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技術 高密度の高酸アイオノマーを含むゴルフボール

出願人 ナイキイノヴェイトシーヴィー
発明者 市川八州史ケネディトーマスジェイサード
出願日 2013年3月27日 (6年4ヶ月経過) 出願番号 2015-503480
公開日 2015年5月28日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2015-515313
状態 拒絶査定
技術分野 ボール
主要キーワード 密度調節 ショット条件 部分的組合せ イオン化官能基 進入角 アイオノマーポリマー 戻り速度 内側コア層
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年5月28日)のものです。
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図面 (5)

課題・解決手段

高い酸含量および均一に増加した密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含む1つ以上の構成要素を有するゴルフボール。ゴルフボールのコアが、高度に中和された酸ポリマーで構成され得る。高度に中和された酸ポリマーは、所望の硬度および曲げ弾性率の値を有し得る。高度に中和された酸ポリマーにより、ゴルフボールが一貫したプレー特性を提供することが可能になる。

概要

背景

最近のゴルフボールは、様々なポリマー材料から作製されることが知られている。ゴルフボールを構成する材料は、いくつかの点でゴルフボールの性能特性に影響を与え得る。例えば、ゴルフボールとして使用するための材料の選択は、ゴルフボールの反発係数ティーからの初期速度打感、経時的な耐久性、および他の特性に影響を与え得る。

ゴルフボールに使用するのに好適な公知の材料としては、ゴムスチレンブタジエンポリブタジエンイソプレンポリイソプレン、およびトランス−イソプレンなどの熱硬化性材料が挙げられる。公知の材料としては、アイオノマー樹脂ポリアミドまたはポリエステル、および熱可塑性ポリウレタンエラストマーなどの熱可塑性樹脂も挙げられる。好適な材料としては、ポリ尿素組成物、ならびに他の材料も挙げられる。

特に、アイオノマーが、公知のゴルフボールの様々な構成要素を形成するのに使用されることが多い。例えば、E.I.DuPont de Nemours&Companyから入手可能なSurlyn(商標)などのアイオノマーが、ゴルフボールのカバー層に使用されることが知られている。高度に中和された酸ポリマーと一般に呼ばれる他のタイプのアイオノマーも、ゴルフボールに使用され得る。

特に、高度に中和された酸ポリマーが、ゴルフボールコア用の材料として使用されることが知られている。例えば、「Golf Balls Comprising Highly−Neutralized Acid Polymers」という発明の名称で、2002年4月9日に出願された、Rajagopalanらに付与された米国特許第6,756,436号明細書には、高度に中和された酸ポリマーのコアを有するゴルフボールが開示されている。この出願の開示内容は、参照により本明細書に援用される。他の従来の高度に中和された酸ポリマーが、一般に、「Highly−neutralized Thermoplastic Copolymer Center for Improved Multi−layer Core Golf Ball」という発明の名称で、2006年2月3日に出願された、Sullivanらに付与された米国特許第7,652,086号明細書に開示されており、その開示内容が、本願の参照となる。

高度に中和された酸ポリマーの特定の配合物は、ポリマー材料の様々な物理的特性に影響を与え得るため、その材料から作製されるゴルフボールのプレー特性に影響を与え得る。例えば、「Golf Ball Cover Compositions」の発明の名称で、1995年6月21日に出願された、Sullivanに付与された米国特許第5,688,869号明細書には、高い酸含量(16重量%超)を有する高度に中和された酸ポリマーにより、向上した硬度弾性率、および弾性特性が得られることが開示されている。高酸の高度に中和されたポリマーのこれらの特性は、所望のプレー特性を得るために、ゴルフボールのカバー、コア、または他の構成要素に有利であり得る。

さらに、様々な添加剤および充填剤が、材料の特性に影響を与えるために、ポリマー組成物に加えられ得る。「Highly Neutralized Polymer Material with Heavy Mass Fillers for a Golf Ball」という発明の名称で、2007年1月15日に出願された、Binetteらに付与された米国特許第7,402,114号明細書には、密度調節充填剤を用いて重みを付けられた、高度に中和されたポリマーから形成される層を備えたゴルフボールが開示されている。概して、充填剤は、ゴルフボール層の特性を調整し、層を強化するため、または任意の他の目的のために使用され得る。一般に知られているように、充填剤は、ゴルフボールの(例えば)重量または慣性モーメントを変化させるために、ゴルフボールを構成するポリマー材料に含まれ得る。

しかしながら、高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマーが様々な欠点を示し得ることも知られている。例えば、高い酸含量は、増加した極性を有する材料をもたらし、増加した極性により、この材料は、可能性のあるブレンド材料との相溶性が低くなり得る。「Composition for Use in Golf Balls」という発明の名称で、2005年7月14日に出願された、Kimに付与された米国特許第7,767,759号明細書には、この問題について記載されている。米国特許第7,767,759号明細書の開示内容は、参照により本明細書に援用される。この問題、および高い酸含量に関連する他の製造上の困難が、「Highly Neutralized Polymeric Composition for Golf Ball Layers」という発明の名称で、2008年5月20日に出願された、Rajagopalanらへの米国特許出願公開第2008/0312007号明細書にも記載されており、その開示内容が、参照により本明細書に援用される。

