JP2002200195A - ワンピースゴルフボールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム組成物の共架橋剤の分散性を改善し、反
発性能を高めたワンピースゴルフボールを提供する。 【解決手段】 アクリル酸亜鉛等の共架橋剤をスチレン
等の熱可塑性樹脂で被覆したマイクロカプセルを配合し
たゴム組成物で構成したワンピースゴルフボール。そし
て上記ゴム組成物を熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度で
成形、加硫してワンピースゴルフボールを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は均一性および反発性
能に優れたワンピースゴルフボール、およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワンピースゴルフボールは、従来ポリブ
タジエンを主体とするゴム成分に、共架橋剤として不飽
和カルボン酸金属塩と、遊離基開始剤を混合したゴム組
成物を加熱し、ゴム分子主鎖に架橋を形成することによ
り製造されている。そして上記不飽和カルボン酸金属塩
として、一般にアクリル酸亜鉛が用いられ、ジクミルパ
ーオキサイドのような遊離基開始剤でポリブタジエン主
鎖にグラフト重合し、共架橋が形成される。不飽和カル
ボン酸金属塩等のゴム組成物中における分散状態および
ゴム分子主鎖への架橋反応速度は、架橋後のゴム組成物
の基本物性、さらにこれを用いたゴルフボールの特性に
大きく影響する。

【０００３】そこで従来、アクリル酸亜鉛の粒子表面を
高級脂肪酸、あるいは高級脂肪酸金属塩でコーティング
し、ゴム組成物中でのアクリル酸亜鉛の分散性を向上す
ることが提案されている（特開昭５９−１４１９６１号
公報、特開昭６０−９２７８１号公報）。

【０００４】また、平均粒度５μｍ以下の不飽和カルボ
ン酸金属塩や、粒度分布が０．１〜５μｍで、平均粒度
が１〜４．５μｍの不飽和カルボン酸塩を共架橋剤に用
いて、ゴム組成物中での不飽和カルボン酸金属塩の分散
性を高めることも提案されている（特開平８−１９６６
６１号公報、特開平９−２３５４１３号公報、特開平１
１−５７０６８号公報、特開平１１−５７０６９号公
報）。

【０００５】これらの技術では、共架橋剤のゴム組成物
中における分散性が向上し、ゴム組成物の硬度を高める
には好ましい方法である。しかし共架橋剤が微分散して
しまう為、反発性能に最も寄与するゴム分子主鎖相互間
の炭素−炭素間結合の架橋密度が減少する一方、反発性
能にあまり寄与しないゴム分子主鎖と共架橋剤のグラフ
ト重合形態が増加し反発性能が充分発揮されない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ワンピース
ゴルフボールのゴム組成物において、共架橋剤のゴム組
成物中での均一分散性を改善するとともに、ゴム分子主
鎖相互間の架橋形態を調整することにより、反発性能を
高めたワンピースゴルフボールを提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は共架橋剤を熱可
塑性樹脂で被覆したマイクロカプセルを含有するゴム組
成物で構成したことを特徴とするワンピースゴルフボー
ルである。ここで共架橋剤としてアクリル酸亜鉛および
／またはメタクリル酸亜鉛が好適に使用される。そして
前記熱可塑性樹脂は、軟化点が８０℃〜２５０℃の範囲
の材料が好ましい。

【０００８】次に他の発明は、（１） 共架橋剤を熱可
塑性樹脂で被覆したマイクロカプセルをゴム組成物と混
合する工程と、（２） 前記熱可塑性樹脂の軟化点より
高い温度で前記ゴム組成物を加熱し、架橋する工程を含
む、ことを特徴とするワンピースゴルフボールの製造方
法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明でワンピースゴルフボール
は、全体がゴム組成物によるソリッドコアで構成され、
曲げ剛性率が２０〜４００ＭＰａの比較的高い材料、た
とえばアイオノマー樹脂等のカバ−材で被覆されていな
いゴルフボールである。そして前記ゴム組成物は共架橋
剤を熱可塑性樹脂で被覆したマイクロカプセルを含有す
る。

【００１０】本発明において、共架橋剤は炭素数３〜８
個のα，β−不飽和カルボン酸、またはその金属塩が用
いられる。α，β−不飽和カルボン酸として、たとえば
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸等が
挙げられるが、特に反発性能を高めるうえでアクリル酸
およびメタクリル酸が好適である。また上記金属塩とし
て、亜鉛、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、ア
ルミニウム等の金属塩が挙げられ、特に亜鉛塩が好まし
い。

