JP2002505175A - ゴルフボールカバー組成物 - Google Patents
ゴルフボールカバー組成物Info
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Abstract
Description
ノマー樹脂及びカラー濃厚物を含有する配合物で形成され、ここでカラー濃厚物
は着色剤及びキャリヤイオノマー樹脂を含有しているゴルフボールに関する。
めの原材料として広く使用されている。長年にわたって、このようなイオノマー
が、ゴルフボールにとって非常に耐久性があると同時に、スピン量、打球感及び
初速などの許容できるプレー特性も提供するようなカバーを形成するために使用
することができることがわかっている。
金属カチオンの種類及び量、分子量及び基材樹脂の組成(例えば、エチレン及び
メタクリル酸及び/又はアクリル酸基の相対含量)のような様々なパラメータに
応じて変動する幅広い特性を有する市販されている50種以上の銘柄のイオノマー
がある。
(このポリマーは、不飽和のモノ−又はジ−カルボン酸及び/又はそれらのエス
テルを1〜50質量%含む)。更に詳細に述べると、このような酸−含有エチレン コポリマーのイオノマー成分は、E/X/Yコポリマー(式中、Eはエチレン、Xは該 ポリマーの0〜50(好ましくは0〜25、最も好ましくは0〜20)質量%で存在する アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルのような軟化コモノマー(softeni
ng comonomer)であり、かつYは該ポリマーの5〜35(好ましくは10〜35、より好 ましくは少なくとも約16〜35、最も好ましくは少なくとも約16〜20)質量%で存
在するアクリル酸又はメタクリル酸である。)であり、ここで酸部分は、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%)が、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、
亜鉛又はアルミニウムなどのカチオン、又はこのようなカチオンの組合せにより
中和され、イオノマーを形成する。具体的な酸−含有エチレンコポリマーは、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/アクリ
ル酸n-ブチル、エチレン/メタクリル酸/アクリル酸n-ブチル、エチレン/メタ
クリル酸/アクリル酸イソ-ブチル、エチレン/アクリル酸/アクリル酸イソ-ブ
チル、エチレン/メタクリル酸/メタクリル酸n-ブチル、エチレン/アクリル酸
/メタクリル酸メチル、エチレン/アクリル酸/アクリル酸メチル、エチレン/
メタクリル酸/アクリル酸メチル、エチレン/メタクリル酸/メタクリル酸メチ
ル、及びエチレン/アクリル酸/メタクリル酸n-ブチルを含む。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、エチレン/アクリル酸、エチ
レン/メタクリル酸/アクリル酸n-ブチル、エチレン/アクリル酸/アクリル酸
n-ブチル、エチレン/メタクリル酸/アクリル酸メチル及びエチレン/アクリル
酸/アクリル酸メチルのコポリマーを含む。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、エチレン/アクリル酸、エチレン/(メタ)
アクリル酸/アクリル酸n-ブチル、エチレン/(メタ)アクリル酸/アクリル酸
エチル、及びエチレン/(メタ)アクリル酸/アクリル酸メチルのコポリマーを
含む。
米国特許第3,262,272号を含む様々な参考文献に記されている。
れたゴルフボールカバー組成物に適当な色をつけるために着色剤のような材料を
添加することが必要である。適当な着色剤は、二酸化チタン(TiO2)、酸化亜鉛(Z
