JPH1066740A - イオノマーカバーをもつ競技用ボールの耐擦りきず性及び耐切りきず性を改善する方法 - Google Patents
イオノマーカバーをもつ競技用ボールの耐擦りきず性及び耐切りきず性を改善する方法Info
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Abstract
を開示する。 【解決手段】 競技用ボールは、イオノマー架橋と共有
結合的架橋とを組み合わせて含むイオノマーカバーを有
している。競技用ボールカバーは、耐切りきず性および
耐擦りきず性の少なくとも一方において、共有結合的架
橋を有しない以外は組成において実質的に同一である従
来のカバーよりも優れている。本発明の競技用ボールカ
バーは、鋭い溝をもつクラブで打たれるゴルフボールの
耐久性を改善するのに特に有用である。
Description
に関し、より詳細には、イオノマーカバーを有する競技
用ボール、例えばゴルフボールに関する。
がゴルフボールのカバーに好ましい材料であった。ま
た、ゴルフボールのカバー材料としてはポリエチレンが
提案されていたが、一般に、その脆性及び高い硬度のた
め 競技性及び耐久性をボールに付与することにおいて
バラタよりもかなり劣り、そのため、ゴルフボールのカ
バー材料として商業的に成功することはなかった。
マーカバー材料によって相当な程度に取って代わられ
た。イオノマーは、オレフィンと、カルボン酸基の一部
が金属イオンによって中和されているα,β−エチレン
性不飽和カルボン酸とのコポリマーである。金属イオン
は、隣接するコポリマー鎖中のカルボン酸基にイオン結
合するため、これが架橋剤として働く。熱的に不可逆性
の共有結合を有する代わりに、イオノマーは、架橋した
ときに金属イオンがイオノマーの化学構造の一部になる
ような熱不安定性の架橋を有し、このような架橋は可逆
性である。本出願の目的に関して、このタイプの架橋を
イオン架橋と呼ぶ。ゴルフボール材料におけるイオン架
橋の利点の一つは、高温で処理された結果として崩壊し
たのちイオン結合を起こして再生する能力である。
マーの使用には数多くの利点がある。他方、軟質のイオ
ノマーカバーをもつ従来のゴルフボールの一つの欠点
は、特に、鋭い溝をもつアイアンで打たれたとき、カバ
ーが擦りきずや切りきずを受けやすいことである。鋭い
溝をもつクラブによる切りきずや擦りきずに対して抵抗
が高い軟質のイオノマーカバーをもつゴルフボールを開
発することは有用であろう。
された耐擦りきず性及び/又は耐切りきず性を有するイ
オノマー競技用ボールカバーを提供することにある。
擦りきず性及び/又は耐切りきず性を競技用ボールカバ
ーに付与する方法を提供することにある。
るゴルフクラブアイアンと使用するのに十分に適した軟
質カバーをもつゴルフボールを提供することにある。
きず性及び/又は耐切りきず性を有する軟質カバーをも
つゴルフボールを形成する方法を提供することにある。
部には以下さらに詳細に指摘する。
は、イオノマー樹脂を含むカバーを有する競技用ボール
である。イオノマー樹脂は、オレフィンと、金属イオン
によって約10〜100%中和されているα,β−エチ
レン性不飽和カルボン酸とのコポリマーを含む。コポリ
マーは、擦りきず及び切りきずの少なくとも一方に対す
る改善された抵抗をカバーに付与するのに十分な程度の
共有結合的架橋を有している。本発明の特に好ましい態
様では、競技用ボールはゴルフボールである。好ましく
は、競技用ボールはディンプル付き表面を有している。
共有結合的架橋は、好ましくは、放射線誘発共有結合的
架橋を含む。
橋の程度は、同一の組成を有するが、実質的な程度の共
有結合的架橋を含まないカバーのショアーD硬さを約1
