(57)【要約】【課題】本発明は、極度に中和されたポリマー(VNP)組成物から形成された少なくとも一つの層を持つゴルフボールおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ゴルフボールは、以下の成分：80％を超える中和された酸基を含む高度に中和されたポリマー；および脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、イオノマー、またはこれらの混合物を含む少なくとも1種の酸-含有成分を含む組成物から形成される少なくとも一つの層を含み、ここで、該組成物は約70％〜約80％の中和された酸基を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の成分：
80％を超える中和された酸基を含む高度に中和されたポリマー；及び
脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、イオノマー、またはこれらの混合物を含む少なくとも1種の酸-含有成分
を含む組成物から形成される少なくとも一つの層を含むゴルフボールであって、
該組成物が、約70％〜約80％の中和された酸基を含むことを特徴とする、前記ゴルフボール。
【請求項２】
前記脂肪酸がステアリン酸、オレイン酸、またはこれらの混合物である、請求項1記載のゴルフボール。
【請求項３】
前記酸含有ポリマーが、エチレン/アクリル酸コポリマー、ターポリマー型イオノマー樹脂、またはこれらの混合物である、請求項1記載のゴルフボール。
【請求項４】
前記酸含有ワックスが、約1,000cps未満のブルックフィールド粘度および0.95g/cc未満の密度を持つ、請求項1記載のゴルフボール。
【請求項５】
前記高度に中和されたポリマーが90％を超える中和された酸基を含む、請求項1記載のゴルフボール。
【請求項６】
前記高度に中和されたポリマーが100％の中和された酸基を含む、請求項5記載のゴルフボール。
【請求項７】
反発係数が、約0.780〜約0.830である、請求項1記載のゴルフボール。
【請求項８】
前記高度に中和されたポリマーが、前記組成物中に、該組成物の全質量を基準として、約25質量％〜約95質量％の量で存在する、請求項1記載のゴルフボール。
【請求項９】
ゴルフボール層を形成する方法であって、以下の工程：
80％を超える中和された酸基を含む高度に中和されたポリマーを準備する工程；
脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、またはこれらの混合物を含む酸-含有成分を準備する工程；
該高度に中和されたポリマーと該酸-含有成分とをブレンドして、約70％〜約80％の中和された酸基を含む極度に中和されたポリマー組成物を形成する工程；
ゴルフボールの一部を準備する工程；
該ゴルフボールの一部をゴルフボール金型内に配置する工程；
該極度に中和されたポリマー組成物を該ゴルフボール金型内に注入する工程；および
該ゴルフボールの一部の周囲にゴルフボール層を形成する工程、
を含むことを特徴とする、前記方法。
【請求項１０】
前記高度に中和されたポリマーを準備する工程が、更に、前記組成物の全質量を基準として、約25質量％〜約95質量％の量で、該高度に中和されたポリマーを添加する工程をも含む、請求項9記載の方法。
【請求項１１】
前記ゴルフボール層が、約30ショアD〜約50ショアDの硬さを持つ内側カバー層である、請求項9記載の方法。
【請求項１２】
前記高度に中和されたポリマーが、90％を超える中和された酸基を含む、請求項9記載の方法。
【請求項１３】
前記酸-含有成分を準備する工程が、更に前記酸含有構成成分を、前記組成物の全質量を基準として、約20質量％〜約50質量％の量で添加する工程をも含む、請求項9記載の方法。
【請求項１４】
更に、脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、またはこれらの混合物を含む第二の酸-含有成分を準備する工程；および
該第二の酸-含有成分と、前記高度に中和されたポリマーおよび前記酸-含有構成成分とをブレンドする工程をも含む、請求項10記載の方法。
【請求項１５】
ゴルフボールを形成する方法であって、以下の工程：
コアを準備する工程；
該コアをゴルフボール金型内に配置する工程；
約80％を超える中和された酸基を含む高度に中和されたポリマーと、少なくとも1種の酸-含有成分とをブレンドして、約70％〜約80％の中和された酸基を含む組成物を形成する工程；および
該組成物を、該ゴルフボール金型内に注入して、該コアの周りにカバー層を形成する工程、を含むことを特徴とする、前記方法。
【請求項１６】
前記少なくとも1種の酸-含有成分が脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、イオノマー、またはこれらの混合物である、請求項15記載の方法。
【請求項１７】
前記ゴルフボールが、約0.750〜約0.840の反発係数を持つ、請求項15記載の方法。
【請求項１８】
前記ゴルフボールが、約55〜約100のアッチ圧縮力を持つ、請求項15記載の方法。
【請求項１９】
前記高度に中和されたポリマーが、約90％を超える中和された酸基を含む、請求項15記載の方法。
【請求項２０】
少なくともエチレンとC3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸とを含む酸コポリマー；
全酸基の約70％〜約80％を中和するのに十分な量で存在するカチオン源；および
有機酸またはその塩、
を含む組成物から形成される少なくとも一つの層を含むことを特徴とするゴルフボール。
【請求項２１】
前記酸コポリマーが、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/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/アクリル酸/エチルアクリレート、およびエチレン/メタクリル酸/エチルアクリレートからなる群から選択される、請求項20記載のゴルフボール。
【請求項２２】
前記カチオン源がマグネシウムを含む、請求項20記載のゴルフボール。
【請求項２３】
前記有機酸がステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸、およびこれらの組合せからなる群から選択される脂肪酸である、請求項20記載のゴルフボール。
【請求項２４】
反発係数が、約0.750〜約0.850である、請求項20記載のゴルフボール。
【請求項２５】
反発係数が、約0.770〜約0.815である、請求項24記載のゴルフボール。
【請求項２６】
前記少なくとも一つの層が、約25ショアD〜約70ショアDの硬さを持つ、請求項20記載のゴルフボール。
【請求項２７】
前記アッチ圧縮力が、約55〜約110である、請求項20記載のゴルフボール。
【請求項２８】
前記少なくとも一つの層が、約50ショアC〜約80ショアCの硬さを持つ、請求項20記載のゴルフボール。
【請求項２９】
内側コア；
該内側コアの周囲に配置されたカバー層；および
該内側コアと該カバー層との間に配置された中間層を含み、
該中間層が、以下の成分：
少なくともエチレン、C3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸、および柔軟化コモノマーを含む酸コポリマー、ここで該カルボン酸は、アクリル酸またはメタクリル酸であり；
全酸基の約72％〜約78％を中和するのに十分な量で存在するカチオン源、ここで該カチオン源はマグネシウムであり；および
有機酸またはその塩、
を含む組成物から形成されていることを特徴とする、ゴルフボール。
【請求項３０】
反発係数が、約0.780〜約0.825である、請求項29記載のゴルフボール。
【請求項３１】
前記有機酸がステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、およびリノール酸からなる群から選択される脂肪酸である、請求項29記載のゴルフボール。
【請求項３２】
前記脂肪酸がステアリン酸またはオレイン酸である、請求項31記載のゴルフボール。
【請求項３３】
前記組成物が、更に二峰性イオノマー、ロジンで変性されたイオノマー、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、メタロセンで触媒されたポリマー、シングルサイト触媒で重合されたポリマー、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレン系ブロックコポリマーゴム、およびアルキルアクリレートゴムからなる群から選択される少なくとも1種の追加のポリマー成分をも含む、請求項29記載のゴルフボール。
【請求項３４】
コア；
該コアの周囲に配置された外側カバー層、及び
該コアと該外側カバー層との間に配置された内側カバー層を含むゴルフボールであって、
該外側カバー層は以下の成分：
少なくともエチレン、C3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸、および柔軟化コモノマーを含む酸コポリマー、ここで該カルボン酸はアクリル酸またはメタクリル酸であり、かつ該柔軟化コモノマーは、n-ブチルアクリレート、メチルアクリレート、またはエチルアクリレートであり；
全酸基の約70％〜約80％を中和するのに十分な量で存在するカチオン源、ここで該カチオン源はマグネシウムであり；
ステアリン酸、オレイン酸、またはこれらの混合物を含む脂肪酸；および
少なくとも1種の非-酸ポリマー、
を含む組成物から形成されている、前記ゴルフボール。
