JP3512813B2 - ゴルフボールカバー - Google Patents
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Description
イオノマーを使用する方法に関する。さらにこの発明
は、アルキル化剤を使用して、すなわち、t−ブチルク
ロライドのような4級化剤を使用して、窒素含有ポリマ
ー及び/又は化合物にイオン性の相互作用を導入するこ
とにより、ポリウレタン、ポリウレア、及びそれらのコ
ポリマーをベースとするゴルフボールカバーの弾性を改
良する方法に関する。
ルフボールの物理的性質及び性能に関する一連のルール
を設けている。これらのルールには、以下の事柄を規定
する規則が含まれている:(a)ボールの重量は1.620
オンス(45.93g)以下であること;(b)ボールの直径
は1.680インチ(42.67mm)以上であること;(c)ボー
ルの速度は250フィート(76.2m)/秒以下であり、許容
度2%であること;(d)ゴルフボールの飛距離は、キ
ャリーとランを含めた平均距離が280ヤード以下であ
り、許容度6%であること。これらの仕様を念頭におい
て、ゴルフボール製造業者は、初速、飛距離、「打球音
とフィーリング」、スピン、慣性モーメント、ロフト、
カット耐性、及び剪断抵抗、等の性質(これらの性質は
それぞれ、ボールを使用するゴルファーの技術レベルに
大きく依存している)について理想的なバランスをもっ
たゴルフボールを製造することを目指している。
と呼ばれる天然ゴムか、輸送貨物用に古くから使用され
ている包装材料であるグッタペルカのいずれかで作られ
ていた。バラタは軟質材料で、高スピンとコントロール
性が良いために好ましい材料であった。しかし、バラタ
はゴルフボールカバーを製造するには困難な材料であ
る。さらに、バラタボールは、高スピンボールであり、
うまく打てないとフックやスライスになりやすいため、
多くの未熟なゴルファーは、このバラタボールをプレー
することに困難性を感じている。
ン−メタクリル酸ベースのアイオノマーの1種を導入し
た。これらのアイオノマーは、バラタカバーのゴルフボ
ールでは不可能であった、スピン、回復係数、カット耐
性、及び初速等の広範な性質を有するゴルフボールの製
造を可能とした。現在市販されているゴルフボールの60
%以上がそのカバーにサーリンを使用している。しか
し、サーリンボールは、多くのプロゴルファーにとって
好ましい「打球音とフィーリング」にしばしば欠けてい
る。
バーの有用な材料として認識されている。米国特許第3,
147,324号(1960年10月20日出願)は、ポリウレタンカ
バーを有するゴルフボールの製法に関するものである。
この特許は、室温ないしゴルフボールの中心の緊張状態
にある糸巻を損傷しない温度で、適用、硬化することが
できる液体ウレタンポリマーでゴルフボールを被覆する
改良された方法を開示した。開示された硬化剤は、ジア
ミン、ポリオール、又は空気中の水分であった。ポリウ
レタンカバーのゴルフボールは、耐久性があり、バラタ
ボールのようにカットされないが、同時に、バラダボー
ルの「打球音」と「フィーリング」を保持していた。
で、ゴルフボールカバー材料としてのポリウレタンの有
用性を調べた。1978年10月31日発行の米国特許第4,123,
061号は、ポリエーテルのポリウレタンプレポリマー
と、硬化剤、例えば3価のポリオール、4価のポリオー
ル又はジアミン、からゴルフボールを製造できることを
教示する。最初に商業的に成功したポリウレタンカバー
のゴルフボールは、1993年に、タイトリストプロフェッ
ショナルゴルフボールの導入により市場に表れた。ポリ
ウレタン組成物のゴルフボールが市場に出るのが遅れた
主たる理由は、ポリウレタン組成物のコーティングをゴ
ルフボールコアに適用して均一な厚さのゴルフボールカ
バーを形成することが、技術的に困難であったためであ
る。
同時に、不十分に硬化してカバー材料がコアの周囲に成
形できるようなポリウレタンの量で、ゴルフボールコア
をセンタリングすることが困難であった。この問題は、
基本的に解決され商業的に成功したポリウレタンカバー
ゴルフボールが、1993年に、上記プロフェッショナルポ
リウレタンカバーゴルフボールの導入により市場に表れ
た。
フボールはバラタゴルフボールの良好な「打球音とフィ