0%超えない、より好ましくは約5%超えないショアー
D硬さをカバーに付与するのに適切である。好ましく
は、コポリマーはアクリレートを含む。
用ボールを処理する方法である。この方法は、イオノマ
ーを含むカバーを有する競技用ボールを得る段階と、ボ
ールの他の競技性を実質的に損なうことなく、擦りきず
及び切りきずの少なくとも一方に対するカバーの抵抗を
増すため、カバー中のイオノマーを、イオノマーを共有
結合的に架橋させるのに適切な条件の下で照射する段階
とを含む。本発明の特に好ましい形態では、競技用ボー
ルはゴルフボールである。好ましくは、競技用ボールは
ディンプル付き表面を有している。
ールを少なくとも2メガラドの線量で電子ビーム処理に
付す。競技用ボールカバーは、好ましくは、カバーの上
に上塗りを被着する前に照射する。本発明の方法は、好
ましくは、照射の前又は後でカバーの上に上塗りを被着
する段階をさらに含む。
びそのような段階の一つ以上の互いに対する関係ならび
に以下の詳細な開示に示す特徴、性質及び要素どうしの
関係を有する物品を含む。
(摩耗)性及び耐切りきず性において、電子ビーム処理
されてはいないが、同様な量のイオノマーを含有し、同
様な硬さを有する従来の競技用ボールよりも驚くほど優
れている。さらに、本発明のゴルフボール及び他の競技
用ボールは、耐擦りきず性及び耐切りきず性において、
同様な圧縮度、はね返り係数(COR)及び硬さの性質
をもつ非イオノマー組成物、例えばポリウレタンを有す
る競技用ボールに匹敵しうるものである。
ーカバーを有する未被覆又は被覆された競技用ボールを
得ることによって形成される。本出願明細書に使用する
「未被覆の競技用ボール」とは、イオノマーカバーの上
に下塗り又は上塗りが被着されていない1ピース、2ピ
ース又はマルチピースの競技用ボールをいう。対照的
に、本出願明細書に使用する「被覆された競技用ボー
ル」とは、イオノマーカバー層の上に下塗り及び/又は
上塗りを有するボールをいう。本発明の被覆された競技
用ボール又は未被覆の競技用ボールは、イオノマーの共
有結合的架橋を誘発するのに適切な条件の下で照射に付
される。2メガラド以上の線量で電子ビーム処理に付さ
れると、このタイプの直接共有結合がイオノマーカバー
材料に起こることがわかった。これはまた、より低い線
量、例えば1メガラドででも有用であると予想される。
ゴルフボールに関連させて本発明を説明するが、ソフト
ボール、バスケットボール、ベースボール、サッカーボ
ール、バレーボール、ストリートホッケーボール、フッ
トボールなどをはじめとする他の競技用ボールもまた、
本発明の特徴を利用できることが理解されよう。
と、本発明のゴルフボールが示され、符号8で指定され
ている。このボールは芯10を有し、この芯は固体であ
るか、他の適当なタイプの芯組成物から形成されてい
る。イオノマーカバー12が芯10を包んでいる。薄い
下塗り14がカバー12の外面に被着されている。薄い
上塗り16がその下塗り14を包んでいる。下塗り14
及び上塗り16の厚さは、図解のために誇張して示され
ている。
被着したのち、イオノマーカバー材料を共有結合的に架
橋させるため、カバー層12を約1メガラド以上の線量
で照射に付す。線量が2〜12メガラドであるとき、特
に良好な結果が得られる。本発明の最も好ましい態様で
は、4〜8メガラドの線量を使用する。本明細書に使用
する「照射」とは、陽光に対する単なる露光ではなく、
電子ビームなどを使用する短期間照射をいう。陽光に対
して露光させるだけでは、1メガラドをかなり下回る線
量しか得られないであろう。照射は、カバー層の融解温
度又は変形温度よりも低い温度で実施し、便宜的に、周
