KR102086146B1

KR102086146B1 - 제로 구배 중심 및 양성 구배 외부 코어 층을 포함하는 이중-코어

Info

Publication number: KR102086146B1
Application number: KR1020130159322A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 코모; 넬슨 아라우조; 데니스 브리튼
Original assignee: 애쿠쉬네트캄파니
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2020-03-06
Also published as: CN103877703A; KR20140080442A; CN103877703B

Abstract

탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심 및 상기 기하 중심의 경도보다 최대 약 20 쇼어 C만큼 낮은 경도를 갖는 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어,
제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 제2 외부 표면을 포함하는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층,
이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층, 및
폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층
을 포함하는 골프공을 개시한다.

Description

제로 구배 중심 및 양성 구배 외부 코어 층을 포함하는 이중-코어 {DUAL-CORE COMPRISING ZERO GRADIENT CENTER AND POSITIVE GRADIENT OUTER CORE LAYER}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2012년 3월 16일자로 출원된 동시 계류 중인 미국 특허 출원 제13/421,924호의 일부 계속 출원이고, 이것은 2010년 12월 22일자로 출원되어 현재 미국 특허 제8,137,214호인 미국 특허 출원 제12/976,197호의 일부 계속 출원이고, 이것은 2009년 12월 28일자로 출원되어 현재 미국 공개 제US2010-0099517호인 미국 특허 출원 제12/647,584호의 일부 계속 출원이고, 이것은 2009년 9월 14일자로 출원되어 현재 미국 특허 제7,857,714호인 미국 특허 출원 제12/558,826호의 일부 계속 출원이고, 이것은 2008년 8월 6일자로 출원되어 현재 미국 특허 제7,803,069호인 미국 특허 출원 제12/186,877호의 일부 계속 출원이고, 이것은 2007년 8월 1일자로 출원되어 현재 미국 특허 제7,410,429호인 미국 특허 출원 제11/832,197호의 일부 계속 출원이고, 이것은 2007년 7월 27일자로 출원되어 현재 미국 특허 제7,537,530호인 미국 특허 출원 제11/829,461호의 일부 계속 출원이고, 이것은 2007년 7월 3일자로 출원되어 현재 미국 특허 제7,537,529호인 미국 특허 출원 제11/772903호의 일부 계속이며, 이들 문헌의 개시내용은 본원에 참고로 포함된다.

기술분야

본 발명은 일반적으로 1개 이상의 층을 갖는 코어를 포함하는 골프공에 관한 것으로, 상기 층 중 임의의 층은 '음성' 또는 '양성' 경도 구배, 트랜스 구배, 또는 둘다를 갖는다. 더욱 특히, 상기 골프공은 2개 이상의 층의 코어를 갖고, 여기서 적어도 1개 층, 바람직하게는 내부 코어 층은 "제로 경도 구배" 또는 "음성 경도 구배", 또는 "미세(shallow) 양성 경도 구배"를 갖는다.

솔리드 골프공은 전형적으로 커버에 의해 둘러싸인 솔리드 코어를 갖도록 제조되며, 이들 둘다 다중 층, 예컨대 솔리드 중심 및 외부 코어 층을 갖는 이중 코어, 또는 내부를 갖는 다층 커버를 가질 수 있다. 일반적으로, 골프공 코어 및/또는 중심은 열경화 고무, 전형적으로는 폴리부타디엔-기재의 조성물로 제조된다. 코어는 통상적으로 특정 특징, 예컨대 더 높거나 더 낮은 압축강도가 생성되도록 가열 및 가교되며, 이것은 골프공의 회전 속도에 영향을 줄 수 있고/거나 더 나은 "감촉"을 제공할 수 있다. 이들 및 다른 특징은 실력에 차이가 있는 골퍼들의 필요에 따라 조절될 수 있다. 골프공 제조업체의 시각에서는, 광범위한 범위의 특성, 예컨대 탄성, 내구성, 회전 및 "감촉"을 나타내는 코어를 갖도록 하는 것이 바람직한데, 이는 제조업체가 상이한 수준의 실력에 적합한 여러가지 상이한 유형의 골프공을 제조하고 판매할 수 있기 때문이다.

지금까지, 대부분의 단일 코어 골프공 코어는 코어의 표면에서 코어의 중심까지 통상적인 경질-연질 경도 구배를 갖는 것들이었고, 이는 "양성 경도 구배"로 공지되어 있다. 그러나, 이들 구배는 전형적으로 매우 커서, 15 이상, 20 이상, 심지어는 25 이상의 쇼어(Shore) C 경도 포인트를 갖는다. 본 특허 문헌은 골프공 코어를 횡단하는 경질 표면-연질 중심 경도 구배를 추가로 논의하는 여러 참고문헌을 포함한다.

미국 특허 제4,650,193호 (Molitor 등)는 일반적으로 경화성 엘라스토머의 슬러그를 경화-변경제로 표면 처리한 후에 슬러그를 코어로 성형하여 코어의 표면 층에 경도 구배를 형성하는 것에 대해 개시한다. 여기서, 이러한 처리는 코어의 경질 탄성 중심 부분으로서 미처치된 상태로 유지되는 제1 부분, 및 코어의 연질의 변형가능한 외부 층으로서 상기 경화-변경제로 처리된 제2 부분의 상이한 조성의 2개 대역을 갖는 코어를 생성한다고 주장되고 있다. 상기한 코어의 2개 "층" 또는 영역은 서로 통합되어, 결과적으로는 연질 표면에서 경질 중심으로의 구배 효과를 달성한다.

미국 특허 제3,784,209호 (Berman 등)는 일반적으로 연질-경질 경도 구배를 개시한다. 상기 '209 특허는 "혼합형" 엘라스토머의 코어를 갖는 비-균질한 성형된 골프공을 개시한다. 미경화 엘라스토머 물질의 중심 구가, 상용가능하지만 상이한 미경화 엘라스토머로 둘러싸인다. 엘라스토머의 2개 층 모두가 동시에 경화제에 노출되면, 이것들은 서로 통합되어 혼합형 코어를 형성한다. 이 코어의 중심은 보다 높은 농도의 제1 엘라스토머 물질을 가지며, 외부 층보다 더 경질이다. 이러한 제조 방법의 결점 중 하나는, 이것이 제1 엘라스토머 및 이후 제2 엘라스토머를 생성한 후에 이들 2가지를 함께 성형하는 시간-소모적인 공정이라는 점이다.

다른 특허는 표면 처리를 수용하여 연질 '스킨'을 제공하는 코어에 대해 논의한다. 그러나, 이들 코어의 내부 부분은 미처치 상태이기 때문에 이것들은 통상적인 코어와 마찬가지로 경질 표면에서 연질 중심의 유사한 구배를 갖는다. 예를 들어, 미국 특허 제6,113,831호 (Nesbitt 등)는 일반적으로 통상적인 코어, 및 상기 코어를 감싸는 별도의 연질 스킨을 개시한다. 이러한 연질 스킨은, 성형 공정 동안에 예비성형 슬러그를 스팀에 노출시켜서 최대 성형 온도가 스팀 설정 온도를 초과하게 하고 성형 동안 발열성 성형 온도를 제어함으로써 생성된다. 이러한 스킨은 외향 반경 1/32 인치 내지 1/4 인치의 구형 코어를 포함한다. 미국 특허 제5,976,443호 및 제5,733,206호 (둘다 Nesbitt 등)는 성형 전에 슬러그의 외부 표면에 물을 미세분무하여 연질 스킨을 생성하는 것을 개시한다. 여기서, 물은 코어 표면에서의 가교를 지연시켜서 경질 중심 부분 주변에 훨씬 더 연질의 연질 스킨을 생성시킴으로써 코어의 압축강도를 연화시킨다고 주장되고 있다.

추가로, 수많은 특허 문헌이 각 코어 층이 상이한 경도를 가져서 코어 층에서 코어 층으로의 경도 구배를 생성한 다층 골프공 코어를 개시한다. 그러나, 표면에서 중심까지의 미세 경질-연질 ("양성") 경도 구배를 포함하면서도 바람직하게는 더 짧은 경화 주기하에 더 높은 온도에서 구배를 달성하는 물질이 혼입된 내부 코어를 갖는 다층 골프공이 여전히 요구된다.

더 짧은 경화 주기는 단위 시간 당 생산성을 직접적으로 증가시킬 것이기 때문에, 이러한 골프공은 제조 비용이 유익하게 더 낮을 것이다. 또한, 더 높은 경화 온도는 예를 들어 가공 작용제 (예를 들어, 희생 이형제)가 더 높은 온도에서 최상으로 작용하는 공정의 효율을 개선시킬 것이다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하고 이러한 요구를 충족시킨다.

발명의 요약

본 발명은 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어; 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층; 이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층; 및 폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층을 포함하고, 제1 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 약 20 쇼어 C만큼 낮은 경도 (최대 약 -20 쇼어 C의 음성 경도 구배)를 갖고, 제2 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 것인 골프공에 관한 것이다.

한 실시양태에서, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 약 10 쇼어 C 내지 약 20 쇼어 C만큼 더 낮은 경도를 갖는다. 상이한 실시양태에서, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 10 쇼어 C만큼 낮은 경도를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 8 쇼어 C만큼 더 낮은 경도를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 약 5 쇼어 C 내지 약 10 쇼어 C만큼 더 낮은 경도를 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 5 쇼어 C만큼 더 낮은 경도를 갖는다. 또한, 제1 외부 표면이 기하 중심의 경도와 실질적으로 동일한 경도를 갖는 실시양태도 있다.

대안적인 실시양태에서, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 5 쇼어 C만큼 높은 경도 (최대 약 +5 쇼어 C의 미세 양성 경도 구배)를 갖는다. 제1 외부 표면은 또한 기하 중심의 경도보다 약 2 쇼어 C 내지 약 5 쇼어 C만큼 더 높은 경도를 가질 수 있다.

본 발명의 골프공에서, 내부 코어는 약 0.5 인치 내지 약 1.40 인치의 외부 직경을 갖는다. 또한, 내부 코어는 약 0.2 phr 내지 약 2.0 phr 양의 탄소-탄소 개시제를 포함하여, 내부 코어는 330℉ 초과의 경화 온도에서 약 8분 내지 약 16분 동안 성형가능하다.

본 발명의 내부 코어는 또한 연질 중심 변형 지수(Soft Center Deflection Index, "SCDI") 압축강도가 약 160 미만, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 160, 또는 약 60 내지 약 120일 수 있다.

한 실시양태에서, 기하 중심의 경도는 약 55 쇼어 C 내지 약 82 쇼어 C이다. 또 다른 실시양태에서, 기하 중심의 경도는 약 60 쇼어 C 내지 약 80 쇼어 C이다. 또 다른 실시양태에서, 기하 중심의 경도는 약 60 쇼어 C 내지 약 72 쇼어 C이다. 또 다른 실시양태에서, 기하 중심의 경도는 약 70 쇼어 C 내지 약 71 쇼어 C이다. 상이한 실시양태에서, 기하 중심의 경도는 약 68 쇼어 C이다.

한 실시양태에서, 제2 외부 표면의 경도는 약 84 쇼어 C 내지 약 98 쇼어 C이다. 또 다른 실시양태에서, 제2 외부 표면의 경도는 약 84 쇼어 C 내지 약 95 쇼어 C이다.

한 실시양태에서, 제2 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도보다 약 2 내지 43 쇼어 C 포인트 더 높다. 또 다른 실시양태에서, 제2 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도보다 약 3 내지 37 쇼어 C 포인트 더 높다. 또 다른 실시양태에서, 제2 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도보다 약 10 내지 20 쇼어 C 포인트 더 높다. 또 다른 실시양태에서, 제2 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도보다 약 15 내지 17 쇼어 C 포인트 더 높다.

탄소-탄소 개시제는 항산화제와 블렌딩될 수도 있고 블렌딩되지 않을 수도 있다. 한 실시양태에서, 내부 코어 조성물은 약 0.4 이상의 항산화제:개시제 비율을 갖는다.

한 실시양태에서, 이오노머 물질은 약 11 wt％ 내지 약 20 wt％의 산 함량을 갖는 Na-, Li- 또는 Zn-이오노머를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 이오노머 물질은 약 16 wt％ 이상의 산 함량 및 말레산-무수물 그라프트된 메탈로센-촉매된 폴리올레핀을 갖는 이오노머를 포함한다.

낮은 압축강도 중심 실시양태는 약 1 내지 50, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 40, 가장 바람직하게는 약 15 내지 35의 압축강도를 갖는 중심을 포함할 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명의 골프공은 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어; 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층; 이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층; 및 폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층으로 본질적으로 이루어지고, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 20 쇼어 C만큼 낮은 경도 (최대 약 -20 쇼어 C의 음성 경도 구배)를 갖고, 제2 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명의 골프공은 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어; 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층; 이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층; 및 폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층으로 본질적으로 이루어지고, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 5 쇼어 C만큼 높은 경도 (최대 약 +5 쇼어 C의 미세 양성 구배)를 갖고, 제2 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명의 골프공은 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어; 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층; 이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층; 및 폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층으로 이루어지고, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 20 쇼어 C만큼 낮은 경도 (최대 약 -20 쇼어 C의 음성 경도 구배)를 갖고, 제2 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는다.

상이한 실시양태에서, 본 발명의 골프공은 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어; 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층; 이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층; 및 폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층으로 이루어지고, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 5 쇼어 C만큼 높은 경도 (최대 약 +5 쇼어 C의 미세 양성 구배)를 갖고, 제2 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는다.

본 발명은 또한 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어를 형성시키고 (여기서, 내부 코어 조성물은 330℉ 초과의 온도에서 약 8분 내지 약 16분 동안 경화되고, 기하 중심의 경도보다 최대 약 20 쇼어 C만큼 낮은 경도 (최대 약 -20 쇼어 C의 음성 경도 구배)를 가짐); 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터, 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층을 형성시키고; 이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층을 형성시키고; 폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층을 형성시키는 것을 포함하는, 골프공의 제조 방법에 관한 것이다.

대안적인 실시양태에서, 골프공의 제조 방법은 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어를 형성시키고 (여기서, 내부 코어 조성물은 330℉ 초과의 온도에서 약 8분 내지 약 16분 동안 경화되고, 제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 최대 약 5 쇼어 C만큼 높은 경도 (최대 약 +5 쇼어 C의 미세 양성 구배)를 가짐); 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터, 기하 중심의 경도보다 최대 약 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층을 형성시키고; 이오노머 물질을 포함하고 약 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 내부 커버 층을 형성시키고; 폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 외부 커버 층을 형성시키는 것을 포함한다.

본 발명의 골프공에 대한 가능한 구축의 추가의 비-제한적인 예는 다음과 같다: 내부 코어 및 외부 코어 층을 포함하여 "이중 코어"를 형성하는 골프공. 상기 골프공은 내부 커버 층 및 외부 커버 층을 추가로 포함한다. 내부 코어는 기하 중심 및 제1 외부 표면을 갖고, 탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된다. 외부 코어 층은 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물 (제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물과 동일하거나 상이할 수 있으며, 바람직하게는 상이함)로부터 형성된다. 외부 코어 층은 제2 외부 표면 경도 (바람직하게는 제1 외부 표면 경도와 상이함)를 갖는다.

상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층은 바람직하게는 이오노머 물질을 포함한다. 상기 층은 바람직하게는 약 60 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는다. 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층은 전형적으로 주조가능한(castable) 폴리우레아 또는 주조가능한 폴리우레탄으로부터 형성되고, 약 60 쇼어 D 이하의 물질 경도를 갖는다.

제1 외부 표면 (내부 코어)은 (내부 코어의) 기하 중심의 경도보다 최대 약 20 쇼어 C만큼 낮은 경도를 가져서 음성 경도 구배 내부 코어 층을 규정한다. 제2 외부 표면 (외부 코어 층)은 기하 중심의 경도보다 최대 18 쇼어 C만큼 높은 경도를 가져서 양성 구배 외부 코어 층 및 미세 양성 경도 구배 이중 코어를 규정한다.

제1 외부 표면의 경도는 일반적으로 기하 중심 경도보다 약 1 내지 약 15 쇼어 C만큼 낮아서 약 -1 내지 약 -15 쇼어 C의 음성 경도 구배를 규정하고, 더욱 바람직하게는 제1 외부 표면의 경도가 기하 중심 경도보다 약 2 내지 약 12 쇼어 C만큼 낮아서 약 -2 내지 약 -12 쇼어 C의 음성 경도 구배를 규정한다.

한 실시양태에서, 내부 코어는 약 0.5 내지 약 1.40 인치, 더욱 바람직하게는 약 0.8 내지 약 1.30 인치의 외부 직경을 갖는다. 코어 기하 중심의 경도는 약 55 내지 82 쇼어 C, 더욱 바람직하게는 약 60 내지 80 쇼어 C, 가장 바람직하게는 약 65 내지 78 쇼어 C이다. 내부 코어의 표면의 경도는 약 50 내지 82 쇼어 C, 더욱 바람직하게는 약 55 내지 78 쇼어 C, 가장 바람직하게는 약 60 내지 75 쇼어 C이다. 코어 표면 경도는 약 82 내지 98 쇼어 C이다.

또 다른 실시양태에서, 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물은 약 0.4 이상의 항산화제:개시제 비율을 포함한다. 내부 커버 층의 이오노머 물질은 바람직하게는 약 11 wt％ 내지 약 20 wt％의 산 함량을 갖는 Na-, Li- 또는 Zn-이오노머를 포함한다. 대안적으로, 이오노머 물질은 약 16 wt％ 이상의 산 함량 및 말레산-무수물 그라프트된 메탈로센-촉매된 폴리올레핀을 갖는 이오노머를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 약 0.5 이상의 항산화제:개시제 비율을 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심 및 상기 기하 중심으로부터 약 0.8 내지 약 1.3 인치에 위치된 제1 외부 표면을 갖는 내부 코어; 및 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물과 상이한 제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된, 기하 중심으로부터 약 1.53 내지 약 1.58 인치에 위치된 제2 외부 표면을 갖는 외부 코어 층을 포함하는 골프공에 관한 것이다.

내부 커버 층은 코어 주위에 형성되고, 약 16 wt％ 이상의 산 함량 및 말레산-무수물 그라프트된 메탈로센-촉매된 폴리올레핀을 갖는 이오노머를 포함한다. 외부 커버 층은 내부 커버 층 주위에 형성되고, 주조가능한 폴리우레아 또는 주조가능한 폴리우레탄을 포함한다.

제1 외부 표면은 기하 중심의 경도보다 낮은 경도를 가져서 약 -1 내지 약 -15의 음성 경도 구배를 규정하고, 제2 외부 표면은 외부 코어 층의 내부 표면의 경도보다 최대 12 쇼어 C만큼 높은 경도를 가져서 양성 경도 구배 외부 코어 층을 규정한다.

도 1은 통상적인 골프공 코어의 경도 프로파일과 비교한, 본 발명의 골프공에 대한 이중 코어를 횡단하여 측정된 경도 프로파일의 플롯이다.

발명의 상세한 설명

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "탄소-탄소 자유 라디칼 개시제" 또는 "C-C 개시제"는 1개 이상의 연장되어 약화된 탄소-탄소 단일 결합을 파괴함으로써 자유 라디칼로 열 분해가능한 자유 라디칼 개시제를 지칭한다. 이들 C-C 개시제 및 그의 하위군은 또한 특히 C-C 불안정성 화합물, 불안정한 또는 불안정성 C-C 결합을 갖는 유기 화합물, 순수한 탄화수소 개시제, 방향족 탄화수소, 고분지형 알칸, 입체 장애 페닐-치환된 알칸, 비벤질 또는 디페닐 경화성 촉매, 디큐밀 화합물 또는 상승제(synergist), 알킬-치환된 디페닐 화합물, 치환된 숙시네이트, 디페닐에탄 유도체, 피나콜 또는 피나콜론 및 그의 유도체, 실릴벤조피나콜 및 그의 유도체, 비-퍼옥시드 자유 라디칼 개시제, 산소-자유 라디칼 공여자 또는 활성자, 탄소 라디칼 공여자, 탄소 라디칼 활성자, 탄소 라디칼 프로모터, 또는 탄소 라디칼 발생기로서 공지되어 있다.

