(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフボールの製造方法であって、以下の工程、
ａ）第１コア材料の固体中心を形成する工程、
ｂ）第１コア材料とは異なる硬度を有する第２コア材料の第１シートを形成する工程、
ｃ）第１コア材料とは異なる硬度を有する第３コア材料の第２シートを形成する工程、
ｄ）第２及び第３コア材料の第１シート及び第２シートの少なくとも２つの積層品を形成する工程、
ｅ）真空成形により、前記少なくとも２つの積層品の１つを、トップキャビティとし、別の積層品を、ボトムキャビティとする工程、
ｆ）前記中心を、前記積層品の間に挿入し、該積層品を、該中心の周りで圧縮成形して、該中心の周りの第２コア材料の実質的に均一な厚みの第１シートと、該中心及び該第１シートの周りの第３コア材料の実質的に均一な厚みの第２シートとを有するコアを形成する工程、及び
ｇ）前記コアの上にカバーを形成する工程、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
ゴルフボールの製造方法であって、以下の工程、
ａ）第１コア材料の中心を形成する工程、
ｂ）第１コア材料とは異なる硬度を有する第２コア材料の第１シートを形成する工程、
ｃ）第１及び第２コア材料とは異なる硬度を有する第３コア材料の第２シートを形成する工程、
ｄ）第２及び第３コア材料の第１シート及び第２シートの少なくとも２つの積層品を形成する工程、
ｅ）前記中心の回りで前記少なくとも２つの積層品を圧縮成形して、コアを形成する工程、及び
ｆ）前記コアの上にカバーを形成する工程、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
前記第２コア材料が、該第２コア材料の第１層の所定厚さより大きい厚さに第２コア材料をカレンダー圧延する工程によって形成される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
更に、以下の工程、
ａ）第４コア材料の第３シートを形成する工程、
ｂ）第２、第３及び第４コア材料の前記第１シート、第２シート及び第３シートの少なくとも２つの積層品を形成する工程、
を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記カバーが、以下の工程、
ａ）該コアを収縮ピン射出型内に配置する工程、
ｂ）液体状態のカバー材料を収縮ピン射出型中及び該コアの周囲に射出する工程、及び  ｃ）カバー材料を実質的に凝固させてカバーを形成する工程、
によって形成される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
前記カバーが、以下の工程、
ａ）前記コアを、カバー材料から形成された２つのカバー半球体で包囲して、アセンブリを形成する工程、
ｂ）前記アセンブリを圧縮型内に配置する工程、及び
ｃ）前記アセンブリを圧縮成形して、前記コアの周囲に該カバーを形成する工程、
によって形成される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
前記中心が、２５mm(１インチ)より大きい直径を有する圧縮型内で前記第１コア材料を圧縮成形することによって形成される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項８】
更に、第４コア材料の第３シートを形成する工程を有し、前記第１シート、第２シート及び第３シートを少なくとも２つの積層品とし、各シートが、厚さ2.5mm(0.1インチ)未満である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１シート及び第２シートを形成する工程が、該第１シート及び第２シートを異なる硬度を有するポリブタジエンゴムから形成することを有し、各シートが、1.3mm(0.05インチ)未満の厚みを有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項１０】
更に、各シート間に接着剤層を塗布する工程を含む、請求項１、２、４又は８に記載の方法。
【請求項１１】
各シートが、カレンダー圧延によって形成される、請求項１、２、４又は８に記載の方法。
【請求項１２】
ａ）ポリブタジエンゴムからなる中心、
ｂ）該中心の周りに配置された積層品であって、第１の硬度を有する第１の材料からなる第１シートと、第２の硬度を有する第２材料からなる前記第１の硬度よりも小さい硬度の第２シートと、第３の硬度を有する第３材料からなる前記第２の硬度よりも小さい硬度の第３シートとを含み、前記中心が第１の硬度よりも大きい第４の硬度を有し、前記第１シート、第２シート及び第３シートの各厚みが、2.5mm(0.1インチ)未満であり、かつ前記第１、第２及び第３材料がいずれも熱硬化性ゴムからなる積層品、及び
ｃ）前記積層品の回りに配置されたカバー、
を含むことを特徴とする、ゴルフボール。
【請求項１３】
前記カバーが、第５の硬度を有し、該第５の硬度が、前記第１、第２及び第３の硬度の少なくとも１つと異なる、請求項１２に記載のゴルフボール。
【請求項１４】
前記第５の硬度が、前記第３の硬度よりも大きい請求項１３に記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は、ゴルフボールに係り、さらに詳細には多層コアを含んでなるゴルフボールに関する。また、本発明は、多層コアを有するゴルフボールの改良された製造方法に関する。
【０００２】
