JP2000513620A - 酸素酸を含むゴルフボールコアブレンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 カバー及びコアを含むゴルフボールであって、該コアが式(I)(式中、Rはアルキル基、炭素環式基、及び複素環式基からなる群より選ばれた有機部分である。)を有する酸素酸化合物を含むブレンドから形成される、前記ゴルフボール。本コアブレンドを用いるゴルフボールは、該ボールの初速度に悪影響を及ぼさずに圧縮度を低下する。

Description

【発明の詳細な説明】 酸素酸を含むゴルフボールコアブレンド 発明の分野 本発明は、ゴルフボールコアを形成する少なくとも１種の酸素酸(oxa acid)化 合物を含む新規なブレンド及びそのコアを有するゴルフボールを形成する方法に 関する。 発明の背景 普通のゴルフボールは、３つの一般的なタイプ又はグループ:（1）ツーピース ・ボール、（2）糸巻きボール(スリーピース・ボールとしても知られる)、又は （3）多層ボールに分けられる。これらの異なるタイプの構造から生じるプレー 特性の差は極めて重大である。 ツーピース構造をもつボールは、一般的には、非常に耐久性のあるボールを与 えると共に最大飛距離を与えることからレクリエーションのための普通のゴルフ ァーにおいて最も人気がある。ツーピース・ボールは、カバー材料で包まれる、 通常は架橋ゴムから形成された単一の固体コアを用いる。典型的には、固体コア は、ジアクリル酸亜鉛及び/又は類似の架橋剤で化学的に架橋されるポリブタジ エンから製造され、ブレンドした強靭で切傷抵抗のあるカバーで被覆される。カ である。そのコアとカバーの材料の組合わせは、非常に耐久性のある“硬い”ボ ールを与える。更に、その組合わせは、ボールに対して相対的に大きな初速度を 与え、飛距離が改善される。これらの材料は非常に硬く、ツーピース・ボールを クラブで打ったときに、硬い“感触”がある。同様に、その硬さのためにボール の回転率は相対的に小さく、回転率の大きいボールと比べて飛距離が大きい。 現在、糸巻きボールはその回転特性と感触特性のために依然として上級プレー ヤーの好ましいボールである。糸巻きボールは、典型的には固体ゴムか又は液体 センターコアがあり、周りに引伸ばした弾力のある大量の糸が巻きつけられてい あるカバー材料又はバラタ又はポリウレタンのような柔らかいカバーで被覆され る。糸巻きボールは一般的に柔らかくかつ回転を与え、熟達したゴルファーがボ ールの飛行と最終位置についてコントロールすることを可能にする。特に、グリ ーンへのアプローチショットにおいて柔らかい糸巻きボールの高回転率によりゴ ルファーはランディングポジションのすぐ近くでボールを止めることを可能にす る。 最近、多くのゴルフボール製造業者は、初速度や飛距離を高めるようなボール の正の本来の性質を維持しつつ硬い感触のような普通のツーピース・ボールの望 ましくない態様のいくつかを克服しようとして多層ゴルフボール、即ち、複数の コア層、単一又は複数の中間層又はマントル層及び/又は複数のカバー層を有す るボールを導入した。更に、その多層ボールは糸巻きボールに近い“クリック” や感触及び回転特性を有することが望ましい。多層ボールの例としては、エピソ ード(タイトリスト)、アルタスニューイング(ブリヂストン)、ギガ(スポルディ ング)、メタルミックス(ダンロップ)及びウルトラツアーバラタ(ウイルソン)が 挙げられる。 ゴルフボールの設計と技術は、現在、米国のゴルフ規則を定める組織、米国ゴ ルフ協会(USGA)がドライバーで39.6メートル/秒(m/s)、即ち、130ft/sの速度で 打った場合に76.2m/s、又は250ft/sより大きい初速度を達成することができるゴ ルフボールのUSGA公式競技での競技使用を禁止する規則を制定した点まで進歩し ている(以後“USGA試験”と呼ぶ)。しかし、2％の許容量が認められたので製造 業者は77.7m/s(255ft/s)の初速度を達成するゴルフボールを製造することができ る。 