JPH0733941A - 改良型ゴルフボール組成物 - Google Patents

改良型ゴルフボール組成物

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JPH0733941A
JPH0733941A JP2419311A JP41931190A JPH0733941A JP H0733941 A JPH0733941 A JP H0733941A JP 2419311 A JP2419311 A JP 2419311A JP 41931190 A JP41931190 A JP 41931190A JP H0733941 A JPH0733941 A JP H0733941A
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thermoplastic rubber
acid
composition
golf ball
cover
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JP2419311A
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Michael J Sullivan
マイクル、ジェイ、サリヴァン
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Original Assignee
Lisco Inc
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Publication date
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    • A63B37/0003Golf balls
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
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    • A63B37/0023Covers
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】飛距離及び/又は耐久性を犠牲にすることなく
プレイ性を高めるゴルフボール組成物用の改良型カバー
組成物に関する。 【構成】カバー組成物は、(1)無水マレイン酸などの
極性基により変性された熱可塑性ゴムエラストマと
(2)イオノマ樹脂の混合物を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゴルフボールの構造に
適した改良型ゴルフボールカバー組成物に関する。より
詳細に言うと、本発明は、イオノマ樹脂とさまざまな極
性基で変性された熱可塑性ゴムエラストマの混合物から
成るゴルフボール組成物に関する。
【0002】さらに本発明は、改良型カバー組成物を用
いて製造されたゴルフボールに関する。このゴルフボー
ルは、飛距離及び/又は耐久性を犠牲にすることなくプ
レイ能力を高める特性を示す。
【0003】
【従来の技術】イオノマ樹脂は、鎖間イオン結合を含む
重合体である。その靭性、耐久性及び飛行特性の結果、
E.I.DuPont de Nemours & C
ompanyが「Surlyn 」という商品名で販売
しているさまざまなイオノマ樹脂は、従来の「バラタ」
(トランス形ポリイソプレン、天然又は合成)ゴムより
も好まれるゴルフボールカバー製造用に選ばれる材料と
なつた。より軟質であるバラタカバーは、プレイ能力特
性はすぐれているものの、くり返しのプレイに必要な耐
久性に欠けている。
【0004】イオノマ樹脂は一般に、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ン酸
といつた不飽和のカルボン酸の金属塩のイオン共重合体
である。共重合体内の酸性基の一部分を中和するため、
ナトリウム又は亜鉛といつた金属イオンが用いられ、そ
の結果、バラタに比べてゴルフボールカバーの製造にと
つて高められた特性すなわち耐久性等を示す熱可塑性に
エラストマが得られる。しかしながら、耐久性の増大で
得た利点は、プレイ能力特性の減少により或る程度相殺
されてしまつた。
【0005】現にDuPont社から入手可能なイオノ
マには50以上の商業的グレードがあり、その広範な特
性は、金属陽イオンのタイプと量、分子量、基本樹脂の
組成(すなわちエチレン基とメタクリル酸基の相対的含
有量)及び補強材又は添加剤といつた付加的成分に応じ
て異なるが、「硬質」イオノマ樹脂により生み出される
飛距離特性や衝撃耐性の増大のみならず、今なお技術の
高いゴルファに望まれている特性であり「軟質」バラタ
カバーにこれまで結びつけられてきたプレイ能力(すな
わち「スピン」)を示すようなゴルフボールカバー組成
物を開発するため、多くの研究が続行されている。従っ
て、本発明の目的は、ゴルフボール組成物の中に用いら
れたとき、満足のいく反発弾性と耐久性を維持しながら
しかも改善されたプレイ能力を示すゴルフボールを生み
出すようなゴルフボールカバー組成物を提供することに
ある。
【0006】米国特許第4,674,751号に記載さ
れているように、特許文献は、商業的に成功をおさめた
バラタ及びイオノマカバーに対する改良を追求する提案
されたカバー処方で一杯である。すなわち、米国特許第
3,819,768号、3,359,231号、4,3
98,000号、4,234,184号、4,295,
652号4,248,432号。3,989,568
号、3,310,102号、4,337,947号、
4,123,061号及び3,490,246号などを
参照されたい。しかしながらこれらの特許のうちのいず
れも、本発明の特殊な組成物及びこのような組成物で調
製されたゴルフボールが生出す改良された特性を開示及
び/又は提案してはいない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は飛距離(すな