nO)及び酸化カルシウム(CaO)などの顔料を含み、一般にTiO2が好ましい材料であ
る。
つ基材イオノマー樹脂全体に良好に分散されていることが重要である。しかし、
このような分散は着色剤としては容易に達成されず、特にTiO2のような比較的小
さい粒度を有するものは、基材イオノマー樹脂の大きいバッチ全体には容易に分
散されない。
着色剤を含有するカラー濃厚物を形成し、かつカラー濃厚物を基材イオノマー樹
脂配合物と混合することである。カラー濃厚物は、着色剤のキャリヤイオノマー
樹脂との混合により形成される。通常の混合法のいずれかを用いて、カラー濃厚
物を形成することができる。好ましい方法は、着色剤及びキャリヤイオノマー樹
脂を二軸スクリュ押出機中で混合し、及び得られる押出物をペレット化し、これ
によりカラー濃厚物組成物のペレットを形成することである。
型的には射出成形装置内で混合され、ゴルフボールカバーを製造するためのカバ
ー配合物を形成する。このカバー配合物は、約99〜約90質量%の基材イオノマー
樹脂及び約1〜約10質量%のカラー濃厚物を;好ましくは約98〜約93質量%の基 材イオノマー樹脂及び約2〜約7質量%のカラー濃厚物を;並びに、最も好ましく
は約96〜約95質量%の基材イオノマー樹脂及び約4〜約5質量%のカラー濃厚物を
含有する。 特に記さない限りは、本願明細書において使用される「質量%」は 、カバー層配合物の総質量に対する百分率を意味する。
光増白剤(optical brighteners)、蛍光顔料、色素、加工助剤及び充填剤を含む 。このような追加成分の総量は、典型的には約1〜約10質量%、好ましくは約2〜
約8質量%、及びより好ましくは約5質量%である。
れたカラー濃厚物の配合物から製造されたカバーを有するゴルフボールは、場合
によっては、カバー層の離層及び/又はカバーの継ぎ目に沿ったカバー破損の発
生の増大を示すことがわかっている。一般にゴルフボールの技術分野において、
離層及び継ぎ目の破損は、カバー組成物の成分の不完全な混合及び/又は非相溶
性を示すものであることがわかっている。 従って、ゴルフボールカバー配合物、更にはこのような配合物から製造されたカ
バーで、カバー層離層の発生及び/又は継ぎ目破損の発生を回避又は防止するも
のを製造し、これによりゴルフボールカバーの耐久性を増大しかつゴルフボール
の耐用寿命を延長する方法が必要である。
マー樹脂並びに着色剤及びキャリヤイオノマー樹脂を含有するカラー濃厚物を含
む配合物から形成され、ここで基材イオノマー樹脂の酸含量及びキャリヤイオノ
マー樹脂の酸含量が、両方ともゴルフボールカバーの離層及び/又は継ぎ目の破
損の発生を回避又は防止するように選択されるものに関する。
基材イオノマー樹脂並びに着色剤及びキャリヤイオノマー樹脂を含むカラー濃厚
物を含有し、ここでXが少なくとも約15質量%である基材イオノマー樹脂の酸含 量の質量%(X)及びキャリヤイオノマー樹脂の酸含量(Y)が、X−Y≦4であるもの に関する。 本発明は更に、カバー及びコアを備えるゴルフボールで、ここで該カバー配合物
が基材イオノマー樹脂並びに着色剤及びキャリヤイオノマー樹脂を含有するカラ
ー濃厚物を含み、ここでXが少なくとも約15質量%である基材イオノマー樹脂の 酸含量の質量%(X)及びキャリヤイオノマー樹脂の酸含量(Y)が実質的に同じであ
るものに関する。
ont)」破損の2種の破損のうちのひとつを示す。本願明細書において使用される 「ランダム破損」とは、ゴルフクラブで打球した後に、ゴルフボールカバーの外
面に出現する切断、亀裂又は他の破断を意味する。ランダム破損は、カバーのあ
らゆる場所に出現し得、かつカバーのランダムな欠陥の結果であるか、又は、ゴ
ルフボールカバーの耐用寿命の終わりをもたらすかのいずれかである。イオノマ
ー樹脂のゴルフボールカバーの耐久性は、カバー配合物の具体的な組成に応じて