囲温度で実施することが好ましい。
の被着の前又は後のいずれで照射してもよい。さらに
は、一般にソフトボールやベースボールに関して当ては
まり、他の競技用ボールに関しても当てはまるかもしれ
ないように、カバー12に対する上塗り16の付着がボ
ールを繰り返しの競技に適したものにするのに十分であ
るならば、下塗り14を除くこともできる。
陽子、γ線、X線、ヘリウム核などで照射することがで
きる。本発明の特に好ましい態様では、圧縮度を過度に
硬くすることなく、カバーを耐擦りきず性及びCORを
有意に改善するのに十分な線量で電子ビーム処理に付す
ことにより、カバー12の耐擦りきず性及び耐切りきず
性を高める。カバーの照射の結果、競技用ボールは、好
ましくは、CORにおいて少なくとも0.5%の改善を
得る。
オノマーを含有する。したがって、照射されたカバー材
料は、イオン結合的架橋と共有結合的架橋とを組み合わ
せて有している。特に好ましいイオノマー又はイオノマ
ーブレンドは、オレフィンと、不飽和カルボン酸と、ア
クリレートとを含むイオンコポリマーを含む。このよう
なポリマーは、必ずしもではないが、通常は、20〜6
0の範囲のショアーD硬さを有している。イオノマーの
共有結合的架橋の結果として耐擦りきず性及び/又は耐
切りきず性における許容できる増大が得られる限り、非
イオノマー材料をイオノマーとブレンドすることもでき
る。イオノマーとでブレンドするための材料の例には、
エチレン−アクリル酸エチル、エチレン−アクリル酸メ
チル、エチレン−酢酸ビニル、低密度ポリエチレン、線
状低密度ポリエチレン、メタロセン接触ポリオレフィン
類、例えばDow Chemical社から市販されているENGAGEポ
リオレフィン類及びExxon 社から市販されているEXACT
ポリオレフィン類、非イオノマー酸コポリマー、例えば
Dow Chemical社から市販されているPRIMACOR及びDuPont
社から市販されているNUCRELならびに多様な熱可塑性
エラストマー、例えばShell 社から市販されているKRAT
ON、Monsanto社から市販されているSANTOPRENE及びDu P
ont 社から市販されているHYTRELなどがあるが、これら
に限定されない。
は上塗り16の被着の前に照射するならば、使用する下
塗り及び/又は上塗りのタイプに特に制限はない。下塗
り及び/又は上塗りをカバー12に被着したのちに照射
を実施するならば、照射がコーティングに浸透すること
と、照射線量が、下塗り及び/又は上塗りの性質に実質
的な程度に悪影響を及ぼすことなくカバー材料を共有結
合的に架橋させるのに十分であることとを保証すること
が重要である。ゴルフボールを含む大部分の競技用ボー
ルの下塗りおよび上塗りの薄さにより、そのようなコー
ティングの被着の後で照射を実施するとしても、照射線
量の変更はほとんど必要ないことがわかった。
0〜110の照射後PGA圧縮度を有する。本発明の特
に好ましい態様では、ゴルフボールは、照射後で約40
〜100のPGA圧縮度を有する。ゴルフボールの照射
後PGA圧縮度が60〜100であるとき、優れた結果
が得られることがわかった。本発明の照射方法は、好ま
しくは、処理前のボールのPGA圧縮度に比較して、P
GA圧縮度における少なくとも5%の増大をもたらす。
本発明のゴルフボールの処理後のはね返り係数は0.7
80以上の範囲である。好ましくは、ゴルフボールのC
ORは0.790〜0.830の範囲であり、最も好ま
しくは0.800〜0.830の範囲である。本発明の
ゴルフボールの照射後のショアーD硬さは40〜80の
範囲である。ゴルフボールのショアーD硬さが50〜7
0の範囲であり、最も好ましくは50〜60の範囲であ
