JPH07503274A - ゴルフボールの表皮用の高弾性イオノマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゴルフボールの表皮用の高弾性イオノマー組成物発明の背景 発明の分野 本発明は、高弾性イオノマー組成物に関するものであり、さらに詳しくは、エチ レン／メタクリル酸またはエチレン／アクリル酸を主成分とし、高レベルの酸を 有し、リチウム、亜鉛および場合によりナトリウムイオンによって中和された共 重合体から、構成された高弾性イオノマー組成物に関するものである。この組成 物は、特にゴルフボールの表皮として有用である。

関連技術の説明 エチレン／メタクリル酸またはエチレン／アクリル酸を主成分としたイオノマー から製造されたゴルフボールの表皮は、その従来技術において知られており、長 きに互って商品化されている。

表皮材料には、多くの特性が必要である。表皮は、様々な温度に互って十分に丈 夫で、耐久性がなければならない。しかしながら、これらの必須特性以外にも、 表皮材料としての他の所要の特性が必要である。

３分割ボールの中心と巻き方および２分割ボールの芯は、ゴルフボールの動体特 性の最大の決定因子であるのに対し、ゴルフボールの表皮もまた、重要な役割を 果たしている。より良い表皮材料を得る指針として長く認められている重要な特 性は、その材料の弾性である。この弾性は、しばしば復元係数（ＣＵＲ；ｃｏｅ ｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｒｅｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）の測定値によって評価され ている。　従来より、可能な最も高いＣＯＲを持ち、十分な丈夫さと耐久性を合 わせ持った材料が、ゴルフボールの表皮として用いるために、探求され続けてい る。しかし、この探求により、基準から外れた、矛盾さえしている傾向が明らか にされ、または、どの酸を、どのレベルに、単一の金属イオノマーあるいは２． ３の、あるいはそれ以上のイオノマーのいずれかを、配合すべきであるのか、そ して、どれが一番廉価なのかに関して単に広い通則が明らかにされただけであり 、これは以下の文献に明らかである。

米国特許第３，８１９，７６８号（Ｍｏｌｉｔｏｒ　）には、同一の芯を持つ複 数のゴルフボールを、ナトリウムイオノマーと亜鉛イオノマーの混合物、ナトリ ウムイオノマー単体または亜鉛イオノマー単体によって被覆すると、混合物によ り被覆したボールが、単体により被覆した他のボールより高いＣＯＲが得られる ことが、開示されている。換言すれば、亜鉛とナトリウムとを同時に用いれば、 相乗効果が得られることが、教示されている。

ケネス・メーソン出版社（Ｋｅｎｎｅｔｈ　Ｍａｓｏｎ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏ ｎｓ　Ｌｔｄ、ｌから１９８６年１１月に出版され、イー・アイ・デュポン・ド ウ・ヌムール・アンド・カンパニーにより開示されたリサーチ・ディスクロージ ャー・ジャーナル・アーティクル　２７１０３番（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃ ｌｏｓｕｒｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ａｒｔｉｃｌｅ　＃２７１０３）には、ナトリ ウムイオノマーまたは亜鉛イオノマーからつくられたゴルフボールのシェル（５ １１ｅｌｌ　％表皮）に比べ、より高い特性（この特性には復元係数も含まれる ）を有するゴルフボールを製造するのに使用することができるシェルを製造する のに用いることができるリチウムイオノマーが開示されている。また、リチウム イオノマーを他のイオノマーと混合して用いることができ、その場合、これら他 の材料に比べてより良い切断耐性が与えられることも、開示されている。

米国特許第５，０００，４５９号（Ｉｓｓａｃ　）は、その開示において、前述 のデュポンの開示内容は、リチウムイオノマーは他のイオノマー樹脂の特性を向 上するために用いることができるが、該リチウムイオノマー樹脂は単独で用いた 場合に最高の特性を示すことを意味していると、解釈している。この特許は、続 いて、リチウムイオノマーとナトリウムイオノマーの混合物は、ゴルフボール用 の表皮として用いた場合には、リチウムイオノマーを単独で用いたゴルフボール と比べて、はぼ同じ特性のボールを製造するということを、開示している。した がって、混合における相乗作用は、全く開示されていないが、（前述のナトリウ ム／亜鉛イオノマー混合の場合であるが）、該リチウムイオノマーは消失作用を 受けることなしにナトリウムイオノマーにより希釈できる。この希釈を実行する 動機となるのは、リチウムイオノマーがナトリウムイオノマーよりかなり高価で あることにある。

１９８９年１月に出版され、イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・ カンパニーにより開示された他のリサーチ・ディスクロージャー・ジャーナル・ アーテイクル　２９７０３番（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　Ｊｏ ｕｒｎａｌ　Ａｒｔｉｃｌｅ　＃２９７０３）には、１５重量％以上の酸を含有 するエチレン／アクリル酸またはエチレン／メタクリル酸のポリマーから調製さ れたイオノマーが、より少ない酸を含むイオノマーに比べて、より強靭で堅いこ とが、開示されている。これらの材料は、これらの特性が有益である商品、例え ばゴルフボールのような商品を改良するために、有用である。

