(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルホン化、カルボキシル化、アミン又はヒドロキシルの付加によって、又はエチレン性不飽和モノマーを少なくとも１個のメタロセンが触媒したポリマーに後重合反応を用いてグラフト重合することによって官能基化されて、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを形成しているような少なくとも１種のメタロセンが触媒したポリマーを含有する組成物から形成された層を有することを特徴とする、ゴルフボール。
【請求項２】
１〜１００ｐｈｒの少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーと、９９〜０ｐｈｒの少なくとも１種のイオノマーとを含むグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物から形成された層を有するゴルフボールであって、前記グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが、スルホン酸、スルホン酸誘導体、ビニルエーテル、ビニルエステル、１級アミン、２級アミン及び３級アミンからなる群から選択される官能基を有することを特徴とするゴルフボール。
【請求項３】
前記エチレン性不飽和モノマーが、スルホン酸、スルホン酸誘導体、クロロスルホン酸、ビニルエーテル、ビニルエステル、１級アミン、２級アミン、３級アミン、モノカルボン酸、ジカルボン酸、部分的又は完全にエステル誘導されたモノカルボン酸、部分的又は完全にエステル誘導されたジカルボン酸、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸の環式イミド、及びそれらのイオノマー誘導体からなる群より選択された官能基を有するオレフィン系モノマーである、請求項１記載のゴルフボール。
【請求項４】
前記エチレン性不飽和モノマーが無水マレイン酸である、請求項１記載のゴルフボール。
【請求項５】
前記組成物が、少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー、及び少なくとも１種のイオノマー、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマー、又は非イオノマー性ポリマーの配合物を含有する、請求項１記載のゴルフボール。
【請求項６】
前記少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが、10〜75phrの量で存在し、かつ前記イオノマーが90〜25phrの量で存在する、請求項２又は５記載のゴルフボール。
【請求項７】
前記層がカバーの少なくとも一部を形成する、請求項１又は２記載のゴルフボール。
【請求項８】
前記層がコアの少なくとも一部を形成する、請求項１又は２記載のゴルフボール。
【請求項９】
コア、カバー及び該カバーと該コアの間に位置するマントルを含み、前記層がマントルの少なくとも一部を形成する、請求項１又は２記載のゴルフボール。
【請求項１０】
前記コアが直径2.54cm〜4.14cm(1〜1.63インチ)であり、前記カバーが厚さ0.013cm〜0.318cm(0.005〜0.125インチ)であり、及び前記マントルが、厚さ0.013cm〜0.318cm(0.005〜0.125インチ)である、請求項９記載のゴルフボール。
【請求項１１】
前記層が発泡構造を有する、請求項１又は２記載のゴルフボール。
【請求項１２】
前記層がショアD硬度15〜80を有する、請求項１又は２記載のゴルフボール。
【請求項１３】
前記グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが、エチレン性不飽和モノマーを、ポリエチレン、並びにエチレンと、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン及びノルボルネンとのコポリマーからなる群より選択されたメタロセンが触媒したポリマーにグラフト重合することによって形成される、請求項１記載のゴルフボール。
【請求項１４】
前記グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが、エチレン性不飽和モノマーを、下記式のメタロセンが触媒したポリマーにグラフト重合することによって形成される、請求項１記載のゴルフボール：
【化１】
0004105384.tif 000020
（式中、
R1は、水素であり；
R2は、水素、又はCH3、C2H5、C3H7、C4H9、及びC5H11からなる群より選択された低級アルキルであり；
R3は、水素、又はCH3、C2H5、C3H7、C4H9、及びC5H11からなる群より選択された低級アルキルであり；
R4は、H、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、C5H11、C6H13、C7H15、C8H17、C9H19、C10H21及びフェニルからなる群より選択され、ここでR4の0から5つのHは、R3とR4が結合し二環式環を形成しているという条件で、COOH、SO3H、NH2、F、Cl、Br、I、OH、SH、ケイ素、低級アルキルエステル、及び低級アルキルエーテルからなる群より選択された置換基により置換され得；
R5は、水素、低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；
R6は、水素、低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；及び
xは、前記ポリマーの99〜50重量％の範囲であり、yは前記ポリマーの1〜50重量％の範囲であり、かつzは前記ポリマーの0〜49重量％の範囲である。）。
【請求項１５】
前記グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが、曲げ弾性率344×104〜137,600×104Pa(500psi〜200,000psi)を有し、かつ曲げ弾性率34.4×104〜103,350×104Pa(50psi〜150,000psi)であるイオノマーと配合される、請求項１又は２記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、1995年1月24日に出願された米国特許出願第08/377,553号（現在は出願放棄）の一部継続出願である、1995年6月7日に出願された米国特許出願第08/482,514号の一部継続出願である、1996年6月5日に出願された米国特許出願第08/658,338号の一部継続出願である。
【０００２】
【発明の技術分野】
本発明は、ゴルフボール、及び特に、後重合反応により少なくとも１個のペンダント官能基でグラフト重合されるような、重合工程において単一部位(single-site)メタロセン触媒を用いて生成された少なくとも１種のオレフィン系ポリマーを含有する少なくとも１個の層を有するゴルフボールに関する。グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、少なくとも１種のイオノマー、グラフト重合されないもしくは官能基化されないメタロセンが触媒したポリマー、又は他の非イオノマー性ポリマーと混合し、配合物を形成し、かつ発泡するか又は発泡しないことができる。この層は、ボールのカバー又はコアの中のいずれか、もしくはカバーとコアの間に位置したマントル層の中に位置することができる。
【０００３】
【発明の背景】
バラタカバーを伴うスリーピースの糸巻きゴルフボールが、ほとんどの熟練したゴルファーに好まれている。これらのボールは、他の種類のゴルフボールでは入手できないような飛距離、高いスピン速度、および制御性の組合せを提供する。しかし、バラタは、通常のプレーで容易に損傷を受け、その結果平均的ゴルファーが要求する耐久性を欠いている。
対照的に、アマチュアゴルファーは、典型的には、飛距離及び耐久性の組合せを提供する、イオノマーカバーのついた中実のツーピースボールを好む。硬いイオノマーカバーのために、これらのボールは、切断はほとんど生じ難いが、多くのゴルファーにとって受け入れがたい非常に硬い“打球感”、低いスピン速度も有し、これらのボールにドロー又はフェードをかけることをより困難にしている。このスピン速度の差は、カバー及びコアの両方の組成及び構造の差に起因し得る。
【０００４】
