JP4796255B2 - 高速化学反応により生成された成分を含むゴルフボール及びその製造方法。 - Google Patents

Description

【０００１】
関連出願に対する相互参照
本出願は、１９９８年３月１８日付で出願された米国特許出願第０９/０４０,７９８号の一部継続出願である。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般にゴルフボールに関し、より詳細には、コア及び中間層及び／又はカバー層の中で利用されるもののような高速化学反応で製造された成分を含むゴルフボールに関する。
【０００３】
発明の背景
ゴルフボールは一般に３つのタイプの構成を利用している。第１のタイプは、加硫されたゴム糸が中実又は半中実コアのまわりに緊張状態で巻き付けられ、その後丈夫な保護材料の単一層又は多層の被覆の中に封入されたマルチピースの巻付けボールである。
【０００４】
第２のタイプのゴルフボールは、有用性を提供するために必要な硬度を発生させるため硬化された弾性材料の中実ブロックから形成されたワンピースボールである。ワンピース成形ボールは第２の封入用カバーを有していない。
【０００５】
第３のタイプのボールは、１以上の層の液体、ゲル又は固体コアとコア上に形成された１以上の層をもつカバーを内含するマルチピース非巻付けボールである。
【０００６】
従来のゴルフボールカバーは、イオノマー、バラタ及び低速反応熱硬化性ポリウレタンで作られてきた。ポリウレタンカバーが注型といったような従来の方法で作られる場合、多大な量の時間及びエネルギーが必要とされ、その結果、コストは比較的高いものとなる。
【０００７】
少なくとも１つのコア及びカバー層といったような高速化学反応により製造された成分を含むゴルフボール、特にポリウレタン、ポリ尿素、エポキシ及び／又は不飽和ポリエステルを含むゴルフボールを開発することが有用であると思われる。
【０００８】
発明の概要
本発明は、他のボールがもつ上述の問題を克服するような新規の改良型ゴルフボールに関する。この点で、本発明は、高速化学反応によって形成されたポリウレタンカバーをもつゴルフボールに向けられている。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、射出成形によって効率よく製造される非イオノマーゴルフボールカバーを提供することにある。
【００１０】
本発明のさらにもう１つの目的は、ポリウレタンを含有するゴルフボールを提供することにある。
【００１１】
本発明のもう１つの目的は、再利用ポリウレタンからの材料を用いて結果として効率の良い製造方法をもたらすことのできるゴルフボールを提供することにある。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、ポリウレタン、ポリ尿素、エポキシ、及び／又は不飽和ポリエステルを含む耐久性あるゴルフボールを製造することにある。
【００１３】
本発明のもう１つの目的は、「シームレス」カバー層、すなわち、金型の分割線に隣接する領域及び極点の近くを含めた分割線に隣接しない場所の両方において同じ微視的及び分子構造分布をもつカバー層をもつゴルフボールを提供することにある。
【００１４】
本発明のさらにもう１つの目的は、上述のタイプのゴルフボールを作る方法を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらにもう１つの目的は、１〜３１０kpsiの曲げ弾性率、約３０秒以下の硬化時間で反応生成物を形成するべく反応する２つ以上の材料を混合することによりボールのカバー成分及びコア成分のうちの少なくとも一方を作るマルチピースゴルフボールの製造方法において、該成分が少なくとも０.０１インチの厚さ及び反応時間を含めて２分以下の成形品取出し、つまり離型時間を有する方法を提供することにある。組成物には好ましくは、ポリウレタン、ポリ尿素、エポキシ及び不飽和ポリエステルから成る群から選択される少なくとも１つの成員が含まれる。反応生成物は好ましくは、反応射出成形によって形成される。成分は好ましくは、少なくとも０.０２インチの厚さをもつ。
【００１６】
本発明のもう１つの目的は、ポリウレタン／ポリ尿素を含む反応射出成形材料を含むマルチピースゴルフボールを提供することにある。ゴルフボールカバーは好ましくは、１０〜９５、より好ましくは３０〜７５の範囲内のショアＤ硬度及び１〜３１０kspiの範囲内、より好ましくは５〜１００kspi、さらに一層好ましくは１０〜８０kspiの範囲内の曲げ弾性率をもつ。好ましくは、少なくとも５％のポリウレタン／ポリ尿素は、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエステル及びポリエチレングリコールのうちの少なくとも１つの含む材料を再循環させることによって得られる分子から形成される。
【００１７】
本発明のさらにもう１つの目的は、ボールのコア層及びカバー層のうちの少なくとも１つを形成するべくポリウレタン／ポリ尿素材料を反応射出成形する段階を含む、ゴルフボールの製造方法を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらにもう１つの目的は、（ａ）ボールのポリウレタン／ポリ尿素成分を反応射出成形する段階及び（ｂ）段階(a)と結びつけて生産されるものの段階（ａ）でゴルフボール内に取込まれないポリウレタン及び／又はポリ尿素の一部を再利用する段階を含むゴルフボールの製造方法を提供することにある。ポリウレタン／ポリ尿素は、好ましくは糖分解によって再利用されるが、必ずしもそうである必要はない。
【００１９】
本発明のさらにもう１つの目的は、（ａ）コアを形成する段階、（ｂ）コアを被覆する段階及び（ｃ）被覆されたボールにコーティングを施し、標示を付加する段階を含み、段階（ａ）及び（ｂ）のうちの少なくとも１つがポリウレタン及び／又はポリ尿素材料の反応射出成形を含んで成るゴルフボール製造方法を提供することにある。本発明のゴルフボールは、カバー内に、蛍光増白剤、白色顔料、ＵＶ安定化剤、酸化防止剤などを内含することができる。カバー及び／又はコアは、ＴｉＯ２、ガラス、金属及び以下で記述されているその他の充填剤といったような充填剤をさらに内含することができる。
【００２０】
本発明のさらにもう１つの目的は、ポリウレタン及びイオノマーの配合物を含むカバーをもつゴルフボールであって、イオノマーが部分的にカチオン中和された有機酸重合体、好ましくは３つ以上の炭素原子を伴うアルファ、ベータ、不飽和カルボン酸であるゴルフボールを提供することにある。イオノマーは、ポリウレタンイオノマーであってよい。
【００２１】
本発明のさらなる目的は、少なくとも１つの高速化学反応により生成された層を含み、この層が１〜３１０kpsiの曲げ弾性率をもち、硬化時間が約３０秒以下で厚さが少なくとも０.０１インチであるようなゴルフボールを提供することにある。
【００２２】
本発明のさらにもう１つの目的は、コアとカバーを有し、該カバーには、その５０〜１００重量パーセントが再利用ポリウレタンから得られる、反応物から形成されるポリウレタン／ポリ尿素を含むゴルフボールを提供することにある。
【００２３】
本発明のその他の目的は、明細書、図面及び請求の範囲から明らかになることだろう。
【００２４】
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明の好ましい実施態様は、少なくとも１つのカバー又はコア層が、高速化学反応により生成された成分を含むゴルフボールである。この成分は、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリウレタンイオノマーー、エポキシ及び不飽和ポリエステルから成る群から選択される少なくとも１つの材料を内含し、好ましくはポリウレタンを含む。本発明は、高速化学反応により生成された成分を含むゴルフボールを製造する方法をも内含している。本発明に従って形成されたゴルフボールは、好ましくは、約１〜約３１０kpsiの範囲内にある曲げ弾性率、約１０〜約９５の範囲内にあるショアＤ硬度及び優れた耐久性を有する。本発明の特に好ましい形態は、また、優れた耐すりきず性及び切断耐性をもつ高速化学反応により生成されたカバーをもつゴルフボールを提供する。本明細書に使用されているように「ポリウレタン及び／又はポリ尿素」は「ポリウレタン／ポリ尿素」として表現される。