【請求項３５】
反発係数が、約0.750〜約0.815である、請求項34記載のゴルフボール。
【請求項３６】
前記内側カバー層が、約40ショアD〜約70ショアDの硬さを持つ、請求項34記載のゴルフボール。
【請求項３７】
アッチ圧縮力が、約55〜約110である、請求項34記載のゴルフボール。
【請求項３８】
前記非-酸ポリマーが、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、メタロセンで触媒されたポリマー、シングルサイト触媒で重合されたポリマー、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレン系ブロックコポリマーゴム、およびアルキルアクリレートゴムからなる群から選択される、請求項34記載のゴルフボール。
【請求項３９】
前記組成物が、更に二峰性イオノマー、ロジンで変性されたイオノマー、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、メタロセンで触媒されたポリマー、シングルサイト触媒で重合されたポリマー、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレン系ブロックコポリマーゴム、およびアルキルアクリレートゴムからなる群から選択される少なくとも1種の追加のポリマー成分をも含む、請求項20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、ゴルフボールに係り、またより詳しくは、極度に中和されたポリマー(VNP)組成物から形成された少なくとも一つの層を持つゴルフボールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフボールの製造業者等は、該ゴルフボールの組成を変えることにより、圧縮力(compression)、速度およびスピン等の競技特性を、広範囲で変えることができた。該ゴルフボールの層および所定の性能に応じて、ゴルフボール層は、ポリブタジエンゴム、ポリウレタン、ポリアミン、およびイオノマーを包含する多数のポリマー組成物およびブレンドで構成し得る。例えば、ゴルフボールの製造業者等は、ゴルフボール部品材料としてエチレンベースのイオノマーを、その耐久性、リバウンドおよび耐擦り傷特性のために使用している。これらイオノマーは、金属イオンの型、酸の量および中和の程度によって区別される。
当業者は、製造中にエチレンをベースとするイオノマーの中和度を高めることが、該材料の加工性を減じることを認識している。事実、存在するカチオンに依存して、一度該中和度が約60％を超えると、該イオノマーのメルトフローインデックスは、該材料が標準的な加工条件の下で最早流動しない点にまで低下してしまう。結果として、商業的に利用し得るエチレンをベースとするイオノマーは、一般的には部分的にのみ中和されているに過ぎない。
しかし、最近になって、高度に中和されたポリマー(「HNPs」)が、その優れた性能特性のために、ゴルフボール層として適した材料であることが見いだされた。これらポリマー中の酸基は、典型的に高いレベル、例えば約80％を超えるレベルまで中和されている。しかし、この高い中和度レベルは、依然として標準的な加工条件の下で様々な困難を引起す。その上、HNPsのカスタマイゼーションは、該HNPsを製造するのに使用した特定の基材樹脂が一般に市販品として入手できないことから、困難である。
従って、高い割合であるが、依然として得られるポリマー組成物のゴルフボール部品における使用を可能とするように中和される、イオノマー組成物に対する要求がある。好都合なことに、本発明の組成物は、高められたレジリエンス、耐久性および圧縮力を有するゴルフボール層とすることができる。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、80％を超える中和された酸基を含む高度に中和されたポリマー、脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、イオノマー、またはこれらの混合物を含む少なくとも1種の酸-含有成分を含む組成物から形成される少なくとも一つの層を含むゴルフボールを対象とし、またここで該組成物は、約70％〜約80％の中和された酸基を含む。一態様において、該脂肪酸はステアリン酸、オレイン酸、またはこれらの混合物である。もう一つの態様において、該酸含有ポリマーは、エチレン/アクリル酸コポリマー、ターポリマー型のイオノマー樹脂、またはこれらの混合物である。更に別の態様において、該酸含有ワックスは、約1,000cps未満のブルックフィールド(Brookfield)粘度および0.95g/cc未満の密度を持つ。
本発明のこの局面において、上記の高度に中和されたポリマーは、90％を超える中和された酸基を含む。例えば、該高度に中和されたポリマーは、100％の中和された酸基を含む。一態様において、上記高度に中和されたポリマーは、上記組成物中に、該組成物の全質量を基準として、約25質量％〜約95質量％の量で存在する。更に、一態様によれば、上記ゴルフボールは、約0.780〜約0.830の反発係数を持つ。
本発明は、またゴルフボール層を形成する方法をも対象とし、該方法は以下の工程：80％を超える中和された酸基、例えば90％を超える中和された酸基を含む、高度に中和されたポリマーを準備する工程；脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、またはこれらの混合物を含む酸-含有成分を準備する工程；該高度に中和されたポリマーと該酸-含有成分とをブレンドして、約70％〜約80％の中和された酸基を含む極度に中和されたポリマー組成物を形成する工程；ゴルフボールの一部を準備する工程；該ゴルフボールの一部をゴルフボール金型内に配置する工程；該極度に中和されたポリマー組成物を該ゴルフボール金型内に注入する工程；および該ゴルフボールの一部の周囲にゴルフボール層を形成する工程を含む。
【０００４】
本発明のこの局面によれば、上記高度に中和されたポリマーを準備する工程は、更に上記組成物の全質量を基準として、約25質量％〜約95質量％の量で、該高度に中和されたポリマーを添加する工程をも含む。もう一つの態様において、上記酸-含有成分を準備する工程は、更に上記酸含有構成成分を、該組成物の全質量を基準として、約20質量％〜約50質量％の量で添加する工程をも含む。更に別の態様において、本発明の方法は、更に脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、またはこれらの混合物を含む第二の酸-含有成分を準備する工程；および該第二の酸-含有成分と、該高度に中和されたポリマーおよび該酸-含有構成成分とをブレンドする工程をも含む。その上、一態様において、上記ゴルフボール層は、約30ショアD〜約50ショアDの硬さを持つ内側カバー層である。
本発明は、更にゴルフボールを形成する方法を対象とし、該方法は、以下の工程：コアを準備する工程；該コアをゴルフボール金型内に配置する工程；約80％を超える中和された酸基、例えば90％を超える中和された酸基を含む高度に中和されたポリマーと、少なくとも1種の酸-含有成分とをブレンドして、約70％〜約80％の中和された酸基を含む組成物を形成する工程；および該組成物を該ゴルフボール金型内に注入して、該コアの周りにカバー層を形成する工程を含む。
本発明のこの局面において、上記少なくとも1種の酸-含有成分は脂肪酸、酸含有ポリマー、酸含有ワックス、イオノマー、またはこれらの混合物である。もう一つの態様において、上記ゴルフボールは、約0.750〜約0.840の反発係数および約55〜約100のアッチ圧縮力(Atti compression)を持つ。
【０００５】
本発明は、ゴルフボールを対象とし、該ゴルフボールは、少なくともエチレンとC3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸とで構成される酸コポリマー；全酸基の約70％〜約80％を中和するのに十分な量で存在するカチオン原；および有機酸またはその塩を含む組成物から形成される少なくとも一つの層を含む。一態様において、該酸コポリマーは、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/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/アクリル酸/エチルアクリレート、またはエチレン/メタクリル酸/エチルアクリレートから選択され；該カチオン源はマグネシウムであり；かつ該有機酸はステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸、またはこれらの組合せから選択される脂肪酸である。
本発明のこの局面において、上記組成物は、更に二峰性イオノマー、ロジンで変性されたイオノマー、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、メタロセンで触媒されたポリマー、シングルサイト触媒で重合されたポリマー、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレン系ブロックコポリマーゴム、またはアルキルアクリレートゴムから選択される少なくとも1種の追加のポリマー成分をも含むことができる。
一態様において、本発明のゴルフボールは、約0.750〜約0.850の反発係数を持つ。例えば、該反発係数は、約0.770〜約0.815の範囲であり得る。加えて、本発明のゴルフボールは、約55〜約110のアッチ圧縮力を持つことができる。更に、本発明の組成物から形成されるゴルフボールの層は、約25ショアD〜約70ショアDの硬さ、および約50ショアC〜約80ショアCの硬さを持つ。
