JP5912965B2 - 選択的重量分布を伴うゴルフボール用の多層コア - Google Patents
選択的重量分布を伴うゴルフボール用の多層コア Download PDFInfo
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Description
種々の構造を具備するゴルフボールがこの発明に従って製造されて良い。例えば、スリーピース、フォーピース、ファイブピース構造で単一またはマルチ層カバーを伴うゴルフボールが製造されて良い。用語「層」は、ここで使用されるように、一般的には、ゴルフボールの任意の球状部分を意味する。より具体的には、1つのバーションにおいて、デュアルコアおよび1つのカバーを具備するスリーピースゴルフボールが製造される。デュアルコアは、内側コア(センタ)と包囲外側コア層とを含む。他のバージョンにおいて、デュアルコアと、内側カバーおよび外側カバーを有するデュアルカバーを有するフォーピースゴルフボールが製造される。さらに他の構造においては、内側コア(センタ)、中間コア層、および外側コア層を有するマルチ層コアを具備するフォーピースまたはファイブピースのゴルフボールが製造されて良い。この発明のゴルフボールは中間層をさらに含んで良い。ここで使用されるように、用語「中間層」はコアおよびカバーの間に配されるゴルフボールの層を意味する。中間層は、ケーシングまたはマントル層と呼ばれても良い。種々の層の直径および厚さは、その特性、例えば硬度および圧縮と同様に、構造、およびゴルフボールの所望の競技性能特性に応じて変化して良い。
先に検討したように、コアは好ましくはマルチ層またはデュアル層構造を具備する。好ましくは、内側コアの中央硬度(CH)は下限が約38、または45、または52で、上限が約55、または60、または62ショアDの範囲である。他方、中間コア層の表面硬度(ICLSH)は好ましくは下限が約46、または50、または54ショアDで、上限が約60、または64、または68ショアDの範囲である。外側コア層の表面硬度(OCLSH)は好ましくは下限が約40、または44、または48、または52ショアDで、上限が約56、または60、または64ショアDの範囲である。1実施例において、中間コア層の表面硬度は内側コアの中央硬度および外側コア層の表面硬度より大きい。代替的な実施例において、中間コア層の表面硬度は内側コアの中央硬度および外側コア層の表面硬度より小さい。
好ましくはコア層の少なくとも1つはゴム組成物から形成され、天然および合成ゴムのグループから選択され、これは、非限定的には、ポリブタジエン、ポリイソプレン、エチレンプロピレンゴム(「EPR」)、エチレン−プロピレン−ジエン(「EPDM」)ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレンブロックコポリマーゴム(例えば、SI、SIS、SB、SBS、SIBS、その他、ただし「S」はスチレン、「I」はイソブチレン、「B」はブタジエンである)、ポリアルケナマ、例えば、ポリオクテナマー、ブチルゴム、ハロブチルゴム、ポリスチレンエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリ尿素エラストマー、メタローセン触媒エラストマー、およびプラストマー、イソブチレンおよびp−アルキルスチレンのコポリマー、イソブチレンおよびp−アルキルスチレンのハロゲン化コポリマー、ブタジエンのアクリロニトリルとのコポリマー、ポリクロロプレン、アルキルアクリレートゴム、塩化イソプレンゴム、アクリロニトリル塩化イソプレンゴム、およびこれらの2以上の組み合わせを含む。
好ましくは、複数のコア層の少なくとも1つは、少なくとも部分的に中和された酸基を含むエチレン酸コポリマーを有するアイオノマー組成物から製造される。以下にさらに検討するように、好ましくは、中和レベルは、70%より大きく、より好ましくは少なくとも90%であり、さらに好ましくは少なくとも100%である。この発明の組成物を形成するために使用して良い適切なエチレン酸コポリマーは、エチレン;C3からC8のα,β−エチレン系不飽和モノ−またはジ−カルボン酸;およびオプションの柔軟化モノマーのコポリマーと一般的には呼ばれる。