るとき、特に良好な結果が得られる。
砂目付き競技用ボールまたは、飾りの縫い目の入った競
技用ボールを含む、平滑な外面を有しない他の競技用ボ
ールの製造に使用するのに特に適している。ディンプル
が、「捕らえる」ための鋭いエッジの面をゴルフクラブ
の溝に与えるため、平滑なボールは、ディンプル付きボ
ールよりも擦りきずを受けにくい。硬い面などに対して
ドリブルされたとき、砂目は明らかに剪断を受けやす
い。成形カバーソフトボールでも同様に、縫い目は、平
滑な面をもつ区域よりも、バット及び/又は芝、土など
によって剪断または圧縮を受けやすい盛り上がった区域
である。
ーム処理する方法の一つの実施態様は、図2および3と
関連して説明することができる。ゴルフボール8を溝1
8に載せると、溝に沿ってゆっくりと動く。電子ビーム
ランプ22からの電子20がボール8の表面と接触す
る。ランプは、ボールが溝18に沿って転がるとき、ほ
ぼ均一な放射線量をボールの全面に提供するように配置
される。好ましくは、1メガラド以上、より好ましくは
2〜12メガラドの電子ビーム線量でボールを照射す
る。線量の強さは好ましくは1〜20MeV の範囲であ
る。
の目盛りで1〜3の範囲の耐擦りきず性を示すことがわ
かった。処理は、1〜2.5、より好ましくは1〜2の
耐擦りきず性をゴルフボールに提供するのに適切である
ことが好ましい。本発明のゴルフボールは、1〜5の目
盛りで1〜3の範囲の耐切りきず性を有する。本発明の
ゴルフボールは、1〜2.5、最も好ましくは1〜2の
耐切りきず性を有することが好ましい。
た。箱形溝付きのTop-Flite ツアーピッチングウェッジ
(1994)を用意し、Miyamae ドライビングマシンに
取り付けた。スクウェアに当たるようにクラブ面を向け
た。クラブが垂直になるダウンスイング地点よりもティ
ーが約10cm(4インチ)後になるよう、ティー位置を
前後に調節した。インパクトマークの中心がソールより
も約1.9cm( /4インチ)上になり、トウからヒー
ルにかけてフェースの中心に位置するよう、ティーの高
さおよびティーに対するクラブのトウ−ヒール位置を調
節した。毎秒約38.1m(125フィート)のクラブ
ヘッド速度でマシンを作動させた。各ボールのサンプル
を3個ずつ試験した。各ボールを3回打った。試験後、
以下の表にしたがってボールを定格した。
した。ゴルフボールを毎秒約41m(135フィート)
で1994Top-Flite ツアーピッチングウェッジの前縁
に対して発射した。前縁の半径は約0.08cm(1/3
2インチ)であり、ロフト角は51度であり、ソール半
径は約6.35cm(2.5インチ)であり、はね返り角
は7度であった。
目盛りで評価した。目盛り5は、カバーを完全に通過し
て芯に達する切りきずを表し、目盛り4は、カバーを完
全には通過しないが、表面を破断する切りきずを表し、
目盛り3では、カバーの表面を破断しないが、永久的な
へこみを残し、目盛り2では、永久的ではあるが、目盛
り3ほどひどくはないわずかな折り目を残し、目盛り1
では、いかなる類の目に見えるへこみや損傷を実質的に
示さない。
ゴルフボールは、耐擦りきず性及び/又は耐切りきず性
において特に改善を示すことがわかった。この改善は、
ゴルフボールを方形の溝の付いたアイアンで打ったとき
に特に有意である。方形の溝の付いたアイアンおよび他
の鋭い溝の付いたアイアンは、V形の溝を有するアイア
ンよりも容易にゴルフボールのカバーをすり減らし、損
傷させる傾向にあることがわかった。
容易に理解することができるように、以下の実施例を含
めるが、これは、別段指定されない限り、本発明を範囲
を決して限定しようとするものではない。