【０００６】
本発明は、また内側コア；該内側コアの周囲に配置されたカバー層；および該内側コアと該カバー層との間に配置された中間層を含むゴルフボールをも対象としており、ここで該中間層は、少なくともエチレン、C3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸、および柔軟化コモノマー(softening comonomer)を含む酸コポリマー、ここで該カルボン酸はアクリル酸またはメタクリル酸であり；全酸基の約72％〜約78％を中和するのに十分な量で存在するカチオン源、ここで該カチオン源はマグネシウムであり；および有機酸またはその塩を含む組成物から形成される。一態様において、該有機酸はステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、またはリノール酸から選択される脂肪酸である。例えば、該脂肪酸はステアリン酸またはオレイン酸である。
一態様において、上記ゴルフボールは、約0.780〜約0.825の反発係数を持つ。その上、上記組成物は、更に二峰性イオノマー、ロジンで変性されたイオノマー、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、メタロセンで触媒されたポリマー、シングルサイト触媒で重合されたポリマー、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレン系ブロックコポリマーゴム、またはアルキルアクリレートゴムからなる群から選択される少なくとも1種の追加のポリマー成分をも含むことができる。
【０００７】
本発明は、更にコア；該コアの周囲に配置された外側カバー層；および該コアと該外側カバー層との間に配置された内側カバー層を含むゴルフボールをも対象としており、ここで該外側カバー層は少なくともエチレン、C3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸、および柔軟化コモノマーを含む酸コポリマー、ここで該カルボン酸はアクリル酸またはメタクリル酸であり、かつ該柔軟化コモノマーは、n-ブチルアクリレート、メチルアクリレート、またはエチルアクリレートであり；全酸基の約70％〜約80％を中和するのに十分な量で存在するカチオン源、ここで該カチオン源はマグネシウムであり；ステアリン酸、オレイン酸、またはこれらの混合物を含む脂肪酸；および少なくとも1種の非-酸ポリマーを含む組成物から形成される。
一態様において、上記非-酸ポリマーは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、メタロセンで触媒されたポリマー、シングルサイト触媒で重合されたポリマー、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレン系ブロックコポリマーゴム、またはアルキルアクリレートゴムから選択される。もう一つの態様において、上記ゴルフボールは、約0.750〜約0.815の反発係数および約55〜約110のアッチ圧縮力を持つ。更に、上記内側カバー層は、約40ショアD〜約70ショアDの硬さを持つ。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の更なる特徴並びに利点は、以下に記載される図面との関連で与えられる、以下の詳細な説明から確かめることができる：
【図１】図1は、本発明の組成物に係る様々なCoR値を示す、グラフ表示である。
【図２】図2は、本発明の組成物に係る様々なショアD硬さの値を示す、グラフ表示である。
【図３】図3は、本発明の組成物に係る様々なアッチ圧縮力の値を示す、グラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、「極度に(very)」中和されたポリマー(「VNP」)組成物および1種のVNP組成物から形成された少なくとも一つの層を含むゴルフボールを対象とする。本発明のVNP組成物は、少なくとも1種の酸コポリマーおよびその酸部分の約70％〜約80％を中和するのに十分な量のカチオン源を含む。もう一つの態様において、本発明のVNP組成物は、得られるVNP組成物が約70％〜約80％の中和された酸基を含むように、少なくとも高度に中和されたポリマー(「HNP」)および酸-含有成分を含む。該VNP組成物は、場合により添加剤、フィラー、メルトフロー調節剤、およびこれらの組合せを含むことができる。本発明のVNP組成物は、公知のHNPsを凌駕する多数の利益、例えばより良好な加工性および改善されたメルトフローを、他の特性の犠牲を最小限にしつつ与える。
また、本発明は、このようなVNP組成物の製造方法を探求する。一態様において、該VNP組成物は、基材樹脂から直接製造される。この局面において、該VNP組成物は、十分な量のカチオン源、および場合により有機酸またはその塩により、約70％〜約80％のレベルまで、該基材樹脂を中和することによって形成される。もう一つの態様において、該VNP組成物はHNPから製造される。例えば、該VNP組成物は、HNPを酸-含有成分とブレンドして、約70％〜約80％まで中和度レベルを減じることにより形成し得る。
従って、本発明は、更にゴルフボールの構造をも対象としており、該構造には、少なくともその一部において本発明のVNPs組成物が組み込まれている。以下においてより詳細に論じられるように、本発明のVNP組成物における中和度レベルが、依然として比較的高いことから、VNP組成物から形成した少なくとも1層を含むゴルフボールは、数ある他の優れた性能特性の中で、望ましい反発係数(COR)および圧縮力値を持つ。
【００１０】
本発明の組成物
本発明のVNPs組成物は、十分なカチオン源および場合により有機酸またはその塩を用いて部分的に中和されているイオノマーおよび/またはその酸プリカーサである。一態様において、該VNPsの酸部分は、約70％〜約80％中和されている。もう一つの態様において、該VNPsの酸部分は、約72％〜約78％中和されている。更に別の態様において、約70〜約75％の該VNPsの酸部分が中和されている。更に別の態様において、該VNPsの酸部分の約72％〜約76％が中和されている。
以下において更に一層詳しく説明されるように、本発明のVNPsは、数種の方法で形成し得る。例えば、一態様において、該VNPは、カチオン源と反応させた基材樹脂から形成し得る。本発明のこの局面において、任意の酸コポリマーが、本発明のVNPs組成物において使用し得る。例えば、本発明の組成物は、以下の一般式を持つ酸コポリマーを含むことができる：
【００１１】
【化１】
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【００１２】
ここで、R1-R6およびR8-R9は、水素、分岐鎖または直鎖アルキル基、炭素環式基、芳香族基または複素環式基であり得、ここでR7およびR11は水素または低級アルキル基であり得、R11は任意の直鎖または分岐アルキル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、またはイソボルニル基であり得、またxは好ましくは50〜99質量％であり、yは好ましくは1〜50質量％であり、およびzは好ましくは0〜50質量％である。従って、上記用語「酸コポリマー(acid copolymer)」とは、上記x、yまたはzからなる2種またはそれ以上のモノマーを意味することができる。
一態様において、本発明において使用するのに適した上記酸コポリマーは、オレフィンとα,β-不飽和カルボン酸とのコポリマーを含む。より具体的には、該酸コポリマーは、E/Xコポリマーとして説明することができ、ここでEはα-オレフィンであり、またXはC3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸である。
もう一つの態様において、本発明の酸コポリマーは、E/X/Yコポリマーとして説明することができ、ここでEはα-オレフィンであり、XはC3-8α,β-エチレン系不飽和カルボン酸であり、かつYは柔軟化モノマー(softening monomer)である。
この局面において、Eはエチレンまたはプロピレン、好ましくはエチレンであり得る。Xはα,β-エチレン系不飽和カルボン酸であり得る。該酸は、好ましくは(メタ)アクリル酸、エタクリル酸(ethacrylic acid)、マレイン酸、クロトン酸、フマール酸またはイタコン酸から選択される。(メタ)アクリル酸が特に好ましい。ここにおいて使用する場合、該用語「(メタ)アクリル」とはメタクリルおよびアクリル両者を包含する。
【００１３】
Yは柔軟化コモノマー、好ましくはアルキルアクリレートおよびメタクリレートであり得、ここで該アルキル基は、1〜8個の炭素原子を持つ。この局面において、該柔軟化コモノマーは、以下に列挙するものからなる群から選択し得る：脂肪族カルボン酸のビニルエステル、ここで該酸は1〜10個の炭素原子を有し；ビニルエステル、ここでそのアルキル基は1〜10個の炭素原子を有し；およびアルキルアクリレートまたはメタクリレート、ここで該アルキル基は1〜10個の炭素原子を有する。適当な柔軟化コモノマーは、酢酸ビニル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、例えばイソ-またはn-ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート等を含む。