一般的に、ゴルフボールは、糸巻きボール又は固体ボールに分類されている。糸巻きボールは、通常伸張されたエラストマー材料で包囲された液体又は固体中心から構成される。糸巻きボールは、一般に高性能ゴルフボールと考えられ、優れた弾力性、回転特性及びゴルフクラブで打たれたときの感触を有する。しかし、糸巻きボールは固体ゴルフボールに比し、一般的に製造が難しい。
【０００３】
初期の固体ボールは、通常ツーピースボール、すなわちコアとカバーを含んでいた。最近の改良された固体ボールは、コア、外套層及びカバーから成り、ボールのプレイ特性が改良されている。
【０００４】
先行技術は、特定のプレイ特性を与えるように設計された種々のゴルフボールを含む。これら特性は、一般にゴルフボールの初期速度及び回転であり、いろいろなタイプのプレイヤーに対して最適化できる。例えば、あるプレイヤーは、ゴルフボールを制御して停止させるめに高回転速度を有するボールを好む。他のプレイヤーは、飛距離を最大にするために低回転速度及び高弾力性を有するボールを好む。一般的に、硬質コアと軟質カバーのゴルフボールは高回転速度を有するだろう。逆に、硬質カバーと軟質コアのゴルフボールは、通常低回転速度を有するだろう。硬質コアと硬質カバーのゴルフボールは、通常距離に対して非常に高弾力性を有するが、硬い感触でグリーン周りをコントロールし難い。種々の先行技術の参考文献は、外套層又は第２カバー層を付加して固体ゴルフボールのプレイ性能を改良することに関係している。
【０００５】
他の先行技術のゴルフボールは、多コア層を有して所望のプレイ特性を与えている。例えば、米国特許第5,184,828号は、適度な回転速度を維持しながら、優れた回復特性及び飛距離を与えるように構成された２つのコア層を有するゴルフボールの提供についてクレームしている。さらに詳細には、この特許は、内側コアと外側層、及び外側層及び内側コアの硬度の寄与をコントロールしてゴルフボールが内側コアの外部側で最大硬度を有するようにすることを教示している。この特許はコアアセンブリのこのような硬度の寄与によって、硬度が最大である境界部分に高エネルギーが蓄えられると主張する。さらに、この特許は、クラブ表面のエネルギーが効率的にその最大硬度部分に供給され、内側コアに伝達されて、高回復率を生じるとクレームしている。しかし、硬質コアと軟質カバーを有するゴルフボールは最高の回転を与えるので、この特許で教示された寄与は、ドライバーで打たれる際、その境界で最大のコア硬度となり、ボールはかなり高いドライバー回転速度を有し、飛距離は良くないだろう。この特許のボールは、より軟質の外側コア層を有するので、回転が望ましい８番アイアンのような短いショットにおいては、ボールの回転速度は低いだろう。このように、この特許で教示されたボールは、多くの欠点があると思われる。
【０００６】
固体ゴルフボールのプレイ特性を改良するために、Kasco, Inc.が、Rockets(登録商標)という新しいボールを販売した。このRockets(登録商標)ボールは、中心、２つの層及びカバーから成る。中心及び２つの層は、すべてポリブタジエンゴムから成る。
【０００７】
特に、このようなボールに関する試験によって、ゴルフボールが直径約２５mm(1.0インチ)の中心、平均厚約3.18mm(0.125インチ)の第１層及び平均厚約3.3mm(0.13インチ)の第２層から成ることがわかった。中心は、ショアＣ硬度が中央で約５９、中点で約６０である。第１層は、ショアＣ硬度が約６１，第２層は、ショアＣ硬度が約７３である。Rockets(登録商標)ゴルフボールのカバーは、６５ショアＤより硬く、圧縮率は約８８である。
【０００８】
各層の分割線によると、中心を形成し、その中心の周囲に第１層を圧縮成形し、中心及び第１層上に第２層を圧縮成形することによって、KascoはRockets(登録商標)ゴルフボールを製造するようである。カバーは収縮ピン射出型によって成形されるようである。Kasco法の問題は、このように形成されたゴルフボールは、非−同心性のコアを有することである。すなわち、ボールの中心が、ボールの他の部分と同心でなく、層が均一の厚さでない。さらに詳細には、第１層を測定すると、一面の最大厚は3.53mm(0.139インチ)で、反対面の最少厚は2.69mm(0.106インチ)であった。このように、第１層の厚さに0.84mm(0.033インチ)のばらつきがあった。同様に、第２層を測定すると、第１面の最大厚は3.94mm(0.155インチ)で、反対面の最少厚は2.87mm(0.113インチ)であった。このように、第２層の厚さは1.07mm(0.042インチ)の差があった。このように、これらゴルフボールには、重大な同心性の問題があることが明白である。
【０００９】
発明の概要
本発明は、中心、この中心の周囲の少なくとも１の糸巻きでない層及びカバーを有するゴルフボールを、中心が実質的にボールと同心性であるように形成する方法に関する。さらに詳細には、本発明は、中心を形成し、コア層材料のシートを形成し、このシートを半型キャビティ上に置き、シートをキャビティに真空成形し、中心を半型に挿入し、かつ中心の周りにシートを圧縮成形する方法に関する。
【００１０】
第１の方法では、コア材料のシートを一緒にカレンダー加工して薄手シートの積層品を形成する。２枚の積層品を半型に、１枚を上側の型にまた１枚を下側の型に入れ、積層品をキャビティに真空成形する。中心をボトム型に挿入し、積層品を中心の周りに圧縮成形する。最後に、コアを覆ってカバーを形成する。
【００１１】
第２の方法では、ゴルフボールコアを、第１層材料のシートを半型キャビティに真空成形し、この第１層をコア中心上に圧縮成形する。好ましくは第２層材料のシートも第１半型キャビティより大きい第２半型キャビティに真空成形して第２層を中心及び第１層上に圧縮成形する。さらに、第３層材料のシートを、好ましくは第２半型キャビティより大きい第３半型キャビティに真空成形し、第３層を中心と第１及び第２層を覆って形成する。コアを覆ってカバーを形成する。
