KR100227450B1 - 골프공 덮개에 유용한 고 유동성 이오노머 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

고 용융지수의 산 공중합체를 중화하여 제조되는 이오노머 수지는 이에 상응하게 비교적 저분자량이지만 비교적 높은 수준으로 중화되고, 골프공 덮개물질로서, 주요특성의 손실없이 단독으로 또는 다른 이오노머와 블렌딩하여 사용될 수 있다. 상기 물질은 골프공에 사용되는 통상적인 이오노머 물질보다 더 좋은 유동성 및 가공성을 갖는다.

Description

골프공 덮개에 유용한 고 유동성 이오노머 수지 조성물

금속 이온으로 중화된 에틸렌(메트)아크릴산 공중합체는 이온성 공중합체 또는 이오노머 또는 이오노머 수지로 공지되어 있다. 그들은 골프공의 덮개에 이용하는 것으로 잘 공지되어 있다. 이오노머의 특성은 이오노머가 덮개 물질로써 사용될 때 골프공의 작용에서 상당한 정도로 반영되어진다. 예를들면, 골프공의 레질리언스는 덮개 물질의 레질리언스에 의존하고, 반복된 충격에 대한 골프공의 내구성은 덮개 물질의 강도를 반영한다.

이오노머의 조성물의 많은 변화가 공지되어 있고, 이들 변화는 이오노머 물질이 덮개로서 사용되는 경우에 골프공의 특정 특성을 최적화하는 데 사용되고 있다. 예를 들면, 중화에 사용되는 산의 특정 이온의 양 뿐만아니라 중화정도는 이오노머의 성질에 영향을 준다. 혼합 이오노머는 또한 이러한 덮개 물질을 생성하는데 일반적이다. 블렌드는 다른 금속이온을 갖는 다른 이오노머, 다른 굴곡계수를 갖는 다른 이오노머 또는 다른 산함량 및/또는 형태를 갖는 다른 이오노머일 수도 있다. 이러한 혼합은 골프공 덮개의 주된 중요한 성질, 특히 레질리언스에 대해 특정 정도로 상승작용을 제공하는 것으로 밝혀지고 있다. 혼합의 사용은 현재 골프공 덮개에 있어서는 통상적이고, 임의의 새로운 덮개 조성물은 임의의 신기술 개발 또는 발견의 활용과 함께 블렌딩을 잘 사용할 수도 있다.

에틸렌 공중합체 이오노머는 금속이온을 제공하는 물질로 상응하는 에틸렌/산 공중합체를 중화하여 제조된다. 이오노머의 제조 방법은 미국 특허 제3,264,272호(Rees)에 개시되어 있다. 중화는 이온성 가교결합을 일으키고, 사용 온도(이것은 골프공에 대한 주변 온도를 의미한다)에서 이 이온성 가교결합은 특정 특성에 주요하게 유리한 효과를 갖는다. 다행스럽게도, 더 높은 온도에서, 예를들면 160이상에서, 가교결합이 불안정하게 되고, 상기 물질은 잔류하는 처리 어려운 공유 가교결합된 물질보다는 열가소성의 용융물로서 처리되기 충분한 유체가 될 수 있다. 이온에 의해 야기되는 가교결합의 효과는 처리 온도에서 완전하게 사라지지 않지만 이온중화된 수지의 용융점도는 원래의 비중화된 수지보다는 현저히 더 높다. 중화수준이 증가함에 따라, 점도는 몇배로 증가하고, 90이상의 수준에서 수지는 사실 거의 처리 불가능하게 될 수 있다. 이러한 이유로, 중화는 전형적으로 20 내지 70의 범위이다.

용융점도는 일반적으로 용융유동성 측정인 용융지수(MI)로 정량적으로 나타내고, 따라서 점도에 역 관계를 갖는다. 리스(Rees)는 기본수지 즉, 산 공중합체는 0.1 내지 1000(190에서 ASTM D-1238을 이용함)의 용융지수를 가질 수도 있지만, 바람직하게는 1.0 내지 100인 것을 개시하고 있다. 참고문헌은 추가로 이오노머에 대한 최고의 고체 상태 특성이 1 내지 5의 용융지수, 5 내지 10중량의 산 농도, 및 50 내지 80의 산기의 중화도를 갖는 기본 공중합체를 사용하여 실질적으로 얻어지는 것을 개시하고 있다. 이오노머의 최종 용융지수는 전형적으로 0.1 내지 약 25이다. 리스는 유도되는 이오노머의 용융지수가 더 낮아질수록 특성은 일반적으로 더 좋아진다고 개시하였다. 일반적으로, 본 발명 이전에, 특히 100이상의 용융지수를 갖는 고 용융지수 기본수지는 낮은 충격강도의 이오노머를 생성한다고 생각한다.