【００２５】
本発明の特に好ましい実施態様は、カバーが再循環ポリウレタンで形成されたポリウレタンを約５〜約１００重量パーセント内含するような、ポリウレタンを含むカバーを伴うゴルフボールである。
【００２６】
本発明の方法は、比較的低い温度及び圧力で実施できることから、ゴルフボールを形成する上で特に有用である。本発明の好ましい方法のための好ましい温度範囲は、生成中の成分がポリウレタンを含有する場合、約９０〜約１８０°Ｆである。ポリウレタン含有材料を用いて本発明を実施するための好ましい圧力は、２００psi 以下であり、より好ましくは１００psi 以下である。本発明の方法は、ゴルフボールカバーの従来の低速反応プロセスの圧縮成形に比べ数多くの利点を提供する。本発明の方法は、結果として、１０分以下、好ましくは２分以下、最も好ましくは１分以下の離型つまり成形品取出し時間内で、成形されたカバーをもたらす。本発明の方法は、結果として、２つ以上の反応物を合わせて混合することにより形成され、約２分以下、好ましくは１分以下、最も好ましくは約３０秒以下の反応時間を示す、反応生成物の形成をもたらす。ボール上には、すばらしい仕上げを生み出すことができる。
【００２７】
「成形品取出し時間」という語は、一般に、成分の混合から業界では「生強度」と呼ばれる完成部品の可能なかぎり早急な取出しまでの時間的広がりである離型時間を意味する。「反応時間」という語は、一般に混合開始時点から重付加生成物がもはや流れなくなる点に達するまでの時間的広がりを意味する。「硬化時間」及び「離型時間」という語についてのさらなる説明は、本明細書に参考として内含されているGunter Oertel 編の「ポリウレタン便覧」、第２版、ＩＳＢＮ１−５６９９０−１５７−０の中で提供されている。
【００２８】
本発明の方法は、また、再利用されたポリウレタン又はその他の重合体樹脂又はポリウレタン又はその他の重合体樹脂を再利用することによって誘導された材料が生成物内に取込まれている場合、特に有効である。この方法は、好ましくは糖分解により、反応生成物の少なくとも１部分を再利用する段階も内含することができる。特定の成分を形成するのに使用される反応物から形成されたポリウレタン／ポリ尿素の５〜１００％は、再利用されたポリウレタン／ポリ尿素から得られる。
【００２９】
前述のように、高速化学反応により生成された成分は、ボールの１以上のカバー及び／又はコア層であり得る。本発明に従ってポリウレタンカバーが形成され、次にポリウレタンの上塗りで被覆された時点で、すばらしい付着性を得ることができる。この場合の付着性は、イオノマーカバーに対するポリウレタンコーティングの付着性よりも優れている。この改善された付着性は、より薄い上塗りの使用、下塗りの削除、上塗りの下でのより多様なゴルフボール印刷用インキの使用を結果としてもたらすことができる。これらには、１成分ポリウレタンインキ及び２成分ポリウレタンインキといったような標準的インキが含まれるが、これらに制限されるわけではない。
【００３０】
本発明に従ったゴルフボールのための高速化学反応により生成された成分を形成する好ましい方法は、反応射出成形（ＲＩＭ）によるものである。ＲＩＭは、反応性の高い液体が閉鎖金型内に射出され、衝突及び／又は「ピーナツミキサー」といったようなインライン装置内での機械的混合によって通常混合され、そこでまず最初に金型内で重合して凝集性のワンピース成形品を形成することになるプロセスである。ＲＩＭプロセスには通常、往々にして１つの触媒の存在下で、ポリエーテル−又はポリエステル−ポリオール、ポリアミン又は活性水素をもつその他の材料といったような１以上の反応性成分と１以上のイソシアネート含有成分を急速に反応させることが関与している。構成要素は、成形に先立ち別々のタンク内に保管され、まず最初に、金型の上流側のミキシングヘッド内で混合され、次に金型内に射出され得る。液体流は、望ましい重量対重量比で計量され、例えば１５００〜３０００psi といった高い圧力下で混合が行なわれている状態で衝突ミキシングヘッド内に補給される。液体流は、ミキシングヘッドの混合チャンバ内で互いに衝突し合い、混合物は金型内に射出される。液体流の１つは、標準的に、反応のための触媒を含有する。ゲルへの混合の後、構成要素は急速に反応し、ポリウレタン重合体を形成する。ポリ尿素、エポキシ、及びさまざまな不飽和ポリエステルもＲＩＭにより成形され得る。
【００３１】
ＲＩＭは、数多くの点で射出成形と異なっている。主要な違いは、ＲＩＭにおいては、単量体又は付加物を重合体に変換するために、化学反応が金型内で起こり、成分は液体形状にあるという点にある。このようにして、ＲＩＭ金型は、従来の射出成形において発生する圧力に耐えるように作られる必要がない。これとは対照的に、射出成形は、固体樹脂を溶解させそれを金型内に運ぶことによって金型キャビティ内で高い成形圧力で行なわれ、溶融した樹脂は、往々にして約１５０〜約３５０℃にある。この高温度で、溶融した樹脂の粘度は通常、５０,０００〜約１,０００,０００センチポイズの範囲内にあり、標準的には２００,０００センチポイズ前後にある。射出成形プロセスにおいては、樹脂の凝固は、成形製品のサイズ、温度及び熱伝達条件及び射出成形された材料の硬度に応じて、約１０〜約９０秒後に発生する。その後、成形された生成物は、金型から取りはずされる。熱可塑性樹脂が金型内に導入された時点で、射出成形プロセスにおいて有意な化学反応は全く起こらない。これとは対照的に、ＲＩＭプロセスにおいては、化学反応は、標準的には約５分未満、往々にして２分未満、好ましくは１分未満、より好ましくは３０秒未満、そして数多くのケースでは約１０秒以下で、材料を硬化させる。
【００３２】
ある程度まで予備成形された成分を組合せることによってプラスチック製品が製造される場合、金型のシーム又は分割線に沿ったカバー上の１つの場所で、その後破損が発生する可能性がある。この場所で破損が発生し得るのは、この界面領域が、カバー層の残りの部分とは本質的に異なり、より弱いか又はより大きい応力を受けている可能性があるからである。本発明は、分割線に沿った領域内のカバー材料の物性が一般に、極点を含めたカバーのその他の場所でのカバー材料の物性と同じであるような均等な又は「シームレスの」カバーを提供することによって、ゴルフボールカバー層の改善された耐久性を提供するものであると考えられている。耐久性の改善は、反応混合物が閉鎖された金型内に均等に分配されている事実の結果であると考えられている。射出された材料のこの均等な分配は、射出された材料内の温度差及び／又は反応差によってひき起こされる可能性のある網目すじ及びその他の成形上の欠陥をなくする。本発明のプロセスは、従来の射出成形プロセスと比べて、一般に均等な分子構造、密度及び応力分布という結果をもたらす。
【００３３】
高速化学反応により生成された成分は、１〜３１０kpsi、より好ましくは５〜１００kpsi、そして最も好ましくは５〜８０kpsiの曲げ弾性率を有する。対象となる成分としては、液体中心コア及び一部の固体中心コアの場合のように、コアの最も中心にある成分のものよりも高い曲げ弾性率をもつカバーが考えられる。その上、高速化学反応により生成された成分は、巻付けコアの場合と同様に、すぐ下にある層のものよりも高い曲げ弾性率をもつカバーであり得る。コアは、ワンピースであっても多層であってもよく、各層は発泡又は無発泡のいずれでもよく、金属を内含する密度調整充填剤を使用することが可能である。ボールのカバーは、いずれかの特定のコア層より硬質であっても軟質であってもよい。
【００３４】
高速化学反応により生成された成分は、適切な添加剤及び／又は充填剤を取込むことができる。成分が外部カバー層である場合、顔料又は染料、促進剤及びＵＶ安定剤を添加することができる。恐らく使用することのできる適切な蛍光増白剤としては、Uvitex及びEastobriteＯＢ−１がある。適切な白色顔料は、二酸化チタンである。適切な及びＵＶ光の安定化剤の例は、本明細書に参考として包含されている共通譲渡された米国特許第５,４９４,２９１号の中で提供されている。高速化学反応により生成されたカバー又はコア成分の中に包含され得る充填剤には、本明細書に列挙されたものが内含されている。さらに、相容性ある重合体材料を添加することも可能である。例えば、成分がポリウレタン及び／又はポリ尿素を含む場合、このような重合体材料は、ポリウレタンイオノマー、ポリアミドなどを内含する。