PGA圧縮度を有するポリブタジエンのゴルフボール芯
を用意した。芯を、硬質のナトリウムイオノマーと軟質
の亜鉛イオノマーとのブレンドを含む、イオノマー1と
指定するイオノマー組成物から形成した比較的軟質の厚
さ約0.14cm(0.055インチ)のカバーで覆っ
た。また、カバー組成物には顔料および蛍光増白剤を含
めた。硬質のイオノマーは、2種類のモノマー、すなわ
ちα−オレフィンおよびアクリルタイプのカルボン酸を
含有するコポリマーであった。軟質のイオノマーは、3
種類のモノマー、すなわちα−オレフィン、アクリルタ
イプのカルボン酸およびアクリレートを含有するコポリ
マーであった。芯の上にカバーを形成した。ボールを、
厚さ約0.00127cm(約1000分の0.5イン
チ)のポリウレタンベースの下塗り剤で下塗りし、厚さ
約0.00127cm(約1000分の0.5インチ)の
ポリウレタン上塗り剤で上塗りした。電子ビーム処理の
前のこれらのボールの性質を表1に示す。
1メガラドの線量で、10MeV のエネルギーレベルで電
子ビーム処理に付した。ボールの性質における変化を表
1に示す。
ム線量と6メガラドの電子ビーム線量との間でゴルフボ
ールの耐擦りきず性が実質的に改善した。ボールの耐切
りきず性は、6メガラドの電子ビーム線量と8メガラド
の電子ビーム線量との間で改善した。一方で、2〜8メ
ガラドの線量範囲でのショアーD硬さの変化はわずか1
であった。
を有するゴルフボール芯を用意した。芯を、2種類のモ
ノマー、すなわちα−オレフィンおよびカルボン酸を含
有する硬質の亜鉛−ナトリウムイオノマーカバー組成物
で覆った。カバーされた芯の、下塗りおよび仕上げ塗り
の前の初期の性質を表1に示す。
たものと同じポリウレタンベースの下塗り剤で下塗り
し、さらに、実施例1で使用したものと同じポリウレタ
ン上塗りでコーティングした。続いて、下塗りも仕上げ
塗りも施していないゴルフボールおよび下塗りおよび仕
上げ塗りを施したゴルフボールそれぞれの一部を、表1
に示す線量で電子ビーム処理に付した。圧縮度、CO
R、ショアーD硬さおよび耐擦りきず性の性質を表1に
示す。
の耐擦りきず性は実質的に増大したが、ショアーD硬さ
の増大は最小限であった。
定める本発明の真髄および範囲を逸脱することなく、上
述の構造の種々の変形および応用が容易に理解されよ
う。
の概略図である。
の概略図である。
Claims (24)
- 【請求項1】 イオノマー樹脂を含むカバーを有する競
技用ボールにおいて、 前記イオノマー樹脂が、オレフィンと、金属イオンによ
って約10〜100%中和されているα,β−エチレン
性不飽和カルボン酸とのコポリマーを含み、前記コポリ
マーが、擦りきず及び切りきずの少なくとも一方に対す
る改善された抵抗を前記カバーに付与するのに十分な程
度の共有結合的架橋を有していることを特徴とする競技
用ボール。 - 【請求項2】 ゴルフボールである請求項1記載の競技
用ボール。 - 【請求項3】 前記カバーがディンプル付き表面を有し
ている請求項1記載の競技用ボール。 - 【請求項4】 前記共有結合的架橋が放射線誘発共有結
合的架橋を含む請求項1記載の競技用ボール。 - 【請求項5】 前記共有結合的架橋の程度が、実質的に
同一の組成を有するが、実質的な程度の共有結合的架橋
を含まないカバーのショアーD硬さを約10%超えない
ショアーD硬さを前記カバーに付与するのに適切である
請求項1記載の競技用ボール。 - 【請求項6】 前記コポリマーがアクリレートをさらに
含む請求項1記載の競技用ボール。 - 【請求項7】 前記カバーが約65以下のショアーD硬
さを有する請求項1記載の競技用ボール。 - 【請求項8】 前記共有結合的架橋の程度が、実質的に
