い飛距離をもたらすことが判明した。
【００７３】
これとは別に、もし内側カバー層が低級酸からなる場合は、本発明の内側カバー層の組成を生成するのに使用される好適な低級酸アイオノマーは、約２から８の炭素原子を持つオレフィンと約３から８の炭素原子を持つ不飽和カルボン酸の反応生成物の金属（ナトリウム、亜鉛、マグネシウム等）塩であるイオン性コポリマーである。好ましくは、このアイオノマー樹脂は、エチレンとアクリル酸又はメタクリル酸のコポリマーである。アル条件では、アクリル酸エステル（例えば、イソ−、又はｎ−アクリル酸ブチル）のような追加的オコモノマーがより柔らかいターポリマーを製造するために含ませることができる。コポリマーのカルボン酸グループは金属イオンにより部分的に（例えば、約１０から１００％、好ましくは３０から７０％）中性化される。本発明の内側カバーの組成に含まれる低級酸アルコールは１６重量％以下のカルボン酸を含む。
【００７４】
内側層の組成は、Ｅ．Ｌ．Ｄｕｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙにより開発され、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）として販売されている、或いはＥｘｘｏｎ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによりＥｓｃｏｒ（登録商標）又はｌｏｔｅｋ（登録商標）として販売されている低級酸アイオノマー、又はそれらの混合物を含む。
【００７５】
Ｅｓｃｏｒ（登録商標）又はｌｏｔｅｋ（登録商標）としてＥｘｘｏｎから入手できる低級酸アイオノマー樹脂は、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）として入手できる低級酸アイオノマー樹脂と幾分類似している。しかしながら、Ｅｓｃｏｒ（登録商標）／ｌｏｔｅｋ（登録商標）ｎｏアイオノマー樹脂は、ポリ（エチレン−アクリル酸）のナトリウム又は亜鉛の塩であり、Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）はポリ（エチレン−メタクリル酸）の亜鉛、ナ
トリウム、マグネシウム、等の塩であり、特性に差異がある。
【００７６】
多層ゴルフボールの内側層の形成に使用される場合には、低級酸アイノマーの混合物はこれまで得られていたものより、コンプレッション及びスピンの範囲を大きくする。更に、好ましくは、２以上の低級酸アイオノマー、特に、ナトリウムと亜鉛アイオノマーの混合物が、多層ゴルフボールのカバー（例えば、ここでは内側カバー層）を形成するめに処理され、その結果、ゴルフボールは既知の多層ゴルフボールより優れたスピンレートとより大きな飛距離を生み出す。このような改良は、特に、ラージサイズ又は大型のボールにおいて顕著である。
【００７７】
内側カバー層の一つの実施例は、高級酸及び低級酸アイオノマー樹脂の混合物が使用される。これらは、上述のアイオノマーが、重量比が１０〜９０から９０〜１０の高級及び低級酸アイオノマー樹脂で組み合わせて使用される。
【００７８】
内側カバー層の他の実施例は、主として、或いは完全に非アイオノマー熱可塑性材料である。好ましい非−アイオノマー材料は、メタロセンで触媒反応されたポリオレフィン又はポリアミド、ポリアミド／アイオノマー混合物、ポリフェニレンエーテル／アイオノマー混合物等を含み、それらは、ショアＤ硬度が少なくとも６０（又は少なくトオショアＣで８０）、曲げ係数が約１５，０００以上、より好ましくは約３０，０００ｐｓｉであり、また、他の硬度及び曲げ係数は上述のアイオノマーの特性と比較し得るものである。他の好適な材料は、これに限るものではないが、熱可塑性又は熱硬化性のポリウレタン、例えば、商標Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）でＤｕｐｏｎｔから市場にでているポリエステルエラストマーのような熱可塑性ブロックポリエステル、例えば、商標Ｐｅｂａｘ（登録商標）でＥｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ  Ｓ．Ａ．から市場に出されているポリエーテルエラストマーのような熱可塑性ブロックポリアミド、２以上の非−アイオノマー熱可塑性エラストマーの混合物、又は１以上のアイオノマーと１以上の非−アイオノマー熱可塑性エラストマーの混合物がある。これらの材料は、上述のアイオノマーと混合して高品質のアイオノマーに対するコストを抑制することができる。
【００７９】
ポリウレタン材料により形成される本発明にしたがうゴルフボールの内側カバー層は、代表的には０から６０重量％、より好ましくは１から３０重量％、最も好ましくは１から２０重量％の充填材料を含む。
【００８０】
その上に内側カバー層を持つコアがパワーと距離を与える多層ゴルフボールを提供する一方、外側カバー層１６は好ましくは内側カバー層より比較的柔らかいものとしている。
この柔らかさは典型的にはバラタ又はバラタが混合したボールに関連する感触とプレイ性の特性を与える。外側カバー層又はプライは、比較的柔らかい、低いモジュラス（約１，０００ｐｓｉから約３０，０００ｐｓｉ、好ましくは約５，０００ｐｓｉから約２０，０００ｐｓｉ）のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア、又は２以上のポリウレタンの混合物、又は１以上のアイオノマー又は１以上の非アイオノマー熱可塑性材料とポリウレタン、好ましくは熱可塑性ポリウレタンとのの混合物からなる。外側カバー層は、０．００５インチ、好ましくは０．０１０から０．０７５インチ、より好ましくは０．０１５インチから０．０５０インチの厚さを持ち、少ない費用で所望のプレイ性を達成している。厚さはディンプルのない領域の平均の厚さによって決められる。外側カバー層１６は６０以下のショアＤ硬度（約９０以下のショアＣ）、より好ましくは５５以下（８５から８８のショアＣ）の硬度を持つ。もし、外側層が薄すぎると、ショアＤ硬度を正確に測定することが難しく、時には外側層としてはショアＣが正確な値を示す。更に、内側層及び／又はコアが外側層より硬いと、測定値に影響がでる。もし、ショアＣ又はショアＤを材料のプラークで測定すると異なる結果となる。
【００８１】
本発明の外側カバー層がコアの上に形成されると、反発係数が少なくとも０．７７０、より好ましくは少なくとも０．７８０，最も好ましくは０．７９０を持つゴルフボールが得られる。ボールの反発係数はコアとカバーの両方の特性に依存する。
【００８２】