【００１２】
さらに、本発明は、中心及び多層から成るコアを有する改良されたゴルフボールに関し、ゴルフボールのプレイ特性を改良する。さらに詳細には、本発明は、コア及びカバーを有するゴルフボールであって、中心及びその中心の周囲に少なくとも３つの層を含んでなるゴルフボールを含む。その３層及び中心は、好ましくはポリブタジエンゴムのような熱硬化性ゴムを含んでなり、回転及び全体的な飛距離のようなプレイ特性を改良する。さらに詳細には、本発明のゴルフボールは、２５mm(１インチ)以上の直径を有する中心及び各層の厚さが約2.5mm(0.1インチ)未満である少なくとも３つの層を含んでなる。
【００１３】
本発明により製造されたゴルフボールは、多コア層を有する先行技術のゴルフボールよりもかなり同心性である。また、本明細書で示されるゴルフボールは、弾力性、回転速度及び感触のようなプレイ特性に優れる。
【００１４】
好ましい実施形態の説明
図１に示されるように、ゴルフボール１０は、中心１１、第１層１２、第２層１３、第３層１４、及びカバー１５を含む。
中心１１は、好ましくは調製中心材料から球を圧縮成形することによって形成される。圧縮成形固体中心は、本技術分野で周知である。
【００１５】
図２及び図３に示されるように、本発明の第１実施形態において中心の周りに多層を形成するために、積層品２０が形成される。積層品２０は、少なくとも２層好ましくは３層、２２、２３及び２４から成る。積層品２０は、コア材料からできた薄手シート３２、３３及び３４を圧延して形成される。さらに詳細には、各シートは、完成ゴルフボール１０の層１２、１３及び１４の厚さより僅かに厚い厚さに形成される。これら厚さはそれぞれ変えることができるが、好ましくはすべて約2.5mm(0.1インチ)未満の厚さである。好ましくは、シートは1.3mm(0.05インチ)未満、積層品の厚さは3.8mm(0.15インチ)未満である。
【００１６】
好ましくは、シート３２、３３及び３４は、各層に用いる未硬化コア材料を混合し、その材料をカレンダー圧延してシートに調製される。シートを一緒に積み重ね、カレンダー圧延ミルを用いて、３層２２、２３及び２４を有する積層品２０を形成する。シートは押出成形によっても製造できる。シート３２、３３及び３４は、非常に均一の厚さを有するべき、すなわち、各シートの厚さは0.13mm(0.005インチ)以上異なるべきでない。
【００１７】
他の実施形態では、積層品２０は、さらに各層材料間に接着剤を用いて作成できる。好ましくは、Warwick, RIのRBC Industries製のEpoxy Resin ＃1028のようなエポキシ樹脂が用いられる。接着剤は、優れたせん断強さ及び引張り強さを有すべきであり、好ましくは、接着剤は約1.03×107Pa(1500psi)以上の引張り強さを有すべきである。さらに、接着剤は、硬化の際脆化すべきでない。硬化の際、６０未満のショアＤ硬度を有する接着剤が好ましい。シートに塗布される接着剤層は、非常に薄くあるべきで、好ましくは0.1mm(0.004インチ)未満の厚さである。
【００１８】
図４〜図７に示されるように、本発明の次の工程は、中心の周囲に多層を形成する工程である。これは、好ましくは２枚の積層品２０及び２１をトップ型３６とボトム型３７の間に配置することによって達成される。型３６と３７は、Brownの米国特許第4,508,309号に記載されているように、型枠３８及び交換可能な半型３９から成る。積層品２０及び２１は、半型３９のキャビティに形成される。好ましくは、積層品は、真空供給源４０によって吸引形成される。真空供給源４０が積層品２０及び２１を半型キャビティ３９に吸引形成して層厚の均一性を維持する。積層品２０及び２１がキャビティに形成された後、その積層品間に中心１１が挿入され、本技術分野で周知の温度及び圧力の条件下、積層品２０及び２１は、その中心１１の周囲に圧縮成形される。
【００１９】
図６及び図７に示されるように、半型３９は、複数のベント４１を有する。圧縮成形工程は、積層品２０及び２１から過剰の層材料を少なくとも３個のベント４１を通して流すことによって、積層材料の流れが中心１１の周囲で対称になり、中心１１が側面のフローパターンにより移動しないようにする。好ましくは、半型３９は４〜６個のベントを有する。
【００２０】
図８〜図１１に示されるように、本発明の次の工程は、コア１６の周りにカバーを形成する工程である。中心１１及び外層１２、１３及び１４から成るコア１６は、１対のカバー半型５０及び５１内に多数の収縮ピン５２で支持される。これら収縮ピン５２は、金型設計分野の当業者に公知の従来の手段で作動される。
【００２１】
半型５０及び５１を、コア１６を支持するピン５２と共に閉じた後、カバー材料を多数の射出ポート又はゲート４９を通して液体状で型に射出する。ゲート４９はエッジゲート又はサブゲートでありうる。エッジゲートでは、結果として、ゴルフボールがすべて相互接続され、半型５０及び５１から一緒に大きなマトリックスで取り外される。サブゲートは、半型５０及び５１からゴルフボールを突き出す際、自動的に型ランナーをゴルフボールから分離する。
【００２２】
図９及び図１０に示されるように、収縮ピン５２は、所定量のカバー材料が半型５０及び５１に射出された後収縮される。所定量のカバー材料は、実質的に射出すべきすべての材料である。このように、コア１６は、実質的にカバー材料で覆われ、収縮ピンが取り外されるときに移動しない。これにより、液状カバー材料が流れ、コア１６と半型５０及び５１との間のキャビティが実質的に満たされる。同時に、コア１６と半型５０及び５１間の同心性が維持される。
【００２３】