変動するが、イオノマー樹脂カバーを有する通常のゴルフボール(カバーのショ
アD硬度は65〜70)は、典型的にはランダム破損が生じるまでに、ゴルフクラブ によって少なくとも300回打つことができるという耐用寿命を有すると予想され る。
マーカバー配合物が一緒に流れる領域に沿って出現する亀裂、破断のような欠陥
又は他の表面の欠陥を意味する。例えば、イオノマーゴルフボールカバーが、イ
オノマー樹脂配合物から形成された半球状カップのコアの周囲への圧縮成形によ
り球状カバーが製造される場合、分割線が、半球状カップのイオノマー材料が一
緒に流れるボールの赤道に沿って形成される。その後この分割線は、引き続き切
削(cutting)及び/又はバフ磨き仕上げ加工により取り除かれる。このようなゴ ルフボールカバーの「流頭」は、分割線の位置に対応している。
ーカバー配合物は、多数の射出ゲートを通って二分された金型(mold halves)に 射出され、かつコアの周りに流れ、カバーを形成する。このように、カバー全体
に様々なゲートを通って射出されたカバー配合物が一緒に流れるような多くの領
域又は「流頭」が存在する。
ム流れ又はボールの継ぎ目に沿った欠陥の結果ではなく、むしろ製造工程におけ
るより大きい問題点の指標であることが認められている。特に、流頭破損の発生
は、カバー配合物の様々な成分の相溶性及び/又は不完全な混合の問題点を示す
と通常解釈されている。
題を示すことが多い。正常なゴルフボールカバー層は、単一の、本質的に均質の
カバー材料層を含む。しかし本願明細書において使用したように、「離層」は、
カバーが、カバー層自体の内部の層へとカバー材料が層化することを示し、かつ
これらの様々な層が「オニオンスキン」状又は剥がれるような状態を意味する。
このような離層は、典型的には、肉眼で認めることができ、かつナイフブレード
を用いてカバーを「剥がし」、カバー材料の層化を露出するという、簡単なマニ
ュアル試験を通じて確認することができる。
層が不均一な着色を示し、その結果カバーは、基準色の様々な色相の渦又は渦巻
き(whirl)を示すような、「渦(swirling)」と称される現象を示すことが多い。 このような不均一な着色は、ボールの肉眼による検査において容易に明らかであ
る。
ャリヤイオノマー樹脂の酸含量の関係が、これらにより製造されたゴルフボール
カバーの最終特性に影響を及ぼすことがわかった。特に、本発明により、酸含量
が特定の関係にある基材イオノマー樹脂及びキャリヤイオノマー樹脂を使用する
ことによって、離層、渦及び/又は継ぎ目の破損を回避又は防止することができ
ると考えられる。
しくはX−Y≦3、及びより好ましくはX−Y≦2となるような酸含量の質量%(Y)を 有するキャリヤイオノマー樹脂から形成されたカラー濃厚物を含有する配合物か
ら製造される。最も好ましくは、基材イオノマー樹脂の酸含量(X)及びキャリヤ イオノマー樹脂の酸含量(Y)は実質的に等しい。
は渦は、このような配合物において使用される基材イオノマー樹脂及びキャリヤ
イオノマー樹脂の非相溶性の結果として、イオノマーカバーにおいて発生すると
考えられる。配合物中で使用されるポリマーは、混和性があり、かつ微視的スケ
ールにおいて単一の連続相からなる均質な配合物を形成することが望ましい。し
かし、非相溶性ポリマーが混合された場合、油及び水の混合物とよく似たような
、個別でかつ分離された相が形成され、微視的レベルに加え巨視的レベルでも不
均質な配合物を生じる。非相溶性の材料のカバー配合物から製造されたゴルフボ
ールは、耐久性を欠き、比較的少ない打撃回数後に流頭破損を示し、更には前述
のような離層及び/又は渦を示すと考えられる。
ーの相溶性と関係があると考えられる。詳細に述べると、これらのイオノマーの
酸含量の差異が非常に大きいならば、これらのイオノマーのイオン濃度は非常に