好ましい実施例においては、外側カバー層は、ポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア混合物からなる。ポリウレタン／ポリウレアは多くの製品を造るために使用されるポリマーである。それらは、一般に、製造過程において２つの主原料を混合することにより形成される。最も普通に使用されるポリウレタンでは、２つの主原料はポリイソシアネート（例えば、ジヘニルメタン  ジイソシアネート  モノマー（”ＭＤＩ”）及びトルエン  ジイソシアネート（”ＴＤＩ”）及びポリオール（例えば、ポリエステルポリオール又はポリエーテル  ポリオール）である。この分野で周知の種々の連鎖延長剤が通常は使用される。
【００８３】
他の原料と同様に、ポリイソシアネート及びポリオールの種々の範囲の組合せが使用可能である。更に、ポリウレタンのエンドユースの特性は、材料が熱可塑性（架橋された分子構造）か又は熱可塑性（リニア分子構造）かのように、使用されるポリウレタンの種類によってコントロールされる。
【００８４】
架橋は、イソシアネートグループ（−ＮＣＯ）とポリオールのヒドロキシル  エンド−グループ（−ＯＨ）、及び／又はあらかじめ形成されているウレタングループの間で起きる。更に、ポリウレタンのエンドユース特性は反応試薬とプロセスパラメータの種類によりコントロールできる。例えば、重合割合をコントロールするために触媒が使用される。処理方法により、反応速度は非常に早くなったり（ある反応注入成形システム（“ＲＩＭ”）の場合のように）、或いは数時間又はそれ以上の長い時間かかる場合（いくつかのコーティングシステムのように）がある。したがって、多くの種類のポリウレタンが異なるエンドユースに対して好適なものとなる。
【００８５】
ポリウレタンは代表的には熱硬化性又は熱可塑性として分類される。ポリウレタンは、ポリウレタンポリマーがポリアミン又はポリオールのような重合機能硬化剤により架橋されると非可逆的に“セット”される。プレポリマーは代表的にはポリエーテル又はポリエステルから造られる。ジイソシアネート  ポリエーテルはその加水分解性のため好まれる代表的なものである。
【００８６】
熱硬化性ポリウレタンの物理的特性は架橋の程度により実質的にコントロールされる。強固に架橋されたポリウレタンは非常に硬くて強い。架橋の程度が低いと、可撓性と弾性を備える材料となる。熱可塑性ポリウレタンはいくらかは架橋されるが、主として物理的手段による。温度を上げるとモールド成形や押出し成形の間に生じるように、架橋結合が可逆的に破壊される。これに関連して、熱可塑性ポリウレタンは注入成形、及びシートや引き延したフィルムのように押出し成形が可能となる。
【００８７】
本発明に好適なポリウレタン材料はポリイソシアネート、ポリオール、また選択的に１又は複数の連鎖延長剤を反応させて形成される。ポリオール成分は適当なポリエーテル−又はポリエステル−ポリオールを含む。更に、別の実施例においては、ポリオール成分はポリブタジエン  ジオールである。連鎖延長剤は、これらに限定するものではないが、ジオール、トリオール、及びアミンの延長剤を含む。本発明にしたがってポリウレタンを形成するために、いかなる好適なポリイソシアネートも使用できる。ポリイソシアネートは、これらに限定されるものではないが、４，４−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（“ＭＤＩ”）；２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロヘキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）；ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；ナフタレン−１，５，−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；３，３−ジメチル−４，４’―ビフェニル  ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；１，４−ジイソシアネート  ベンジン（“ＰＰＤＩ”）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート；及び２，２，４−又は２，４，−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）を含むジイソシアネートのグループより選択されるのが好ましい。
【００８８】
あまり好ましいものではないが、他のジイソシアネートは、これらに限定されないが、イソフォロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）、１，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）、ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；１，３ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；及びポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）を含む。
【００８９】
本発明に使用できる一つのポリウレタン成分はＴＭＸＤＩ（“ＭＥＴＡ”）脂肪族イソシアネート（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，Ｎ．Ｊ）を組み入れる。メタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）をベースとするポリウレタンは光沢を維持するＵＶ線安定性、熱安定性、及び加水分解安定性を改善する。更に、ＴＭＸＤＩ（“ＭＥＴＡ”）脂肪族イソシアネートは好ましい毒性特性を示した。更に、粘性が低いため、広範なジオール（ポリウレタンに対して）とジアミン（ポリウレアに対して）と共に使用できる。もしＴＭＸＤＩが使用される場合には、必ずというものではないが、代表的には、供給者の提案に従って他の脂肪族イソシアネートの全部又は一部の代替物として追加される。ＴＭＸＤＩの遅い反応性のため、実際的な成型品の取り出し時間を持つように触媒を使用することが有益であるか又は必要となる。硬さ、引っ張り及び引き延し強度は供給者の指示に従って材料を追加して調整することができる。
【００９０】
ゴルフボールのカバーとしての使用に選択されるポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアは、ソフトカバーについては、好ましくはショアＤ硬度が約１０から約６０，より好ましくは約２５から約６０、最も好ましくは約３０から約５５である。ゴルフボールのカバーとしての使用に選択されるポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアは、曲げ率が、好ましくは約１から３１０Ｋｐｓｉ、より好ましくは５から１００Ｋｐｓｉ、ソフトカバー層については最も好ましくは５から２０Ｋｐｓｉ、またハードカバー層については３０から７０Ｋｐｓｉである。従って、これらの材料のカバーは同様な特性を示す。ポリウレタンは光に対する耐久性を持つのが好ましい。