ボールの形態と関係なく、プレイヤーはたいていインパクト時に高初速度を必 要とする最大飛距離を出すゴルフボールを求めている。従って、市場の要求を満 たそうとして、製造業者はUSGA最大値の77.7m/s又は255ft/sにできるだけ近いUS GA試験の初速度をもつゴルフボールを製造するために努力している。 いろいろな力量をもつゴルファーの要求を満たすために、ゴルフボール製造業 者は固定荷重のもとでゴルフボール又はコアの変形をインチで測定するボールの 圧縮度を変えることにもかかわっている。たいていはゴルフボールの圧縮度を低 下させることが望ましい。しかしながら、圧縮度の低下はたいてい初速度の低下 、よってボールの性能全体に悪影響を及ぼす結果となる。 ゴルフボールコアを製造するのに一般的にはポリブタジエン、天然ゴム、スチ レンブタジエン、及びイソプレン等の多くのエラストマーが用いられる。ゴルフ ボールコアは主としてポリブタジエンから製造されている。ゴルフボールの所望 の物理的性質を得るために、製造業者は不飽和カルボン酸の金属塩等の架橋剤を ポリブタジエンに加えてきた。架橋剤の添加量は、ポリブタジエン100部に対し て典型的には約20〜50部である。最も一般的には、そのためにジアクリル酸亜鉛 又は又はジメタクリル酸亜鉛が用いられている。その２種の架橋剤のうちジアル リル酸亜鉛はジメタクリル酸亜鉛より初速度の大きいゴルフボールを製造するこ とがわかった。 典型的には約5〜50pph(100部あたりの部)の酸化亜鉛(ZnO)が組成物に添加され る。この物質は、充填剤とジアクリル酸亜鉛/過酸化物加硫系の活性化剤の双方 として役立つものである。当業者に周知であるジアクリル酸亜鉛/過酸化物加硫 系は、コア成形過程でポリブタジエンを架橋する。高比重の酸化亜鉛(5.57)は、 活性化剤として作用することのほかにゴルフボールの重量を調節するために二重 に役立つものである。 従って、ボールの初速度や最大飛距離に悪影響を及ぼさずに圧縮度の小さいボ ールを与えるゴルフボールコアを形成するブレンドを供給することが有利である 。本発明は、そのようなゴルフボールコアを提供する。 発明の要約 本発明は、少なくとも１種の酸素酸化合物を含むブレンドからゴルフボールコ アを形成する方法及び形成されたそのゴルフボールコア及びゴルフボールに関す る。 更に詳細には、本発明は、エラストマー及び少なくとも１種の酸素酸化合物を 下記の有利な性質をもつゴルフボールコアを製造するのに十分な量で含むコアブ レンドから形成されたコアを有するゴルフボールに関する。好ましくは、コアブ レンドはポリブタジエン、アクリル酸金属塩、好ましくはジアクリル酸亜鉛及び フリーラジカル開始剤を含む。 ゴルフボールコアを形成するブレンドに酸素酸を用いる場合には低圧縮度ゴル フボールコアが得られ、ゴルフボール完成品に混入される場合には速度と飛距離 が高圧縮度標準ボールに匹敵するUSGA試験の初速度をもつボールを与えることが わかった。酸素酸は、USGA試験のボールの初速度を維持しつつゴルフボールの圧 縮度を低下させる量で添加される。酸素酸は、本発明のコア組成物にエラストマ ー100部に対して約50部(pph)までの量で本発明のコア組成物に混合される。 本発明を簡単に要約してきたが、本発明は下記の説明及び限定されない実施例 によって詳述される。 本発明の詳細な説明 下記に関係のある次の用語を定義する。 本明細書において用いられる“酸素酸”という用語は、下記式を有する化合物 を意味する。 （式中、Rはアルキル基、炭素環式基、及び複素環式基からなる群から選択され た有機部分である。） 本明細書において用いられる“アルキル基”は、置換又は非置換非環式炭素含 有化合物を意味し、アルカン、アルケン及びアルキンが含まれるがこれらに限定 されない。アルキル基の例としては、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、デシル等;及び低級アルキレン、例えば、エチ レン、プロピレン、プロピルジエン、ブチレン、ブタジエン等が挙げられる。