몇몇 포장용도에서, 에틸렌 메타크릴산 공중합체 이오노머는 100만큼 높은 용융지수를 갖는 기본수지로부터 제조되는 것이 사용된다. 몇가지 예에서 이 형태의 수지는 가공성을 개선하기 위한 시도로 다른 이오노머와 블렌드된다. 이러한 수지는 이. 아이. 듀퐁 네모아에 의해 설린(SURLYN)이란 상표로 시판된다. 약 400의 매우 높은 용융지수를 갖는 산 공중합체로부터 제조되는 이오노머는 또한 특정 접착제 및 결합제 용도로 사용되고, 여기서 기계적 특성 요구조건은 골프공 덮개에 사용되는 물질에 요구되는 것과는 꽤 다르다. 이들 값 즉, 100 및 400사이의 용융지수를 갖는 에틸렌/메타크릴산 공중합체로부터 제조되는 이오노머는 사용되지 않는다.

에틸렌/메타크릴산 공중합체로부터 제조되는 이오노머, 예를 들면 이. 아이. 듀퐁 드 네모아에 의해 설린이란 상표로 시판되고 제조되는 것을 활용하는 골프공 덮개 용도에 대해서, 일반적인 수행방법은 전형적으로 약 60미만의 더 낮은 초기 용융지수를 많이 사용하는 것이고, 약 0.4 내지 약 2.8의 용융지수에 도달하기에 충분하도록 중화하는 것이다. 이러한 출발 및 종결 용융지수를 각각 갖는 산 공중합체 및 생성된 이오노머를 사용할 때, 우수한 공의 특성, 바람직하게 높은 레질리언스, 내구성 및 골프공에 나타나는 다른 특성을 갖는 골프공 덮개 물질을 제공하기 위해, 이러한 이오노머, 특히 블렌드중 이러한 이오노머가 이상적으로 적합하다. 일반적으로 이오노머가 3.0이상의 용융지수를 갖는 경우에, 낮은 이온 함량 때문에 바람직한 특성을 제공하지 못하고, 이것은 이러한 용융지수에 상응하는 낮은 중화도로부터의 결과이다.

불행하게도, 특히 약 3이하로 낮은 용융지수의 수지는 바라는 골프공 덮개를 형성할 만큼의 효과적이고 빠른 처리공정을 제공하지 못한다. 이것은 더 느린 공정 및 불충분한 유동성의 수지를 성형할 때 부분적으로 불일치하기 때문에 가격이 불합리하게 된다. 전형적으로 그 결과는 다수의 불합격품이다. 따라서 통상적인 지식으로 2 조성물상에 윈도우를 부여한다. 이 윈도우의 한계는 약 60미만의 출발 산공중합체 용융지수이고, 특성에 대한 3.0미만의 유도된 이오노머 용융지수이다.

60의 용융지수를 갖는 산 공중합체로 출발하여 단지 비교적 저수준으로 중화하여 높은 용융지수의 이오노머를 제조하는 것이 명백히 가능하다. 그러나, 이오노머의 유리한 특성을 얻는 데 있어서, 높은 중화수준이 중요한 것으로 간주된다. 따라서, 최적의 유동성 및 최적의 특성사이에서 최상의 타협점을 갖게 한다.

단독으로, 그러나 바람직하게는 이오노머 블렌드의 일부로서 골프공 덮개 물질에 사용하기 위한 이오노머 수지가 필요하며, 이것은 더욱 바람직한 가공성을 갖거나 또는 수지 또는 블렌드의 특성이 거의 손실되지 않고 블렌드에 더 좋은 가공성을 부여하고, 이러한 물질이 덮개로서 사용되는 경우에, 골프공에 허용가능한 특성, 특히 내구성 및 레질리언스 특성을 허용한다.

본 발명은 고 용융 유동성을 갖는 에틸렌 공중합체를 기본으로 하는 이오노머 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 특히 고 유동성과 양호한 레질리언스를 갖는 이오노머 블렌드를 제공하기 위해 다른 이오노머와 혼합하는 수지로 사용하는데 이상적으로 적합하다. 상기 조성물은 골프공의 덮개를 생성하도록 쉽게 처리된다. 생성된 공은 또한 양호한 레질리언스를 갖고, 또한 양호한 내구성을 갖는다. 더욱 구체적으로, 상기 조성물은 매우 높은 용융지수를 갖고, 매우 높은 수준으로 중화된 에틸렌 카복실산 공중합체로부터 제조된 이노머 특정량을 함유한다.