퍼옥시드 개시제와 달리, C-C 개시제는 퍼옥시드 기를 함유하지 않는 화학 구조를 갖는다. 오히려, C-C 개시제는 결합을 약화시키고 불안정성 (즉, 불안정한)으로 만드는 적합한 이웃 잔기에 의해 연장된 1개 이상의 탄소-탄소 단일 결합을 갖는다. 가열되는 경우, C-C 개시제는 분해되고, 이들 중에서 길이가 전형적으로 적어도 약 0.155 nm인 연장된 불안정성 탄소-탄소 단일 결합을 분할시켜 탄소-기재의 자유 라디칼을 발생시킨다. C-C 개시제는 상기 언급된 바와 같은 가교 폴리올레핀, 예컨대 폴리부타디엔에서 퍼옥시드와 관련된 단점이 실질적으로 없거나, 또는 적어도 이들 단점을 감소된 정도로 나타낸다. C-C 개시제는 약 150℃ 내지 약 300℃의 온도 범위에서 불안정성 C-C 결합(들)을 분할시킬 수 있다. 가교에 바람직한 온도 범위, 즉 약 150℃ 내지 300℃에서 이들 C-C 개시제의 반감기 값은 약 10시간 내지 약 0.1시간이다. 작업 온도 범위의 하한, 즉 약 160℃에서의 그의 긴 반감기 때문에, C-C 개시제는 기재 중합체의 현저한 조기 분해 및 가교의 후속 개시의 경험 없이 유효량으로 잔존하면서 열-용융 상 동안 중합체로 잘 혼합될 수 있다. C-C 개시제는 190℃ 초과의 온도에서 현저하게 더 활성이 되나; 심지어 이러한 고온에서도 C-C 개시제의 기재 중합체로의 완전한 혼합은, 니딩(kneading)에 대한 내성의 증가에 의해 검출될 수 있는 현저한 조기 가교 없이 잘 진행된다. 이들 C-C 개시제는 고온에서의 높은 안정성으로 인해 폴리부타디엔-기재의 골프공 코어 또는 층을 위한 열 개시제 및 가교제 양자 모두로서 매우 주목받고 있다.

또한, C-C 개시제는 그의 높은 분해 온도 때문에 높은 변형 효율을 갖는다. 이는 기재 중합체를 조기에 또는 격렬하게 공격하지 않으며, 따라서 조기 가교 또는 겔화를 유발하지 않는다. 이들 C-C 개시제는 산소 라디칼을 함유하지 않기 때문에, 기재 중합체에서 산화, 분해, 탈기(outgassing) 및 변색의 발생을 감소시킨다. 기재 중합체 상의 C-C 개시제의 다른 유리한 영향은 증진된 접착 및 성형성, 용융 유속의 감소된 변화, 및 협소화된 분자량 분포 (즉, 더 낮은 다분산도)를 포함한다.

본 발명을 위한 적합한 C-C 개시제는 순수한 탄화수소 개시제 (지방족, 지환족 또는 방향족); 임의의 수의 잔기, 예컨대 할로겐 (플루오린, 염소, 브로민 또는 아이오다이드), 알킬, 알콕시, 아릴 (예컨대, 페닐, 나프틸, π-전자 시스템 및 헤테로원자로서 N, O 또는 S를 갖는 5원 또는 6원 헤테로시클릭 고리), 아릴옥시, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 비닐, 치환된 페닐, 시아노, 니트로, 니트릴, 히드록실, 아미노, 카르복실, 에스테르, 아미드, 티오, 에폭시드, 실릴 또는 실릴옥시 기를 갖는 치환된 C-C 개시제; 및 올리고머 C-C 개시제를 포함한다. 순수한 탄화수소 개시제는 가교되는 기재 중합체와 충분히 상용가능하고 임의의 단계에서 임의의 양으로 첨가될 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 이들 순수한 탄화수소 개시제는 매우 휘발성이 아니고, 무취이고, 취급 용이하고, 저장 문제를 유발하지 않는다.

C-C 개시제의 한 군은 하기 구조를 공유한다:

<화학식 I>

상기 식에서, n은 1 내지 약 10의 정수이고; Z₁ 내지 Z₆은 수소, 할로겐, 선형 또는 분지형 알킬, 알콕시, 아릴 (예컨대, 페닐, 나프틸, π-전자 시스템 및 헤테로원자로서 N, O 또는 S를 갖는 5원 또는 6원 헤테로시클릭 고리), 아릴옥시, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 비닐, 치환된 페닐, 시아노, 니트로, 니트릴, 히드록실, 아미노, 카르복실, 에스테르, 아미드, 티오, 에폭시드, 실릴 또는 실릴옥시 기로부터 독립적으로 선택되고; X₁ 내지 X₈은 수소, 할로겐, 선형 또는 분지형 알킬, 알콕시, 시아노, 니트로, 니트릴, 히드록실 또는 아미노 기로부터 독립적으로 선택된다. X₁ 내지 X₈ 및 Z₁ 내지 Z₆은 각각 바람직하게는 약 20개 이하의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 약 8개 미만의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 약 6개 미만의 탄소 원자를 갖는다. 이들 탄소-탄소 개시제 중에서, 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄, 3,4-디메틸-3,4-디페닐헥산, 폴리(1,4-디이소프로필벤젠) 및 그의 조합이 가장 바람직하다.

예를 들어, n이 1이고, Z₁, Z₆ 및 X₁ 내지 X₈이 모두 수소이고, Z₂ 내지 Z₅가 모두 메틸인 경우, 화학식 I의 C-C 개시제는 하기 화학 구조를 갖는 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 (CAS# 1889-67-4)이 된다:

<화학식 II>

C-C 개시제의 또 다른 군은 하기 화학식 III을 갖는다:

<화학식 III>

상기 식에서, R은 치환된 탄화수소 잔기이고, R₁ 내지 R₄는 수소, 알킬 또는 알콕시 기로부터 독립적으로 선택되고, Z₇ 및 Z₈은 수소, 할로겐, 선형 또는 분지형 알킬, 알콕시, 아릴 (예컨대, 페닐, 나프틸, π-전자 시스템 및 헤테로원자로서 N, O 또는 S를 갖는 5원 또는 6원 헤테로시클릭 고리), 아릴옥시, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 비닐, 치환된 페닐, 시아노, 니트로, 니트릴, 히드록실, 아미노, 카르복실, 에스테르, 아미드, 티오, 에폭시드, 실릴 또는 실릴옥시 기로부터 독립적으로 선택된다. 바람직하게는, R₁ 내지 R₄ 및 Z₇ 내지 Z₈은 각각 약 20개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 화학식 III의 예시적인 C-C 개시제는 3-메톡시카르보닐-3-메틸-2,2,5,5-테트라페닐헥산디니트릴이다.

C-C 개시제의 예는 다음을 포함한다: 비벤질; α,α'-디메톡시비벤질; α,α'-디메톡시-α,α'-디메틸비벤질; α-메톡시-α,α'-디페닐비벤질; α,α'-디메톡시-α,α'-디페닐비벤질; 1,2-디니트로-1,2-디페닐에탄; 1,2-디니트로-1,2-디(p-톨릴)에탄; 1,2-디클로로-1,2-디페닐에탄; 1,2-디브로모-1,2-디페닐에탄; 1,2-디브로모-1,2-디메틸-1,2-디페닐에탄; 테트라페닐에탄; 헥사페닐에탄; 테트라브로모디페닐에탄; 펜타브로모디페닐에탄; 헥사브로모디페닐에탄; 헵타브로모디페닐에탄; 옥타브로모디페닐에탄; 노바브로모디페닐에탄; 데카브로모디페닐에탄; 1,2-비스(트리메틸실록시)-1,2-디페닐에탄; 1,2-디페닐-1,2-에탄디올 (즉, 히드로벤조인); 1,1,2,2-테트라페닐-1,2-에탄디올 (즉, 벤조피나콜 또는 테트라페닐에틸렌 글리콜); 2,3-디메틸-2,3-부탄디올 (즉, 피나콜; 피나콘; 또는 테트라메틸에틸렌 글리콜); 2,3-디페닐-2,3-부탄디올; 3,4-디페닐-3,4-헥산디올; 1,2-비스(트리메틸실록시)-1,1,2,2-테트라페닐에탄; 2,3-비스(트리메틸실릴옥시)-2,3-디페닐부탄; 2,3-비스(트리메틸실릴옥시)-2,2,3,3-테트라페닐부탄; 2,3-디에틸-2,3-디페닐숙시노니트릴 (즉, 디에틸-2,3-디시아노-2,3-디페닐숙시네이트); 2,2,3,3-테트라페닐숙시노니트릴; 2,3-디메틸부탄; 2,3-디페닐부탄; 2-메틸-2,3-디페닐부탄; 2,3-디메틸-1,1-디페닐부탄; 2,3-디메틸-1,2-디페닐부탄; 2,3-디메틸-1,4-디페닐부탄; 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄; 2,3-디에틸-2,3-디페닐부탄; 2-메틸-3-에틸-2,3-디페닐부탄; 2,3-디프로필-2,3-디페닐부탄; 2,3-디부틸-2,3-디페닐부탄; 2,3-디이소부틸-2,3-디페닐부탄; 2,3-디헥실-2,3-디페닐부탄; 2-메틸-2-페닐-3-톨릴부탄; 2-메틸-3-페닐-2-톨릴부탄; 2-벤질-3-메틸-1-페닐부탄; 2,2,3,3-테트라페닐부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-메틸페닐)부탄; 2,3-디에틸-2,3-디(p-메틸페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-톨릴)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디[p-(t-부틸)페닐]부탄; 1,4-비스(1-보라-3,4-디페닐시클로펜틸)-2,3-디페닐부탄; 2,3-디메틸-2-메틸페닐-3-[(p-2',3'-디메틸-3'-메틸페닐-부틸)페닐]부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-이소프로필페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-벤질페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(2,3,4,5,6-펜타메틸페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(m-헥사데실페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-에이코실페닐)부탄; 2-메틸-3-이소프로필-2,3-디(p-이소부틸페닐)부탄; 2,3-디시아노-2,3-디페닐부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-메톡시페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-에톡시페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-클로로페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-브로모페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-아이오도페닐)부탄; 2,3-디메틸-2,3-디(p-니트로페닐)부탄; 2,3-디에틸-2,3-디(p-클로로페닐)부탄; 2,3-디에틸-2,3-디(p-브로모페닐)부탄; 2,3-디에틸-2,3-디(p-아이오도페닐)부탄; 2,3-디에틸-2,3-디(p-니트로페닐)부탄; 2-메틸-1,1-디페닐펜탄; 4-메틸-1,1-디페닐펜탄; 2-메틸-1,2-디페닐펜탄; 4-메틸-1,2-디페닐펜탄; 2-메틸-1,3-디페닐펜탄; 4-메틸-1,3-디페닐펜탄; 2-메틸-1,4-디페닐펜탄; 2-메틸-1,5-디페닐펜탄; 4-메틸-2,2-디페닐펜탄; 2-메틸-2,3-디페닐펜탄; 2-메틸-2,4-디페닐펜탄; 2-메틸-3,4-디페닐펜탄; 2-메틸-2,5-디페닐펜탄; 2-메틸-3,3-디페닐펜탄; 3,4-디메틸헥산; 3,4-디메틸-3,4-디에틸헥산; 1,1-디페닐헥산; 1,2-디페닐헥산 (즉, 2-벤질-1-페닐펜탄); 1,3-디페닐헥산; 1,4-디페닐헥산; 1,5-디페닐헥산; 1,6-디페닐헥산; 2,2-디페닐헥산; 2,3-디페닐헥산; 2,4-디페닐헥산; 2,5-디페닐헥산; 3,3-디페닐헥산; 3,4-디페닐헥산; 2,3-디메틸-2,3-디페닐헥산; 3,4-디메틸-3,4-디페닐헥산; 3,4-디에틸-3,4-디페닐헥산; 3,4-디프로필-3,4-디페닐헥산; 3,4-디이소부틸-3,4-디페닐헥산; 3,3,4,4-테트라페닐헥산; 3,4-디에틸-3,4-디(3,4,5-트리에틸페닐)헥산; 4,5-디메틸-4,5-디페닐옥탄; 4,5-디프로필-4,5-디페닐옥탄; 5,6-디메틸-5,6-디페닐데칸; 5,6-디메틸-5,6-디(p-시클로헥실페닐)데칸; 6,7-디메틸-6,7-디페닐도데칸; 7,8-디메틸-7,8-디(p-메톡시페닐)테트라데칸; 1,1'-디페닐-1,1'-비시클로펜틸; 1,1'-디페닐-1,1'-비시클로헥실; 폴리(1,4-디이소프로필벤젠); 및 폴리(1,3-디이소프로필벤젠). 본 발명에 유용한 다른 C-C 개시제는 미국 특허 제4,556,695호에 개시된 바와 같은 치환된 숙시네이트, 실릴피나콜론 에테르, 1,2-디페닐에탄 유도체, 미국 특허 제4,117,017호 및 제4,135,047호에 개시된 바와 같은 피나콜 또는 피나콜론 및 그의 유도체, 및 미국 특허 제4,948,820호에 개시된 바와 같은 실릴벤조피나콜을 포함한다. 이들 특허는 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.

본원에 개시된 바와 같은 임의의 C-C 개시제는 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 본 발명을 위한 바람직한 시판되는 C-C 개시제는 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄 (CAS# 1889-67-4, 아크조 노벨(Akzo Nobel)이 페르카독스(Perkadox)^® 30의 상표명으로 시판, 유나이티드 이니시에이터즈(United Initiators)가 CCDFB-90의 상표명으로 시판, 및 니뽄 오일 앤드 패트 코포레이션(Nippon Oil & Fat Corporation)이 노프머(Nofmer)^® BC의 상표명으로 시판); 3,4-디메틸-3,4-디페닐헥산 (CAS# 10192-93-5, 유나이티드 이니시에이터즈가 CCDFH의 상표명으로 시판); 폴리(1,4-디이소프로필벤젠) (CAS# 100-18-5, 유나이티드 이니시에이터즈가 CCPIB의 상표명으로 시판); 및 그의 조합을 포함한다.

본 발명을 위한 적합한 탄소-탄소 개시제는 지방족 탄화수소 개시제, 지환족 탄화수소 개시제, 방향족 탄화수소 개시제, 치환된 탄소-탄소 개시제 및 올리고머 탄소-탄소 개시제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 기재 중합체와 상용가능한 탄화수소 개시제가 가장 바람직하다.

기재 중합체는 골프공 적용에 적합한 임의의 중합체, 예를 들어 약 20 내지 약 150의 무니(Mooney) 점도를 갖는 1종 이상의 폴리부타디엔일 수 있다. 탄소-탄소 개시제는 기재 중합체의 중량을 기준으로 약 0.01 phr 내지 약 15.0 phr, 또는 기재 중합체의 중량을 기준으로 약 0.1 phr 내지 약 10.0 phr, 또는 기재 중합체의 중량을 기준으로 약 0.1 phr 내지 약 5.0 phr, 또는 기재 중합체의 중량을 기준으로 약 0.2 phr 내지 약 2.0 phr의 양으로 존재할 수 있다.

탄소-탄소 개시제:가교제의 중량비는 약 0.01:1 내지 약 5:1일 수 있다. 탄소-탄소 개시제:퍼옥시드 개시제의 바람직한 중량비는 약 0.05:1 내지 약 50:1일 수 있다. 퍼옥시드 개시제는 바람직하게는 탄소-탄소 개시제보다 낮은 분해 온도를 갖는다.

본 발명의 골프공은 단일-층 (1-피스) 골프공 및 다층 골프공, 예컨대 코어 및 코어를 둘러싸는 커버를 갖는 골프공을 포함할 수 있으나, 바람직하게는 솔리드 중심 (다르게는 내부 코어라고 공지됨) 및 외부 코어 층으로 이루어진 코어, 내부 커버 층 및 외부 커버 층으로부터 형성된다. 물론, 임의의 코어 및/또는 커버 층은 1개 초과의 층을 포함할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 코어는 내부 코어 및 외부 코어 층으로 형성되며, 여기서 내부 코어 및 외부 코어 층 양자 모두는 각각의 성분의 외부 표면으로부터 그의 최내 부분 (즉, 내부 코어의 중심 또는 외부 코어 층의 내부 표면)을 향해 내향 반경으로 "연질:경질" 경도 구배 ("음성" 경도 구배)를 갖지만, 코어 성분 중에서 경도 구배의 다양한 방향 및 조합을 포함하는 대안적인 실시양태가 또한 고려된다 (예를 들어, 외부 코어 층에서의 "양성" 구배와 커플링된 중심에서의 "음성" 구배, 또는 그와 반대).

코어의 중심은 또한 액체-충전이거나 또는 1개 이상의 중간체 및/또는 커버 층으로 둘러싸인 중공 구일 수 있거나, 또는 주위에 긴장성 엘라스토머성 물질이 감겨 있는 솔리드 또는 액체 중심을 포함할 수 있다. 이들 대안적인 중심 주위에 배치된 임의의 층은 본 발명의 코어 경도 구배 (즉, "음성")를 나타낼 수 있다. 커버 층은 단일 층이거나 또는 예를 들어 복수개의 층, 예컨대 내부 커버 층 및 외부 커버 층으로 형성될 수 있다.

상기 간략하게 논의된 바와 같이, 본 발명의 코어는 내부 코어의 표면 (또는 외부 코어 층)에서 및 내부 코어의 중심을 향해 내향 반경으로, 전형적으로는 2-mm 증가분으로 만들어진 경도 측정에 의해 정의되는 경도 구배를 가질 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "음성" 및 "양성"은 측정될 성분의 외부 표면에서의 경도 값 (예를 들어, 솔리드 코어의 외부 표면; 이중 코어에서 내부 코어의 외부 표면; 이중 코어에서 외부 코어 층의 외부 표면 등)으로부터 측정될 성분의 최내 부분에서의 경도 값 (예를 들어, 솔리드 코어 또는 이중 코어 구축에서 내부 코어의 중심; 코어 층의 내부 표면 등)을 공제한 결과를 지칭한다. 예를 들어, 솔리드 코어의 외부 표면이 중심보다 더 낮은 경도 값을 갖는 경우 (즉, 표면이 중심보다 더 연질임), 경도 구배는 "음성" 구배 (더 작은 수치 - 더 큰 수치 = 음성 수치)로 판단될 것이다. 본 발명의 코어가 제로 또는 음성 경도 구배, 더욱 바람직하게는 제로 (0) 내지 -10, 가장 바람직하게는 0 내지 -5를 갖는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 코어 층 (내부 코어 또는 외부 코어 층)은 1종 이상의 퍼옥시드 및 1종 이상의 반응성 공동작용제로 경화되는, 1종 이상의 열경화 기재 고무, 예컨대 폴리부타디엔 고무를 포함하는 조성물로부터 제조되며, 이는 불포화 카르복실산, 예컨대 아크릴산 또는 메타크릴산의 금속 염, 비-금속성 공동 작용제, 또는 이것들의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는, 적합한 항산화제가 조성물에 포함된다. 임의의 연질 및 탄력 작용제(soft and fast agent) (및 때때로 시스-트랜스 촉매), 예컨대 유기황 또는 금속-함유 유기황 화합물이 또한 코어 제제에 포함될 수 있다.

당업자에게 공지된 다른 성분이 사용될 수 있고, 밀도-조정 충전제, 가공 보조제, 가소제, 발포제 또는 기포제, 황 가속화제, 및/또는 비-퍼옥시드 라디칼 공급원을 포함하지만 이에 제한되지 않는 것으로 이해된다. 다른 고무 및 중합체와 블렌딩될 수 있는 기재 열경화 고무 130은 전형적으로 천연 또는 합성 고무를 포함한다. 바람직한 기재 고무는 적어도 40％, 바람직하게는 80％ 초과, 더욱 바람직하게는 90％ 초과의 시스 구조를 갖는 1,4-폴리부타디엔이다. 바람직한 폴리부타디엔 고무의 예는 부나(BUNA)^® CB22 및 부나^® CB23, CB1221, CB1220, CB24 및 CB21 (란세스 코포레이션(LANXESS Corporation)이 시판); 우베폴(UBEPOL)^® 360L 및 우베폴^® 150L 및 우베폴-BR 고무 (일본 도쿄 소재의 우베 인더스트리즈, 리미티드(UBE Industries, Ltd.)가 시판); 키넥스(KINEX)^® 7245, 키넥스^® 7265, 및 부덴(BUDENE) 1207 및 1208 (미국 오하이오주 애크런 소재의 굿이어(Goodyear)가 시판); SE BR-1220; 유로프렌(Europrene)^® 네오시스(NEOCIS)^® BR 40 및 BR 60 (폴리메리 유로파(Polimeri Europa)가 시판); 및 BR 01, BR 730, BR 735, BR 11 및 BR 51 (재팬 신세틱 러버 캄파니, 리미티드(Japan Synthetic Rubber Co., Ltd)가 시판); 페트로플렉스(PETROFLEX)^® BRNd-40; 및 카르보켐(KARBOCHEM)^® ND40, ND45 및 ND60 (카르보켐(Karbochem)이 시판)을 포함한다.

