JP3047919B2 - 中和されたポリ（エチレン―アクリル酸）コポリマーのゴルフボールカバー - Google Patents

中和されたポリ（エチレン―アクリル酸）コポリマーのゴルフボールカバー

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JP3047919B2 JP2056794A JP5679490A JP3047919B2 JP 3047919 B2 JP3047919 B2 JP 3047919B2 JP 2056794 A JP2056794 A JP 2056794A JP 5679490 A JP5679490 A JP 5679490A JP 3047919 B2 JP3047919 B2 JP 3047919B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴルフボールに関する。より詳細には本発明
はゴルフボール、特に、すぐれた性能を示すツーピース
ゴルフボールの製造に有用な改良されたゴルフボールカ
バーに関する。
（発明の背景） 長い間、バラタ及びバラタと各種のエラストマー又は
プラスチックスとの混合物が最高品質のゴルフボールの
製造に用いられる主材料であった。バラタ及びバラタ含
有カバー組成物は成形に容易に適用できるという望まし
い性質を有し、したがって、球状コアの周囲に圧縮成形
し易く高品質のゴルフボールを製造することができる。
バラタカバーが比較的軟かいために特に有利な点は、
比較的経験のあるゴルファーがバラタカバーのボールに
スピンをかけてドローボールやフェードボールとなるよ
うにボールの飛行をコントロールしたり、バックスピン
をかけてグリーンに接地するとボールを「食い込」ませ
る、即ち、ぴたりと止らせることができる。このような
プレー性能は飛距離より正確さが重視されるショートア
イアンのプレーに特に重要であり、より熟練したプレー
ヤーにより大いに利用されている。
しかし、カバー材料としてバラタ系組成物を用いたゴ
ルフボールはミスショットの場合容易に切傷される可能
性が極めて高く、したがってこのようなゴルフボールは
寿命が比較的短い。
この否定的な性質のために、バラタ及びその合成代替
物であるトランス‐ポリブタジエン及びトランス−ポリ
イソプレンは現在では新しいカバー材料、主として商標
SURLYNとしてE.I.duPontde Nemours and Companyが販売
しているエチレンとメタクリル酸とのコポリマーによっ
て実質的に置き換えられている。多数の、一般には約18
〜約73％程度の酸性官能基の中和が亜鉛及びナトリウム
といった金属イオンにより行われ、ゴルフボールのカバ
ーとして用いたときにバラタに比べていくつかの利点を
有する熱可塑性プラスチックを与える。
バラタに比べて費用が節約でき、容易に入手可能であ
る外に、SURLYNの性質を制御し、変化させて、硬度、切
傷抵抗、剪断抵抗及びレジリエンスを制御し、変化させ
得る種々の性能、性質をもったゴルフボールを製造する
ことができる。これらの性質は適当なエチレン−メタク
リル酸比率、中和度及び使用する特定金属イオンの選択
により変化させることができる。
ゴルフボールカバーとしてポリ（エチレン−メタクリ
ル酸）コポリマーの塩SURLYNを使用することは、実際上
はプレー中に切傷されずかつ管理されたテストで測定さ
れたとき打球の飛距離が他のどのUSGA規制ボールより大
きいツーピースボールの製造における主要素であるが、
示された反発係数は極めて重要な因子であり、値が大き
い程、ボールの飛距離が大きくなる。
したがって、ゴルフ用具産業界はポリ（エチレン−メ
タクリル酸）コポリマーの塩SURLYNの耐久性と高い反発
係数との両方を備えたカバー組成物の開発に長い間努め
てきた。
したがって、本発明の目的はプレー中の切傷に対して
抵抗性を有しかつ著しく高い反発係数を示すゴルフボー
ルを提供することである。
本発明の別の目的はゴルフクラブで打ったときにより
長い、即ち、距離不足のないゴルフボールを提供するこ
とである。
本発明の他の目的は鮮かな白色を示しかつ老化により
黄化しないゴルフボールを提供することである。
本発明のさらに別の目的は付加処理が容易なゴルフボ
ールカバー組成物を提供することである。
（発明の要旨） 本発明によれば、コアとカバーとを含むゴルフボール
であって、前記カバーはカルボン酸基の約40％がナトリ
ウムイオンで中和されたアクリル酸を約11重量％含有す
ることを特徴とするポリ（エチレン−アクリル酸）コポ
リマーを約10〜約90重量％有するイオノマーと、カルボ
ン酸基の約10％〜約40％が亜鉛イオンで中和されたアク
リル酸を約11〜約16重量％含有することを特徴とする少
なくとも１種のポリ（エチレン−アクリル酸）コポリマ
ーを約90〜約10重量％含有するイオノマーとを含んでな
るゴルフボールが提供される。
リチウム、マグネシウム又はその他の金属イオンで中
和されたイオノマーも本発明の範囲内である。前記各イ
オノマーの混合物も使用することができる。カバー組成
物はさらに顔料、光沢剤などといった公知の添加剤を約
2.4重量％含有することができる。
本発明に従って単独で又は混合物として使用するのに
適していたエチレン−アクリル酸コポリマーの例はExxo
n Chemical社が製造しているイオノマーであって、商標
ESCORよりESCOR562、900、906、4000及び4200として販
売されている。
ESCOR562は酸基の40％が亜鉛で中和されたアクリル酸
を16重量％含有した亜鉛中和型エチレン−アクリル酸コ
ポリマーであって、メルトインデックス1.5及びショア
硬さ55の特徴を有する。
ESCOR900は酸基の40％がナトリウムで中和されたアク
リル酸を11重量％含有したナトリウム中和型エチレン−
アクリル酸コポリマーであって、メルトインデックス0.