본 발명의 요지는 기본 용융지수가 높을 때, 유동성이 너무 낮아지기 전에 높은 중화수준을 얻는 것이 가능하기 때문에 약 110이상, 및 110 내지 350 범위의 용융지수를 갖는 기본 공중합체로부터 제조되는 조건에서, 이오노머가 3.0이상의 용융지수를 가지는 경우 덮개 물질로 사용될 때 이오노머의 특성이 거의 감소되지 않고 골프공에 내구성 및 레질리언스로 전환되는 이오노머의 특성의 발견이다. 놀랍게도, 이들 높은 중화수준은 출발 산 공중합체 및 생성된 이오노머에서 높은 용융지수를 적절하게 보충한다. 따라서, 110 내지 350사이에 특정한 기본수지 용융지수의 작은 윈도우가 있고, 이것은 지금까지 유동성과 생성된 이오노머 특성의 조합 및 추구되는 이오노머(또는 이오노머를 포함하는 블렌드)를 사용하는 골프공의 수행특성에 유용하다고 인식되지 않았다.

더욱 상세하게, 3.0 내지 8.0의 용융지수를 갖는 에틸렌 공중합체 이오노머(이것은 존재하는 산기의 약 40이상이 금속이온으로 중화되고, 약 110 내지 350의 용융지수를 갖는 전구체 에틸렌 메타크릴산 또는 아크릴산 공중합체로부터 제조된다)를 포함하는 조성물이 제공되고 있다.

추가로 상기 이오노머의 25이상을 함유하는 이오노머 블렌드가 제공된다.

본 발명에서, "공중합체"라는 용어는 2개 이상의 단량체로부터 중합된 중합체를 의미하고, 3원공중합체를 포함한다. 더욱 상세한 설명으로 "에틸렌 카복실산 공중합체", "에틸렌 메타크릴산 공중합체"등은 또한 제3의 단량체를 가질 수 있는 공중합체를 포함하는 것을 의미한다.

상술한 바와 같이, 금속이온으로 부분적으로 중화되어 에틸렌/카복실산 공중합체로부터 유도되는 이오노머는 주변 온도에서 가교결합된 중합체로서 실질적으로 작용하는 물질이고, 또한 이것의 가교결합은 열가소성 물질로 처리될 수 있도록 온도가 증가하므로써 충분히 불안정하게 된다. 이러한 이오노머의 제법은 미국 특허 제3,264,272호(리스)에 기술되어 있고, 이것은 본원에 참고로 인용된다. 이오노머, 에틸렌/카복실산 공중합체를 제조하는데 사용되는 전구체 또는 "기본"수지는 직접 공중합체, 즉 그래프트 공중합체가 아니고, 미국 특허 제4,351,931호(아미타지)에 기술된 바와 같이 제조될 수도 있고, 이것은 또한 본원에 참고로 인용된다. 상기 참고문헌에는 약 10중량이하의 산을 갖는 중합체를 기술하고 있다. 더 높은 산 함량이 현재 골프공 덮개 물질에 일반적으로 사용되는 이오노머를 제조하는데 사용되는 기본 중합체에 일반적이다. 30중량만큼 높은 산 함량이 고려되고, 본 발명에서 중요하다. 단량체/중합체 상 분리 때문에 높은 산 함량의 산 공중합체는 연속중합으로 제조하기는 어렵다. 그러나, 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제5,028,674호에 기술된 "조용매 기술"의 사용으로 이 어려움은 피해질 수 있다.