このような相溶性の問題は、所望され得るより一貫性が低く、均一性が低いゴルフボール層をもたらし得る。すなわち、例えば、このような相溶性の問題は、ポリマー材料への充填剤の不規則な分散を生じ得る。したがって、この材料から製造されるゴルフボールは、ショットごとにあまり一貫していないプレー特性を示し得る。したがって、高度に中和されたポリマー材料から作製されるゴルフボール層における重量または慣性モーメントを制御するための充填剤の使用は、高度に中和されたポリマーが高い酸含量を有する場合、困難であり得る。

概要

高い酸含量および均一に増加した密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含む1つ以上の構成要素を有するゴルフボール。ゴルフボールのコアが、高度に中和された酸ポリマーで構成され得る。高度に中和された酸ポリマーは、所望の硬度および曲げ弾性率の値を有し得る。高度に中和された酸ポリマーにより、ゴルフボールが一貫したプレー特性を提供することが可能になる。

目的

一態様において、本開示は、コアおよびカバー層からなるゴルフボールを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

コアと、前記コアを実質的に囲むカバー層と、からなるゴルフボールであって、前記コアおよび前記カバー層のうちの少なくとも一方が、高度に中和されたポリマーを含み、前記高度に中和された酸ポリマーが、少なくとも約20%の高い酸含量を有し、前記高度に中和された酸ポリマーが、前記高度に中和された酸ポリマー中への任意の密度調節充填剤封入の前に、少なくとも約0.85g/cm3の密度を有するゴルフボール。

請求項2

前記高度に中和された酸ポリマーが、少なくとも約30%の高い酸含量を有する、請求項1に記載のゴルフボール。

請求項3

前記高度に中和された酸ポリマーが、任意の密度調節充填剤の封入の前に、少なくとも約0.97g/cm3の密度を有する、請求項1に記載のゴルフボール。

請求項4

前記高度に中和された酸ポリマーが、約0.85〜約0.98g/cm3の密度を有する、請求項1に記載のゴルフボール。

請求項5

前記高度に中和された酸ポリマーが、金属カチオンで中和されている、請求項1に記載のゴルフボール。

請求項6

前記高度に中和された酸ポリマーが、マグネシウムカチオンで中和されている、請求項1に記載のゴルフボール。

請求項7

前記高度に中和された酸ポリマーが、酢酸マグネシウムで中和されている、請求項1に記載のゴルフボール。

請求項8

コアと、前記コアを実質的に囲むカバー層と、からなるゴルフボールであって、前記コアおよび前記カバー層のうちの少なくとも一方が、高度に中和された酸ポリマーを含み、前記高度に中和された酸ポリマーが、少なくとも約20%の高い酸含量、および前記高度に中和された酸ポリマー中への任意の密度調節充填剤の封入の前に、少なくとも約0.85g/cm3の密度を有し、前記高度に中和された酸ポリマーを含む前記コアおよび前記カバー層のうちの少なくとも一方が、前記コアおよび前記カバー層のうちの少なくとも一方の平坦半球形の断面の任意の2点間で、約5ショアD未満だけ異なる硬度を有するゴルフボール。

請求項9

前記高度に中和された酸ポリマーが、少なくとも約75,000psiの曲げ弾性率を有する、請求項8に記載のゴルフボール。

請求項10

前記高度に中和された酸ポリマーが、少なくとも約65のショアD材料硬度を有する、請求項8に記載のゴルフボール。

請求項11

前記ゴルフボールの前記コアが、前記高度に中和された酸ポリマーを含む、請求項8に記載のゴルフボール。

請求項12

前記ゴルフボールの前記コアが、約1重量%未満の密度調節充填剤を含む、請求項11に記載のゴルフボール。

請求項13

前記コアが、前記コアの平坦な半球形の断面における任意の2点間で、約3ショアD未満だけ変化する硬度を有する、請求項11に記載のゴルフボール。

請求項14

前記コアが、前記コアの平坦な半球形の断面における任意の2点間で、約1ショアD未満だけ変化する硬度を有する、請求項11に記載のゴルフボール。

請求項15

前記ゴルフボールが、所定のショット特性でゴルフクラブによって打たれるのに応じて所定のプレー特性を示し、ショット特性の値が1%変化するごとに、前記プレー特性の値が約1%未満だけ変化する、請求項8に記載のゴルフボール。

請求項16

前記プレー特性が、初期速度初期スピン、および総距離からなる群から選択される、請求項15に記載のゴルフボール。

請求項17

前記ショット特性が、スイング速度迎え角、およびフェース角からなる群から選択される、請求項15に記載のゴルフボール。

請求項18

コアと、前記コアを実質的に囲むカバー層と、からなるゴルフボールであって、前記コアが、高度に中和された酸ポリマーを含み、前記高度に中和された酸ポリマーが、マグネシウムカチオンで実質的に99%まで中和されており、前記高度に中和された酸ポリマーが、少なくとも約20%の高い酸含量、および前記高度に中和されたポリマー中への任意の密度調節充填剤の封入の前に、少なくとも約0.97g/cm3の密度を有し、前記コアが、前記コアの平坦な半球形の断面における任意の2点間で、約3ショアD未満だけ変化する硬度を有し、前記コアが、少なくとも約50,000psiの曲げ弾性率を有し、前記コアが、少なくとも約50の表面ショアD材料硬度を有し、前記ゴルフボールの前記コアが、約0.5重量%未満の密度調節充填剤を含むゴルフボール。