異なり、これらのイオノマーの相溶性/混和性の低下を招き、かつカバー内にイ
オノマーの分離した相を有する不均質のカバー配合物を提供すると考えられる。
このような分離した相は、流頭欠損、離層及び/又は渦につながると考えられる
。
であるように「合わせ」られるらば、これらのイオノマーは相溶性であり、かつ
比較的均質なカバー配合物を提供し、これによりカバーの流頭欠損、更には離層
及び/又は渦が回避又は防止されることがわかっている。「X」は、単一の基材 イオノマー樹脂の酸含量、又は基材イオノマー樹脂が1よりも多いイオノマー樹 脂から製造される場合(例えば、酸19%のイオノマー/酸15%のイオノマーの50
/50配合物)には、2種以上のイオノマー樹脂酸含量の平均に相当すると理解さ れるべきである。
、これらの樹脂の相溶性に影響を及ぼすと考えられる。従って、基材イオノマー
樹脂及びキャリヤイオノマー樹脂が実質的に同じ割合の金属カチオンで中和され
た酸部分を有することが望ましい。
7質量%含み;及びより好ましくは、少なくとも1種の基材イオノマー樹脂を96〜
約94質量%、及びカラー濃厚物を4〜約6質量%含む。 このカラー濃厚物は、着色剤を約20〜約60質量%及び少なくとも1種のキャリヤ イオノマー樹脂を約80〜約40質量%含み;好ましくは、着色剤を約30〜約50質量
%及び少なくとも1種のキャリヤイオノマー樹脂を約70〜約50質量%含み;より 好ましくは、着色剤を約40〜約45質量%及び少なくとも1種のキャリヤイオノマ ー樹脂を約60〜約55質量%含む。好ましい着色剤はTiO2である。
のコポリマーを含む。本発明のカバー組成物において使用される基材イオノマー
樹脂の酸含量(X)又は1種よりも多い基材イオノマー樹脂の配合物の平均酸含量は
、約15%〜約25%の範囲であり、好ましくは15%〜20%であり、及びより好まし
くは17%〜19%である。キャリヤイオノマー樹脂は、X−Y≦4;好ましくはX−Y ≦3;より好ましくはX−Y≦2;及び最も好ましくはX及びYは実質的同じとなるよ
うな酸含量(Y)を持つように選択される。
明を例証するためのものである。しかし、これらの実施例は、単に例証を目的と
するものであり、本発明をここに記された詳細な説明に何ら限定するものではな
いと理解される。
から製造した。このイオノマーカバー配合物は、エチレン及び部分的にLiで中和
されたメタクリル酸約15%のコポリマー並びにエチレン及び部分的にNaで中和さ
れたメタクリル酸約19%のコポリマーの50/50配合物からなる基材イオノマー樹 脂を95phr、並びにTiO2約40質量%及びキャリヤイオノマー樹脂約60質量%を含 むカラー濃厚物を5phr含んだ。基材イオノマー樹脂の酸含量(X)は、約17%であ った(すなわち酸が15%及び19%のイオノマーの50/50配合物であった。)。
樹脂として、エチレン及びNaで部分的に中和されたメタクリル酸約10%のコポリ
マーを用いて製造した。他方のバッチは、TiO2濃縮物のためのキャリヤイオノマ
ー樹脂として、エチレン及び部分的にNaで中和されたメタクリル酸約15%のコポ
リマーを用いて製造した。従って、これらの実施例において使用したキャリヤイ
オノマー樹脂の酸含量(Y)は、各々、約10%及び約15%であった。基材イオノマ ー及びカラー濃厚物を、ブレンディング運搬装置(blending tote)中で配合し、 引き続きリボンブレンダーの中で混合した。
、次にボールが再度打つ位置に自動的に返却されるようにして、測定した。この
試験は、最大が600回と予め定めた回数の打撃が達成されるまで、又は肉眼によ る検査で判定してゴルフボールが破損するまで継続した。
いるかどうか、及び破損の形態はどのようなものであるか、すなわち流頭破損又
はランダム破損であるかどうかを決定した。試験サイクルは、ボールの少なくと
も50%が破損するまで継続した。試験した耐久性の結果を、下記表Iに示す。