わちはねかえり係数)及び/又は耐久性を犠牲にするこ
となく向上したプレイ能力(すなわち軟性及びスピン)
という特性を示すような新しいゴルフボールカバーに関
する。これらの特性は、無水マレイン酸といつたさまざ
まな極性基で変性された熱可塑性ゴムエラストマと組合
わせてイオノマ樹脂を用いることにより生み出されうる
ということが発見された。この考えに沿って、当該発明
者はこの分野におけるこれまでの研究に反して、イオノ
マ樹脂化合物に対して新たに開発された極性変性された
熱可塑性ゴムを付加することで、イオノマ樹脂により生
み出される望ましい特性(すなわち切傷抵抗及び/又は
反発弾性)に対し不利に作用することなく化合物のプレ
イ能力が大幅に改善される(すなわち硬さは減少しスピ
ンが増大する)ことになるということを発見した。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、改良型ゴルフ
ボールカバー組成物及びカバー組成物を利用して生成さ
れるゴルフボールに関する。本発明に基づく新規なゴル
フボールカバー組成物は、(1)無水マレイン酸といつ
た極性基で変性された熱可塑性ゴムエラストマ及び
(2)イオノマ樹脂の混合物を含んでいる。本発明の組
成物がゴルフボールの製造に使用された場合、製造され
たゴルフボールは、飛距離及び/又は耐久性を損なうこ
となく改善されたプレイ能力という特性を示す。
【0009】ゴルフボールの性能に関与する主な特性の
うちの2つは反発弾性(レジリエンヌ)と硬さである。
反発弾性は、はねかえり係数(C.O.R.)すなわち
衝撃前のものにたいする直接的衝撃後の2つの弾性球の
相対的速度の比率である定数e」によつて決定される。
その結果、はねかえり係数(すなわち「e」はゼロから
1まで変化する可能性があり、1は弾性衝突に相等し、
ゼロは非弾性衝突に相等する。
【0010】反発弾性(C.O.R.)は、クラブヘッ
ド速度、軌跡角度及びボール形状すなわちディンプルパ
ターン)などの付加的な要因と共に、一般に、打球時点
でのボールの飛距離を決定する。クラブヘッド速度と軌
跡角度は(特にゴルフボールメーカーが)容易に制御で
きる要因ではないため、メーカーの関心事である要因
は、はねかえり係数(C.O.R.)とボールの表面形
状である。
【0011】中実コアボールにおけるはねかえり係数
(C.O.R.)は、成形されたコアとカバーの組成に
より左右される。巻きコアを含むボール(すなわち、液
体又は固体の芯、弾性巻線及びカバーを含むボール)に
おいては、はねかえり係数は、芯とカバーの組成の関数
であるのみならず、エラストマ巻線の組成と張力の関数
でもある。コア及びカバーは両方共はねかえり係数に寄
与するが、本発明は、カバー組成物により影響されるは
ねかえり係数のみに関するものである。
【0012】ここで、ゴルフボールのはねかえり係数は
一般に硬い面に対し一定の与えられた速度でボールを推
進しボールの入速度及び出速度を電子的に測定すること
により測定される。上述のように、はねかえり係数は、
この出速度対入速度の比率である。はねかえり係数は、
ボールが米国ゴルファ協会(U.S.G.A.)の規定
する仕様内に入るようにするため、市販のあらゆるゴル
フボールにおいて入念に検査されなくてはならない。こ
の線に沿って、U.S.G.A.の基準は、「基準」ボ
ールが毎秒255フィートを超える初期速度(すなわち
クラブを離れる速度)を有することはあり得ないという
ことを示している。ボールのはねかえり係数はボールの
初期速度に関係することから、向上したプレイ能力(す
なわちスピンなど)を生み出すよう高レベルの軟性をも
ちながらU.S.G.A.の初期速度制限に近づくため
の充分な高いはねかえり係数をもつボールを製造するこ
とがきわめて望まれる。
【0013】ボールの硬さはゴルフボールの性能に関与
する第2の主要な特性である。ボールの硬さは、打球時
点でのボールのプレイ能力及び発生する打球音に影響を
及ぼす可能性がある。硬さは、ボールの直径を横切って
適用されるさまざまな負荷条件の下でのボールの変形
(すなわち圧縮)として決定される(すなわち圧縮値が
低くなればなるほど、材料は硬くなる)。米国特許第
4,674,751号に記されているように、「より軟
質の」カバーは、完成したゴルファが適切なスピンを与
えることを可能にする。これはより軟質のカバーが「よ
り硬質の」イオノマ樹脂カバーを有するボールに比べ衝
撃時点ではるかに大きく変形するからである。その結果
として、技術の高いプレイヤはボールに対しフェード、
ドロー又はバックスピンをかけることができる、かくし
てプレイ能力は向上させられる。このような特性は、以
下に記されている「9番(ナイン)アイアン」スピン速
度テストといつたような「スピン速度テスト」によつて
測定することができる。
【0014】従って、本発明は、中実コア又は巻きコア
のまわりに成形した時点で、ボールの飛距離(すなわち
反発弾性)及び/又は耐久性(すなわち衝撃抵抗など)
に不利に作用することなくボールのプレイ能力を改善す
るのに充分な硬さ(すなわち軟度)を示すゴルフボール
を生成するような新しいカバー組成物に関する。
【0015】本発明の上述の及びその他の目的及び特徴
は、以下の記述及びクレームから明らかになることだろ
う。
【0016】本発明は、ゴルフボール製造のための改良
型カバー組成物に関する。このカバー組成物は、(1)
無水マレイン酸といつた極性基で変性されている熱可塑
性ゴムエラストマ及び(2)イオノマ樹脂の混合物を含
んでいる。
【0017】本発明中に使用するのに適した熱可塑性ゴ
ムエラストマには、エチレンとプロピレンの変性共重合
体(すなわちエチレン−プロピレンゴム(EPR))及
びスチレンブロック共重合体が含まれている。スチレン
ブロック共重合体はアメリカではThe Shell
Chemical Co.により製造され、「Krat
on D Rubber」(すなわちスチレン−ブタジ
エン−スチレン(SBS)及びスチレン−イソプレン−
スチレン(SISタイプ))ならびに「Kraton
G Rubber」(すなわちスチレン−エチレン−ブ