請求項19

前記コアが、本質的に前記高度に中和された酸ポリマーからなる、請求項18に記載のゴルフボール。

請求項20

前記高度に中和された酸ポリマーを含む内側コアと、前記内側コアを実質的に囲む外側コアと、前記外側コアを実質的に囲む内側カバー層と、前記内側カバー層を実質的に囲む外側カバー層と、を含む、請求項18に記載のゴルフボール。

技術分野

0001

本発明は、概して、ゴルフボールに関する。特に、本開示は、密度調節充填剤を使用せずに、高い酸含量および高い密度の両方を有する高度に中和されたポリマーを含むゴルフボールの組成物に関する。

背景技術

0002

最近のゴルフボールは、様々なポリマー材料から作製されることが知られている。ゴルフボールを構成する材料は、いくつかの点でゴルフボールの性能特性に影響を与え得る。例えば、ゴルフボールとして使用するための材料の選択は、ゴルフボールの反発係数ティーからの初期速度打感、経時的な耐久性、および他の特性に影響を与え得る。

0003

ゴルフボールに使用するのに好適な公知の材料としては、ゴムスチレンブタジエンポリブタジエンイソプレンポリイソプレン、およびトランス−イソプレンなどの熱硬化性材料が挙げられる。公知の材料としては、アイオノマー樹脂ポリアミドまたはポリエステル、および熱可塑性ポリウレタンエラストマーなどの熱可塑性樹脂も挙げられる。好適な材料としては、ポリ尿素組成物、ならびに他の材料も挙げられる。

0004

特に、アイオノマーが、公知のゴルフボールの様々な構成要素を形成するのに使用されることが多い。例えば、E.I.DuPont de Nemours&Companyから入手可能なSurlyn(商標)などのアイオノマーが、ゴルフボールのカバー層に使用されることが知られている。高度に中和された酸ポリマーと一般に呼ばれる他のタイプのアイオノマーも、ゴルフボールに使用され得る。

0005

特に、高度に中和された酸ポリマーが、ゴルフボールコア用の材料として使用されることが知られている。例えば、「Golf Balls Comprising Highly−Neutralized Acid Polymers」という発明の名称で、2002年4月9日に出願された、Rajagopalanらに付与された米国特許第6,756,436号明細書には、高度に中和された酸ポリマーのコアを有するゴルフボールが開示されている。この出願の開示内容は、参照により本明細書に援用される。他の従来の高度に中和された酸ポリマーが、一般に、「Highly−neutralized Thermoplastic Copolymer Center for Improved Multi−layer Core Golf Ball」という発明の名称で、2006年2月3日に出願された、Sullivanらに付与された米国特許第7,652,086号明細書に開示されており、その開示内容が、本願の参照となる。

0006

高度に中和された酸ポリマーの特定の配合物は、ポリマー材料の様々な物理的特性に影響を与え得るため、その材料から作製されるゴルフボールのプレー特性に影響を与え得る。例えば、「Golf Ball Cover Compositions」の発明の名称で、1995年6月21日に出願された、Sullivanに付与された米国特許第5,688,869号明細書には、高い酸含量(16重量%超)を有する高度に中和された酸ポリマーにより、向上した硬度弾性率、および弾性特性が得られることが開示されている。高酸の高度に中和されたポリマーのこれらの特性は、所望のプレー特性を得るために、ゴルフボールのカバー、コア、または他の構成要素に有利であり得る。

0007

さらに、様々な添加剤および充填剤が、材料の特性に影響を与えるために、ポリマー組成物に加えられ得る。「Highly Neutralized Polymer Material with Heavy Mass Fillers for a Golf Ball」という発明の名称で、2007年1月15日に出願された、Binetteらに付与された米国特許第7,402,114号明細書には、密度調節充填剤を用いて重みを付けられた、高度に中和されたポリマーから形成される層を備えたゴルフボールが開示されている。概して、充填剤は、ゴルフボール層の特性を調整し、層を強化するため、または任意の他の目的のために使用され得る。一般に知られているように、充填剤は、ゴルフボールの(例えば)重量または慣性モーメントを変化させるために、ゴルフボールを構成するポリマー材料に含まれ得る。

0008

しかしながら、高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマーが様々な欠点を示し得ることも知られている。例えば、高い酸含量は、増加した極性を有する材料をもたらし、増加した極性により、この材料は、可能性のあるブレンド材料との相溶性が低くなり得る。「Composition for Use in Golf Balls」という発明の名称で、2005年7月14日に出願された、Kimに付与された米国特許第7,767,759号明細書には、この問題について記載されている。米国特許第7,767,759号明細書の開示内容は、参照により本明細書に援用される。この問題、および高い酸含量に関連する他の製造上の困難が、「Highly Neutralized Polymeric Composition for Golf Ball Layers」という発明の名称で、2008年5月20日に出願された、Rajagopalanらへの米国特許出願公開第2008/0312007号明細書にも記載されており、その開示内容が、参照により本明細書に援用される。