【００９１】
外側カバー層の使用に好適なポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアの限定されない例としては、Ｂａｙｅｒ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＴｅｘｉｎ（登録商標）ポリエステルポリウレタン（Ｔｅｘｉｎ（登録商標）ＤＰ７−１０９７、Ｔｅｘｉｎ（登録商標）２８５及びＴｅｘｉｎ（登録商標）２４５級のような）のようなポリエステルポリウレタンを含む。選択的に、熱可塑性ポリウレタン材料は、ソフトアイオノマー又は他のアイオノマー又は非アイオノマー重合体の充填剤又は添加材料を混合してもよい。例えば、ポリアミドの混合はソフトアイオノマーに適合する。
【００９２】
Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによれば、Ｔｅｘｉｎ（登録商標）ＤＰ７−１０９７は以下の特性を持つ。
【００９３】
【表１】
2005533614.tif 000003
Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによれば、Ｔｅｘｉｎ（登録商標）２４５は以下の特性を持つ。
【００９４】
【表２】
2005533614.tif 000004
Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから供給されたベース熱可塑性ポリウレタンの溶融インデックスは以下の明細に示されるように増加されている。
ＴＰＵ  メルトインデックス（“ＭＩ”）明細
Ａ．ＤＰ７−１０９７
Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから供給された状態：７−１４，２００Ｃ，８．７ｋｇ負荷で測定
“精製”又は押出しされたもの：３０−５０，２００Ｃ，８．７ｋｇ負荷で測定
フロー増加％：１１４％ー−６１４％
Ｂ．Ｔｅｘｉｎ  ２４５
Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから供給された状態：２０−４０，２３０Ｃ，１．２ｋｇ負荷で測定
“精製”又は押出しされたもの：３０−５０，２１０Ｃ，８．７ｋｇ負荷で測定
フロー増加％：略１００％。
【００９５】
通常ＴＰＵ押出し状態
−湿度０．０３％以下の乾燥材料
−Ｌ／Ｄが少なくとも２４：１、圧縮比３：１の単一のスクリュウステージを持つシングルスクリュウ押出し機
−プロセス温度
ホッパー：１８−０−２２０Ｆ
後部：３６０−３９０Ｆ
中部：３６０−４００Ｆ
前部：３６０−４１０Ｆ
アダプター：３６５−４１０Ｆ
ダイ：３７０−４１５Ｆ
メルト：３８５−４６５Ｆ
−クッション−０．１２５“最大．
−背圧―２００ｐｓｉ  最大
−スクリュウ速度−４０−８０ｒｐｍ
−スクリーンパックーオプショナル。
【００９６】
メルトインデックス（“Ｍ．Ｉ．”）を３０−５０の所望の精製明細に高める方法
１．Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから供給された状態の乾燥材料を測定
２．ＤＰ７−１０９７又はＴｅｘｉｎ２４５の双方に適合する所定の条件で測定した通常のＭ．Ｉ．４０を達成するように押出し機の設定を調整する。
３．押出し機の運転中、定期的にチェックして目標Ｍ．Ｉ．４０の値を確保する。
【００９７】
ゴルフボールカバー組成に使用される場合には、参照熱可塑性ポリウレタン材料がマスターバッチ（“ＭＢ”）に混入され、その混合は精製ポリウレタン材料（最終ブレンドで８１％）にホワイトマスターバッチ（最終ブレンド１９％）が以下のように加えられる。
【００９８】
精製ＤＰ７−１０９７（８１％）＋ＭＢ（１９％）＝３５−８５、２００Ｃ，８．７ｋｇ．（ｗ／ｏＭＢ，精製材料のＭ．Ｉ．は３０−５０）
精製Ｔｅｘｉｎ  ２４５（８１％）＋ＭＢ（１９％）＝３５−８５，２１０Ｃ，８．７ｋｇ．（ｗ／ｏＭＢ，精製材料のＭ．Ｉ．は３０−５０）。
【００９９】
上述のように、ＭＢを含む最終混合物のメルトインデックスが部分的にパッケージ添加物により増加する。これらの添加物はメルトインデックスを増加させる可塑剤のような働きをする。マスターバッチ（ＭＢ）の組成は以下のとおりである。
【０１００】
ＴＰＵホワイトマスターバッチ組成（Ｔｅｘｉｎ  ＤＰ７−１０９７）
項目 グラム
ＵＶパケージ                                            ４．０３８
ＡＯパッケージ                                          ３９９．３２
ＴＲＯＮＯＸ  １１０／ＫＥＭＩＲＡ  １１０                １１．９２３
ウルトラ  ブルー  顔料                                    ２００．５２
Ｔｅｘｉｎ  ＤＰ７−１０９７                              ８３．３７６。
【０１０１】
ＴＰＵホワイトマスターバッチ組成（Ｔｅｘｉｎ  ２４５）
項目 グラム
ＵＶパケージ                                        ４．０３８
ＡＯパッケージ                                      ３９９．３２
ＴＲＯＮＯＸ  １１０／ＫＥＭＩＲＡ  １１０          １１．９２３
ウルトラ  ブルー  顔料                              ４０１．０４
Ｔｅｘｉｎ  ２４５                                  ８３．１５９
他の柔らかい、比較的低いモジュラの非アイオノマー熱可塑性ポリウレタンは、非アイオノマー材料が所望の優れたメルトインデックスを示し、また所望のプレイ性能と耐久性を示すのであれば、外側カバー層の形成にも使用することができる。これらには、これに限定するものではないが、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．からのＰｅｌｌｅｔｈａｎｅ（登録商標）熱可塑性ポリウレタンのような熱可塑性ポリウレタンを含む。
【０１０２】
熱可塑性ポリウレタンには、代表的には２種類の材料、脂肪族ポリウレタンと芳香族ポリウレタンがある。：脂肪族材料はポリオールとＨ１２ＭＤＩ又はＨＤＩのような脂肪族イソシアネート及びＭＤＩ又はＴＤＩのような芳香族イソシアネートから造られる。熱可塑性ポリウレタンは、また、ＨＤＩとＴＤＩをアルコール又はポリオールと共に混合するような、脂肪族又は芳香族材料の混合物から製造することもできる。
【０１０３】