임의의 가교결합된 중합체의 특성과 같이, 이오노머 특성은 근본적으로 기본 비가교 결합된 중합체의 평균분자량 및 효과적인 가교결합 정도에 의존적이다. 이들은 중합체의 "구조적" 외형으로 간주될 수도 있고, 중합체의 화학적 성질에 관계없이 강하게 우세하다. 가교결합을 증가시키는 것은 유동성에 영향을 주는 분자량의 특징에 영향을 미치지만, 실질적으로 선형 전구체 분자의 기본 길이에 영향을 미치지는 않으며, 많은 기계적인 특성에 대한 주요소이다. 약 110이상의 고 용융지수 기본수지로부터 제조되는 본 발명의 수지는 간단하게 설명하여, 비통상적인 구조적 형태의 이오노머 수지 또는, 간단하게는 비통상적인 이오노머로 언급될 것이다. 110미만의 용융지수를 갖는 기본수지로부터 제조되는 이오노머 수지는 통상적인 구조적 형태의 이오노머 수지 또는 간단하게는 통상적인 이오노머로서 언급될 것이다. 공유결합적으로 가교결합된 중합체의 이러한 유형의 구조적 외형은 때때로 기본 선형 중합체 분자량 및 그의 분포 및 가교결합 밀도의 면에서 특징된다. 그러나, 이들 이오노머는 간단하게 기본수지 용융지수, 유도된 이오노머 수지 용융지수 및 중화도 또는 중화된 산기의의 면에서 경험적으로 더욱 쉽게 특징될 수도 있다.

특성에 영향을 주는 다른 주 요소는 쇄 및 가교결합의 화학적 성질이다. 이오노머의 경우에, 쇄의 화학적 성질은 산 공단량체의 양 및 임의의 다른 공단량체(더 낮은 모듈러스를 갖는 "연화" 공단량체)의 형태, 양 및 형태 및 가교결합을 형성하는 특정 금속이온에 따른다.

다양하고 최적의 이오노머 특성, 특히 골프공 덮개 물질에 사용하기 위한 주요 추진력은 화학적 성질, 즉 산의 양 및 형태, 부가적인 연화 공단량체, 특히 알킬 아크릴 레이트의 사용 및 조성물중의 이온의 성질 및 양에 다양하게 관련되어 있다. 가장 구체적으로, 이들 다양한 화학적 형태의 이오노머 혼합물이 이용될 때, 다양한 상승작용 또는 유사 상승작용이 발견되거나 발생하는 것으로 알려지고 있다.

이와 대조적으로, 다른 중화정도에 상응하는 가교결합의 양이 변화하지만, 가장 중요한 중합체의 구조적인 외형인, 기본적인 동등한 직쇄의 분자량은 변화되지 않거나 임의의 정도로 조사된다. 그 결과로서, 유도된 이오노머가 우수한 특성이 필요한 용도에 사용될 때, 하부의 전구체 산 공중합체의 용융지수(이것은 분자량의 측정치이고, 따라서 중합체쇄의 길이의 측정치이다)는 항상 약 60이하로 유지되고 있다. 골프공 덮개에서보다 우수한 특성이 보다 중요한 용도는 없다. 심지어 기본적인 중합체쇄의 화학적 성질, 즉 산 및 다른 공단량체의 양 및 형태가 변화하더라도, 원칙은 60이하의 용융지수를 갖는 전구체 종합체를 사용하는 것이다. 이오노머가 더 높은, 심지어 1000만큼 높은 용융지수의 전구체 중합체로부터 제조될 수 있는 것이 항상 인식되고 있다. 그러나, 불행하게도 한정된 실험을 기준으로 하는 통상적인 지식으로는, 이러한 중합체는 충격 내구성이 제한됐을 수도 있으므로, 아마도 수지는 접착제로 적당할 수도 있지만, 그외에는 아니다.

놀랍게도, 한계내의 고 용융지수 전구체 중합체는 골프공 덮개를 위한 물질에 사용할 수 있도록 하는 필수적인 특성을 잃지 않고 더 높은 유동성 이오노머(또는 이오노머 블렌드)를 얻기 위해 사용될 수 있는 것이 밝혀졌다. 놀랍게도, 이것은 가교결합이 증가하는 한 기본적인 중합체 쇄 길이는 감소할 수 있는 것을 의미한다. 이 변화에 의해 몇몇 특성이 불리하게 영향을 받을 수도 있지만, 좋은 특성을 갖는 골프공 덮개로 전환하는 데 있어서 중요한 결점은 지적되지 않고 있다.

본 발명의 이오노머는 10 내지 30중량산을 함유하는 에틸렌 메타크릴산 또는 에틸렌 아크릴산 공중합체로부터 제조될 수도 있다. 기본 공중합체 및 생성된 이오노머는 1 내지 8, 바람직하게는 4 내지 8개의 탄소원자의 알킬기를 갖는 알킬 아실레이트 또는 메타크릴레이트일 수도 있는 "연화" 단량체를 또한 함유할 수도 있다. 이러한 3원공중합체의 연화 단량체의 양은 기본 수지중에서 약 40중량에 달할 수도 있다. 일반적으로, 본 발명의 이오노머는 1003원공중합체는 아닐 것이다. 그들은 3원공중합체를 함유하지 않을 수도 있고, 또는 약 90이하의 3원공중합체를 함유하는 블렌드일 수도 있다.