糸巻きバラタボールの制御性及び打球感、並びに中実のツーピースボールの耐久性を伴うゴルフボールを製造するために、多くの試みがなされているが、いずれも全体としては成功していない。例えば、Molitorの米国特許第4,274,637号は、バックスピン性を向上するために、完全に又は部分的に気泡高分子材料から製造されたカバーを有するツーピース又はスリーピースのゴルフボールを開示しているが、この開示されたゴルフボールのスピン速度を先行技術のボールのものと比較する実施例は全く提供していない。
【０００５】
Nakaharaらの米国特許第5,002,281号は、イオノマーカバー、並びに軟質の内側コア及び硬質の外側シェルからなり、これらの２部品の硬度の差がJIS-Cスケールで少なくとも10であるような中実のコアを有する、スリーピースの中実のゴルフボールを開示している。
同様に、米国特許第4,781,383号は、イオノマーカバー、並びに内側層及び外側層を伴い、ここで内側層が直径24〜29mmでありかつショアD硬度が15〜30であり、及び外側層が直径36〜41mmでありかつショアD硬度が55〜65であるようなコアを有する、中実のスリーピースゴルフボールを開示している。このボールを打った時にクラブフェースと接触するボール表面の割合は、27〜35％である。
欧州特許出願第0 633 043号は、イオノマー又はバラタカバー、中心コア、及び中間層を有する、中実のスリーピースゴルフボールを開示している。この中心コアは、直径が少なくとも29mmであり、比重が1.4未満である。この中間層は、厚さが少なくとも1mmであり、比重が1.2未満であり、かつ硬度がJIS-Cスケールで少なくとも85である。
【０００６】
同時係属出願である第08/482,518号は、糸巻きボールの中に捕捉された空気の作用を模倣するために、中実構造のゴルフボールのコアの中に圧縮可能な材料、すなわちガスを使用している。
これらの開示はいずれも、メタロセンが触媒したポリマー、すなわち、分子量分布が狭くかつ均一な分子構造のポリマーを製造する単一部位メタロセン触媒を用いて製造されたポリマーの独自の物理特性を利用しておらず、その結果該ポリマー中のモノマーの順及び配向、並びに分枝の量及び型は、各ポリマー鎖において本質的に同じである。
狭い分子量分布及び均一な分子構造は、従来のポリマーでは入手できなかった特性を有するメタロセンが触媒したポリマーを提供し、かつポリマーが特定の用途に特に合致するような独自の特性を有するように製造することを可能にしている。所望の分子量分布及び分子構造は、適当なメタロセン触媒及び重合条件を選択することにより得られる。
【０００７】
ポリマー、特にポリオレフィンへのモノマーのグラフト重合の方法は、公知である。P. C. Wongの欧州特許出願第0 266 994号は、エチレン性不飽和モノマー、例えば不飽和カルボン酸並びにその無水物及び誘導体などの、エチレンコポリマーへのグラフト重合の方法を開示している。この開示された方法は、コポリマー、モノマー、及び150℃での半減期が約1分〜約120分である有機過酸化物25〜3,000ppmの混和物を形成する工程、及び得られた混和物を、該コポリマーの融点以上の温度の押出機の中で、少なくとも該有機過酸化物の半減期の４倍の期間、混合する工程を含む。その後得られたグラフト重合されたコポリマーは、造形品へと押し出される。
Mitchellの米国特許第5,106,916号は、エチレン性不飽和モノマーのコポリマーへの触媒によるグラフト重合の方法を開示しており、ここでは欧州特許出願第0 266 994号の方法が、水を含有する触媒、並びに式HPO(OR1)2の化合物、式P(OR2)3及び式(OR3)P-O-R4-O-P(OR5)2の亜リン酸化合物、及び式(R6O)P-O2-RPEO2-P(OR7)の二置換されたペンタエリトリトールジ亜リン酸エステル（式中O2-RPEO2はペンタエリトリトール部分であり、かつR1からR7は、特定の有機官能基である。）からなる群より選択された少なくとも１種のリン含有化合物の添加により、変更されている。
【０００８】
市販されているグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマーの利点を共有し、これは狭い分子量分布及び均一な分子構造を含む。グラフト重合によるメタロセンが触媒したポリマーへの官能基の付加は、ポリマーが官能基化されないメタロセンが触媒したポリマー又はメタロセン触媒を使用せずに生成されたポリマーでは入手できない特性を有するように製造することができる。
先行技術において、イオノマーのようないろいろなポリマー種の様々な配合の組合せをうまく使用しているにもかかわらず、イオノマー及びバラタ又は他の非イオン性ポリマーのような様々なポリマーは、ゴルフボールカバーにおいて使用するにはうまく配合されていない。一般に、先行技術のポリマー成分の配合物は、イオノマーとカルボン酸群(carboxylic acid group)を含むポリマーの間において認められるような、該混合物中のポリマー成分の間の強力な相互作用が存在しない限りは、不混和性、すなわち微視的スケールにおいて異種であり、かつ不相溶性、すなわち巨視的スケールにおいて異種である。特に、この相溶性の欠如は、イオン性、酸性、塩基性又は他の極性ペンダント基を有さず、かつメタロセン触媒により製造されないポリオレフィンホモポリマー、コポリマー又はターポリマーと、イオノマーが配合された場合に存在する。これらの混合物は、引張強さ、衝撃強さなどが不十分であることが多い。従って、これらの不相溶性混合物から製造されたゴルフボールは、貧弱な耐久性、耐切断性などのような、劣ったゴルフボール特性を有するであろう。対照的に、相溶性のある配合物は、微視的スケールでは異種であるが、巨視的スケールでは同種であり、従って有用なゴルフボール特性を有する。
【０００９】
これに関して、Sullivanの米国特許第5,397,840号は、「イオン性コポリマー」及び「非イオン性コポリマー」の配合物を含有するゴルフボールカバーを開示している。しかし「イオン性コポリマー」は、α−オレフィンとα、β−不飽和カルボン酸の金属塩のコポリマーと定義され、「非イオン性コポリマー」は、エチレン又はポリエチレン及びアクリル酸又はメタクリル酸モノマーを含有するコポリマー又はターポリマーである。従って、相溶性の配合物を生成することができる「イオン性コポリマー」の金属塩と「非イオン性コポリマー」のアクリル酸又はメタクリル酸モノマー間には、強力な相互作用が存在し、相溶性の配合物の形成を可能にする。これらの相互作用は、先行技術のイオノマーと真に非イオン性又は非極性のポリマー、特にメタロセン触媒を使用しない方法で製造されたポリマーとの配合物中には存在しない。
【００１０】
Sullivanの米国特許第4,986,545号；第5,098,105号；第5,187,013号；第5,330,837号；及び第5,338,610号は、イオノマー及び改質された熱可塑性エラストマーの配合物で、ここで該熱可塑性エラストマーが通常のポリマー、すなわちメタロセン触媒以外の触媒を用いて重合されたポリマーであるような配合物を含有するカバーを有するゴルフボールを開示している。改質されたポリマーは、無水マレイン酸で改質されたエチレン−プロピレンコポリマー、無水マレイン酸で改質されたスチレンブロックコポリマー、無水マレイン酸で改質されたエチレン−酢酸ビニルコポリマー、臭素化されたスチレン−イソブチレンコポリマー、アミンで改質されたエチレン−プロピレンゴム、及び極性で改質されたパラメチルスチレン−イソブチレンコポリマーを含む。しかしイオノマーの改質されたポリオレフィン類との配合物については例証されていない。開示されたボールは、反発係数、従ってキャリーでの飛距離を犠牲にすることなく、増強されたプレー性能(playability)、すなわち、軟らかさ及びスピン性を発揮すると言われているが、例示されたボールは全て、Riehle圧縮強さが61〜43の範囲であり、これはPGAの圧縮強さ範囲の99〜117に相当している。従って、開示されたカバー材料が比較的軟らかいものであるにもかかわらず、開示されたボールはいずれも非常に高い圧縮強さを有し、その結果高い反発係数を有することが期待される。
【００１１】
同時係属出願第08/482,514号に開示されているように、メタロセンが触媒したポリマー及びイオノマーは、有用なゴルフボールの特性の相溶性の配合物を形成する。しかし、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを含有する組成物を組込んだゴルフボールに関する公知の先行技術はない。