１９８８年９月２２日に公開された日本国出願公開筒Ｊ６３−２２９０７７Ａ　 （Ｊａｐａｎｅｓｅ　ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｎｏ、Ｊ ６３−２２９０７７Ａ　）には、二つの異なった金属のイオノマーの配合、また は二つの異なった金属イオンにより中和された単一のイオノマーが、開示されて いる。第１の金属イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウムまたはセシウムの いずれかのアルカリ金属イオンであり、第２の金属イオンは、亜鉛もしくはマグ ネシウムである。さらに、単一のイオノマーが用いられる場合は、このイオノマ ーは（エチレン／メタクリル酸ではな（）エチレン／アクリル酸である必要があ り、一方、二つのイオノマー配合が用いられる場合は、前記アルカリ金属イオノ マーもまたアクリル酸共重合体を主成分とする必要がある。

米国特許第４．９１１，４５１号（Ｓｕｌｌｉｖａｎ、他）には、約１１重量％ のアクリル酸を含有するエチレン共重合体を主成分とするナトリウムイオノマー と、１１〜１６重量％のアクリル酸を含有するエチレン共重合体を主成分とする 亜鉛イオノマーとの混合物を用いることにより、ゴルフボールの弾性を向上する ことができることが、開示されている。その実施例において、酸の平均レベルは 、１６重量％をかなり下回っている。この酸は、アクリル酸であることが必要で あり、メタクリル酸から得たイオノマーではより貧弱な特性が示される。リチウ ム、マグネシウムおよび他の金属イオンは、この発明の範囲内に入るものである と、説明されている。

日本国出願公開筒Ｊ６１−８２７６８号には、ナトリウムイオノマーまたはナト リウムおよび亜鉛イオノマーと、リチウム、カリウム、セシウムまたはルビジウ ムイオノマーとの混合物である表皮材料を用いた高弾性ゴルフボールが、開示さ れている。

米国特許第５，０６８，１５１号には、最大成分として、１０〜２０重量％の酸 を含有するエチレン／アルファ、べ−タ不飽和カルボン酸共重合体を主成分とす るリチウムイオノマーを含む弾性が向上された表皮が、開示されている。２０重 量％より高い酸を含有させると、硬いがもろい樹脂となると、開示されている。

リチウムイオノマーに加えて、この表皮には、さらに、マグネシウム、カルシウ ム、亜鉛、アルミニウム、バリウムおよび銅などの２価または３価の金属のイオ ノマーが含有されても良く、なかでもマグネシウムと亜鉛が好ましい。

米国特許第４，５２６，３７５号（Ｎａｋａｄｅ）には、ナトリウムおよび亜鉛 、ナトリウムおよびマグネシウムあるいは好ましくはナトリウム、亜鉛およびマ グネシウムのイオノマーの表皮が、低温度における丈夫さに優れていることが、 開示されている。

リチウムイオノマーと亜鉛イオノマーの混合物であり、１５％までのメタクリル 酸を含有するエチレン−酸共重合体を主成分とする該イオノマー混合物からなる 表皮を持つゴルフボールもまた、知られている。

復元係数により測定される弾性の優れたゴルフボールの表皮が要望され続けてい るのが、現状である。

発明の要約 本発明の要旨は、非常に高い弾性を得ることができるのは、酸の含有割合が高い エチレン／酸共重合体から得られたリチウムイオノマーおよび亜鉛イオノマーを 含有する混合物を用いることによってのみである、という知見を含んでいる。ナ トリウムイオノマーは、弾性に大きな影響を全く及ぼすことなく、リバウンドパ ーセント（ｐｅｒｃｅｎｔ　ｒｅｂｏｕｎｄ　）のような他の特性の追加調整を もたらすために、添加することができる。

したがって、中和されたエチレン−酸共重合体、エチレン−酸共重合体の中和さ れた混合物または中和されたエチレン−酸共重合体からなる組成物であり、前記 酸がメタクリル酸あるいはアクリル酸であり、中和以前の該組成物中の酸の平均 重量パーセントが１６ないし２５％であり、該組成物中の酸グループの少なくと も３０％が、 （Ａ）　２０〜９０％当量のリチウムイオン、（Ｂ）　５〜５０％当量の亜鉛イ オンおよび（Ｃ）　０〜５５％当量のナトリウムイオン（各％値は、含有イオン の合計当量数に基づ（値である）、 からなる金属イオンにより中和されており、復元係数が０．７００以上であると いう条件の組成物が提供される。