濃厚物中のキャリヤ樹脂の酸レベルの作用 “R”はランダム破損の態様を示す。 “F”は流頭破損の態様を示す。
aで中和されたメタクリル酸のコポリマーで製造されたカバーを有するゴルフボ ールは、合計5個の流頭破損(300回打撃後に最初に発生し、更に500回打撃後に1
個発生し、かつ更に550回打撃後に3個発生した)、並びに2個のランダム破損(5
50回打撃後に生じた)を示した。比較のための、キャリヤイオノマー樹脂として
エチレン/15%の部分的にNaで中和されたメタクリル酸のコポリマーで製造され
たカバーを有するゴルフボールでは、全てにおいて流頭破損を全く示さず、かつ
400回の打撃まで、ランダム破損すら示さなかった。
ー配合物で製造されたゴルフボールの実質的に全てが、離層を示したが、酸15%
のキャリヤイオノマー樹脂で形成されたカラー濃厚物を有するカバー配合物で製
造されたゴルフボールは、離層を示さなかった。
7)ようなキャリヤイオノマー樹脂を有するゴルフボールと比較して、どちらか の種類の最初の破損までに、より多くの打撃に耐え、加えて最初の流頭破損まで
に非常に多数の打撃に耐えた。同様に、前述の関係に合致するゴルフボールは、
更により少ない総流頭破損を示し、かつ離層を示さなかった。
層から製造した。このイオノマーカバー配合物は、エチレン及び部分的にLiで中
和されたメタクリル酸15%のコポリマー、並びにエチレン及び部分的にNaで中和
されたメタクリル酸19%のコポリマーの50/50 配合物を含有する基材イオノマ ー樹脂を95phr、並びに約40質量%のTiO2及び60質量%のキャリヤイオノマー樹 脂を含むカラー濃厚物を5phr含む。中間層は、ZnOが20質量%充填されたHytrel (登録商標)3078で製造した。基材イオノマー樹脂の酸含量(X)は、約17%(す なわち、酸15%のイオノマー及び酸19%のイオノマーの50/50配合物)であった
。
樹脂としてエチレン及びNaで中和されたメタクリル酸10%のコポリマーを用いて
製造した。他方のバッチは、カラー濃厚物のためのキャリヤイオノマー樹脂とし
てエチレン及びNaで中和されたメタクリル酸15%のコポリマーを用いて製造した
。従って、カラー濃厚物において使用したこれらのキャリヤイオノマー樹脂の酸
含量(Y)は、各々、10%及び15%であった。
を用いて耐久性について試験した。試験した耐久性の結果を、下記表IIに示す。
物中のキャリヤ樹脂の酸レベルの作用 “R”はランダム破損の態様を示す。 “F”は流頭破損の態様を示す。
Naで中和されたメタクリル酸のコポリマーで製造されたカバーを有するゴルフボ
ールは、合計6個の流頭破損を生じ、それは200回打撃後に最初に発生した。比較
のための、キャリヤイオノマー樹脂としてエチレン/15%の部分的にNaで中和さ
れたメタクリル酸のコポリマーで製造されたカバーを有するゴルフボールでは、
300回打撃まで流頭破損を全く示さず、かつ350回打撃時に、1個の流頭破損を示 した。
イオノマー樹脂の酸含量(Y)が15%であり、X−Y≦4(すなわち17−15=2)であ る場合は、このゴルフボールは、酸含量(Y)が関係X−Y≦4に合致しない(17―10
=7)ような酸含量(Y)のキャリヤイオノマーを有するゴルフボールと比較して、
どちらかの種類の最初の破損までに、より多くの打撃に耐え、加えて最初の流頭
破損まで非常に多数の打撃に耐えた。同様に、前述の関係に合致するゴルフボー
ルは、更にはるかに少ない総流頭破損を示した。
いることは明らかであるが、当業者は多くの改変及び他の実施態様を考案するこ
とができることは理解されなければならない。従って、添付された特許請求の範
囲は、このような改変並びに本発明の精神及び範囲内の他の実施態様の全てに及
ぶことが意図されていると理解されるであろう。
Claims (16)