본 발명의 수지인, 비통상적인 이오노머는 유리하게 블렌드로 사용될 수도 있다. 이오노머의 용융 블렌딩은 다양한 목적으로 사용된다. 혼합된 금속 이온 유형과의 조성물의 특성에 나타나는 공지된 상승작용을 이용하는 경우, 이것을 수행하는 명확한 방법은 다른 이온으로 중화되는 2개의 이오노머를 혼합하는 것이다. 사용되는 다른 블렌드는 "견고한" 딱딱한 이오노머 및 알킬 아크릴레이트와 같은 연화 공단량체에 더하여 또한 카복실산 공단량체를 전형적으로 함유하는 "유연하고"보다 가요성있는 이오노머이다. 다른 유형의 블렌드는 아크릴산 및 메타크릴산으로부터 유도된 이오노머와 같은 다른 산 이오노머 형태일 수도 있다. 이와는 달리, 높은 산 공단량체 함량 이오노머 및 낮은 산 공단량체 함량 이오노머의 블렌드가 유리할 수도 있다. 블렌딩을 하는 다른 이유는 주어진 용융지수 수지를 얻기 위한 것이다. 중화 수준을 조절하므로써 용융지수를 얻는 것보다 용융지수가 공지된 수지를 계산된 양으로 블렌딩하여 필요한 용융지수를 얻는 것이 보통 더 용이하다.

불안정한 경향이 있는 이오노머중의 이온 및 이오노머 블렌드는 중합체 전체에 균일하게 분산된 이온을 가질 수도 있다. 그러나, 상이한 양 및 유형의 공단량체를 갖는 이오노머 블렌드는 어느 정도 다르고, 다른 이온이 위치를 이동하기 때문에, 공단량체는 중합되는 원래 중합체쇄 내로 고정된다.

본 발명의 블렌드는 상술한 바와 같은 다양한 화학적 유형의 블렌드를 포함할 수도 있다. 블렌드중의 다른 수지 또는 수지들은 다른 비통상적인 이오노머 또는 통상적인 이오노머일 수도 있다. 그러나, 25이상의 블렌드가 비통상적인 이오노머임에 틀림없다. 블렌딩에 의해 거의 무한한 수의 변화물을 수득할 수 있음은 자명하다. 그러나, 어떠한 화학적 성질 유형의 블렌딩을 사용할지라도, 본 발명의 블렌드는 항상 몇몇 비통상적인 이오노머를 함유할 것이다. 이런 방법으로, 블렌딩의 화학적 성질 형태로부터 생성된 특성중의 모든 이점은 조성물중의 약 25비통상적인 이오노머를 사용하여 얻어지는 유동성 이점과 결합된다. 일반적으로, 비통상적인 이오노머가 골프공 덮개에 단독으로 사용될 수 있지만, 블렌드가 100비통상적인 이오노머인 경우에, 함께 블렌드된 2개의 비통상적인 이오노머를 사용하여 얻어지더라도 화학적 성질 유형의 이오노머 블렌딩에 의해 얻어지는 이점이 이용될 것이다. 그러나, 25이상의 비통상적인 이오노머를 갖는 블렌드가 필요하지만, 70미만을 갖는 것이 또한 바람직하다. 10비통상적인 이오노머인 수지, 심지어 적절하게 혼합된 이온이 관련되는 한 최적인 블렌드의 수지는 보다 약간 불량한 내구성을 나타낸다. 단일의 이온 조성물에서, 통상적일 뿐만아니라 비통상적인 이오노머는 저온 충격 내구성이 변화한다. 특히 나트륨 이오노머는 통상적이거나 비통상적인 것에 상관없이 아연 이오노머보다 더 불량한 내구성을 갖는 경향이 있다.