従って、ゴルフボール技術において、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを組込んでいるゴルフボール、及びゴルフボール中のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びイオノマーのような他のポリマーの配合物が必要とされている。発泡された及びされないグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物を含有することは、非常に耐久性のあるゴルフボールが改善された性能及び事実上の打球感とスピン速度のいずれかの組合せを伴うように製造することを可能にする。
【００１２】
【発明の概要】
本発明は、少なくとも１個のカバー、コア、又はカバーとコアの間の１個以上の中間マントルの中に、少なくとも１種の発泡された又は発泡されない層を有するゴルフボールで、ここでこの層が、スルホン化、カルボキシル化、アミンもしくはヒドロキシの付加、又は後重合反応を使用するエチレン性不飽和モノマーの少なくとも１種のメタロセンが触媒したポリマーへのグラフト重合により官能基化されているような少なくとも１種のメタロセンが触媒したポリマーを含有する組成物から製造されているゴルフボールに関する。このエチレン性不飽和モノマーは、典型的には、スルホン酸、スルホン酸誘導体、クロロスルホン酸、ビニルエーテル、ビニルエステル、１級アミン、２級アミン、３級アミン、モノカルボン酸、ジカルボン酸、部分的又は完全にエステル誘導されたモノカルボン酸、部分的又は完全にエステル誘導されたジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、ジカルボン酸の環式イミド、及びそれらのイオノマー誘導体からなる群より選択された、官能基を有するオレフィン系モノマーである。エチレン性不飽和モノマーは無水マレイン酸が好ましい。
【００１３】
本発明のゴルフボール組成物は、少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及び少なくとも１種のイオノマー、グラフト重合されない、すなわち官能基化されないメタロセンが触媒したポリマー、又は非イオノマー性ポリマーの配合物を含有することができる。好ましくは、この組成物は、少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及び少なくとも１種のイオノマーの配合物であり、かつ少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを約5〜約90phr、及び少なくとも１種のイオノマーを約95〜約10phr含み、より好ましくは少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを約10〜約75phr及び少なくとも１種のイオノマーを約90〜約25phr、最も好ましくは少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを約10〜約50phr及び少なくとも１種のイオノマーを約90〜約50phr含む。典型的には、この層は、ショアD硬度が約15〜約80であり、かつ厚さが約0.005〜約0.125インチ（0.013cm〜0.318cm）であり、かつコアは、直径が約1.0〜約1.63インチ（2.54cm〜4.14cm）である。これに加えて、典型的なグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、曲げ弾性率約500psi〜約200,000psi（344×104〜137,600×104Pa）を、好ましくは約1,000〜約150,000psi（689×104〜103,350×104Pa）を有し、かつイオノマーは曲げ弾性率約50psi〜約150,000psi（34.4×104〜103,350×104Pa）を有する。カバー、コア、又はカバーとコアの間のマントルのいずれも、更に密度を増大する充填剤を含有することができる。
【００１４】
好ましくは、前記グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの、ポリエチレン、並びにエチレンの、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン及びノルボルネンとのコポリマーからなる群より選択される、最も好ましくはエチレンの、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン及びノルボルネンとのコポリマーからなる群より選択される、メタロセンが触媒したポリマーへのグラフト重合により生成されるが、エチレン性不飽和モノマーの、下記式のメタロセンが触媒したポリマーのいずれかへのグラフト重合により生成することもできる：
【００１５】
【化３】
0004105384.tif 000002
【００１６】
（式中、
R1は、水素であり；
R2は、水素、又はCH3、C2H5、C3H7、C4H9、及びC5H11からなる群より選択された低級アルキルであり；
R3は、水素、又はCH3、C2H5、C3H7、C4H9、及びC5H11からなる群より選択された低級アルキルであり；
R4は、H、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、C5H11、C6H13、C7H15、C8H17、C9H19、C10H21及びフェニルからなる群より選択され、ここでR4の1から5Hは、R3とR4が結合し二環式環を形成しているという条件で、COOH、SO3H、NH2、F、Cl、Br、I、OH、SH、ケイ素、低級アルキルエステル、及び低級アルキルエーテルからなる群より選択された置換基により置換することができ；
R5は、水素、C1-C5を含む低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；
R6は、水素、C1-C5を含む低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；及び
xは、該ポリマーの99〜50重量％の範囲であり、yは該ポリマーの1〜50重量％の範囲であり、かつzは該ポリマーの0〜49重量％の範囲である。）。
【００１７】
【発明の好ましい実施態様の詳細な説明】
本願明細書において使用される用語「メタロセンが触媒したポリマー」は、メタロセン触媒を用いて重合されたポリマー、コポリマー又はターポリマーのいずれか、特にポリオレフィンのいずれかを意味する。用語「メタロセンが触媒したポリマー配合物」は、メタロセンが触媒したポリマー及び他の種類のポリマーのいずれか、好ましくはイオノマーの配合物のいずれかを意味する。
用語「グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー」及び「グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物」は、メタロセンが触媒したポリマーが後重合反応を受け、該メタロセンが触媒したポリマーに少なくとも１個の官能基がグラフト重合しているような、メタロセンが触媒したポリマー又はメタロセンが触媒したポリマー配合物のいずれかを意味する。「後重合反応」は、重合による該ポリマーの生成後に生じる何らかの反応を意味する。
本願明細書において使用される用語「層」は、ワンピースコア及びワンピースボールを含む、ゴルフボール又はゴルフボールコア、中心、又はマントルの一般に球体部分を含む。本願明細書において「マントル」は、カバーとコアの間の容積を占有するゴルフボール部分として定義される。当然当業者には、本発明のゴルフボールのコア、カバー及びマントルのいずれかが、本願明細書において定義された意味で、１層又は多層で製造することができることが認められるであろう。
【００１８】
加えて本願明細書においてポリマー配合物に関して「相溶性」であるという用語は、巨視的スケールで同種であり有用なゴルフボール特性を有する２種以上のポリマーの配合物を意味する。相溶性配合物は、混和性、すなわち微視的スケールで同種であるか、もしくは少なくとも部分的に非混和性、すなわち微視的スケールで異種であることができる。用語「非相溶性」とは、微視的スケール及び巨視的スケールの両方において異種である少なくとも２種のポリマーの混合物を意味し、その結果有用なゴルフボール特性、例えば耐久性が欠如している。