0009

このような相溶性の問題は、所望され得るより一貫性が低く、均一性が低いゴルフボール層をもたらし得る。すなわち、例えば、このような相溶性の問題は、ポリマー材料への充填剤の不規則な分散を生じ得る。したがって、この材料から製造されるゴルフボールは、ショットごとにあまり一貫していないプレー特性を示し得る。したがって、高度に中和されたポリマー材料から作製されるゴルフボール層における重量または慣性モーメントを制御するための充填剤の使用は、高度に中和されたポリマーが高い酸含量を有する場合、困難であり得る。

発明が解決しようとする課題

0010

したがって、ゴルフボールの様々な物理的特性に対する制御を可能にする、高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマー材料が当該技術分野において必要とされている。

課題を解決するための手段

0011

一態様において、本開示は、コアおよびカバー層からなるゴルフボールを提供する。カバー層は、コアを実質的に囲む。コアおよびカバー層のうちの少なくとも一方は、高度に中和された酸ポリマーを含む。高度に中和された酸ポリマーは、少なくとも約20%の酸含量を有し、任意の密度調節充填剤の封入の前に、少なくとも約0.85g/cm3の密度を有する。

0012

別の態様において、本開示は、コアと、コアを実質的に囲むカバー層とからなるゴルフボールであって、コアおよびカバー層のうちの少なくとも一方が、高度に中和されたポリマーを含み、高度に中和されたポリマーが、少なくとも約20%の酸含量、および高度に中和されたポリマー中への任意の密度調節充填剤の封入の前に、少なくとも約0.85g/cm3の密度を有し、高度に中和されたポリマーを含むコアおよびカバー層のうちの少なくとも一方が、コアおよびカバー層のうちの少なくとも一方の平坦半球形の断面における任意の2点間で、約5ショアD未満だけ変化す異なる硬度を有するゴルフボールを提供する。

0013

さらに別の態様において、本開示は、コアと、コアを実質的に囲むカバー層とからなるゴルフボールであって、コアが、高度に中和されたポリマーを含み、高度に中和されたポリマーが、マグネシウムカチオンで実質的に99%まで中和されており、高度に中和されたポリマーが、少なくとも約20%の酸含量、および高度に中和されたポリマー中への任意の密度調節充填剤の封入の前に、少なくとも約0.97g/cm3の密度を有し、コアが、コアの平坦な半球形の断面における任意の2点間で、約3ショアD未満だけ変化する硬度を有し、コアが、少なくとも約50,000psiの曲げ弾性率を有し、コアが、少なくとも約50の表面ショアD硬度を有し、ゴルフボールのコアが、約0.5重量%未満の密度調節充填剤を含むゴルフボールを提供する。

0014

本発明の他のシステム、方法、特徴および利点が、以下の図および詳細な説明の検討により、当業者に明らかであるか、または明らかになるであろう。この説明およびこの概要内に含まれる全てのこのようなさらなるシステム、方法、特徴および利点が、本発明の範囲内にあり、以下の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。

0015

本発明は、以下の図面および説明を参照してよりよく理解され得る。図中の構成要素は、必ずしも縮尺どおりであるとは限らず、代わりに、本発明の原理を示す際に強調される。さらに、図中、類似の参照符号は、異なる図をとおして対応する部分を示す。

図面の簡単な説明

0016

ピース構造のものである、本開示に係る第1の代表的なゴルフボールを示す。
内側カバー層および外側カバー層を有する第2の代表的なゴルフボールを示す。
内側コアおよび外側コアを有する第3の代表的なゴルフボールを示す。
内側コア、外側コア、内側カバー層、および外側カバー層を有する第4の代表的なゴルフボールを示す。

実施例

0017

一般に、本開示は、特定のアイオノマーポリマー組成物を含むゴルフボールに関する。アイオノマーは、高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマーである。高度に中和された酸ポリマー酸ポリマーは、密度調節充填剤を大量に使用せずに、所望の密度を有する。この所望の密度値により、高度に中和されたポリマーが、高度な均一性も保ちながら、ゴルフボールの(例えば)重量または慣性モーメントに影響を与えることができる。この均一性の結果として、ゴルフボールは、非常に一貫したプレー特性を示すことができる。

0018

本明細書において使用される際、特に記載しない限り、特定の材料特性およびゴルフボール特性が、以下のように定義される。

0019

本明細書において使用される際の「硬度」という用語は、一般に、ASTMD−2240に準拠して測定される。材料の硬度は、スラブ硬度として取られる一方、ゴルフボール構成要素の硬度は、成形されたゴルフボール構成要素の曲面において測定される。硬度の測定が、ディンプルのあるカバーにおいてなされる場合、硬度は、ディンプルのあるカバーのランド領域において測定される。硬度の単位は、一般に、特に示されない限り、ショアDで与えられる。

0020

「反発係数」または「COR」は、一般に、以下の手順にしたがって測定される:試験対象物が、40m/秒の初期速度でエアキャノンによって発射され、速度監視デバイスが、キャノンから0.6〜0.9メートルの距離にわたって配置される。試験対象物は、エアキャノンから約1.2メートル離れて配置された鋼板に当たった後、速度監視デバイスを通るように跳ね返る。戻り速度を初期速度で除算した値が、CORである。