さらに、前記混合物から製造されたゴルフボールの表皮が提供される。

図面の簡単な説明 第１図は、リチウム、ナトリウム、亜鉛およびマグネシウムの４つのイオノマー の混合物のＣＯＲを示す３元ダイヤグラムあるいはプロット図である。リチウム の含量は、一定で、重量画分（ｗｅｉｇｈｔ　ｆｒａｃｔｉｏｎ　）が０．２５ である。該ダイヤグラムには、他の３つのイオノマー（マグネシウム、ナトリウ ムおよび亜鉛）のそれぞれのＣＯＲが重量画分でＯから０．７５まで変化してい るのが、示されている。

第２図は、前記４つのイオノマーの混合物のＣＯＨの同様な３元プロット図であ る。ここでは、亜鉛イオノマー含量が一定で、重量画分で０．２５であり、この プロット図には、他の３つのイオノマー（マグネシウム、リチウムおよびナトリ ウム）のそれぞれのＣＯＲが重量画分でＯから０．７５まで変化しているのが、 示されている。

第３図は、前記と同様な３元プロット図であり、ここでは、ナトリウムイオノマ ー含量が一定で、０．２５重量％であり、このプロット図には、他の３つのイオ ノマー（マグネシウム、亜鉛およびリチウム）のＣＯＲの変化が、示されている 。

第４図は、ナトリウム、亜鉛およびリチウムの３つのみの混合物の場合で、それ ぞれ重量画分で０から１まで変化しているＣＯＲを示す図である。

第５図は、同様にナトリウム、亜鉛およびリチウムの３つのみの混合物の場合で 、それぞれ重量画分でＯから１まで変化しているリバウンドパーセントを示す図 である。

第６図は、同様の３つのイオノマーのみの混合物の場合におけるＰＧＡ圧縮を示 す図である。

発明の詳細な説明 以下の説明において、゛ダイレクト共重合体（ｄｉｒｅＣｔ　ｃｏｐｏｌｙｍｅ ｒ）　’　という用語は、複数のモノマーを一緒に重合することによって調製し た共重合体を意味するものであると同時に、存在しているポリマー鏡上にモノマ ーが重合されるグラフト共重合体と区別される。

本発明の組成物は、エチレンとメタクリル酸のダイレクト共重合体あるいはエチ レンとアクリル酸のダイレクト共重合体（あるいは両者）から、金属イオンによ る中和によって、導かれたイオノマーの混合物である。このようなイオノマーの 調製方法は、周知であり、米国特許第３，２６４，２７２号に記載されており、 この記載内容はここに番号を参照することにより本明細書に併合される。前記イ オノマーの主成分であるこれらのダイレクト酸共重合体の調製は、米国特許第４ ，３５１゜９３１号に記載されており、この記載内容は同様にここに番号を参照 することにより本明細書に併合される。

高いレベルで酸を含有する酸共重合体は、モノマー−ポリマー相が分離している ので、連続重合により調製するのは困難である。しかし、この困難性は、米国特 許第５．０２８，６７４号に記載されているような°共溶媒技術（ｃｏｓｏｌｖ ｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　’　を用いることによって、回避することが できる。この記載内容は、同様にここに番号を参照することにより、本明細書に 併合されるか、酸含量が低い共重合体が調製されるときの圧力より幾分高い圧力 を採用することにより、本明細書に併合される。

復元係数（ＣＯＲ）は、弾性の測定値である。この復元係数は、必ずしも比較可 能とは限らない多（の方法により、測定される。例えば、しばしば、特に問題と している材料、例えば、該ゴルフボールの表皮材料を有する仕上げられたゴルフ ボールを用いて測定される。この場合、測定されたＣＯＲは、該ゴルフボール自 体のＣＯＲである。その他に、検討材料の固形法を用いて測定される。この場合 、測定されたＣＯＲは該材料自体の特性である。どちらの場合においても、測定 には一組以上の試験条件が使われる。

ゴルフボールの表皮材料の比較では、二つのアプローチがある。一つのアプロー チは、特定のゴルフボールの芯を採用し、これに試験しようとする材料からなる 表皮を被着させ、できあがったゴルフボールのＣＯＲを測定するというものであ る。他のアプローチは、材料自体からなる球体を用いてＣＯＲを測定するもので ある。このアプローチが本説明において用いた試験方法である。この測定方法は 、さらに以下に、゛試験基準°という題名の節において、説明する。一般的に、 材料自体におけるより高いＣＯＲ測定値は、該材料からなる芯に該材料の表皮を 用いたゴルフボールにおけるより高いＣＯＲ測定値であると、解釈することがで きる。ここに定義した方法により測定したＣＯＲがＱ、７００およびそれ以上の 材料は、本発明において重要な材料である。このレベルの弾性は、ゴルフボール の表皮にとって、非常に高いレベルの弾性であることを表している。大変価れた 性能を示すには、ＣＯＲ値は約０．７１５が好ましい。