チレン−スチレン(SEBS)及びスチレン−エチレン
−プロピレン−スチレン(SEPS))の商品名で市販
されている。
【0018】この点に関して、Shell Chemi
cal Co.が「KratonFG1901X」の名
称で販売している新たに開発された無水マレイン酸変性
の熱可塑性ゴムといつた極性基で変性された熱可塑性ゴ
ムがゴルフボールカバー製造での利用に特に適合してい
るということが発見された。Kraton FG190
1X無水マレイン酸変性の熱可塑性ゴムを以下に記す割
合で特定のイオノマ樹脂と混合し、成形ゴルフボールを
製造すべく中実コアをこれで被覆した場合、制御された
条件の下で叩かれた時点でゴルフボールが進む距離に直
接関係する反発弾性(はねかえり係数)及び/又はボー
ルの耐久性(すなわち衝撃抵抗など)を犠牲にすること
なく、ボールのプレイ能力(すなわちスピン特性など)
に著しい改善がみられる。
【0019】当該発明者が以前に、より軟性の未変性熱
可塑性ゴムエラストマをより硬いイオノマ樹脂と混合し
てボールのプレイ能力を改善しようと試みたとき、未変
性熱可塑性ゴムとイオノマ樹脂の混合物は不適切な相容
性をこうむり、かくして耐久性のきわめて低い(すなわ
ち不適切な衝撃抵抗)を示すカバーが生み出されたとい
う点で、これは特に興味深い発見である。熱可塑性ゴム
エラストマが無水マレイン酸といつた極性基で変性され
比較的硬いイオノマ樹脂と混合された時点で初めて、プ
レイ能力と耐久性の両方における改善が示された。これ
は、極性基又は無水マレイン基がイオノマ樹脂の酸基と
相互作用し(すなわち水素結合などを形成し)、未変性
熱可塑性ゴムよりもさらに相容性があり均質な混合物を
生成すると考えられるからである。
【0020】最近Shell Chemical C
o.により開発された無水マレイン酸で機能化されたス
チレンブロック共重合体は、本発明で使用するのに特に
適していることがわかつた。これらの新しい共重合体
は、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート(PET)
及びPBTと共に超靭性混合物を生成するのに使用さ
れ、同様に異種重合体の相容性ある混合物についても有
効であるものの、本発明が開発されるまでは、変性スチ
レンブロック共重合体をイオノマ樹脂と混合させてゴル
フボールカバー製造に有効な組成物を生成できるという
ことはまだ知られていなかつた。その結果、ポリスチレ
ン末端ブロックとポリ(エチレン/ブチレン)から成る
無水マレイン酸で機能化されたトリブロック共重合体
(すなわちスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブ
ロック共重合体(SEBS))であるKraton F
G1901X熱可塑性ゴムは、当該発明者によりイオノ
マ樹脂カバー混合物のための有効な添加剤であることが
立証された。
【0021】以下の表1に示されているのは、Shel
l Chemical Co.が販売する3つの未変性
スチレン−ジエン熱可塑性ブロック共重合体である「K
raton 1101」、「Kraton G−270
1」及び「Kraton G−2706X」とKrat
on FG1901Xの機械的特性の比較である。
【0022】
【表1】
【0023】さらに本発明で使用するのに適した付加的
な変性熱可塑性ゴムとしては、現在「Kraton」の
名称でShell Chemical Co.によつて
開発されているその他の無水マレイン酸変性の熱可塑性
ゴムがある。これらの付加的な変性熱可塑性ゴムの例と
しては、Kraton RP−6510(重量百分率で
約0.5%無水マレイン酸(MA)を含む)、Krat
on RP−52−14(約2.5%の無水マレイン酸
(MA)を含む)、Kraton RP−6505(約
1.0%の無水マレイン酸(MA)を含む)及び表2に
列挙したその他のものがある。ここで、表2は開発中の
無水マレイン酸で機能化された多数のブロック共重合体
の可変的差異をKraton FG1901Xのものと
比較している。
【0024】
【表2】
【0025】これらの付加的な変性熱可塑性コムは、コ
ルフボールカバー組成物を調製するのに以下に記されて
いる割合及び組合わせで用いられた場合、ボールのプレ
イ能力に不利に作用することなく高められたはねかえり
係数及び耐久性を示すゴルフボールを生成する。
【0026】さらに、本発明において使用するのに適し
た変性熱可塑性ゴムを未変性熱可塑性ゴムとイオノマ樹
脂と混合し、ボールの全体的プレイ能力特性を維持しな
がらはねかえり係数(すなわちリバウンド)の増大を示
すゴルフボールを製造することも可能であるということ
が最近わかつた。この線に沿って、変性熱可塑性ゴム
は、未変性熱可塑性ゴムとイオノマ樹脂の間の相容化剤
として作用するものと考えられる。未変性熱可塑性ゴム
は変性熱可塑性ゴムほど高価ではないため、この発見
は、商業的に多くの利点を提供する。
【0027】カバー組成物を製造するのに用いられるイ
オノマ樹脂は、重合体鎖に沿って乱分布した酸単位を有
する共重合体を生成すべくオレフィンとカルボン酸を共
重合することによつてイオノマが生成されるようなカナ
ダ特許第674,595号及び713,631号中に開
示されている手順に従って行われる中和を伴って、米国
特許第3,421,766号又は英国特許第963,3
80号内の手順のような既知の手順に従って作ることが
できる。イオン共重合体は、単数又は複数のα−オレフ
ィンならびに約9%から約20%(重量百分率)のα,
β−エチレン未飽和モノ又はジカルボン酸を含み、塩基
性共重合体は、望まれる程度まで金属イオンで中和され
ている。
【0028】共重合体のカルボン酸基のうち少なくとも
20%がナトリウム、カリウム、亜鉛、カルシウム、マ
グネシウムなどの金属イオンにより中和され、イオン状
態で存在する。
【0029】イオノマ樹脂を調製するのに用いるための
適当なオレフィンにはエチレン、プロピレン、ブテン−
1、ヘキセン−1などが含まれるが、これらに限られる