0021

「曲げ弾性率」は、一般に、ASTMD−790に準拠して測定される。

0022

本明細書に特に後述される場合を除いて、本明細書に記載されるいずれのゴルフボールも、一般に、当該技術分野において公知の任意のタイプのゴルフボールであり得る。すなわち、本開示に矛盾する記載がない限り、ゴルフボールは、一般に、標準的な構造または非標準的な構造などの、ゴルフボールに従来から使用される任意の構造のものであり得る。標準的なゴルフボールは、全米ゴルフ協会(USGA)によって承認されるゴルフ規則を満たすゴルフボールである。本明細書に記載されるゴルフボールはまた、特に示される場合を除き、ゴルフボール製造に使用されることが知られている様々な材料のいずれかで作製され得る。

0023

さらに、本明細書に開示される任意の特徴(図および様々な化学式または混合に示される様々な実施形態を含むがこれらに限定されない)が、所望され得る場合、本明細書に開示される任意の他の特徴と、任意の組合せ、部分的組合せ、または配置で組み合わされ得ることが理解される。

0024

アイオノマーは、一般に、イオン化官能基を中に含む任意のポリマー材料として理解される。アイオノマー樹脂は、オレフィン不飽和カルボン酸の塩とのイオン性コポリマーであることが多い。オレフィンは、約2〜約8個の炭素原子を有してもよく、α−オレフィンであり得る。酸は、約3〜約8個の炭素原子を有する不飽和モノカルボン酸であってもよく、α,β−不飽和カルボン酸であり得る。一般的に、アイオノマーは、エチレンと、アクリル酸またはメタクリル酸のいずれかとのコポリマーである。場合によっては、さらなるコモノマーアクリレートエステル、すなわち、アクリル酸イソブチルまたはアクリル酸n−ブチルなど)も、ターポリマーを生成するために含まれ得る。広範なアイオノマーが、ゴルフボール製造の技術分野の当業者に公知である。

0025

アイオノマーにおける酸基の大部分が、カチオンによって中和される場合、アイオノマー材料は、高度に中和された酸ポリマーであるものとみなされ得る。一般に、酸基の少なくとも70%が、カチオンによって中和される場合、このようなポリマーは、高度に中和されているものとみなされる。様々な実施形態において、高度に中和された酸ポリマーは、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも98%、少なくとも99%、または実質的に100%まで中和され得る。

0026

高度に中和された酸ポリマーの酸含量は、ポリマーの総重量に対する重量を基準にした不飽和カルボン酸のパーセンテージとして定義される。一般に、酸含量は、1%〜50%の範囲であり得る。高度に中和された酸ポリマーが「高い」酸含量を有する特定の実施形態において、酸含量は、少なくとも約20%であり得る。様々な実施形態において、高い酸含量は、少なくとも約21%、少なくとも約22%、少なくとも約23%、少なくとも約24%、少なくとも約25%、少なくとも約26%、少なくとも約27%、少なくとも約28%、少なくとも約29%、少なくとも約30%、少なくとも約31%、少なくとも約32%、少なくとも約33%、少なくとも約34%、少なくとも約35%、少なくとも約36%、少なくとも約37%、少なくとも約38%、少なくとも約39%、少なくとも約40%、少なくとも約41%、少なくとも約42%、少なくとも約43%、少なくとも約44%、少なくとも約45%、少なくとも約46%、少なくとも約47%、少なくとも約48%、少なくとも約49%、または約50%であり得る。本明細書において後述されるように、一般に、より高い酸濃度が、より高い密度を可能にし得るが、溶融加工性ならびに伸びおよび靭性などの関連する特性を低下させることもある。すなわち、高い酸濃度は、本来ポリマーにある結晶性を低下させ得る。特定の実施形態において、高い酸含量は、約25%を超え得る。

0027

様々な他の実施形態において、高い酸含量は、所望の特定の範囲内に入り得る。例えば、様々な実施形態において、高い酸含量は、約20%〜約40%、約25%〜約40%、約30%〜約40%、約35%〜約40%、または約38%〜約40%であり得る。

0028

高い酸含量の存在により、高度に中和された酸ポリマーが、特定の材料特性を示し得る。例えば、高い酸含量は、増加した硬度および増加した曲げ弾性率の原因になり得る。

0029

特に、高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマーの曲げ弾性率は、少なくとも約30,000psiであり得る。曲げ弾性率は、ゴルフボール製造の技術分野において一般に知られているように、ASTMD−790に準拠して測定される。様々な実施形態において、曲げ弾性率は、少なくとも約10,000psi、少なくとも約20,000psi、少なくとも約30,000psi、少なくとも約40,000psi、少なくとも約50,000psi、少なくとも約60,000psi、少なくとも約70,000psi、少なくとも約80,000psi、少なくとも約90,000psi、少なくとも約100,000psi、少なくとも約110,000psi、少なくとも約120,000psi、少なくとも約130,000psi、少なくとも約140,000psi、または少なくとも約150,000であり得る。他の実施形態において、曲げ弾性率は、少なくとも約25,000psi、少なくとも約50,000psi、少なくとも約75,000psi、少なくとも約100,000psi、少なくとも約125,000psi、または少なくとも約150,000psiであり得る。

0030

他の実施形態において、曲げ弾性率は、所望の範囲内であり得る。例えば、曲げ弾性率は、一般に、約30,000psi〜約150,000であり得る。様々な実施形態において、曲げ弾性率は、約40,000psi〜約150,000psi、または約50,000psi〜約150,000psi、または約60,000psi〜約150,000psi、または約70,000psi〜約150,000psi、または約75,000psi〜約150,000psi、または約80,000psi〜約150,000psi、または約90,000psi〜約150,000psi、または約100,000〜約150,000psi、または約110,000psi〜約150,000psi、または約120,000psi〜約150,000psi、または約125,000psi〜約150,000psi、または約130,000psi〜約150,000psi、または約140,000psi〜約150,000psiであり得る。