本発明の材料には３つの重要な組成上の特徴がある。これらの３つの特徴とは、 主体をなすエチレン−酸共重合体（すなわち、該イオノマーが該エチレン−酸共 重合体から導かれることを意味する）の酸の平均レベル、中和の平均レベル、お よび該材料を中和する金属イオンのタイプと相対量である。

主体をなす酸共重合体の酸の平均重量パーセントは、１６から２５の間であるべ きである。このレベルの酸との混合物は、共重合体の内の一つあるいは両方が前 記範囲外のレベルの酸を含有するような該共重合体を混合することによって、得 ることができることが、知見されるであろう。このような混合物は、最終イオノ マー混合物のＣＯＲが０．７００以上であるという本発明の範囲内に、存在する 。該イオノマー成分が導かれる酸共重合体のそれぞれの酸の重量パーセントは、 好ましくは１６から２５の範囲近辺にある必要があり、最も好ましくは、この範 囲内にあるべきである。

主体をなすエチレン−酸共重合体中の酸グループの中和の平均レベルは、３０パ 一セント以上であるできである。この中和の平均レベルは、好ましくは、４５が ら７０％である。商品として製造されているイオノマーでは、その主成分たる酸 グループの中和は、約２９から７５パーセントである。イオノマーの従来定義は 、米国特許第３，２６４，２７２号に定義されているように、未だに広いもので ある。この定義では、イオノマーとは、その酸グループが１０から９０％中和さ れている酸共重合体のことである。混合物を調製するために用いられる個々のイ オノマーは３０％未満の中和でよく、より高い中和レベルのイオノマーと混合さ れて、所望の平均中和レベルが達成できることが、知見されるであろう。中和さ れていない酸共重合体を追加混合した場合でも、本発明の定義範囲内にすること が、可能であろう。溶解状態では、イオノマー内のイオンは、きわめて不安定で あると、信じられている。したがって、該金属イオンは、分散し、存在している ポリマー鎖のすべての酸グループに会合する。それゆえ、低い中和レベルのイオ ノマーから導かれたポリマー鎖は、中和の平均レベルがより高い場合では、低い 中和レベル状態に留まらないであろう。

第３の組成上の要求は、特殊な金属イオンとそれらの混合物中における相対量で ある。該イオンは溶解状態では不安定であるので、異なった金属イオンの所与の 相対量を含有する組成物は、幾つかの方法により得ることができる。最も簡単な 方法は、所望割合のイオンタイプを提供する各金属イオンをそれぞれ十分に含有 する異なった金属イオノマーを混合する方法である。しかし、一つ以上のタイプ のイオンを含むイオノマーまたは必要なイオンの含量が低いイオノマーを、前記 イオンを高濃度に含むイオノマーと混合して、中和されていない酸共重合体を必 要な混合物が提供されるように混合することができ、異なった金属イオンの最終 相対含量を満足する。

結果として、イオノマーの広い定義は、その最も広い、単なる個別のイオノマー のそれぞれの重量パーセンテージにおいて、本発明を定義するのは、特に有効で も、明瞭でもない。前述のように１本質的な特徴は、イオンの割合が所定の範囲 内にあることである。

明らかに、所定のパーセントの一つのイオノマーと所定のパーセントの他のイオ ノマーの混合物は、各イオノマーの中和レベルが大きく異なる場合には、イオン （多価イオンの場合は、当量）のパーセンテージは厳密には一致しないであろう 。用いるイオノマーのパーセントだけに依存する組成上の定義では、各イオノマ ーの中和レベルが狭い範囲に限定されていない限り、可能な組成範囲は、非常に 広いものとなってしまう。

このような混合物を定義するより正確な方法は、我々がなしたように、主成分で ある酸共重合体組成物、存在するイオンの割合とタイプ、および中和の平均レベ ルという項により定義する方法である。

経験的に、単一金属のイオノマーの混合物が調製された。使用したイオノマーの 各々の中和レベルは、それぞれに同一であり、４０かも５７％の範囲内にあった 。

各イオノマーのパーセンテージを引用することは、これらの組成物を記述するに おいて都合がよい。各イオノマーにおける中和のレベルが同じであったので、各 イオンタイプの当量数の比はイオノマーの重量比にかなり近似している。−例を 挙げると、リチウム、ナトリウムおよび亜鉛のイオノマーの混合物であって、各 イオノマーはそれぞれ２０重量％の酸を含むエチレン／メタクリル酸共重合体か ら調製されるとともに、それぞれが５０％まで中和されてなり、これら各イオノ マーを３３．３重量％ずつ含有するイオノマー混合物は、リチウムイオン、亜鉛 イオンおよびナトリウムイオンを、それぞれ各合計当量数で３５％、３３．８％ および３１．１％当量ずつ含有していた。他の例では、リチウム、ナトリウムお よび亜鉛のイオンを有し、それぞれ３０％まで中和された、２０重量％の酸を含 む酸共重合体からそれぞれ導かれたイオノマーをそれぞれ２５重量％、２５重量 ％および５０重量％ずつ含有するイオノマー混合物は、前記それぞれのイオンを 合計当量数で２６．０％、２５．５％および４８．５％当量ずつ含有していた。