8及びショア硬さ61の特徴を有する。
ESCOR906は酸基の10％が亜鉛で中和されたアクリル酸
を16重量％含有した亜鉛中和型のエチレン−アクリル酸
コポリマーであって、メルトインデックス15及びショア
硬さ52の特徴を有する。
ESCOR4000は酸基の30％が亜鉛で中和されたアクリル
酸を16重量％含有した亜鉛中和型エチレン−アクリル酸
コポリマーであって、メルトインデックス2.5及びショ
ア硬さ55の特徴を有する。
ESCOR4200は酸基の15％が亜鉛で中和されたアクリル
酸を11重量％含有した亜鉛中和型エチレン−アクリル酸
コポリマーであって、メルトインデックス3.3及びショ
ア硬さ50の特徴を有する。
本発明の一態様に従って前記で論じたように、ポリエ
チレン−アクリル酸コポリマーのナトリウムイオノマー
と亜鉛イオノマーとの混合物はカバー組成物として用い
ることができる。ナトリウムイオノマーと亜鉛イオノマ
ーとの混合物はナトリウムイオノマーと亜鉛イオノマー
との比率は約90％〜約10％と約10％〜約90％とすること
ができる。より好適な範囲は約75％〜約25％と約25％〜
約75％である。本発明での使用のための好適組成はナト
リウムイオノマー50％と亜鉛イオノマー５％である。
本発明の新規な混合カバ組成物の処方において、ナト
リウム中和型コポリマー、好ましくはESCOR900は単独の
亜鉛中和型コポリマー、好ましくはESCOR400と混合する
ことができ、又は前記で特定した混合パラメーターの範
囲内で亜鉛中和型コポリマーの混合物と、例えばESCOR9
00とESCOR562及びESCOR4000との混合物として混合する
ことができる。好ましくはカバー組成物はESCOR900と、
ESCOR4000の混合物を含み、最も好ましくはESUOR900とE
SCOR4000が約50％対約50％の重量割合で存在する混合物
である。
既に述べた通り、顔料、安定剤、光学光沢剤、酸化防
止剤などといった業界で認められている成分を含めて、
カバー組成物の基本的な新規な特性に悪影響を与えない
相溶性材料をカバー組成物に含めることは本発明の範囲
内である。特に望ましい成分はMelvinらの米国特許第4,
679,795号に開示されている顔料及び光学光沢剤であ
り、この特許を引用により本明細書に組み入れる。
ゴルフボールの好適な白の基本色は選択されたカバー
配合の着色により処方される。本発明に従って使用する
ための適当な白色顔料として二酸化チタン、酸化亜鉛及
び硫化亜鉛が挙げられる。蛍光及び非蛍光有色顔料も本
発明において使用することができる。当業者が理解でき
るように、白色以外のカバーは基本ポリマー混合物に有
色染料又は顔料を加えることによって製造することがで
きる。
ポリマーカバー組成物と共に使用される顔料の量はな
かんずく個々の使用顔料によって当然異なり、一般には
イオノマーの重量を基準にして約１〜約３重量％であ
る。最も好ましい顔料はESCORイオノマーの重量を基準
にして約0.5〜約５重量％の量で存在する二酸化チタン
である。二酸化チタンにとって最も好ましい濃度はイオ
ノマーの重量を基準にして約２％である。
当業者は知っていることであるが、白色の色相は例え
ば青白色、黄白色など種々のものがある。好ましくは本
発明のカバー組成物では微量の青色顔料を加えて青白色
の外観がこの組成物に与えられる。
本発明は種々多様の光学光沢剤を使用するのに適して
いる。
当業者は基本カバー原料として使用されるポリマーと
そこに使用される顔料とに相溶性のある光学光沢剤を選
択しなければならない。光学光沢剤は長年の間種々の環
境でさまざまな目的に使用されてきたなかで、非官能性
光学光沢剤が存在する。光学光沢剤は所望の青白色外観
を与えるように布を増白するのに商業的に用いられてき
た。本願の出願人は一部の光学光沢剤が官能性であっ
て、他の光学光沢剤が非官能性である理由の区分は十分
にはわからない。本発明のカバー組成物用の官能性光学
光沢剤の選択は当業者の能力範囲内である。
本発明に従って使用できる適当な光学光沢剤の例はCi
ba−Geigy Chemical社（Ardsley,N.Y.）が販売している
Uvitex OBである。Uvitex OBは2,5−ビス（５−tert−
ブチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェンであると
考えられる。本発明に従って使用されるその他の光学光
沢剤の例は次の通りである:Sandoz（East Hanover,N.J.