ーリング」を持っている。しかし、ポリウレタン製ゴル
フボールカバーは、現在までのところ、弾性ないし、反
発挙動すなわち、ゴルフクラブのインパクト後のゴルフ
ボールの初速の関数であるゴルフボールカバーのダンピ
ング挙動に関してサーリンゴルフボールと完全にマッチ
しているとはいえない。従って、本発明は、ウレタンア
イオノマーカバーとコアを有するゴルフボールであっ
て、改良された弾性と大きな初速を有するゴルフボー
ル、及びウレタンアイオノマーカバーの製造方法に関す
るものである。
質を付与する、ゴルフボールに使用するための新規なカ
バー材料に関する。
できるカバー材料に関する。
であって、カバーが正に帯電した有機アイオノマーを含
むゴルフボールに関する。
であって、カバーが4級アンモニウムアイオノマーを含
むゴルフボールに関する。
であって、カバーがウレタンアイオノマーの形態の4級
アンモニウムアイオノマーとそのコポリマーを含むゴル
フボールに関する。
モニウムアイオノマー及びウレタンアイオノマーをゴル
フボールカバーに使用する新規な方法に関する。
電荷を有する1以上の部位を有する有機化合物である。
本発明のアイオノマーは、1個のイオン性部位を有する
化合物又は複数のイオン性部位を有するポリマーであっ
てよい。
る。これらは、正電荷を有する3級窒素基を持つ化合物
である。一般に、4級アンモニウム化合物は、式Iの構
造を有する。
nic Chemistry」(Hendrickson,Cram及びHammond,3版,M
cGraw−Hill,及び「Introduction to Organic Chemistr
y」(Streitwieser及びHeathcock,2版,Macmillan Publi
shing)等の著名な有機化学のテキストに記載されてい
る。その関連部分をここに引用により導入する。
に、カチオンアイオノマーは式IIの構造: 又は式IIIの構造: をもっている。式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、及
びR8は直鎖又は分岐アルキル、炭素環又はアリールから
なる群から選ばれた有機基である。
キル基という用語は、アルカン、アルケン、及びアルキ
ンをはじめとする、置換又は無置換の非環式炭素含有化
合物のすべてを意味する。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、
iso−プロピル、n−ブチル、iso−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、プロピリデン、ブチレン、ブチルジエン、等
が挙げられる。当業者は、多数の直鎖及び分岐アルキル
基を熟知しており、これらは、本発明の範囲内のもので
ある。
子が官能基で置換された種々の置換基を有していてもよ
い。官能基は、その例を挙げれば、これに限定されない
が、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、スルホン酸、シロキサン、シロキサ
ム(siloxam)、スルホニル、及びハロゲン(フッ素、
塩素、臭素及び沃素)がある。
基は、環式炭素含有化合物を意味し、その例としては、
限定されないが、シクロペンチル、シクロヘキシル、シ
クロヘプチル、アダマンチル、等がある。このような環
式基は、1個以上の水素原子が官能基で置換されていて
もよい種々の置換基を有していてもよい。このような官
能基には、上記のもののほか、上記低級アルキル基があ
る。本発明の環式基はさらにヘテロ原子を含んでいても
よい。
数個のパイ電子を含む共役二重結合系を有する炭化水素
環を意味する。アリール基の例としては、限定されない
が、フェニル、ナフチル、アニシル、トルイル、キシレ
ニル、等が挙げられる。本発明では、アリールには、ヘ
テロアリール、例えば、ピリミジンやチオフェンも含ま
れる。これらのアリール基は、種々の官能基のいくつか
によって置換されていてもよい。置換アルキル基及び炭
素環基に関して説明した官能基に加えて、アリール基の
官能基としては、ニトロ基も挙げられる。
基の如何なる組合せも示し、例えば、1−シクロヘキシ
ルプロピル、ベンジルシクロヘキシルメチル、2−シク
ロヘキシルプロピル、2,2−メチルシクロヘキシルプロ
ピル、2,2−メチルフェニルプロピル、2,2−メチルフェ
ニルブチル、が挙げられる。