カバー材料は、コア１６の周りに凝固されてコア１６を形成する。そして、ゴルフボール１０を半型５０及び５１から突き出し、本技術分野で周知の方法で完成する。半型５０及び５１の温度及び硬化時間は一般に公知であり、カバー１５に用いる材料に依存し、詳細については後述する。
【００２４】
図１１には、本発明によるカバーの別の方法が示される。２つのカバー層の半球体５５及び５６は、所望のカバー材料のプレフォームであり、好ましくは射出成形法による。半球体５５及び５６をコア１６の周りに配置してアセンブリ５７を形成する。アセンブリ５７を２つの圧縮半型５３及び５４から成る圧縮型５８に入れる。半型５３及び５４を互いに近づけて接合面を接触させ、型５８を加熱して半球体を溶融する。半型５３及び５４が、コア１６周囲の半球体５５及び５６を圧縮かつ熱してコア１６にカバー材料を成形する。
【００２５】
図１に戻り、第１実施形態では、中心１１及び各層１２、１３及び１４は、ポリブタジエンゴムのような熱硬化性ゴムを含んでなる。
第１実施形態では、ゴルフボールコア１６は、中心１１及び３層１２、１３及び１４を有する。中心径は、約２５mm(１インチ)以上であるべきで、好ましくは約31.8〜36.8mm(1.25〜1.45インチ)である。最も好ましい中心は、約３６mm(1.4インチ)の直径を有する。中心周囲の各層は、約2.5mm(0.1インチ)未満、好ましくは約1.3mm(0.05インチ)未満であるべきである。層の最も好ましい厚さは、約0.76〜1.3mm(0.03〜0.05インチ)であり、第３層の厚さは第１及び第２層の厚さと等しいかそれ未満である。さらに、ゴルフボールの中心１１は、好ましくは完成ボール１０の直径の６０％以上の外径を有する。最も好ましくは、中心１１は、完成ボール１０の直径の少なくとも７５％ の直径を有する。
【００２６】
２５mm(１インチ)以下の小さい中心と、それぞれ2.5mm(0.1インチ)以上の厚さを有する相対的に厚いコア層は、初期速度を減少させ、ボールの回転速度効果を低減させる。セット内の種々のクラブでゴルフボールを打撃する際、その打撃速度及び打撃角は変化する。平均的に、トーナメントプロでは、ドライバーの打撃速度は約４９m/s(110マイル／時間)である。平均的なプロの５番アイアンの打撃速度は、４０m/s(90マイル／時間)で、ウェッジ打撃速度は、約３６m/s(80マイル／時間)未満である。さらに、ゴルフボール上の力は、２成分、すなわちクラブ面に垂直な垂直力及びクラブ面に平行する接線分力に分散されるにちがいない。最上級のプロは約１０度のロフトを有するドライバーを使用するので、接線分力は垂直力よりかなり小さい。しかし、４８〜６０度のロフトを有するウェッジを使用すると、接線分力はかなり重要になる。例えば、実験データにより、約４２m/s(95マイル／時間)の打撃速度及び２０度の角度を有するクラブヘッドによって、ツーピースボールは最大約3.84mm(0.151インチ)の歪みを有することがわかる。４２m/s(95マイル／時間)で打撃角４０度で打つと、ボールは最大約3.25mm(0.128インチ)の歪み又は約0.58mm(0.023インチ)の差を有する。このように、打撃歪みは打撃角にかなり依存し、2.5mm(0.1インチ)未満の外層を有することによって、ボールの回転特性は、以下に詳細に検討するように、セット内の種々のクラブによって変化する。
また、良好なドライバー軌道特性を有する高スピン速度ボールについて、ゴルフボールの中央11は約70未満のショアーＣ硬度を有するべきである。第一層12は中央11よりも硬質であるべきであり、約70〜75のショアーＣ硬度を有するべきである。第二層13は第一層12よりも硬質であるべきであり、約72〜77のショアーＣ硬度を有するべきである。第三層又は外層14は第二層13よりも硬質であるべきであり、約75〜80のショアーＣ硬度を有するべきである。第一の実施態様のゴルフボールのカバー15は軟質カバーであるべきであり、60未満のショアーＤを有するべきである。更に、中央11、層12、13及び14並びにカバー15は85未満、更に好ましくは約80未満のゴルフボール圧縮を与えるように形成されるべきである。
表１は第一の実施態様のゴルフボールコアの内容物を示す。この実施態様のゴルフボールコアを調製するのに使用される組成物は全てポリブタジエン100部を基準とした100部当りの部数(pph)である。これらの例の組成物に使用される充填材はリグラインド及び硫酸バリウム(BaSO4)である。バルカップ40KE（登録商標）及びバロックス231XL（登録商標）は遊離基開始剤であり、夫々a-aビス(t-ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン及び1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサンである。
【００２７】
表１に示された第一の実施態様のゴルフボールの中央11は、その中心点で約65のショアーＣ硬度及び中央と外端の間の中間点で約68のショアーＣ硬度を有する。第一層12は中央11よりも硬質であり、約71のショアーＣ硬度を有する。第二層13は第一層12よりも硬質であり、約73のショアーＣ硬度を有する。第三層又は外層14は第二層13よりも硬質であり、約77のショアーＣ硬度を有する。第一の実施態様のゴルフボールのカバー15は軟質カバーであり、非常に低いモジュールのイオノマーと標準イオノマーの約50/50（重量基準）のブレンドを含む。この実施態様のゴルフボールは、約60の圧縮を有する。