当 業者は、本発明の範囲内である多くの直鎖及び分枝鎖アルキル基をよく知ってい る。更に、かかるアルキル基は、1個以上の水素原子が官能基に置き換えられた 種々の置換基を含む。官能基としては、ヒドロキシル、アミノ、カルボキシル、 アミド、エステル、エーテル、及びハロゲン(フッ素、塩素、臭素及びヨウ素)が 挙げられるがこれらに限定されない。 本明細書において用いられる“炭素環式基”は、炭素含有環式化合物を意味し 、シクロベンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチル等が挙げら れるがこれらに限定されない。かかる環式基は、1個以上の水素原子が官能基に よって置き換えられた種々の置換基を含んでもよい。かかる官能基としては、上 記のもの、及び上記低級アルキル基が含まれる。 本明細書において用いられる“複素環式基”は、環原子の１個以上が炭素以外 の元素、例えば、イオウ、窒素等であり、ピリジン、ピロール、フラン、チオフ ェン、及びプリンが挙げられるがこれらに限定されない。 本明細書において用いられる“ポリマー”という用語は、ランダムポリマー、 ブロックポリマー等を含むあらゆるタイプのポリマーを意味する。 本発明は、特に、下記式を有する酸素酸を含むゴルフボールコアを形成するブ レンドに関する。 （式中、Rはアルキル基、炭素環式基、及び複素環式基からなる群から選択され た有機部分である。） 更に、本発明は、Rが下記式を有する式Ｉの酸素酸化合物に関する。 -[CH₂-CH₂-O]_n-R’ 式II （式中、R’はアルキル基、炭素環式基、複素環式基からなる群から選択された 有機部分であり、nは1〜27の整数である。） 本発明において有効である、式Ｉのかなり多くの酸素酸化合物が企図される。 本発明の新規なゴルフボール組成物に有効な個々の酸素酸としては、下記式を有 する3,6-ジオキサヘプタン酸 3,6-ジオキサヘプタン酸 下記式を有する3,6,9-トリオキサデカン酸 3,6,9-トリオキサデカン酸 下記式を有する3,6,9-トリオキサウンデカン二酸 3,6,9-トリオキサウンデカン二酸 及び下記式を有するポリグリコール二酸 ポリグリコール二酸(n=10〜12) が挙げられる。 上記酸素酸組成物は、ゴルフボールコア組成物を形成するブレンド中で役に立 つことをする種々の性質を有する。上記性質としては、低融点及び高沸点により 液体範囲が広い、粘度が高い、熱安定性が良い、広く異なる極性の媒体に可溶で ある、界面活性を生じる、及び金属イオンの錯体形成性が良いことが挙げられる 。 本発明により、酸素酸はゴルフボール完成品の性質に正に影響するコア組成物 のブレンドに有効であることがわかった。特に、従来のコア組成物に酸素酸を添 加するとゴルフボールの初速度に悪影響を及ぼさずにゴルフボール完成品の圧縮 度を顕著に低下させることがわかった。 本発明のカバー組成物に有効な多くの酸素酸化合物は、商品名“酸素酸”とし てヘキストセラニーズ社、ファインケミカル部から市販されている。ヘキストセ ラニーズ社の“酸素酸”パンフレット(1994年)を参照されたい。 更に、本発明に有効な酸素酸化合物は、熟練した有機化学者に既知の種々の合 成経路によって合成される。ある化合物を調製するために多くの異なる合成プロ トコールが用いられることは有機合成の技術において周知である。異なる経路は 、 試薬価格の高低、分離又は精製手順の難易、スケールアップの端的又は厄介なこ と、及び収率の多少を含む。熟練した合成有機化学者は、合成戦略の相対する特 性をどのように釣り合わせるかをよく知っている。従って、本発明の化合物は合 成戦略の選択によって制限されず、上記化合物を生じるいかなる合成戦略も用い られる。 