化剤を反応させることにより製造される。ウレタンは当
業化学者に周知の任意の手法を使用して製造できる。こ
れらの方法には例えば、ポリイソシアネートをジオール
又はポリオールと共反応させる方法がある。直鎖ポリウ
レタンは、2官能性反応体から得られるが、分岐ポリウ
レタンは、2官能性と多官能性反応体の組合せから得ら
れる。
との反応により得られる。ポリウレタンプレポリマーは
ポリオールとポリイソシアネートの反応生成物である。
ポリアミン、グリコール及びジオール等の硬化剤を使用
してポリウレタンを硬化することができる。触媒を用い
て、硬化剤とポリウレタンプレポリマーの反応を促進す
ることもできる。
の2種類がある。熱可塑性ポリウレタンは、ポリイソシ
アネート、例えば、4,4'−ジフェニルメタンジイソシア
ネート(MDI)、又は3,3'−ジメチル−4,4'−ビフェニ
レンジイソシアネート(TODI)と、ポリオールを、1,4
−ブタンジオール等のジオールで硬化させることにより
得られる。熱硬化性ポリウレタンは、ポリイソシアネー
ト、例えば、2,4−トルエンジイソシアネート(TDI)又
はメチレンビス−(4−シクロヘキシルイソシアネー
ト)(HMDI)と、ポリアミン、例えば、メチレンジアニ
リン(MDA)で硬化するポリオール、又は3価グリコー
ル、例えば、トリメチロールプロパン、又は4価グリコ
ール、例えば、N,N,N',N'−テトラキス(2−ヒドロキ
シプロピル)エチレンジアミンから得られる。
ンエーテルグリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリ
コール、及びポリブタジエングリコールである。好適な
ポリエステルポリオールは、ポリエチレンアジペートグ
リコール、ポリエチレンプロピレンアジペートグリコー
ル、及びポリブチレンアジペートグリコールである。好
適なポリラクトンポリオールは、ジエチレングリコール
開始カプロラクトン、1,4−ブタンジオール開始カプロ
ラクトン、トリメチロールプロパン開始カプロラクト
ン、及びネオペンチルグリコール開始カプロラクトンで
ある。好ましいポリオールは、ポリテトラメチレンエー
テルグリコール、ポリエチレンアジペートグリコール、
ポリブチレンアジペートグリコール、及びジエチレング
リコール開始カプロラクトンである。
ルチオ−2,4−トルエンジアミン;3,5−ジメチルチオ−
2,6−トルエンジアミン;N,N'−ジアルキルジアミノジフ
ェニルメタン;トリメチレン−グリコール−ジ−p−ア
ミノベンゾエート;ポリテトラメチレンオキシド−ジ−
p−アミノベンゾエート;又は2価グリコール;及びこ
れらの混合物からなる遅反応性ポリアミン群から選ばれ
る。3,5−ジメチルチオ−2,4−トルエンジアミン及び3,
5−ジメチルチオ−2,6−トルエンジアミンは異性体であ
り、エチルコーポレーションから、ETHACURE(登録商
標)300の商品名で販売されている。トリメチレン−グ
リコール−ジ−p−アミノベンゾエートはPOLACURE 740
Mの商品名で、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−p−
アミノベンゾエートは、POLAMINESの商品名で、ポラロ
イド社から販売されている。N,N'−ジアルキルジアミノ
ジフェニルメタンは、UOPからUNILINK(登録商標)の商
品名で販売されている。好ましいグリコールは、PTME
G、ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールであ
る。
−ブタンジオール;2,3−ブタンジオール;2,3−ジメチル
−2,3−ブタンジオール;ジプロピレングリコール;及
びエチレングリコールである。2価グリコールは本来的
に遅反応性である。
族、脂肪族、及び脂環族ジイソシアネートとポリイソシ
アネートから製造できる。
タンにアルキル化剤及び/又は4級化剤を反応させるこ
とにより普通に製造される。本発明に有用なアルキル化
剤及び/又は4級化剤は、アルキル及び/又は芳香族ハ
ライド、例えば、1−ヨードヘキサン、好ましくは、ア
ルキルクロライド、例えば、t−ブチルクロライド、ジ
アルキルスルフェート、例えば、ジメチルスルフェー
ト、ジエチルスルフェートである。数種の強酸もアルキ
ル化剤及び/又は4級化剤として好適である。これらの
酸には、氷酢酸がある。