わけではない。不飽和カルボン酸には、アクリル酸、メ
タクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、ク
ロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などが含
まれるが、これらに限られるわけではない。好ましく
は、イオノマ樹脂は、エチレンとアクリル酸及び/又は
メタクリル酸の共重合体である。さらに2つ以上のタイ
プのイオノマ樹脂をカバー組成物に混合し、結果として
得られるゴルフボールの望ましい特性を生み出すことも
可能である。
【0030】本特許の範囲は本発明で使用するのに適し
た既知のすべてのイオノマ樹脂を包含するものである
が、これらのイオノマ樹脂のうち市販されているものは
比較的わずかしかない。この点において、「Surly
n 」の商品名でE.I.DuPont de Nem
ours社により販売されているイオノマ樹脂ならびに
「Escor 」又は「Iotec」の商品名でExx
on Corporationにより販売されているイ
オノマ樹脂は、以下に詳述する組合わせで本発明内で使
用できる市販されているイオノマ樹脂の例である。「E
scor 」の名称の下で以前販売され現在「Iote
k」という新しい名で販売されているイオノマ樹脂は、
「Iotec」イオノマ樹脂がポリ(エチレンアクリル
酸)のナトリウム塩又は亜鉛塩として入手でき、「Su
rlyn」樹脂はポリ(エチレンメタクリル酸)の亜鉛
又はナトリウム塩として入手できるという点で、この
「Surlyn 」という商品名で販売されているもの
ときわめて類似している。さらに、「Iotek」及び
「Surlyn」イオノマ樹脂ならびにその他の入手可
能なイオノマ樹脂のさまざまな混合物が本発明において
使用可能である。
【0031】本発明において使用可能な市販されている
イオノマ樹脂の例としては、「Surlyn 894
0」の商品名で販売されているナトリウムイオン共重合
体及び「Surlyn 9910」の商品名で販売され
ている亜鉛イオン共重合体がある。Surlyn 89
40は、約29%ナトリウムイオンと中和されている約
15%(重量百分率)の酸を含む、メタクリル酸とエチ
レンの共重合体である。この樹脂の平均メルトフローイ
ンデックスは約2.8である。Surlyn 9910
は、亜鉛イオンで約58%中和された約15%(重量百
分率)の酸を含む。メタクリル酸とエチレンの共重合体
である。Surlyn 9910の平均メルトフローイ
ンデックスは約0.7である。Surlyn 9910
と8940ならびに本発明中で使用できる付加的なイオ
ノマ樹脂の標準特性は、下表3に記されている。
【0032】
【表3】
【0033】さらに、本発明における使用に適し、Ex
xon Corporationから「Iotek」の
商品名で販売されているイオノマ樹脂の例としては、
「Iotek 4000」(前「Escor 400
0」)、「Iotek 4010」「Iotek 80
00」(前Escor 900)、「Iotek 80
20」及び「Iotek 8030」がある。Iote
kイオノマの標準的特性は下表4に示されている。
【0034】
【表4】
【0035】本発明に従うと、外側カバーが、組成物内
の重合体重量を100として重量百分率で無水マレイン
酸及び/又はその他の極性変性基で変性された熱可塑性
ゴムエラストマ約5%乃至約50%とイオノマ樹脂約9
5%乃至50%の混合物を含む組成物から作られている
ことを特徴として、ゴルフボールが一般に中心コア及び
外側カバーから製造されうることが発見された。
【0036】さらに好ましくは、飛距離(すなわちC.
O.R.)を犠牲にすることなく高いプレイ能力及び耐
久性という特性を示すゴルフボールは、組成物内の重合
体重量を100として無水マレイン酸及び/又はその他
の極性変性基で変性された熱可塑性ゴムエラストマ約1
5%乃至約40%(重量百分率)とイオノマ樹脂約80
%乃至約60%から成る組成物でカバーが作られている
ことを特徴としてコア及びカバーから製造されるという
ことがわかつた。
【0037】最も好ましくは、本発明に基づくゴルフボ
ールは、組成物中の重合体重量を100として重量百分
率で無水マレイン酸及び/又はその他の極性変性基で変
性された熱可塑性ゴムエラストマ約20%乃至35%及
びイオノマ樹脂約80%乃至約65%を含む化合物から
形成されていることを特徴として、コアカバーから製造
されうる。
【0038】染料(例えばWhitaker,Clar
k,及びDaniels of South Plai
nsfield,NJが販売しているウルトラマリンブ
ルー)、二酸化チタン、紫外線吸収剤、酸化防止剤及び
安定剤といつた付加的な材料を本発明に基づく組成物に
付加することも可能である。さらに本発明のカバー組成
物は、本発明のゴルフボールカバーが生み出す望ましい
特性を損なわないかぎりにおいて、可塑剤などの軟化剤
及びグラスファイバや無機充てん剤のような補強材料を
含んでいてもよい。
【0039】本発明のカバー組成物は従来の融解混合手
順に従って製造できる。一般に、無水マレイン酸といつ
た極性基で変性された熱可塑性ゴムエラストマは、成形
に先立ってBanburyタイプのミキサ、2ロール式
摩砕機又は押出し機の中でイオノマ樹脂と配合される。
配合された化合物は次にスラブの形にされ、成形が必要
となるまでその状態に保たれる。必要とあらば、無機充
てん剤、酸化防止剤、安定剤及び/又は酸化亜鉛といつ
たその他の添加物を付加し、成形プロセスの開始前に均
等に混合させることもできる。
【0040】その上、本発明に基づくゴルフボールは、
ゴルフボールの技術分野において現在周知のものである
成形プロセスによつて製造できる。特に、このゴルフボ
ールは、直径約1.680インチ重さ約1.620オン
スのゴルフボールを製造するため巻き又は中実の成形コ
アのまわりに新規のカバー組成物を射出成形又は圧縮成
形することにより製造できる。ボールの直径及び重量の
両方についての基準は、米国ゴルフ協会(U.S.G.