07936）が販売しているLeucopure EGM。Leucopure EGM
は７−（2h−ナフトール（1,2−ｄ）−トリアゾール−
２−イル）−３フェニルクマリンであると考えられる。
Mobay Chemical社（P.O.Box 385,Union Metro Park,Uni
on,N.J.07083）が販売しているPhorwhite K−2002はピ
ラゾリン誘導体であると考えられ、Eastman Chemical P
roducts社（Kingsport,TN）が販売しているEastobrite
OB−１は4,4−ビス（ベンゾオキサゾリン）スチルベン
であると考えられる。
多くの光学光沢剤は有色である。使用される光学光沢
剤の割合は光学光沢剤が独自に顔料又は染料として機能
するのを防ぐために過剰であってはならない。
前記UvitexとEastobrite OB−１は本発明に従って使
用するのに好適な光学光沢剤である。
本発明に従って使用することができる光学光沢剤の割
合はカバー原料として使用されるポリマーの重量を基準
にして約0.01％〜0.5％である。より好適な範囲は約0.0
5％〜約0.125％、最も好適な範囲は約0.05％〜約0.1％
である。前記範囲は使用される個々の光学光沢剤の光学
的性質及びこの光沢剤が部分をなしているポリマー環境
によって調節しなければならない。
通常、又添加剤はカバー組成物に使用されるべきコポ
リマーと混合されて所望濃度のマスターバッチとなり、
次いで添加剤の所望量を与えるに足る量のマスターバッ
チがコポリマー混合物と混合される。
本発明に従って使用するのに最も好適なカバー組成物
は次のものからなる： ESCOR 4000 52.40重量部 ESCOR 900 45.2 二酸化チタン 2.35 Ultra−Blue 0.024 Uvitex OB 0.102 本発明の独特なカバー組成物を用いたゴルフボールは
当該技術において現在用いられている方法によって製造
することができる。例えば、任意の配合剤と混合された
ESCOR4000とESCOR900との選択された混合物を当該技術
で普通に用いられている射出成形法に従って、予め位置
づけられたコア上に射成形することができる。同様にカ
バーはカバーの各半殻を射出成形することによって製造
することができ、次いで２つの半殻はゴルフボールコア
の周囲に位置づけることができる。次いでコアとこれを
包囲した各半殻は圧縮成形用金型内に置かれ、普通に行
われている手順に従って２つの半殻は一体に融合され、
その上にディンプルが形成される。
カバー組成物は現在当該技術で用いられている通り中
実コアと糸巻型コアの両方に適用することができる。
経験的に明らかなように平均的ゴルファーは光沢のあ
るゴルフボールを好む。光沢のあるゴルフボールを製造
するため、本発明のボールは成形後に透明なエポキシ−
ウレタン系又はウレタン−ウレタン系で被覆することが
できる。この系は透明エポキシプライマーとそれに続く
透明ウレタン塗膜とからなる。成形操作に続いてこの透
明塗膜系を用いることは本発明の望ましい結果を達成す
るために強制されるものではないが、極めて望ましい。
好適態様においてはまずwater borne（水系）ウレタン
プライマーが塗布された後に溶剤型透明ウレタン塗料が
塗装される。初期の高い光沢に加えて前記系はプレー中
にもその光沢を維持する耐久性のあるゴルフボールを与
える。当業者には理解されるように、その他の透明塗膜
系を同様に用いることができる。
本発明に従って使用される光学光沢剤に対する要件の
１つは、この光学光沢剤が使用ポリマー系と相溶性がな
くてはならないこと及び予め位置付けされたコアにゴル
フボールカバーを射出成形するのに必要な温度で安定で
なければならないことである。この要件は前記射出成形
法が用いられる場合に必要である。ボールの形成に圧出
成形法が用いられる場合には本発明に従って用いられる
光学光沢剤は半殻の射出成形及び予備成形されたコアの
周囲への両半殻の圧縮成形に必要な温度で安定でなけれ
ばならない。
本発明は白色ゴルフボールの製造に有用であり、この
ボールの白さは透明仕上塗膜を通して観察される。本発
明は、白色ペイント系で通常の仕方でゴルフボールを塗
装するのが望ましいと思われる場合にすぐれた基材を提