コポリマーは、非制約的には、エチレン酸コポリマー、例えば、エチレン/(メタ)アクリル酸、エチレン/(メタ)アクリル酸/マレイン酸無水物、エチレン/(メタ)アクリル酸/マレイン酸モノ−エステル、エチレン/マレイン酸、エチレン/マレイン酸モノ−エステル、エチレン/(メタ)アクリル酸/n−ブチル(メタ)アクリレート、エチレン/(メタ)アクリル酸/イソ−ブチル(メタ)アクリレート、エチレン/(メタ)アクリル酸/メチル(メタ)アクリレート、エチレン/(メタ)アクリル酸/エチル(メタ)アクリレートターポリマー、その他を含む。用語「コポリマー」はここで用いられるように二種類のモノマーを伴うポリマー、三種類のモノマーを伴うポリマー、4以上の種類のモノマーを伴うポリマーを含む。好ましい、α,β−エチレン系不飽和モノ−またはジ−カルボン酸は、(メタ)アクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、イタコン酸、である。(メタ)アクリル酸が最も好ましい。ここで用いられるように「(メタ)アクリル酸」はメタクリル酸および/またはアクリル酸を意味し、同様に、「(メタ)アクリレート」はメタクリレートおよび/またはアクリレートを意味する。
(a) ポリエステル、具体的には相溶化基、例えば、スルホン酸塩で改質したポリエステル。これは、改質ポリ(エチレンテレフタレート)、改質ポリ(ブチレンテレフタレート)、改質ポリ(プロピレンレフタレート)、改質ポリ(トリメチレンテレフタレート)、改質ポリ(エチレンナフテネート)、および、米国特許第6,353,050号および同第6,001,930号に開示されたもの、それらの2つ以上のブレンド。当該特許の内容は参照してここに組み入れる。
(b) ポリアミド、ポリアミド−エーテル、およびポリアミド−エステル、および、米国特許第6,187,864号、同第6,001,930号、および同第5,981,654号に開示されたもの、それらの2つ以上のブレンド。当該特許の内容は参照してここに組み入れる。
(c) ポリウレタン、ポリ尿素、ポリウレタン−ポリ尿素ハイブリッド、およびそれらの2以上のブレンド。
(d) フルオロポリマー例えば米国特許第5,691,066号、同第6,747,110号、および、同第7,009,002号に開示されたもの。当該特許の内容は参照してここに組み入れる。
(e) ポリスチレン、例えば、ポリ(スチレン−コ−無水マレイン酸)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリ(スチレンスルホネート)、ポリエチレンスチレン、およびこれらの2以上のブレンド。
(f) ポリビニルクロライド、およびグラフト化ポリビニルクロライドおよびそれらの2以上のブレンド。
(g) ポリカーボネート、ポリカーボネート/アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンのブレンド、ポリカーボネート/ポリウレタンのブレンド、ポリカーボネート/ポリエステルのブレンド、およびこれらの2以上のブレンド。
(h) ポリエーテル、例えば、ポリアリーレンエーテル、ポリフェニレンオキシド、ビニル芳香族化合物およびポリアミセスターを伴うアルケニル芳香化合物、およびこれらの2以上のブレンド。
(i) ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、およびこれらの2以上のブレンド。
(j) ポリカーボネート/ポリエステルコポリマーおよびブレンド。
この発明のゴルフボールコアは1または複数のカバー層で包まれて良い。広範囲の種類の材料を用いて外側カバーを形成して良く、これは、例えば、ポリウレタン;ポリ尿素;ポリウレタンおよびポリ尿素のコポリマー、ブレンドおよびハイブリッド;エチレン酸コポリマーアイオノマー樹脂(例えば、DuPont社から商業的に入手可能なSurlyn(商標)アイオノマー樹脂、およびHPF(商標)1000およびHPF(商標)2000、ExxonMobil Chemical社から商業的に入手可能なIotek(商標)アイオノマー;The Dow Chemical Company社から商業的に入手可能なAmplify(商標)IOエチレンアクリル酸コポリマーのアイオノマー;および、A. Schulman