A.)により設定されている。中実コア及び巻きコアの
両方が本発明において使用可能であるが、低コスト及び
優れた性能のため、巻きコアよりも中実成形コアの方が
好まれる。
【0041】従来の中実コアは標準的に、シス含有量の
高いポリブタジエン及びモノ又はジアクリル酸又はメタ
クリル酸亜鉛といつたα,β,エチレン不飽和カルボン
酸の金属塩を含む、未加硫の又は加硫レベルの低いエラ
ストマ化合物のスラグを用いて、圧縮成形される。コア
内でより高いはねかえり係数を達成するため、メーカー
は、酸化亜鉛といつたような金属酸化物を少量含み入れ
ることができる。さらに、完成したボールが1.620
オンスというU.S.G.A.の重量上限に一層近づく
ようコア重量を増大させるべく、望ましい係数を達成す
るのに必要とされるもの以上の量の金属酸化物を含み入
れてもよい。相容性あるゴム又はイオノマ及びステアリ
ン酸といつた低分子量の脂肪酸を含むその他の材料をコ
ア化合物の中に用いることができる。過酸化物といつた
遊離基開始剤触媒がコア組成物と混和され、熱及び圧力
を加えた時点で複雑な加硫又は架橋反応が起こるように
なつている。
【0042】本書中に用いられている「中実コア」とい
う語は、モノブロックのコアのみならず、米国特許第
4,431,193号にあるようにカバーの下及びコア
の上に別別の固体層を有するようなコア及びその他の多
層の及び/又は巻きの無いコアのことをも指している。
【0043】巻きコアは一般に、固体又は液体が充てん
されたバルーン状の中心のまわりに非常に帳広の弾性糸
を巻きつけることによつて製造される。この弾性糸は、
一般に直径約1.4インチから1.6インチの完成コア
を作り上げるべく中心のまわりに巻きつけられる。コア
材料は本発明の一部を成すものでないことから、本発明
のカバー組成物と共に用いることのできるコア材料の特
定のタイプに関する詳述は、ここでは特記しない。この
点において、本発明に基づくカバー組成物は、標準的な
あらゆるゴルフボールコアと結びつけて用いることが可
能である。
【0044】前述のとおり、本発明のゴルフボールは、
従来の成形プロセスによりコアのまわりに本発明の組成
物から成るカバーを形成することによつて製造すること
ができる。例えば、圧縮成形においては、カバー組成物
は約華氏380度から華氏450度での射出を通して、
平滑な表面をもつ半球形シェルの形にされ、次にこのシ
ェルはディンプルのついたゴルフボール金型内でコアの
まわりに置かれ、2−10分間華氏200度から華氏3
00度での圧縮成形とそれに続く2−10分間華氏50
度〜70度での冷却を受け、シェルは合わせて融解させ
られて単一構造のボールを形成する。さらに、ゴルフボ
ールを射出成形によつて製造することもでき、この場
合、カバー化合物は、華氏50度から約100度の金型
温度で一定の時間ゴルフボール金型の中心に置かれたコ
アのまわりで直接射出される。成形後、製造されたゴル
フボールは、バフ研摩、塗装及びマーキングといつたそ
の他のさまざまな処理段階を受けることができる。
【0045】新規のイオノマ樹脂と極性変性熱可塑性コ
ムエラストマで作られたゴルフボールは、飛距離及び/
又は耐久性を犠牲にすることなく従来の技術よりも向上
したプレイ能力特性を示す。これは、熱可塑性ゴムの極
性基がイオノマ樹脂の酸基及びイオン基と相互に作用し
て、処理時点でプレイ能力を高めるのに充分な軟度をも
つものの飛距離及び耐久性にとつて必要なはねかえり係
数を維持するのに充分な硬さをもつ相容性ある混合物を
作り出すからである。
【0046】本発明は、特定の成分の割合を重量百分率
で示した以下の例によつてさらに詳しく示されている。
【0047】ただし、本発明はこれらの例に制限される
ものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱すること
なくさまざまな変更及び修正を加えることができるもの
である。
【0048】
【実施例】下表に記されている成分を配合することによ
り、一連のカバー処方を作った。これらの例において
は、無水マレイン酸といつた極性基で変性された熱可塑
性ゴムエラストマ及び異なるタイプの多数のイオノマ樹
脂を含むカバー組成を、未変性熱可塑性ゴムエラストマ
及びイオノマ樹脂と比較した。さらに、未変性及び変性
熱可塑性ゴムとイオノマ樹脂の配合物で調製されたカバ
ー組成物によつて作り出された特性を、Spaldin
g & Evenflo CompaniesIn
c.,(Tempa,フロリダ州)が現在販売している
Tour Edition (例1参照)及びTop
Flite (例2参照)を代表するカバー材料が作り
出す特性と比較した。Tour Edition 及び
Top Flite ボールを製造するために用いられ
た特定の組成は独占処方であるが、これらの組成は、比
較を目的としてカバーされたゴルフボールを製造するた
め以下に記載の条件と同じ処理条件で使用された。
【0049】この考えに沿うと、Tour Editi
on ボールは、これまでバラタカバーの巻きボールに
よつてしか得られなかつたさらにすぐれたコントロール
を要求するゴルファ達のニーズを満たす2ピースの中実
コアの成形カバーボールであるという点で、ユニークな