네오디뮴 및 코발트 촉매 등급이 가장 바람직하나, 하기 모두가 사용될 수 있다: 부나(Buna) CB 21; 부나 CB 22; 부나 CB 23; 부나 CB 24; 부나 CB 25; 부나 CB 29 MES; 부나 CB Nd 40; 부나 CB Nd 40 H; 부나 CB Nd 60; 부나 CB 55 NF; 부나 CB 60; 부나 CB 45 B; 부나 CB 55 B; 부나 CB 55 H; 부나 CB 55 L; 부나 CB 70 B; 부나 CB 1220; 부나 CB 1221; 부나 CB 1203; 부나 CB 45 (란세스 코포레이션이 시판). 추가로, JSR (재팬 신세틱 러버(Japan Synthetic Rubber))이 시판하는 수많은 적합한 고무, 일본 소재의 우베 인더스트리즈 인크(Ube Industries Inc)가 시판하는 우베폴; 태국 소재의 비에스티 엘라스토머즈(BST Elastomers)가 시판하는 BST; 인도 소재의 인디안 페트로케미칼스 리미티드(Indian Petrochemicals Ltd)가 시판하는 IPCL; 남아프리카공화국 소재의 카르보켐(Karbochem) 또는 카르보켐 리미티드(Karbochem Ltd)가 시판하는 니츠(Nitsu); 브라질 소재의 페트로플렉스(Petroflex)가 시판하는 것; 한국 소재의 LG가 시판하는 것; 및 한국 소재의 금호석유화학이 시판하는 것이 이용가능하다.

기재 고무는 또한 높은 또는 중간 무니 점도 고무, 또는 그의 블렌드를 포함할 수 있다. "무니" 단위는 생고무 또는 미가황 고무의 가소성 측정에 사용되는 단위이다. "무니" 단위에서의 가소성은 100℃의 온도에서 고무를 함유하고 분당 2 회전수로 회전하는 용기에서 원반 상에서 임의 척도로 측정된 토크와 동일하다. 무니 점도의 측정은 ASTM D-1646에 따라 정의된다. 무니 점도 범위는 바람직하게는 약 40 초과, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 80의 범위, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 60의 범위이다. 폴리부타디엔의 점도가 고점도 폴리부타디엔이 응집하거나 또는 다르게 제조 기계를 역으로 방해하는 수준에 이르지 않는 한, 보다 높은 무니 점도를 갖는 폴리부타디엔 고무도 또한 사용할 수 있다. 65 무니 미만의 점도를 갖는 폴리부타디엔이 본 발명과 함께 사용될 수 있음을 고려한다. 본 발명의 한 실시양태에서, 중간- 내지 높은-무니 점도 폴리부타디엔 물질로 제조된 골프공 코어는 공의 경도를 증가시키지 않으면서 증가된 탄력성 (그리고 그에 따라, 거리)을 발휘한다. 이러한 코어는 연질이고, 즉, 약 60 미만의 압축강도, 보다 구체적으로는 약 50 내지 55 범위의 압축강도를 가진다. 약 30 내지 약 50 범위의 압축강도를 갖는 코어는 또한 본 발명의 바람직한 실시양태의 범위 내에 있다.

적합한 중간- 내지 높은-무니 점도 폴리부타디엔의 시판 공급원은 바이엘 아게 CB23 (Nd-촉매) (대략 50의 무니 점도를 가지며 고도로 선형인 폴리부타디엔) 및 CB1221 (Co-촉매)을 포함한다. 원한다면, 폴리부타디엔은 또한 코어의 특성을 추가로 변형시키기 위하여, 당업계에 공지된 다른 엘라스토머, 예컨대 다른 폴리부타디엔 고무, 천연 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 및/또는 이소프렌 고무와 혼합될 수 있다. 엘라스토머의 혼합물이 사용되는 경우, 코어 조성물 중 다른 성분의 양은 전형적으로 총 엘라스토머 혼합물 100 중량부를 기준으로 한다. 한 바람직한 실시양태에서, 기재 고무는 Nd-촉매된 폴리부타디엔, 희토류-촉매된 폴리부타디엔 고무, 또는 그의 블렌드를 포함한다. 원한다면, 폴리부타디엔은 또한 코어의 특성을 변형시키기 위하여, 당업계에 공지된 다른 엘라스토머, 예컨대 천연 고무, 폴리이소프렌 고무 및/또는 스티렌-부타디엔 고무와 혼합될 수 있다. 다른 적합한 기재 고무는 열경화성 물질, 예컨대 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 부틸 고무, 할로부틸 고무, 수소화 니트릴 부타디엔 고무, 니트릴 고무, 및 실리콘 고무를 포함한다.

열가소성 엘라스토머 (TPE)는 또한 기재 열경화 고무와 블렌딩함으로써 미경화 코어 층 스톡 또는 코어 층의 특성을 변형시키는데 사용될 수 있다. 이들 TPE는 천연 또는 합성 발라타, 또는 고도의 트랜스-폴리이소프렌, 고도의 트랜스-폴리부타디엔, 또는 임의의 스티렌 블럭 공중합체, 예컨대 스티렌 에틸렌 부타디엔 스티렌, 스티렌-이소프렌-스티렌 등, 메탈로센 또는 다른 단일-자리 촉매된 폴리올레핀, 예컨대 에틸렌-옥텐, 또는 에틸렌-부텐, 또는 예컨대 실리콘과의 공중합체를 포함하는 열가소성 폴리우레탄 (TPU)을 포함한다. 본 발명의 열경화 고무와 블렌딩하기에 적합한 다른 TPE는 폴리에테르 아미드 공중합체를 포함한다고 여겨지는 페박스(PEBAX)^®, 폴리에테르 에스테르 공중합체, 열가소성 우레탄을 포함한다고 여겨지는 하이트렐(HYTREL)^®, 및 스티렌 블럭 공중합체 엘라스토머를 포함한다고 여겨지는 크라톤(KRATON)^®을 포함한다. 상기 TPE 또는 TPU 중 어느 것도 말레산 또는 말레산 무수물을 비롯한, 그라프트에 적합한 관능가를 또한 함유할 수 있다.

추가의 중합체는 또한 임의로 기재 고무로 혼입될 수 있다. 예는 열경화 엘라스토머, 예컨대 코어 분쇄재생재료(regrind), 열가소성 가황물, 공중합체 이오노머, 삼원공중합체 이오노머, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 공중합체 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리비닐 알콜, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리아릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리페닐렌 에테르, 충격-개질된 폴리페닐렌 에테르, 고충격 폴리스티렌, 디알릴 프탈레이트 중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 중합체 (SAN) (올레핀-개질된 SAN 및 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴로니트릴 중합체를 포함), 스티렌-말레산 무수물 공중합체, 스티렌 공중합체, 관능화된 스티렌 공중합체, 관능화된 스티렌 삼원공중합체, 스티렌 삼원공중합체, 셀룰로스 중합체, 액정 중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리우레아, 및 폴리실록산 또는 이들 종의 임의의 메탈로센-촉매된 중합체를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 범위 내의 조성물에서 추가의 중합체 물질로서 사용하기에 적합한 폴리아미드는 또한 (1) (a) 디카르복실산, 예컨대 옥살산, 아디프산, 세바신산, 테레프탈산, 이소프탈산, 또는 1,4-시클로헥산디카르복실산과 (b) 디아민, 예컨대 에틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 또는 데카메틸렌디아민, 1,4-시클로헥산디아민, 또는 m-크실릴렌디아민의 중축합; (2) 시클릭 락탐, 예컨대 Ε-카프로락탐 또는 Ω-라우로락탐의 개환 중합; (3) 아미노카르복실산, 예컨대 6-아미노카프로산, 9-아미노노난산, 11-아미노운데칸산, 또는 12-아미노도데칸산의 중축합; 또는 (4) 시클릭 락탐과 디카르복실산 및 디아민의 공중합에 의해 얻어지는 수지를 포함한다. 적합한 폴리아미드의 구체적인 예는 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 11, 나일론 12, 공중합된 나일론, 나일론 MXD6, 및 나일론 46을 포함한다.

적합한 퍼옥시드 개시제는 디큐밀 퍼옥시드; 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산; 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신; 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산; 2,2'-비스(t-부틸퍼옥시)-디-이소-프로필벤젠; 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 시클로헥산; n-부틸 4,4-비스(t-부틸-퍼옥시)발레레이트; t-부틸 퍼벤조에이트; 벤조일 퍼옥시드; n-부틸 4,4'-비스(부틸퍼옥시)발레레이트; 디-t-부틸 퍼옥시드; 또는 2,5-디-(t-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸 헥산, 라우릴 퍼옥시드, t-부틸 히드로퍼옥시드, α-α 비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 디(2-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠, 디-t-아밀 퍼옥시드, 디-t-부틸 퍼옥시드를 포함한다. 바람직하게는, 고무 조성물은 고무 100 중량부 당 약 0.25 내지 약 5.0 중량부 (phr)의 퍼옥시드, 더욱 바람직하게는 0.5 phr 내지 3 phr, 가장 바람직하게는 0.5 phr 내지 1.5 phr을 포함한다. 가장 바람직한 실시양태에서, 퍼옥시드는 약 0.8 phr의 양으로 존재한다. 이들 범위의 퍼옥시드는, 존재할 수 있는 임의의 담체를 고려하지 않고, 퍼옥시드가 100％ 활성이라고 가정하여 주어진다. 많은 시판되는 퍼옥시드가 담체 화합물과 함께 판매되기 때문에, 존재하는 활성 퍼옥시드의 실제량은 계산되어야 한다. 시판되는 퍼옥시드 개시제는 크롬톤(Crompton) (지오 스페셜티 케미컬즈(Geo Specialty Chemicals))이 시판하는 디쿱(DICUP)^TM 부류의 디큐밀 퍼옥시드 (디쿱^TM R, 디쿱^TM 40C 및 디쿱^TM 40KE를 포함)를 포함한다. 유사한 개시제는 아크로켐(AkroChem), 란세스(Lanxess), 플렉시스(Flexsys)/하윅(Harwick) 및 알.티. 반데르빌트(R.T. Vanderbilt)가 시판한다. 또 다른 시판되는 바람직한 개시제는 아크조 노벨의 트리고녹스(TRIGONOX)^TM 265-50B이고, 이는 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 디(2-t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠의 혼합물이다. 트리고녹스^TM 퍼옥시드는 일반적으로 담체 화합물 상에서 판매된다.

적합한 반응성 공동작용제는 금속이 아연, 마그네슘, 칼슘, 바륨, 주석, 알루미늄, 리튬, 나트륨, 칼륨, 철, 지르코늄, 및 비스무트인 것을 포함하여, 본 발명에 사용하기에 적합한 디아크릴레이트, 디메타크릴레이트, 및 모노메타크릴레이트의 금속 염을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 아연 디아크릴레이트 (ZDA)가 바람직하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. ZDA는 높은 초기 점도를 갖는 골프공을 제공한다. ZDA는 다양한 등급의 순도의 것일 수 있다. 본 발명의 목적상, 보다 낮은 양의 아연 스테아레이트가 ZDA에 존재할 수록 ZDA 순도는 보다 높다. 약 10％ 미만의 아연 스테아레이트를 함유하는 ZDA가 바람직하다. 약 4％ 내지 8％ 아연 스테아레이트를 함유하는 ZDA가 더욱 바람직하다. 적합한 시판되는 아연 디아크릴레이트는 사르토머 컴퍼니(Sartomer Co.)의 것을 포함한다. 사용될 수 있는 ZDA의 바람직한 농도는 약 10 phr 내지 약 40 phr, 더욱 바람직하게는 20 phr 내지 약 35 phr, 가장 바람직하게는 25 phr 내지 약 35 phr이다. 특히 바람직한 실시양태에서, 반응성 공동작용제는 약 29 phr 내지 약 31 phr의 양으로 존재한다.

상기 언급된 것과 조합으로 또는 단독으로 사용될 수 있는 추가의 바람직한 공동작용제는 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 당업자는, 이들 공동작용제가 실온에서 액체일 수 있는 경우, 고무 혼합물에서의 혼입의 용이함을 고취하기 위하여 이들 화합물을 적합한 담체 상에 분산시키는 것이 유리할 수 있음을 이해한다.

항산화제는 엘라스토머의 산화적 분해를 억제 또는 예방하고/거나, 산소 라디칼에 의해 촉진되는 반응을 억제 또는 예방하는 화합물이다. 본 발명에서 사용될 수 있는 일부 예시적인 항산화제는 퀴놀린 유형 항산화제, 아민 유형 항산화제, 및 페놀 유형 항산화제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직한 항산화제는 알.티. 반데르빌트가 바녹스(VANOX)^® MBPC로 시판하는 2,2'-메틸렌-비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀)이다. 다른 폴리페놀 항산화제는 바녹스^® T, 바녹스^® L, 바녹스^® SKT, 바녹스^® SWP, 바녹스^® 13 및 바녹스^® 1290을 포함한다.

적합한 항산화제는 알킬렌-비스-알킬 치환된 크레졸, 예컨대 4,4'-메틸렌-비스(2,5-크실레놀); 4,4'-에틸리덴-비스-(6-에틸-m-크레졸); 4,4'-부틸리덴-비스-(6 -t-부틸-m-크레졸); 4,4'-데실리덴-비스-(6-메틸-m-크레졸); 4,4'-메틸렌-비스-(2-아밀-m-크레졸); 4,4'-프로필리덴-비스-(5-헥실-m-크레졸); 3,3'-데실리덴-비스-(5-에틸-p-크레졸); 2,2'-부틸리덴-비스-(3-n-헥실-p-크레졸); 4,4'-(2-부틸리덴)-비스-(6-t-부틸-m-크레졸); 3,3'-4(데실리덴)-비스-(5-에틸-p-크레졸); (2,5-디메틸-4-히드록시페닐) (2-히드록시-3,5-디메틸페닐)메탄; (2-메틸-4-히드록시-5-에틸페닐) (2-에틸-3-히드록시-5-메틸페닐)메탄; (3-메틸-5-히드록시-6-t-부틸페닐) (2-히드록시-4-메틸-5-데실페닐)-n-부틸 메탄; (2-히드록시-4-에틸-5-메틸페닐) (2-데실-3-히드록시-4-메틸페닐)부틸아밀메탄; (3-에틸-4-메틸-5-히드록시페닐)-(2,3-디메틸-3-히드록시-페닐)노닐메탄; (3-메틸-2-히드록시-6-에틸페닐)-(2-이소프로필-3-히드록시-5-메틸-페닐)시클로헥실메탄; (2-메틸-4-히드록시-5-메틸페닐) (2-히드록시-3-메틸-5-에틸페닐)디시클로헥실 메탄 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

다른 적합한 항산화제는 치환된 페놀, 예컨대 2-tert-부틸-4-메톡시페놀; 3-tert-부틸-4-메톡시페놀; 3-tert-옥틸-4-메톡시페놀; 2-메틸-4-메톡시페놀; 2-스테아릴-4-n-부톡시페놀; 3-t-부틸-4-스테아릴옥시페놀; 3-라우릴-4-에톡시페놀; 2,5-디-t-부틸-4-메톡시페놀; 2-메틸-4-메톡시페놀; 2-(1-메틸시클로헥실)-4-메톡시페놀; 2-t-부틸-4-도데실옥시페놀; 2-(1-메틸벤질)-4-메톡시페놀; 2-t-옥틸-4-메톡시페놀; 메틸 갈레이트; n-프로필 갈레이트; n-부틸 갈레이트; 라우릴 갈레이트; 미리스틸 갈레이트; 스테아릴 갈레이트; 2,4,5-트리히드록시아세토페논; 2,4,5-트리히드록시-n-부티로페논; 2,4,5-트리히드록시스테아로페논; 2,6-디tert-부틸-4-메틸페놀; 2,6-디tert-옥틸-4-메틸페놀; 2,6-디tert-부틸-4-스테아릴페놀; 2-메틸-4-메틸-6-tert-부틸페놀; 2,6-디스테아릴-4-메틸페놀; 2,6-디라우릴-4-메틸페놀; 2,6-디(n-옥틸)-4-메틸페놀; 2,6-디(n-헥사데실)-4-메틸페놀; 2,6-디(1-메틸운데실)-4-메틸페놀; 2,6-디(1-메틸헵타데실)-4-메틸페놀; 2,6-디(트리메틸헥실)-4-메틸페놀; 2,6-디(1,1,3,3-테트라메틸옥틸)-4-메틸페놀; 2-n-도데실-6-tert 부틸-4-메틸페놀; 2-n-도데실-6-(1-메틸운데실)-4-메틸페놀; 2-n-도데실-6-(1,1,3,3-테트라메틸옥틸)-4-메틸페놀; 2-n-도데실-6-n-옥타데실-4-메틸페놀; 2-n-도데실-6-n-옥틸-4-메틸페놀; 2-메틸-6-n-옥타데실-4-메틸페놀; 2-n-도데실-6-(1-메틸헵타데실)-4-메틸페놀; 2,6-디(1-메틸벤질)-4-메틸페놀; 2,6-디(1-메틸시클로헥실)-4-메틸페놀; 2,6-(1-메틸시클로헥실)-4-메틸페놀; 2-(1-메틸벤질)-4-메틸페놀; 및 관련 치환된 페놀을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

더욱 적합한 항산화제는 알킬렌 비스페놀, 예컨대 4,4'-부틸리덴 비스(3-메틸-6-t-부틸 페놀); 2,2-부틸리덴 비스(4,6-디메틸 페놀); 2,2'-부틸리덴 비스(4-메틸-6-t-부틸 페놀); 2,2'-부틸리덴 비스(4-t-부틸-6-메틸 페놀); 2,2'-에틸리덴 비스(4-메틸-6-t-부틸페놀); 2,2'-메틸렌 비스(4,6-디메틸 페놀); 2,2'-메틸렌 비스(4-메틸-6-t-부틸 페놀); 2,2'-메틸렌 비스(4-에틸-6-t-부틸 페놀); 4,4'-메틸렌 비스(2,6-디-t-부틸 페놀); 4,4'-메틸렌 비스(2-메틸-6-t-부틸 페놀); 4,4'-메틸렌 비스(2,6-디메틸 페놀); 2,2'-메틸렌 비스(4-t-부틸-6-페닐 페놀); 2,2'-디히드록시-3,3',5,5'-테트라메틸스틸벤; 2,2'-이소프로필리덴 비스(4-메틸-6-t-부틸 페놀); 에틸렌 비스(베타-나프톨); 1,5-디히드록시 나프탈렌; 2,2'-에틸렌 비스(4-메틸-6-프로필 페놀); 4,4'-메틸렌 비스(2-프로필-6-t-부틸 페놀); 4,4'-에틸렌 비스(2-메틸-6-프로필 페놀); 2,2'-메틸렌 비스(5-메틸-6-t-부틸 페놀); 및 4,4'-부틸리덴 비스(6-t-부틸-3-메틸 페놀)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

적합한 항산화제는 추가로 알킬렌 트리스페놀, 예컨대 2,6-비스(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-메틸 벤질)-4-메틸 페놀; 2,6-비스(2'-히드록시-3'-t-에틸-5'-부틸 벤질)-4-메틸 페놀; 및 2,6-비스(2'-히드록시-3'-t-부틸-5'-프로필 벤질)-4-메틸 페놀을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

항산화제는 전형적으로 약 0.1 phr 내지 약 5 phr, 바람직하게는 약 0.1 phr 내지 약 2 phr, 더욱 바람직하게는 약 0.1 phr 내지 약 1 phr의 양으로 존재한다. 특히 바람직한 실시양태에서, 항산화제는 약 0.4 phr의 양으로 존재한다. 대안적인 실시양태에서, 항산화제는 본 발명의 코어의 경도 구배가 음성임을 보증하는 양으로 존재해야 한다. 바람직하게는, 약 0.2 phr 내지 약 1 phr의 항산화제, 더욱 바람직하게는, 약 0.3 내지 약 0.8 phr, 가장 바람직하게는 0.4 내지 약 0.7 phr가 코어 층 (내부 코어 또는 외부 코어 층) 제제에 첨가된다. 바람직하게는, 100％ 활성으로 계산되는 바와 같은 약 0.25 phr 내지 약 1.5 phr의 퍼옥시드, 더욱 바람직하게는 약 0.5 phr 내지 약 1.2 phr, 가장 바람직하게는 약 0.7 phr 내지 약 1.0 phr가 코어 제제에 첨가될 수 있다. ZDA 양은 생성된 골프공의 원하는 압축강도, 회전 및 감촉에 맞게 변화될 수 있다. 경화 요법은 약 290℉ 내지 약 335℉, 더욱 바람직하게는 약 300℉ 내지 약 325℉의 온도 범위를 가질 수 있고, 스톡은 적어도 약 10분 내지 약 30분 동안 상기 온도에서 유지된다.