Incから商業的に入手可能なClarix(商標)アイオノマー樹脂);例えば低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、および高密度ポリエチレンを含むポリエチレン;ポリプロピレン;ゴム強化オレフィンポリマー;アイオノマー性コポリマーの部分を構成しない、酸コポリマー、例えばポリアクリル(メタクリル)酸;プラストマー;フレクソマー;スチレン/ブタジエン/スチレンブロックコポリマー;スチレン/エチレン−ブチレン/スチレンブロックコポリマー;動的に加硫したエラストマー;エチレンおよびビニルアセテートのコポリマー;エチレンおよびメチルアクリレートのコポリマー;ポリビニルクロライド樹脂;ポリアミド、ポリ(アミド−エステル)エラストマー、および、例えば、Arkema社から商業的に入手可能なPebax(商標)熱可塑性ポリエーテルブロックアミドを含むアイオノマーとポリアミドのグラフトコポリマー;架橋トランスポリイソプレンおよびそのブレンド;ポリエステルベースの熱可塑性エラストマー、例えば、DuPont社から商業的に入手可能なHytel(商標);ポリウレタンベースの熱可塑性エラストマー、例えば、BASF社から商業的に入手可能なElastollan(商標);合成または天然の加硫ゴム;およびこれらの組み合わせを含む。キャスタブルポリウレタン、ポリ尿素、およびポリウレタン−ポリ尿素のハイブリッドは、弾力性および柔らかなフィーリングを伴うゴルフボールを製造する上で役立つように使用できるので、とくに好ましい。用語「ポリウレタンおよびポリ尿素のハイブリッド」はそれらのコポリマーおよびブレンドを含むような意味を有する。
先に検討したように、この発明のゴムおよびアイオノマー組成物はモールドされて、種々のボール構造において使用できるマルチ層コアを形成し、この構造は、例えば、スリーピース、フォーピース、およびファイブピースのボールデザインを含む。例えば、フォーピースボールは図1に示され、ここでは、ボール(12)は、内側コア(センタ)(14a)、中間コア層(14b)、および外側コア層(14c)を具備するマルチ層コア(14)を含み、これは単一層カバー(16)により包囲される。図2において、ゴルフボール(18)は、内側コア(センタ)(20a)、および外側コア層(20b)を具備するデュアルコア(20)を含み、中間コア層は存在しない。デュアルコアは単一層カバー(22)により包囲される。先に検討したように、複数のコア層の少なくとも1つは、70%より多くの酸基が中和されるように酸基を含むエチレン酸コポリマーを有するHNP組成物から形成される。1つのとくに好ましいバージョンでは、内側コアがゴム組成物から形成され、中間コアがHNP組成物から形成され、外側コアがゴム組成物から形成される。他の代替的なバージョンでは、ゴム組成物が各コア層を形成するのに用いられる。
硬度
コアの中心硬度は以下の手順に従って得られる。コアは、コアの直径より近似的に若干小さな内部直径の半球ホルダーに静かに押し込まれる、この際、コアは半球ホルダー中に配置され、同時にコアの幾何中心面が露出されるようにする。コアは摩擦でホルダー内に固着され、切断および削り取りステップにおいて移動しないようにし、それでいて、摩擦は、コアの自然な形状が乱されないよう過剰なものでない。コアは、コアの分離線がホルダーの頂部とおおよそ平行になるように取り付けられる。コアの直径は、取り付けに先立って、この方位と80度の角度で測定される。さらに、ホルダーの底からコアの頂部までの測定もなされ、これは将来の計算の基準点を実現する。また、ホルダーの底からコアの頂部までの距離を測定して将来の較正のための基準点を得る。コアの露出された幾何中心の若干上で、コアがこのステップ中にホルダー内で動かないようにしながら、帯ノコまたは他の適切な切断ツールを用いて、大まかに切断する。ホルダー内に依然として保持されているコアの残りの部分が表面研磨機のベース板に固定される。露出されている「粗い」コア表面が平滑で平坦な表面に研磨され、コアの幾何中心が現れるようにし、この幾何中心はホルダーの底からコアの露出表面までの高さを測定して検証できる。これによりコアのオリジナルの高さのちょうど半分が、+−0.004インチの範囲内で除去されたことを確実にする。コアをホルダー内に保持して、コアの中心を芯出し定規で見いだし、注意して印付けし、この中心印で硬度をASTM−D2240に従って測定する。コアの中心から任意の距離での硬度測定を、中心マークから径方向外側に伸びる線を引き、中心から典型的には2mmの増分の距離位置で硬度を測定することにより行う。中心からの具体的な距離における硬度は、180°または90°それぞれ離れる、少なくとも2つ、好ましくは4つ半径の線分に知って測定すべきであり、その後平均がとられる。幾何中心を通る面の上ですべての硬度測定が実行されても、コアは依然としてホルダーの中にあり、その配位が乱されないようにし、測定面がホルダーの底に常に平行になるようにし、また、それゆえに、デュロメータの足に正確に整合するようにする。