一般に、脂肪族熱可塑性ポリウレタンは耐光性、即ち、紫外線の照射により著しく黄変化しない性質を有する。これとは反対に、芳香族熱可塑性ポリウレタンは紫外線の照射により黄変化する傾向がある。芳香族材料の黄変化を阻止する一つの方法は、最終製品のボールの表面に酸化チタンのような顔料を含むコーティングを塗り、紫外線がボールの表面に到達しないようにすることである。他の方法は、外側カバーのクリアコーティングと熱可塑性ポリウレタン材料にＵＶ吸収体と安定剤を添加することである。熱可塑性ポリウレタンとコーキングにＵＶ吸収体と安定剤を添加することにより、芳香族ポリウレタンはゴルフボールの外側カバー層に有効的に使用することができる。このことは、芳香族ポリウレタンが代表的には脂肪族ポリウレタンより耐切傷性にすぐれ、また、芳香族ポリウレタンが脂肪族ポリウレタンより代表的には低コストであるため、利点がある。
【０１０４】
本発明のゴルフボールに使用される他の好適なポリウレタン材料は反応注入成形された（“ＲＩＭ”）ポリウレタンである。ＲＩＭは，高い反応性液体が密閉成形型に注入され、通常、“ピーナツ混合機”のようなインラインの装置において衝突及び／又は機械的混合により混合され、そこでモールド内で一時的に重合させ、均一な一体成形品を形成するような処理方法である。ＲＩＭプロセスは、通常、一又は複数のポリエーテル−又はポリエステル−、又は他の材料の反応成分を、活性水素、及び一又は複数のイソシアネート−を含む成分と、しばしば触媒の存在下において、急速に反応させることを含んでいる。構成成分は成形前には分離されたタンクに貯蔵され、モールドの上流ヘッドにおいて先ず混合され、成形モールドに注入される。液流は所定の重量比に計測され、衝突混合ヘッドに供給され、ここでは、例えば、１，５００から３，０００ｐｓｉの高圧の下で混合される。液流は混合ヘッドの混合チャンバー内で互いに衝突し、混合体は成形モールド内に注入される。液流の一方は代表的には反応のための触媒を含む。成分は混合の後に急速に反応してゲル化し、ポリウレタンポリマーを形成する。ポリウレタン、エポキシ、及び種々の不飽和ポリエステルもＲＩＭによって成形することができる。
【０１０５】
本発明に使用される好適なＲＩＭシステムの限定されない例としては、Ｂａｙｆｌｅｘ（登録商標）エラストマー  ポリウレタンＲＩＭシステム、Ｂａｙｄｕｒ（登録商標）ＧＳ  ソリッド  ポリウレタンＲＩＭシステム、Ｐｒｉｓｍ（登録商標）ソリッドポリウレタンシステム、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐ．（ピッツバーグ、ＰＡ）からの全ての、米国Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ミッドランド、ＭＩ）からのＳｐｅｃｔｒｉｍ（登録商標）モールド可能のポリウレタン及びポリウレアシステムがあり、これらには、Ｓｐｅｃｔｒｉｍ（登録商標）ＭＭ３７３−Ａ（イソシアネート）及び３７３−Ｂ（ポリオール）及びＢＡＳＡ（パルシパニー、ＮＪ）からのＥｌａｓｔｏｌｉｔ（登録商標）ＳＲシステムを含んでいる。好ましい、ＲＩＭシステムは、増量され、または未増量のＢａｙｆｌｅｘ（登録商標）ＭＰ−５０００及びＢａｙｆｌｅｘ（登録商標）１１０−５０を含む。更なる好ましい例には、リサイクル用ポリウレタン及びポリウレア用に処理されて形成されたポリオール、ポリアミン、及びイソシアネートがある。更に、これらの種々のシステムはジオール剤中のブタジエン成分を組み込むことにより改変することもできる。
【０１０６】
他の実施例は、少なくとも一つの内側カバー層及び／又は外側カバー層がファーストケミカル反応で製造された成分を有するゴルフボールである。この成分は、ポリウレタン、ポリウレア、ポリウレタンアイオノマー、エポキシ、及び不飽和ポリエステルのグループから選択される少なくとも一つの材料を有し、好ましくはポリウレタンを有する。本発明の特に好ましい形態は、ポリウレタンのカバーを持つゴルフボールである。
【０１０７】
ポリオール成分は、代表的には、安定剤、流動改変剤、触媒、燃焼改変剤、ブローエージェント、増量剤、顔料、光学的光沢剤、及びカバーの物理的特性を改良するための解離剤のような添加剤を含む。リサイクルポリウレタンより得られるポリウレタン／ポリウレアの構成分子がポリオール成分に加えることができる。
【０１０８】
ポリウレタン材料から形成される本発明によるゴルフボールの外側カバーは約０から２０重量％、好ましくは１から１０重量％、最も好ましくは１から５重量％の増量剤を含む。
【０１０９】
更に、他の実施例においては、内側及び／又は外側カバー層のいずれも、１００ｗｔ％のソフトで、低分子量の非−アイオノマー熱可塑性又は熱硬化性材料を含むことができる。非−アイオノマー材料は、高級酸アイオノマー樹脂成分によって得られる優れた飛距離の特性に悪い影響を与えることなく、且つ、プレイ性と耐久性が得られる限り適している。これらには、これに限定されるものではないが、スチレン−ブタジエン−スチレン  ブロックコポリマー、Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏ．からのＫｒａｔｏｎ（登録商標）材料のようなスチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）ブロックコポリマー、及び機能化されたＳＥＢＳ；メタロシン触媒によるポリオレフィン；スポルディングの米国特許第５，９８６，５４５号、第５，０９８，１０５号、及び第５，１８７，０１３号にあるようなアイオノマー／ゴム混合物；シリコン；及びＤｕｐｏｎｔからのＨｙｔｒｅｌ（登録商標）ポリエステル  エラストマー及びＥｌｆ  Ａｔｏｃｈｅｍ  Ｓ．ＡからのＰｅｂａｘ（登録商標）が含まれる。内側／外側カバー層に好ましい非アイオノマーにはポリウレタンが含まれる。
【０１１０】
本発明の内側及び外側カバー層には、ボールのプレイ性の性質を損なわない限り追加材料を添加することができる。このような材料には、染料（例えば、Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ，Ｃｌａｒｋ，  ａｎｄ  Ｄａｎｉｅｌｓ  ｏｆ  Ｓｏｕｔｈ  Ｐｌａｉｎｓｆｉｅｌｄ，ニュージャージー、により販売されるＵｌｔｒａｍａｒｉｎｅ  Ｂｌｕｅ（商標））（米国特許第４，６７９，７９５ｕ号参照）；  酸化チタニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム及び硫酸亜鉛のような顔料；ＵＶ吸収材；酸化防止剤；帯電防止剤；及び安定剤が含まれる。更に、本発明のカバー組成には、また、米国特許第５，３１２，８５７号及び第５，３０６，７６０号に記載されるような柔軟剤を含むことができ、これらには、可塑剤、ステアリン酸金属、プロセス酸等、また、本発明のゴルフボールカバーにより得られる所望の特性が損なわれない限り、グラスファイバーや無機繊維などの強化材を含むようにすることもできる。
【０１１１】