亜鉛イオノマーのパーセントの割に亜鉛イオンのパーセントが低いのは、単にそ の当量重量がより高いことの作用によるものである。

図面において、便宜上、様々なイオンのパーセントよりは、むしろイオノマーの 重量パーセント（重量画分として表した）を用いた。

先行技術には、最も高い復元係数は、酸濃度の高い共重合イオノマーを用いるこ とにより得られ、リチウムイオノマーはナトリウムイオノマーや亜鉛イオノマー より良好である、ことが示唆されている。イオノマーの混合物では、ナトリウム と亜鉛との間の相乗作用のような相乗作用が存在することが知られているが、ま た、ナトリウムおよびリチウム混合物はリチウム単独と同様に良好であるが、亜 鉛とリチウムイオノマーの固有な組み合わせが最適な組み合わせであることは、 示唆されていない。われわれはこれが真実であることを知り得た。さらに、他の 多くの金属イオノマーが示唆されているが、実際のところは、マグネシウムのよ うな他の金属イオノマーの添加は、復元係数に負の効果を与える。

また、驚くべきことに、ナトリウムイオノマー単独では亜鉛イオノマー単独での 値よりかなり高いＣＯＲを与えるにもかかわらず、ナトリウムイオノマーとリチ ウムイオノマーとの混合物は、亜鉛イオノマーとリチウムイオノマーとの混合物 と同じ程度の高いＣＯＲを与えない。

ゴルフボール関連の文献に開示された多数の様々な金属イオノマーの多数の可能 な組み合わせから最も高いＣＯＲを有する組成物を特定することは、怖じ気付か せる、はとんど不可能な仕事であったであろう。最適の組成物としては、単一金 属のイオノマー、あるいは２つ、３つあるいはさらに４つのイオノマ＝（すなわ ち、４つの金属イオン）を含む混合物でも可能であろう。本願の場合では、４つ の最も一般的な、容易に入手できるイオノマータイプ、すなわち、リチウムイオ ノマー、ナトリウムイオノマー、マグネシウムイオノマーおよび亜鉛イオノマー の中から得ることができた最も高いＣＯＲを有する組成物を決定するために、独 特な実験的アプローチを採用した。これは、周期律表の３つのグループをカバー する様々な金属タイプを表している。前記４つのイオノマーの所定の２成分ある いは３成分混合物を、試験のために、Ｅｃｈｉｐ　Ｉｎｃ、の著作権製品である ＥＣＨＩＰとして知られている゛実験的設計（ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄｅ ｓｉｇｎ　）　’プログラムを用いて、選択した。このプログラムは、すべての 可能な組成物の所与の特性のマツプを得るために、最小数の組成物からのデータ を用いる。表１に示したデータは、第１．２．３．４．５および６図に示した三 元組成分プロットを得るために用いられる。

第１図ないし第３図は、４つのイオノマーの混合物におけるＣＯＲ値を示す。こ れらの図は、３つのイオノマーのイオノマー含有量の変化に基づいて作製したＣ ＯＲのプロット図であり、４つのイオノマーの含有量は一定であり、混合物の全 重量の０．２５重量画分である。３軸の内の一つは、常にマグネシウムを表して いる。他の二つの軸は、残りの３つのイオノマーの別の組み合わせである（亜鉛 とナトリウムは第１図であり、リチウムとナトリウムは第２図であり、亜鉛とリ チウムは第３図である）。３つの軸は、図に示されてるように、３つのイオノマ ーのそれぞれの可能な重量画分、すなわちＯから０．７５までを示している。そ れぞれの場合において最も高いＣＯＲはマグネシウムのパーセントがゼロのとき （すなわち、各３元プロット図のベースライン）であることが分かる。それゆえ 、マグネシウムは、リチウム、亜鉛およびナトリウムのいずれかとの組み合わせ において添加されると、逆効果をもたらす。したがって、最も良いのは、リチウ ム、亜鉛およびナトリウムだけの組み合わせであり、少な（とも第４番目のイオ ノマーがマグネシウムである場合では、４つのイオノマーの組み合わせはではな い。このことは、もちろん、これらの４つ以外の金属のイオノマーが２つ、３つ または４つの成分からなる有用な混合物の一部を構成することができないという ことを意味するものではない。しかし、これは、最も手に入れやすい４つのイオ ノマーの最適な組み合わせを提供する。同様なアプローチが一般的でないイオノ マーを含有するために適用することができる。