次第に硬質になる比較的薄い外層を有するゴルフボールコア16をつくることにより、ボールのスピン速度は高スピン速度のゴルフボールを所望するプレイヤーにとって驚く程良好である。更に特別には、このタイプのプレイヤーがショートアイアンでボールを打つ時に、外層及びカバーのみがボールのスピン速度に影響する。非常に硬質のコア外層及び軟質カバーを組み込むことにより、スピン速度がショートアイアンショット、例えば、約48〜60度の角度を有するウェッジについて最大にされる。中間アイアンショット、例えば、約32度のロフトを有する６番アイアンについてスピン速度を少し低下して十分な距離が得られることを確実にするために、第二層は第三層よりも軟質である。同様に、長いアイアン、例えば、約20度のロフトを有する３番アイアンについてスピン速度を低下し、良好な距離及び良好な軌道を与えるために、第一層11は第二層12よりも軟質である。最後に約８〜12度のロフトを有するドライバーによる低スピン速度について、中央は非常に軟質にされる。
【００２８】
第一の実施態様において、コア16の中央11が約35.3mm(1.39インチ)の直径に圧縮成形され、３層、12、13及び14の夫々が約0.8mm(0.03インチ)の厚さを有していた。又、表１に示されたコア材料の組成物を使用して、約40.1mm(1.58インチ)の直径を有する中実コアがつくられた。中央組成物を有するコアは約50の圧縮を有する。第一層組成物を有するコアは約75の圧縮を有する。第一層材料は中央材料コア圧縮より25％以上大きいコア圧縮を有することが好ましいであろう。第二層組成物を有するコアは約85の圧縮を有し、こうして第一層よりも大きいコア圧縮を有する。第三層組成物を有するコアは約110のコア圧縮を有し、これは第二層よりも有意に大きい。第三層コア圧縮は中央材料コア圧縮よりも75％以上大きいことが好ましい。
【００２９】
【表１】
コア組成物(pph)
0004224206.tif 000002
【００３０】
過酸化物以外の全ての成分が約71〜93℃(180〜200°F)でプロセス・ラボ・ブラベンダーミキサー中で混合された。過酸化物が第二段階で初期混合物に添加され、得られる混合物がブラベンダーから除去され、ラボ・ミルでブレンドされて均一性を確実にした。混合後に、実験用ミルを使用して混合物が手動圧延され、片又は“プレプ”に切断された。コア中央11をつくるために、プレプが約15分間にわたって約160℃（320°F）で圧縮成形された。外層を加工するために、ポリブタジエンゴム材料が平らなシートに圧延され、シートが積み重ねられてラミネートを形成した。次いでラミネートが上記のように中央のまわりで圧縮成形された。仕上げゴルフボールを形成するために、コアが粉砕され、サーリン（登録商標）のリチウム−ナトリウムブレンドの二つのカバー半球体に挿入された。
カバー材料は２種の材料、非常に軟質の材料と一層硬質の材料のブレンドを含むことが好ましい。カバーは樹脂100重量部を基準として約75〜約25重量部(phr)の低曲げモジュラスのイオノマー樹脂と、約25〜約75phrの標準イオノマー樹脂とを含むことが好ましい。好ましいブレンドが下記の表２に示される。
低曲げモジュラスのイオノマーはナトリウムイオノマー樹脂であり、イオノマーブレンドの約40〜60phrを構成し、又標準曲げのイオノマーはリチウムイオノマー樹脂であり、イオノマーブレンドの約60〜約40phrを構成することが好ましい。
ナトリウムイオノマー樹脂は約95〜約80重量部のエチレンのコポリマーと約５〜約12重量部のアクリル酸又はメタクリル酸のコポリマー（その酸基の約10％〜約90％がナトリウムにより中和されている）とを含むコポリマーであることが好ましい。
リチウムイオノマー樹脂はコポリマー100重量部を基準として約95〜約80重量部のエチレンと約10〜約16重量部のアクリル酸又はメタクリル酸とを含むコポリマーであることが好ましい。リチウムイオノマー樹脂はリチウムにより中和された酸基の約10％〜約90％を有することが好ましい。
【００３１】
本発明に使用される低曲げモジュラスのナトリウムイオノマー樹脂は好ましくは約５〜140 MPa（1,000〜約20,000psi）、更に好ましくは約10〜70 MPa（2,000〜約10,000psi）の曲げモジュラスを有する。
リチウムイオノマー樹脂は約 415 MPa (60,000 psi)より上である高曲げモジュラスを有することが好ましい。本発明に使用されるリチウムイオノマー樹脂は約415〜550 MPa (60,000〜80,000 psi)の曲げモジュラスを有することが更に好ましい。良好な結果が約 415〜485 MPa (60,000 psi〜70,000 psi)の範囲の曲げモジュラスを有するリチウムイオノマー樹脂で得られた。曲げモジュラスはA.S.T.M.方法D-790に従って測定される。
リチウムイオノマー樹脂及びナトリウムイオノマー樹脂の両方はそれらの夫々の金属イオンにより中和されたそれらのカルボン酸基の約10％〜約90％を有することが好ましい。リチウムイオノマー樹脂及びナトリウムイオノマー樹脂の両方は金属イオンにより約35％〜約65％中和されたそれらのカルボン酸基を有することが更に好ましい。
イオノマー樹脂は同じモノカルボン酸、例えば、メタクリル酸又はアクリル酸を含むことが好ましい。
【００３２】
カバーストックの加工を助けるために、複数のイオノマー樹脂を使用して所望の特性を得ることが通常である。通常、異なるメルトフローインデックスを有するイオノマー樹脂が使用されてカバーストックの所望の特性を得る。カバーストックの特性を調節するために、ナトリウム及びリチウム以外のその他のイオノマー樹脂が使用し得る。
商品名サーリン8320、サーリン8269及びサーリン8265としてデュポンにより販売されるナトリウムイオノマー樹脂が本発明において良く作用する。良好な結果がデュポンにより商品名サーリン8118、7930及び7940として販売されるリチウムイオノマー樹脂で得られた。