본 발명의 열경화 고무 조성물은 또한 임의의 연질 및 탄력 작용제를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "연질 및 탄력 작용제"는 연질 및 탄력 작용제 없이 동등하게 제조된 코어에 비해, 코어를 1) 일정한 COR에서 보다 연질이게 하거나 (보다 낮은 압축강도), 2) 동일한 압축강도에서 보다 높은 COR을 갖게 하거나, 또는 그의 임의의 조합이 되게 할 수 있는 임의의 화합물 또는 그의 블렌드를 의미한다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 약 0.05 phr 내지 약 10.0 phr의 연질 및 탄력 작용제를 함유한다. 한 실시양태에서, 연질 및 탄력 작용제는 약 0.05 phr 내지 약 3.0 phr, 바람직하게는 약 0.05 phr 내지 약 2.0 phr, 더욱 바람직하게는 약 0.05 phr 내지 약 1.0 phr의 양으로 존재한다. 또 다른 실시양태에서, 연질 및 탄력 작용제는 약 2.0 phr 내지 약 5.0 phr, 바람직하게는 약 2.35 phr 내지 약 4.0 phr, 더욱 바람직하게는 약 2.35 phr 내지 약 3.0 phr의 양으로 존재한다. 대안적인 고농도 실시양태에서, 연질 및 탄력 작용제는 약 5.0 phr 내지 약 10.0 phr, 더욱 바람직하게는 약 6.0 phr 내지 약 9.0 phr, 가장 바람직하게는 약 7.0 phr 내지 약 8.0 phr의 양으로 존재한다. 가장 바람직한 실시양태에서, 연질 및 탄력 작용제는 약 2.6 phr의 양으로 존재한다.

적합한 연질 및 탄력 작용제는 유기황 또는 금속-함유 유기황 화합물, 모노, 디 및 폴리술피드를 비롯한 유기 황 화합물, 티올, 또는 메르캅토 화합물, 무기 술피드 화합물, VIA 족 화합물, 또는 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 연질 및 탄력 작용제 성분은 또한 유기황 화합물 및 무기 술피드 화합물의 블렌드일 수 있다.

본 발명의 적합한 연질 및 탄력 작용제는 하기 화학식을 갖는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는다:

상기 식에서, R₁-R₅는 C₁-C₈ 알킬 기; 할로겐 기; 티올 기 (-SH), 카르복실화 기; 술폰화 기; 및 수소; 임의의 순서로; 및 또한 펜타플루오로티오페놀; 2-플루오로티오페놀; 3-플루오로티오페놀; 4-플루오로티오페놀; 2,3-플루오로티오페놀; 2,4-플루오로티오페놀; 3,4-플루오로티오페놀; 3,5-플루오로티오페놀 2,3,4-플루오로티오페놀; 3,4,5-플루오로티오페놀; 2,3,4,5-테트라플루오로티오페놀; 2,3,5,6-테트라플루오로티오페놀; 4-클로로테트라플루오로티오페놀; 펜타클로로티오페놀; 2-클로로티오페놀; 3-클로로티오페놀; 4-클로로티오페놀; 2,3-클로로티오페놀; 2,4-클로로티오페놀; 3,4-클로로티오페놀; 3,5-클로로티오페놀; 2,3,4-클로로티오페놀; 3,4,5-클로로티오페놀; 2,3,4,5-테트라클로로티오페놀; 2,3,5,6-테트라클로로티오페놀; 펜타브로모티오페놀; 2-브로모티오페놀; 3-브로모티오페놀; 4-브로모티오페놀; 2,3-브로모티오페놀; 2,4-브로모티오페놀; 3,4-브로모티오페놀; 3,5-브로모티오페놀; 2,3,4-브로모티오페놀; 3,4,5-브로모티오페놀; 2,3,4,5-테트라브로모티오페놀; 2,3,5,6-테트라브로모티오페놀; 펜타요오도티오페놀; 2-요오도티오페놀; 3-요오도티오페놀; 4-요오도티오페놀; 2,3-요오도티오페놀; 2,4-요오도티오페놀; 3,4-요오도티오페놀; 3,5-요오도티오페놀; 2,3,4-요오도티오페놀; 3,4,5-요오도티오페놀; 2,3,4,5-테트라요오도티오페놀; 2,3,5,6-테트라요오도티오페놀; 및 그의 아연 염일 수 있다. 바람직하게는, 할로겐화 티오페놀 화합물은 펜타클로로티오페놀이며, 이는 순수한 형태로 또는 상표명 스트루크톨(STRUKTOL)^® (45％로 하중된 황 화합물 펜타클로로티오페놀 (2.4 부 PCTP와 상관관계가 있음)을 함유하는 점토-기재의 담체)로 시판된다. 스트루크톨^®은 미국 오하이오주 스토우 소재의 스트루크톨 컴퍼니 어브 어메리카(Struktol Company of America)가 시판한다. PCTP는 미국 캘리포니아주 샌 프란시스코 소재의 이키나켐(eChinachem)이 순수한 형태로 시판하고, 미국 캘리포니아주 샌 프란시스코 소재의 이키나켐이 염 형태로 시판한다. 가장 바람직하게는, 할로겐화 티오페놀 화합물은 펜타클로로티오페놀의 아연 염이고, 이는 미국 캘리포니아주 샌 프란시스코 소재의 이키나켐이 시판한다.

본원에서 사용된 바와 같이, 본 발명과 관련하여, 용어 "유기황 화합물(들)"은 탄소, 수소, 및 황을 함유하는 임의의 화합물을 지칭하며, 여기서 황은 1개 이상의 탄소에 직접 결합된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "황 화합물"은 원소 황, 중합체 황, 또는 그의 조합인 화합물을 의미한다. 용어 "원소 황"은 S₈의 고리 구조를 지칭하며, "중합체 황"은 원소 황에 대하여 1종 이상의 추가의 황을 포함하는 구조임을 추가로 이해해야 한다.

연질 및 탄력 작용제의 추가의 적합한 예 (이는 또한 시스-트랜스 촉매라고도 여겨짐)는 4,4'-디페닐 디술피드; 4,4'-디톨릴 디술피드; 2,2'-벤즈아미도 디페닐 디술피드; 비스(2-아미노페닐) 디술피드; 비스(4-아미노페닐) 디술피드; 비스(3-아미노페닐) 디술피드; 2,2'-비스(4-아미노나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(3-아미노나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(4-아미노나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(5-아미노나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(6-아미노나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(7-아미노나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(8-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(2-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(3-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(3-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(4-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(5-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(6-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(7-아미노나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(8-아미노나프틸) 디술피드; 1,2'-디아미노-1,2'-디티오디나프탈렌; 2,3'-디아미노-1,2'-디티오디나프탈렌; 비스(4-클로로페닐) 디술피드; 비스(2-클로로페닐) 디술피드; 비스(3-클로로페닐) 디술피드; 비스(4-브로모페닐) 디술피드; 비스(2-브로모페닐) 디술피드; 비스(3-브로모페닐) 디술피드; 비스(4-플루오로페닐) 디술피드; 비스(4-요오도페닐) 디술피드; 비스(2,5-디클로로페닐) 디술피드; 비스(3,5-디클로로페닐) 디술피드; 비스(2,4-디클로로페닐) 디술피드; 비스(2,6-디클로로페닐) 디술피드; 비스(2,5-디브로모페닐) 디술피드; 비스(3,5-디브로모페닐) 디술피드; 비스(2-클로로-5-브로모페닐) 디술피드; 비스(2,4,6-트리클로로페닐) 디술피드; 비스(2,3,4,5,6-펜타클로로페닐) 디술피드; 비스(4-시아노페닐) 디술피드; 비스(2-시아노페닐) 디술피드; 비스(4-니트로페닐) 디술피드; 비스(2-니트로페닐) 디술피드; 2,2'-디티오벤조산 에틸에스테르; 2,2'-디티오벤조산 메틸에스테르; 2,2'-디티오벤조산; 4,4'-디티오벤조산 에틸에스테르; 비스(4-아세틸페닐) 디술피드; 비스(2-아세틸페닐) 디술피드; 비스(4-포르밀페닐) 디술피드; 비스(4-카르바모일페닐) 디술피드; 1,1'-디나프틸 디술피드; 2,2'-디나프틸 디술피드; 1,2'-디나프틸 디술피드; 2,2'-비스(1-클로로디나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(1-브로모나프틸) 디술피드; 1,1'-비스(2-클로로나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(1-시아노나프틸) 디술피드; 2,2'-비스(1-아세틸나프틸) 디술피드 등; 또는 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직한 유기황 성분은 4,4'-디페닐 디술피드, 4,4'-디톨릴 디술피드, 또는 2,2'-벤즈아미도 디페닐 디술피드, 또는 이것들의 혼합물을 포함한다. 보다 바람직한 유기황 성분은 4,4'-디톨릴 디술피드를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 금속-함유 유기황 성분이 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 적합한 금속-함유 유기황 성분은 디에틸디티오카르바메이트, 디아밀디티오카르바메이트 및 디메틸디티오카르바메이트의 카드뮴, 구리, 납, 및 텔루륨 유사체, 또는 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

황 또는 금속을 포함하지 않는 적합한 치환되거나 치환되지 않은 방향족 유기 성분은 4,4'-디페닐 아세틸렌, 아조벤젠, 또는 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 방향족 유기 기는 바람직하게는 크기가 C₆ 내지 C₂₀, 더욱 바람직하게는 C₆ 내지 C₁₀의 범위이다. 적합한 무기 술피드 성분은 티타늄 술피드, 망간 술피드, 및 철, 칼슘, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 구리, 셀레늄, 이트륨, 아연, 주석 및 비스무트의 술피드 유사체를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

치환되거나 치환되지 않은 방향족 유기 화합물이 연질 및 탄력 작용제로서 또한 적합하다. 적합한 치환되거나 치환되지 않은 방향족 유기 성분은 화학식 (R₁)_x-R₃-M-R₄-(R₂)_y를 갖는 성분을 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 여기서 R₁ 및 R₂는 각각 수소 또는 치환되거나 치환되지 않은 C₁ _-20 선형, 분지형, 또는 시클릭 알킬, 알콕시, 또는 알킬티오 기, 또는 단일, 다중, 또는 융합된 고리 C₆ 내지 C₂₄ 방향족 기이고; x 및 y는 각각 0 내지 5의 정수이고; R₃ 및 R₄는 각각 단일, 다중, 또는 융합된 고리 C₆ 내지 C₂₄ 방향족 기로부터 선택되고; M은 아조 기 또는 금속 성분을 포함한다. R₃ 및 R₄는 각각 바람직하게는 C₆ 내지 C₁₀ 방향족 기로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 페닐, 벤질, 나프틸, 벤즈아미도, 및 벤조티아질로부터 선택된다. R₁ 및 R₂는 각각 바람직하게는 치환되거나 치환되지 않은 C₁ _-10 선형, 분지형, 또는 시클릭 알킬, 알콕시, 또는 알킬티오 기 또는 C₆ 내지 C₁₀ 방향족 기로부터 선택된다. R₁, R₂, R₃, 또는 R₄가 치환된 경우, 치환은 1종 이상의 하기 치환기: 히드록시 및 그의 금속 염; 메르캅토 및 그의 금속 염; 할로겐; 아미노, 니트로, 시아노, 및 아미도; 에스테르, 산을 포함하는 카르복실, 및 그의 금속 염; 실릴; 아크릴레이트 및 그의 금속 염; 술포닐 또는 술폰아미드; 및 포스페이트 및 포스파이트를 포함할 수 있다. M이 금속 성분인 경우, 이는 당업자에게 이용가능한 임의의 적합한 원소 금속일 수 있다. 바람직하게는 금속은 텔루륨 또는 셀레늄이지만, 전형적으로는 금속은 전이 금속일 것이다. 한 실시양태에서, 방향족 유기 화합물은 금속을 실질적으로 함유하지 않는 반면, 또 다른 실시양태에서 방향족 유기 화합물은 금속을 완전히 함유하지 않는다.

연질 및 탄력 작용제는 또한 VIA 족 성분을 포함할 수 있다. 원소 황 및 중합체 황은 미국 오하이오주 차르돈 소재의 엘라스토켐, 인크.(Elastochem, Inc.)가 시판한다. 예시적인 황 촉매 화합물은 PB(RM-S)-80 원소 황 및 PB(CRST)-65 중합체 황을 포함하며, 이들 각각은 엘라스토켐, 인크.가 시판한다. 상표명 텔로이(TELLOY)^®로 시판되는 예시적인 텔루륨 촉매 및 상표명 반덱스(VANDEX)^®로 시판되는 예시적인 셀레늄 촉매는 각각 알티 반데르빌트가 시판한다.

다른 적합한 연질 및 탄력 작용제는 히드로퀴논, 벤조퀴논, 퀸히드론, 카테콜, 및 레조르시놀을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

적합한 히드로퀴논 화합물은 하기 화학식으로 표시되는 화합물, 및 그의 수화물을 포함한다:

상기 식에서, 각각의 R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 수소; 할로겐; 알킬; 카르복실; 그의 금속 염 및 그의 에스테르; 아세테이트 및 그의 에스테르; 포르밀; 아실; 아세틸; 할로겐화 카르보닐; 술포 및 그의 에스테르; 할로겐화 술포닐; 술피노; 알킬술피닐; 카르바모일; 할로겐화 알킬; 시아노; 알콕시; 히드록시 및 그의 금속 염; 아미노; 니트로; 아릴; 아릴옥시; 아릴알킬; 니트로소; 아세트아미도; 또는 비닐이다.

다른 적합한 히드로퀴논 화합물은 히드로퀴논; 테트라클로로히드로퀴논; 2-클로로히드로퀴논; 2-브로모히드로퀴논; 2,5-디클로로히드로퀴논; 2,5-디브로모히드로퀴논; 테트라브로모히드로퀴논; 2-메틸히드로퀴논; 2-t-부틸히드로퀴논; 2,5-디-t-아밀히드로퀴논; 및 2-(2-클로로페닐)히드로퀴논 수화물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

더욱 적합한 히드로퀴논 화합물은 하기 화학식으로 표시되는 화합물, 및 그의 수화물을 포함한다:

상기 식에서, 각각의 R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 카르복실의 금속 염; 아세테이트 및 그의 에스테르; 히드록시; 히드록시의 금속 염; 아미노; 니트로; 아릴; 아릴옥시; 아릴알킬; 니트로소; 아세트아미도; 또는 비닐이다.

적합한 벤조퀴논 화합물은 하기 화학식으로 표시되는 화합물, 및 그의 수화물을 포함한다:

상기 식에서, 각각의 R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 수소; 할로겐; 알킬; 카르복실; 그의 금속 염, 및 그의 에스테르; 아세테이트 및 그의 에스테르; 포르밀; 아실; 아세틸; 할로겐화 카르보닐; 술포 및 그의 에스테르; 할로겐화 술포닐; 술피노; 알킬술피닐; 카르바모일; 할로겐화 알킬; 시아노; 알콕시; 히드록시 및 그의 금속 염; 아미노; 니트로; 아릴; 아릴옥시; 아릴알킬; 니트로소; 아세트아미도; 또는 비닐이다.

다른 적합한 벤조퀴논 화합물은 하기 화학식으로 표시되는 1종 이상의 화합물, 및 그의 수화물을 포함한다:

적합한 퀸히드론은 하기 화학식으로 표시되는 1종 이상의 화합물, 및 그의 수화물을 포함한다:

상기 식에서, 각각의 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, 및 R₈은 수소; 할로겐; 알킬; 카르복실; 그의 금속 염, 및 그의 에스테르; 아세테이트 및 그의 에스테르; 포르밀; 아실; 아세틸; 할로겐화 카르보닐; 술포 및 그의 에스테르; 할로겐화 술포닐; 술피노; 알킬술피닐; 카르바모일; 할로겐화 알킬; 시아노; 알콕시; 히드록시 및 그의 금속 염; 아미노; 니트로; 아릴; 아릴옥시; 아릴알킬; 니트로소; 아세트아미도; 또는 비닐이다.

다른 적합한 퀸히드론은 각각의 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, 및 R₈이 카르복실의 금속 염; 아세테이트 및 그의 에스테르; 히드록시; 히드록시의 금속 염; 아미노; 니트로; 아릴; 아릴옥시; 아릴알킬; 니트로소; 아세트아미도; 또는 비닐인 상기 화학식을 갖는 것을 포함한다.

적합한 카테콜은 하기 화학식으로 표시되는 1종 이상의 화합물, 및 그의 수화물을 포함한다:

적합한 레조르시놀은 하기 화학식으로 표시되는 1종 이상의 화합물, 및 그의 수화물을 포함한다:

충전제가 또한 코어의 열경화 고무 조성물의 밀도를 상·하로 조정하기 위해 상기 조성물에 첨가될 수 있다. 전형적으로, 충전제는 텅스텐, 산화아연, 황산바륨, 실리카, 탄산칼슘, 탄산아연, 금속, 금속 산화물 및 염, 분쇄재생재료 (전형적으로 약 30 메쉬 입자로 분쇄된 재순환된 코어 물질), 높은 무니-점도 고무 분쇄재생재료, 트랜스-분쇄재생재료 코어 물질 (폴리부타디엔의 트랜스-이성질체를 고도로 함유하는 재순환된 코어 물질) 등과 같은 물질을 포함한다. 트랜스-분쇄재생재료가 존재하는 경우, 트랜스-이성질체의 양은 바람직하게는 약 10％ 및 약 60％이다. 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 코어는 약 95％ 초과의 시스-이성질체 함량을 갖는 폴리부타디엔 및 트랜스-분쇄재생재료 코어 물질 (이미 가황처리됨)을 충전제로서 포함한다. 임의의 입자 크기의 트랜스-분쇄재생재료 코어 물질이면 충분하지만, 바람직하게는 약 125 ㎛ 미만이다.

골프공의 1개 이상의 부분에 첨가되는 충전제는 전형적으로 레올로지 및 혼합 특성에 영향을 주는 가공 보조제 또는 화합물, 밀도-조정 충전제, 인열 강도, 또는 강화 충전제 등을 포함한다. 충전제는 일반적으로 무기물이고, 적합한 충전제는 다수의 금속 또는 금속 산화물, 예컨대 산화아연 및 산화주석, 및 황산바륨, 황산아연, 탄산칼슘, 탄산바륨, 점토, 텅스텐, 텅스텐 카바이드, 실리카의 어레이, 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 충전제는 또한 당업자에 의해 쉽게 선택될 수 있는 다양한 기포제 또는 발포제를 포함할 수 있다. 충전제는 중실 또는 중공일 수 있고 충전되거나 충전되지 않은 중합체, 세라믹, 금속, 및 유리 미소구를 포함할 수 있다. 충전제는 전형적으로 또한 골프공의 1개 이상의 부분에 첨가되어 그의 밀도를 균일한 골프공 표준에 맞게 변형시킨다. 충전제는 또한 특수 공을 위한 중심 또는 1종 이상의 추가의 층의 중량 변형을 위해 사용될 수 있는데, 예를 들어 보다 낮은 중량의 공은 느린 스윙 속도를 가진 선수에게 바람직하다.

텅스텐, 산화아연, 황산바륨, 실리카, 탄산칼슘, 탄산아연, 금속, 금속 산화물 및 염, 및 분쇄재생재료 (전형적으로 약 30 메쉬 입자로 분쇄된 재순환된 코어 물질)와 같은 물질 또한 적합한 충전제이다.

폴리부타디엔 및/또는 임의의 다른 기재 고무 또는 엘라스토머 시스템은 또한 발포되거나, 중공 미소구 또는 설정 온도에서 경화 공정 동안 임의의 낮은 비중 수준으로 팽창하는 팽창성 미소구로 충전될 수도 있다. 황 촉진제, 예를 들어 테트라메틸티우람 디, 트리, 또는 테트라술피드, 및/또는 금속-함유 유기황 성분과 같은 다른 성분을 또한 본 발명에 따라 사용할 수 있다. 적합한 금속-함유 유기황 촉진제는 카드뮴, 구리, 납, 및 디에틸디티오카르바메이트, 디아밀디티오카르바메이트 및 디메틸디티오카르바메이트의 텔루륨 유사체, 또는 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 가공 보조제, 예를 들어 지방산 및/또는 그들의 금속 염, 가공 오일, 염료 및 안료, 및 당업자에게 공지된 다른 첨가제와 같은 다른 성분을 또한 이들이 전형적으로 사용되는 목적을 달성하기에 충분한 양으로 본 발명에서 사용할 수 있다.