本発明は、１種以上のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを含有する少なくとも１種の発泡された又はされない層を有するゴルフボールに関する。前述のように、この層は、コア、カバー、又はカバーとコアの間に配置されたマントル層のいずれかの中にあることができる。グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマー、イオノマー及び熱可塑性エラストマーなどの他種ポリマーと配合することができる。好ましくは、このグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、少なくとも１種のイオノマーと配合される。
【００１９】
本発明において有用なグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、典型的には、少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー約1〜約100phr及び少なくとも１種のイオノマー約99〜0phr、好ましくは少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー約5〜約90phr及び少なくとも１種のイオノマー約95〜約10phr、より好ましくは少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー約10〜約75phr及び少なくとも１種のイオノマー約90〜約25phr、並びに最も好ましくは少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー約10〜約50phr及び少なくとも１種のイオノマー約90〜約50phrである相溶性の配合物を含有する。この層が発泡される場合、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物は、常用の発泡剤又は膨張剤(blowing agent)による成形時に発泡することができる。
グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びポリマー配合物は、熱成形することができ、従って、圧縮成形又は射出成形のいずれかにより、本発明のゴルフボールのカバー、コア、又はマントルの中に、発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーの層を製造することができる。グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物は、イオノマーよりも安価な弾性があり容易に加工される材料であり、かつ耐久性が高いゴルフボールが、改善された性能及び打球感とスピン速度のいずれかの事実上の組合せを伴うように製造することができる。
【００２０】
本発明のゴルフボールは、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーもしくはポリマー配合物、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマーもしくはポリマー配合物、又は通常の材料を含有するコアを組込むことができる。少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー又はポリマー配合物を含有するコアは、発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーもしくはポリマー配合物を１ピース含む、ワンピース、もしくは、中心又は少なくとも１個以上の層のいずれかが発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーもしくはポリマー配合物を含む、液体又は固形のコア又は中心及び１個以上の層を含む、多ピースのいずれかであることができる。
例えば図１は、ワンピースコアを伴う本発明のゴルフボールを図示している。ゴルフボール１は、コア２及びカバー３を有し、ここでコア２又はカバー３のいずれかは、発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒した配合物を含有する少なくとも１種の層を組込んでいる。
【００２１】
同様に図２は、多層コアを組込んだ本発明のゴルフボールを図示している。ゴルフボール10は、カバー12、中心14及び少なくとも１個のコア層16を有するコアを含む。カバー12、中心14、又はコア層16のいずれかは、少なくとも１種の発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒した配合物の層を組込むことができる。
本発明のゴルフボールの中心、コア又はコア層において有用な通常の材料は、ゴム基剤、架橋剤及び充填剤を含有する組成物を含むが、これらに限定されるものではない。ゴム基剤は、典型的には天然ゴム又は合成ゴムを含む。好ましいゴム基剤は、少なくとも40％のcis-構造を有する1,4-ポリブタジエンである。天然ゴム、ポリイソプレンゴム及び／又はスチレン−ブタジエンゴムも、任意に1,4-ポリブタジエンに添加することができる。架橋剤は、不飽和脂肪酸の金属塩、例えばアクリル酸又はメタクリル酸の亜鉛又はマグネシウム塩を含む。充填剤は典型的には、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛などの材料を含む。本発明のゴルフボールは、更に通常の糸巻きコアを有することもできる。
【００２２】
本発明のゴルフボールは、更にカバーとコアの間に配置されたマントル層を含むこともできる。好ましくは、このマントル層は、少なくとも１個の発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー又はポリマー配合物の層を含むが、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマーもしくはポリマー配合物から、又は所望の特性を有するいずれか他の適当な高分子材料から製造することもできる。マントル層を組込んだゴルフボールを図３に示し、これはカバー23、コア24、又はカバーとコアの間に配置されたマントル層25を有するゴルフボール20を示している。カバー23、コア24、及びマントル層25のいずれかは、少なくとも１個の発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー又はポリマー配合物の層を組込むことができる。更にコア24は、ワンピース、多層コア、又は固形又は液体中心を有する糸巻きコアであってよい。
本発明のゴルフボールは、更に発泡された又はされないグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーもしくはポリマー配合物、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマーもしくはポリマー配合物、又はバラタ及びイオノマーカバー素材を含む通常の材料を含有するカバー層を組込むことができる。本発明のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物のカバー層は、通常の固形又は糸巻きコアと共に、更にはグラフト重合された又はされないメタロセンが触媒したポリマー又はポリマー配合物を含有するものと共に使用することができる。好ましくは、本発明のゴルフボールのカバーは、少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及び少なくとも１種のイオノマーを含有する配合物から製造される。
【００２３】
メタロセンが触媒したポリマーの狭い分子量分布は、通常の触媒で重合されたポリオレフィンと比べて、より均一な組成物及び改善された力学的特性を提供する。これに加えて、メタロセンが触媒したポリマーが、後重合反応により、該メタロセンが触媒したポリマーに少なくとも１個のペンダント官能基を加えるように改質された場合は、得られるグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーと、他のポリマー、特にイオノマーとの相溶性が改善される。結果的に、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びイオノマーの配合物は、性能及び耐久性を含む、優れたゴルフボール特性を有する。例えば、下記実施例に示されるように、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びイオノマーの相溶性配合物は、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマー及びイオノマーの配合物を含有するカバーと比べた場合に、所定のカバー硬度でより大きい初速度を提供するようなゴルフボールのカバー組成物を生じる。