【００３５】
本発明に従った高速化学反応により生成された材料から形成されたゴルフボールコア層は、標準的に０〜２０重量パーセント、より好ましくは１〜１５重合パーセントのこのような充填剤を含有する。高速化学反応により生成された成分がコアである場合、添加剤は、標準的には、密度、硬度及び／又はＣＯＲを制御するように選択される。
【００３６】
本発明に従った高速化学反応により生成された材料から形成されたゴルフボール内部カバー層又はマントル層は、標準的に、０〜６０重量パーセント、より好ましくは１〜３０重量パーセント、そして最も好ましくは１〜２０重量パーセントの充填剤を含有する。
【００３７】
本発明に従った高速化学反応により生成された材料から形成されたゴルフボール外部カバー層は、標準的に０〜２０重量パーセント、より好ましくは１〜１０重量パーセント、そして最も好ましくは１〜５重量パーセントの充填剤を含有する。
【００３８】
その触媒が組合わされた成分と反応しないかぎりにおいて、ＲＩＭポリウレタン系出発材料に触媒を添加することができる。適切な触媒としては、ポリウレタン及びポリ尿素について有用であることが知られているものがある。
【００３９】
反応混合物の粘度は、金型内の空間が確実に完全充填されるのに充分なものでなくてはならない。反応物材料は一般に、混合される前に９０〜１５０°Ｆまで予備加熱される。大部分のケースにおいて、適切な射出粘度を確保するべく例えば１００〜１８０°Ｆまで金型を予熱することが必要である。
【００４０】
上述のように、ゴルフボールの１以上のカバー層は、本発明に従って高速化学反応により生成された材料から形成することができる。
【００４１】
ここで図面、そしてまず第１に図１を参照すると、ＲＩＭポリウレタンを含むカバーをもつゴルフボールが示されている。このゴルフボール１０は、ＲＩＭによって形成されたポリブタジエンコア１２及びポリウレタンカバー１４を内含している。
【００４２】
ここで図２を参照すると、ＲＩＭポリウレタンを含むコアをもつゴルフボールが示されている。ゴルフボール２０は、ＲＩＭポリウレタンコア２２及びＲＩＭポリウレタンカバー２４を有する。
【００４３】
図３を参照すると、再利用されたＲＩＭポリウレタンを含有する中実コア３２、ＲＩＭポリウレタンを含むマントルカバー層３４及びイオノマー又はもう１つの従来のゴルフボールカバー材料を含む外部カバー層３６を伴う多層ゴルフボール３０が示されている。このような従来のゴルフボールカバー材料は、標準的に、カバーの外観を白色にするのに利用される二酸化チタンを含有している。２つのカバー層を伴う本発明に従った多層ゴルフボールの制限的意味のない例としては、約１０〜約９５のショアＤ硬度及び０.０２０〜０.２０インチの厚さをもつイオノマー又は非イオノマー熱可塑性樹脂、バラタ又はその他のカバーで被覆された、約０.０１〜約０.２０インチの厚さ及び１０〜９５のショアＤ硬度をもつＲＩＭポリウレタンマントルを伴うものがある。
【００４４】
次に図４を参照すると、ポリウレタンのＲＩＭカバーを形成するためのプロセス流れ図が示されている。バルク貯蔵からのイソシアネートがライン８０を通してイソシアネートタンク１００に供給される。このイソシアネートは、ライン８４及び８６を介して熱交換器８２を通してそれを循環させることにより、例えば９０〜約１５０°Ｆの望ましい温度まで加熱される。活性水素原子を伴うポリオール、ポリアミン又はもう１つの化合物は、ライン８８を介してバルク貯蔵からポリオールタンク１０８まで搬送される。ポリオールは、それをライン９２及び９４を介して熱交換器９０を通って循環させることによって、例えば９０〜約１５０°Ｆという望ましい温度に加熱される。ライン９７を介してイソシアネートタンク１００まで、及びライン９８を介してポリオールタンク１０８まで、窒素タンク９６から乾燥窒素ガスが供給される。イソシアネートが、ライン１０２を介してイソシアネートタンク１００から、計量シリンダ又は計量ポンプ１０４を通って再循環ミキシングヘッド入口ライン１０６内へと補給される。ポリオールタンク１０８から、ライン１１０を介し、計量シリンダ又は計量ポンプ１０４を通って、再循環ミキシングヘッド入口ライン１１４内へと、ポリオールが供給される。再循環ミキシングヘッド１１６は、イソシアネートとポリオールを収容し、それらを混合し、ノズル１１８を通して射出金型１２０内にそれを補給できるようにする。射出金型１２０は、上部金型１２２と下部金型１２４を有する。金型の加熱又は冷却は、上部金型１２２内のライン１２６及び下部金型１２４内のライン１４０を通して実施することができる。材料は、望ましい反応プロフィールが確実に維持されるように制御された温度条件下で保持される。
【００４５】
ポリオール成分は標準的に、カバーの物理的特性を修正するため安定化剤、流れ調製剤、触媒、燃焼調整剤、発泡剤、充填剤、顔料、螢光増白剤、及び剥離剤を含有する。再利用されたポリウレタン／ポリ尿素も同様に、コアに添加することができる。再利用ポリウレタンから誘導されたポリウレタン／ポリ尿素成分を、ポリオール成分中に添加することが可能である。
【００４６】
ミキシングヘッド１１６の内側で、インジェクタノズルは、優れた混合を提供するべく超高速でイソシアネートとポリオールを衝突させる。好ましくは、標準的には金型内でミキシングヘッドと金型キャビティの間に構築されているアフターミキサー１３０を用いて、付加的な混合が行なわれる。
【００４７】
図５に示されているように、金型は、ディンプル付きの内部球面１３６を伴う球形ゴルフボールキャビティ１３４が中に構成されているゴルフボールキャビティチャンバ１３２を内含する。アフターミキサー１３０は図５に示されているようなピーナツアフターミキサーであってもよいし、あるいはいくつかの場合では、ハート型、ハープ型又はひしゃく型といったようなもう１つの適切なタイプであってもよい。しかしながら、アフターミキサーは、金型設計内に取込まれる必要はない。オーバーフロー流路１３８がゴルフボールキャビティ１３４から浅いベント１４２を通してオーバーフロー材料を受け取る。好ましくは並行流配置にある加熱／冷却通路１２６及び１４０が、上部金型１２２及び下部金型１２４を通して、水や油などいった熱伝達流体を運ぶ。
【００４８】
金型キャビティは、引込みピンを収納し、一般に、例えばイオノマーゴルフボールカバーといった熱可塑性樹脂を射出成形するのに使用される金型キャビティと同じような形で作られている。しかしながら、ＲＩＭが使用される場合の２つの差異は、ピンにより厳密な許容誤差が必要とされること、及びより低い射出圧力が使用されること、という点にある。また、アルミニウムといったようなより低い強度の材料で金型を製造することもきる。
【００４９】
本発明に従って形成されたゴルフボールは、従来の２成分スプレーコーティングを用いてコーティングすることもできるし、あるいは、ＲＩＭプロセス中に、すなわち金型内コーティングプロセスを用いてコーティングすることもできる。
【００５０】
本発明に従ったＲＩＭプロセスの著しい利点の１つは、ポリウレタン又はその他のカバー材料を再利用しゴルフボールコア内で使用することができるという点にある。再利用は、例えば糖分解により行なうことができる。標準的には、射出成形される材料の１０〜９０％が実際にカバーの一部分となる。残りの１０〜９０％は再利用される。
【００５１】
糖分解によるポリウレタンの再利用は、例えば、RIM Part and Mold Design - Polyurethanes, 1955, Bayer Corp., Pittsburgh, Pennsylvania から知られている。本発明のもう１つの有意な利点は、反応射出成形が低温低圧、すなわち９０〜１８０°Ｆ及び５０〜２００psiで行なわれることから、このプロセスはカバーがきわめて軟質のコア上に成形されなくてはならないときに特に有益であるという点にある。軟質コア上で成形するのにさらに高い圧力が使用された場合、コアは「シャットオフする」、すなわち、変形して材料の流れを妨害し、カバー材料の不均等な分布をひき起こす。