이론에 얽매임 없이, 트랜스 배위 내 이중 결합의 백분율은 트랜스 구배를 야기하는 1종 이상의 주쇄 불포화 고무 (즉, 폴리부타디엔), 플라스틱, 또는 엘라스토머를 함유하는 코어를 통해 조작될 수 있는 것으로 여겨진다. 트랜스 구배는 제제 내 시스-트랜스 촉매 (또는 연질 및 탄력 작용제)의 유형과 양, 퍼옥시드의 유형과 양, 및 공동 작용제의 유형과 양을 변화시킴으로써 영향을 받을 수 있다 (상·하로). 예를 들어, 약 0.25 phr ZnPCTP를 함유하는 제제는 코어를 횡단하는 약 5％의 트랜스 구배를 가질 수 있는 반면에, 약 2 phr ZnPCTP를 함유하는 제제는 약 10％, 또는 그 이상의 트랜스 구배를 가질 수 있다. 트랜스 구배는 또한 경화 시간 및 온도를 통해 조작될 수 있다. 보다 낮은 온도 및 보다 짧은 경화 시간은 보다 낮은 트랜스 구배를 생성하지만, 많은 이들 인자의 조합은 단일 인자의 사용으로부터 야기되는 것과 상이하고/거나 반대되는 방향의 구배를 생성할 수도 있는 것으로 여겨진다.

코어 내 ％ 트랜스 이성질체는 또한 유기황 화합물, 예컨대 펜타클로로티오페놀, 아연 펜타클로로티오페놀, 디톨릴 디술피드, 및 디페닐 디술피드를 포함하지만 이에 제한되지 않는 상기 열거한 것들을 코어 제제에 첨가함으로써 조작될 수 있다. 유기황 화합물의 양 및 전반적인 경화 상태가 경화 반응 동안 생성되는 트랜스 이성질체의 양에 영향을 준다. 코어 내 트랜스 함량을 증가시키는 또 다른 방법은 높은 수준의 트랜스 이성질체를 함유하는 불포화 고무, 예컨대 트랜스 고함유 폴리부타디엔 또는 트랜스 고함유 폴리옥테나머를 코어 제제에 도입하는 것이다. 트랜스 고함유 고무는 유기황 화합물과 함께 또는 이것 없이 사용될 수 있다.

일반적으로, 보다 높고/거나 보다 신속한 경화 속도는, 보다 높은 농도의 퍼옥시드, 연질 및 탄력 작용제, 및 어느 정도까지는 ZDA 농도가 그러하듯이, 보다 높은 수준의 트랜스 함량을 생성시키는 경향이 있다. 고무의 유형조차도 트랜스 수준에 대해 효과를 가질 수 있는데, 희토금속, 예컨대 Nd에 의해 촉매된 것들은 VIII족 금속, 예컨대 Co, Ni, 및 Li으로부터 형성된 고무에 비해 보다 높은 수준의 트랜스 폴리부타디엔을 형성할 수 있다.

본원에서 언급된 폴리부타디엔의 트랜스-이성질체 함량의 측정은 하기와 같이 수행되었고, 그렇게 수행될 수 있다. 기지의 트랜스 함량을 갖는 적어도 2종의 폴리부타디엔 고무 샘플 (예를 들어, 높은 ％ 및 낮은 ％ 트랜스-폴리부타디엔)을 사용하여 보정 표준을 제조한다. 이들 샘플은 단독으로도 사용되고, 적어도 약 1.5％ 내지 50％의 트랜스-폴리부타디엔 함량의 래더를 생성하거나 미지의 양을 괄호 안에 제시함으로써, 생성된 보정 곡선이 적어도 약 13개의 등간격 포인트를 함유하도록 하는 방식으로 함께 블렌딩되기도 한다.

광음향 ("PAS") 셀이 장치된 시판되는 FTIR 분광계를 사용하고, 하기 기기 파라미터를 사용하여, 각각의 표준의 PAS 스펙트럼을 얻었다: 2.5 KHz (0.16 cm/s 광학 속도)의 속도로 스캐닝, 1.2 KHz 전자 필터 사용, 2의 과소표집 비율 (샘플 수집 전 레이저 신호 제로 교차의 수) 설정, 1의 감도 설정과 함께 375 내지 4000 cm^-1 범위에 걸쳐 4 cm^-1의 해상도로 최소 128개 스캐닝 공동-추가.

시스-, 트랜스-, 및 비닐-폴리부타디엔 피크는 PAS 스펙트럼 내 600-1100 cm^-1 사이에서 발견된다. 각각의 트랜스-폴리부타디엔 피크 아래 구역을 적분할 수 있다. 3가지 이성질체 피크의 전체 구역에 대한 각각의 피크 구역의 분획을 결정하는 것은 트랜스-폴리부타디엔 구역 분획 대 실제 트랜스-폴리부타디엔 함량의 보정 곡선 구축을 허용한다. 생성된 보정 곡선의 상관관계 계수 (R²)는 최소 0.95여야 한다.

외래 물질, 예컨대 이형제 등이 없는 새로이 절단한 오염되지 않은 표면을 함유하는 샘플로 PAS 셀을 충전함으로써 관심 지점 (예를 들어, 코어의 표면 또는 중심)에서 미지의 코어 물질에 대한 PAS 스펙트럼을, 앞서 기재된 파라미터를 사용하여 얻는다. 미지의 트랜스-폴리부타디엔 구역 분획을 분석하여 보정 곡선으로부터 실제 트랜스-이성질체 함량을 결정한다.

황산바륨이 포함되는 공지된 한 상황에서는, 트랜스-함량을 시험하기 위한 상기 방법이 덜 정확할 수도 있다. 따라서, 추가의 또는 대안적인 폴리부타디엔의 트랜스-함량 시험은 하기와 같다. 기지의 트랜스 함량을 갖는 적어도 2종의 폴리부타디엔 (예를 들어, 높은 ％ 및 낮은 ％ 트랜스-폴리부타디엔)을 사용하여 보정 표준을 제조한다. 이들 샘플은 단독으로도 사용되고, 적어도 약 1.5％ 내지 50％의 트랜스-폴리부타디엔 함량의 래더를 생성하거나 미지의 양을 괄호 안에 제시함으로써, 생성된 보정 곡선이 적어도 약 13개의 등간격 포인트를 함유하도록 하는 방식으로 함께 블렌딩되기도 한다.

근적외선 레이저가 장치된 FT-라만 분광계를 사용하고, 하기 기기 파라미터를 사용하여, 각각의 표준으로부터 스톡스 라만 스펙트럼을 얻어야 한다: 과도한 가열 또는 형광을 야기하지 않고 양호한 신호-잡음 비율을 얻기에 충분한 레이저 전력 (전형적으로 400-800 mW); 2 cm^-1의 해상도; 400-4000 cm^-1의 라만 시프트 스펙트럼 범위; 및 적어도 300개 스캐닝의 공동-추가.

보정 곡선은 상기 생성된 데이터로부터 계량분석화학 접근법 및 소프트웨어, 예컨대 갤럭틱 인더스트리즈 코퍼레이션(Galactic Industries Corp.)이 시판하는 PLSplus/IQ를 사용하여 구축할 수 있다. 허용되는 보정은 SNV (탈경향) 경로길이 수정, 평균 중심 데이터 제조, 및 1600-1700 cm^-1 스펙트럼 범위에 걸친 5 포인트 SG 제2 유도체를 사용하여 생성시킨 PLS-1 곡선을 사용하여 상기 소프트웨어로 얻었다. 생성된 보정 곡선의 상관관계 계수 (R²)는 적어도 0.95여야 한다.

본 발명의 골프공에 가장 적합한 코어는 내부 코어 위에 형성된 외부 코어 층을 가지며, 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성된다. 상기 "이중 코어"는 외부 표면 (외부 코어 층의 외부 표면) 및 기하 중심 (내부 코어 층의 중심 지점)을 갖는다. 중간 층, 예컨대 케이싱 층 (내부 커버)은 코어 주위에 배치되고, 커버 층은 중간 층 둘레에 형성되며, 상기 커버는 전형적으로 주조가능한 폴리우레아 또는 주조가능한 폴리우레탄으로부터 형성된다 (즉, 커버는 주조가능한 폴리우레아 (100％ 우레아 연결/우레탄 연결 없음); 주조가능한 폴리우레탄 (100％ 우레탄 연결/우레아 연결 없음); 주조가능한 하이브리드 폴리(우레탄/우레아) (예비중합체는 모두 우레탄 연결이고 아민에 의해 경화됨); 및 주조가능한 하이브리드 폴리(우레아/우레탄) (예비중합체는 모두 우레아 연결이고 폴리올에 의해 경화됨)을 포함함을 의미). 바람직한 실시양태에서, 코어의 외부 표면은 약 6％ 내지 10％의 트랜스-폴리부타디엔 함량을 갖고, 코어의 중심은 약 1％ 내지 3％의 트랜스-폴리부타디엔 함량을 가지며, 코어의 외부 표면의 트랜스 함량은 중심의 트랜스 함량보다 약 6％ 이상 더 높음으로써 코어 반경을 따라 양성 트랜스 구배를 분명히 나타낸다 (즉, 표면 트랜스 함량이 중심 트랜스 함량보다 높음 - 반대되는 트랜스 함량 배치를 갖는 코어는 음성 트랜스 구배를 갖는 것으로 생각될 것이며, 이 또한 본원에서 예상되어 있음).

상기 언급한 바와 같이, 본 발명의 골프공은 바람직하게는 "이중 코어"를 형성하는 내부 코어 층 및 외부 코어 층을 갖는 코어를 포함한다. 내부 코어는 바람직하게는 "제로" 또는 "음성" 경도 구배를 갖는다. 한 실시양태에서, 내부 코어의 경도 구배는 약 0 내지 약 -20 (쇼어 C 포인트 단위), 더욱 바람직하게는 약 -1 내지 약 -15 쇼어 C 포인트, 가장 바람직하게는 약 -2 내지 약 -12 쇼어 C 포인트 범위이다.

내부 코어는 약 0.5 인치 내지 약 1.40 인치, 더욱 바람직하게는 약 0.8 인치 내지 약 1.30 인치, 가장 바람직하게는 약 1.00 인치 내지 약 1.20 인치의 외부 직경을 갖는다. 내부 코어의 기하 중심에서의 경도는 약 55 쇼어 C 내지 약 82 쇼어 C, 더욱 바람직하게는 약 60 쇼어 C 내지 약 80 쇼어 C, 가장 바람직하게는 약 65 쇼어 C 내지 약 78 쇼어 C이다. 내부 코어 층의 표면 경도는 바람직하게는 약 50 내지 약 82 쇼어 C, 더욱 바람직하게는 약 55 쇼어 C 내지 약 78 쇼어 C, 가장 바람직하게는 약 60 쇼어 C 내지 약 75 쇼어 C이다.

상기 바람직한 실시양태를 달성하기 위해서, 본원에서 더욱 상세하게 논의되는, 내부 코어 층 형성에 사용되는 고무 조성물은 약 0.4 초과, 더욱 바람직하게는 약 0.5 초과의 항산화제-개시제 비율을 갖는다.

외부 코어 층은 바람직하게는 약 82 쇼어 C 내지 약 98 쇼어 C, 더욱 바람직하게는 약 84 쇼어 C 내지 약 95 쇼어 C, 가장 바람직하게는 약 85 쇼어 C 내지 약 92 쇼어 C의 표면 경도를 갖는다. 대안적인 실시양태에서, 외부 코어 층의 표면은 약 55 쇼어 D 내지 약 75 쇼어 C, 가장 바람직하게는 약 58 쇼어 D 내지 약 72 쇼어 D의 경도를 갖는다.

외부 코어 층은 전형적으로 "양성 경도 구배"를 갖는다. 바람직하게는, 외부 코어 층을 횡단하는 경도 구배는 약 16 쇼어 C 이하, 더욱 바람직하게는 약 10 쇼어 C 이하, 가장 바람직하게는 약 8 쇼어 C 이하이다.

임의로, 이중 코어는 열경화 고무 조성물로부터 형성된 중간 코어 층을 함유할 수 있다. 이를 형성하기에 적합한 고무 및 조성물은 본원에서 논의된다. 중간 코어 층은 임의의 경도 구배, 예컨대 "제로 경도 구배" 및 "음성 경도 구배" 또는 "양성 경도 구배"를 가질 수 있다.

본 발명의 코어는 이중 코어이든 임의의 중간 코어 층을 함유하는 것이든, 약 1.40 인치 내지 약 1.64 인치, 더욱 바람직하게는 약 1.50 인치 내지 약 1.60 인치, 가장 바람직하게는 약 1.53 인치 내지 약 1.58 인치의 외부 직경을 갖는다.

경도 구배와 관련하여, 코어 그 자체는 전체적인 경도 구배도 가질 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 코어의 표면은 내부 코어의 기하 중심보다 경질이어서, 코어 경도 구배는 최대 약 18 쇼어 C 포인트, 더욱 바람직하게는 최대 약 15 쇼어 C 포인트, 가장 바람직하게는 최대 약 12 쇼어 C 포인트이다.

내부 코어 층은 약 10％ 이하, 바람직하게는 약 1％ 내지 약 10％, 더욱 바람직하게는 약 2％ 내지 약 9％, 가장 바람직하게는 약 4％ 내지 약 8％의 트랜스-폴리부타디엔 함량을 갖는 고무 조성물로부터 형성된다. 외부 코어 층은 약 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 약 20％ 이상, 가장 바람직하게는 약 30％ 이상의 트랜스-폴리부타디엔 함량을 갖는 고무 조성물로부터 형성된다. 상이한 여러 가지 코어 특성을 달성하기 위해, 외부 코어 층 내의 트랜스 함량에 대한 내부 코어 층의 트랜스 함량의 비율을 다르게 할 수도 있다. 상기 비율은 바람직하게는 1.5 초과, 더욱 바람직하게는 2.0 초과, 가장 바람직하게는 3.0 초과이다.

하기 표 1에 기재된 제제 및 경화 주기를 기초로 다수의 코어를 형성하였고, 코어 경도 값은 하기 표 2에 기록하였다.

* 바녹스 MBPC: 알. 티. 반데르빌트 컴퍼니 인크.가 시판하는 2,2'-메틸렌-비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀)

** 트리고녹스 265-50B: 아크조 노벨이 시판하는, 불활성 담체 상에서 50％ 활성인 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 및 디(2-t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠의 혼합물

*** 페르카독스 BC-FF: 아크조 노벨이 시판하는 디큐밀 퍼옥시드 (99％-100％ 활성)

⁺ SR-526: 사르토머가 시판하는 ZDA

추가로, 다수의 이중 코어를 본 발명에 따라 제조하였고, 코어를 횡단하여 경도 측정을 수행하였는데 - 그 값은 하기 표 3에 기록하였다. 결과의 플롯은 도 1에서 확인할 수 있다. 코어는 모두 1.55 인치의 외부 직경을 가졌다. 쇼어 C 단위의 경도를 ASTM D-2240에 따라 코어의 단면을 횡단하는 다양한 위치에서 측정하였다. 기하 중심, 외부 표면, 및 코어의 기하 중심으로부터 외향 반경으로 2-mm, 4-mm, 6-mm, 8-mm, 10-mm, 12-mm, 14-mm, 16-mm, 및 18-mm 위치에서의 경도 결과를 이하에 표로 작성하였다. 추가로, 경도 데이터 지점은 내부 코어 층 및 외부 코어 층의 계면에서 (내부 코어의 표면 위) 또는 그 근처에서 (약 1 mm 내) (이 예에서는, 기하 중심으로부터 12.7 mm 지점에서) 및 코어의 외부 표면 (이 예에서는, 기하 중심으로부터 19.6 mm)에서 취하였다. 본 발명의 중심 및 대조군 중심 둘 다 동일한 외부 코어 층으로 씌워져 있었다.

일반적인 코어 제제는 하기와 같다: 내부 코어 층은 약 80 phr BSTE1220 폴리부타디엔 고무, 약 20 phr CB23 폴리부타디엔 고무, 30-36 phr 범위의 아연 디아크릴레이트 (상이한 압축강도를 생성하기 위한 것, 도 1 참조), 약 0.4 phr 바녹스 MBPC 항산화제, 약 0.7 phr ZnPCTP, 약 1 phr 페르카독스 BC 퍼옥시드, 및 밀도를 약 1.125 g/cc로 만들기에 충분한 ZnO를 포함한다. 대조군 내부 코어는 약 85 phr BST BR1220 폴리부타디엔, 약 15 phr CB23 폴리부타디엔, 약 15 phr 폴리웨이트(POLYWATE) 325 (황산바륨), 약 5 phr ZnO, 약 0.5 부 ZnPCTP, 약 0.75 phr 퍼옥시드, 약 25 phr ZDA, 약 1 phr 아플럭스(AFLUX) 16 가공 보조제, 착색제, 및 분쇄재생재료를 포함한다. 내부 코어는 약 1.00 인치의 외부 직경을 갖는다. 외부 코어 층은 약 78 phr BST BR1220 폴리부타디엔, 약 13 phr CB23 폴리부타디엔, 약 15 phr ZnO, 약 0.4 phr 페르카독스 BC 퍼옥시드, 약 38 phr ZDA, 분쇄재생재료, 착색제, 및 발라타 경화제를 포함한다.

경화 주기는 코어를 횡단하는 경도 구배를 다양하게 하기 위해서 필요에 따라 조정하였다. 온도/시간 기준은 약 330℉/20분, 335℉/18분, 340℉/16분, 및 345℉/14분 사이에서 다양하였다. 본 발명의 내부 코어는 305℉에서 약 18분 동안 성형되었다.

표 3 및 도 1을 참고할 때, 실시예 1 내지 3은 모두 "음성 경도 구배" 내부 코어 층을 갖는 것이 명백한데 - 구배의 규모는 10 이상이다 (중심의 표면에서의 경도 값을 기하 중심에서의 경도에 대해 비교할 때). 반대로, 대조군 골프공은 "양성 경도 구배"를 갖는 내부 코어 층을 나타낸다.

코어의 표면 경도는 코어의 분할선 또는 표면 결함, 예컨대 구멍 또는 돌출부 상에서 측정이 수행되는 것을 피하도록 주의하면서 코어의 대향하는 반구로부터 취한 수많은 측정값의 평균으로부터 얻는다. 경도 측정은 ASTM D-2240 "경도계에 의한 고무 및 플라스틱의 압입 경도"에 따라 수행한다. 코어의 곡면으로 인하여, 표면 경도 판독값을 얻기 전에 경도계 압입기 아래에 확실히 코어의 중심이 오도록 주의를 기울여야 한다. 0.1 경도 단위로 판독할 수 있는 보정된 디지털 경도계가 모든 경도 측정에 사용되며, 이는 최대 판독값이 얻어진 지 1초 후에 경도 판독값을 취하도록 설정되어 있다. 디지털 경도계는 자동 스탠드의 기저부에 부착되어야 하고, 그 받침대는 상기 기저부와 평행하게 함으로써, 경도계 상의 중량 및 공격속도가 ASTM D-2240에 따르도록 한다.

경도 구배 측정용 코어를 제조하기 위해, 코어를 상기 코어의 직경보다 대략적으로 약간 작은 내부 직경을 갖는 반구형 홀더로 부드럽게 밀어 넣어, 코어가 홀더의 반구형 부분의 제자리에 유지되도록 하면서 동시에 코어의 기하 중심 평면이 노출되도록 한다. 코어를 마찰에 의해 홀더 내에 단단히 고정시켜 절단 및 분쇄 단계 동안 움직이지 않도록 할 것이지만, 상기 마찰은 코어의 본래 모양을 찌그러뜨릴 정도로 과도하지는 않다. 코어의 분할선이 홀더의 최상부와 거의 평행하도록 코어를 단단히 고정시킨다. 코어의 직경은 고정 전 이 방향에 대해 90도에서 측정한다. 또한, 홀더의 최하부로부터 코어의 최상부까지 측정을 수행하여 향후의 계산에 대한 기준점을 제공한다. 띠톱 또는 다른 적절한 절단 도구를 사용하여 코어의 노출된 기하 중심 약간 위를 대충 절단하되, 코어가 이 단계 동안 홀더 내에서 확실히 움직이지 않도록 한다. 여전히 홀더 내에 있는 코어의 나머지 부분을 표면 분쇄 기계의 기저부 플레이트에 단단히 고정시킨다. 노출된 '거친' 코어 표면을 매끄럽고 편평한 표면으로 분쇄하여 코어의 기하 중심을 드러내는데, 이는 코어의 노출된 표면에 대한 홀더의 최하부의 높이를 측정하되, 앞서 측정된 바와 같은 코어의 원래 높이의 정확하게 반이 ±0.004 인치 내에서 확실히 제거되도록 함으로써 입증될 수 있다.