本発明によって調製されたゴルフボールコアを形成する代表的なベース組成物 は、エラストマーとしてポリブタジエン及びポリブタジエン100部に対する重量 部で20〜50pphのアクリル酸金属塩、例えば、ジアクリル酸金属塩、ジメタクリ ル酸金属塩、又はモノメタクリル酸金属塩、好ましくはジアクリル酸亜鉛を含む 。ポリブタジエンのシス1,4含量は好ましくは約90％以上、更に好ましくは約96 ％以上である。市販のポリブタジエン源としては、シェルケミカル製のシェル12 20、エニケムエラストマー製のネオシスBR40、及び宇部興産製のウベポールBR15 0が挙げられる。所望される場合には、コアの性質を改良するためにポリブタジ エンは当該技術において既知の他のエラストマー、例えば、天然ゴム、スチレン ブタジエン、及び/又はイソプレンと混合される。エラストマーの混合物が用い られる場合、コア組成物の他の成分の量は全エラストマー混合物100重量部に対 する。 本発明において使用するのに適したジアクリル酸、ジメタクリル酸、モノメタ クリル酸の金属塩としては、金属がマグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニ ウム、ナトリウム、リチウム又はニッケルであるものが含まれる。ジアクリル酸 亜鉛は、USGA試験で高初速度を有するゴルフボールを与えることがわかったこと から好ましい。ジアクリル酸亜鉛は種々のグレードの純度を有する。本発明のた めにはジアクリル酸亜鉛中に存在するステアリン酸亜鉛の量が少ないほどジアク リル酸純度は高くなる。約10％未満のステアリン酸亜鉛を含むジアクリル酸亜鉛 が好ましい。約4〜8％のステアリン酸亜鉛を含むジアクリル酸亜鉛が更に好まし い。適切な市販のジアクリル酸亜鉛としては、ロックランドリアクト-サイトや サルトマー製のものが含まれる。ジアクリル酸亜鉛の好ましい使用濃度は、ポリ ブタジエン100pphか又は100pphに相当する他のエラストマーの混合物とのポリブ タジエンに対して20〜50pphである。 フリーラジカル開始剤は、ジアクリル酸、ジメタクリル酸、又はモノメタクリ ル酸の金属塩とポリブタジエンの架橋を促進するために用いられる。本発明に使 用するのに適したフリーラジカル開始剤としては、ペルオキシド化合物、例えば 、ジキュミルペルオキシド、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、a-aビス(t-ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメ チル-2,5ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、又はジ-t-ブチルペルオキシド、及 びその混合物のようなペルオキシド化合物が挙げられるがこれらに限定されない 。他の有用な開始剤は、実験を必要とせず当業者に容易に明らかである。100％ 活性の開始剤は、ブタジエン、又は１種以上の他のエラストマーと混合したブタ ジエン100部に対して好ましくは約0.05〜2.5pphの範囲の量で添加される。開始 剤の添加量は、更に好ましくは約0.15〜2pph、最も好ましくは約0.25〜1.5pphの 範囲である。 典型的なゴルフボールコアは、コア成形過程でポリブタジエンを架橋するジア クリル酸亜鉛-過酸化物加硫系に5〜50pphの酸化亜鉛を混合する。 本発明においては、酸素酸は、本明細書に記載されたコア及び/又はゴルフボ ール完成品に有利な性質を与える量でかかるコア組成物のブレンドに添加される 。単一の酸素酸化合物又は２種以上の異なる酸素酸化合物のブレンドが本発明に 用いられる。酸素酸は、エラストマーの約50pphまでの量で存在してもよい。酸 素酸は、好ましくは約0.25〜約25pphの量で存在する。酸素酸は、更に好ましく は約0.40〜約20.0pphの量で存在する。 そのような混合物から製造されたコアとボールは、典型的には高性能の性質を 示す。特に、ゴルフボールの初速度はUSGAによって認められた最大値又はその近 似値に維持されるが、ボールの圧縮度はゴルフボールのコアが酸素酸組成物を含 むエラストマーから形成される場合に顕著に低下する。 