好ましい実施例においては、カバー層は、更に、外側カバー層の耐切り傷性能を高めるため、一又は複数のイソシアネートを含ませることができる。このイソシアネートは、更にカバー材料を架橋させ、柔軟性と感触のような他のカバーの所望される性能を維持しつつ更なる耐切り傷性能を高める。このイソシアネートは当該技術分野でよく知られた適宜の方法により外側カバー層に追加されるが、その方法として、イソシアネートを又はイソシアネートとゴルフボールに又はゴルフボールを浸漬、塗布、浸透、ブラッシング又はスプレイすることが好ましい。イソシアネート又はその混合物をカバー層に加えることについては以下に詳しく述べる。
【０１１２】
耐切り傷性向上のためにカバー層に添加されるイソシアネートは、当技術分野で周知の脂肪族又は芳香族イソシアネート又はジイソシアネート、あるいはその混合物である。好適なイソシアネートの例は、これらに限定されるものではないが、４，４’−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（”ＭＤＩ”）；  ２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；  ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；  メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロへキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）  ；  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；  ナフタレン−１，５−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；  ３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；  １，４−ジイソシアネート  ベンゼン（“ＰＰＤＩ”）；  フェニレン−１，４−ジイソシアネート；又は２，４，４−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）である。あまり好ましいものではないが他のジイソシアネートとして、これに限定されるものではないが、イソホロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）；  １，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）；  ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；  ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；  リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；  １，３−ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；  ポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）；及びメタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（“ＴＭＸＤＩ”）がある。好ましくは、ジイソシアネートは、ＭＤＩである。用語“イソシアネート”はここではこれらの全ての化合物と他のイソシアネートを含むものである。
【０１１３】
一般的に上述したように、使用されるイソシアネート又はジイソシアネートは、約１から約１００重量％の範囲、好ましくは約５から約５０重量％、最も好ましくは約１０から約３０重量％の範囲で固体含有量を持つ。固体の含有量を調整する必要があるときは、イソシアネートのポリウレタンカバー材料への浸透を歪みを生じさせないで可能にする適当な溶媒（ケトン及びアセテートのような）を使用することができる。
【０１１４】
更に好ましくは、使用されるイソシアネートは、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  により製造されるＭｏｎｄｕｒ  ＭＬ（商標）である。
【０１１５】
Ｂａｙｅｒによれば、Ｍｏｎｄｕｒ  ＭＬ（商標）は、２，４アイソマーを高い割合で含むジフェニル  メタン  ジイソシアネート（ＭＤＩ）の異性体である。特に、ＭＬ（商標）は以下の明細と特性を持つと報告されている。
【０１１６】
Ａ．製品明細書
分析、ｗｔ．  ％・・        ９９．５  最小
２，４’  異性体含有量、％・・５０−６０
ＨＣｌによる酸性度、ｐｐｍ・３０  最大
ダイマー・％・・・      ０．３
Ｂ．代表的特性
外見・・・・・透明から明るい黄、液体  
２５℃における比重  ・・・１．１９
等価重量        １２５
氷点・・・５９°Ｆ−６８°Ｆ（１５−２０℃）
ＮＣＯ  含量・％・・・３３．４−３３．６
引火点（セタフラッシュ）・・・・３８８°Ｆ
２５℃における粘性・ｍ＊Ｐａ・・１０
等価重量・ｗｔ．，  供給時の平均・・・１２５
２５℃における１ガロン当たりの重量、ｌｂ・・・９．９
＊  これらの項目は、一般的な情報としてのみ提供されたものである。これらは、概略的数値であって製品の明細の一部のものではないと考えられる。
【０１１７】
コア
本発明のゴルフボールのコアは、代表的には、約０．７５０以上、より好ましくは０．７７０以上に反発係数を持ち、約９０以下、より好ましくは７０以下のＰＧＡコンプレッションを有する。更に、ある適用例では、コアに約０．７８０から０．７９０の反発係数を与えることが望ましい。本発明のゴルフボールに使用されるコアは好ましくはソリッドである。ここで使用される用語“ソリッドコア”は、ワンピースのコアのみでなく、中央のコアの上で、カバーの下にある分離された固体の層を持つコアの意味でも使用される。コアは、２５−４０グラム、好ましくは３０−４０グラムの重量を持つ。本発明のゴルフボールがソリッドコアを有するとき、このコアは、ｃｉｓ含量の高いポリブタジエンと、亜鉛モノ−又はジアクリレート又はメタクリレートのような、α，β，エチレン結合不飽和カルボン酸の金属塩を含む、未硬化のあるいは軽度に硬化されたエラストマー組成のスラグを圧縮成形により成形することができる。高い反発係数及び／又は硬度を増すために、製造業者は酸化亜鉛のような金属を少量だけ含ませることができる。更に、所望の係数を達成するために必要となる以上の大量の酸化金属を、最終製品のボールの重量がＵ．Ｓ．Ｇ．Ａ．の上限の１．６２０オンスに近づけるために含ませることができる。コア組成として使用される他の材料には、限定されるものではないが、適合するゴム又はアイオノマー及び、ステアリン酸のような低分子重量の脂肪酸を含む。加熱、加圧されるとき、硬化あるいは架橋反応が起きるように、過酸化物のようなフリーラジカル開始剤触媒がコア成分に予め混合される。
【０１１８】