【００２４】
発泡された又はされないメタロセンが触媒したポリマー又はポリマー配合物の層をゴルフボールのカバー又はマントルにおいて用いる場合に、このボールは、硬質イオノマーを用いるボールよりも、より軟らかい打球感を有し、かつより変形可能となる。このボールのカバー及び外側層の変形が増加すると、ボールを打った時のクラブフェースへの「喰込み(bite)」が増大し、これにより制御性が改善され、クラブフェース上のボールの滑りが防止又は減少し、かつより多くのエネルギーを衝撃時にコアへ直接伝えることができ、より大きい初速度を提供する。改善された制御性及び打球感は、典型的にはバラタと関連している耐久性を低下することなく、軟らかいバラタカバーを用いて得られるものに類似している。更に、カバー又はマントルのこの層がグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー又はポリマー配合物を含有するならば、得られるゴルフボールの性能、特に初速度も顕著に改善される。
発泡されたグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーの使用は、更にゴルフボールのデザイナーが、ボールの慣性の角運動量を、従ってスピン速度及び性能を調節するために、ボールの密度又は質量分布を調節することを可能にする。発泡された材料は更に、高分子材料の使用が減るので、経費削減の可能性をもたらす。
【００２５】
本発明のゴルフボールにおいて有用なグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、デュポン社から実験量入手することができ、もしくは、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマーに後重合反応を施し、１個又は複数個の所望のペンダント基を有するグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを提供することにより得ることができる。本発明で使用するために官能基がグラフト重合されるメタロセンが触媒したポリマーの例は、エチレンホモポリマー、並びにエチレン及び第二オレフィン、好ましくはプロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン及びノルボルネンの、最も好ましくはブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン及びノルボルネンのコポリマーを含むが、これらに限定されるものではない。一般に本発明は、少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー又はポリマー配合物で、ここで該グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが、下記式を有するメタロセンが触媒したポリマーへの官能基のグラフト重合により生成されるようなものを含有する少なくとも１種の層を有するゴルフボールに関する：
【００２６】
【化４】
0004105384.tif 000003
【００２７】
（式中、
R1は、水素、分枝鎖又は直鎖のアルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル及びオクチル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；
R2は、水素、C1-C5を含む低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；
R3は、水素、C1-C5を含む低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；
R4は、H、CnH2n+1（式中、n＝1〜18である）、及びフェニルであり、ここでR4の0から5Hは、R3とR4が結合し二環式環を形成しているという条件で、COOH、SO3H、NH2、F、Cl、Br、I、OH、SH、ケイ素、低級アルキルエステル、及び低級アルキルエーテルからなる群より選択された置換基により置換することができ；
R5は、水素、C1-C5を含む低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；
R6は、水素、C1-C5を含む低級アルキル、炭素環式、芳香族又はヘテロ環式であり；及び
x、y及びzは、各コモノマーの相対百分率である。）。xの数は、1〜99％、より好ましくは10〜70％、最も好ましくは約10〜50％であることができる。yの数は、99〜1％、好ましくは90〜30％、最も好ましくは90〜50％である。ｚの数は、0〜49％の範囲であることができる。
【００２８】
好ましいグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、メタロセンが触媒したポリエチレン又はメタロセンが触媒した前記式のポリマーへの、官能基のグラフト重合によって製造されることが好ましい（式中、R1は、水素又は低級アルキルであり、R2は、水素、又は炭素原子を1〜10個有する炭素鎖を含むアルキルであり、R3は、水素、又は炭素原子を1〜10個有する炭素鎖のような低級アルキルもしくはアルケニルであり、並びにR4は、炭素原子を1〜10個有する低級アルキル基である。）。ターポリマーについては、zは０ではなく、R5は好ましくは水素又は炭素原子を1〜10個有する炭素鎖のような低級アルキルもしくはアルケニルであり、かつR6は、炭素原子1〜10個を有する低級アルキル基である。最も好ましいコポリマーにおいては、R1及びR2は水素であり、R3は、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はオクチルであり、かつR4は、炭素原子６個の直鎖の炭素鎖である。ターポリマーについて、R5は、最も好ましくは水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はオクチルであり、かつR6は炭素原子６個の直鎖の炭素鎖である。
【００２９】
メタロセンが触媒したコポリマー又はターポリマーは、ランダム又はブロックコポリマー又はターポリマーであることができ、かつアイソタクチック、シンジオタクチック、又はアタクチックであってよい。アイソタクチックポリマー、シンジオタクチックポリマー、又はアタクチックポリマーを形成しているペンダント基は、ゴルフボールカバー、コア又はマントルにおいて使用される樹脂の最終特性を調節するために、樹脂を形成する異なるポリマー鎖の相互作用を決定するために選択される。当業者には明らかであろうが、メタロセンが触媒したランダムもしくはブロックコポリマー又はターポリマーから製造される本発明において有用なグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、同じくランダム又はブロックコポリマー又はターポリマーであり、かつ該メタロセンが触媒したポリマー骨格と同じ立体規則性を有するであろう。
【００３０】
本願明細書において使用される分枝鎖又は直鎖のアルキルの表現は、いずれかの置換又は未置換の非環式炭素含有化合物を意味し、アルカン、アルケン及びアルキンを含む。アルキル基の例は、低級アルキル、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソ-プロピル、n-ブチル、イソ-ブチル又はtert-ブチル；高級アルキル、例えば、オクチル、ノニル、デシルなど；並びに低級アルキレン、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、ノルボルネン、ノネン、デセンなどを含む。当業者は、本発明の範囲に含まれる、多くの直鎖及び分枝鎖のアルキル基を熟知しているであろう。
【００３１】
加えて、このようなアルキル基は、更に１個以上の水素原子が官能基によって置換されている、様々な置換基も含むことができる。官能基は、いくつか例を挙げると、ヒドロキシル、アミノ、カルボキシル、スルホンアミド、エステル、エーテル、ホスフェート、チオール、ニトロ、シラン及びハロゲン（フッ素、塩素、臭素及びヨウ素）などを含むが、これらに限定されるものではない。