0031

高い曲げ弾性率(上記の範囲など)は、他の望ましいプレー特性の中でも特に、増加したスピンをもたらし得る増加した剛性を示す材料から作製されるゴルフボール構成要素をもたらし得る。しかしながら、約150,000psiより大幅に高い曲げ弾性率は、非常に硬くなり得るため、過度の亀裂および耐久性の他の低下が起こり得る。

0032

高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマーは、増加された硬度も示し得る。(材料のスラブにおいて測定した際の)高度に中和された酸ポリマーの材料硬度は、一般に、少なくとも約50ショアDであり得る。上述されるように、硬度は、一般に、ゴルフボール製造の技術分野において一般に知られているように、ASTMD−2240に準拠して測定される。様々な実施形態において、材料硬度は、少なくとも約50ショアD、少なくとも約55ショアD、少なくとも約60ショアD、少なくとも約65ショアD、少なくとも約70ショアD、少なくとも約75ショアD、および少なくとも約80ショアDであり得る。

0033

他の実施形態において、材料硬度は、所望の範囲内であり得る。例えば、材料硬度は、約50〜約80ショアDであり得る。様々な実施形態において、材料硬度は、約55〜約80ショアD、または約60〜約80ショアD、または約65〜約80ショアD、または約70〜約80ショアD、または約75〜約80ショアDであり得る。

0034

高い硬度(上記の範囲など)は、他の望ましいプレー特性の中でも特に、ティーからの増加した距離、または増加したCORを示す材料から作製されるゴルフボールをもたらし得る。しかしながら、80ショアDを超える材料硬度を有する材料を含む層を有するゴルフボールは、非常に硬くなり得るため、このゴルフボールは、ドライバーで打ったときにゴルファーに好ましくない「打感」を示すことがある。

0035

高度に中和された酸ポリマーは、カチオン源で中和される。カチオン源の性質は、ポリマー材料の特性に影響を与えることができ、有利な効果を得るために使用され得る。特に、高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマーは、金属カチオンで中和され得る。一般に、金属カチオンは、有機酸または有機酸の塩、酸化物水酸化物、またはそれらの組合せに由来し得る。

0036

金属カチオン源が有機酸またはその塩に由来する実施形態において、酸は、脂肪族有機酸芳香族有機酸飽和単官能性または多官能性有機酸、不飽和単官能性または多官能性有機酸、および多価不飽和単官能性または多官能性有機酸であり得る。有機酸の塩は、酢酸ステアリン酸ベヘン酸エルカ酸オレイン酸リノール酸またはそれらの二量体化された誘導体、または他の脂肪酸、およびこれらの組合せをベースとし得る。最後に、有機酸の塩には、カチオン自体が含まれる。

0037

カチオンは、バリウムリチウムナトリウム亜鉛ビスマスクロムコバルト、銅、カリウムストロンチウムチタンタングステンマグネシウムセシウム、鉄、ニッケル、銀、アルミニウム、スズ、鉛、カルシウム、およびそれらの組合せであり得る。例えば、カチオンは、Li+、Na+、K+、Zn2+、Ca2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、およびMg2+、ならびにこれらの組合せであり得る。

0038

特に、高い酸含量のアイオノマー中の酸基を高度に中和するための金属カチオンの使用は、以下の少なくとも4つの一般的な要因の結果として、増加した密度を有するポリマーをもたらし得る。
(1)アイオノマーが、高い酸含量を含有すること
(2)酸基が、高度に中和されること
(3)使用される金属カチオンが、大きい原子量を有し得ること
(4)金属カチオン源が、ポリマー中のできる限り多くの酸基を完全に中和する能力

0039

20%〜40%などの高い酸含量により、ポリマーは、カチオンが結合し得るより多い全酸基を含む。少なくとも70%または特に、約98%または99%などの、高度に中和された酸基により、金属カチオンと結合される、ポリマー中に存在する酸基の割合が高くなる。また、金属カチオンの原子量により、ポリマーは、増加した密度を有し得るため、各個々の金属カチオンが、ポリマーの密度により寄与する。大きい原子量を有する金属カチオンの例としては、亜鉛、ナトリウム、マグネシウム、鉛、スズなどが挙げられる。さらに、異なるカチオンは、分散性溶解性イオン解離エネルギーイオン一価であるかまたは二価であるかなどの様々な要因の結果として、ポリマー中のできる限り多くの酸基を完全に中和する能力が異なり得る。

0040

金属カチオン源の増加した存在の結果として、ポリマーの密度は、少なくとも約0.85g/cm3であり得る。0.85g/cm3のこの密度は、任意の密度調節充填剤の封入の前の、高度に中和されたポリマーのものである。様々な実施形態において、高い酸含量を有する高度に中和されたポリマーの密度は、少なくとも約0.88g/cm3、少なくとも約0.90g/cm3、少なくとも約0.92g/cm3、少なくとも約0.95g/cm3、少なくとも約0.97g/cm3、少なくとも約0.98g/cm3、少なくとも約0.99g/cm3、少なくとも約1.00g/cm3、少なくとも約1.02g/cm3、少なくとも約1.05g/cm3、少なくとも約1.08g/cm3、少なくとも約1.10g/cm3であり得る。