サーリン8320、サーリン8269及びサーリン8265は夫々20 MPa (2,800 psi)、 20 MPa (2,800 psi)及び 50 MPa (7,100 psi)の曲げモジュラスを有する（デュポンにより公表された曲げモジュラス）。サーリン8118、7930及び7940は夫々420 MPa (61,000 psi)、 460 MPa (67,000 psi)及び 420 MPa (61,000 psi)の曲げモジュラスを有する。
【００３３】
サーリン8118、7930及び7940は夫々約1.4、1.8及び2.6 g/10分のメルトフローインデックスを有する。サーリン8269及びサーリン8265の両方は約0.9 g/10分のメルトフローインデックスを有する。メルトフローインデックスはA.S.T.M.試験D 1238、条件Ｅ、操作Ａに従って測定される。本発明のゴルフボールのカバーをつくるのに使用されるイオノマー樹脂のブレンドは好ましくは約１〜約４g/10分、更に好ましくは、約１〜約３g/10分のメルトフローインデックスを有する。
本明細書に記載された本発明のカバーをつくるのに使用されるリチウムイオノマー樹脂及びナトリウムイオノマー樹脂の合計量は一般にゴルフボールカバーの合計重量の少なくとも約90重量％、好ましくは、少なくとも約95重量％を構成する。ゴルフボールカバーに含まれてもよい付加的な材料はその他のサーリン樹脂；増白剤、例えば、二酸化チタン；染料；UV吸収剤；蛍光増白剤；及びゴルフボールカバーに通常含まれるその他の添加剤である。
【００３４】
【表２】
カバー組成物
0004224206.tif 000003
【００３５】
第二の実施態様において、中心11並びに層12、13及び14の夫々は又ポリブタジエンの如き熱硬化ゴムを含む。
第二の実施態様において、ゴルフボールコアは又中心11並びに３層12、13及び14を有する。中心11は直径が25.4mm(1.0インチ)より大きくあるべきであり、好ましくは約31.8〜36.8mm (1.25〜1.45インチ)である。最も好ましい中心は約35.6mm(1.4インチ)の直径を有する。層の夫々は約2.5mm(0.1インチ)未満、好ましくは約1.3mm(0.05インチ)未満の厚さを有するべきである。層の夫々の最も好ましい厚さは約0.8mm(0.03インチ)である。再度、2.5mm (0.1インチ)未満の外層を有することにより、ボールのスピン特性はセット内の異なるクラブについて変化し得る。
第二の実施態様のゴルフボールの中心11は低スウィング速度のプレイヤーには約75より大きいショアーＣ硬度を有するべきである。第一層は中心より軟質であるべきであり、約75〜72のショアーＣ硬度を有するべきである。第二層は第一層よりも軟質であるべきであり、約73〜70のショアーＣ硬度を有するべきである。第三層は最も軟質であるべきであり、約70未満のショアーＣ硬度を有するべきである。第二の実施態様のゴルフボールのカバーは良好なレジリエンス及び耐久性を有するべきである。第二の実施態様のカバーは硬質カバーであることが好ましく、２種の標準イオノマー又は高い酸イオノマーの約50/50（重量基準）のブレンドを含むことが好ましい。標準イオノマーは約15重量部のアクリル酸又はメタクリル酸を有する。高い酸イオノマーは約17重量部以上のアクリル酸又はメタクリル酸を有する。
【００３６】
次第に軟質になる比較的薄い外層を有するゴルフボールコア16をつくることにより、感触及び距離が低スウィング速度のプレイヤーについて最適化される。更に特別には、低スウィング速度のプレイヤーがショートアイアンでボールを打つ時、外層又は第三層及びカバーのみが圧縮される。軟質コア及び硬質カバーを使用することにより、ボールの感触が硬質カバー及び硬質コアを有する距離ボールと較べた時に比較的軟質である。中間アイアンについて距離を増大するとともに比較的柔らかい感触を依然として与えるために、第二層が第三層よりも硬質にされる。同様に、ロングアイアンについて大きいレジリエンスを与えるために、第一層は第二層よりも硬質である。最後に、ドライバーによる最高レジリエンスのために、中心が層の夫々よりも硬質にされる。中心11が大きい、即ち、直径が約31.8〜36.8 mm (1.25〜1.45インチ)であるので、ボールは高い圧縮及び初期速度を有する。しかしながら、第三層が軟質であるので、ボールは硬質コア／硬質カバーボールよりも驚く程良好な感触を与える。
【００３７】
表３に示された第二の実施態様の中心は、約77のショアーＣ硬度を有する。第一層は中心よりも軟質であり、約73のショアーＣ硬度を有する。第二層は第一層よりも軟質であり、約71のショアーＣ硬度を有する。第三層は第二層よりも軟質であり、約68のショアーＣ硬度を有する。第二の実施態様のゴルフボールのカバーは第一の実施態様に使用されたものよりも硬質のカバーであり、標準ナトリウムイオノマーと標準リチウムイオノマーの約50/50（重量基準）のブレンドを含む。以下に示されるカバーは約65〜70のショアーＤ硬度を有する。
表３は第二の実施態様のゴルフボールコアの内容物を示す。この実施態様のゴルフボールコアを調製するのに使用される組成物は全てポリブタジエン100部を基準とする100部当りの部数(pph)である。
第二の実施態様において、コア16の中心11が約35.3mm(1.39インチ)の直径に圧縮成形され、第３層、12、13及び14の夫々が約0.8mm(0.03インチ)の厚さを有していた。
【００３８】
【表３】
コア組成物(pph)
0004224206.tif 000004
【００３９】