【００５２】
本発明の中で使用できる１つのポリウレタン成分は、ＴＭＸＤＩ（ＭＥＴＡ）脂肪族イソシアネート（Cytec Industries, West Paterson, New Jersey）を包含する。メタ−テトラメチルキシリリエンジイソシアネートに基づくポリウレタンは、改善された光沢保持率、ＵＶ光安定性、熱安定性及び加水分解安定性を提供することができる。さらに、ＴＭＸＤＩ（ＭＥＴＡ）脂肪族イソシアネートは、有利な毒物学的物性を示した。さらに、これは低い粘度をもつことから、広範囲のジオール（ポリウレタンまで）及びジアミン（ポリ尿素まで）について使用可能である。ＴＭＸＤＩが使用される場合、それは標準的に、供給業者の提案に従ってその他の脂肪族イソシアネートの一部分又は全てに対する直接的代替物として付加されるが、必ずしもそうである必要はない。ＴＭＸＤＩの反応性は緩慢であることから、実際的な成形品取出し時間を得るため触媒を用いることが有用又は必要であるかもしれない。硬度、引張り強度及び伸びは、供給業者の指示事項に従ってさらに材料を添加することによって調整可能である。
【００５３】
ゴルフボールコアを本発明の材料及び方法を用いて作ることも可能である。ＲＩＭポリウレタンを用いてゴルフボールコアを作るためには、カバーに関して上述したものと同じ処理条件が使用される。当然のことながら、１つの差異は、金型内にいかなる引き込みピンも必要とされないという点にある。さらに、ディンプル無しの、より小さい金型が使用される。しかしながら、ワンピースボールが望まれる場合、ディンプル付き金型が使用されることになる。ポリウレタンをコアのために使用することもできる。
【００５４】
ゴルフボールの上には標準的に、標示及び／又はロゴが打抜き加工されているか又は成形されている。このような標示は、ボールコア及び／又はカバーが本発明に従って、反応射出成形された後にエネルギー粒子供給源又は材料を用いて印刷を行なうことによって適用可能である。印刷された標示は、インキ、箔（箔トランスファ成形で使用するため）などの材料で形成することができる。エネルギー粒子又は放射線源を用いて印刷された標示は、レーザーでの燃焼、熱、有向電子、又は光による燃焼、例えばＵＶインキなどの光変換、粒子による衝突、電磁放射線による衝突などによって適用することができる。さらに、この標示は、金型内コーティングと同じ方法で、すなわちカバーの成形に先立ち金型の表面に標示を適用することによって適用可能である。
【００５５】
ゴルフボールカバーとして使用するために選択されたポリウレタンは、１０〜９５、より好ましくは３０〜７５、最も好ましくは軟質カバー層については３０〜５０、硬質カバー層については５０〜７５のショアＤ硬度を有する。カバー層のために使用すべきポリウレタンは、１〜３１０kpsi、より好ましくは５〜１００kpsi、そして最も好ましくは軟質カバー層について５〜２０kpsi、そして硬質カバー層については３０〜７０kspiの曲げ弾性率を有する。
【００５６】
本発明において使用するための適切なＲＩＭ系の制限的意味のない例としては、全てBayer Corp (Pittsburgh, Pennsylvania)製であるBayflex（登録商標）エラストマーポリウレタン ＲＩＭ系、Baydur（登録商標）ＧＳ固体ポリウレタン ＲＩＭ系、Prism（登録商標）固体ポリウレタン ＲＩＭ系、ＳＰＥＣＴＲＩＭ ＭＭ３７３−Ａ（イソシアネート）及び３７３−Ｂ（ポリオール）を含むDow Chemical USA (Midland, Michigan)からのＳＰＥＣＴＲＩＭ反応成形可能ポリウレタン及びポリ尿素系、ＢＡＳＦ（Parsippany, New Jersey） からのElastolit ＳＲ系がある。好ましいＲＩＭ系としては、充填された又は充填されていないBayflex（登録商標）ＭＰ−１００００及びBayflex（登録商標）１１０−５０が内含される。さらに好ましい例としては、ポリウレタン及びポリ尿素を再循環させるためのプロセスにより形成されたポリオール、ポリアミン及びイソシアネートである。
【００５７】
本発明のゴルフボールのコア及びマントル層のためには、広範な材料を使用することができる。例えば、全て本明細書に参考として内含されている米国特許第５,８３３,５５３号；５,８３０,０８７号、５８２０,４８９号及び５,８２０,４８８号の中で開示されているコア及びマントル又は内部層材料を利用することができる。特に、共に本明細書に参考として内含されている１９９９年１月６日に出願された米国特許出願第０９/２２６,３４０号及び１９９９年１月７日に出願された第０９/２２６,７２７号に記述されているコアを利用することが好ましい。
【００５８】
以下の例は、例示を目的として内含されており、制限的なものとして意図されているわけではない。
【００５９】
例１
直径１.５４５インチ、ＰＧＡ圧縮力約６５及び反発係数約０.７７０のポリブタジエンゴルフボールコアを得た。０.０６７５インチの厚さのディンプル付きカバーを、コア上で反応射出成形した。このカバーはBayflex ＭＰ１００００樹脂（Bayer)を含んでいた。結果として得られたボールは、７８というＰＧＡ圧縮力、０.７２０のＣＯＲ、及び３９のショアＤカバー硬度を有していた。ボールは、標準的耐久性試験に適合し、１という優れた耐擦りきず性等級を有していた。このカバーは、優れた切断耐性等級をも有することが予想されている。これらの試験についての記述は、本明細書の表４の後で提供されている。
【００６０】
例２
直径１.４８インチ、ＰＧＡ圧縮力約４５及び反発係数（ＣＯＲ）約０.７８８のポリブタジエンゴルフボール中心部を得た。次に、高酸性熱可塑性イオノマー材料で作られた、厚さ０.０５０インチのマントル層を、中心部の上に射出成形した。マントルで包まれたコアの直径は１.５８インチ、そのＰＧＡ圧縮力は約７５、そのＣＯＲは約０.８１０であった。約０.０５０インチの厚さをもつディンプル付きカバーを、マントルで包まれたコア上に反応射出成形した。カバーはBayer社のBayflex ＭＰ１００００樹脂で構成されていた。混合された樹脂の硬化時間は約４.５秒であり、離型時間は約２０秒であった。イソシアネートタンク温度は約１１５°Ｆであり、ポリオールタンク温度は約１３８°Ｆであった。金型温度は約１５７°Ｆであった。塗装後に結果として得られたボールは、約１.６８７７インチの極点直径、約１.６８８０インチの赤道直径、約４５.６１グラムの重量、約８０のＰＧＡ圧縮力、約０.７９３のＣＯＲ、約０.４４８ｏｚ−ｉｎ２の慣性モーメント、約７６インチの落下はね返り（１００インチの落下に基づく）、及び（厚さ０.１３０インチのＭＰ１００００プレート上で測定された）約４０のショアＤ（ピーク）硬度を有していた。塗装済みボールの耐擦りきず性等級は３であり、溝線切断及び隆起は最小限であった。切断耐性格付けは１であり、くぼみきずや切断の徴候をわずかしか又はほぼ全く示さなかった。これらの擦りきず及び切断結果ならびに以下の例３についての結果は、以下に示す表１及び２内の次のように記述されたものと同じ擦りきず及び切断手順を用いて得られた。例１についての擦りきず及び切断結果は、本明細書で後述する異なる手順を用いて得られたものである。
【００６１】
【表１】
耐擦りきず性手順
以下に記述するクラブを機械に取付けた状態で、Miyamae 機械式ドライビングマシンを使用した。
■ クラブ： 幅０.０２５インチまで箱形（方形）溝が切られている、Maltby Logic Pro Tour サンドウェジ（後サンドブラスティング無し−「最悪ケース」溝タイプ）。
■ クラブヘッドスピード： ５８mph
■ 各ボールを３回打ち、各打球の後ボールタイプを交替させた。一貫性ある溝接触を確保するため、各打球後にクラブフェースをきれいにブラシがけした。
■ ボールを１〜６まで主観的に格付けした。ここで１は（可視的損傷をほとんど又は全く示さない）最良のものであり、６は（大量の溝切断、持上り及び剥離損傷を示す）最悪のものであった。
【００６２】
【表２】
切断耐性手順
■ Spalding製の社内ギロチン装置を使用した。この装置は、ゴルフボールの上約４０.５インチ（全高）のところに位置づけされた５ポンド（およそ）の打撃プレートで構成されていた。打撃表面は、幅約１.５インチ×厚さ０.１２５インチで、テーパのかかった側面及び打撃表面の中央の切欠きされた区分を有する。重みづけされた打撃プレートを、重力のみによってゴルフボール上に落下させた。