0041

他の実施形態において、密度は、所望の範囲内であり得る。例えば、密度は、約0.85g/cm3〜約1.10g/cm3、約0.88g/cm3〜約1.10g/cm3、約0.90g/cm3〜約1.10g/cm3、約0.92g/cm3〜約1.10g/cm3、約0.95g/cm3〜約1.10g/cm3、約0.97g/cm3〜約1.10g/cm3、約0.98g/cm3〜約1.10g/cm3、約0.99g/cm3〜約1.10g/cm3、約1.00g/cm3〜約1.10g/cm3、約1.05g/cm3〜約1.10g/cm3、または約1.08g/cm3〜約1.10g/cm3であり得る。特定の一実施形態において、密度は、約0.85g/cm3〜約0.98g/cm3であり得る。

0042

さらに、上記の増加した密度は、ポリマー材料全体にわたって高度な均一性で得られる。特定の作用理論に制約されることを望むものではないが、非常に均一な密度が、高い酸含量を有する高度に中和された酸ポリマー全体にわたって存在する大量の金属カチオンの結果として得られるものと考えられる。この非常に均一な密度は、密度調節充填剤を使用せずに得られる。このような充填剤は、一般に、所望の非常に均一な密度を得るのに十分なポリマー材料への良好な分散を実現することができない。この不十分な分散は、例えば、(上述されるように)相溶性の問題の結果であるだけでなく、物理的な混合プロセスの様々な制限の結果であり得る。

0043

特定の実施形態において、この均一性は、ゴルフボール中のポリマー材料の平坦な半球形の断面、すなわち、断面へと半分に切断したゴルフボール構成要素の平面における任意の2点間の硬度の差として測定され得る。例えば、硬度は、平坦な半球形の断面における任意の2点間で、約5ショアD未満だけ変化し得る。他の実施形態において、硬度は、平坦な半球形の断面における任意の2点間で、約3ショアD未満だけ変化し得る。最後に、さらに他の実施形態において、硬度は、平坦な半球形の断面における任意の2点間で、約1ショアD未満だけ変化し得る。

0044

密度調節充填剤は、ゴルフボール製造の技術分野において周知である。一般に、充填剤は、充填剤の密度が、全組成物の密度に測定可能に影響を与えるのに十分に、ポリマーの密度と異なる場合、密度を調節するものとみなされ得る。特に、多くの一般的な密度調節充填剤が、ポリマーの密度を増加させるのに使用される。例えば、密度を増加させる密度調節充填剤の例としては、チタン、タングステン、アルミニウム、ビスマス、ニッケル、モリブデン、鉄、鋼、鉛、銅、真ちゅうホウ素、炭化ホウ素ウィスカー青銅、コバルト、ベリリウム、亜鉛、スズなどの様々な金属、酸化亜鉛酸化鉄酸化アルミニウム酸化チタン酸化マグネシウム酸化ジルコニウムを含む金属酸化物、およびステアリン酸亜鉛ステアリン酸カルシウムステアリン酸バリウムステアリン酸リチウムステアリン酸マグネシウムを含む金属ステアレートが挙げられる。他の公知の密度調節充填剤としては、石灰石粉砕されたフラッシュ充填剤、沈降したケイ酸粘土タルクアスベストガラス繊維アラミド繊維マイカメタケイ酸カルシウム硫酸バリウム硫化亜鉛リトポンシリケート炭化ケイ素珪藻土ポリ塩化ビニルカーボネート、金属、金属合金炭化タングステン粒子状炭素質材料、およびこれらの組合せが挙げられる。

0045

ポリマーに一般的に使用され得るが、一般に、密度を調節するものとみなされていない他の充填剤としては、紫外線吸収剤酸化防止剤帯電防止剤、安定剤、および可塑剤が挙げられる。

0046

一般に、高い酸含量および高い密度を有する上記の高度に中和された酸ポリマーは、ゴルフボールの任意の構成要素に組み込まれ得る。図1〜4は、本開示に係るいくつかのゴルフボールの様々な実施形態を示す。様々な実施形態において、ゴルフボールの任意の1つの構成要素は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含んでいてもよく、または構成要素の任意の組合せもしくは部分的組合せが、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含んでいてもよい。

0047

図1は、本開示に係る態様を有する第1のゴルフボール100を示す。ゴルフボール100は、2ピースゴルフボールである。具体的には、ゴルフボール100は、コア120を実質的に囲むカバー層110を含む。ゴルフボール100のある実施形態において、コア120は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。ゴルフボール100の他の実施形態において、カバー層110は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。

0048

図2は、本開示に係る態様を有する第2のゴルフボール200を示す。ゴルフボール200は、コア230と、コア230を実質的に囲む内側カバー層220と、内側カバー220を実質的に囲む外側カバー層210を含む。ゴルフボール200のある実施形態において、コア230は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。ゴルフボール200の他の実施形態において、内側カバー層220および外側カバー層210のいずれかまたは両方は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。