매우 일반적으로, 중화되는 산기의는 주어진 출발 용융지수에 대한 최종 용융지수를 결정한다. 즉, 유동성의 변화는 중화된 산기의에 따른다. 10대신에 15중량산 공단량체로 출발하는 산기가 많으면, 존재하는 총 산기의 동일한 중화를 얻기 위해 더 많은 금속 이온이 필요해질 것이다. 따라서, 더 높은 산 공중합체는 더 낮은 산 공중합체보다 더 높은 금속(이온)의 중량를 가질 것이다. 우선, 중화에 따라 발생하는 용융 유동성의 감소 때문에 효과적인 가교결합의 양은 공중합체 산기의 양에 상관없이 이온의 총량에 따를 수 있는 것을 가정할 수도 있다. 그러나, 그렇게 보이지 않더라도, 중화되는 존재 산기의는 유동성을 결정하는 보다 중요한 요소이다. 또한, 주어진 중화도()에 대한 유동성의 변화는 이온이 알루미늄과 같이 더 많은 공유결합을 생성하지 않는 한 많은 금속이온에 대한 특정 금속이온에 특히 의존하는 것은 아니다. 따라서, 나트륨 또는 아연으로 중화되는 원래 산기의 동일한를 갖는 동일한 출발 수지는 거의 동일한 용융지수를 갖는 이오노머를 생성한다. 이것은 최소한의 실험으로 특정 기본 수지 용융지수로부터 특정 용융지수를 얻기 위한 당해분야의 숙련자에게 이해가능할 것이다.

골프공 덮개에 있어서, 견고하고 딱딱한 이오노머를 단독으로 또는 가끔 유연한 이오노머와 블렌딩하여 사용할 때, 선택된 공중합체는 15중량이상의 산 공단량체를 함유한다. 초기에는 오직 10산을 갖는 이오노머가 일반적으로 사용되었다. 20산 및 30이하의 더 높은 함량이 우수한 특성을 얻는 데 이롭다. 높은 함량의 산물질은 중화되는 산기의 주어진에 대해 더 많은 금속 이온을 함유할 것이다. 기본 중합체중에 더 낮은 산 함량의 이오노머도 본 발명의 일부이지만, 15이상의 산을 갖는 공중합체가 바람직하다.

어떤 특정 이론에 얽매이는 것은 아니지만, 기본수지가 고 용융지수와 함께 특히 높은 산 공단량체 함량을 갖는 이오노머내에 가능한 보다 높은 금속함량은 모체 산공중합체의 비교적 낮은 기본 분자량에 대해 부분적으로 상쇄 요소이다. 유동성이 너무 낮아서 물질을 처리하기 어렵고, 성형된 부품에 흠을 생성하지 않는 한 본 발명의 블렌드를 포함하는 고 유동성 이오노머는 보통 불량한 유동성을 갖는 물질에 월등한 특성을 주지 않는 것을 주목할 수 있다. 더욱이, 특성은 뜻밖에 적절하고, 그 특성은 높은 유동성이 낮은 중화수준의 결과로서 얻어지는 높은 유동성 물질로부터 일반적으로 수득된 것보다 더 우수하다. 좋은 특성을 갖는 고 유동성 물질의 사용은 또한 약간의 부가적인 이점을 갖는다. 물질의 유동성이 좋을 때, 선천적인 특성이 저 유동성의, 불량한 처리물질과 비교하여 더 잘 실현되는 것으로 보인다. 선천적으로 좋은 특성을 갖는 저 유동성 물질은 처리하는 동안 과잉의 주의를 하지 않는 한 그들 특성을 항상 반영하지는 않을 수도 있다. 따라서, 본 발명의 고 유동성 물질은 적절한 특성을 가질 뿐만아니라, 보다 부합되는 특성을 생성하기 쉽다. 질적으로의 부합성이 극히 중요할 수 있다.

본 발명의 조성물은 특히 골프공 덮개를 성형하는 데 유용하다. 그러나, 우수한 특성과 결합된 고 유동성이 요구되는 다른 용도에 본 발명의 물질의 이점이 제공될 수 있다. 이러한 적용은 보울링 핀 덮개, 임의의 신발류 부품 및 향수병 뚜껑, 압출된 코드 및 동시-압출된 필름과 같이 다양한 다른 용도를 포함한다.

[시험 기준 및 시료 제법]

산 공중합체 및 이오노머상에서 측정된 용융지수는 2160g의 중량을 사용하여 조건 E, 190, ASTM D-1238을 사용하여 측정된다.

중화도(중화된 산기의)는 몇몇 기법에 의해 측정될 수도 있다. 따라서, 적외선 분석이 사용될 수도 있고, 중화도는 생성된 흡수 밴드의 변화로부터 계산된다. 다른 방법은 강염기와 이온성 공중합체의 용액의 적정을 포함한다.