■ 各ボールは３回打撃された。
■ ボールを１〜６まで主観的に格付けした。
ここで１は（可視的損傷をほとんど又は全く示さない）最良のものであり、６は（カバー材料を貫通して完全な切り口を示す）最悪のものであった。
【００６３】
例３
直径１.５１インチ、ＰＧＡ圧縮力約４２及び反発係数（ＣＯＲ）約０.７８６のポリブタジエンゴルフボール中心部を得た。次に、高酸性熱可塑性イオノマー材料で作られた、厚さ０.０５０インチのマントル層を、中心部の上に射出成形した。マントルで包まれたコアの直径は１.６１インチ、そのＰＧＡ圧縮力は約７３、そのＣＯＲは約０.８１０であった。約０.０３５インチの厚さをもつディンプル付きカバーを、マントルで包まれたコア上に反応射出成形した。カバーはBayer社のBayflex ＭＰ１００００樹脂で構成されていた。混合された樹脂の硬化時間は約４.５秒であり、離型時間は約２０秒であった。イソシアネートタンク温度は約１１５°Ｆであり、ポリオールタンク温度は約１３８°Ｆであった。金型温度は約１５６°Ｆであった。塗装後に結果として得られたボールは、約１.６８９６インチの極点直径、約１.６９００インチの赤道直径、約４５.６８グラムの重量、約７９のＰＧＡ圧縮力、約０.７９９のＣＯＲ、約０.４５１ｏｚ−ｉｎ２の慣性モーメント、約７８インチの落下はね返り（１００インチの落下に基づく）、及び（厚さ０.１３０インチのＭＰ１００００プレート上で測定された）約４０のショアＤ（ピーク）硬度を有していた。塗装済みボールの耐擦りきず性等級は３であり、溝線切断及び隆起は最小限であった。切断耐性格付けは１であり、くぼみきずや切断の徴候をわずかしか又はほぼ全く示さなかった。ここでもまた、例1で得られた擦りきず及び切断結果は、特許の定義づけの部分で後述する異なる手順を用いて得られたものである。
【００６４】
例４（予言的）
高シスポリブタジエン、ジアクリル酸亜鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛及び過酸化物開始剤から形成されたゴルフボールコアを得る。コアは１.４９インチの直径を有している。
【００６５】
コアは、５８というプラックショアＤ硬度をもつＲＩＭポリウレタン、すなわちBayflex（登録商標）１１０−５０充填剤なし（Bayer Corp）の厚さ０.０４インチのマントル層で被覆される。マントル層はディンプル入りで厚さ０.０５５インチの lotek８０００、７５１０及び７０３０の外部カバー層で被覆されている。ゴルフボールの処方及び物性については以下の表３中に示されている。
【００６６】
例５（予言的）
高シスポリブタジエン、ジアクリル酸亜鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛及び過酸化物開始剤から形成されたゴルフボールコアを得る。コアは１.４９インチの直径を有している。
【００６７】
コアは、約９０というプラックショアＡ硬度をもつＲＩＭポリウレタン、すなわちBayflex（登録商標）ＭＰ１００００充填剤なし（Bayer Corp）の厚さ０.０４０インチのマントル層で被覆される。マントル層は、ディンプル入りで厚さ０.０５５インチのＥＸ１００６及び１００７（Exxon Corp.）及び lotek７０３０（Exxon Corp.）の外部カバー層で被覆されている。ゴルフボールの処方及び物性については以下の表３中に示されている。
【００６８】
例６（予言的）
高シスポリブタジエン、ジアクリル酸亜鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛及び過酸化物開始剤から形成されたゴルフボールコアを得る。コアは１.４９インチの直径を有している。
【００６９】
コアは、 lotek１００２及び１００３（Exxon Corp.）の厚さ０.０５５インチのマントル層で被覆される。マントル層は、ディンプル入りで厚さ０.０４インチのＲＩＭBayflex（登録商標）ＭＰ１００００充填剤なし（Bayer Corp）の外部カバー層で被覆されている。ゴルフボールの処方及び特性については以下の表３中に示されている。
【００７０】
例７（予言的）
充填剤を含まないエラストマーＲＩＭポリウレタン（Bayflex（登録商標）ＭＰ１００００、Bayer Corp）から直径１.４２インチのゴルフボールコアを形成する。コアは、５０重量部のlotek １００２と５０重量部のlotek１００３の厚さ０.０８インチの射出成形されたマントル層で被覆されている。マントル層は、Ｅｘ１００６、Ｅｘ１００７、lotek ７０３０及び白色体質顔料の厚さ０.０５０インチの射出成形された外部カバー層で被覆されている。ゴルフボールの処方及び特性は、以下の表３に示されている。
【００７１】
例８（予言的）
１.５６０インチの直径をもつコアと０.０６０インチのカバーを有するツーピースゴルフボールを形成ことができる。このコアは、ポリブタジエン、ジアクリル酸亜鉛（ＺＤＡ）、及び酸化亜鉛を含む。カバーは、充填剤を含まないエラストマＲＩＭポリウレタン（Bayer Corp.製のBayflex（登録商標）ＭＰ１００００）を含む。
【００７２】
【表３】

注： ２３℃でＡＳＴＭ試験Ｄ７９０に従ったBayerのＭＰ１００００の曲げ弾性率は１００００psi(１０ksi)である。
【００７３】
本発明の特に好ましい形態においては、少なくとも一層のゴルフボールが少なくとも１重量部の充填剤を含有する。好ましくは、層の密度、曲げ弾性率、離型及び／又はメルトフローインデックスを調整するために、充填剤が使用される。より好ましくは、少なくとも、充填剤が層の密度又は曲げ弾性率を調整するためのものである場合には、その充填剤は、層組成物１００重量部を基準として少なくとも５重量部の量で存在する。いくつかの充填剤では、最高約２００重量部が恐らく使用可能である。
【００７４】
本発明に従った密度調整用充填剤は、好ましくは層組成物の比重よりも少なくとも００５、そしてより好ましくは少なくとも０.１高いか又は低い比重を有する充填剤である。特に好ましい密度調整用充填剤は、樹脂組成物の比重よりも０.２以上、さらに好ましくは２.０以上だけ高い比重を有する。
【００７５】
本発明に従った曲げ弾性率調整用充填剤は、例えば樹脂組成物１００重量部に基づいて１〜１００重量部の量で使用した場合に、樹脂組成物の曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ−７９０）を、曲げ弾性率調整用充填剤を含まない樹脂組成物の曲げ弾性率に比べて少なくとも１％、好ましくは少なくとも５％だけ上昇又は下降させることになる。
【００７６】
離型調整用充填剤は、金型から部品をより容易に取出すことを可能にし、かつそうでなければ金型に適用され得る外部離型剤の必要性をなくするか又は減少させるような充填剤である。離型調整用充填剤は、標準的に層の全重量に基づいて最高約２重量パーセントの量で使用される。
【００７７】
メルトフローインデックス調整用充填剤は、メルトフローつまり組成の処理し易さを増減させる充填材である。
【００７８】
層は、例えば隣接する層間で又は樹脂組成物に充填剤をカップリングさせるため特定の層内で材料の付着力を増大させるカップリング剤を含有することができる。カップリング剤の制限的意味のない例としては、チタネート、ジルコネート及びシランがある。カップリング剤は、標準的に、カップリング剤が内含されている組成物の合計重量に基づいて０.１〜２重量パーセントの量で使用される。
【００７９】
慣性モーメントひいてはボールの初期スピン速度及びスピン減衰を制御するために密度調整用充填剤が使用される。１以上の層内、特に外部カバー層内への樹脂組成物より低い比重をもつ充填剤の添加の結果、慣性モーメントが減少し、いかなる充填剤も使用されなかった場合よりも高い初期スピン速度がもたらされる。１以上のカバー層の中、特に外部カバー層内への樹脂組成物より高い比重をもつ充填剤の添加は、慣性モーメントの増大及びより低い初期スピン速度を結果としてもたらす。望ましい内部カバー合計重量を達成するためにより少ない体積しか使用されないことから、高比重充填剤が好ましい。ＣＯＲに対する影響が最小限であることから、非補強用充填剤も好ましい。好ましくは、充填剤は樹脂組成物と実質的な程度までレベルでは化学的に反応しないが、例えば幾分かのイオノマーを含有するシェル層内に酸化亜鉛が使用されるとき、幾分かの反応が発生する可能性がある。