糸巻きボールのコアは、液体、ソリッド、ゲル又は多重コアを有する。糸巻きコアは、代表的には、ソリッド、液体、ゲル又はガス封入センターに、自然又は人工ゴム、又はポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド等の糸を巻き付けてゴム糸層を形成し、それを一又は複数のマントル又はカバー層で覆うことにより得ることができる。更に、カバー層を施す前に、糸巻きコアは、更に処理されるか、或いは接着剤層、保護層、又はカバー層を施すとき及び最終的にゴルフボールとして使用するときに糸巻きコアの結合性を向上させるための他の材料を更に施すことができる。
【０１１９】
ゴルフボールの製造方法
本発明によるゴルフボールの製造においては、内側カバー層、好ましくは硬い内側カバー層が、コア（好ましくはソリッドコア）の周りにモールド成形（例えば、注入成形又は加圧成型）される。比較的柔らかい外側カバー層が内側カバー層の上にモールド成形（例えば、注入成形又は反応注入成形）される。
【０１２０】
多重層ボールのソリッドコアは約１．０インチから２．０インチの範囲のコアとすることが可能であるが、直径が約１．２から１．６インチである。通常のソリッドコアは、代表的には、高いｃｉｓ含量のポリブタジエンと亜鉛モノ−又はジアクリレート又はメタクリレートのような、α，β，エチレン結合不飽和カルボン酸の金属塩を含む、未硬化のあるいは軽度に硬化されたエラストマー組成のスラグ又はリボンを圧縮成形又は注入成形するこのより成形される。より高いコアの反発係数を得るため、製造者は、酸化亜鉛のような少量の酸化金属のような充填剤を含ませてもよい。更に、所望の係数を得るのに必要な量より多い多量の酸化金属を通常のコアに含ませることにより、コアの重量を増加させてＵ．Ｓ．Ｐ．Ｇ．Ａ．の１．６２０オンスの重量の上限に近づくようにしばしばなされる。他の材料が、適合するゴムやアイオノマー、及びステアリン酸のような低分子脂肪酸を含むコア組成に使用されてもよい。加熱及び加圧時に複雑な硬化架橋反応が起きるように、過酸化物のようなフリーラジカル開始剤がコアに予め混合される。
【０１２１】
ある実施例においては、コア上に形成される内側カバー層は約厚さが約０．０１０インチから約０．１５０インチ、より好ましくは約０．０２０インチから約０．１０インチ、最も好ましくは約０．０２０インチから約０．１０インチである。コアと内側カバー層を含む内側ボールは好ましくは直径が１．２５インチから１．６４インチの範囲である。外側カバー層は、厚さが０．００５インチから０．０７５インチ、好ましくは０．０１０インチから０．０５０インチ、より好ましくは０．０１０インチから０．０４０インチ、最も好ましくは０．０１０インチから０．０３０インチである。コア、内側カバー及び外側カバーは共に結合されて、直径が１．６８０インチ以上、米国ゴルフ協会の規則により許容される最小の直径と、１．６２オンス以上の重量をもつゴルフボールを形成する。
【０１２２】
本発明の特に好ましい実施例においては、ゴルフボールは、６５％以上、好ましくは７５％以上、より好ましくは８５％以上のディンプル占有面積を持つ。本発明の好ましい実施例においては、３００以上、より好ましくは約３００から約５００のディンプルを持つ。
【０１２３】
ポリウレタン／ポリウレアにより形成されたカバー層がゴルフボール上に成形された後、イソシアネートがカバーに加えられる。このイソシアネートは、好ましくは、ゴルフボールに又はゴルフボールをイソシアネート溶液に約１から１０分、より好ましくは１から５分、浸漬、浸透又はスプレイにより加えられる。もしゴルフボールが長く処理されると、カバーは膨張して、多分はがれてしまう。イソシアネート溶液は所望のイソシアネート溶液又はジイソシアネートでもよく、固体の含有量は好ましくは１から１００重量％、好ましくは５から５０重量％、より好ましくは１５から３０重量％、最も好ましくは１６から２４重量％である。ゴルフボールは好ましくは、必ずしも加熱は必要ではないが、イソシアネートがカバー内に浸透することを容易にするために１１０°Ｆから１２０°Ｆのような温度に加熱される。本発明のゴルフボールが、適宜の量と時間、イソシアネート内で浸漬された後、ボールは約３０分から２４時間の間、より好ましくは１から２時間、最も好ましくは１時間、空気乾燥される。ゴルフボールは、次に、約１５０°Ｆから２５０°Ｆ、好ましくは約１７５°Ｆで、約２から２４時間、より好ましくは約４時間、後硬化され、架橋を促進させる。後硬化の後、ゴルフボールは、必要であれば、アルコールのような適当なクリーナーを使用して清浄される。好適なアルコールの例はイソプロパノールであるが、カバー材料と反応したり損傷を与えるものでなければ、他の適当なアルコールを使用してもよい。カバーにイソシアネートを施した後、ボールは所定の仕上げが施される。
【０１２４】
好ましい実施例においては、ゴルフボールは、代表的には、必要に応じて、耐久性、耐摩耗性、非黄色化のある仕上げコート又はコートでコートされる。仕上げコート又はコートは、ゴルフボールの光沢を増すために、いくらかの光学的光沢剤が添加される。好ましい実施例においては、約０．００１から約１０％の光学的光沢剤が一又は複数の仕上げコーティングに添加される。好ましい仕上げコーティングは当該分野では既知のウレタンベースの溶液である。
【０１２５】
本発明のゴルフボールはモールド成形法により造られるが、これには、これに限るものではないが、ゴルフボールの技術分野において現在よく知られているものが含まれる。例えば、ゴルフボールは、糸巻き又はソリッドコアの周りに新しいカバー組成を注入成形又は加圧成形して代表的には約１．５０から１．６７インチの直径を持つ内側ボールを製造することにより製造される。続いて、外側層が内側層の上にモールド成形され、直径が約１．６８０インチ以上のゴルフボールが造られる。本発明においては、ソリッドコア又は糸巻きコアのいずれもが使用できるが、低コストと優れた性能の結果として、ソリッド成形のコアが糸巻きコアより好ましい。ボールの最小の直径と最大の重量の規格は米国ゴルフ協会（Ｕ．Ｓ．Ｇ．Ａ）により制定されている。
【０１２６】
加圧成形においては、内側カバー成分はスムーズな表面を持つ半球状のシェルの中に約３８０°Ｆから約４５０°Ｆの温度で、注入成形により成形され、次いで所望の内側カバー層の厚みを持つモールド型内でコアの周りに置かれ、そして２００°Ｆから３００°Ｆで、２から１０分間、加圧成形が施され、続いて５０°Ｆから７０°Ｆで２から７分間冷却し、シェルを溶融して単一の中間ボールを形成する。更に、この中間ボールは注入成形により製造することができ、そこでは、内側カバー層が中間ボール成形モールドの中央に配置されたコアの周りに直接内側カバー層が５０°Ｆから約１００°Ｆの温度で所定時間注入される。続いて、外側カバー層がコアと内側層の周りに同様な成形法により成形され、直径１．６８０インチ以上のディンプルのついたゴルフボールが形成される。内側カバー層と外側カバー層の接着を改善するため、接着促進材が使用されてもよい。表面研磨材、コロナ処理、等のようないくつかの接着促進材は当技術分野では周知である。好ましい接着促進材は、シアン又は他のシリコン化合物のような化学的接着促進材であり、好ましくは、Ｎ−（２−アミノエチル３−アミノプロピルトリメトキシレンである。中間ゴルフボール（コア及び内側カバー層）は化学物質に浸漬あるいは化学物質を塗布され、次いで、外側カバー層が処理された内側カバー層の上に形成される。