供できる点で同様に極めて有用である。このやり方はペ
イント塗料用に最高白色度の基剤が得られる点でこの場
合有利である。異物による汚染の結果として、得られた
完成ゴルフボールを塗装しなければならない場合には表
面の塗装が望まれる。これは業界で一般に汚れた製造工
程と呼ばれ、不純物が得られた完成品に現われることが
あり、そのため完成ゴルフボールの外観全体が化粧的に
不適当な影響を受ける。これらのわずかな化粧的欠陥
は、白色ペイントのより標準的な２回塗装の代わりに本
発明の光学光沢表面の白色ペイントによる１回塗装を行
うことにより隠すことができる。こうして化粧的欠陥は
隠され、真にすぐれた製品が得られる。
本明細書及び特許請求の範囲において用語「コア」は
完成ゴルフボールの中心部分を定義するのに用いられて
いる。本明細書及び請求の範囲で用いられているように
「コア」はツーピースゴルフボールに用いられている中
実センターと、業界でスリーピースと言われているボー
ルに普通用いられている糸巻きセンターとの両方のこと
を言う。
以下の実施例は本発明を例示するのに役立ち、この実
施例は例示を目的として示すものであって本発明を限定
すものと考えられるべきではない。実施例においてすべ
ての値は特に示さない限り重量部で表わされている。
（実施例） 以下の実施例においてゴルフボールは本発明のカバー
組成物、対照及び比較用カバー組成物を用い、射出成形
用金型に中実に予備成形された架橋ポリブタジエンコア
を各コアの周囲に選択されたカバー組成物が均一に射出
されるように位置付けさせて造った。すべての材料は本
質的に同一の条件で成形した。
比較用の従来技術による試験を行うため、SURLYN9910
とSURLYN8940の各イオモノマーを用いた。さらに、これ
らのSURLYNイオノマーを各種のESCORコポリマーと混合
して本発明のカバー組成物の性質を評価した。
SURLYN9910はエチレンとメタクリル酸の亜鉛中和型コ
ポリマーであり、メルトインデックス0.7とショアＤ硬
さ64の特徴を有する。
SURLYN8940はエチレンとメタクリル酸のナトリウム中
和型コポリマーであり、メルトインデックス2.8とショ
アＤ硬さ65の特徴を有する。
表１に示した各実施例において、SURLYN WhiteMBは下
記の組成を有するマスターバッチである。
SURLYN8528 50重量部（pbw） 二酸化チタン 15.86 ULTR−BLUE 0.16 Uvitex OB 0.70 Santonex R 0.025 表１に示した各実施例においてESCORマスターバッチ
（ESCOR White BM）は下記の組成を有する。
ESCOR4000 50重量部（pbw） Unitane 0−110 15.86 Ultra−Blue 0.16 Uvitex OB 0.70 Santonex 0.025 反発係数の測定は得られたゴルフボールを空気砲に入
れ、砲先端から12フィートの位置に置いた鋼板に向けて
125フィート／秒の速度で発射させて測定した。その
時、はね返り速度を測定した。はね返り速度を前進速度
で割って反発係数を求めた。本発明のカバー組成物のす
ぐれた反発係数が表１に詳述されている。
ショア硬さはATSM Test D−2240に従って測定した。
切傷抵抗は次の手順に従って測定した。ゴルフボール
をピッチングウェッジのリーディングエッジに対して13
5フィート／秒で発射する。その際、リーディングエッ
ジの半径は1/32インチ、ロフト角度は51°、ソール半径
は2.5インチ、はね返り角度は７°とする。
実施例で試験したボールの切傷抵抗は１−５の尺度で
評価した。１は切傷がカバーを通ってコアまで延びてい
ることを表わす;2は切傷がカバーを通って完全には延び
ていないが表面を破っていることを表わす;3はカバーの
表面は破れないが、消えないくぼみが残ることを示す;4
は消えないが３ほどひどくないわずかなしわが残ること
を示す;5は眼に見えるどんな種類のへこみ又は損傷も実
質的にないことを示す。
（実施例の観察） 前記の表に示した各実施例は本発明のゴルフボール
（実施例14、15、17及び19〜27）の性質を、従来技術の
標準SURLYNカバーボール（実施例１、６、11、18）の性