【００８０】
本発明の中で使用するための密度増加用充填剤は、好ましくは１.０〜２０の範囲内の比重を有する。本発明において使用するための密度減少用充填剤は好ましくは、０.０６〜１.４、より好ましくは０.０６〜０.９０の比重を有する。曲げ弾性率増加用充填剤は、その形態、その樹脂との相互作用又はその固有の物理的特性に起因して補強又は剛化効果をもつ。曲げ弾性率減少用充填剤は、母材樹脂に比べ比較的柔軟な特性をもつことから、反対の効果をもつ。メルトフローインデックス増大用充填剤は、母材に比べ比較的高いメルトフローのため、フロー増強効果をもつ。メルトフローインデックス減少用充填剤は、母材に比して比較的低いメルトフローをもつために反対の効果をもつ。
【００８１】
外部カバー層以外の層で利用できる充填剤は、一般に伸長されている繊維及びフロックを除き、一般に約２０メッシュ未満のサイズ、好ましくは約１００メッシュ米国標準サイズの細分された形をしていてよく、又は標準的にそのようになっている。フロック及び繊維のサイズは、処理を容易にするのに充分小さいものであるべきである。充填剤の粒度は、所望の効果、コスト、添加の容易さそしてダスティング上の問題によって左右される。充填剤は好ましくは、沈降水和シリカ、粘土、タルク、石綿、ガラス繊維、アラミド繊維、雲母、メタケイ酸カルシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、リトポン、シリケート、炭化ケイ素、けいそう土、ポリ塩化ビニル、カーボネート、金属、金属合金、炭化タングステン、金属酸化物、金属ステアリン酸塩、粒状炭質材料、マイクロバルーン、及びそれらの組合せから成る群から選択される。適切な充填剤、その密度及びその好ましい用途は、以下の表４に示されている。
【００８２】
【表４】

注釈：
１．カバー層の密度を調整するために特に有用である。
２．カバー層の曲げ弾性率を調整するために特に有用である。
３．カバー層の離型を調整するために特に有用である。
４．カバー層のメルトフローインデックスを増大させるために特に有用である。
金属ステアリン酸塩以外の全ての充填剤は、射出成形されたカバー層のメルトフローインデックスを低減させるものと予想される。
利用される充填剤の量はまず第１に、重量必要条件及び分布の一関数である。
【００８３】
耐擦りきず性
耐擦りきず性試験は、以下のようにして行なわれた。箱形溝をもつTop Flite ツアーピッチングウェッジ（１９９４）を入手し、これをMiyamaeドライビングマシンに取付けた。スクエアに打つためクラブフェースを方向づけした。クラブが垂直となるダウンスイング内の点から４インチのところにティーがあるように、前／後のティー位置を調整した。ティーとの関係におけるクラブのトウ・ヒール位置及びティーの高さは、インパクトマークの中心がソールより約３/４インチ上にありフェースを横断してヒールにセンタリングされるような形で調整した。マシンを、秒速１２５フィートのクラブヘッド速度で作動させた。各ボールにつき最低３つの標本をテストした。各ボールを３回ずつ打った。試験の後、ボールを以下の尺度に従って等級付けした。
等級 損傷の種類
１ 損傷はほとんど又は全くない（溝のマーキング又はくぼみきず）
２ カバー内の小さな切断及び／又は波しわ
３ ボール表面から隆起しているがなおボールに付着しているわずかな量の材料
４ 材料は除去されたか又はほとんど付着していない。
テスト対象のボールは、下塗り及び上塗りされたものであった。
【００８４】
切断耐性
切断耐性は、以下の手順に従って測定された。
１９９４年型Top-Fliteツアーピッチングウェッジの前縁に対し秒速１３５フィートでゴルフボールを発射した。ここで前縁半径は１/３２インチ、ロフト角は５１度、ソール半径は２.５インチであり、バウンス角度は７度である。
【００８５】
本明細書でテストされたボールの切断耐性は、１〜５の尺度で評価した。５は、カバーからコアまで完全に延びている切断を表わす。４はカバーを完全に貫通して延びてはいないが表面を破っている切断を表わす。３はカバー表面を破らないが、永久的くぼみきずを残す。２は、永久的ではあるが、３ほど重大ではないわずかなしわのみを残す。１は、可視的ないかなる損傷もくぼみも事実上ないことを表わす。
【００８６】
耐久性
耐久性は、鋼板で作られた壁をもつ５面鋼製５角形コンテナの中に１３５フィート／秒（７２°Ｆ）でゴルフボールを発射することによって決定される。図６に概略的に示されているコンテナ２１０は、中に長さ１９ １/２インチのインサートプレート２１２が取付けられており、その中央部分２１４は、ゴルフクラブの方形溝の入った面をシミュレートするよう意図された水平に延びる方形溝を上に有している。図７に誇張した形で示されている溝は、０.０３３インチの幅２３０、０.１００インチの深さ２３２をもち、０.１３０インチの幅をもつランドエリア２３４によって互いから離隔されている。５角形コンテナの５つの壁２１６は各々１４ １/２インチの長さをもつ。入口壁は垂直であり、インサートプレートは、コンテナ２１０内の開口部２２０から離れて水平面に対し上方へ３０°傾斜するような形で取付けられている。ボールは、その進入点からコンテナ２１０内にそれがインサートプレート２１２の方形溝付き中央部分２１４を打つまで、水平方向に１５ １/２インチから１５ ３/４インチ走行する。ボールの軌道ラインとインサートプレート２１２の間の角度は３０度である。ボールは７０回以上のブロー（発射）を受け、破断（すなわちカバーの亀裂又は離層のあらゆる兆候）について規則的間隔で検査される。ボール内に微小亀裂が形成した場合、その速度は変化することになり、オペレータには警告が発せられる。このとき、オペレータは、ボールを目視にて検査する。微小亀裂がまだ観察できない場合、ボールは、亀裂が目で検出できるまでテストに戻される。
【００８７】
ボールには、以下の尺度に従って耐久性等級が割当てられる。同じタイプの１２個のボールの標本を入手し、前述の耐久性試験装置を用いてテストする。標本中のすべてのボールより少ないボールが、各々亀裂無く７０回のブローに耐えた場合、そのボールには１という耐久性等級が割当てられる。全ボールが７０回のブローに耐え、１２個のうちの１つ又は２つのボールが１００回のブローより前に亀裂を生じた場合、そのボールには２という耐久性等級が割当てられる。標本中の１２のボール全てが各々１００回のブローに耐えたものの、７個以上のボールが各々２００回未満のブローで亀裂を生じた場合、そのボールには３という耐久性等級が割当てられる。標本中の１２のボール全てが１００回のブローに耐え、１２個のうち少なくとも６個のボールが２００回のブローをも耐え抜いた場合、そのボールには、４という耐久性等級が割当てられる。
【００８８】
ショアＤ硬度
本明細書で使用されるように、カバーの「ショアＤ硬度」は、測定がプラック上ではなくむしろ成形されたカバーの湾曲した表面上で行なわれるという点を除いて、一般にＡＳＴＭ Ｄ−２２４０に従って測定される。さらに、カバーのショアＤ硬度は、カバーがコア上に残っている間に測定される。硬度測定がディンプル付きカバーについて行なわれる場合、ショアＤ硬度は、ディンプル付きカバーのランドエリアで測定される。
【００８９】
反発係数
ゴルフボールのレジリエンス又は反発係数（ＣＯＲ）は、直接的衝撃の後の弾性球の相対速度と衝撃前の相対速度の比率である定数「ｅ」である。その結果、ＣＯＲ（「ｅ」）は１を完璧又は完全に弾性の衝突と等価であるとし、０を完璧又は完全に非弾性の衝突と等価であるものとして、０〜１まで変動する可能性がある。
【００９０】