【０１２７】
モールド成形の後、製造されたゴルフボールは、米国特許第４，９１１，４５１号に記載されるような、バフ研磨、塗装又はマーキングなどの更なる処理ステップが施される。
【０１２８】
硬い内側層と比較的柔らかく、イソシアネートを付加的に持つ低い曲げ係数を持つ外側層から製造されたゴルフボールは従来の柔らかいバラタ又はバラタ様のカバーが持つ感触とスピン特性を同時に与えつつ、所望の反発係数と耐久性を持つゴルフボールを提供する。
【０１２９】
更に、内側及び外側のいずれかのカバー層にポリウレタンを持つ本発明のゴルフボールは既に述べたように、反応注入成形法（ＲＩＭ）により製造することができる。
【０１３０】
ＲＩＭにより製造されるゴルフボール、特にカバー層は、好ましくは、ここに参照として組み入れられる１９９８年３月１８日に出願の出願番号Ｎｏ．０９／０４０，７９８に記載されている。
【０１３１】
本発明に従うゴルフボールは通常の２成分スプレイコーティングを使用してコーティングされ、又は、例えば、イン−モールドコーティング法を使用してＲＩＭプロセスの期間中にコーティングされる。
【０１３２】
本発明は、熱可塑性ポリウレタンカバーの耐切傷性を向上させるための広範な戦略と技術を含むものである。例えば、種々の添加物がカバー組成に組み入れられ、及び／或いは
ゴルフボールの製造の後の後処理が施される。このような添加物には、これらに限定されるものではないが、イソシアネート、キャップドイソシアネート、過酸化物、シラン、シロキサン、不飽和モノマー及びオリゴマー、飽和モノマー及びオリゴマー、シリコン、ＴＰＵ／シリコン、コポリマー、照射、カルボキシル化されたモノマー及びオリゴマー又は他の機能化モノマー又はオリゴマー、強化材、非強化材のような充填材、処理済又は非処理の、他の材料及び／又はポリマー（芳香族又は脂肪族）を伴う異なるＴＰＵ、及びＺｙｌｏｎ（商標）架橋添加剤がある。
【０１３３】
本発明は特定の原料は重量で示される以下の実施例により更に詳細に示される。
【０１３４】
実施例１
熱可塑性ポリウレタンカバーを持つゴルフボールが製造された。このゴルフボールは二重のコアと、高流動性アイオノマーの内側カバー層、熱可塑性ポリウレタン外側カバー層により造られる。カバー層の組成は下記の表に示される。ゴルフボールは１１０°Ｆから１２０°Ｆに加熱され、下記に示すイソシアネートの異なる濃度の溶液に浸漬される。ボールは２又は５分間浸漬される。浸漬の後、ボールは約１時間、空気乾燥され、続いて１８０°Ｆで約１６時間、オーブンの中に置かれる。オーブンから取り出した後、いくらかの残流物が見られた。各グループから３個のボールイソプロパノールで洗浄され、ぼろで乾燥された。全てのボールは通常のクリア下塗とトップコートで仕上げられた。ボールは、次に、耐切傷性についてテストされた。結果は、以下の表６に示される。イソシアネートに浸漬されない数個のボールもテストされ、その結果は下記の表６に示されている。
【０１３５】
耐切傷性のテストは下記の方法で行われた。テストされるボールは下塗りとトップコートが施されていた。鋭利な溝のついたサンドウエッジ（ロフト５６度）がスイングマシンに取付けられた。使用されるクラブのスイング速度は６０ｍｐｒである。各打撃の後、クラブフェースをナイロン剛毛ブラシを使用してきれいにブラシされる。各ボールにつて最低３個がテストされた。各ボールは異なる３箇所でオーバーラップしないように３回打撃された。クラブフェースの詳細は臨界的であり、以下のとおりである。
【０１３６】
溝幅−０．０２５インチ（ミルカッターで切削され、溝には鋭いエッジを残し、切削後はサンドブラシや後仕上げは施さない）；
溝の深さ−０．０１６インチ；
溝の間隔（一つ野溝のエッジから最も近い隣接するエッジまで）−０．１０５インチ
下記の表に従って、各打撃にについて、最も悪い二つの欠陥に対して１ポイントの値が割り当てられる。
ポイント値 シアー欠陥
０                                      欠陥が視認されず
０．５                                  ライン
１                                      リフト
２                                      悪いリフト
２                                      微少な（又はペイント）ヘア
３                                      悪いヘア
３                                      シアー（もしランド領域が“ハードカバー”
（６５ショア  Ｄ＋）上で除去されたとき、
これを限度にランク
６（最大値）                            悪いシアー（ディンプルが完全に除去され、
欠陥としてのみランク
例―シアー、微少ヘア、悪いリフト及びラインを持つ打撃は５としてランクされる（シアに対して３ポイント、微少ヘアに対して２ポイント）
注：打撃当たりの最大値は６である。
【０１３７】
全ての打撃が終了したとき、平均ポイント値を決定する。平均ポイント値は、即ち、ランクは下記のチャートに従って相関される。
ランク 平均ポイント値
最良                        ０．０−１．０
優良                        １．１−２．０
良                          ２．１−３．０
可                          ３．１−４．０
境界                        ４．１−５．０
不可                        ５．１−６．０
【０１３８】
【表３】
2005533614.tif 000005
【０１３９】
【表４】
2005533614.tif 000006
【０１４０】
【表５】
2005533614.tif 000007
結果に示されるように、ＭＤＩ溶液に浸漬され、イソプロパノールで線上されたゴルフボールは全体として切傷ランクが最も良い。これらのグループにおいては、２５％固体ＭＤＩに浸漬されたゴルフボールが最も良好であった。全てのグループのゴルフボールは浸漬されない調整ゴルフボールより良好な切傷結果を有していた。
【０１４１】
浸漬の手順は処理時間をより短縮し、より効率的にするため更に改善された。本発明は、１８０°Ｆで１６時間の代わりに１７５°Ｆでたったの４時間でオーブンによる乾燥ができ、また、最終の切傷結果に悪影響を及ぼすこと無しにイソプロパノールの洗浄を省略することができた。