- 【請求項1】 カバー及びコアを有するゴルフボールであって、該カバーが
、下記の成分: (a) 少なくとも約15%の酸含量(X)を有する少なくとも1種の基材イオノマー樹脂
、及び (b) 着色剤及び酸含量(Y)を有する少なくとも1種のキャリヤイオノマー樹脂を含
有するカラー濃厚物組成物、 を含有するカバー組成物から形成され、前記基材イオノマー樹脂の酸含量(X)及 び前記キャリヤイオノマー樹脂の酸含量(Y)の関係が、該イオノマー樹脂の質量 %に対してX−Y≦4%であることを特徴とするゴルフボール。 - 【請求項2】 前記基材イオノマー樹脂の酸含量(X)及びキャリヤイオノマ ー樹脂の酸含量(Y)の間の関係が、該イオノマー樹脂の質量%に対してX−Y≦2%
である、請求項1記載のゴルフボール。 - 【請求項3】 前記基材イオノマー樹脂の酸含量(X)及びキャリヤイオノマ ー樹脂の酸含量(Y)が実質的に同じである、請求項1記載のゴルフボール。
- 【請求項4】 前記基材イオノマー樹脂が、該イオノマー樹脂の約10〜約25
質量%の酸含量(X)を有する、請求項1記載のゴルフボール。 - 【請求項5】 前記基材イオノマー樹脂が、該イオノマー樹脂の約15〜約19
質量%の間の酸含量(X)を有する、請求項1記載のゴルフボール。 - 【請求項6】 前記基材イオノマー樹脂が、該イオノマー樹脂の約17〜約19
質量%の間の酸含量(X)を有する、請求項1記載のゴルフボール。 - 【請求項7】 前記カラー濃厚物組成物が、該組成物の質量の約20〜50%の
着色剤、及び約80〜50%のキャリヤイオノマー樹脂を含有する、請求項1記載の
ゴルフボール。 - 【請求項8】 前記着色剤が、TiO2からなる、請求項1記載のゴルフボール
。 - 【請求項9】 前記基材樹脂が少なくとも2種のイオノマー樹脂からなる、 請求項1記載のゴルフボール。
- 【請求項10】 前記カバー組成物が、約90〜約99質量%の基材イオノマー
樹脂及び約1〜約10質量%のカラー濃厚物を含有する、請求項1記載のゴルフボ ール。 - 【請求項11】 下記の工程: (a) イオノマー樹脂の約15〜約25質量%の酸含量(X)を有する基材イオノマー樹 脂を選択する工程、 (b) X−Y≦4であるような酸含量(Y)を有するキャリヤイオノマー樹脂を選択する
工程、 (c) 着色剤及びキャリヤイオノマー樹脂からカラー濃厚物を形成する工程; (d) 前記基材イオノマー樹脂及び前記キャリヤイオノマー樹脂からカバー組成物
配合物を形成する工程、及び (e) 前記カバー組成物配合物を、ゴルフボールコアの外面に塗布し、カバーを形
成する工程、 を含むことを特徴とするゴルフボールの製造方法。 - 【請求項12】 下記の工程: (a) 前記カラー濃厚物から複数のペレットを形成する工程; (b) 前記基材イオノマー樹脂から複数のペレットを形成する工程;及び (c) 前記カラー濃厚物から形成されたペレット及び前記基材イオノマー樹脂から
形成されたペレットを混合し、混合物を形成する工程;及び (d) 前記混合物を加熱し、カバー組成物配合物を形成する工程、 を更に含む、請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 前記基材イオノマー樹脂が、イオノマー樹脂の約15〜約19
質量%の酸含量(X)を有するように選択される、請求項11記載の方法。 - 【請求項14】 前記基材イオノマー樹脂及びキャリヤイオノマー樹脂が、
X−Y≦2であるように選択される、請求項11記載の方法。 - 【請求項15】 前記基材イオノマー樹脂及びキャリヤイオノマー樹脂が、
実質的に同じ質量%の酸含量であるように選択される、請求項11記載の方法。 - 【請求項16】 二酸化チタンが着色剤として選択される、請求項11記載の
方法。
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