本発明の組成物は、コアの密度及び/又は比重を調整するためにエラストマー 組成物に添加された充填剤が含まれる。本明細書に用いられる“充填剤”という 用語は、本ゴルフボールコアの密度や他の性質を変化させるために用いられる化 合物又は組成物が含まれる。本発明のゴルフボールコアに有効な充填剤としては 、例えば、酸化亜鉛、硫酸バリウム、及び再粉砕物(30メッシュ粒径まで粉砕し た 再循環コア成形マトリックスである)が挙げられる。ゴルフボールの最大重量1.6 20オンス(45.92g)がUSGAによって決められているので、使用される充填剤の量と 種類は組成物中の他の成分の量と重量によって支配される。一般に用いられる適 切な充填剤は、比重が約2.0〜5.6の範囲である。 本発明に従って製造されたエラストマーコアに酸化防止剤が含まれる。酸化防 止剤は、エラストマーの分解を防止する化合物である。本発明に有効な酸化防止 剤としては、キノリン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、及びフェノール系酸 化防止剤が挙げられるがこれらに限定されない。 促進剤、例えば、テトラメチルチウラム、加工助剤、プロセスオイル、可塑剤 、染料及び顔料、及び当業者に周知の他の添加剤のような他の成分が典型的に用 いられる目的を達成するのに十分な量で本発明に用いられる。 本発明のコア組成物は、少なくともポリブタジエン、ジアクリル酸亜鉛、及び 少なくとも１種の酸素酸を含む混合物を形成することにより製造される。コアブ レンドを調製するにあたり一組の所定の条件、即ち、混合時間と温度を満たす場 合、フリーラジカル開始剤は当業者に十分に理解される出発成分の量と相対比に 依存する量で添加される。特に、成分が混合されるにつれて、得られたせん断力 は混合物の温度を上昇させる。過酸化物フリーラジカル開始剤は、成形過程で架 橋するために混合物に混合される。 混合が完了した後、ゴルフボールコア組成物はミルされ、成形に適した断片“ (調製物)”に手調製又は押出される。次いで、ミル調製物を高温でコアに圧縮成 形する。典型的には160℃(320°F)で15分間がそのために適している。次いで、 そのコアを用いてコアをマントル及び/又はカバー材料で包むことによりゴルフ ボール完成品が製造される。 本発明は、普通のツーピース・ゴルフボール及び糸巻きゴルフボールに使用す るコアだけでなく多層ゴルフボールのコアにも関する。実際に、本発明は、後記 請求の範囲のコアが固体コアを含むいかなる構造のゴルフボールにも用いられる ことを企図する。 実施例 本発明の新規なゴルフボールコア組成物を具体的に示すために下記実施例を示 す。しかしながら、本発明は個々の実施例に限定されるものでないことは理解す べきである。実施例１ 酸素酸を含むコアブレンドを用いたツーピース・ゴルフボールを次のように製 造した。慣用の製造法を用いて、直径が約3.835センチメートル(約1.510インチ) の下記表１に示した４グループのブレンドバッチ処方のコアを圧縮成形した。下 記バッチ処方は、各コアブレンド成分の量を全ブレンド処方に対する部で示した 。 表１ 酸素酸を含むコアのバッチ処方 表１の処方のコアを用いて、ツーピース構造のゴルフボールを慣用の製造法を コア組成物の半球カップを射出成形により形成した。次に、それらのカップを標 準成形法を用いてコアの周りに圧縮成形した。各グループのボールに添加した酸 素酸の量は、エラストマー100部(pph)に対して酸素酸0、0.3、4.4及び10.0部に 相当する。 ボールを仕上げてからボールの相対圧縮度を求めるためにアッティエンジニア リング社によって製造されたゲージを用いて慣用の手法を用いて得られる圧縮度 と初速度を試験した。 ボールを39.6m/s(130ft/s)で打ちライトゲートを通過させ、ボールの速度を算 出するYoungの米国特許第2,058,201号に開示されたデュアルペンデュラム法から 初速度結果を得た。