本願明細書において使用される置換及び未置換の炭素環式は、環式炭素含有化合物を意味し、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチルなどを含むが、これらに限定されるものではない。このような環状基は、更に１種以上の水素原子が官能基により置換されているような、様々な置換基を含むことができる。このような官能基は、前述のもの、及び炭素原子1〜28個を有する低級アルキル基を含む。本発明の環状基は更にヘテロ原子を含むこともできる。
【００３２】
本願明細書において使用される置換及び未置換のアリール基は、典型的には4n＋2π環電子(ring electron)（式中、nは整数である。）を含む、共役二重結合システムを生じる炭化水素環を意味する。アリール基の例は、フェニル、ナフチル、アニシル、トルイル、キシレニルなどを含むが、これらに限定されるものではない。本発明のアリールは、更にヘテロアリール基、例えばピリミジン又はチオフェンも含む。これらのアリール基は、更にいくつかの様々な官能基によって置換することもできる。置換されたアルキル基及び炭素環式基に関連して先に記載された官能基に加え、アリール基の官能基はニトロ基を含むことができる。
前述のように、R1及びR2は、更にアルキル、炭素環式又はアリール基のいずれかの組合せを意味することもでき、例えば1-シクロヘキシルプロピル、ベンジルシクロヘキシルメチル、2-シクロヘキシルプロピル、2,2-メチルシクロヘキシルプロピル、2,2-メチルフェニルプロピル、2,2-メチルフェニルブチルがある。
【００３３】
本発明で有用なグラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマーは、商標AFFINITY（登録商標）ポリオレフィンプラストマー及びENGAGE（登録商標）ポリオレフィンエラストマーの下で、ダウケミカル社及びデュポンダウ社から市販されている。別の市販されているメタロセンが触媒したポリマーは、優れた屈曲性及び透明性、更には靭性を有する樹脂のエクソン社のExact（登録商標）、及びダウ社のInsight（登録商標）系列などを使用することができる。ポリマーのExact（登録商標）及びInsight（登録商標）系列も、メタロセン触媒技術を使用する結果、それらの他の特性に加え、新たなレオロジー挙動も有する。メタロセンが触媒したポリマーは、センチネル・プロダクツ社（ヒアニス、マサチューセッツ州）から、圧縮成形用の発泡シートとして入手することもできる。この発泡されたグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーシートは、厚さ約0.027〜0.625インチ（0.069〜0.159cm）の範囲で入手することができる。独立気泡のバン素材も、厚さ4インチ(10.2cm)まで利用することができる。
無水マレイン酸などのようなペンダント基によって官能基化されたグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、デュポン社から実験量を入手することができる。
【００３４】
加えて、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、市販のメタロセンが触媒したポリマーから、当該技術分野において公知の後重合反応を用いて製造することができる。例えばグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、欧州特許出願第0 266 994号に開示された方法を用いて、メタロセンが触媒したポリマーを、このメタロセンが触媒したポリマーと結合することが可能なモノマー及び有機過酸化物に混和し、かつこの混和物をメタロセンが触媒したポリマーの融点よりも高い温度で後重合反応が生じるのに十分な時間混合することにより製造することができる。典型的には、この混合は、少なくとも有機過酸化物の半減期の４倍は継続される。モノマー、メタロセンが触媒したポリマー及び過酸化物はいずれの順でも添加することができるが、好ましくは、メタロセンが触媒したポリマーとモノマーを十分に混合した後に、過酸化物を添加する。
【００３５】
本発明において有用なモノマーは、官能基として、スルホン酸、クロロスルホン酸のようなスルホン酸誘導体、ビニルエーテル、ビニルエステル、１級、２級及び３級アミン、モノカルボン酸、ジカルボン酸、部分的又は完全にエステル誘導されたモノカルボン酸及びジカルボン酸、及びジカルボン酸無水物、並びにジカルボン酸の環式イミドを有するオレフィン系モノマーを含むが、これらに限定されるものではない。ポリエチレンにおいて、後重合反応は、ポリマー骨格の水素と該モノマーの置換を生じる。ポリエチレンにおいて、２級水素原子は全て等価であるので、このペンダント基は、該ポリマーの２級水素のいずれかと置き換わることができる。２級及び３級水素の両方を含むエチレン以外のオレフィン系コポリマー及びポリマーにおいては、３級水素はより不安定であり、その結果反応は実質的に３級水素の位置で専ら生じる。
加えて、メタロセンが触媒したポリマーは、更にスルホン化、カルボキシル化又はアミンもしくはヒドロキシル基の付加によっても官能基化され得る。スルホン化、カルボキシル化又はヒドロキシル基の付加によって官能基化されたメタロセンが触媒したポリマーは、塩基による処理によって、陰イオン性イオノマーへと転換することができる。同様に、アミンの付加により官能基化されたメタロセンが触媒したポリマーも、ハロゲン化アルキル、酸又は酸誘導体による処理により、陽イオン性イオノマーへと転換することができる。
【００３６】
最も好ましい該モノマーは、無水マレイン酸であり、これは後重合反応によりメタロセンが触媒したポリマーに一旦結合し、更に何らかの反応を受け、無水物が、他のペンダント基又は官能基を含むグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを生成する。例えば水との反応は、この無水物を、ジカルボン酸に転換し、アンモニアとの反応はアミドを生成し、アルコールとの反応はエステルを生成し、かつ塩基との反応は陰イオン性イオノマーを生成する。
特に下記式を有する無水マレイン酸：
【００３７】
【化５】
0004105384.tif 000004
【００３８】
を、前述のように、後重合反応によって、メタロセンが触媒したポリマーにグラフト重合することができる。この無水マレイン酸は、下記式のメタロセンが触媒したポリマーへとグラフト重合され：
【００３９】
【化６】
0004105384.tif 000005
【００４０】
下記式のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを生成する。
【００４１】
【化７】
0004105384.tif 000006
【００４２】
ここでRはHではなく、メタロセンが触媒したポリマーにグラフト重合されるモノマーは、３級Hの方が２級Hよりも不安定であるので、常に３級Hで置換される。明らかに、全てのHは２級Hであるようなポリエチレンにおいては、モノマーは2級Hを置換しなければならない。モノマーが無水マレイン酸であるならば、得られるグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、水と反応し、下記式を生成し：
【００４３】
【化８】
0004105384.tif 000007
【００４４】
これは更に式M+OH-の塩基と反応し、下記式：
【００４５】
【化９】
0004105384.tif 000008
【００４６】
下記式：
【００４７】
【化１０】
0004105384.tif 000009
【００４８】
又は下記式のイオノマーを生成するか：
【００４９】
【化１１】
0004105384.tif 000010
【００５０】
もしくは、式M2+(OH-)2の塩と反応し、下記式のイオノマーを生成する。
【００５１】
【化１２】
0004105384.tif 000011
【００５２】
無水マレイン酸でグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、更にアンモニアと反応し、下記式を生成することができる。
【００５３】
【化１３】
0004105384.tif 000012
【００５４】
無水マレイン酸でグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、イオノマー及び他の熱可塑性ポリマーと高度に相溶性の配合物を形成することがわかっている。