ものである。このボールは、飛距離に直接関係するはね
かえり係数を犠牲にして、さらに優れたプレイ能力を提
供する。
【0050】Top Flite ボールは、「硬質
の」Surlynイオノマ樹脂ボールであるとみなされ
ている。ボールの硬さの結果として、Top Flit
e ボールは、ゴルファがコントロールする上でむずか
しいボールである。一般に、ゴルフボールは硬くなけれ
ばなるほどゴルファにとつてスピンをかけることひいて
は飛行中のボールをコントロールすることがむずかしく
なる。しかしながらこのボールは、その並外れた耐久性
と最大飛距離のため、大部分のゴルファに広く受け入れ
られている。
【0051】本発明は、ゴルフボールカバー組成物のた
めに用いられたときTour Edition ボール
に結びつけられるはねかえり係数(すなわち飛距離)の
犠牲なく現在のTop Flite が示すものより優
れたプレイ能力特性をもつゴルフボールを作り出すよう
な、(1)無水マレイン酸といつた極性基で変性された
熱可塑性ゴムエラストマと(2)イオノマ樹脂の混合物
に関する。さらに、本発明のカバー組成物は、本発明の
カバー組成物の望ましい特性のうちのいくつかを有する
未変性の熱可塑性ゴムとイオノマ樹脂の組成物に比べ高
められた耐久性を示す。
【0052】以下の表5及び表6に記されているカバー
処方は、0.0675インチの公称カバー厚を有する直
径約1.680インチのゴルフボールを製造するため
1.545インチの最終直径をもつ同じ中実タイプのコ
アのまわりに華氏400度で射出成形されたものであ
る。Riehle圧縮度、はねかえし係数(C.O.
R.)、ショアー硬さ、衝撃抵抗及びスピン速度といつ
た特性をカバー組成について測定した。表5及び表6に
おいて、例5及び10は組成が同じであり、例6及び1
1は類似している(すなわち異なる未変性熱可塑性ゴム
が用いられる)。これらの例は比較を目的として2つの
別の条件下で示された。各例についてのデータは、望ま
しい方法に従って作られた1ダースのボールについての
平均データである。特性は以下のパラメータに従って測
定された。すなわち、
【0053】Riehle圧縮は、225ポンドの定ま
った静荷重の下でのインチ単位のゴルフボールの変形の
測定値である。
【0054】はねかえり係数(C.O.R.)は、砲口
から12フィートのところに位置づけされた鋼板に対し
て毎秒125フィートの速度で空気砲内で結果として得
られたゴルフボールを発射させることによつて測定し
た。このとき、リバウンド速度を測定した。このリバウ
ンド速度を前進速度で除して、はねかえり係数を求め
た。
【0055】ショア硬さは、ASTMテストD−224
0に従って測定した。
【0056】切傷抵抗は、以下の手順に従って測定し
た。すなわち、ピッチングウエッジの前縁に対し1秒あ
たり135フィートでゴルフボールを発射させる。ここ
で前縁半径は1/32インチ、ロフト角度は51度、ソ
ール半径は2.5インチ、はねかえり角度は7度であ
る。
【0057】ここでテストされたボールの切傷抵抗は、
1−5の尺度で評価された。5は、カバーを完全に切断
してコアにまで達する切傷に相当する。4は、カバーを
完全に切断してはいないものの表面を破損している切傷
を表わし、3はカバーの表面を破損していないものの永
久的なマークを残すものである。2は、永久的ではある
が3ほどひどくない軽いしわを残す。1はいかなるタイ
プの可視的ぎざぎざも損傷もないものである。
【0058】ゴルフボールのスピン速度は、クラブヘッ
ド速度が毎秒約80フィートでありボールは初期速度約
110−115フィート/秒で26度から34度の角度
で発射させられるような上述のとおりの方法で9番アイ
アンで結果として得られたゴルフボールを打つことによ
つて測定された。スピン速度は、ストップアクションス
トロボ写真を用いて飛行中のボールの回転を観察するこ
とによつて測定された。
【0060】初期速度というのは、USGAにより規定
されているようなテストに従って1秒あたり143.8
フィートのハンマー速度で打たれたときのゴルフボール
の速度である。
【0061】
【表5】
【0062】
【表6】
【0063】上述のとおり、未変性熱可塑性ゴムとイオ
ノマ樹脂の配合は一般に高いプレイ能力を示すより軟質
のカバーを生成するものの、これらのカバーは非常に低
い耐久性をもつている。このことは、例6、例8、例1
1及び例14で明らかにわかる。例6及び例8におい
て、Kraton G−2701は、硬質のSurly
nグレード9910及び8940と配合され、例2に示
されている硬質のTopFlite カバー組成物に比
べて(すなわちTop Flite カバーは45の平
均圧縮と0.816の平均C.O.R.を示す)相対的
に軟質のカバー(すなわち48及び49のRiehle
圧縮、0.804及び0.806のC.O.R.)を作
り出す。例11及び14においても同じことが見られる
が、ここでは未変性熱可塑性ゴムとしてKraton
G−2706Xが使用された。さらに、例14において
は、Surlynイオノマ樹脂の代りにIotek 4
000及びIotek 8000が用いられた。
【0064】ここで著しく高い圧縮、比較的低い硬さの