カバーを成形することにより製造され、このカバーはポ
リウレタンプレポリマー及び遅反応性ポリアミン硬化剤
又は2価グリコールを含むポリウレタン組成物から形成
される。
剤を添加することが有用であることがわかった。これ
は、カバー材料に、ゴルフボールに添加された塗料又は
他のコーティングの色に近い色を与えるのに有効であ
る。好適なバイオレット剤には、PV Fast Violet RL Sp
ecial及びHostapern Violet RL Extra Strong(ヘキス
トセラニーズ社);及びViolet 23(サンケミカル社)
がある。カバー組成物に添加するバイオレット剤の量は
好ましくは、カバーストックの全重量に対して約0.0005
%〜約0.002%である。約0.001重量%の使用で良好な結
果が得られた。好ましくは、本発明のカバーストック
中、全カバー組成物の重量に対して約3.5%の白色顔料
が使用される。
ルー顔料も使用できる。好ましくは、ウルトラマリンブ
ルー顔料の使用量は、約0.01%〜約1.0%、より好まし
くは、約0.4%〜約0.8%である。
ム、酸化亜鉛及び硫化亜鉛である。これらの白色顔料
は、本発明のゴルフボールカバーに望ましい明度の均一
な白色を与えるのに適切な量で使用できる。特にこれら
の白色顔料は約0.001%〜約5.0%の量で使用できる。白
色顔料のさらに好ましい範囲は約2%〜約4%である。
定剤、抗酸化剤、フィルター、ガラス球、繊維等、例え
ば、Tinuvin 213及びTinuvin 328がある。Tinuvin 77
0、Tinuvin 765等の光安定剤も使用できる。さらにU.V.
安定剤と光安定剤の組合せも使用できる。他の染料、及
び蛍光増白剤及び蛍光顔料及び蛍光染料も本発明のゴル
フボールカバーに使用できる。このような追加の成分
は、所望の目的を達成するような任意の量で使用でき
る。しかし通常は、約0.05%〜約1.5%、より好ましく
は、約0.5%〜約1.0%である。
時間、温度、硬化剤の種類、及び使用した触媒の量によ
り変化する。カバー組成物の硬化度は、組成物の硬度に
直接比例することがわかった。中間硬化工程(すなわ
ち、最終成形工程の直前)の最後におけるカバーストッ
クのショアD硬度は、約10D〜30Dが本発明において好適
であることがわかった。より好ましくは、約12D〜20Dの
硬度である。
トルメント社製のショアDジュロメーターで好適に測定
される。測定はASTM D 2240「ジュロメーターによるゴ
ム及びプラスチックの押込硬度」に従って行われる。こ
の試験はテストスラブ型で、140゜F(60℃)、5.5分で
成形した0.25インチ(6mm)厚のテストプラークについ
て行われる。プラークの硬度は5.5分後及び次いで1分
間隔で全体で30分まで測定される。中間硬化工程の時間
の長さは、カバーストックが、ジュロメーター硬度測定
法で測定して10D〜30Dの硬度に達した時に決定される。
この時間の長さは5〜30分であることが好適である。
は、この技術分野に周知の手法により、バフィング、塗
装、品名表示付け、及び包装等の標準ゴルフボール仕上
げ処理にかけられる。
したような如何なる構造のゴルフボールにも使用でき
る。
使用して得られる結果を示すために、以下の実施例を示
すが、本発明の範囲を制限するものではない。全ての部
及び%は他に明記しない限り重量によるものである。
リマー、0.7当量の1,4−ブタンジオール、0.3当量のPol
amine 650及び3.5%のHCC−15181ジスパーションを、真
空オーブン中、140℃で30分間真空脱気する。次いで3.5
%のジスパーションをこのプレポリマービーカーに加え
る。次いでこのプレポリマーとカラージスパーションの
混合物、0.7当量の1,4−ブタンジオールを同じビーカー
中で15秒間混合する。0.3当量のPolamine 650を加え、
全体の組成物を15秒間混合する。アルキル化剤及び/又
は4級化剤を加えないか、0.1又は0.5当量のt−ブチル
クロライド(処方2)を加え、ビーカーの内容物を30秒
間混合する。この実施例の種々の処方の成分の概要を表
Iに示す。
型と雌型のハーフに添加する。ゲルで、1.580インチの
糸巻コアを、約170゜Fに保持した雄型に入れ、これを直
ちに、約170゜Fに保持した雌型ハーフと合わせる。アッ
センブルした型を4個型クランプ装置に固定し、周囲温