コア中心11をつくるために、プレプがつくられ、圧縮成形された。外層を加工するために、ポリブタジエンゴム材料が平らなシートに圧延され、ラミネートに積み重ねられた。次いでラミネートが上記のように中心のまわりに圧縮成形された。仕上げゴルフボールを形成するために、コアが粉砕され、サーリン（登録商標）の標準リチウム−ナトリウムブレンドの二つのカバー半球体に挿入された。
カバー材料は良好なレジリエンス及び耐久性を与えることが好ましい。カバー材料は２種のイオノマー樹脂のブレンドを含むことが好ましい。カバーは樹脂100重量部を基準として約75〜約25重量部(phr)のナトリウムイオノマー樹脂と、約25〜約75phrのリチウムイオノマー樹脂とを含む。ナトリウムイオノマー樹脂はイオノマーブレンドの約40〜60phrを構成し、又リチウムイオノマー樹脂はイオノマーブレンドの約60〜約40phrを構成することが好ましい。好ましいブレンドは着色濃厚物の如き添加剤を含むナトリウムイオノマーとリチウムイオノマーの50/50ブレンドである。
【００４０】
ナトリウムイオノマー樹脂は約95〜約80重量部のエチレンのコポリマーと約12〜約20重量部のアクリル酸又はメタクリル酸のコポリマー（その酸基の約10％〜約90％がナトリウムにより中和されている）とを含むコポリマーであることが好ましい。
リチウムイオノマー樹脂はコポリマー100重量部を基準として約95〜約80重量部のエチレンと約12〜約20重量部のアクリル酸又はメタクリル酸とを含むコポリマーであることが好ましい。リチウムイオノマー樹脂はリチウムにより中和された酸基の約10％〜約90％を有することが好ましい。
本発明に使用されるナトリウムイオノマー樹脂は約415〜550 MPa（60,000〜80,000psi）の曲げモジュラスを有することが好ましい。
本発明に使用されるリチウムイオノマー樹脂は約415〜550 MPa（60,000〜80,000psi）の曲げモジュラスを有する。良好な結果が約415〜485 MPa (60,000〜70,000 psi)の範囲の曲げモジュラスを有するナトリウムイオノマー樹脂及びリチウムイオノマー樹脂で得られた。
イオノマー樹脂は同じモノカルボン酸、例えば、メタクリル酸又はアクリル酸を含むことが好ましい。
【００４１】
カバーストックの加工を助けるために、複数のイオノマー樹脂の中から選択して所望の特性を得ることが通常である。通常、異なるメルトフローインデックスを有するイオノマー樹脂が使用されてカバーストックの所望の特性を得る。カバーストックの特性を調節するために、ナトリウム及びリチウム以外のその他のイオノマー樹脂が使用し得る。
商品名サーリン8920としてデュポンにより販売されるナトリウムイオノマー樹脂が本発明において良く作用した。又、良好な結果がデュポンにより商品名サーリン7940として販売されるリチウムイオノマー樹脂で得られた。
コア層12、13及び14に言及すると、これらは熱硬化性材料又は熱可塑性材料からつくられる。例えば、第一層、第二層及び第三層12、13及び14は熱可塑性エラストマー、官能化スチレン−ブタジエンエラストマー、熱可塑性ゴム、熱硬化エラストマー、熱可塑性ウレタン、メタロセンポリマー、ウレタン、もしくはイオノマー樹脂、又はこれらの混合物から形成し得る。
熱可塑性エラストマーとして、動的加硫された熱可塑性エラストマー及びこれらのブレンドが挙げられる。好適な動的加硫された熱可塑性エラストマーとして、サントプレン（登録商標）、サーリンク（登録商標）、バイラム（登録商標）、ダイトロン（登録商標）及びビスタフレックス（登録商標）が挙げられる。サントプレン（登録商標）は動的加硫されたPP/EPDMのトレードマークである。サントプレン（登録商標）203-40が好ましいサントプレン（登録商標）の例であり、アドバンスド・エラストマー・システムズから市販されている。
【００４２】
好適な官能化スチレン−ブタジエンエラストマーの例として、シェル社から入手し得るクラトンFG-1901x及びFG-1921xが挙げられる。好適な熱可塑性ポリウレタンの例として、エスタン（登録商標）58133、エスタン（登録商標）58134及びエスタン（登録商標）58144が挙げられ、これらはB.F.グッドリッチ社から入手し得る。更に、上記第一層、第二層及び第三層12、13及び14用の材料は発泡ポリマー材料の形態であってもよい。例えば、好適なメタロセンポリマーとして、メタロセン単一部位触媒をベースとするフォームをベースとする熱可塑性エラストマーのフォームが挙げられる。このようなメタロセンをベースとするフォームがマサチューセッツ、ヒアニスのセンチネル・プロダクツから市販されている。
好適な熱可塑性ポリエーテルエステルとして、デュポンから市販されているハイトレル（登録商標）3078、ハイトレル（登録商標）G3548W及びハイトレル（登録商標）G4078Wが挙げられる。好適な熱可塑性ポリエーテルアミドとして、エルフ−アトケムから入手し得るペバックス（登録商標）2533、ペバックス（登録商標）3533、並びにペバックス（登録商標）1205及びペバックス（登録商標）4033が挙げられる。好適な熱可塑性ポリエステルとして、ポリブチレンテレフタレートが挙げられる。
【００４３】