質と、単独ESCORポリマー系カバーを用いたゴルフボー
ル（実施例２、４、５）の性質と、各種ESCOR−SURLYN
混合物を混合したゴルフボール（実施例３、７、８、1
2、13、16）性質とそしてSURLYNイオノマー単独使用の
ゴルフボール（実施例９、10）の性質と比較している。
表の結果を見ると容易にわかる通り、本発明の新規な
カバー組成物は、SURLYN即ち中和されたポリ（エチレン
−メタクリル酸）コポリマー系カバー組成物を有するゴ
ルフボールの耐久性を示す一方、顕著に高められた反発
係数を明らかに与える。
すぐれたプレー特性のゴルフボールを提供する他、本
発明のESCOR混合物を用いることにより従来技術のゴル
フボールに比べて実質的に費用が節約される。
本発明は特定の態様について説明されたが、本発明の
精神と範囲を逸脱することなく種々の変形及び変更を行
うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アール・デニス・ネスビット アメリカ合衆国 01085マサチユウセッ ツ州、ウエストフィールド、デイール・ パス・レーン 70 (72)発明者 ミハエル・ジェイ・サリバン アメリカ合衆国 01020マサチユウセッ ツ州、チィコピー、マ‐ルボ‐ロ‐・ス トリート 58 (56)参考文献 特開 昭61−83244（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A63B 37/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コアとカバーとを含み、前記カバーは、ナ
    トリウムイオンで中和されたエチレン−アクリル酸コポ
    リマー約10〜約90重量％と、亜鉛イオンで中和されたエ
    チレン−アクリル酸コポリマー約90〜約10重量％と、の
    ブレンドを含むものであるゴルフボール。
  2. 【請求項２】コアとカバーとを含み、前記カバーは、該
    金属イオンで中和されたエチレン−アクリル酸コポリマ
    ー約25〜約75重量％と、該亜鉛イオンで中和されたエチ
    レン−アクリル酸コポリマー約75〜約25重量％と、のブ
    レンドを含むものである、請求項１記載のゴルフボー
    ル。
  3. 【請求項３】コアとカバーとを含み、前記カバーはカル
    ボン酸基の約40％がナトリウムイオンで中和されたアク
    リル酸を約11重量％含有するエチレン−アクリル酸コポ
    リマー約10〜約90重量％と、これに対応して、カルボン
    酸基の約10％〜約40％が亜鉛イオンで中和されたアクリ
    ル酸約11〜約16重量％を含有する少なくとも１種のエチ
    レン−アクリル酸コポリマー約90％〜約10重量％と、こ
    れらと相溶性のある添加剤約2.4重量％と、のブレンド
    を含むゴルフボール。
  4. 【請求項４】前記カバーが、前記ナトリウム中和型エチ
    レン−アクリル酸コポリマー約25〜約75重量％と亜鉛中
    和型エチレン−アクリル酸コポリマー約75〜約25重量％
    とを含む、請求項３記載のゴルフボール。
  5. 【請求項５】前記カバーが、ナトリウム中和型エチレン
    −アクリル酸コポリマー約45.2重量％と亜鉛中和型エチ
    レン−アクリル酸コポリマー約52.4重量％とを含む、請
    求項３記載のゴルフボール。
  6. 【請求項６】前記ブレンドの亜鉛中和型コポリマー成分
    が、亜鉛中和型エチレン−アクリル酸コポリマーの混合
    物である、請求項３記載のゴルフボール。
  7. 【請求項７】前記カバーが、１種又は２種以上の顔料、
    光学光沢剤及び／又は染料の混合物を含む、請求項１記
    載のゴルフボール。
  8. 【請求項８】前記添加剤が、１種又は２種以上の顔料、
    光学光沢剤及び／又は染料の混合物を含む、請求項３記
    載のゴルフボール。
  9. 【請求項９】カバーが、部分中和されたエチレン−メタ
    クリル酸コポリマーであるイオノマーをさらに含有す
    る、請求項１記載のゴルフボール。
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