度で1時間放置した。次いで成形ボールを型から取り出
し、その物性を試験した。
マー、0.8当量の1,4−ブタンジオール、0.2当量のDER−
331及び3.5%のHCC−15181ジスパーションを、真空オー
ブン中、140℃で30分間真空脱気する。次いで3.5%のジ
スパーションをこのプレポリマーに加える。次いでこの
プレポリマーとカラージスパーションの混合物、0.8当
量の1,4−ブタンジオールを同じビーカー中で15秒間混
合する。0.2当量のDER−331を加え、全体の組成物を15
秒間混合する。t−ブチルクロライドを加えないか(対
照処方3)、0.2当量のt−ブチルクロライドを加え
(処方3)、ビーカーの内容物を30秒間混合する。この
実施例の種々の処方の成分の概要を表IIIに示す。
と雌型のハーフに添加する。ゲル3で、1.580インチの
糸巻コアを、約170゜Fに保持した雄型に入れ、これを直
ちに、約170゜Fに保持した雌型ハーフと合わせる。アッ
センブルした型を4個型クランプ装置に固定し、周囲温
度で1時間放置した。次いで成形ボールを型から取り出
し、その物性を試験した。
材料及び部品の配置の自明の変更のすべてを包含するも
のである。
Claims (19)
- 【請求項1】カバーとコアを有するゴルフボールであっ
て、該カバーが、ポリマー中にカチオン基を有するカチ
オン性ポリマーを含むゴルフボール。 - 【請求項2】カチオン性ポリマーが、カチオン性4級ア
ンモニウムポリマーアイオノマーを含む請求項1記載の
ゴルフボール。 - 【請求項3】カチオン性4級アンモニウムポリマーアイ
オノマーが、カチオン性ポリウレタンアイオノマーであ
る請求項2記載のゴルフボール。 - 【請求項4】カチオン性ポリウレタンアイオノマーが、
4級化剤とポリウレタンの反応生成物を含む請求項3記
載のゴルフボール。 - 【請求項5】4級化剤が、t−ブチルクロライドである
請求項4記載のゴルフボール。 - 【請求項6】カチオン性ポリウレタンアイオノマーが、
熱可塑性カチオン性ポリウレタンアイオノマーである請
求項3記載のゴルフボール。 - 【請求項7】カチオン性ポリウレタンアイオノマーが、
熱硬化性カチオン性ポリウレタンアイオノマーである請
求項3に記載のゴルフボール。 - 【請求項8】カチオン性ポリマーが、カチオン性ポリウ
レアアイオノマーである請求項1記載のゴルフボール。 - 【請求項9】(a)コアを準備する工程;及び(b)該
コアを、ポリマー中にカチオン基を有するカチオン性ポ
リマーを含む材料で被覆する工程を含む カバーとコアを有するゴルフボールの製造方法。 - 【請求項10】カチオン性ポリマーが、カチオン性4級
アンモニウムポリマーアイオノマーである請求項9記載
の方法。 - 【請求項11】カチオン性4級アンモニウムポリマーア
イオノマーが、カチオン性ポリウレタンアイオノマーで
ある請求項10記載の方法。 - 【請求項12】カチオン性ポリウレタンアイオノマー
が、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネートとポリ
(テトラメチレンエーテル)グリコールの反応生成物と
4級化剤との反応により形成される請求項11記載の方
法。 - 【請求項13】カチオン性ポリウレタンアイオノマー
が、熱可塑性カチオン性ポリウレタンアイオノマーであ
る請求項11記載の方法。 - 【請求項14】カチオン性ポリウレタンアイオノマー
が、熱硬化性カチオン性ポリウレタンアイオノマーであ
る請求項11記載の方法。 - 【請求項15】カチオン性ポリマーが、カチオン性ポリ
ウレアアイオノマーである請求項9記載の方法。 - 【請求項16】カチオン性ポリウレタンアイオノマー
が、ポリウレタンと4級化剤との反応生成物である請求
項11記載の方法。 - 【請求項17】ゴルフボールカバー組成物に、ポリマー
中にカチオン基を有するカチオン性ポリマーを使用する
工程を含む、ポリマー中にカチオン基を有するカチオン
性ポリマーを使用する方法。 - 【請求項18】カチオン性ポリマーが、カチオン性4級
アンモニウムポリマーアイオノマーである請求項17記載
の方法。 - 【請求項19】カチオン性4級アンモニウムポリマーア
イオノマーが、カチオン性ポリウレタンアイオノマーで
ある請求項18記載の方法。
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