同一の組成を有するが、放射線誘発共有結合的架橋を有
しないカバーをもつボールのはね返り係数を少なくとも
0.50%超えるはね返り係数を前記ボールに付与する
のに十分である請求項4記載の競技用ボール。 - 【請求項9】 前記共有結合的架橋の程度が、実質的に
同一の組成を有するが、実質的な程度の共有結合的架橋
を有しないカバーをもつゴルフボールのPGA圧縮度よ
りも少なくとも5%硬いPGA圧縮度を前記ボールに付
与するのに十分である請求項2記載の競技用ボール。 - 【請求項10】 イオノマー樹脂を含むカバーを有する
競技用ボールにおいて、 前記イオノマー樹脂が、α−オレフィンと、アクリレー
トと、金属イオンによって約10〜100%中和されて
いるα,β−エチレン性不飽和カルボン酸とのコポリマ
ーを含み、前記コポリマーが、擦りきず及び切りきずの
少なくとも一方に対するカバーの抵抗を実質的に改善す
るのに十分である程度の放射線誘発共有結合的架橋を有
し、一方で、組成においては実質的に同一であるが、共
有結合的架橋を含まないカバーのショアーD硬さを約
5.0%超えないカバー硬さ(ショアーD)をもたらす
ことを特徴とする競技用ボール。 - 【請求項11】 ゴルフボールである請求項10記載の
競技用ボール。 - 【請求項12】 前記カバーがディンプル付き表面を有
している請求項10記載の競技用ボール。 - 【請求項13】 イオノマーを含むカバーを有する競技
用ボールを得る段階と、 ボールの他の競技性を実質的に損なうことなく、擦りき
ず及び切りきずの少なくとも一方に対するカバーの抵抗
を増すため、前記カバー中のイオノマーを、前記イオノ
マーを共有結合的に架橋させるのに適切な条件の下で照
射する段階と、を含むことを特徴とする競技用ボール製
造方法。 - 【請求項14】 前記競技用ボールがゴルフボールであ
る請求項13記載の方法。 - 【請求項15】 前記競技用ボールがディンプル付き表
面を有している請求項13記載の方法。 - 【請求項16】 電子ビームを用いて前記カバーを照射
する請求項13記載の方法。 - 【請求項17】 少なくとも2メガラドの線量で前記カ
バーを電子ビーム処理に付す請求項16記載の方法。 - 【請求項18】 前記カバーの上にコーティングを被着
したのち、前記競技用ボールカバーを照射する請求項1
3記載の方法。 - 【請求項19】 照射ののち前記カバーの上に上塗りを
被着する段階をさらに含む請求項13記載の方法。 - 【請求項20】 前記イオノマーが、α−オレフィン
と、アクリレートと、金属イオンによって約10〜10
0%中和されているα,β−エチレン性不飽和カルボン
酸とのコポリマーを含む請求項13記載の方法。 - 【請求項21】 イオノマーを含むカバーを有する未完
成の競技用ボールを得る段階と、 前記カバーの上にコーティングを形成する段階と、 前記カバー中のイオノマーを少なくとも2メガラドの線
量で照射して、前記カバーのはね返り係数を減らすこと
なく、前記カバーの耐擦りきず性及び耐切りきず性の少
なくとも一方を増すのに十分な程度に前記イオノマーを
共有結合的に架橋させる段階と、を含むことを特徴とす
る競技用ボール製造方法。 - 【請求項22】 前記競技用ボールがゴルフボールであ
る請求項21記載の方法。 - 【請求項23】 前記競技用ボールがディンプル付き表
面を有している請求項21記載の方法。 - 【請求項24】 前記イオノマーが、α−オレフィン
と、アクリレートと、金属イオンによって約10〜10
0%中和されているα,β−エチレン性不飽和カルボン
酸とのコポリマーを含む請求項21記載の方法。
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