第４図は、亜鉛、ナトリウムおよびリチウムイオノマーだけの３成分混合物にお ける図である。このプロット図において、等高線は最大ＣＯＨの中心があること を示している。この混合物は、約７５重量％のリチウムイオノマーと２５重量％ の亜鉛イオノマーとを含有している。この点におけるＣＯＲ値は、約０．７３１ である。この組成物は、点Ｘとして指定される。５５重量％のリチウムイオノマ ーがナトリウムイオノマーによって置き換えられた場合、すなわち、２０１５５ ／２５Ｌｉ／Ｎａ／Ｚｎイオノマ一混合物の場合は、ごく良好な値は、まだ０゜ ７２５以内に得ることができる（点Ｙ）。斜線を施した領域は、２０〜９０重量 ％のリチウムイオノマー、５〜５０重量％の亜鉛イオノマー、および０〜５５重 量％のナトリウムイオノマーを含む、概略的０．７２３の等高線に沿って角形に 仕切った、イオノマー組成物の範囲を表している。最も高いＣＯＲを良好なリバ ウンドを合わせ持って実現するための好適なイオノマーのレベルは、３０〜９０ 重量％のリチウムイオノマー、１５〜４０重量％の亜鉛イオノマーおよび０〜４ ５重量％ナトリウムイオノマーであり、最も好ましいレベルは、４０〜８０重量 ％のリチウムイオノマー、２０〜４０重量％の亜鉛イオノマーおよび０〜４０重 量％のナトリウムイオノマーである。

最も広い範囲のイオノマー成分を持つ組成物では、特に、低レベルのリチウムイ オノマーおよび／または高レベルの亜鉛およびナトリウムイオノマーからなる組 成物においては、基礎をなす酸共重合体中の酸の平均レベルが高い方が好ましく 、酸が約１８重量％以上であることが好ましい。

類似の一連のプロットは、前記イオノマーを（１６〜２５％）導き出す中和して いない共重合体の様々な酸レベルのそれぞれと、それぞれの中和平均パーセント （３０から９０％、９０％という値は、米国特許第３，２６４，２７２に定義さ れているように、一つのイオノマーにおける中和の最高のレベルである）につい て、作成することができる。酸レベルが低い場合は、そのＣＯＲ等高線の値は低 く、酸レベルが高い場合は、そのＣＯＲ等高線の値は高（なる。酸レベルが１６ 重量％の酸共重合体の場合は、点Ｘは約０．７１の値を持つと期待され、全ての 等高線はそれに応じて低くなる。酸レベルが２５重量％の場合は、点Ｘは約０． ７５の値を持つと期待される。

酸レベルが２０重量％で、中和が７５％である場合は、点Ｘは約０．７４から０ ．７６の値を持つと期待される。

イオノマー混合物のメルトインデックスと、該イオノマー混合物を導き出す成分 であるエチレン−酸共重合体のメルトインデックスとは、ＣＯＲにいくらかの影 響を及ぼす。しかし、該プロットの基本特性は変化せず、等高線の値が変わるだ けである。本発明のイオノマー混合物のメルトインデックスは、ｌＯ以下が好ま しく、最も好ましくは６以下である。

第５図は、同じ３つのイオノマーの場合のりバンドパーセント（ｐｅｒｃｅｎｔ 　ｒｅｂｏｕｎｄ　）の三元プロットを示している。さらに、第６図は、同じ３ つのイオノマーの場合のＰＧＡ圧縮（ＰＧＡ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　）の三 元プロットを示している。第５図は、亜鉛イオノマー量が高いとりバンドレベル が低いことを示している。第６図はナトリウムイオノマーが高いとＰＧＡ圧縮が 高いことを示している。一般的に、より高いリバンドとより低いＰＧＡ圧縮が望 ましい。図から明らかなように、本発明の範囲の組成物は、これらの要求を両方 とも満たしている。

本発明の２成分または３成分混合物の基本特性にはほとんど影響を及ぼさず、Ｃ ＯＲを０．７００以下に低減しない程度の低レベルの他のイオノマーの添加は、 許容される。

エチレン／アクリル酸イオノマーの幾つかは、エチレン／メタクリル酸を主成分 とするイオノマーより高いＣＯＲを持つと、従来技術において示唆されているが 、酸レベルが高く、特にリチウムイオノマーを有するものでは、硬さが高まる。

この結果、丈夫さと耐久性が徐々に低下することになる。エチレン／アクリル酸 を主成分とするイオノマーは、エチレン／メタクリル酸を主成分とするイオノマ ーに比べて、所定の酸レベルにおいて、より硬くて脆くなると信じられている。

本発明の組成物では、総じて、酸レベルが高いと、各酸は、ボールを特殊なタイ プとするように影響する。したがって、どの酸が特に好ましいということはない 。

また、本発明のゴルフボールの表皮材料には、この表皮材料の固有の新規な特性 を劣化させない材料を含ませることができる。このような材料としては、顔料、 増白剤、安定剤、酸化防止剤などの当業者が周知の成分が含まれる。所望の特性 を得るために、通常、効果量が添加される。例えば、所望の白さを得るために、 ３重量％までの白色顔料を添加してもよい。