【０１４２】
実施例２
精製されない、又は後−処理（イソシアネート浸漬）を伴わない処理を施した材料
一連のゴルフボールはベース材料、即ち、精製されない（又は処理されない）材料で製造された。これにより得られるボールの構造と特性の性質は下記に示す。
【０１４３】
【表６】
2005533614.tif 000008
【０１４４】
【表７】
2005533614.tif 000009
この結果は、本発明のボール（２次イソシアネート処理を行わない）は、伝統的なアイオノマー又はアイオノマー混合物のカバーに比較して、良くはないにしても、同様な耐切傷と耐カット性能を有する。更に、この結果はＴＰＵカバーを持つゴルフボールのサンプル、Ｇ，Ｈ，Ｋ及びＬだけは、２次的硬化を伴わないで、キャスト熱硬化性のポリウレタンカバー（Ｔｉｔｌｅｉｓｔ（登録商標）ＰｒｏＶ１）で測定したものより僅かに切傷性とカット性において劣るだけである。従って、ある場合には、２次的硬化剤（イソシアネートのような）を加えることが耐久性を更に増すために望ましい。
【０１４５】
以上の記載は、現在においては、本発明の好ましい実施例と考えられる。しかしながら、当業者に明らかな種々の変更、改良は本発明から離れることなく実施できることは理解されることである。従って、以上の記載は、均等の態様を含む本発明の精神と範囲内に属するこのような変更と改良の全てをカバーすることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の実施例のゴルフボール８の断面図で、コア１０、内側層１４及び外側層１６から成るカバー１２を示す。
【図２】コア１０と内側層１４及び外側層１６から成るカバー１２を持つ本発明のゴルフボール８の模式的断面図である。
【図３】本発明の実施例のゴルフボール８の断面図で、内側コア２０と外側コア２２を持つ二重コアと、内側層１４及び外側層１６から成るカバー１２を示す。
【図１】
2005533614.tif 000010
【図２】
2005533614.tif 000011
【図３】
2005533614.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月16日(2005.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとカバーを有し、カバーは、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で１５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレア成分を有する熱可塑性の材料からモールド成形され、前記カバーは成形後にイソシアネートを有する２次硬化剤により処理されるゴルフボール。
【請求項２】
前記材料のメルトインデックスが、成形前で２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で１５ｇ／１０分以上である請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項３】
曲げ係数が３０，０００ｐｓｉ以下のモールド成形された熱可塑性のポリウレタン、ポリウレア又はポリウレタン／ポリウレアの材料を有し、成形前に１０％以上前記材料のメルトインデックスが増加され、前記モールド成形された熱可塑性材料が２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で１５ｇ／１０分以上のメルトインデは成形後にイソシアネートを有する２次硬化剤により処理されるゲームボール要素。
【請求項４】
モールド成形された要素の厚みが０．０７５インチ以下である請求項３に記載のゲームボール要素。
【請求項５】
前記要素のショアＤ硬度が６０以下である請求項３に記載のゲームボール要素。
【請求項６】
コア材料を供給し；
コア材料によりコアを形成し；
ポリウレタン、ポリウレア、又はそれらの混合物を有し、２００℃から２１０℃の温度、８．７ｋｇ負荷で約１５ｇ／１０分以上のメルトインデックスを持つカバー材料を供給し；
前記カバー材料からカバー層をモールド形成し；
前記カバー層にイソシアネートを約３０秒から約１０分の間適用する、
工程を含むゴルフボールを製造する方法。
【請求項７】
コア材料を供給し；
コア材料によりコアを形成し；
ポリウレタン、ポリウレア、又はそれらの混合物を有し、メルトインデックスが１０％以上増加されたカバー材料を供給し；
前記カバー材料からカバー層を前記コアの回りにモールド形成し；
前記モールド成形されたカバー層にイソシアネートを適用する、
工程を含むゴルフボールを製造する方法。
【請求項８】
前記コアと前記カバーとの間に一又は複数の中間層を形成するステップを更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
イソシアネートを適用する前にカバーを加熱するステップを更に有する請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
加熱は約１１０°Ｆから約２５０°Ｆの温度の範囲で行なう請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記イソシアネートは、４，４−ジフェニルメタン  ジイソシアネート（“ＭＤＩ”）；２，４−トルエン  ジイソシアネート（“ＴＤＩ”）；ｍ−キシレン  ジイソシアネート（“ＸＤＩ”）；メチレン  ｂｉｓ−（４−シクロヘキシル  イソシアネート）（“ＨＭＤＩ”）；ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＨＤＩ”）；ナフタレン−１，５，−ジイソシアネート（“ＮＤＩ”）；３，３−ジメチル−４，４’―ビフェニル  ジイソシアネート（“ＴＯＤＩ”）；１，４−ジイソシアネート  ベンジン（“ＰＰＤＩ”）、フェニレン−１，４−ジイソシアネート；及び２，２，４−又は２，４，−トリメチル  ヘキサメチレン  ジイソシアネート（“ＴＭＤＩ”）；イソフォロン  ジイソシアネート（“ＩＰＤＩ”）、１，４−シクロヘキシル  ジイソシアネート（“ＣＨＤＩ”）；ジフェニルエーテル−４，４’−ジイソシアネート；ｐ，ｐ’−ジフェニル  ジイソシアネート；リシン  ジイソシアネート（“ＬＤＩ”）；１，３ｂｉｓ  （イソシアネート  メチル）  シクロヘキサン；ポリメチレン  ポリフェニル  イソシアネート（“ＰＭＤＩ”）；メタ−テトラメチルキシレン  ジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）；及びこれらの組み合わせ、からなるグループより選択される請求項７に記載の方法。
【国際調査報告】
2005533614.tif 000013