本発明の酸ポリマーは、該酸ポリマーの全質量を基準として、約15質量％またはこれを超え、好ましくは約25質量％またはこれを超え、より好ましくは約40質量％またはこれを超え、またより一層好ましくは約60質量％またはこれを超える量で上記α-オレフィン(E)を含む。本発明の酸ポリマーは、該酸ポリマーの全質量を基準として、約1〜約40質量％、好ましくは約5〜約30質量％、およびより好ましくは約10〜約20質量％の量で上記酸(X)を含む。上記随意の柔軟化モノマー(Y)は、該酸ポリマーの全質量を基準として、約0〜約50質量％、好ましくは約5〜約25質量％、およびより好ましくは約10〜約20質量％の量で、該酸ポリマー中に存在し得る。一態様において、Yは約5〜35質量％、好ましくは約5〜30質量％、より好ましくは8〜25質量％、および最も好ましくは8〜20質量％の量で存在する。
【００１４】
適当な酸コポリマーは、そのα-オレフィンがエチレンであり、その酸が(メタ)アクリル酸であり、かつその随意の柔軟化モノマーが(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、またはエチル(メタ)アクリレートであるものを含むが、これらに限定されない。特に好ましい酸ポリマーは、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/メチルアクリレート、およびエチレン/(メタ)アクリル酸/エチルアクリレートを含むが、これらに限定されない。
本発明の酸コポリマーは、当業者にとって利用し得る任意の適当な方法で製造することができる。一態様において、該酸コポリマーは、「ダイレクト(direct)」酸コポリマーから形成される。もう一つの態様において、該酸コポリマーは、全てのモノマーを同時に添加することにより重合されたコポリマーから製造することができる。更に別の態様において、該酸コポリマーは、少なくとも1種の酸含有モノマーを、既存のポリマーにグラフトすることにより形成することができる。本発明の模範となる一態様において、該酸コポリマーは、「ダイレクト」酸コポリマーである。
本発明の酸コポリマーは、また既に製造されており、かつ市場で入手できるものを含むことができる。適当な市販品として入手し得る酸ポリマーの例は、E.I.デュポンドゥネモアーズ＆カンパニー(E.I. du Pont de Nemours and Company)から市販品として入手し得るヌクレル(NUCRELTM)酸ポリマー；両者共にザダウケミカルカンパニー(The Dow Chemical Company)から市販品として入手し得るプリマコル(PRIMACORTM)酸コポリマーおよびザス(XUS)酸コポリマー；ハネウエルインターナショナル社(Honeywell International Inc.)から市販品として入手し得るA-CTM酸ポリマー；およびエクソンモービルケミカル(ExxonMobil Chemical)から市販品として入手し得るエスコール(ESCORTM)酸ポリマーを含むが、これらに限定されない。
【００１５】
もう一つの態様において、上記VNP組成物は、高メルトインデックス(「MI」)/低粘度ワックスを含む。該用語「高メルトインデックス」は、5.0g/10分に等しいかまたはこれを超え、およびより好ましくは少なくとも10g/10分というメルトインデックス値(ASTM D1238、190°Cにて条件E)を持つ比較的低い溶融粘度の組成物を意味する。用語「低メルトインデックス」は、5.0g/10分未満のメルトインデックスを持つ、比較的高い溶融粘度の組成物を意味する。本発明は、約1,000cps未満のブルックフィールド粘度および0.95g/cc未満の密度を持つ酸含有ワックスの使用を意図している。高MI/低粘度ワックスの例は、ハネウエルインターナショナル社から市販品として入手し得るA-CTM酸ポリマー、例えばA-CTM 5120を含むが、これらに限定されない。
一態様において、上記VNP組成物は、上記酸コポリマーとカチオン源とを反応させ、それによって該カチオンが該酸コポリマーの酸部分を中和することにより形成される。該カチオン源の量は、所定の中和の程度に応じて変動するであろう。本発明の一態様において、該カチオン源は、約70％〜約80％、より好ましくは約72％〜約78％、および最も好ましくは約75％を中和するのに十分な量で添加される。更に別の態様において、該カチオン源は、約70〜約75％の該酸部分を中和するのに十分な量で添加される。更に他の態様において、該カチオン源は、約72％〜約76％の範囲の該酸部分を中和するのに十分な量で添加される。
適当なカチオン源は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、および遷移金属の金属イオンおよび化合物；希土類元素の金属イオンおよび化合物；シリコーン、シラン、およびシリケート誘導体および錯体リガンド(complex ligands)；およびこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。好ましいカチオン源は、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、バリウム、マンガン、銅、亜鉛、スズ、リチウム、および希土類金属の金属イオンおよび化合物である。模範的な一態様において、該カチオン源はマグネシウムである。
【００１６】
もう一つの態様において、本発明の組成物は、有機酸およびその塩を含む。如何なる特定の理論にも拘泥するものではないが、上記酸コポリマーに対する十分な有機酸またはその塩の添加は、加工性を失うことなしに、中和度を改善するのに役立つかもしれない。上記カチオン源と同様に、該有機酸またはその塩の量は、所望の中和の程度に応じて変動するであろう。一態様において、上記VNPは、約20phrまたはこれを超える量で有機酸塩を含む。もう一つの態様において、該有機塩は、約30phrまたはこれを超える量で存在する。更に別の態様において、該有機塩は、約40phrまたはこれを超える量で存在する。
適当な有機酸は、脂肪族および単官能性(飽和、不飽和、またはマルチ-不飽和)有機酸を含むが、これらに限定されない。これら有機酸の塩を使用することも可能である。本発明に係る該有機酸の塩は、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、またはカルシウムの塩；脂肪酸、特にステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸またはこれらの二量化誘導体の塩を含む。本発明に係る該有機酸および塩は、比較的非移動性で、即ち周囲温度下で該ポリマーの表面にブルームせず、また非揮発性である、即ち溶融ブレンドに必要とされる温度にて揮発しないことが好ましい。
上で論じた如く、上記VNP組成物の製造に関する数種の方法がある。即ち、その第二の方法は、出発樹脂としてのHNVおよび酸-含有成分の使用を含む。本発明のこの局面において、上記カチオン源は不要である。該HNPは80％を超える中和度レベルを持つ。
【００１７】
本発明のこの局面において、上記出発樹脂は、当業者にとって手に入れることのできるあらゆる型のHNPであり得、市販品として入手できるHNPsを含む。本発明による使用が意図されている適当なHNPsは、全てE.I.デュポンドゥネモアーズ＆カンパニー社から市販品として入手し得るデュポン(DupontTM) HPF 1000、デュポン(DupontTM) HPF 1035、デュポン(DupontTM) HPF AD 1072、デュポン(DupontTM) HPF 2000、デュポン(DupontTM) HPC AD1043、およびデュポン(DupontTM) HPC AD1022を含むが、これらに限定されない。同様に本発明において使用するのに適したものは、例えば米国特許第6,756,436号および同第6,894,098号に開示されている任意の従来のHNPsである。これら米国特許の開示事項を、言及によりここに組入れる。
上記酸-含有成分は、当業者にとって入手可能である、酸基を含有する任意の型の種を含む。酸-含有成分の例は、脂肪酸；様々な分子量を持つ酸含有ポリマー；酸含有ワックス；イオノマー；およびこれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
一態様において、上記酸-含有成分は脂肪酸である。適当な脂肪酸は、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、エルカ酸、オレイン酸、リノール酸、およびこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。一模範的な態様において、該脂肪酸はオレイン酸またはステアリン酸である。追加の適当な脂肪酸は、タル油脂肪酸、例えばアリゾナケミカル(Arizona Chemical)社から市販品として入手し得るシルファット(SYLFATTM) 2LTを含む。
【００１８】
もう一つの態様において、上記酸-含有成分は、酸含有ポリマーである。上で論じたE/X-型またはE/X/Y-型コポリマーの何れも、酸-含有成分として適したものであり得る。同様に適したものは、任意の市販品として入手できるエチレン/アクリル酸コポリマーまたはターポリマー型のイオノマー樹脂、例えばエチレン/酸/アクリレートコポリマーを包含する酸含有コポリマーである。酸含有コポリマーの例は、ハネウエルインターナショナル(Honeywell International)社から市販品として入手し得るA-CTM 5120；エクソンモービルケミカルから市販品として入手し得るエスコール(ESCORTM) AT320；ザダウケミカルカンパニーから市販品として入手し得るプリマコル(PRIMACORTM)樹脂；および何れもE.I.デュポンドゥネモアーズ＆カンパニーから市販品として入手し得るフサボンド(FUSABONDTM)樹脂、サーリン(SURLYNTM)樹脂、およびヌクレル(NUCRELTM)樹脂を含む。