【００１１】マイクロカプセルの膜材に使用される熱可
塑性樹脂は、その軟化点が８０〜２５０℃、好ましくは
１００〜２００℃、特に１２０〜１６０℃の温度範囲に
あるものを使用する。なお、軟化点が８０℃よりも低い
とゴム成分の混練の際にマイクロカプセルが破壊する可
能性がある。一方軟化点が２５０℃を超えると、ゴム組
成物の通常の架橋温度において、マイクロカプセルの膜
材である熱可塑性樹脂が融解せずマイクロカプセルから
共架橋剤が放出されない。したがって熱可塑性樹脂の種
類は加硫温度との関係で選定されることが好ましい。

【００１２】本発明でマイクロカプセルの膜材として用
いられる熱可塑性樹脂は、たとえば、ポリスチレン、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ナイロン
樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エチレンアクリ
ル共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル
樹脂、ブタジエン樹脂、ブテン樹脂、ポリカーボネー
ト、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂などを使用することが可能で
ある。なお、塩化ビニル樹脂などのように塩素系の樹脂
を使用する場合にあっては、有機溶剤に可溶でありしか
も意図する温度域付近に軟化点を有するものが好適であ
る。

【００１３】共架橋剤と有機硫黄化合物を熱可塑性樹脂
で被覆してマイクロカプセルを製造する方法としては、
一般に知られるマイクロカプセル化の手法が採用され
る。好適には、液中乾燥法すなわち水中や油中をカプセ
ル化の媒体とし、その中に、芯物質を含有する壁膜物質
溶液を滴状に分散し、溶剤を飛ばして固いカプセル膜を
形成する方法が採用される。この方法では、まず沸点が
水のそれより低く、蒸気圧が大きく、しかも水と混和し
ない溶剤を選び、この溶剤中に壁材ポリマーを溶かす。
この溶液中に芯物質となる水溶液を分散して（Ｗ／Ｏ）
型の乳化物をつくる。別にカプセル化媒体として保護コ
ロイドを含む水溶液を用意し、これをかきまわしながら
先の乳化物を入れて分散し、〔（Ｗ／Ｏ）／Ｗ〕型の複
合エマルジョンを作る。この系は水溶液滴がポリマー溶
液で囲まれた形のたまが、水中に浮遊している。この系
に加温、減圧、溶媒抽出などの操作を施してポリマーの
溶媒を乾燥させると、ポリマーの固い膜が形成され、マ
イクロカプセルができる。

【００１４】また他の方法として採用し得る気中懸濁法
では芯物質（粉末）を気流によって流動化し懸濁させ
て、懸濁粒子表面に熱可塑性樹脂の膜材を乳化させた乳
液として噴霧する。そして懸濁化空気を加熱して溶媒を
蒸発させてカプセル膜を形成させることができる。また
噴霧乾燥法では、熱可塑性の膜材を乳化させた乳液に芯
材を懸濁させて、その懸濁液を噴霧、微粒子化して瞬間
的に乾燥させて、カプセル化膜を形成させることができ
る。さらに粉体どうしを乾式でカプセル化する方法（芯
材粒子とそれより細かい膜材粒子を混合後、遠心力など
により衝撃を与え芯材の表面に膜剤を埋め込むようにし
てカプセル化する方法）などが採用できる。マイクロカ
プセルの膜強度の観点からは粉体どうしを乾式でカプセ
ル化する方法が好ましい。

【００１５】上記方法で製造されたマイクロカプセルは
共架橋剤を７０〜９５重量％含有することが好ましい。
７０重量％未満の場合、共架橋剤の放出が不充分であ
り、一方９５重量％を超えると、均一なマイクロカプセ
ルの製造が困難になる。

【００１６】マイクロカプセル化した共架橋剤のゴム組
成物への配合量は、共架橋剤換算でゴム成分１００重量
部に対して１０〜７０重量部、好ましくは１５〜４０重
量部の範囲である。１０重量部未満では充分な架橋密度
が得られず、一方７０重量部を超えると、硬くなりすぎ
るとともに、ゴム分子の主鎖に共架橋剤がグラフト重合
する密度が高くなり反発性能に不利となる。

【００１７】なお本発明ではマイクロカプセル化した共
架橋剤とともに、マイクロカプセル化していない共架橋
剤を併用できる。好ましくは、マイクロカプセルに含ま
れる共架橋剤は、共架橋剤全体の７０重量％以上であ
る。