値及び比較的低いC.O.R.は、ボールがより軟らか
い感触をもつことになること、従ってゴルフクラブによ
りより容易に変形されること、を示している。付加的な
変形の結果として、ゴルファはボールに対しさらにスピ
ンをかけることひいてはボールに対しより良いコントロ
ールを与えることができる。
【0065】しかしながら、未変性熱可塑性ゴムとイオ
ノマ樹脂の混合物によると比較的軟らかいカバーが製造
されたが、このカバーの耐久性も又激烈に低下した。こ
のことは、4−5の切傷抵抗値に見ることができる。結
果は、バラタカバーのボールが生み出すものときわめて
類似していた。従って、未変性熱可塑性ゴムとイオノマ
樹脂の混合物から作られたカバーのプレイ能力は或る程
度まで増大したものの、製造されたカバーの耐久性は、
くり返しのプレイにとつて不充分なものであつた。
【0066】表5中の例5及び7ならびに表6中の例1
0、12、13及び15には本発明に従って製造された
カバー組成が関与している。限定的にいうと、これらの
例には、極性変性された(すなわち無水マレイン酸で変
性された)熱可塑性ゴムとイオノマ樹脂の混合物から作
られたカバーが関与している。例12は例10と類似し
たものであるが、ここではFG−1901−Xとは異な
り変性熱可塑性ゴムエラストマとしてKraton R
P−6510が用いられている。例13及び15はそれ
ぞれ例10及び12と類似したものであるが、この場合
Surlynイオノマ樹脂はIotekイオノマ樹脂で
置き換えられた。相容性を高めるため、顔料濃縮物も変
えられた。
【0067】本発明の例(すなわち例5、7、10、1
2、13及び15)は、飛距離及び/又は耐久性を犠牲
にすることなく未変性熱可塑性ゴムとイオノマ樹脂が立
証した高まったプレイ能力の特性を示している。このこ
とは、本発明の処方でできたカバーのRiehle圧縮
度、ショアC硬さ、及びC.O.R.が未変性の熱可塑
性ゴムとイオノマ樹脂の組成でできたカバーに類似して
いるということをみればわかる。例えば、例5及び7に
ついての平均Rieh1e圧縮度及びC.O.R.の値
は、それぞれ48及び0.807であり、例6及び8に
ついて値はそれぞれ48.5及び0.805である。こ
れらの値は、Tour Editionボール(例1)
とTop Elite ボール(例2)の望ましい特性
の組合わせにより生み出される中間値にきわめて近い。
【0068】その上、切傷抵抗結果により実証されてい
るように、本発明のカバー組成物(すなわち例5及び例
7の2−3)の耐久性は、例6及び例8の未変性熱可塑
性ゴムとイオノマ樹脂の混合物(すなわち4−5)に比
べ大幅に改善されている。同じ結果は、本発明の極性変
性熱可塑性ゴムとイオノマ樹脂の混合物に向けられてい
る例10、12、13及び15と、未変性熱可塑性ゴム
−イオノマ樹脂組成に関する例11及び14の比較にお
いてみられる。
【0069】さらに、「Kraton」の商品名で販売
されている無水マレイン酸で機能化されたその他の熱可
塑性ゴムエラストマが本発明において同様に有効である
ことを立証するため、上述の例を、付加的な無水マレイ
ン酸変性のKratonゴムを用いてくり返した。ここ
で、Kraton RP−6510は重量百分率で約
0.5%の無水マレイン酸を含み、Kraton RP
−5214は約2.5%、RP−6505は1.0%の
無水マレイン酸を含む。以下の表7に列挙されている結
果は、付加的な無水マレイン酸変性の熱可塑性ゴムエラ
ストマが、Surlyn という名称で販売されている
もののようなイオノマ樹脂と配合されたとき現在のTo
ur Edition ボールよりも高いはねかえり係
数(C.O.R.)を提供するということを実証してい
る。例17−20を参照のこと。
【0070】さらに、表7に記載のデータは、無水マレ
イン酸で変性された熱可塑性ゴムと未変性熱可塑性ゴム
の混合物が、現在のTour Edition ボール
に比べはねかえり係数(C.O.R.)の増大を生み出
すということを示している。上述のように、無水マレイ
ン酸変性の熱可塑性ゴムエラストマは、未変性熱可塑性
エラストマとイオノマ樹脂の間の相容化剤として作用す
るものと考えられる。
【0071】
【表7】
【0072】その結果、本発明のゴルフボールカバー組
成物は、飛距離及び/又は耐久性を犠牲にすることなく
高くなつたプレイ能力の特性を示すようなゴルフボール
を作り出す。本発明は好ましい実施態様について記述さ
れてきた。当然のことながら、前述の詳しい説明を読み
理解した時点で他の実施態様に対する変更及び修正が発
生することだろう。本発明は、冒頭のクレーム及びその
同等物の範囲に入るかぎり、このような変更及び修正を
すべて内含しているものとみなされるべきものである。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 組成物中の重合体重量を100として重
    量百分率で極性基により変性された熱可塑性ゴムエラス
    トマを約5%から約50%、イオノマ樹脂を約95%か
    ら50%含む、ゴルフボール用の改良型カバー組成物。
  2. 【請求項2】 極性基により変性された前記熱可塑性ゴ