この試験の結果を下記表２に示す。 表２-ボール完成品 上記のように、酸素酸を含むブレンドから形成されたコアから製造されたゴル フボールは圧縮度の低下が顕著である。対照ゴルフボールとバッチ#2のコアから 形成されたゴルフボールの結果の比較が特に興味深く、許容しうる初速度を維持 しつつ圧縮度の著しい低下を示している。 本明細書に開示された本発明の説明的実施態様は上記目的を満たすことは明ら かであるが、多くの変更や他の実施態様が当業者によって行われることは明らか である。従って、後記請求の範囲が本発明の真意及び範囲内に入る変更全てを包 含するものであることは理解される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．カバー及びコアを含むゴルフボールであって、前記コアが下記式を有する少 なくとも１種の酸素酸化合物を含むコアブレンドから形成される、前記ゴルフ ボール。 （式中、Rはアルキル基、炭素環式基、及び複素環式基からなる群から選択さ れた有機部分である。） ２．Rが下記式を有する、請求項１記載のゴルフボール。 -[CH₂-CH₂-O]_n-R’ （式中、R’はアルキル基、炭素環式基、及び複素環式基からなる群から選択 された有機部分であり、nは１より大きい整数である。） ３．R’が下記式を有する、請求項２記載のゴルフボール。 ４．nが1〜27の整数である、請求項３記載のゴルフボール。 ５．R’がメチル基である、請求項２記載のゴルフボール。 ６．上記コアブレンドが、更にエラストマーを含む、請求項１記載のゴルフボー ル。 ７．上記ブレンドが、更にポリブタジエン及びアクリル酸金属塩を含む、請求項 １記載のゴルフボール。 ８．上記酸素酸化合物が上記コアブレンド中にエラストマーの約50.0pphまでの 量で存在する、請求項６記載のゴルフボール。 ９．上記酸素酸化合物が上記ブレンド中にエラストマーの約0.25〜約20.0pphの 量で存在する、請求項６記載のゴルフボール。 10．上記カバーと上記コアとの間に配置された少なくとも１つの中間層を更に含 む、請求項１記載のゴルフボール。 11．上記カバーと上記コアとの間に配置された弾性糸層を更に含む糸巻ボールで ある、請求項１記載のゴルフボール。 12．ゴルフボールの製造方法であって、 (a) 下記式を有する酸素酸化台物を選ぶ工程; （式中、Rはアルキル基、炭素環式基、及び複素環式基からなる群から選択さ れた有機部分である。） (b) 前記酸素酸化合物を含むコアブレンドを形成する工程； (c) 前記ブレンドからゴルフボールコアを形成する工程；及び (d) 前記ゴルフボールコアの周りにカバーを成形してゴルフボールを形成する 工程 を含む、前記方法。 13．Rが下記式を有する、請求項12記載の方法。 -[CH₂-CH₂-O]_n-R’ （式中、R’はアルキル基、炭素環式基、及び複素環式基からなる群から選択 された有機部分であり、nは１より大きい整数である。） 14．更に、エラストマーを選ぶ工程及び上記エラストマーと酸素酸化合物を含む コアブレンドを形成する工程を含む、請求項12記載の方法。 15．上記コアブレンドが、更にポリブタジエン及びアクリル酸金属を含む、請求 項13記載の方法。 16．上記酸素酸化合物が上記コアブレンド中にエラストマーの約50pphまでの量 で存在する、請求項14記載の方法。 17．上記酸素酸化合物が上記コアブレンド中にエラストマーの0.25〜約30pphの 量で存在する、請求項14記載の方法。 18．上記コアが上記コアブレンドを圧縮成形することにより形成される、請求項 14記載の方法。 19．(a) 上記コアの周りに少なくとも１つの中間層を成形する工程；及び (b) 上記中間層の周りにカバーを成形する工程 を更に含む、請求項14記載の方法。 20．(a) 上記コアの周りに弾性糸を巻きつけて糸巻き層を形成する工程；及び (b) 上記糸巻き層の周りにカバーを成形する工程 を更に含む、請求項14記載の方法。