코어를 홀더 내에 놔둔 채로, 코어의 중심을 중심 맞춤자로 확인하여 주의 깊게 표시하고, 중심 표시에서 경도를 측정한다. 코어의 중심으로부터 임의의 거리에서의 경도 측정은 중심 표시로부터 외향 반경으로 선을 그리고, 중심으로부터 전형적으로 2 mm 증가분으로 거리를 측정하여 표시함으로써 측정할 수 있다. 기하 중심을 통과하는 평면 상에서 수행되는 모든 경도 측정은, 코어를 여전히 홀더 내에 두고 그 방향을 흩뜨리지 않음으로써 시험 표면이 홀더의 최하부와 계속 평행하도록 유지하면서 수행한다. 코어 상 임의의 소정의 위치로부터의 경도 차이는 적절한 기준점에서의 경도, 예를 들어 단일 솔리드 코어에 대한 코어의 중심에서의 경도를 뺀 평균 표면 경도로서 계산하고, 이로써 코어의 중심보다 연질인 코어 표면은 음성 경도 구배를 가질 것이다.

표 1 및 2를 참조하면, 실시예 1에서, 표면은 중심 경도보다 10 쇼어 C 포인트 더 낮고, 코어 내 가장 경질인 지점보다 12 쇼어 C 포인트 더 낮다. 실시예 3에서, 표면은 중심 경도보다 5 쇼어 C 포인트 더 낮고, 코어 내 가장 경질인 지점보다 8 쇼어 C 포인트 더 낮다. 실시예 2에서, 중심 및 표면 경도 값은 동등하고, 코어 내 가장 연질인 지점은 표면보다 10 쇼어 C 포인트 더 낮다.

표 1에 제시된 본 발명의 실시예에서, 경화 온도는 305℉ 내지 320℉로 다양하고, 경화 시간 11분 내지 16분으로 다양하다. 실시예 1 및 2의 코어 조성은 동일하고, 경화 주기만 변화된다. 실시예 3에서, 항산화제의 양은 실시예 1 및 2와 동일하지만, 다른 성분들은 달라지고, 경화 주기도 달라진다. 추가로, 개시제에 대한 항산화제의 비율은 실시예 1과 2, 및 실시예 3에서 0.50 내지 0.57이다.

개시제에 대한 항산화제의 비율은 코어의 표면 경도를 제어하는 하나의 인자이다. 표 2에 나타낸 데이터는 경도 구배가 적어도 항산화제 및 퍼옥시드의 양, 그들의 비율, 및 경화 주기의 함수이지만 이에 제한되지는 않음을 나타낸다. 보다 높은 항산화제는 또한 원하는 압축강도를 유지하기 위해서 보다 높은 퍼옥시드 개시제를 필요로 함에 주목해야 한다.

조성을 표 1에 나타낸 비교예 1의 코어를 350℉의 경화 온도 및 11분의 경화 시간으로, 통상적인 경화 주기를 사용하여 경화시켰다. 본 발명의 코어는 14분 동안 305℉, 11분 동안 315℉ 및 16분 동안 320℉의 경화 주기를 사용하여 제조하였다. 이들 코어의 경도 구배를 측정하였고, 하기와 같은 관찰결과가 얻어질 수 있다. 비교예의 코어에 대해서는, 예상된 바와 같이, 통상적인 경질 표면에서 연질 중심인 구배를 명백하게 확인할 수 있다. 본 발명의 코어에 대한 구배는 서로 실질적으로 동일한 모양을 따른다.

하기 표 4에 기재된 제제 및 경화 주기를 기초로, 하기와 같은 수반되는 내부 코어 특성 (경도 등) 값을 갖는 다수의 내부 코어를 형성하였다:

SR-526: 사르토머가 시판하는 ZDA

** 트리고녹스^® 265-50B: 아크조 노벨이 시판하는, 불활성 담체 상에서 50％ 활성인 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산과 디(2-t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠의 혼합물

*** 페르카독스^® BC-FF: 아크조 노벨이 시판하는 디큐밀 퍼옥시드 (99％-100％ 활성)

*** 페르카독스^® 14 SFL: 디(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠

**** 불카녹스^® BKF-75: 란세스가 시판하는 항산화제

***** CCDFB-90: 유나이티드 이니시에이터즈가 시판하는 C-C 개시제

특히, 표 4의 실시예 4, 실시예 5 및 실시예 6은 본 발명의 골프공의 내부 코어를 나타낸다. 표 4에서 나타낸 바와 같이, 각각의 제제를 330℉ 초과의 성형/경화 온도에서 11분 동안 경화시켰다. 실시예 4에서 생성된 내부 코어는 중심 경도보다 2.4 쇼어 C만큼 더 낮은 표면 경도를 가졌다 (-2.4 쇼어 C의 음성 경도 구배). 실시예 5의 생성된 내부 코어는 중심 경도보다 1.7 쇼어 C만큼 더 높은 표면 경도를 가졌다 (+1.7 쇼어 C의 미세 양성 경도 구배). 마지막으로, 실시예 6의 생성된 내부 코어는 중심 경도보다 4.4 쇼어 C만큼 더 낮은 표면 경도를 가졌다 (-4.4 쇼어 C의 음성 경도 구배).

비교예 4, 비교예 5 및 비교예 6의 3가지 비교 내부 코어 또한 표 4에 기록된 이들 각각의 제제로 제조하였다. 특히, "비교예 4"에서는 내부 코어 제제에서 탄소-탄소 개시제를 제외하였다. 상기 제제를 345℉에서 11분 동안 경화시켰다. 생성된 내부 코어에서는 외부 표면 강도가 중심 경도보다 16.2 쇼어 C만큼 더 높았다. 따라서, 비교예 4에서 생성된 코어는 표면에서 중심까지 +16.2 쇼어 C의 가파른 양성 경도 구배를 가졌고, 이는 본 발명의 골프공에서의 내부 코어에 대해 정의된 "최대 약 5 쇼어 C"의 미세 양성 경도 구배에서 크게 벗어난 것이었다.

"비교예 5"에서도 유사하게 내부 코어 제제에서 탄소-탄소 개시제를 제외하였다. 상기 제제를 300℉에서 18분 동안 경화시켜, 표면에서 중심까지 -11.9 쇼어 C의 음성 경도 구배를 갖는 내부 코어를 형성하였다.

비교예 6에서, 내부 코어 제제는 0.5 phr 양의 탄소-탄소 개시제를 포함하였다. 상기 제제를 350℉에서 11분 동안 경화시켰다. 그럼에도 불구하고, 생성된 내부 코어는 표면에서 중심까지 +20.2 쇼어 C의 매우 가파른 양성 경도 구배를 가졌고, 이것 역시 본 발명의 신규 골프공의 내부 코어에 대해 정의된 "최대 약 5 쇼어 C"의 미세 양성 경도 구배에서 크게 벗어난 것이었다.

따라서, 상기 실시예는 탄소-탄소 개시제를 포함하는 내부 코어를 혼입한 본 발명의 골프공이 내부 코어 그 자체 내 및 또한 골프공의 다른 층 관련해서도 독특한 경도 구배 프로파일을 달성하면서 비용 절감의 증가 및 공정 효율의 개선을 제공한다는 것을 입증한다.

본 발명의 특정 실시양태에서, 코어의 표면 경도는 코어의 중심 경도와 최대한 거의 동일하거나 그보다 실질적으로 더 낮다. 추가로, 코어의 중심 경도가 코어 내 가장 경질인 지점이 아닐 수는 있으나, 모든 경우에서 코어의 중심 경도가 표면과 적어도 동일하거나 또는 그보다 더 경질인 것이 바람직하다. 추가로, 코어 내 임의의 최하 경도가 표면에서는 발생하지 않는다. 일부 실시양태에서, 최하 경도 값은 코어 표면의 약 외부 6 mm 이내에서 발생한다. 그러나, 표면 경도가 여전히 중심 경도 이하인 경우에는 코어 내 최하 경도 값이 표면으로부터 중심을 제외한 임의의 지점에서 발생할 수 있다. 본 발명에서는 제제가 코어 또는 코어 층 전체에서 동일하고, 바람직한 표면 경도를 얻기 위해 코어에 표면 처리가 적용되지 않았음을 주목하여야 한다.

SCDI는 코어를 그의 직경의 10％ 변형시키는데 필요한 파운드를 측정할 수 있는 동적 압축기(Dynamic Compression Machine, "DCM")의 프로그램을 변경한 것이다. DCM은 코어 또는 공에 하중을 적용하고 측정된 하중에서 변형된 코어 또는 공의 인치 수를 측정하는 장치이다. 아티(Atti) 압축강도 규모에 핏팅된 하중/변형 조 곡선이 생성되어, 아티 압축강도를 나타내는 수치를 생성한다. DCM은 유압 실린더 바닥에 부착되어 고정 속도 (전형적으로는 약 1.0 ft/s)로 정지 코어쪽으로 기학상 가동되는 하중 셀을 통해 이를 수행한다. 실린더에는, 시험 동안 실린더가 이동한 거리를 측정하는 LVDT가 부착된다. 소프트웨어를 기초로 한 대수 알고리즘에 의해, 시험 초기 단계 동안 하중에 있어서 적어도 5회의 연속적인 증가가 검출될 때까지는 측정이 일어나지 않는다.

SCDI는 상기 설정치를 약간 변형한 것이다. 하드웨어는 동일하지만, 소프트웨어 및 결과가 변경된다. SCDI 사용시, 코어 변형에 요구되는 힘의 파운드 x 인치의 양이 중요하다. 상기 변형 양은 코어 직경의 10％이다. DCM이 가동되고, 실린더가 코어를 그의 직경의 10％만큼 변형시키고, DCM이 상기 양만큼 코어를 변형시키는데 필요한 힘의 파운드 (부착된 하중 셀로부터 측정됨)를 다시 기록한다. 나타낸 값은 파운드 단위의 단일 수치이다.

본 발명의 골프공은 다양한 상이하고 통상적인 커버 물질 (중간 층(들) 및 외부 커버 층 둘 다)로부터 형성될 수 있지만, 바람직한 커버 물질은 하기를 포함하고 이에 제한되지 않는다:

(1) 폴리우레탄, 예컨대 폴리올 또는 폴리아민 및 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 및/또는 그의 예비중합체로부터 제조된 것, 및 미국 특허 제5,334,673호 및 제6,506,851호에 개시된 것,

(2) 폴리우레아, 예컨대 미국 특허 제5,484,870호 및 제6,835,794호에 개시된 것, 및

(3) 우레탄 또는 우레아 절편을 포함하는 폴리우레탄-우레아 하이브리드, 블렌드 또는 공중합체.

적합한 폴리우레탄 조성물은 1종 이상의 폴리이소시아네이트 및 1종 이상의 경화제의 반응 생성물을 포함한다. 경화제는 예를 들어 1종 이상의 폴리아민, 1종 이상의 폴리올, 또는 그의 조합을 포함할 수 있다. 폴리이소시아네이트는 1종 이상의 폴리올과 조합되어 예비중합체를 형성할 수 있고, 이는 이후에 1종 이상의 경화제와 조합된다. 따라서, 본원에 기재된 폴리올은 폴리우레탄 물질의 1종 성분 또는 2종 성분 둘 다에서의 사용에 적합하고, 즉, 예비중합체의 일부로서 및 경화제에서의 사용에 적합하다. 적합한 폴리우레탄은 미국 특허 출원 공개 제2005/0176523호에 기재되어 있으며, 상기 문헌은 그 전문이 참고로 포함된다.

당업자에게 이용가능한 임의의 폴리이소시아네이트가 본 발명에 따른 용도에 적합하다. 예시적인 폴리이소시아네이트는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트 (MDI); 중합체 MDI; 카르보디이미드-개질된 액체 MDI; 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트 (H₁₂MDI); p-페닐렌 디이소시아네이트 (PPDI); m-페닐렌 디이소시아네이트 (MPDI); 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI); 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트; 이소포론디이소시아네이트; 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI); 나프탈렌 디이소시아네이트; 크실렌 디이소시아네이트; p-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 에틸렌 디이소시아네이트; 프로필렌-1,2-디이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트; 시클로헥실 디이소시아네이트; 도데칸-1,12-디이소시아네이트; 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트; 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산; 메틸 시클로헥실렌 디이소시아네이트; HDI의 트리이소시아네이트; 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산 디이소시아네이트의 트리이소시아네이트; 테트라센 디이소시아네이트; 나프탈렌 디이소시아네이트; 안트라센 디이소시아네이트; 톨루엔 디이소시아네이트의 이소시아누레이트; 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 우레트디온; 및 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 폴리이소시아네이트는 1개 초과의 이소시아네이트 기, 예를 들어 디-이소시아네이트, 트리-이소시아네이트, 및 테트라-이소시아네이트를 갖는 것으로 당업자에게 공지되어 있다. 바람직하게는, 폴리이소시아네이트는 MDI, PPDI, TDI, 또는 이것들의 혼합물을 포함하고, 더욱 바람직하게는, 폴리이소시아네이트는 MDI을 포함한다. 본원에서 사용된 용어 MDI는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 중합체 MDI, 카르보디이미드-개질된 액체 MDI, 및 이것들의 혼합물을 포함하고, 추가로, 사용된 디이소시아네이트는 "낮은 유리 단량체"일 수 있다는 것이 이해되어야 하며, 이것은 당업자에게 낮은 수준의 "유리" 단량체 이소시아네이트 기, 전형적으로는 약 0.1％ 미만의 유리 단량체 이소시아네이트 기를 갖는 것으로 이해된다. "낮은 유리 단량체" 디이소시아네이트의 예는 낮은 유리 단량체 MDI, 낮은 유리 단량체 TDI, 및 낮은 유리 단량체 PPDI를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 1종 이상의 폴리이소시아네이트는 약 14％ 미만의 미반응 NCO 기를 가져야 한다. 바람직하게는, 1종 이상의 폴리이소시아네이트는 약 8.0％ 이하의 NCO, 더욱 바람직하게는 약 7.8％ 이하, 가장 바람직하게는 약 7.5％ 이하의 NCO를 가지며, 통상적으로 사용되는 NCO 수준은 약 7.2％ 또는 7.0％, 또는 6.5％ NCO이다.

당업자에게 이용가능한 임의의 폴리올이 본 발명에 따른 용도에 적합하다. 예시적인 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 히드록시-말단 폴리부타디엔 (부분/완전 수소화 유도체 포함), 폴리에스테르 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 및 폴리카르보네이트 폴리올을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직한 실시양태에서, 폴리올은 폴리에테르 폴리올을 포함한다. 이의 예는 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 (PTMEG), 폴리에틸렌 프로필렌 글리콜, 폴리옥시프로필렌 글리콜, 및 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 탄화수소 쇄는 포화 또는 불포화 결합 및 치환되거나 치환되지 않은 방향족 및 시클릭 기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 폴리올은 PTMEG를 포함한다.

또 다른 실시양태에서, 폴리에스테르 폴리올이 폴리우레탄 물질에 포함된다. 적합한 폴리에스테르 폴리올은 폴리에틸렌 아디페이트 글리콜; 폴리부틸렌 아디페이트 글리콜; 폴리에틸렌 프로필렌 아디페이트 글리콜; o-프탈레이트-1,6-헥산디올; 폴리(헥사메틸렌 아디페이트) 글리콜; 및 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 탄화수소 쇄는 포화 또는 불포화 결합, 또는 치환되거나 치환되지 않은 방향족 및 시클릭 기를 가질 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 폴리카프로락톤 폴리올이 본 발명의 물질에 포함된다. 적합한 폴리카프로락톤 폴리올은 1,6-헥산디올-개시 폴리카프로락톤, 디에틸렌 글리콜 개시 폴리카프로락톤, 트리메틸올 프로판 개시 폴리카프로락톤, 네오펜틸 글리콜 개시 폴리카프로락톤, 1,4-부탄디올-개시 폴리카프로락톤, 및 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 탄화수소 쇄는 포화 또는 불포화 결합, 또는 치환되거나 치환되지 않은 방향족 및 시클릭 기를 가질 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 폴리카르보네이트 폴리올이 본 발명의 폴리우레탄 물질에 포함된다. 적합한 폴리카르보네이트는 폴리프탈레이트 카르보네이트 및 폴리(헥사메틸렌 카르보네이트) 글리콜을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 탄화수소 쇄는 포화 또는 불포화 결합, 또는 치환되거나 치환되지 않은 방향족 및 시클릭 기를 가질 수 있다. 한 실시양태에서, 폴리올의 분자량은 약 200 내지 약 4000이다.

폴리아민 경화제 또한 본 발명의 폴리우레탄 조성물에서의 사용에 적합하고, 생성된 공의 절단성, 전단성 및 내충격성을 개선시키는 것으로 밝혀졌다. 바람직한 폴리아민 경화제는 3,5-디메틸티오-2,4-톨루엔디아민 및 그의 이성질체; 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민 및 그의 이성질체, 예컨대 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민; 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디페닐메탄; 1,4-비스-(sec-부틸아미노)-벤젠, 4,4'-메틸렌-비스-(2-클로르아닐린); 4,4'-메틸렌-비스-(3-클로로-2,6-디에틸아닐린); 폴리테트라메틸렌옥시드-디-p-아미노벤조에이트; N,N'-디알킬디아미노 디페닐 메탄; p,p'-메틸렌 디아닐린; m-페닐렌디아민; 4,4'-메틸렌-비스-(2-클로르아닐린); 4,4'-메틸렌-비스-(2,6-디에틸아닐린); 4,4'-메틸렌-비스-(2,3-디클로르아닐린); 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸-5,5'-디메틸 디페닐메탄; 2,2',3,3'-테트라클로로 디아미노 디페닐메탄; 트리메틸렌 글리콜 디-p-아미노벤조에이트; 및 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직하게는, 본 발명의 경화제는 3,5-디메틸티오-2,4-톨루엔디아민 및 그의 이성질체, 예컨대 미국 LA 바턴 루지 소재의 알버말 코포레이션(Albermarle Corporation)이 시판하는 에타큐어(ETHACURE)^® 300을 포함한다. 1급 및 2급 아민 둘 다를 포함하는 적합한 폴리아민 경화제는 바람직하게는 약 64 내지 약 2000 범위의 분자량을 갖는다.

디올, 트리올, 테트라올 또는 히드록시-말단 경화제 중 1종 이상이 상기 언급된 폴리우레탄 조성물에 추가될 수 있다. 적합한 디올, 트리올 및 테트라올 기는 에틸렌 글리콜; 디에틸렌 글리콜; 폴리에틸렌 글리콜; 프로필렌 글리콜; 폴리프로필렌 글리콜; 저분자량 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜; 1,3-비스(2-히드록시에톡시) 벤젠; 1,3-비스-[2-(2-히드록시에톡시) 에톡시] 벤젠; 1,3-비스-{2-[2-(2-히드록시에톡시) 에톡시] 에톡시} 벤젠; 1,4-부탄디올; 1,5-펜탄디올; 1,6-헥산디올; 레조르시놀-디-(β-히드록시에틸) 에테르; 히드로퀴논-디-(β-히드록시에틸) 에테르; 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 히드록시-말단 경화제는 1,3-비스(2-히드록시에톡시) 벤젠; 1,3-비스-[2-(2-히드록시에톡시) 에톡시] 벤젠; 1,3-비스-{2-[2-(2-히드록시에톡시) 에톡시] 에톡시} 벤젠; 1,4-부탄디올, 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 바람직하게는, 히드록시-말단 경화제는 약 48 내지 2000 범위의 분자량을 갖는다. 본원에서 사용된 분자량은 절대적인 중량 평균 분자량인 것으로 이해되어야 하고, 당업자에 의해 그와 같이 이해될 것이다.

히드록시-말단 및 아민 경화제는 둘 다 1개 이상의 포화, 불포화, 방향족, 및 시클릭 기를 포함할 수 있다. 추가로, 히드록시-말단 및 아민 경화제는 1개 이상의 할로겐 기를 포함할 수 있다. 폴리우레탄 조성물은 경화제의 블렌드 또는 혼합물을 사용하여 형성될 수 있다. 그러나, 원하는 경우에는 폴리우레탄 조성물은 단일 경화제를 사용하여 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 포화 폴리우레탄을 사용하여 1개 이상의 커버 층, 바람직하게는 외부 커버 층을 형성하고, 주조가능한 열경화 폴리우레탄 및 열가소성 폴리우레탄 둘 다로부터 선택될 수 있다.

이러한 실시양태에서, 본 발명의 포화 폴리우레탄은 방향족 기 또는 잔기가 실질적으로 없다. 본 발명에서의 사용에 적합한 포화 폴리우레탄은 1종 이상의 폴리우레탄 예비중합체 및 1종 이상의 포화 경화제 사이의 반응 생성물이다. 폴리우레탄 예비중합체는 1종 이상의 포화 폴리올 및 1종 이상의 포화 디이소시아네이트 사이의 반응에 의해 형성된 생성물이다. 당업계에 널리 공지된 바와 같이, 촉매를 사용하여 경화제 및 이소시아네이트 및 폴리올, 또는 경화제 및 예비중합체 사이의 반응을 촉진시킬 수 있다.