물질의 이용을 결정하는 데 사용되는 시험은 2부분의 골프공에서 수행되었다. 몇몇 특성이 물질의 고유특성을 따라 이오노머 물질 그 자체에서 만들어진 구형상에서 수행될 수 있지만, 바람직한 시험은 골프공에 적용하기 위한 것이기 때문에 공에서 수행되고, 물론 최종 측정은 공의 작용중에서이다. 열경화성 폴리(부타디엔)화합물 코어를 사용하고, 아르버그(Arburg) 수직 사출 성형기를 사용하여 60 내지 90mm, 보통 약 75mm의 두께를 갖는 덮개상에서 성형하여 2부분 볼을 제조하였다. 용융온도는 약 215였다.

복원계수 또는 COR을 측정하여 나타나는 레질리언스는 180ft./sec. 또는 125ft./sec.의 초기속도로 공을 공기대포부터 발사하여 측정하고, 대포로부터 3 내지 6피트의 거리상에 속도 탐지 장치를 사용하여 측정하였다. 볼은 대포로부터 9피트 떨어져 위치한 강철판을 때리고, 속도 탐지 장치를 통하여 반향된다. 초기속도에 의해 분리되는 복귀속도는 COR이다. COR 값은 특정 이온 또는 이온 블렌드에 의해 강하게 영향을 받고, 따라서 이온 또는 이온 혼합물을 비교할 수 있는 경우에 조성물이 오직 비교될 수 있다. 공 물질의 제조시, 본 발명의 고 유동성 물질의 이용 뿐만아니라 이온 혼합물은 최적화될 것이다. 바람직한 결과는 공의 COR이고, 본 발명의 고 유동성 물질을 이용하는 것이 적절하고, 일반적으로 동일한 이온 또는 이온 혼합물로부터 제조된 것을 갖는 비교할 만한 통상적인 이오노머로 얻어질 수 있는 것과 비교할 만하다.

또한 내구성은 공기대포를 사용하여 측정되었다. 공은 175ft./sec의 초기속도를 갖고, 약 2피트 떨어진 강철판을 때린다. 전형적으로 5개의 공을 시험하였다. 공이 깨질 때까지 때리는 평균횟수를 측정하였다. 깨질 때까지 때리는 횟수가 높을수록 내구성이 커진다. 깨질 때까지 때리는 임의의 값은 10이상이 적절하게 여겨지고, 주목할 만한 결점은 낮은 횟수에서 나타난다. 10보다 더 높은 값은 우수성을 매우 좋게 향상시키는 것으로 간주된다. 주변 공기 및 또한 -20에서 측정을 하였다. 내구성, 특히 저온 내구성은 어느정도는 이온 혼합물 및 다른 요소들에 의존하지만, 용융지수에 의해 강하게 영향을 받는다. 따라서, 용융지수가 증가하는 것과는 대조적으로 내구성은 감소한다. 본 발명이 용융지수 조작과 본질적으로 관련되기 때문에 본 발명이 이용될 때, 내구성이 적절하게 관련된다. 따라서, 이 특성은 본 발명의 적합성의 가장 중요한 결정요소를 나타낸다.

PGA 압축, 및 경도와 같은 다른 다양한 특성을 또한 측정하여 이들 특성에 결함이 없다는 것을 확인하였다. 이온 혼합물과 비교할 만한 이오노머에 대한 이들 특성은 거의 적은 변화를 나타냈고, 통상적이거나 비통상적인 이오노머가 사용된 것에 따라 중요하게 나타나지 않았고, 용융지수에 거의 의존하지 않았다.

하기의 실시예에서, 사용된 이오노머는 표 1에 기술하고, 기본수지 용융지수, 이오노머의 최종 용융지수 및 중화도를 기술한다.

표 2는 본 발명의 조성물의 실시예 및 비교실시예를 나타낸다. 본 발명의 범위내에 있는 실시예는 'c' 접미사가 없이 실시예 번호로 나타낸다. 비교실시예는 'c' 접미사로 나타낸다. 모든 실시예는 요구되는 3.0이상의 용융지수를 갖고, 양호한 가공성을 갖는다. 비교실시예 6c는 또한 3.0이상의 용융지수를 갖지만, 비통상적인 수지조성물을 갖지는 않는다. 실시예 1, 2, 3, 4, 5, 8 및 9는 100비통상적인 수지이고, 실시예 1, 2 및 3은 단일수지이고, 나머지는 비통상적인 수지의 블렌드이다. 실시예 6 및 7은 50의 비통상적인 수지를 갖고, 따라서 본 발명의 범위내에 있게 된다.