Jeff Dalton's Compression by Any Other Name、Science and Golf IV、Proceeding of World Science Congress of Golf(Eric Thain ed.,Routledge、2002)(「J.Dalton」)に開示されるように、いくつかの異なる手法が圧縮を測定するのに用いられ、その中に、Atti圧縮、Riehle圧縮、種々の固定荷重およびオフセットでの荷重/偏向の測定、および実効弾性係数が含まれる。この発明の目的に関しては、「圧縮」はAtti圧縮を指し、Atti圧縮試験装置を用いて既知の手順で測定される。ピストンの移動を固定して、スプリングの偏位を測定する。スプリングの偏位の測定はボールと接触しても始まらない。そうでなくて、スプリングの偏居の最初のほぼ1.25mm(0.05インチ)がオフセットである。非常に剛性が小さなコアはスプリングを1.25mmより多く撓まさず、ゼロのAtti圧縮が測定される。Atti圧縮テスタは42.7mm(1.68インチ)の径の物体を測定するように設計されているので、コアの圧縮をこれらテスタで測定するためには、コアは隙間を埋めて42.7mm(1.68インチ)の高さとなるようにしなければならない。Atti圧縮を、Riehle(コア)、Riehle(ボール)、100kg偏向、130−10kg偏向または実効弾性係数に変換するには「J.Dalton」に示された式を用いて行うことができる。圧縮は米国特許第7,777,871号(McNamara、その他)に説明されるように測定して良く、その内容は参照してここに組み入れる。
CORは既知の手順で決定され、ここで、ゴルフボールまたはゴルフボールサブアッセンブリ(例えば、ゴルフボールコア)を空気砲から2つの所定の速度で打ち出し、125ft/sの速度でのCORを計算することにより決定される。複数の弾道光スクリーンがボール速度を測定するために固定距離で空気砲およびスチール板の間に配置される。ボールがスチール板へ移動するときに、各光スクリーンが活性化され、各光スクリーンにおける時間を測定する。これにより、ボールの入射速度に反比例した入射移行時間が得られる。ボールはスチール板と衝突して複数の光スクリーンを通り抜けてリバウンドし、これが光スクリーン間を移行するのに要する時間間隔を測定する。これにより、ボールの飛び出し速度に反比例した飛び出し移行時間が得られる。CORは飛び出し移行時間間隔の入射移行時間間隔に対する比、COR=Vout/Vin=Tin/Toutとして計算される。
14 マルチ層コア
14a 内側コア(センタ)
14b 中間コア層
14c 外側コア層
16 単一層カバー
Claims (3)
- (i)直径が0.381mm(0.015インチ)から22.7mm(0.900インチ)の範囲で、比重が1.18から5.00g/cc(SGinner)の範囲の内側コアと、
(ii)厚さが2.54mm(0.100インチ)から15.2mm(0.600インチ)の範囲で、比重が0.080から1.20g/cc(SGintermediate)の範囲の中間コア層と、
(iii)厚さが0.254mm(0.010インチ)から5.08mm(0.200インチ)の範囲で、比重が1.18から5.00g/cc(SGouter)の範囲の外側コア層とを具備し、
SGinnerがSGintermediateより大きく、かつ、SGintermediateがSGouterより小さい、マルチ層コアと、
少なくとも1つの層を具備するカバーとを有し、
上記ゴルフボールの慣性モーメントは54.87g・cm 2 (0.3000オンス・インチ 2 )から109.7g・cm 2 (0.6000オンス・インチ 2 )の範囲であることを特徴とするゴルフボール。 - 上記カバーは2以上の層を有する請求項1記載のゴルフボール。
- 上記中間コア層は実質的にフィラーを含まない請求項1または2記載のゴルフボール。
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