【００５５】
加えて、メタクリル酸及びアクリル酸のような不飽和カルボン酸を、メタロセンが触媒したポリマーにグラフト重合し、下記式を生成し：
【００５６】
【化１４】
0004105384.tif 000013
【００５７】
これは塩基と反応してイオノマーを生成することができる。イオウ化合物、例えばH2SO4、ClSO3H又はSO3などを、メタロセンが触媒したポリマーにグラフト重合すると、下記式のポリマーを生成する。
【００５８】
【化１５】
0004105384.tif 000014
【００５９】
式CH2=CH-COORのビニルエステルのグラフト重合は、下記式のポリマーを生成し：
【００６０】
【化１６】
0004105384.tif 000015
【００６１】
かつ、１級もしくは２級アミン又は他の適当な窒素化合物との反応は、下記式のポリマーを提供する。
【００６２】
【化１７】
0004105384.tif 000016
【００６３】
下記式のモノマーが使用される場合は：
【００６４】
【化１８】
0004105384.tif 000017
【００６５】
下記式の得られるグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは：
【００６６】
【化１９】
0004105384.tif 000018
【００６７】
酸もしくは酸誘導体、又は式R+X-の化合物（式中、Rは炭素原子1〜12個を有する直鎖又は分枝鎖のアルキル基であり、Xはハロゲン化物である。）と反応し、陽イオン性イオノマーを生成することができる。
本発明のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物のゴルフボール組成物は、少なくとも１種のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及び少なくとも１種のイオノマー又は他の熱可塑性エラストマーの相溶性のある配合物を含有している。本発明のゴルフボールにおいて有用な配合物は、当該技術分野において周知の配合法を用いて製造することができる。特に、このグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物は、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー、並びにエチレンメタクリル酸イオノマー、及びエチレンアクリル酸イオノマー、及びそれらのターポリマー、例えばデュポン社及びエクソン社から、それぞれ、SURLYN（登録商標）及びIOTEK（登録商標）の商標で販売されているようなイオノマーの相溶性配合物を含有する。
【００６８】
本発明のゴルフボールにおいて有用なグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーは、更に、グラフト重合されないメタロセンが触媒したポリマー及び他の非イオノマー性ポリマー、例えば、ポリ（エチルエチレン）、ポリ（ヘプチルエチレン）、ポリ（ヘキシルデシルエチレン）、ポリ（イソペンチルエチレン）、ポリ（1,1-ジメチルトリメチレン）、ポリ（1,1,2-トリメチルトリメチレン）、ポリ（ブチルアクリレート）、ポリ（4-シアノブチルアクリレート）、ポリ（2-エチルブチルアクリレート）、ポリ（ヘプチルアクリレート）、ポリ（2-メチルブチルアクリレート）、ポリ（3-メチルブチルアクリレート）、ポリ（N-オクタデシルアクリルアミド）、ポリ（オクタデシルメタクリレート）、ポリ（ブトキシエチレン）、ポリ[1,1-ビス(トリフルオロメトキシ)ジフルオロエチレン]、ポリ（メトキシエチレン）、ポリ（ペンチルオキシエチレン）、ポリ（1,1-ジクロロエチレン）、ポリ（シクロペンチルアセトキシエチレン）、ポリ（4-[（2-ブトキシエトキシ）メチル]スチレン）、ポリ（4-ドデシルスチレン）、ポリ（4-テトラデシルスチレン）、ポリ（フェネチルメチルエチレン）、ポリ[オキシ（アリルオキシメチル）エチレン]、ポリ[オキシ(エトキシメチル)エチレン]、ポリ（オキシエチルエチレン）、ポリ（オキシテトラメチレン）、ポリ（オキシトリメチレン）、ポリ（オキシカルボニルペンタメチレン）、ポリ（オキシカルボニル-3-メチルペンタメチレン）、ポリ（オキシカルボニル-1,5-ジメチルペンタメチレン）、ポリ（オキシ-2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロペンタメチレンオキシアジポイル）、ポリ[オキシ(メチル)-3,3,3-トリフルオロプロピルシリレン-3p3-ジフルオロペンタメチレン(メチル)-3,3,3-トリフルオロプロピルシリレン]、ポリ（シラン）及びポリ（シラザン）、主鎖がヘテロ環のポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、及びポリ（フランテトラカルボン酸ジイミド）、更にはこれらが属するポリマー種類と配合することができる。
【００６９】
好ましいゴルフボール組成物は、曲げ弾性率が約50psi〜約150,000psi（34.4×104〜103,350×104Pa）である１種以上のイオノマー、及び曲げ弾性率が約500psi〜200,000psi（344×104〜137,600×104Pa）であるオレフィンのグラフト重合されたメタロセンが触媒したコポリマーを含有している。最も好ましい本発明の実施態様においては、EXACT（登録商標）4033-MA又はEngage（登録商標）8180-MAが、SURLYN（登録商標）8320又はSURLYN（登録商標）7940と組合わせられ、ゴルフボール中心、カバー、コア及びマントル層において使用するのに適した組合せ配合物を生成する。
【００７０】
本発明のゴルフボール組成物中で使用されるポリマーの量は、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが1〜100phrまで、他のポリマー又はイオノマーが99〜0phrまで変動することができ、好ましくはグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが5〜75phr、イオノマー又は他のポリマーが95〜25phrまで変動する。最も好ましいのは、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーが約10〜50phrで、他のポリマー又はイオノマーが約90〜50phrである。
別の組成物は、本発明の相溶性配合物に、例えば着色剤、反応増強剤、架橋剤、色素、滑剤、充填剤、賦形剤、加工助剤、及び通常高分子材料及び／又はゴルフボールカバーに添加される他の化合物などを添加することもできる。
【００７１】
本発明は、あらゆる大きさのゴルフボールに関連している。USGA規格は、競技用ゴルフボールの大きさを、直径1.68インチ（4.27cm）以上と定めているが、娯楽目的のゴルフプレーにはあらゆる大きさのゴルフボールを使用することができる。好ましいゴルフボールの直径は、約1.68インチ（4.27cm）から約1.8インチ（4.57cm）である。より好ましい直径は、約1.68インチ（4.27cm）から約1.76インチ（4.47cm）である。約1.68インチ（4.27cm）〜約1.74インチ（4.42cm）の直径が最も好ましいが、約1.7〜約1.95インチ（4.3〜4.95cm）の範囲のいずれかの直径を使用することができる。
グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物の層は、先に形成された中心又はコア、カバー又はマントル層の周囲への、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物の層の射出成形又は圧縮成形により、本発明のゴルフボールにおいて製造することができる。グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物を含有するコアも、射出成形又は圧縮成形により直接製造することができる。この層又はコアが射出成形される場合は、物理的又は化学的な膨張剤又は発泡剤を、発泡層を形成するために含むことができる。発泡されたグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物の製造において有用な膨張剤又は発泡剤は、有機膨張剤、例えばアゾビスホルムアミド；アゾビスイソブチロニトリル；ジアゾアミノベンゼン；N,N-ジメチル-N,N-ジニトロソテレフタルアミド；N,N-ジニトロソペンタメチレン-テトラアミン；ベンゼンスルホニル-ヒドラジド；ベンゼン-1,3-ジスルホニルヒドラジド；ジフェニルスルホン-3,3-ジスルホニルヒドラジド；4,4'-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド；p-トルエンスルホニルセミカルビジド；アゾジカルボン酸バリウム；ブチルアミンニトリル；ニトロ尿素；トリヒドラジノトリアジン；フェニル-メチル-ウランタン；p-スルホンヒドラジド；過酸化物；並びに、無機の膨張剤、例えば炭酸水素アンモニウム及び炭酸水素ナトリウムを含むが、これらに限定されるものではない。空気、窒素、二酸化炭素などのような気体も、射出成形過程において、配合物に射出することができる。