イオノマーあるいは酸共重合体および様々な添加物の混合物は、従来の押し出し 混合（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｂｌｅｎｄｉｎｇ）によって、調製することができ る。溶解温度は、１７５から２２０℃が好適である。高レベルの剪断は必要ない 。

直径が約１．５１５インチの試験用の球体を射出成形により調製した。溶解温度 は、１７５から２２０℃が好適である。特別な条件は必要がなく、固有の組成物 に適応させるために、標準的な調整を行うことができる。

これら材料からなるゴルフボール表皮は、このような表皮に用いられている従来 の方法によって、調製された。代表的な方法は、米国特許第５，０００，４５９ 号に記載されており、その記載内容は、ここに番号を参照することにより、本明 細書に併合されるものである。

試験基準 以下に示す実施例において、本発明のイオノマー混合物の評価、すなわち、復元 係数またはＣＯＲ、リバウンドパーセントおよびＰＧＡ圧縮において、試験体の 番号を用いる。ＣＯＲは、イオノマー球を、前記大砲から３ないし６フイート離 れた位置にある速度監視装置を用いて測定された初速度が１８０フィート／秒と なるように、エアー大砲（ａｉｒ　ｃａｎｎｏｎ）からで発射することにより、 測定した。このボールは、前記大砲から９フイート離れた位置にあるスチール板 に当たり、リバンドして前記速度監視装置を通過する。この反射速度を前記初速 度で割った値が、ＣＯＲである。

ＰＧＡ圧縮は、標準工業ＡＴＴ　Ｉマシーン（ｓｔａｎｄａｒｄ　１ｎｄｕｓｔ ｒｙ　ＡＴＴＩ　ｍａｃｈｉｎｅ）を用いて測定される、ゴルフボールの変形に 対する抵抗として定義される。

リバンドパーセントは、試験球を１００インチの高さから落下させ、厚いスチー ル板あるいは石塊のような硬く堅牢な表面からのりバンドを測定することによっ て、決定される。

メルトインデックスは、ＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８の条件Ｅを用い、１９０℃で、 ２１６０グラム重量を用いて、決定される。

実施例および比較例 表１に示した様々な混合物、すなわち、２０重量％の酸を含有するエチレン／メ タクリル酸共重合体を主成分とする、リチウムイオノマー、マグネシウムイオノ マーおよびナトリウムイオノマーの混合物を、押し出し混合によって、調製した 。この混合物を球体に成形し、前述の試験基準にしたがって諸特性の測定を行っ た。得られた特性データは、表１に記載されており、第１図ないし第６図に示し たプロット図を作成するために使用した。

１５重量％だけ含有するイオノマーの幾つかのデータ、すなわち、本発明の範囲 外の組成物のデータは、表２に示した。

それ自身を主成分とした２０重量％の酸共重合体では、表１の底部に示されてい るように、リチウムイオノマーのＣＯＲは、亜鉛イオノマーのＣＯＲより大きい ナトリウムイオノマーのＣＯＲより大きい、ことに注目されたい。しかし、マグ ネシウムイオノマーは、また亜鉛イオノマーより高いＣＯＲを持つことに、注目 されたい。全く同じ傾向がリバンドパーセントにおいても見られる。混合物にお いても、亜鉛イオノマーは、最も高いＣＯＲもしくはりバンドパーセントを持つ 組成物の一部であり、マグネシウムイオノマーはそうではない。

表２の値は、１５重量％の酸共重合体から得られたイオノマーと、一つのイオノ マー混合物におけるかなり低いＣＯＲ値を示している。しかし、ＣＯＲとリバン ドパーセントにおける傾向は、２０重量％の酸共重合体における傾向と同じであ る。