ＣＯＲは、クラブヘッド速度、クラブヘッド質量、ボール重量、ボールのサイズ及び密度、スピン速度、軌道角度及び表面形態（すなわち、ディンプルパターン及びディンプル網羅面積）ならびに環境条件（例えば温度、湿気、大気圧、風など）といったようなその他の要因と共に、一般にボールを打ったときにボールが飛行することになる距離を決定する。この事実に沿って、制御された環境条件下でのゴルフボールの飛行距離は、クラブの速度と質量及びボールのサイズ、密度及びレジリアンス（ＣＯＲ）及びその他の要因の関数となる。クラブの初速、クラブの質量及びボールの出発角度は、基本的に打球時にゴルファーによって与えられる。クラブヘッド、クラブヘッド質量、軌道角度、及び環境条件は、ゴルフボール製造業者が制御できる決定因子ではなく、ボールサイズ及び重量はＵ.Ｓ.Ｇ.Ａによって設定されており、これらは、ゴルフボールメーカーの間で関心が関与する要因ではない。改善された距離に関して問題となる要因つまり決定因子は、一般にボールの反発係数（ＣＯＲ）及び表面形態（ディンプルパターン、ランドエリア対ディンプルエリアの比率など）である。
【００９１】
前記コアボール内のＣＯＲは、成形されたコア及びカバーの組成の関数である。成形されたコア及び／又はカバーは、多層ボールの場合と同様に１以上の層で構成されていてよい。巻付けコアを含むボール（すなわち、液体又は固体の中心部、弾性巻線及びカバーを含むボール）においては、はね返り係数は、中心部及びカバーの組成物のみならずエラストマー巻線の組成及び張力の関数でもある。中実コアボールの場合と同様に、巻付けコアボールの中心及びカバーも、１以上の層で構成されていてよい。
【００９２】
はね返り係数は、出射速度対入射速度の比である。本出願の例においては、ゴルフボールのはね返り係数は１２５±５フィート／秒（fps）のそして１２５fpsに補正された速度で水平にボールを一般に垂直な硬質平鋼板に対し推進しボールの入射及び出射速度を電子的に測定することによって測定された。速度は、物体が中を通過するときにタイミングパルスを提供するOehler Research, Inc., P.O.Box ９１３５、Austin, Texas ７８７６６から入手可能な一対のOehler Mark５５弾道スクリーンを用いて測定された。これらのスクリーンは、３６インチ離隔され、はね返り壁から２５.２５インチ及び６１.２５インチのところに位置設定される。ボール速度を、（３６インチにわたるボールの平均速度として）はね返り壁への途中でスクリーン１からスクリーン２までパルスをタイミングすることによって測定し、次に同じ距離にわたりスクリーン２からスクリーン１まで出口速度をタイミングさせた。ボールを発射した砲の縁部を避けるべくわずかに下向きにボールがはね返ることができるように、はね返り壁を、垂直平面に対して２度傾斜させた。はね返り壁は、厚さ２.０インチの中実鋼である。
【００９３】
以上で示したように、入射速度は１２５±５fps であるが１２５fps に補正されているべきである。ＣＯＲと前方又は入射速度の間の相関関係はこれまでに研究されてきており、あたかもボールが正確に１２５.０fps の入速度を有しているかのようにＣＯＲが報告されるような形で±５fps の範囲にわたり補正が行なわれてきた。
【００９４】
反発係数は、ボールが米国ゴルフ協会（Ｕ.Ｓ.Ｇ.Ａ）により規定された仕様内にある場合、全ての市販ボールにおいて充分制御されなくてはならない。以上である程度言及したように、Ｕ.Ｓ.Ｇ.Ａ.規格は、「適合」ボールが、Ｕ.Ｓ.Ｇ.Ａ.マシン上でテストしたとき７５°Ｆの大気内で秒速２５５フィートを超える初期速度をもち得ないということを示している。ボールの反発係数は、ボールの初期速度に関係づけられることから、競技好適性（すなわちスピンなど）を高めるべく充分な柔軟度（つまりは硬度）を有する一方で、初期速度についてＵ.Ｓ.Ｇ.Ａ限度に密に接近するように充分高い反発係数をもつボールを製造することが極めて望ましい。
【００９５】
圧縮力
ＰＧＡ圧縮力は、ゴルフボールの性能に関与するもう１つの重要な特性である。ボールの圧縮力は、打撃時のボールの競技好適性及び生み出される音又は「コツンという音」に影響を及ぼし得る。同様にして、圧縮力は、特にチッピング及びパッティングにおけるボールの「感触」（すなわち硬い又は軟かい応答感触）をもたらすことができる。
【００９６】
その上、圧縮力自体は、ボールの距離性能に対してわずかな関係しかもたないものの、打撃時のボールの競技好適性には影響を及ぼすことができる。クラブフェースに対するボールの圧縮度及びカバーの柔軟性は、結果としてもたらされるスピン速度に大きく影響する。標準的には、カバーが柔軟になればなるほど、より硬いカバーに比べてスピン速度は高くなる。さらに、コアが硬ければ硬いほど、より柔かいコアに比べ速いスピン速度が生み出される。これは、インパクト時に硬質コアは、軟質コアに比べはるかに大きい度合でクラブフェースに対しボールのカバーを圧縮するのに役立ち、このようにして、クラブフェース上へのボールのより大きな「食い付き」とその結果としてのより高いスピン速度が生み出される。実際に、カバーは、比較的圧縮不可能なコアとクラブヘッドの間で圧搾される。より軟質のコアが使用される場合、カバーは、より硬質のコアが使用される場合に比べてはるかに小さい圧縮応力下にあり、従ってクラブフェースとさほど密に接触しない。この結果、スピン速度は低くなる。
【００９７】
ゴルフボール業界で用いられている「圧縮力」という語は一般に、ゴルフボールが圧縮荷重を受けたときにこうむる全体的なたわみを定義づけている。例えば、ＰＧＡ圧縮力は打撃時のゴルフボールの形状変化の量を表わす。ツーピースボールにおける中実コア技術の開発により、糸巻きスリーピースボールに比べはるかに精確な圧縮力制御が可能となった。これは、中実コアボールの製造においては、たわみ又は変形の量がコア製造に使用される化学的処方により精確に制御されるからである。これは、圧縮力が部分的に弾性糸の巻付けプロセスによって制御される糸巻きスリーピースボールと異なる点である。このようにして、ツーピース及び多層中実コアボールは、糸巻きスリーピースボールといったような巻付けコアをもつボールに比べてはるかに一貫性ある圧縮力読取り値を示す。
【００９８】
過去において、ＰＧＡ圧縮力は、ゴルフボールに与えられる０から２００までの尺度に関係していた。ＰＧＡ圧縮力値が低くなればなるほど、打撃時のボールの感触は軟かくなる。実際には、トーナメント品質のボールは、７０〜１１０前後、好ましくは８０〜１００前後の等級をもつ。
【００９９】
０〜２００の尺度を用いてＰＧＡ圧縮力を決定するにあたっては、ボールの外部表面に対して、標準力が適用される。全くたわみを示さない（０.０インチのたわみ）を示すボールが２００と等級付けされ、２/１０インチ（０.２インチ）たわんだボールが０と等級づけされる。０.００１インチのたわみ変化毎に、圧縮力が１点ずつ降下する。従って、０.１インチ（１００×０.００１インチ）たわむボールが１００というＰＧＡ圧縮力（すなわち２００対１００）をもち、０.１１０インチたわむボール（１１０×０.００１インチ）が９０というＰＧＡ圧縮力（すなわち２００対１１０）を有する。
【０１００】
圧縮力の決定の一助となるために、業界ではいくつかの装置が利用されてきた。例えば、ＰＧＡ圧縮力は、上部及び下部アンビルをもつ小型プレスの形で作られた装置により決定される。上部アンビルは、２００ポンドのダイスプリングに接して休止状態にあり、下部アンビルは、クランク機構を用いて０.３００インチにわたり移動可能である。その開放位置において、アンビル間の空隙は１.７８０インチであり、ボールの挿入のために０.１００インチのクリアランスを残している。下部アンビルがクランクによってもち上げられるにつれ、それはボールを上部アンビルに対し圧縮し、このような圧縮は下部アンビルの行程の最後の０.２００インチの間に起こり、このときボールは上部アンビルに荷重を加え、今度はこれがスプリングに荷重を加える。上部アンビルの平衡点は、ボールによりアンビルが０.１００インチを超えてたわめられた場合（これにより小さなたわみは単にゼロ圧縮力とみなされる）、ダイヤルマイクロメータによって測定され、マイクロメータのダイヤル上の読取り値は、ボールの圧縮力と呼ばれる。実際には、トーナメント品質のボールは、８０〜１００前後の圧縮力等級をもち、これはすなわち、上部アンビルが合計０.１２０〜０.１００インチたわんだことを意味している。
【０１０１】