好適な熱可塑性イオノマー樹脂は交差金属結合を３個〜12個の炭素原子を有する不飽和モノカルボン酸又はジカルボン酸及びこれらのエステルからなる群から選ばれた少なくとも一種の員でモノオレフィンのポリマーに与えることにより得られる（そのポリマーは１〜50重量％の不飽和モノカルボン酸又はジカルボン酸及び／又はそのエステルを含む）。更に特別には、低モジュラスイオノマー、例えば、酸含有エチレンコポリマーイオノマーとして、Ｅ／Ｘ／Ｙコポリマー〔Ｅはエチレンであり、Ｘは軟質コモノマー、例えば、ポリマーの0〜50（好ましくは0〜25、最も好ましくは0〜2）重量％で存在するアクリレート又はメタクリレートであり、かつＹはポリマーの5〜35（イオノマーを高酸イオノマーにするのに好ましくは10〜35、最も好ましくは15〜35）重量％で存在するアクリル酸又はメタクリル酸であり、その酸部分が1〜90％（好ましくは少なくとも40％、最も好ましくは少なくとも約60％）中和されて陽イオン、例えば、リチウム*、ナトリウム*、カリウム、マグネシウム*、カルシウム、バリウム、鉛、スズ、亜鉛*、もしくはアルミニウム（*＝好ましい）、又はこのような陽イオンの組み合わせによりイオノマーを生成する〕が挙げられる。特定の酸含有エチレンコポリマーとして、エチレン／アクリル酸、エチレン／メタクリル酸、エチレン／アクリル酸／n-ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／n-ブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／イソブチルアクリレート、エチレン／アクリル酸／イソブチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／n-ブチルメタクリレート、エチレン／アクリル酸／メチルメタクリレート、エチレン／アクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルアクリレート、エチレン／メタクリル酸／メチルメタクリレート、及びエチレン／アクリル酸／n-ブチルメタクリレートが挙げられる。好ましい酸含有エチレンコポリマーとして、エチレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／アクリル酸コポリマー、エチレン／メタクリル酸／n-ブチルアクリレートコポリマー、エチレン／アクリル酸／n-ブチルアクリレートコポリマー、エチレン／メタクリル酸／メチルアクリレートコポリマー及びエチレン／アクリル酸／メチルアクリレートコポリマーが挙げられる。最も好ましい酸含有エチレンコポリマーはエチレン／メタクリル酸コポリマー、エチレン／アクリル酸コポリマー、エチレン／（メタ）アクリル酸／n-ブチルアクリレートコポリマー、エチレン／（メタ）アクリル酸／エチルアクリレートコポリマー、及びエチレン／（メタ）アクリル酸／メチルアクリレートコポリマーである。
【００４４】
このようなイオノマー樹脂として、サーリン（登録商標）及びイオテク（登録商標）が挙げられ、これらは夫々デュポン及びエクソンから市販されている。同様に、その他の通常の材料、例えば、バラタ、エラストマー及びポリエチレンが又本発明の第一層、第二層及び第三層12、13及び14中に使用されてもよい。
このような熱可塑性樹脂ブレンドは約１重量％〜約99重量％の第一熱可塑性樹脂及び約99重量％〜約１重量％の第二熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂ブレンドは約５重量％〜約95重量％の第一熱可塑性樹脂及び約５重量％〜約95重量％の第二熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。本発明の好ましい実施態様において、ブレンドの第一熱可塑性材料は動的加硫された熱可塑性エラストマー、例えば、サントプレン（登録商標）である。
本発明のゴルフボールの硬度、バイショアーレジリエンス、モジュラス、中央直径及び層の厚さの如き性質がゴルフボールのプレイ特性、例えば、スピン、初期速度及び感触に影響することがわかった。
【００４５】
本発明のゴルフボールはあらゆるサイズの総直径を有し得る。米国ゴルフ協会(USGA)規格はコンペティションゴルフボールの最小サイズを直径1.680インチ以上に制限するが、最大直径について規格はない。更に、あらゆるサイズのゴルフボールがリクリエーションプレーに使用し得る。本ゴルフボールの好ましい直径は約42.7mm(1.680インチ)から約45.7mm(1.800インチ)までである。更に好ましい直径は約42.7mm(1.680インチ)から約44.7mm(1.760インチ)までである。最も好ましい直径は約42.7mm(1.680インチ)から約44.2mm(1.740インチ)までである。
本明細書に開示された本発明の例示の実施態様が上記目的を満足することが明らかであるが、多くの改良及びその他の実施態様が当業者により考案し得ることが理解されるであろう。それ故、特許請求の範囲は本発明の精神及び範囲内にある全てのこのような改良及び実施態様を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明により製造されたゴルフボールの横断面図である。
【図２】  ３層のコア材料を含む積層品の斜視図である。
【図３】  コア材料から積層品を形成する、ローラー及び材料の断面図である。
【図４】  本発明のコア中心周囲の多層を形成する型の断面図である。
【図５】  本発明のコア中心周囲の多層を、型内で真空成形された型形成シートで形成する型の断面図である。
【図６】  本発明のコア中心周囲の多層形成に使用する半型の斜視図である。
【図７】  本発明のゴルフボールコアの圧縮型の横断面図である。
【図８】  収縮ピン射出型内の本発明のゴルフボールコアの分解組立て図である。
【図９】  収縮ピン射出型内の本発明のゴルフボールの横断面図である。
【図１０】  収縮ピン型内の本発明のゴルフボールの横断面図である。
【図１１】  圧縮型内のカバー層の半球体を含めた本発明のゴルフボールの分解組立て図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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