表１ イオノマー混合物の特性 混合物＃　１　２３４５６ Ｌｉイオノマ−ノ重量％　ＯＯ５００５０５ＯＮａ（１／？−１ｔ）重量％　５ ０　５０　５０　０　０　０Ｚｎイオノ７−の重量％　５０　０　０　５０　５ ０　０Ｍｇイオノマーの重量％　０　５０　０　５０　０　５０ＣＯＲ，７Ｌ８ 　．７０６　．７１ｇ　、６７６　．７２３　．７１７リバンド％　８１．＋　 ７８．６　７９．１　７７．４　８０．３　７ｇ、７ＰＧＡ圧縮　１７８　１７ ９　１８０　１７３　１７７　１７９硬さ、Ｄ　７６　７３　７６　７３　７７ 　７５混合物＃　７８９１０ Ｌｉイオノマーの重量％　０　３３　３３　３４Ｎａイオノマーの重量％　３４ 　３４　３４　０Ｚｎイオノマーの重量％　３３　３３　０　３３Ｍｇイオノマ ーの重量％　３３　０　３３　３３ＣＯＲ，７１２，７２１，７１８，７１３リ バンド％　７８．９　ｇｏ、３　７９．３　７９．１ＰＧＡ圧縮　１７８　１７ ９　１７８　１７５硬さ、ｐ　７６　７６　７４　７４ イオノマー単独： Ｌｉイオノ７−の重量％　１００ Ｎａイオノ７−の重量％　１００ Ｚｎイオノマーの重量％　１００ Ｍｇイオノ７−の重量％　１００ ＣＯＲ，７１９，７０３，６３８，６９３リバンド％　７８．５　７８．８　？ ４．５　７５．１ＰＧＡ圧縮　１８７　１８３　１６８　１７５硬さ、Ｄ　７３ 　７４　７３　７２ 全ての混合物は、同じ４つのイオノマーから調製した。メルトインデックスは、 リチウムイオノマーでは１．０、亜鉛イオノマーでは１．０、ナトリウムイオノ マーでは１．０およびマグネシウムイオノマーでは１．５であった。

全てのイオノマーを得たダイレクトエチレン／メタクリル酸共重合体は、２０重 量％のメタクリル酸を有し、メルトインデックスは６５であった。

硬度は、ＡＳＴＭ　Ｄ−２２４０を用いて、測定した。

表２ 低−酸イオノマーの特性 イオノマー ＬＬイオノ７−の重量％　１００ Ｎａイオノ７−の重量％　１００　６６Ｚｎイオノ７−の重量％　１００　３３ ＣＯＲ，６９１，６６８，６３８，６８６リバンド％　７３．０　７３．４　Ｅ １７　７４ＰＧＡ圧縮　１６８　１７０　１５３　１６５硬さ、Ｄ　７０　６９ 　７０　７１ イオノマーは、重量比８５／１５のエチレン／メタクリル酸の共重合体から調製 した。リチウムイオノマーのメルトインデックス＝１．８、ナトリウムイオノマ ーのメルトインデックス＝２．８．亜鉛イオノマーのメルトインデックス＝０． ９であった。

ＦＩＧ、Ｉ ＯＲ ０Ｒ ＦＩＧ、３ ＯＲ ０Ｒ ＦＩＧ、５ ＲＥＢＯＵＮＤ 訓 ＦＩＧ、６ ＧＡ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成６年　８月　１凸

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．中和されたエチレン−酸共重合体と、エチレン−酸共重合体の中和された混 合物または中和されたエチレン−酸共重合体の混合物とを有する組成物であって 、前記酸はメタクリル酸あるいはアクリル酸であり、該組成物中の中和する前の 酸の平均重量パーセントが１６ないし２５％であり、該組成物中の酸グループの 少なくとも３０％が金属イオンにより中和され、該金属イオンが含有金属イオン の合計当量数に基づいて表す％値で、 （Ａ）２０〜９０％当量のリチウムイオン、（Ｂ）５〜４０％当量の亜鉛イオン および（Ｃ）０〜５５％当量のナトリウムイオンからなり、復元係数が０．７０ ０以上であることを特徴とする組成物。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の組成物であって、（Ａ）２０〜９０重量％のリチ ウムイオノマー、（Ｂ）５〜５０重量％の亜鉛イオノマーおよび（Ｃ）０〜５５ 重量％のナトリウムイオノマーからなるイオノマー混合物を有することを特徴と する組成物。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の組成物であって、（Ａ）３０〜９０重量％のリチ ウムイオノマー、（Ｂ）１５〜４０重量％の亜鉛イオノマーおよび（Ｃ）０〜４ ５重量％のナトリウムイオノマーからなるイオノマー混合物を有することを特徴 とする組成物。
4. ４．請求の範囲第２項に記載の組成物であって、（Ａ）４０〜８０重量％のリチ ウムイオノマー、（Ｂ）２０〜４０重量％の亜鉛イオノマーおよび（Ｃ）０〜４ ０重量％のナトリウムイオノマーからなるイオノマー混合物を有することを特徴 とする組成物。
5. ５．請求の範囲第２項に記載の組成物であって、該組成物中の中和する前の酸の 平均重量パーセントが１８％以上であることを特徴とする組成物。
6. ６．請求の範囲第３項に記載の組成物であって、前記混合物のメルトインデック スが１０未満であることを特徴とする組成物。
7. ７．請求の範囲第１項に記載の組成物であって、前記復元係数が０．７１５以上 であることを特徴とする組成物。
8. ８．請求の範囲第２項に記載の組成物であって、前記酸クループの４５〜７０％ が中和されていることを特徴とする組成物。
9. ９．請求の範囲第１項または第２項に記載の組成物からなるゴルフボールの表皮 。
10. １０．芯と表皮とからなり、前記表皮の材料が請求の範囲第１項または第２項に 記載の組成物からなることを特徴とするゴルフボール。