블렌드되지 않은 이오노머 수지덮개의 2부분 공의 COR값은 125 또는 180ft/sec로 블렌드 덮개보다 경미하게 더 작다. 다른 금속이온과 블렌딩 이오노머가 레질리언스를 개선하는 것으로 잘 공지되어 있기 때문에 기대된다. 차이점은 이오노머 자체의 구형상에서 측정하였을 때 더 크지만, 덮힌 공에서의 차이점은 비교적 작다. 주목해야하는 중요한 점은 주어진 이온 또는 이온 블렌드, 고 유동성의 골프공, 비통상적인 이오노머 또는 비통상적인 이오노머 블렌드 덮개는 통상적인 이오노머 덮개를 사용하는 공과는 비교할 만한 레질리언스를 갖는다. 따라서, 본 발명의 고 유동성으로 우수한 가공 이오노머 물질이 덮개 물질로 사용되는 경우에, 레질리언스에 대한 작용에 손실이 없다.

분위기 온도에서의 내구성 시험은 본 발명의 덮개 물질을 사용하는 공에 대한 값이 일반적으로 적절하다는 것을 증명한다. 모든 공은 깨질 때까지 10이상의 타격의 값을 나타내고, 이것이 적절한 것으로 여겨진다. 내구성은 COR보다 더 넓은 변화를 나타낸다. 가장 좋은 값은 일반적으로 나트륨/아연 블렌드이고, 더 불량한 값은 리튬 이오노머 또는 리튬 이오노머 블렌드 덮개, 나트륨 및 아연(실시예 3, 8 및 9)이다. 리튬 및 리튬 블렌드 이오노머 덮개를 제외한 값은 통상적인 물질을 사용하는 것보다 본 발명의 물질을 사용하는 덮개에 대해서 최소한 양호하다.

-20에서의 내구성이 일반적으로 적절하다. 다시, 나트륨 아연 이오노머 블렌드로 덮힌 공에 대한 값이 가장 높은 경향이 있다. 단지 통상적인 이오노머로부터 제조되는 고 유동성 물질을 사용하는 비교실시예 6c는 그것의 블렌드로 리튬을 사용하는 비교실시예 8c보다 심하게 부족하다. 모든 블렌드 이오노머 덮개는 공에 대해 적절한 저온 내구성을 제공한다. 블렌드되지 않은 이오노머 덮개에 대해서, 고 유동성 비통상적인 리튬 이오노머는 통상적인 물질보다 더 높은 값을 실질적으로 나타낸다(비교실시예 3 및 비교실시예 3c). 그러나, 상술한 바와 같이 고 유동성 나트륨 이오노머 덮개(실시예 1)는 3의 값으로 얼마간의 부족한점을 나타내고, 실시예 1c에서 볼 수 있는 바와 같이, 나트륨 이오노머는 일반적으로 아연 이오노머보다 더 불량한 저온 내구성을 나타낸다. 그러나 전체적으로, 비통상적인 이오노머를 함유하는 본 발명의 물질은 최소한 더 낮은 유동성의 통상적인 이오노머의 물질만큼 양호한 공을 제공한다.

[표 1]

모든 조성물은 15중량의 메타크릴산과 에틸렌/메타크릴산의 기본수지를 갖는다. C코드는 통상적인 이오노머를 지칭한다. NC코드는 비통상적인 이오노머를 지칭한다.

괄호안의 용융지수값은 다른 실험실에서 동일한 수지로 측정한 것이다.

[표 2]

e=추정치

COR 180 및 COR 125는 180 및 125ft./sec에서의 복원계수이다.

실온에서 측정된 내구성 RT 및 -20(-29),

70/30블렌드인 실시예 5를 제외한 모든 블렌드는 50/50이다.

Claims (5)

150 내지 250의 용융지수를 갖는 에틸렌/메타크릴산 도는 에틸렌/아크릴산 공중합체로부터 제조되고, 40이상으로 존재하는 산기가 중화되는, 3.0 내지 8.0의 용융지수를 갖는 에틸렌 공중합체 이오노머로 이루어지는 중합체를 포함하는 이오노머 조성물.

제1항에 있어서, 에틸렌/메타크릴산 또는 에틸렌/아크릴산 공중합체가 3원공중합체인 이오노머 조성물.

하나이상의 이오노머로 이루어지는 중합체 블렌드를 포함하고, 상기 블렌드 조성물의 25중량이상이 제1항의 이오노머 조성물인 블렌드 조성물.

제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 소량의 표백제, 착색제, 산화방지제 또는 안정화제를 추가로 포함하는 조성물.

제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항의 이오노머 조성물을 포함하는 덮개 및 코어를 갖는 골프공.