0049

図3は、本開示に係る態様を有する第3のゴルフボール300を示す。ゴルフボール300は、内側コア330と、内側コア330を実質的に囲む外側コア320と、外側コア層320を実質的に囲むカバー層310とを含む。図3に示されるものなどの実施形態において、ゴルフボールは、複数のコア層を含み、内側コア330および外側コア320のいずれかまたは両方は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。他の実施形態において、カバー層310は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。

0050

一般に、本明細書において使用される際の「コア」という用語は、ゴルフボールの最内構成要素の少なくとも1つを指す。したがって、コアという用語は、(1)内側コア330のみ、(2)まとめて内側コア330および外側コア320の両方、または(3)外側コア320のみを指し得る。コアという用語は、例えば、さらなる構造層が、内側コア330と外側コア320との間に存在するかまたは外側コア320を覆っている場合、3層以上の層も包含し得る。外側コア320などの層は、ゴルフボールの技術分野において、マントル層と呼ばれることもある。

0051

図4は、本開示に係る態様を有する第4のゴルフボール400を示す。ゴルフボール400は、4ピースゴルフボールである。ゴルフボール400は、内側コア層440と、内側コア層440を実質的に囲む外側コア層430と、外側コア層430を実質的に囲む内側カバー層420と、内側カバー層420を実質的に囲む外側カバー層410とを含む。図3と同様に、図4に示されるものなどの実施形態において、内側コア440および外側コア430のいずれかまたは両方は、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。さらに、図2と同様に、内側カバー層420および外側カバー層440のいずれかまたは両方も、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含み得る。

0052

ある実施形態において、高い酸含量および所望の密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含む任意の構成要素は、ゴルフボール構造に好適であり得る任意の他の材料も含み得る。例えば、高度に中和された酸ポリマーは、第2のポリマーと混合されてもよく、または様々な公知の添加剤のいずれかが、高度に中和された酸ポリマーに加えられ得る。しかしながら、ある実施形態において、高度に中和された酸ポリマーを含むゴルフボールの構成要素は、約1重量%未満の密度調節充填剤、または約0.5重量%未満の密度調節充填剤、または約0.1重量%未満の密度調節充填剤を含み得る。

0053

また、上記のゴルフボールの任意の構成要素は、本質的に高度に中和された酸ポリマーからなり得る。他のポリマー材料が、測定可能な量で存在しない場合、ポリマー材料は、本質的に高度に中和された酸ポリマーからなるものとみなされ得る。さらに、ゴルフボールの任意の構成要素は、任意のタイプの他の材料が、測定可能な量で存在しないことから、本質的に高度に中和された酸ポリマーからなり得る。

0054

高度に中和された酸ポリマーを含むゴルフボールの様々な構成要素は、上記の材料特性(曲げ弾性率、硬度、および硬度の均一性など)を、記載される値で有し得る。

0055

増加した密度の上記の均一性の結果として、高度に中和された酸ポリマーを含むゴルフボールは、望ましいプレー特性を実現することができる。すなわち、高度に中和されたポリマーの増加した密度は、高度な均一性も保ちながら、ゴルフボールの(例えば)重量または慣性モーメントに影響を与えることができる。この均一性の結果として、ゴルフボールは、非常に一貫したプレー特性を示すことができる。

0056

理想的には、ゴルフボールは、同一のショット条件に応じて、同一のプレー特性を示すべきである。一般に、ゴルフボールを構成するポリマー材料が均一であるほど、ゴルフボールのプレー特性の一貫性が高くなる。しかしながら、従来のゴルフボールを構成する材料は、上記の様々な理由のために、高度に均一でないことがある。これに対し、均一な密度を有する高度に中和された酸ポリマーは、ショット条件に応じたプレー特性の変化の仕方に影響を与え得るむらを含まない。

0057

したがって、均一な増加した密度を有する高度に中和された酸ポリマーから作製されるゴルフボールは、同一のショット特性に応じて、実質的に同一のプレー特性を提供する。さらに、このようなゴルフボールはまた、ショット条件の変化をより「許容する」。すなわち、プレー特性は、ショット条件の変化に応じて、ごくわずかに変化するはずである。特に、ある実施形態において、ゴルフボールのコアが、均一な増加した密度を有する高度に中和された酸ポリマーを含む場合、これらの利点が得られる。

0058

特に、一実施形態において、ゴルフボールは、所定のストローク条件下でゴルフクラブによって打たれるのに応じて、所定のプレー特性を示してもよく、ここで、ストローク条件の値が1%変化するごとに、プレー特性の値は、約1%未満だけ変化する。プレー特性は、一般に、打たれた後のゴルフボールの挙動の仕方の任意の態様であり得る。例えば、プレー特性は、初期速度、初期スピン、または総距離であり得る。ショット特性は、一般に、ゴルファーのゴルフボールの打ち方の任意の態様であり得る。ショット特性は、例えば、スイング速度迎え角(すなわち、進入角)、またはフェース角(すなわち、クラブフェースオープンクローズドかを表す角度)であり得る。

0059

したがって、高度に中和された酸ポリマーにより、ゴルフボールが、より高い一貫性で、向上したプレー特性を得ることが可能になる。

0060

本発明の様々な実施形態が説明されてきたが、説明は、限定的ではなく、例示的であることが意図され、本発明の範囲内において多くのさらなる実施形態および実装例が可能であることが、当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物を考慮することを除いて限定されるものではない。また、様々な変更および変形が、添付の特許請求の範囲内で行われ得る。

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