    ムエラストマが無水マレイン酸変性された熱可塑性ゴム
    であることを特徴とする請求項2の改良型カバー組成
    物。
  3. 【請求項3】 前記イオノマ樹脂は、エチレンと、アク
    リル酸及びメタクリル酸かち成る群から選択されたα,
    β−エチレン不飽和モノカルボン酸のイオン共重合体を
    含んでおり。カルボン酸のイオン共重合体を含んでお
    り、カルボン酸基の約20%乃至90%は金属イオンに
    より中和されていることを特徴とする、請求項1の改良
    型カバー組成物。
  4. 【請求項4】 前記モノカルボン酸は、アクリル酸、メ
    タクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、ソルビン酸及び
    その混合物から成る群から選択されていることを特徴と
    する、請求項3の改良型カバー組成物。
  5. 【請求項5】 組成物の重量を100として、極性基に
    より変性された熱可塑性ゴムエラストマを重量百分率で
    約15%乃至40%、イオノマ樹脂を約85%乃至60
    %含む、ゴルフボール用の改良型カバー組成物。
  6. 【請求項6】 前記極性基で変性された熱可塑性ゴムエ
    ラストマは、無水マレイン酸で変性された熱可塑性ゴム
    であることを特徴とする、請求項5の改良型カバー組成
    物。
  7. 【請求項7】 前記イオノマ樹脂は、エチレンと、アク
    リル酸及びメタクリル酸から成る群から選択されたα,
    β−エチレン不飽和モノカルボン酸のイオン共重合体を
    含んでおり、カルボン酸基の約20%乃至90%は金属
    イオンにより中和されていることを特徴とする、請求項
    5の改良型カバー組成物。
  8. 【請求項8】 前記モノカルボン酸は、アクリル酸、メ
    タクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、ソルビン酸及び
    その混合物から成る群から選択されることを特徴とす
    る、請求項7の改良型組成物。
  9. 【請求項9】 組成物中の重合体重量を100として、
    重量百分率で極性基により変性された熱可塑性ゴムエラ
    ストマを約20%から約35%、イオノマ樹脂を約80
    %乃至約65%含む、ゴルフボール用の改良型カバー組
    成物。
  10. 【請求項10】 前記極性基で変性された熱可塑性ゴム
    エラストマは、無水マレイン酸で変性された熱可塑性ゴ
    ムであることを特徴とする請求項9の改良型カバー組成
    物。
  11. 【請求項11】 前記イオノマ樹脂は、エチレンと、ア
    クリル酸及びメタクリル酸から成る群から選択された
    α,β−エチレン不飽和モノカルボン酸のイオン共重合
    体を含んでおり、カルボン酸基の約20%乃至90%は
    金属イオンにより中和されていることを特徴とする、請
    求項9の改良型カバー組成物。
  12. 【請求項12】 前記モノカルボン酸は、アクリル酸、
    メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、ソルビン酸及
    びその混合物から成る群から選択されることを特徴とす
    る、請求項11の改良型カバー組成物。
  13. 【請求項13】 コア及びカバーを含むゴルフボールに
    おいて、カバーは、組成物中の重合体重量を100とし
    て重量百分率で極性基により変性された熱可塑性ゴムエ
    ラストマを約5%乃至約50%、イオノマ樹脂を約95
    %か約50%含む組成物で形成されていることを特徴と
    するゴルフボール。
  14. 【請求項14】 極性基で変性された前記熱可塑性ゴム
    エラストマは、無水マレイン酸で変性された熱可塑性ゴ
    ムであることを特徴とする、請求項13のゴルフボー
    ル。
  15. 【請求項15】 カバーは、組成物中の重合体重量を1
    00として重量百分率で極性基により変性された熱可塑
    性ゴムエラストマを約15%乃至約40%、イオノマ樹
    脂を約85%乃至約60%含む組成物で形成されている
    ことを特徴とする、コア及びカバーを含むゴルフボー
    ル。
  16. 【請求項16】 前記極性基で変性された熱可塑性ゴム
    エラストマは無水マレイン酸で変性された熱可塑性ゴム
    であることを特徴とする、請求項15のゴルフボール。
  17. 【請求項17】 カバーは、組成物中の重合体の重量を
    100として重量百分率で極性基により変性された熱可
    塑性ゴムエラストマを約20%乃至約35%、イオノマ
    樹脂を約80%乃至約65%含む組成物で形成されてい
    ることを特徴とする、コア及びカバーを含むゴルフボー
    ル。
  18. 【請求項18】 極性基で変性された熱可塑性ゴムエラ
    ストマは無水マレイン酸で変性された熱可塑性ゴムであ
    ることを特徴とする、請求項17のゴルフボール。
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