更に別の態様において、上記酸-含有成分は酸含有ワックスである。適当な酸含有ワックスは、上記VNP組成物との関連において上で論じられた任意の酸含有ワックスを含む。
更に他の態様において、上記酸-含有成分はイオノマーである。この局面において、適当なイオノマーは、例えば、E.I.デュポンドゥネモアーズ＆カンパニーから市販品として入手し得るサーリン(SURLYNTM)イオノマーを含む。
【００１９】
本発明のVNP組成物は、場合によっては、ブレンドの形状で、少なくとも1種の追加のポリマー成分を含む。一態様において、該追加のポリマー成分は、非-酸ポリマーである。追加のポリマー成分の例は、部分的に中和されたイオノマー；二峰性イオノマー、例えばE.I.デュポンドゥネモアーズ＆カンパニーから市販品として入手できるサーリン(SurlynTM) AD 1043、1092、および1022イオノマー樹脂；ロジンで変性されたイオノマー；柔軟かつ弾性のエチレンコポリマー；ポリオレフィン；ポリアミド；ポリエステル；ポリエーテル；ポリカーボネート；ポリスルホン；ポリアセタール；ポリラクトン；アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂；ポリフェニレンオキサイド；ポリフェニレンスルフィド；スチレン-アクリロニトリル樹脂；スチレン無水マレイン酸；ポリイミド；芳香族ポリケトン；イオノマーおよびイオノマー系プリカーサ、酸コポリマー、および従来のHNPs；ポリウレタン；グラフト化および非グラフト化メタロセン触媒処理ポリマー、例えばシングルサイト触媒で重合されたポリマー、高結晶性酸ポリマー、カチオン性イオノマー、およびこれらの組合せ；エチレンプロピレンゴム(「EPR」)、エチレンプロピレンジエンゴム(「EPDM」)、スチレン系ブロックコポリマーゴム、ブチルゴム、ハロブチルゴム、イソブチレンとp-アルキルスチレンとのコポリマー、イソブチレンとp-アルキルスチレンとのハロゲン化コポリマー、天然ゴム、ポリイソプレン、ブタジエンとアクリロニトリルとのコポリマー、ポリクロロプレン、アルキルアクリレートゴム、塩素化イソプレンゴム、アクリロニトリル塩素化イソプレンゴム、およびポリブタジエンゴム(シスおよびトランス)を含むが、これらに限定されない天然および合成ゴムを含む。しかし、これらに限定されるものではない。
【００２０】
上記追加のポリマー成分は、上記酸コポリマーおよび該追加のポリマー成分の総質量を基準として、約50質量％〜約90質量％、好ましくは約60質量％〜約85質量％、およびより好ましくは約70質量％〜約80質量％の量で存在する。もう一つの態様において、上記VNP組成物は、該追加のポリマー成分を、該酸コポリマーおよび該追加のポリマー成分の総質量を基準として、約10質量％〜約50質量％、好ましくは約20質量％〜約45質量％、およびより好ましくは約30質量％〜約40質量％の量で含む。
本発明のVNP組成物は、場合により1種またはそれ以上のメルトフロー調節剤を含む。該組成物における該メルトフロー調節剤の量は、該組成物のメルトフローインデックスが、2160gの加重を用い、190°Cで条件EにてASTM D-1238を使用して測定した場合に、少なくとも0.1g/10分、好ましくは0.5g/10分〜10.0g/10分、およびより好ましくは1.0g/10分〜6.0g/10分となるように容易に決定される。
適当なメルトフロー調節剤は、上述の高分子量有機酸およびその塩、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリウレア、多価アルコール、およびこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。同様に適切なものは、非-脂肪酸系メルトフロー調節剤である。
【００２１】
また、本発明のVNP組成物は、場合により添加剤、フィラー、およびこれらの組合せをも含む。一態様において、該添加剤および/またはフィラーは、該組成物の全質量を基準として、0質量％〜約50質量％の量で存在し得る。もう一つの態様において、該添加剤および/またはフィラーは、該組成物の全質量を基準として、約5質量％〜約30質量％の量で存在し得る。更に別の態様において、該添加剤および/またはフィラーは、該組成物の全質量を基準として、約10質量％〜約20質量％の量で存在し得る。
適当な添加剤およびフィラーは、化学発泡および起泡剤、蛍光増白剤、着色剤、蛍光剤、白化剤、UV吸収剤、光安定剤、脱泡剤、加工助剤、マイカ、タルク、ナノフィラー、酸化防止剤、安定剤、軟化剤、芳香成分、可塑剤、耐衝撃性改良剤、TiO2、酸コポリマーワックス、界面活性剤、およびフィラー、例えば酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、クレー、タングステン、炭化タングステン、シリカ、ケイ酸鉛、リグラインド(リサイクル材料)、およびこれらの混合物を含むが、これらに限定されない。
【００２２】
本発明の組成物の製造方法
基材樹脂法
本発明の一態様において、上記VNP組成物は、基材樹脂から出発して製造することができる。該出発基材樹脂を選択することにより、該VNP組成物を、有利にはカスタマイズして、種々のゴルフボール用途に対処することができる。任意の上記酸コポリマーが、本発明によるVNP組成物の製造における樹脂として使用するのに適している。一般に、該酸コポリマー基材樹脂(1または複数)、随意のメルトフロー調節剤(1または複数)、随意の追加のポリマー成分(1または複数)、および随意の添加剤(1または複数)/フィラー(1または複数)は、同時にまたは個別的に溶融押出機、例えば一軸または二軸スクリュー押出機に供給される。中和は、該ミキサまたは押出機内でメルトまたは溶融状態において起る。次いで、該成分は、該ミキサまたは押出機内で、そのダイヘッドからストランドとして押出される前に、ブレンドされる。
中和は、有機酸またはその塩の存在下で、存在する全酸基の約70％、好ましくは約80％が中和されるように、上記酸コポリマーを十分な量のカチオン源と反応させることにより起る。また、該酸ポリマーは、上記工程に先立って少なくとも部分的に中和されていてもよい。一態様において、該酸コポリマーは、該有機酸またはその塩および該カチオン源と同時に反応させられる。もう一つの態様において、該酸コポリマーは、該カチオン源の添加に先立って、該有機酸またはその塩と反応させられる。例えば、該酸コポリマーは、有機酸または該有機酸の塩と溶融ブレンドすることができ、また十分な量のカチオン源を添加して、全ての該酸部分(該酸コポリマー中および該有機酸中の酸基を含む)の中和度レベルを、約70％まで、好ましくは約80％まで高めることができる。更に別の態様において、該酸コポリマーは、該カチオン源のみと反応させられて、存在する全酸基の約70％〜約80％またはこれらの間の点まで中和される。しかし、当業者にとって利用できる任意の中和法も、使用するのに適している。
【００２３】
レットダウン(Let-Down)法
本発明は、また高度に中和されたポリマー(「HNPs」)のレットダウンを通して、上記VNP組成物を製造する方法をも対象とする。該用語「高度に中和されたポリマー」とは、エチレンをベースとする酸コポリマー等のオレフィンベースのイオノマーを意味し、一般的に該ポリマー中の酸基を、80％を超え、好ましくは90％を超え、およびより好ましくは100％中和するのに十分なカチオンを用いて形成される。一般に、化学量論的に過剰量の(該ポリマー中の酸基の150％またはこれを超えて中和するのに十分な)カチオンが添加されて、高レベルの中和度を保証する。
如何なる特定の理論にも拘泥するものではないが、約70％〜約80％の中和度レベルを持つVNPsは、酸-含有成分でVNPsを変性または「レッティングダウン(letting down)」することにより形成し得ることが発見された。特に、酸-含有成分を該HNPに添加することによって、所望される中和度レベルが低下されることが分かった。有利には、本発明のこの局面は、該VNPsおよび/またはHNPsを製造するのに使用された特定の基材樹脂が入手できない場合に、VNP組成物の製造を可能とする。
次いで、上記HNPを、1種またはそれ以上の酸-含有成分とブレンドして、VNP組成物を形成する。一般的に、上記HNPおよび酸-含有成分(1または複数)は、ミキサまたは押出機内でブレンドされる。一態様においては、単一の酸-含有成分が、該HNPに添加される。もう一つの態様では、少なくとも2種の酸-含有成分が、該HNPに添加される。更に別の態様では、2種を超える酸-含有成分が、該HNPに添加される。得られるHNPと酸-含有成分(1または複数)とのブレンドは、約70％〜約80％の中和度レベルを持つVNPを生産する。
【００２４】
上記HNPは、上記ブレンドの全質量を基準として、約25質量％〜約95質量％、好ましくは約40質量％〜約80質量％、およびより好ましくは約45質量％〜約75質量％の量で、該ブレンドに添加することができる。該ブレンド中に少なくとも2種の酸-含有成分が存在する場合、該HNPは、一般により少量で添加されるであろう。例えば、2種の酸-含有成分が該ブレンド内に存在する場合、該HNPは、該ブレンドの全質量を基準として、約20質量％〜約50質量％、好ましくは約25質量％〜約45質量％の量で添加される。該酸-含有成分(1または複数)は、該ブレンドの全質量を基準として、約5質量％〜約50質量％、好ましくは約10質量％〜約45質量％、およびより好ましくは約20質量％〜約30質量％の量で該ブレンドに添加することができる。しかし、当業者にはすぐに明らかになるであろう如く、該ブレンドに添加されるHNPおよび酸-含有成分(1または複数)の量は、使用する樹脂の型、使用する酸-含有構成成分の量、および上記所望の中和度レベルに応じて変動するであろう。上記HNPの中和度レベルを約70％〜約80％まで低下する成分の組合せの任意の量を、適宜使用することができる。