【００７２】
別の実施態様において、発泡されたグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物は、成形加工時又は加工前のいずれかに、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物と、微小球を配合することによって製造することができる。高分子、セラミック、金属、及びガラスの微小球が、本発明において有用であり、これらは中実又は中空であり、かつ充填又は非充填であることができる。直径約1,000μmの微小球が、本発明のグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物において有用である。
圧縮成形されたグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物層については、グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーを通常の半球金型中に射出成形することによって、又はグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーから製造されたシートを圧縮成形することによって、半球を製造することができる。この半球を、あらかじめ製造した中心もしくはコア、カバー又はマントル層の周りに配置し、かつこの集成体を圧縮成形装置へと導入し、およそ250〜400°F（120〜200℃）で圧縮成形する。その後成形されたボールを、金型中で冷まし、かつグラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマーの層が変形せずに取り扱うのに十分な硬さになった時点で、最後に取り出す。その後必要ならば、追加のコア、マントル及びカバー層をあらかじめ成形された層の上で、完全なボールが製造されるまで成形する。
【００７３】
ボールの最後のカバー層が成形された後、ボールに、バフ研磨、塗装、及び刻印などの様々な通常の仕上げ操作を施す。
グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びイオノマー樹脂の配合は、通常の装置を用い常法により達成される。グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー及びイオノマー樹脂を固形又はペレット状で混合し、かつその後この混合物を、射出成形装置の加熱されたバレルに供給するために使用されるホッパー中に投入することによって、良好な結果が得られる。更に混合は、加熱されたバレル内のスクリュによって達成することができる。射出成形装置は、圧縮成形のため、もしくは、引き込み式ピン金型を用いる流動性(flowable)グラフト重合されたメタロセンが触媒したポリマー配合物の成形のいずれかのためのハーフシェルを予備成形するために使用される。このような装置は通常のものである。
【００７４】
これらの及び他の本発明の態様は、下記実施例を参照にして、より完全に理解されるであろう。これらの実施例は本発明に従って製造されたゴルフボールを例証することを意味し、本発明は、下記実施例によって限定されることを意味するものではない。特に記さない限りは、すべての部は重量部である。
表１に示すように、Surlyn 7940（エチレン及び約14〜約16％のメタクリル酸のコポリマーを有するの配合物で、リチウムで中和された酸根約30〜約60％及びショアD硬度約68を有するもの）を、Exact 4033-MA（無水マレイン酸でグラフト重合されたエチレン−ブテンのメタロセンが触媒したポリマー）、Engage 8180-MA（無水マレイン酸でグラフト重合されたエチレン−オクテンのメタロセンが触媒したポリマー）、Exact 4049（官能基化されないエチレン−ブテンのメタロセンが触媒したポリマー）、Engage 8180（官能基化されないエチレン−オクテンメタロセンが触媒したポリマー）、及びSurlyn 8320（非常に曲げ弾性率が低いイオノマー（“VLMI”）、すなわちエチレン、8〜11％のメタクリル酸、及びn-ブチルアクリレートのターポリマーであり、ナトリウムで中和された酸根約40〜約60％及びショアD硬度約35を有するもの）の１種を配合した配合物を組込んだカバーを有するゴルフボールのバッチを10〜15ダース製造した。
【００７５】
表１で明らかにわかるように、本発明のゴルフボール、すなわち無水マレイン酸で官能基化されたメタロセンが触媒したポリマーを含有する配合物が組込まれたゴルフボールは、典型的には実施例で使用された無水マレイン酸で官能基化されたメタロセンが触媒したポリマーのそれと同量の、VLMI又は官能基化されないメタロセンが触媒したポリマーを含有するカバーを有するゴルフボールの初速度よりも、有意に優れた初速度を有する。更に、表１に示された結果は、本発明のゴルフボールが、イオノマー配合カバーを有するゴルフボールよりも優れてはいないとしても、少なくとも良好な性能を提供する一方で、軟らかい「打球感」を提供する軟らかいカバーを有することを明らかにしている。表１に例示された本発明の各ゴルフボールの圧縮強さは比較的低い、すなわち、72〜68の範囲のRiehle圧縮強さに相当するPGA圧縮強さ88〜92の範囲を有するものであったが、本発明のゴルフボールの反発係数は、前述のSullivanの特許において開示された無水マレイン酸で改質されたポリマーが組込まれた圧縮強さが高いボールのものと、少なくとも同程度で、多くの場合は有意に優れている。更に、試験は、本発明のゴルフボールが、Sullivanの特許において開示されたもののような、メタロセン以外の触媒を使用して製造されたポリマーと配合されたイオノマーを含むゴルフボールよりも、はるかに耐久性があることを示している。
【００７６】
【表１】
無水マレイン酸でグラフト重合されたメタロセンカバー配合物のボールの特性に対する作用
0004105384.tif 000019
【００７７】
注：
Surlyn 7940は、部分的にLiイオンで中和されたエチレン及びメタクリル酸のコポリマーである。
Exact 4033-MAは、無水マレイン酸でグラフト重合されたエチレン−ブテンメタロセンが触媒したコポリマーである。
Engage 8180-MAは、無水マレイン酸でグラフト重合されたエチレン−オクテンメタロセンが触媒したコポリマーである。
Exact 4049は、官能基化されないエチレン−ブテンメタロセンが触媒したコポリマーである。
Engage 8180は、官能基化されないエチレン−オクテンメタロセンが触媒したコポリマーである。
Surlyn 8320は、部分的にナトリウムイオンで中和された、エチレン、及びメタクリル酸、及びn-ブチルアクリレートのターポリマーである。
TiO2濃縮物は、部分的にNaイオンで中和されたMAA9〜11％を含有するSurlyn担体樹脂中に分散されたTiO2である。
【００７８】
ここで明らかにされた発明は、前述の目的を満たすように計られていることが明らかであるのと同様に、多くの変更及び実施態様が当業者によって考案され得ることも理解されるであろう。従って、添付された特許請求の範囲が及ぶ全てのそのような変更及び実施態様は、本発明の真の精神及び範囲内に収まるものととして意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、ワンピースのコアを伴う本発明のツーピースゴルフボールの断面図である。
【図２】  図２は、多層コアを組込んだ本発明のゴルフボールの断面図である。
【図３】  図３は、カバーとコアの間にマントル層を組込んだ本発明のゴルフボールの断面図である。
【図１】
0004105384.tif 000021
【図２】
0004105384.tif 000022
【図３】
0004105384.tif 000023