사용될 수 있는 포화 디이소시아네이트는 에틸렌 디이소시아네이트; 프로필렌-1,2-디이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트; 1,6-헥사메틸렌-디이소시아네이트 (HDI); 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 도데칸-1,12-디이소시아네이트; 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트; 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트; 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산; 이소포론 디이소시아네이트; 메틸 시클로헥실렌 디이소시아네이트; HDI의 트리이소시아네이트; 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산 디이소시아네이트의 트리이소시아네이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 가장 바람직한 포화 디이소시아네이트는 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트이다.

본 발명에서의 사용에 적절한 포화 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 예컨대 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 폴리(옥시프로필렌) 글리콜을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 적합한 포화 폴리에스테르 폴리올은 폴리에틸렌 아디페이트 글리콜, 폴리에틸렌 프로필렌 아디페이트 글리콜, 폴리부틸렌 아디페이트 글리콜, 폴리카르보네이트 폴리올 및 에틸렌 옥시드-캡핑된 폴리옥시프로필렌 디올을 포함한다. 본 발명에 유용한 포화 폴리카프로락톤 폴리올은 디에틸렌 글리콜-개시 폴리카프로락톤, 1,4-부탄디올-개시 폴리카프로락톤, 1,6-헥산디올-개시 폴리카프로락톤; 트리메틸올 프로판-개시 폴리카프로락톤, 네오펜틸 글리콜 개시 폴리카프로락톤, 및 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜-개시 폴리카프로락톤을 포함한다. 가장 바람직한 포화 폴리올은 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 PTMEG-개시 폴리카프로락톤이다.

적합한 포화 경화제는 1,4-부탄디올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜, 프로필렌 글리콜; 트리메탄올프로판; 테트라-(2-히드록시프로필)-에틸렌디아민; 시클로헥실디메틸올의 이성질체 및 그의 이성질체의 혼합물, 시클로헥산 비스(메틸아민)의 이성질체 및 그의 이성질체의 혼합물; 트리이소프로판올아민; 에틸렌 디아민; 디에틸렌 트리아민; 트리에틸렌 테트라민; 테트라에틸렌 펜타민; 4,4'-디시클로헥실메탄 디아민; 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산디아민; 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산디아민; 디에틸렌글리콜 디-(아미노프로필)에테르; 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄; 1,2-비스-(sec-부틸아미노)시클로헥산; 1,4-비스-(sec-부틸아미노) 시클로헥산; 이소포론 디아민; 헥사메틸렌 디아민; 프로필렌 디아민; 1-메틸-2,4-시클로헥실 디아민; 1-메틸-2,6-시클로헥실 디아민; 1,3-디아미노프로판; 디메틸아미노 프로필아민; 디에틸아미노 프로필아민; 이미도-비스-프로필아민; 디아미노시클로헥산의 이성질체 및 그의 이성질체의 혼합물; 모노에탄올아민; 디에탄올아민; 트리에탄올아민; 모노이소프로판올아민; 및 디이소프로판올아민을 포함한다. 가장 바람직한 포화 경화제는 1,4-부탄디올, 1,4-시클로헥실디메틸올 및 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄이다.

대안적으로, 다른 적합한 중합체는 부분 또는 완전 중화된 이오노머, 메탈로센, 또는 다른 단일-부위 촉매된 중합체, 폴리에스테르, 폴리아미드, 비-이오노머 열가소성 엘라스토머, 코폴리에테르-에스테르, 코폴리에테르-아미드, 폴리카르보네이트, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리스티렌 블럭 공중합체 (예컨대, 스티렌-부타디엔-스티렌), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 등, 및 이들의 블렌드를 포함한다. 열경화성 폴리우레탄 또는 폴리우레아가 본 발명의 골프공의 외부 커버 층에 적합하다.

추가로, 폴리우레탄은 폴리우레아 물질로 대체되거나 또는 폴리우레아 물질과 블렌딩될 수 있다. 폴리우레아는 폴리우레탄 조성물과는 명백하게 상이하지만, 골프공 성분에서 사용되는 경우에 바람직한 공기역학적 및 미관적 특징을 야기한다. 바람직하게는, 폴리우레아-기재의 조성물은 본질적으로 포화된다.

임의의 특정 이론에 제한되지는 않지만, 폴리우레탄 예비중합체에서의 장쇄 폴리올 부분을 장쇄 폴리아민 올리고머 연질 부분으로 대체하여 폴리우레아 예비중합체를 형성하는 것은 전단성, 절단성 및 탄성을 개선시키며, 또한 다른 성분에 대한 접착성을 개선시키는 것으로 여겨지고 있다. 따라서, 본 발명의 폴리우레아 조성물은 경화제로 가교된 이소시아네이트 및 폴리아민 예비중합체의 반응 생성물로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 폴리우레아-기재의 조성물은 1종 이상의 이소시아네이트, 1종 이상의 폴리에테르 아민, 및 1종 이상의 디올 경화제 또는 1종 이상의 디아민 경화제로부터 제조될 수 있다.

당업자에게 이용가능한 임의의 폴리아민이 폴리우레아 예비중합체에서의 사용에 적합하다. 폴리에테르 아민이 예비중합체에서의 사용에 특히 적합하다. 본원에서 사용된 바와 같이, "폴리에테르 아민"은 적어도 폴리에테르 주쇄의 말단에 부착된 1급 아미노기를 함유하는 폴리옥시알킬렌아민을 지칭한다. 그러나, 이소시아네이트 및 아민의 신속한 반응, 및 많은 우레아 생성물의 불용성으로 인해, 디아민 및 폴리에테르 아민의 선택은 폴리우레아 예비중합체의 성공적인 형성을 허용하는 것으로 제한된다. 한 실시양태에서, 폴리에테르 주쇄는 테트라메틸렌, 프로필렌, 에틸렌, 트리메틸올프로판, 글리세린, 및 이것들의 혼합물을 기재로 한다.

적합한 폴리에테르 아민은 메틸디에탄올아민; 폴리옥시알킬렌디아민, 예컨대 폴리테트라메틸렌 에테르 디아민, 폴리옥시프로필렌트리아민 및 폴리옥시프로필렌 디아민; 폴리(에틸렌 옥시드 캡핑된 옥시프로필렌) 에테르 디아민; 프로필렌 옥시드-기재의 트리아민; 트리에틸렌글리콜디아민; 트리메틸올프로판-기재의 트리아민; 글리세린-기재의 트리아민; 및 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 한 실시양태에서, 예비중합체의 형성에 사용되는 폴리에테르 아민은 제파민(JEFFAMINE)^® D2000 (미국 텍사스주 오스틴 소재의 헌츠만 케미칼 컴퍼니(Huntsman Chemical Co.)에 의해 제조됨)이다.

폴리우레아 예비중합체에서 사용하기 위한 폴리에테르 아민의 분자량은 약 100 내지 약 5000의 범위일 수 있다. 한 실시양태에서, 폴리에테르 아민 분자량은 약 200 이상, 바람직하게는 약 230 이상이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리에테르 아민의 분자량은 약 4000 이하이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리에테르 아민의 분자량은 약 600 이상이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리에테르 아민의 분자량은 약 3000 이하이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리에테르 아민의 분자량은 약 1000 내지 약 3000, 더욱 바람직하게는 약 1500 내지 약 2500이다. 보다 저분자량의 폴리에테르 아민은 고형의 폴리우레아를 형성하는 경향이 있을 수 있으며, 보다 고분자량의 올리고머, 예컨대 제파민^® D2000이 바람직하다.

상기 간략하게 논의된 것과 같이, 일부 아민은 이소시아네이트와의 반응에 적합하지 않을 수 있는데, 상기 2종 성분 사이의 신속한 반응 때문이다. 특히, 보다 단쇄의 아민이 신속하게 반응한다. 그러나, 한 실시양태에서는 입체장애된 2급 디아민이 예비중합체에서의 사용에 적합할 수 있다. 임의의 특정 이론에 제한되지는 않지만, 질소 원자 상의 높은 수준의 입체장애, 예를 들어 3급 부틸 기를 갖는 아민은 장애가 없거나 또는 낮은 수준의 장애를 갖는 아민에 비해 보다 느린 반응 속도를 갖는다고 여겨진다. 예를 들어, 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄 (클리어링크(CLEARLINK)^® 1000)이 폴리우레아 예비중합체 형성을 위한 이소시아네이트와의 조합에 사용될 수 있다.

당업자에게 이용가능한 임의의 이소시아네이트가 폴리우레아 예비중합체에서의 사용에 적합하다. 본 발명에서 사용하기 위한 이소시아네이트는 이들의 지방족, 시클로지방족, 아르지방족, 방향족, 임의의 유도체, 및 분자 당 2개 이상의 이소시아네이트 (NCO) 기를 갖는 이들 화합물의 조합을 포함한다. 이소시아네이트는 유기 폴리이소시아네이트-말단 예비중합체일 수 있다. 또한, 이소시아네이트-함유 반응성 성분은 그의 임의의 이소시아네이트-관능성 단량체, 이량체, 삼량체 또는 다량체 부가물, 예비중합체, 유사-예비중합체, 또는 이것들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이소시아네이트-관능성 화합물은 모노이소시아네이트, 또는 2 이상의 임의의 이소시아네이트 관능가를 포함하는 폴리이소시아네이트를 포함할 수 있다.

적합한 이소시아네이트-함유 성분은 일반 구조식 O=C=N-R-N=C=O (여기서, R은 바람직하게는 약 1개 내지 약 20개의 탄소 원자를 함유하는 시클릭, 방향족, 또는 선형 또는 분지형 탄화수소 잔기임)을 갖는 디이소시아네이트를 포함한다. 또한, 디이소시아네이트는 1개 이상의 시클릭 기 또는 1개 이상의 페닐 기를 함유한다. 다중 시클릭 또는 방향족 기가 존재하는 경우에, 약 1개 내지 약 10개의 탄소 원자를 함유하는 선형 및/또는 분지형 탄화수소가 스페이서로서 시클릭 또는 방향족 기 사이에 존재할 수 있다. 일부 경우에서, 시클릭 또는 방향족 기는 각각 2-, 3- 및/또는 4-위치에서, 또는 오르토-, 메타- 및/또는 파라-위치에서 치환될 수 있다. 치환된 기는 할로겐, 1급, 2급 또는 3급 탄화수소 기, 또는 이것들의 혼합물을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 사용될 수 있는 디이소시아네이트의 예는 2,2'-, 2,4'- 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트; 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트; 톨루엔 디이소시아네이트; 중합체 MDI; 카르보디이미드-개질된 액체 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트; 파라-페닐렌 디이소시아네이트; 메타-페닐렌 디이소시아네이트; 트리페닐 메탄-4,4'- 및 트리페닐 메탄-4,4'-트리이소시아네이트; 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트; 2,4'-, 4,4'- 및 2,2-비페닐 디이소시아네이트; 폴리페닐 폴리메틸렌 폴리이소시아네이트; MDI 및 PMDI의 혼합물; PMDI 및 TDI의 혼합물; 에틸렌 디이소시아네이트; 프로필렌-1,2-디이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,2-디이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,3-디이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트; 1,6-헥사메틸렌-디이소시아네이트; 옥타메틸렌 디이소시아네이트; 데카메틸렌 디이소시아네이트; 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 도데칸-1,12-디이소시아네이트; 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,2-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트; 메틸-시클로헥실렌 디이소시아네이트; 2,4-메틸시클로헥산 디이소시아네이트; 2,6-메틸시클로헥산 디이소시아네이트; 4,4'-디시클로헥실 디이소시아네이트; 2,4'-디시클로헥실 디이소시아네이트; 1,3,5-시클로헥산 트리이소시아네이트; 이소시아네이토메틸시클로헥산 이소시아네이트; 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산; 이소시아네이토에틸시클로헥산 이소시아네이트; 비스(이소시아네이토메틸)-시클로헥산 디이소시아네이트; 4,4'-비스(이소시아네이토메틸) 디시클로헥산; 2,4'-비스(이소시아네이토메틸) 디시클로헥산; 이소포론 디이소시아네이트; HDI의 트리이소시아네이트; 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산 디이소시아네이트의 트리이소시아네이트; 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트; 2,4-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트; 2,6-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트; 1,2-, 1,3- 및 1,4-페닐렌 디이소시아네이트; 방향족 지방족 이소시아네이트, 예컨대 1,2-, 1,3- 및 1,4-크실렌 디이소시아네이트; 메타-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 파라-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 임의의 폴리이소시아네이트의 삼량체화된 이소시아누레이트, 예컨대 톨루엔 디이소시아네이트의 이소시아누레이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트의 삼량체, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트의 삼량체, 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 이소시아누레이트, 이소포론 디이소시아네이트의 이소시아누레이트, 및 이것들의 혼합물; 임의의 폴리이소시아네이트의 이량체화된 우레트디온, 예컨대 톨루엔 디이소시아네이트의 우레트디온, 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 우레트디온, 및 이것들의 혼합물; 상기 이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트로부터 유도된 변형된 폴리이소시아네이트; 및 이것들의 혼합물을 비롯한 치환된 및 이성질체 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 사용될 수 있는 포화 디이소시아네이트의 예는 에틸렌 디이소시아네이트; 프로필렌-1,2-디이소시아네이트; 테트라메틸렌 디이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트; 1,6-헥사메틸렌-디이소시아네이트; 옥타메틸렌 디이소시아네이트; 데카메틸렌 디이소시아네이트; 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 도데칸-1,12-디이소시아네이트; 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,2-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트; 메틸-시클로헥실렌 디이소시아네이트; 2,4-메틸시클로헥산 디이소시아네이트; 2,6-메틸시클로헥산 디이소시아네이트; 4,4'-디시클로헥실 디이소시아네이트; 2,4'-디시클로헥실 디이소시아네이트; 1,3,5-시클로헥산 트리이소시아네이트; 이소시아네이토메틸시클로헥산 이소시아네이트; 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산; 이소시아네이토에틸시클로헥산 이소시아네이트; 비스(이소시아네이토메틸)-시클로헥산 디이소시아네이트; 4,4'-비스(이소시아네이토메틸) 디시클로헥산; 2,4'-비스(이소시아네이토메틸) 디시클로헥산; 이소포론 디이소시아네이트; HDI의 트리이소시아네이트; 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산 디이소시아네이트의 트리이소시아네이트; 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트; 2,4-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트; 2,6-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트; 및 이것들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 방향족 지방족 이소시아네이트가 광 안정적인 물질 형성을 위해 사용될 수 있다. 이러한 이소시아네이트의 예는 1,2-, 1,3- 및 1,4-크실렌 디이소시아네이트; 메타-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 파라-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 임의의 폴리이소시아네이트의 삼량체화된 이소시아누레이트, 예컨대 톨루엔 디이소시아네이트의 이소시아누레이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트의 삼량체, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트의 삼량체, 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 이소시아누레이트, 이소포론 디이소시아네이트의 이소시아누레이트, 및 이것들의 혼합물; 임의의 폴리이소시아네이트의 이량체화된 우레트디온, 예컨대 톨루엔 디이소시아네이트의 우레트디온, 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 우레트디온, 및 이것들의 혼합물; 상기 이소시아네이트 및 폴리이소시아네이트로부터 유도된 변형된 폴리이소시아네이트; 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 추가로, 본 발명의 목적상, 방향족 지방족 이소시아네이트는 상기 열거된 임의의 포화 이소시아네이트와 혼합될 수 있다.

이소시아네이트 및 폴리에테르 아민의 폴리우레아 예비중합체 중의 미반응 NCO 기의 수는 반응 속도, 생성된 조성물의 경도 등과 같은 제어 요인에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 이소시아네이트 및 폴리에테르 아민의 폴리우레아 예비중합체 중의 미반응 NCO 기의 수는 약 14％ 미만일 수 있다. 한 실시양태에서, 폴리우레아 예비중합체는 약 5％ 내지 약 11％의 미반응 NCO 기를 가지며, 더욱 바람직하게는 약 6 내지 약 9.5％의 미반응 NCO 기를 갖는다. 한 실시양태에서, 미반응 NCO 기의 백분율은 약 3％ 내지 약 9％이다. 대안적으로, 폴리우레아 예비중합체 중의 미반응 NCO 기의 백분율은 약 7.5％ 이하, 더욱 바람직하게는 약 7％ 이하일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 미반응 NCO 함량은 약 2.5％ 내지 약 7.5％, 더욱 바람직하게는 약 4％ 내지 약 6.5％이다.

폴리우레아 예비중합체의 형성시, 이는 약 10 중량％ 내지 약 20 중량％의 유리 이소시아네이트 단량체의 예비중합체를 함유할 수 있다. 따라서, 한 실시양태에서, 폴리우레아 예비중합체는 유리 이소시아네이트 단량체로부터 스트리핑될 수 있다. 예를 들어, 스트리핑 후, 예비중합체는 약 1％의 이하의 유리 이소시아네이트 단량체를 함유할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 예비중합체는 약 0.5 중량％ 이하의 유리 이소시아네이트 단량체를 함유한다.

폴리에테르 아민을 추가의 폴리올과 블렌딩함으로써, 과량의 이소시아네이트와 반응하여 폴리우레아 예비중합체를 형성하는 공중합체를 제제화할 수 있다. 한 실시양태에서, 공중합체의 약 30 중량％ 미만의 폴리올을 포화 폴리에테르 아민과 블렌딩한다. 또 다른 실시양태에서, 공중합체의 약 20 중량％ 미만의 폴리올, 바람직하게는 공중합체의 약 15 중량％ 미만의 폴리올을 폴리에테르 아민과 블렌딩한다. 또한, 폴리우레탄 예비중합체와 관련하여 상기 열거된 폴리올, 예를 들어 폴리에테르 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 탄화수소 폴리올, 다른 폴리올 및 이들의 혼합물도 폴리에테르 아민과의 블렌딩에 적합하다. 이들 중합체의 분자량은 약 200 내지 약 4000일 수 있지만, 또한 약 1000 내지 약 3000일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 약 1500 내지 약 2500이다.

폴리우레아 조성물은 폴리우레아 예비중합체를 단일 경화제 또는 경화제의 블렌드로 가교함으로써 형성될 수 있다. 본 발명의 경화제는 바람직하게는 아민-말단 경화제, 더욱 바람직하게는 2급 디아민 경화제이고, 이는 조성물이 우레아 결합만을 함유하게 한다. 한 실시양태에서, 아민-말단 경화제는 약 64 이상의 분자량을 가질 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 아민-경화제의 분자량은 약 2000 이하이다. 상기 논의된 바와 같은 특정 아민-말단 경화제는 상용가능한 아민-말단 냉각점 저하제 또는 상용가능한 냉각점 저하제의 혼합물을 이용하여 개질될 수 있다.

적합한 아민-말단 경화제는 에틸렌 디아민; 헥사메틸렌 디아민; 1-메틸-2,6-시클로헥실 디아민; 테트라히드록시프로필렌 에틸렌 디아민; 2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산디아민; 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄; 1,4-비스-(sec-부틸아미노)-시클로헥산; 1,2-비스-(sec-부틸아미노)-시클로헥산; 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄의 유도체; 4,4'-디시클로헥실메탄 디아민; 1,4-시클로헥산-비스-(메틸아민); 1,3-시클로헥산-비스-(메틸아민); 디에틸렌 글리콜 디-(아미노프로필) 에테르; 2-메틸펜타메틸렌-디아민; 디아미노시클로헥산; 디에틸렌 트리아민; 트리에틸렌 테트라민; 테트라에틸렌 펜타민; 프로필렌 디아민; 1,3-디아미노프로판; 디메틸아미노 프로필아민; 디에틸아미노 프로필아민; 디프로필렌 트리아민; 이미도-비스-프로필아민; 모노에탄올아민, 디에탄올아민; 트리에탄올아민; 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민; 이소포론디아민; 4,4'-메틸렌비스-(2-클로로아닐린); 3,5-디메틸티오-2,4-톨루엔디아민; 3,5-디메틸티오-2,6-톨루엔디아민; 3,5-디에틸티오-2,4-톨루엔디아민; 3,5-디에틸티오-2,6-톨루엔디아민; 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디페닐메탄 및 그의 유도체; 1,4-비스-(sec-부틸아미노)-벤젠; 1,2-비스-(sec-부틸아미노)-벤젠; N,N'-디알킬아미노-디페닐메탄; N,N,N',N'-테트라키스 (2-히드록시프로필) 에틸렌 디아민; 트리메틸렌글리콜-디-p-아미노벤조에이트; 폴리테트라메틸렌옥시드-디-p-아미노벤조에이트; 4,4'-메틸렌비스-(3-클로로-2,6-디에틸렌아닐린); 4,4'-메틸렌비스-(2,6-디에틸아닐린); 메타-페닐렌디아민; 파라페닐렌디아민; 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 한 실시양태에서, 아민-말단 경화제는 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄이다.