追加のポリマー成分が、上記VNPsと共にブレンド内に存在する場合、該ブレンドは、ポストリアクタ(post-reactor)ブレンドにより、複数の反応器を直列に接続して、リアクタブレンドを製造するか、または同一の反応器内で2種以上の触媒を用いて、多数の種のポリマーを作製することによって、製造することができる。これらポリマーは、押出機に入れる前に混合することができ、あるいは該ポリマーは押出機内で混合することができる。
【００２５】
上記組成物の諸特性
中実球に成形する場合、本発明の組成物は、約0.650〜約0.820のCORを持つことができる。一態様において、本発明の組成物から形成される中実球のCoRは、約0.680〜約0.810の範囲にある。もう一つの態様において、該CoRは、約0.700〜約0.800の範囲にある。更に別の態様において、該CoRは、約0.725〜約0.780の範囲にある。更に他の態様において、該CoRは、約0.750〜約0.770の範囲にある。
中実球に成形する場合、本発明の組成物は、約20ショアD〜約75ショアDの硬さを持つことができる。一態様において、本発明の組成物から形成された中実球の硬さは、約30ショアD 〜約60ショアDの範囲にある。もう一つの態様において、該硬さは、約40ショアD〜約50ショアDの範囲にある。
本発明の組成物は、中実球に成形する場合、約10〜約100のアッチ圧縮力を持つことができる。一態様において、本発明の組成物から形成された中実球のアッチ圧縮力は、約40〜約90の範囲にある。もう一つの態様において、該アッチ圧縮力は、約50〜約85の範囲であり得る。更に他の態様において、該アッチ圧縮力は、約60〜約75の範囲にある。
【００２６】
ゴルフボール層の形成
上記VNP組成物を製造した後、該組成物をペレットに成形し、かつ成形が望まれるまでそのままの状態に維持する。必要ならば、更に添加剤および/またはフィラー、例えば上で論じたもの等を添加し、また該成形工程の開始前に、均一に混合することができる。次に、該組成物をゴルフボール金型内に注入して、ゴルフボール層を形成する。該ゴルフボール層は、コア層、中間層、カバー層、またはこれらの組合せを含むことができる。
本発明のゴルフボールは、様々な応用技術を利用して形成することができる。例えば、該ゴルフボール層は、圧縮成形、フリップ成形(flip molding)、射出成形、リトラクタブルピン射出成形、反応射出成形(RIM)、液体射出成形(LIM)、注入成形、真空成形、粉末塗布、流れ塗り、スピンコート、浸漬、噴霧等を用いて形成し得る。従来、圧縮成形および射出成形は、熱可塑性材料に対して適用され、一方RIM、液体射出成形、および注入成形は熱硬化性材料について使用されている。
一態様において、上記ゴルフボール層は、射出成形を利用して形成される。射出成形を利用した場合、上記VNP組成物は、典型的に、射出成形装置のスロートに容易に供給できる、ペレット化または粒状化された形状にあり、該成形装置において、該組成物は溶融され、かつ約66〜約316℃(150°F〜600°F)、好ましくは約93〜約260℃(200°F〜500°F)の温度にある、加熱されたバレル内でスクリューを介して搬送される。該溶融された組成物は最終的に閉じられた金型キャビティー内に注入され、これは周囲温度または高められた温度に冷却することができるが、典型的には該金型は約10〜約21.1℃(50°F〜70°F)の温度まで冷却される。該閉じられた金型内で1秒〜300秒、好ましくは20秒〜120秒間という期間に渡り滞在させた後、コアおよび/またはコアと1またはそれ以上の追加のコアまたはカバー層は、該金型から取出され、また周囲温度または低下された温度まで冷却されるか、あるいは冷却流体、例えば水、氷水、溶媒中のドライアイス等の中に据えられる。
【００２７】
本発明のコアは、当業者にとって公知の任意の適当な方法により形成し得る。該コアが熱硬化性材料から形成される場合、圧縮成形が、該コアを形成するのに特に適した方法である。他方、熱可塑性コアに係る態様において、該コアは射出成型することができる。
上記中間層および/またはカバー層も、当業者にとって公知の任意の適当な方法により形成し得る。例えば、中間層は、吹込成形により形成され、かつ射出成形、圧縮成形、注入成形、真空成形、粉末被覆法等によって形成された、ディンプルを備えたカバー層で覆うことができる。
ゴルフボールの構造
上において簡単に論じたように、本発明の組成物は、該ボールに係る望ましい性能の型に依存して、ワンピース、ツーピース、スリーピース、およびフォーピースまたはそれ以上の設計、ダブルコア、ダブルカバー、中間層(1または複数)、多層コア、および/または多層カバーを含むが、これらに限定されないあらゆる型のボール構造と共に使用し得る。即ち、本発明の組成物は、ゴルフボールのコア、中間層、および/またはカバーにおいて使用することができ、その各々は単層または多層を持つことができる。一態様において、本発明の組成物はコア層に成形される。もう一つの態様において、本発明の組成物は中間層に成形される。更に別の態様において、本発明の組成物はカバー層に成形される。
【００２８】
ゴルフボールコア層(1または複数)
上記コアまたはコア層(1または複数)は、本発明の組成物から形成し得る。例えば、本発明の組成物から形成されるコアは、注型性熱硬化性材料または射出成型可能な熱可塑性材料あるいは以下において論じる任意のその他のカバー材料を用いて被覆することができる。該コアは、約1.27〜約4.17cm(約0.5〜約1.64in)の径を持つことができ、また該カバー層の厚みは、約0.76〜約3.05mm(約0.03〜約0.12in)の範囲であり得る。
本発明の組成物から形成されない場合、当業者にとって公知の任意のコア材料が、本発明のゴルフボールにおいて使用するのに適している。特に、該コアは、中実、半-中実、中空、流体-充填または紛体-充填されたワンピースまたはマルチコンポーネントコアであってもよい。ここにおいて使用する場合、該用語「流体」とは、液体、ペースト、ゲル、ガス、またはこれらの任意の組合せを含み；該用語「流体-充填された」とは、中空中心またはコアを含み；また該用語「半-中実」とはペースト、ゲル等を言う。適当なコア材料は、ゴム、スチレンブタジエン、ポリブタジエン、イソプレン、ポリイソプレン、trans-イソプレン等の熱硬化性材料、並びにイオノマー樹脂、ポリアミドまたはポリエステル等の熱可塑性材料、および熱可塑性かつ熱硬化性ポリウレタンエスラトマーを含む。加えて、本発明の組成物は、該コアに組込むことができる。
【００２９】
ゴルフボール中間層(1または複数)
外側コア層または内側カバー層等の中間層、即ちゴルフボールの該内側コアと該外側カバーとの間に配置される任意の層(1または複数)は、本発明の組成物から形成し得る。中間層は、所望ならば多層カバーまたは多層コアと共に、あるいは多層カバーおよび多層コア両者と共に使用することができる。該コアと同様に、該中間層も複数の層を含むことができる。
一態様において、上記中間層は、少なくとも部分的に本発明の組成物から形成される。例えば、約0.38〜約1.52mm(約0.015in〜約0.06in)の厚みを持つ中間層または内側カバー層は、コアの周囲に配置することができる。本発明のこの局面において、約3.81〜約4.04cm(約1.5in〜約1.59in)の範囲の径を持つ該コアも、本発明の組成物から、あるいは代替法では従来のゴム組成物から形成し得る。該内側ボールは、注型性の熱硬化性材料または射出成形性の熱可塑性材料、あるいは以下において論じられる任意の他のカバー材料により被覆し得る。本発明のこの局面において、該カバーは約0.51〜約1.14mm(約0.02in〜約0.045in)、好ましくは約0.64〜約1.02mm(約0.025in〜約0.04in)の厚みを持つことができる。
もう一つの態様において、上記中間層は、内側カバー層により被覆され、その何れかは、独立に本発明の組成物または所望の性能上の結果をもたらす他の材料から形成し得る。該中心は、本発明の組成物または前に論じた任意の他のコア材料から形成し得る。該コアを、外側コア層で被覆して、コアを形成することができ、これも、また本発明の組成物、上で論じた任意のコア材料、または注型性熱硬化性材料または射出成形性熱可塑性材料から形成し得る。該外側コア層は、約0.318〜約1.27cm(約0.125in〜約0.500in)の厚みを持つことができる。次いで、該コアは、本発明の組成物、注型性熱硬化性材料または射出成形性熱可塑性材料から形成された、約0.38〜約1.52mm(約0.015in〜約0.06in)の厚みを持つ流延層で被覆することができる。好ましくは約0.51〜約1.14mm(約0.02in〜約0.045in)の厚みを持つ該外側カバー層は、注型性熱硬化性材料または射出成形性熱可塑性材料または以下において論じられかつ当分野において公知の他の適当なカバー材料から形成し得る。
【００３０】
本発明の組成物から形成されない場合、上記中間層(1または複数)は、また少なくとも部分的に、1種またはそれ以上のホモポリマーまたはコポリマー材料、例えばイオノマー、主としてまたは完全に非-イオノマー系熱可塑性材料、ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、アクリル系樹脂およびこれらのブレンド、オレフィン系熱可塑性ゴム、スチレンおよびブタジエンのブロックコポリマー、イソプレンまたはエチレン-ブチレンゴム、コポリ(エーテル-アミド)、ポリフェニレンオキサイド樹脂またはそのブレンド、および熱可塑性ポリエステルから形成することができる。