ＰＧＡ圧縮力を決定する例は、Atti Engineering Corporation of Newark, New Jerseyによって製造されたゴルフボールの圧縮力テスターを使用することによって示すことができる。このテスターにより得られる値は、０〜１００の範囲内にありうる１つの数字によって表現される任意値に関するものであるが、装置上のダイヤルゲージの２回転によって表わされるように２００という値を測定することも可能である。得られた値は、ゴルフボールが圧縮荷重を受けたときにこうむるたわみを定義づけている。Attiテスト装置は、下部可動プラットフォームと上部可動バネ式アンビルで構成されている。ダイヤルゲージは、バネ式アンビルの上向きの動きを測定するような形で取りつけられている。テストすべきゴルフボールは、下部プラットフォーム内に設置され、このプラットフォームは次に定距離だけもち上げられる。ゴルフボールの上部部分は、バネ式アンビルと接触してこれに圧力を加える。圧縮すべきゴルフボールの距離に応じて、上部アンビルはバネに対抗して上向きに強制的に移動させられる。
【０１０２】
圧縮力を決定するために代替的装置も利用されてきた。例えば、出願人は、ゴルフボールのさまざまな成分（すなわちコア、マントルカバーボール、仕上りボールなど）の圧縮力を評価するためにRiehle Bros. Testing Machine Company, Philadelphia, Pennsylvaniaにより最初製造された改良型Riehle Compression Machineも利用する。Riehle 圧縮装置は、２００ポンドという固定された初期化荷重の下で１０００分の１インチ単位の変形を決定する。このような装置を用いると、６１というRiehle 圧縮力は、０.０６１インチの荷重下でのたわみに対応する。
【０１０３】
さらに、Riehle 圧縮力 とＰＧＡ圧縮力の間には同じサイズのボールについて近似の関係が存在する。出願人は、Riehle 圧縮力 が、ＰＧＡ圧縮力＝１６０−Riehle 圧縮力 という一般式によってＰＧＡ圧縮力に対応するということを見極めてきた。その結果、８０Riehle圧縮は９０ＰＧＡ圧縮力に対応し、７０Riehle 圧縮力は９０ＰＧＡ圧縮力に対応し、６０Riehle 圧縮力は１００ＰＧＡ圧縮力に対応する。報告を目的として、出願人の圧縮力値は通常Riehle 圧縮力として測定されＰＧＡ圧縮力に変換される。
【０１０４】
さらに、ＰＧＡ圧縮力に対する相関関係が知られているかぎり、付加的な圧縮装置をゴルフボール圧縮力の監視のために利用することも可能である。これらの装置は、Whitney Testerといったように、設定された関係又は公式を通してＰＧＡ圧縮と相関する又は対応させるように設計されてきた。
【０１０５】
本明細書に開示されている多層ゴルフボールの成分を形成する上で用いられるＲＩＭプロセスは、実質的に従来の射出及び圧縮成形技術とは異なり、これらよりも有利なものである。
【０１０６】
まず第１に、本出願のＲＩＭプロセス中、化学反応すなわち、イソシアネートタンクからのイソシアネートとポリオールタンクからのポリオールの混合は、成形プロセスの途中で行なわれる。具体的には、反応物の混合は、共に射出金型に直接連結されている再循環ミキシングヘッド及びアフターミキサー内で起こる。反応物は同時に混合され、金型内に射出されて望ましい成分を形成する。
【０１０７】
標準的には、先行技術は、成形プロセスの前に起こるような反応物の混合を利用する。圧縮又は射出成形のいずれかの下での混合は、成形装置に連結されていないミキサー内で発生する。従って、反応物はまず最初に、成形装置とは分離したミキサー内で混合され、次にこの装置内に添加されなくてはならない。このようなプロセスは、混合された反応物をまず凝固させ、その後適切に成形するよう溶融させる。
【０１０８】
第２に、ＲＩＭプロセスは、射出又は圧縮成形に比べて、成形中に低い温度及び圧力しか必要としない。ＲＩＭプロセスの下では、成形温度は、適切な射出粘度を確実にするため約１００〜１２０°Ｆに維持される。圧縮成形は、標準的に、約３２０°Ｆ（１６０℃）というより高い成形温度で達成される。射出成形は、３９２〜４８２°Ｆ（２００〜２５０℃）というさらに一層高い温度で達成される。より低い温度での成形は、例えば、非常に軟質のコアが成形プロセス中に溶融又は分解しないように、非常に軟質のコア上にカバーが成形される場合には有益である。
【０１０９】
第３に、ＲＩＭプロセスは、従来の射出又は圧縮成形に比べてゴルフボール内により有利な耐久性を作り出す。本発明の好ましいプロセスは、分割線に沿った領域内のカバー材料の物性が、極点を含めたカバーのその他の場所におけるカバー材料の物性と一般に同じであるような均等な又は「シームレスの」カバーを提供することによって、ゴルフボールカバーの耐久性を改善した。耐久性の改善は、反応混合物が閉じた金型内に均等に分配させられるという事実に起因している。射出された材料のこの均等な分配は、射出材料内の反応差及び／又は温度差によってひき起こされ得る網目すじ及びその他の成形上の欠陥をなくする。本発明のＲＩＭプロセスは、界面領域がカバー層の残りの部分と本来異なっており、従ってより弱いか又はより大きい応力を受け得るために金形の分割線又はシームに沿って欠点が発生しうる従来の射出成形プロセスに比べて、一般に均等な分子構造、密度及び応力分布を結果としてもたらす。
【０１１０】
４番目に、ＲＩＭプロセスは、従来の射出及び圧縮成形技術に比べて比較的高速である。ＲＩＭプロセスでは、化学反応は、５分以内で、標準的には２分未満で、好ましくは１分以内でそして数多くのケースにおいて約３０秒以下で起こる。当該出願の成形品取出し時間は、１０分以下である。従来の方法の場合、成形プロセスだけで標準的に約１５分かかる。従って、ＲＩＭプロセスはその全体的速度のため、射出及び圧縮成形方法よりも有利となっている。
【０１１１】
以上の記述は、現在のところ、本発明の好ましい実施態様であるとみなされている。しかしながら、本発明から逸脱することなく、当業者にとって明らかであるさまざまな変更及び修正を加えることができると考えられている。従って、以上の記述は、全ての等価の態様を含め、本発明の精神及び範囲内に包含されるこのような変更及び修正の全てを網羅することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
以下に記すのは、本発明を制限する目的をもたず本発明を例示するために提供される図面の簡単な説明である。
【図１】 本発明による反応射出成形（ＲＩＭ）プロセスに従って形成されたゴルフボールの第１の実施態様である。
【図２】 本発明による反応射出成形（ＲＩＭ）プロセスに従って形成されたゴルフボールの第２の実施態様である。
【図３】 本発明による反応射出成形（ＲＩＭ）プロセスに従って形成されたゴルフボールの第３の実施態様である。
【図４】 本発明による反応射出成形を概略的に描いたプロセス流れ図である。
【図５】 本発明によるゴルフボールカバーを反応射出成形するための金型を概略的に示す。
【図６】 耐久性試験を行なうのに使用される打球チャンバの概略的例示である。
【図７】 ゴルフボールと接触する一連の溝を含む、図６に示された打球チャンバ内で使用される、インサートプレートの一部分の詳細図である。

Claims (1)

1. アイオノマーを含むマントル層を有するポリブタジエンを含むコアを成形型のキャビティ内に置く段階と；
   イソシアネート成分を混合ヘッド内に供給する段階と；
   ポリオール成分を混合ヘッド内に供給する段階と；
   前記イソシアネート成分と前記ポリオール成分を前記混合ヘッド内で混合し、前記イソシアネート成分と前記ポリオール成分を前記キャビティ内に注入する段階と；
   ９０°Ｆ（３２℃）〜１８０°Ｆ（８２℃）の温度及び５０〜２００psi圧力の条件下において、前記イソシアネート成分と前記ポリオール成分の混合により(i)曲げ弾性が５〜１００kpsiでショアD硬度が３０〜７５であり、(ii)反応時間が２分未満であるポリウレタンの反応生成物を、前記キャビティ内で反応射出成形により生成してゴルフボールのカバーを形成する段階を有し、形成されるカバー層の厚さが少なくとも０．０１インチ（０．２５ｍｍ）である、
   ゴルフボールの製造方法。

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