적합한 포화 아민-말단 경화제는 에틸렌 디아민; 헥사메틸렌 디아민; 1-메틸-2,6-시클로헥실 디아민; 테트라히드록시프로필렌 에틸렌 디아민; 2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸-1,6-헥산디아민; 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄; 1,4-비스-(sec-부틸아미노)-시클로헥산; 1,2-비스-(sec-부틸아미노)-시클로헥산; 4,4'-비스-(sec-부틸아미노)-디시클로헥실메탄의 유도체; 4,4'-디시클로헥실메탄 디아민; 4,4'-메틸렌비스-(2,6-디에틸아미노시클로헥산; 1,4-시클로헥산-비스-(메틸아민); 1,3-시클로헥산-비스-(메틸아민); 디에틸렌 글리콜 디-(아미노프로필) 에테르; 2-메틸펜타메틸렌-디아민; 디아미노시클로헥산; 디에틸렌 트리아민; 트리에틸렌 테트라민; 테트라에틸렌 펜타민; 프로필렌 디아민; 1,3-디아미노프로판; 디메틸아미노 프로필아민; 디에틸아미노 프로필아민; 이미도-비스-프로필아민; 모노에탄올아민, 디에탄올아민; 트리에탄올아민; 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민; 이소포론디아민; 트리이소프로판올아민; 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 열거된 임의의 폴리에테르 아민이 경화제로 사용되어 폴리우레아 예비중합체와 반응할 수 있다.

본 발명의 골프공의 커버 층은 또한 이오노머 중합체, 바람직하게는 고도로-중화된 이오노머 (HNP)로부터 형성될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 골프공의 적어도 하나의 중간 층은 HNP 물질 또는 HNP 물질들의 블렌드로부터 형성된다. HNP, 전형적으로는 에틸렌계 이오노머의 산 부분은 바람직하게는 약 70％ 초과, 더욱 바람직하게는 약 90％ 초과, 가장 바람직하게는 적어도 약 100％ 중화된다. 또한, HNP는 제2 중합체 성분과 블렌딩될 수 있으며, 산 기를 함유하는 경우에 이는 통상의 방식으로 본 발명의 유기 지방산 또는 둘 다에 의해 중화될 수 있다. 부분 또는 완전 중화될 수 있는 제2 중합체 성분은 바람직하게는 이오노머성 공중합체 및 삼원중합체, 이오노머 전구체, 열가소성 물질, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리우레아, 열가소성 엘라스토머, 폴리부타디엔 고무, 발라타, 메탈로센-촉매된 중합체 (그라프트된 것 및 그라프트되지 않은 것), 단일-부위 중합체, 높은 결정질의 산 중합체, 양이온성 이오노머 등을 포함한다. HNP 중합체는 전형적으로 약 20 내지 약 80 쇼어 D의 물질 경도 및 약 3,000 psi 내지 약 200,000 psi의 굴곡 탄성률을 갖는다.

본 발명의 한 실시양태에서, HNP는 유기산 공중합체 또는 그의 염으로 완전 또는 부분 중화되는 것이 바람직한 이오노머 및/또는 그의 산 전구체이다. 산 공중합체는 바람직하게는 α-올레핀, 예컨대 에틸렌, C₃ _-8 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산, 예컨대 아크릴산 및 메타크릴산 공중합체이다. 이는 연화 단량체, 예컨대 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트를 임의로 함유할 수 있으며, 여기서 알킬기는 1개 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다.

산 공중합체는 E/X/Y 공중합체로 기재될 수 있으며, 여기서 E는 에틸렌이고, X는 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산이고, Y는 연화 공단량체이다. 바람직한 실시양태에서, X는 아크릴산 또는 메타크릴산이고, Y는 C₁ _-8 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르이다. X는 바람직하게는 중합체의 약 1 내지 약 35 중량％, 더욱 바람직하게는 중합체의 약 5 내지 약 30 중량％, 가장 바람직하게는 중합체의 약 10 내지 약 20 중량％의 양으로 존재한다. Y는 바람직하게는 중합체의 약 0 내지 약 50 중량％, 더욱 바람직하게는 중합체의 약 5 내지 약 25 중량％, 가장 바람직하게는 중합체의 약 10 내지 약 20 중량％의 양으로 존재한다.

구체적인 산-함유 에틸렌 공중합체는 에틸렌/아크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/이소-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/이소-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/n-부틸 메타크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/메틸 메타크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/메틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/메틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/메틸 메타크릴레이트, 및 에틸렌/아크릴산/n-부틸 메타크릴레이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 바람직한 산-함유 에틸렌 공중합체는 에틸렌/메타크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/메틸 아크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/에틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/에틸 아크릴레이트, 및 에틸렌/아크릴산/메틸 아크릴레이트 공중합체를 포함한다. 가장 바람직한 산-함유 에틸렌 공중합체는 에틸렌/(메트)아크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/(메트)아크릴산/에틸 아크릴레이트, 및 에틸렌/(메트)아크릴산/메틸 아크릴레이트 공중합체이다.

이오노머는 전형적으로 금속 양이온, 예컨대 Li, Na, Mg, K, Ca, 또는 Zn으로 중화된다. 그러나, 충분한 유기산 또는 유기산의 염을 적합한 염기와 함께 산 공중합체 또는 이오노머에 첨가함으로써 이오노머를 가공성의 손실 없이 금속 양이온에 대한 것보다 매우 높은 수준으로 중화할 수 있다는 것이 알려졌다. 바람직하게는, 산 부분은 가공성의 손실 없이 약 80％ 초과, 바람직하게는 90 내지 100％, 가장 바람직하게는 100％ 중화된다. 이는 에틸렌 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산 공중합체를 예를 들어 유기산 또는 유기산 염과 용융-블렌딩하고, 모든 산 부분 (산 공중합체 및 유기산에서의 산 부분 포함)의 중화 수준을 90％ 초과 (바람직하게는 100％ 초과)까지 증가시키기에 충분한 양의 양이온 공급원을 첨가함으로써 달성된다.

본 발명의 유기산은 지방족, 단관능성 또는 다관능성 (포화, 불포화 또는 다중-불포화) 유기산이다. 또한, 이러한 유기산의 염이 사용될 수 있다. 본 발명의 유기산의 염은 바륨, 리튬, 나트륨, 아연, 비스무트, 크로뮴, 코발트, 구리, 칼륨, 스트론튬, 티타늄, 텅스텐, 마그네슘, 세슘, 철, 니켈, 은, 알루미늄, 주석 또는 칼슘의 염, 지방산, 특히 스테아르산, 베헨산, 에루스산, 올레산, 리놀레산의 염, 또는 그의 이량체화 유도체를 포함한다. 본 발명의 유기산 및 염은 상대적으로 비-이동성(non-migratory) (주위 온도 하에서 중합체의 표면에 블루밍(blooming)하지 않음) 및 비-휘발성 (용융-블렌딩을 위해 요구되는 온도에서 휘발하지 않음)인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 이오노머는 더욱 통상적인 이오노머일 수 있고, 즉, 금속 양이온으로 부분 중화된 이오노머일 수 있다. 산 공중합체에서의 산 부분을 양이온, 예컨대 리튬, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 바륨, 납, 주석, 아연, 알루미늄 또는 이들의 혼합물로 약 1 내지 약 90％, 바람직하게는 적어도 약 20 내지 약 75％, 더욱 바람직하게는 적어도 약 40 내지 약 70％ 중화시켜 이오노머를 형성한다.

바람직한 실시양태에서, 본 발명의 단일-층 코어는 2개의 커버 층으로 둘러싸이며, 여기서 내부 커버 층은 약 0.01 인치 내지 약 0.06 인치, 더욱 바람직하게는 약 0.015 인치 내지 약 0.040 인치, 가장 바람직하게는 약 0.02 인치 내지 약 0.035 인치의 두께를 갖고, 내부 커버 층은 약 55 초과, 더욱 바람직하게는 약 60 초과, 가장 바람직하게는 약 65 초과의 쇼어 D 경도를 갖는 부분 또는 완전 중화된 이오노머로부터 형성된다. 이러한 실시양태에서, 외부 커버 층은 약 0.015 인치 내지 약 0.055 인치, 더욱 바람직하게는 약 0.02 인치 내지 약 0.04 인치, 가장 바람직하게는 약 0.025 인치 내지 약 0.035 인치의 두께를 가져야 하며, 약 쇼어 D 60 이하, 더욱 바람직하게는 55 이하, 가장 바람직하게는 약 52 이하의 경도를 갖는다. 내부 커버 층은 외부 커버 층보다 경질이어야 한다. 이러한 실시양태에서, 외부 커버 층은 부분 또는 완전 중화된 이오노머, 폴리우레탄, 폴리우레아 또는 이들의 블렌드를 포함한다. 가장 바람직한 외부 커버 층은, 주조가능하거나 또는 반응 사출 성형된, 약 40 내지 약 50의 쇼어 D 경도를 갖는 폴리우레탄, 폴리우레아, 또는 이들의 공중합체 또는 혼성화물이다. 가장 바람직한 내부 커버 층 물질은, 약 63 내지 약 68의 쇼어 D 경도를 갖는, 아연, 나트륨 또는 리튬 중화된 이오노머, 예컨대 수를린(SURLYN)^® 8940, 8945, 9910, 7930, 7940, 또는 이들의 블렌드를 포함한 부분 중화된 이오노머이다.

또 다른 다층 커버, 단일 코어 실시양태에서, 외부 커버 및 내부 커버 층 물질 및 두께는 동일하지만, 경도 범위는 상반되며, 즉, 외부 커버 층이 내부 커버 층보다 경질이다.

대안적인 바람직한 실시양태에서, 골프공은, 딤플이 있는 표면을 가지며 중심 경도 이하의 표면 경도 (즉, 음성 경도 구배)를 갖는 1-피스 골프공이다. 1-피스 공은 바람직하게는 약 1.680 인치 내지 약 1.690 인치의 직경, 약 1.620 oz의 중량, 약 40 내지 120의 아티 압축강도, 및 약 0.750 내지 0.825의 COR을 갖는다.

바람직한 2-피스 공 실시양태에서, 음성 경도 구배를 갖는 단일-층 코어는 약 20 내지 약 80, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 75, 가장 바람직하게는 약 45 내지 약 70의 쇼어 D 경도를 갖는 커버 물질의 단일 층으로 둘러싸이며, 열가소성 또는 열경화성 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리에테르-아미드 또는 폴리에스테르-아미드, 부분 또는 완전 중화된 이오노머, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 공중합체, 예컨대 에틸렌-부틸 아크릴레이트 또는 에틸렌-메틸 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 메타크릴산) 공중합체 및 삼원중합체, 메탈로센-촉매된 폴리올레핀, 및 극성-기 관능화된 폴리올레핀, 및 이들의 블렌드를 포함한다. 2-피스 실시양태에서 바람직한 커버 물질은 약 50 내지 약 70 쇼어 D의 경도를 갖는 이오노머 (통상의 이오노머 또는 HNP)이다. 2-피스 실시양태에서 또 다른 바람직한 커버 물질은 열가소성 또는 열경화성 폴리우레탄 또는 폴리우레아이다. 바람직한 이오노머는, 에틸렌 및 메타크릴산 또는 아크릴산의 공중합체를 포함하고 산 함량이 적어도 16 내지 약 25 중량％인 산 함량이 높은(high acid) 이오노머이다. 이 경우, 상대적으로 경질인 산 함량이 높은 이오노머에 의해 감소된 회전은 회전-증가 음성 구배 코어에 의해 어느 정도 상쇄될 수 있다. 코어는 약 1.0 인치 내지 약 1.64 인치, 바람직하게는 약 1.30 인치 내지 약 1.620, 더욱 바람직하게는 약 1.40 인치 내지 약 1.60 인치의 직경을 가질 수 있다.

또 다른 바람직한 커버 물질은 주조가능하거나 또는 반응 사출 성형가능한 폴리우레탄, 폴리우레아, 또는 폴리우레탄/폴리우레아의 공중합체 또는 혼성화물을 포함한다. 바람직하게는, 상기 커버는 열경화성이지만, 열가소성일 수 있으며, 약 20 내지 약 70, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 약 65, 가장 바람직하게는 약 35 내지 약 60의 쇼어 D 경도를 갖는다. 예컨대, 미국 특허 제6,632,147호, 제6,932,720호, 제7,004,854호 및 제7,182,702호 (이들 모두는 그 전문이 본원에 참고로 포함됨)에 개시된 수증기 장벽 층이 커버 층 및 코어 사이에 임의로 사용된다.

본원의 임의의 실시양태가 임의의 공지된 딤플 수 및 패턴을 가질 수 있지만, 바람직한 딤플의 수는 252 내지 456이고, 더욱 바람직하게는 330 내지 392이다. 딤플은 선행 기술에 개시된 임의의 폭, 깊이 및 모서리 각을 포함할 수 있고, 패턴은 다양한 폭, 깊이 및 모서리 각을 갖는 다수의 딤플을 포함할 수 있다. 상기 패턴의 분리선 형상은 직선이거나 또는 엇갈린(staggered) 파선 분리선 (SWPL)일 수 있다. 가장 바람직하게는, 딤플 수는 330, 332 또는 392이고, 5 내지 7의 딤플 크기를 포함하고, 분리선은 SWPL이다.

이들 실시양태 중 임의의 것에서, 단일-층 코어는 2개 이상의 층 코어로 대체될 수 있으며, 여기서 적어도 1개의 코어 층은 음성 경도 구배를 갖는다. 수행 실시예를 제외하고는 또는 명백하게 다른 언급이 없는 한, 본 명세서에서 물질 및 기타의 양과 같은 모든 수치 범위, 양, 값 및 백분율은 값, 양 또는 범위에서 용어 "약"이 명백하게 나타나지 않을 수 있더라도 용어 "약"에 의해 시작되는 것으로 해석될 수 있다. 따라서, 반대로 명시되지 않는 한, 본 명세서 및 첨부하는 특허청구범위에 명시된 수치 파라미터는 본 발명에 의해 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 적어도, 그리고 특허청구범위의 범위에 대한 균등론의 적용을 제한하지 않으려는 시도로서, 각각의 수치 파라미터는 적어도 기록된 유효 자릿수의 수를 고려하여 일반적인 반올림 기법이 적용된 것으로 해석되어야 한다.

본 발명의 넓은 범위를 명시한 수치 범위 및 파라미터는 근사치이지만, 구체적인 예에서 명시된 수치 값은 가능한 정확하게 기록된 것이다. 그러나, 임의의 수치 값은 본질적으로 각각의 시험 측정시에 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 기인한 특정 오차를 포함한다. 추가로, 다양한 범위의 수치 범위가 본원에서 명시될 때, 언급된 값들이 포함된 이러한 값들의 임의의 조합이 사용될 수 있는 것으로 고려된다.

본원에 개시된 본 발명의 예시적인 실시양태가 상술한 목적을 이행한다는 것이 명백하지만, 당업자에 의해 수많은 변형 및 다른 실시양태가 착안될 수 있음을 안다. 따라서, 첨부하는 특허청구범위는 이러한 모든 변형 및 실시양태를 포함하도록 의도된 것이며, 이는 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 것으로 이해될 것이다.

Claims

탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고, 340℉ 이상의 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형되며, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 가지고, 여기서 제1 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도와 최대 5 쇼어 C 경도 포인트 만큼의 차이가 있는 것인 내부 코어,
제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층,
이오노머 물질을 포함하고 55 쇼어(Shore) D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층, 및
폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층
을 포함하고, 제1 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 20 쇼어 C만큼 낮은 경도를 갖고, 제2 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 것인 골프공.
제1항에 있어서, 내부 코어가 0.5 인치 내지 1.40 인치의 외부 직경을 갖는 것인 골프공.
제1항에 있어서, 내부 코어가 0.2 phr 내지 2.0 phr 양의 탄소-탄소 개시제를 포함하는 것인 골프공.
제3항에 있어서, 내부 코어가 340℉ 내지 350℉의 경화 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형된 것인 골프공.
제4항에 있어서, 제1 외부 표면의 경도가 기하 중심에서의 경도보다 최대 10 쇼어 C만큼 더 낮은 것인 골프공.
제4항에 있어서, 제1 외부 표면의 경도가 기하 중심에서의 경도보다 최대 5 쇼어 C만큼 더 낮은 것인 골프공.
제1항에 있어서, 내부 코어가 40 내지 160의 연질 중심 변형 지수(Soft Center Deflection Index, SCDI) 압축강도를 갖는 것인 골프공.
제1항에 있어서, 기하 중심의 경도가 55 쇼어 C 내지 82 쇼어 C인 골프공.
제1항에 있어서, 기하 중심의 경도가 60 쇼어 C 내지 80 쇼어 C인 골프공.
제1항에 있어서, 제2 외부 표면의 경도가 84 쇼어 C 내지 98 쇼어 C인 골프공.
제1항에 있어서, 제2 외부 표면의 경도가 84 쇼어 C 내지 95 쇼어 C인 골프공.
제1항에 있어서, 제2 외부 표면의 경도가 기하 중심의 경도보다 2 내지 43 쇼어 C 포인트 더 높은 골프공.
제1항에 있어서, 제2 외부 표면의 경도가 기하 중심의 경도보다 3 내지 37 쇼어 C 포인트 더 높은 골프공.
제1항에 있어서, 상기 고무 조성물에서 사용된 활성 개시제에 대한 항산화제의 비율이 0.4 이상인 골프공.
제1항에 있어서, 이오노머 물질이 11 wt％ 내지 20 wt％의 산 함량을 갖는 Na-, Li- 또는 Zn-이오노머를 포함하는 것인 골프공.
제1항에 있어서, 이오노머 물질이 16 wt％ 이상의 산 함량 및 말레산-무수물 그라프트된 메탈로센-촉매된 폴리올레핀을 갖는 이오노머를 포함하는 것인 골프공.
제1항에 있어서, 제2 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 3 내지 37 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 것인 골프공.
탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고, 340℉ 이상의 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형되며, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 가지고, 여기서 제1 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도와 최대 5 쇼어 C 경도 포인트 만큼의 차이가 있는 것인 내부 코어,
제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층,
이오노머 물질을 포함하고 55 쇼어 D 이상의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 내부 커버 층, 및
폴리우레아 또는 폴리우레탄을 포함하고 20 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 내부 커버 층 주위에 배치된 외부 커버 층
을 포함하고, 제1 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 5 쇼어 C만큼 높은 경도를 갖고, 제2 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 것인 골프공.
제18항에 있어서, 내부 코어가 0.5 인치 내지 1.40 인치의 외부 직경을 갖는 것인 골프공.
제18항에 있어서, 내부 코어가 0.2 phr 내지 2.0 phr 양의 탄소-탄소 개시제를 포함하는 것인 골프공.
제20항에 있어서, 내부 코어가 340℉ 내지 350℉의 경화 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형된 것인 골프공.
탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고, 340℉ 이상의 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형되며, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 가지고, 여기서 제1 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도와 최대 5 쇼어 C 경도 포인트 만큼의 차이가 있는 것인 내부 코어,
제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층, 및
50 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 외부 커버 층
으로 이루어지고, 제1 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 20 쇼어 C만큼 낮은 경도를 갖고, 제2 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 것인 골프공.
제22항에 있어서, 내부 코어가 0.5 인치 내지 1.40 인치의 외부 직경을 갖는 것인 골프공.
제22항에 있어서, 내부 코어가 0.2 phr 내지 2.0 phr 양의 탄소-탄소 개시제를 포함하는 것인 골프공.
제24항에 있어서, 내부 코어가 340℉ 내지 350℉의 경화 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형된 것인 골프공.
탄소-탄소 개시제를 포함하는 제1의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고, 340℉ 이상의 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형되며, 기하 중심 및 제1 외부 표면을 가지고, 여기서 제1 외부 표면의 경도는 기하 중심의 경도와 최대 5 쇼어 C 경도 포인트 만큼의 차이가 있는 것인 내부 코어,
제2의 실질적으로 균질한 고무 조성물로부터 형성되고 제2 외부 표면을 갖는, 내부 코어 주위에 배치된 외부 코어 층, 및
50 쇼어 D 내지 70 쇼어 D의 물질 경도를 갖는, 상기 코어 주위에 배치된 외부 커버 층
으로 이루어지고, 제1 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 5 쇼어 C만큼 높은 경도를 갖고, 제2 외부 표면이 기하 중심의 경도보다 최대 43 쇼어 C 포인트 더 높은 경도를 갖는 것인 골프공.
제26항에 있어서, 내부 코어가 0.5 인치 내지 1.40 인치의 외부 직경을 갖는 것인 골프공.
제26항에 있어서, 내부 코어가 0.2 phr 내지 2.0 phr 양의 탄소-탄소 개시제를 포함하는 것인 골프공.
제28항에 있어서, 내부 코어가 340℉ 내지 350℉의 경화 온도에서 8분 내지 16분 동안 성형된 것인 골프공.