ゴルフボールカバー層(1または複数)
上記カバーは、上記ボールとクラブとの間の界面を与える。該カバーにとって望ましい諸特性は、他にもある中で良好な成形適正、高い防湿性、高い耐摩耗性、高い耐衝撃性、高い引裂強さ、高いレジリエンス、および良好な離型性である。該カバー層は、少なくとも部分的に本発明の組成物から形成し得る。しかし、本発明の組成物から形成されない場合には、該カバーは、上記中間層に関連して上記節において論じた如き、1種またはそれ以上のホモポリマー系またはコポリマー系の材料から形成し得る。本発明によるゴルフボールは、またポリウレタン、ポリウレア、およびポリブタジエン材料製のカバーを持つように形成し得る。
ゴルフボールの後処理
本発明のゴルフボールは、更なる利点を得るために塗装、被覆または表面処理することができる。例えば、ゴルフボールは、ウレタン、ウレタンハイブリッド、ウレア、ウレアハイブリッド、エポキシ、ポリエステル、アクリル樹脂、またはこれらの組合せにより被覆して、極めて平滑な不粘着性の表面を得ることができる。所望ならば、2以上の被覆層を使用することができる。該被覆層(1または複数)は、当業者には公知の任意の適当な方法によって適用し得る。任意の該ゴルフボール層は、噴射仕上げ、機械的磨耗、コロナ放電、プラズマ処理等、およびこれらの組合せを含む従来の方法により表面処理することができる。
【００３１】
ゴルフボールの諸特性
コア径、中間層およびカバー層の厚み、硬さ、および圧縮力等の諸特性は、競技特性、例えば本発明のゴルフボールのスピン、初期速度、および感触に影響を及ぼすことが分かっている。
構成部品の寸法
ゴルフボール構成部品の寸法、即ち厚みおよび径は、所望の特性に応じて変更し得る。本発明の目的にとっては、任意の層の厚みを使用することができる。例えば、本発明は、任意のサイズのゴルフボールに係るが、該ゴルフボールは、好ましくはサイズおよび質量に関するUSGA基準を満たす。
該ゴルフボールの好ましい径は、約4.27〜約4.57cm(約1.680in〜約1.800in)、より好ましくは約4.27〜約4.47cm(約1.680in〜約1.760in)である。約43mm(約1.680in)〜約44mm(約1.740in)の径が最も好ましい。しかし、約4.32〜約4.95cm(1.700〜約1.950in)の範囲の何れかにおける径が使用できる。
好ましくは、上記コアおよび全ての中間層の全体としての径は、完成されたボールの全体的な径の、約80％〜約98％である。該コアは、約0.229〜約4.19cm(約0.09in〜約1.65in)の範囲の径を持つことができる。一態様において、本発明のコアの径は、約3.05〜約4.14cm(約1.2in〜約1.630in)である。例えば、本発明によるツーピースボールの一部である場合、該コアは、約3.81〜約4.11cm(約1.5in〜約1.62in)の範囲の径を持つことができる。もう一つの態様において、該コアの径は、約3.30〜約4.06cm(約1.3in〜約1.6in)、好ましくは約3.53〜約4.06cm(約1.39in〜約1.6in)、およびより好ましくは約3.81〜約4.06cm(約1.5in〜約1.6in)である。更に別の態様において、該コアは、約3.94〜約4.19cm(約1.55in〜約1.65in)、好ましくは約3.94〜約4.06cm(約1.55in〜約1.60in)の径を持つ。
【００３２】
上記カバーは、典型的に十分な強度、良好な性能特性、および耐久性を与える厚みを持つ。一態様において、該カバーの厚みは、約0.51〜約3.05mm(約0.02in〜約0.12in)、好ましくは約2.54mm(約0.1in)またはそれ未満である。例えば、本発明によるツーピースボールの一部である場合、該カバーは、約0.76〜約2.29mm(約0.03in〜約0.09in)の範囲の厚みを持つことができる。もう一つの態様において、該カバーの厚みは、約1.27mm(約0.05in)またはそれ未満、好ましくは約0.51〜約1.27mm(約0.02in〜約0.05in)およびより好ましくは約0.51〜約1.14mm(約0.02in〜約0.045in)である。
ゴルフボール中間層に係る厚みの範囲は大きいが、これは中間層を、即ち外側コア層、内側カバー層、糸巻き層、水分/蒸気バリヤ層として使用する場合の広範な可能性の故である。本発明のゴルフボールにおいて使用する場合、該中間層、または内側カバー層は、約0.76cm(約0.3in)またはそれ未満の厚みを持つことができる。一態様において、該中間層の厚みは、約0.051〜約2.54mm(約0.002in〜約0.1in)、好ましくは約0.254mm(約0.01in)またはこれを超える。例えば、本発明によるスリーピースまたは多層ボールの一部である場合、該中間層および/または内側カバー層は、約0.38〜約1.52mm(約0.015in〜約0.06in)の範囲の厚みを持つことができる。もう一つの態様において、該中間層の厚みは、約1.27mm(約0.05in)またはそれ未満、より好ましくは約0.254〜約1.14mm(約0.01in〜約0.045in)である。
【００３３】
硬さ
本発明の組成物は、ゴルフボールの任意の層において使用し得る。従って、ゴルフボールの構造、物理的特性、および得られる性能は、本発明の組成物を含む該ボールの層(1または複数)に依存して変更することができる。
本発明の組成物から形成されたゴルフボール層は、約20ショアD〜約75ショアDの硬さを持つことができる。一態様において、本発明の組成物から形成された該ゴルフボール層は、約30ショアD〜約60ショアDの硬さを持つ。もう一つの態様において、本発明の組成物から形成された該ゴルフボール層は、約40ショアD〜約50ショアDの硬さを持つ。
本発明のもう一つの局面において、本発明の組成物から形成されたゴルフボール層は、約45ショアC〜約85ショアCの硬さを持つことができる。一態様において、本発明の組成物から形成された該ゴルフボール層は、約50ショアC〜約80ショアCの硬さを持つ。もう一つの態様において、本発明の組成物から形成された該ゴルフボール層は、約60ショアC〜約75ショアCの硬さを持つ。
本発明のゴルフボールに含まれるコアは、特定のゴルフボールの構造に応じて変動する硬さを持つことができる。一態様において、該コアの硬さは、約20ショアD〜約60ショアDである。もう一つの態様において、該コアの硬さは、約30ショアD〜約50ショアDである。
本発明の中間層も、その硬さにおいて、上記ボールの特定の構造に依存して変更し得る。一態様において、該中間層の硬さは、約30ショアD〜約65ショアDである。もう一つの態様において、該中間層の硬さは、約40ショアD〜約55ショアDである。
上記コアおよび中間層と同様に、上記カバーの硬さは、上記ゴルフボールの構造および所望の特性に依存して変更し得る。一態様において、該カバー層の硬さは、約40ショアD〜約65ショアDである。もう一つの態様において、該カバー層の硬さは、約50ショアD〜約60ショアDである。
【００３４】
硬さの測定は、ASTM D-2240「ジュロメータによるゴムおよびプラスチックの押込み硬さ(Indentation Hardness of Rubber and Plastic by Means of a Durometer)」に従って行われる。コア、カバーまたは中間層の硬さは、層の表面あるいはまた与えられた層の中間点において、半分に切断されているコア層の幾何学的中心の硬さ測定と同様な方法で、直接測定することができ、また該コアの凡その幾何学的中心は、該切断されたコアに対して垂直に測定される。例えば、該内側カバー層の硬さは、該ボールを半分に切断した後に、該層の中間点において測定し得る。中間点硬さの測定は、好ましくは該内側および中間カバー層に対して行われる。カバー層の中間点硬さは、測定すべき該層の内側表面および外側表面から等距離にある点において測定される。一旦1またはそれ以上のカバーまたは他の層が関連する層を包囲すると、正確な中間点を決定することは困難となる可能性があり、従って本発明の目的にとって、ある層の「中間点」硬さ測定は、該層の測定された中間点±1mm以内で測定される。表面硬さ測定は、好ましくは該外側カバー層について行われる。これらの例において、該硬さは、該ボールの外側表面(カバー)について測定される。
【００３５】
圧縮力
圧縮力は、ゴルフボールの設計において重要な一ファクタである。例えば、ゴルフボールコアの圧縮力は、ドライバーを離れる該ボールのスピン速度および感触に影響する可能性がある。事実、本発明の組成物および方法は、増大された圧縮力を持つゴルフボールおよび最終的に全体としてより固いボールをもたらす。全体としてのボールが硬い程、これが打たれた際の変形は小さくなり、かつより迅速にゴルフクラブから離脱する。
Jeff Daltonの、「あらゆる他の名称による圧縮力、サイエンス＆ゴルフIV、ゴルフに関する世界科学会議の会議録(Compression by Any Other Name, Science and Golf IV, Proceedings of the World Scientific Congress of Golf)」(Eric Thain編, Routledge, 2002) ("J. Dalton")に開示されているように、圧縮力を測定するために数種の異なる方法を使用することができ、該圧縮力は、アッチ圧縮力(Atti compression)、リエール圧縮力(Riehle compression)、様々な決められた負荷およびオフセットにおける負荷/撓み測定、および有効モジュラスを含む。本発明の目的にとって、「圧縮力(compression)」とは、アッチ圧縮力を言い、また公知の手順に従って、アッチ圧縮力テストデバイスを用いて測定され、ここではバネに対してボールを押付けるのにピストンが使用される。
本発明の組成物から形成されたゴルフボールのアッチ圧縮力は、約50〜約120の範囲であり得る。一態様において、本発明の組成物から形成されたゴルフボールのアッチ圧縮力は、約55〜約100の範囲にある。もう一つの態様において、本発明の組成物から形成されたゴルフボールのアッチ圧縮力は、約70〜約90の範囲にある。
【００３６】
反発係数
ゴルフボールの反発係数、即ちCoRは、2つの物体が衝突した際に失われるエネルギー量に関する一尺度である。ゴルフボールのCoRは、打たれた後の該ボールのリバウンドする能力を意味し、かつ該ボールのバネ-様の感触を説明する。ここにおいて使用する場合、該用語「反発係数」(CoR)は、ゴルフボールが空気砲から打ち出された際の、該ゴルフボールのリバウンド速度を、射出速度で割ることによって計算される。このCoRテストは、ある範囲の射出速度に渡って行われ、またインバウンド速度約38.1m/秒(125ft/s)において決定される。
平均中和度レベルの低下にも拘らず、本発明のVNP組成物は、予想外のことに、HNP組成物と比較した場合に、同等のCoR値を持つことが示される。この局面において、本発明は、インバウンド速度約38.1m/秒(約125ft/s)において約0.700〜約0.850のCORを持つ、本発明のVNP組成物から形成されるゴルフボールを意図している。一態様において、該CoRは、約0.750〜約0.800、好ましくは約0.760〜約0.790およびより好ましくは約0.770〜約0.780である。もう一つの態様において、該ボールは約0.800またはこれを超えるCoRを持つ。更に別の態様において、本発明のボールのCoRは、約0.800〜約0.815である。
本発明の組成物から形成された中実球(約3.94cm(1.55in))は、少なくとも約0.790、好ましくは少なくとも約0.800のCoRを持つことができる。例えば、本発明の組成物から形成された中実球のCoRは、約0.810〜約0.830の範囲にある。一態様において、本発明の組成物から形成された中実球は、約0.800〜約0.825のCoRを持つ。もう一つの態様において、該中実球のCoRは、約0.805〜約0.815の範囲にある。
【実施例】
【００３７】
以下の非限定的な実施例は、本発明に従って製造されたゴルフボールを説明するものである。これら実施例は、本発明の好ましい態様を単に例証するものであり、本発明を限定するものと解釈すべきではなく、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲によって規定される。
実施例1〜7は、本発明のVNP組成物から形成された少なくとも一つの層を含むように製造された中実球を例証するものである。種々の組成物を、以下の表1〜7に与えたような構成成分を用いて溶融ブレンドした。各構成成分の相対的な量は、全構成成分の総質量を基準とする質量％で報告されている。これら実施例各々においてテストされた該VNP組成物は、約70％〜約80％の中和度レベルを有する。
上記組成物各々を射出成形して、中実球を形成した。得られた球のCoR、圧縮力、ショアD硬さおよびショアC硬さを測定した。得られた結果を表1〜7に報告する。
実施例1
中実球を、デュポン(DupontTM) HPF 2000およびハネウエル(Honeywell) A-CTM 5120を含むVNP組成物から製造した。該VNP組成物から製造したこれらの球を、70％〜80％のVNP範囲外にある変動する中和度レベルを持つデュポンHPF 2000およびハネウエルA-CTM 5120を含む組成物から製造した球と比較した。特性および性能の結果を以下の表1に示す。
【００３８】
2016083368.tif 000003
【００３９】
実施例2
デュポン(DupontTM) HPF 2000およびエクソンモービルエスコール(ExxonMobil ESCORTM) AT320を含むVNP組成物から中実球を製造した。該VNP組成物から製造したこれらの球を、70％〜80％のVNP範囲外で変動する中和度レベルを持つ、デュポンHPF 2000およびエクソンモービルエスコールAT320を含むHNP組成物から製造した球と比較した。特性および性能の結果を以下の表2に示す。
【００４０】
2016083368.tif 000004
【００４１】
実施例3
中実球を、デュポン(DupontTM) HPF 2000およびダウプリマコル(Dow PRIMACORTM) 5980Iを含むVNP組成物から製造した。該VNP組成物から製造したこれらの球を、70％〜80％のVNP範囲外で変動する中和度レベルを持つ、デュポンHPF 2000およびダウプリマコル5980Iを含む組成物から製造した球と比較した。特性および性能の結果を以下の表3に示す。
【００４２】
2016083368.tif 000005
【００４３】
実施例4
中実球を、デュポン(DupontTM) HPF 2000およびオレイン酸を含むVNP組成物から製造した。該VNP組成物から製造したこれらの球を、70％〜80％のVNP範囲外で変動する中和度レベルを持つ、デュポンHPF 2000およびオレイン酸を含む組成物から製造した球と比較した。特性および性能の結果を以下の表4に示す。
【００４４】
2016083368.tif 000006
【００４５】
実施例5
中実球を、デュポン(DupontTM) HPC AD1043およびアリゾナケミカル(Arizona Chemical)シルファット(SYLFATTM) 2LTを含むVNP組成物から製造した。該VNP組成物から製造したこれらの球を、70％〜80％のVNP範囲外で変動する中和度レベルを持つ、デュポンHPC AD1043およびアリゾナケミカルシルファット2LTを含む組成物から製造した球と比較した。特性および性能の結果を以下の表5に示す。
【００４６】
2016083368.tif 000007
【００４７】
実施例6
中実球を、デュポン(DupontTM) HPF 2000、サーリン(Surlyn) AD1043およびエクソンモービルエスコール(ExxonMobil ESCOR TM) AT320を含むVNP組成物から製造した。該VNP組成物から製造したこれらの球を、70％〜80％のVNP範囲外で変動する中和度レベルを持つ、デュポンHPF 2000、サーリンAD1043およびエクソンモービルエスコールAT320を含む組成物から製造した球と比較した。特性および性能の結果を以下の表6に示す。
【００４８】
2016083368.tif 000008
【００４９】
実施例7
中実球を、デュポン(DupontTM) HPF 2000、サーリン(Surlyn) AD1043およびオレイン酸を含むVNP組成物から製造した。該VNP組成物から製造したこれらの球を、70％〜80％のVNP範囲外で変動する中和度レベルを持つ、デュポンHPF 2000、サーリンAD1043およびクエン酸を含む組成物から製造した球と比較した。特性および性能の結果を以下の表7に示す。
【００５０】
2016083368.tif 000009
【００５１】
上記実施例から理解されるように、本発明のVNP組成物は、予想外のことに、平均中和度における減少にもかかわらず、優れた特性を示している。例えば、図1に示した如く、該VNP組成物のCoR値は、該HNP組成物のCoR値と比較して最小限の低下を示すに過ぎない。同様に、図2および3に示した如く、該VNP組成物は、該HNP組成物のショアD硬さおよびアッチ圧縮力値と比較して、ほんの僅かに低いショアD硬さおよびアッチ圧縮力値を示している。有利なことに、本発明のVNP組成物は、HNP組成物を超える、より良好な加工性および改善されたメルトフローを与え、一方でその他の特性を最小限にて犠牲にしているに過ぎない。
【００５２】
本発明の広い範囲を示す上記数値範囲およびパラメータは、概算であるにも拘らず、上記特定の実施例において示された数値は、できる限り正確に報告されている。しかし、本質的に、任意の数値は、その各テストの測定値において見られる必然的な標準偏差に起因するある誤差を含んでいる。更に、変動する範囲に係る数値範囲が、ここにおいて示された場合、その記述された値を含むこれら値の任意の組合せが使用可能であることが意図されている。
本明細書において記載されかつ特許請求されている発明は、ここにおいて開示された特定の態様による範囲に限定されるものではない。何となれば、これらの態様は本発明の数種の局面の例証として意図されているからである。あらゆる等価な態様が、本発明の範囲内に入るものと意図されている。例えば、本発明の組成物は、またパターのインサート、ゴルフクラブのヘッドおよびその一部、ゴルフシューズの一部、およびゴルフバッグの一部等のゴルフ用具においても使用可能である。事実、ここにおいて示されかつ説明されたものに加えて、本発明の様々な変更が、上述の説明から当業者には明らかとなるであろう。このような変更も、添付した特許請求の範囲内に入るものであることを意図している。上記テキストにおいて引用されたあらゆる特許および特許出願は、その全体として、言及によりここに明白に組入れられるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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