【００１８】前記ゴム組成物には、マイクロカプセル化
した共架橋剤のほか、ゴム成分、有機過酸化物、充填剤
などを含有する。ゴム成分としては、天然ゴム、合成ゴ
ムいずれのジエン系ゴムを用いてもよいが、好ましくは
シス−１，４結合を４０％以上、特に９０％以上含有す
るハイシスポリブタジエンゴムが用いることが好まし
い。また、必要に応じて上記ハイシスポリブタジエンゴ
ムに、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（Ｉ
Ｒ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン・
プロピレン・ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）などのジ
エン系ゴムを混合することができる。

【００１９】上記有機過酸化物は主に架橋開始剤として
配合され、ゴム分子主鎖間に炭素ー炭素間結合による架
橋を形成する。そして有機過酸化物による上記架橋形態
が、主に反発性能に寄与するため、有機過酸化物の配合
量は所望のソリッドコアの特性を勘案して決定する。有
機過酸化物は、例えばジクミルパーオキサイド、１，１
−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメ
チルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパ
ーオキサイド等が用いられ、これらのうちジクミルパー
オキサイドが好ましい。有機過酸化物の配合量は、ゴム
成分１００重量部に対して０．１〜５．０重量部、好ま
しくは０．３〜３．０重量部である。０．１重量部未満
の場合、架橋密度が低く、硬度が不充分であり、反発性
能が充分でない。一方５．０重量部を超えると架橋密度
が高くなり、硬くなりすぎる。

【００２０】本発明のゴム組成物には充填剤を使用でき
るが、たとえば比重調整のために用いられる酸化亜鉛、
硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの金属塩、タングス
テン粉末あるいはモリブデン粉末などの高比重金属粉
末、更に必要に応じて老化防止剤などが用いられる。

【００２１】本発明のゴム組成物は加硫後において初荷
重９８Ｎから終荷重１２７５Ｎをかけたときの変形量が
１．０〜５．０ｍｍ、好ましくは２．０〜４．０ｍｍの
範囲に調整される。１．０ｍｍ未満の場合、硬度が高く
打球感が好ましくない。一方、５．０ｍｍを超えると硬
度が低くなりすぎる。

【００２２】前記ゴム組成物の架橋反応は、たとえば１
２０〜２３０℃の温度で１０〜５０分、好ましくは１３
０〜２００℃で１０〜４０分、さらに好ましくは１４０
〜１８０℃で１０〜４０分の条件で行なわれる。そして
加熱温度（Ａ）とマイクロカプセルの膜材である熱可塑
性樹脂の軟化点（Ｂ）の関係は、（Ａ−Ｂ）が１０〜１
００℃の範囲、さらに２０〜９０℃、特に３０〜８０℃
の範囲に設定することが好ましい。

【００２３】（Ａ−Ｂ）が１０℃未満になると共架橋剤
のマイクロカプセルからの放出が遅くなって、架橋時間
が長くなって生産性が低下する。一方、（Ａ−Ｂ）が１
００℃を超えると、ゴム組成物の混練中にマイクロカプ
セルが破壊し、本発明の効果は達成できない。

【００２４】たとえば、１４０℃〜１７０℃で架橋反応
をする場合、軟化点が１００〜１２０℃近傍であるポリ
スチレン、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を使用する
ことが好ましい。なお、架橋反応は発熱反応である為、
架橋温度は金型への加熱温度よりも高くなる。したがっ
て、架橋温度はゴム組成物内部の実測値で管理すること
が好ましい。

【００２５】前記ゴム組成物の加熱温度が熱可塑性樹脂
の軟化点以下にある場合、共架橋剤よる架橋反応が起こ
りにくいので、混練り後から成形までの時間制約の問題
も少なく、工程管理が容易となる。

【００２６】なお、前記熱可塑性樹脂の軟化点は分析装
置ＴＭＡを使用して測定を行なう。具体的な軟化点の測
定方法は、板状の熱可塑性樹脂サンプルに対して荷重を
かけた測定針を載置し、５℃／ｍｉｎなどの所定の昇温
速度にて昇温させ、何℃にて測定針がサンプル内に侵入
するかを測定する。

【００２７】次に本発明のワンピースゴルフボールの製
造方法は、まずゴム成分にマイクロカプセル化した共架
橋剤を混合した組成物をロールやニーダーによって混練
する。そして、該ゴム組成物を金型内で加熱成形するこ
とによりワンピースゴルフボールを製造する。

【００２８】

【実施例】（１） マイクロカプセルの製造 （Ａ） マイクロカプセルＡ ポリスチレン（軟化点１００℃）５ｇを塩化メチレン５
０ｍｌに溶解し、この溶液に共架橋剤としてメタクリル
酸亜鉛水溶液を１００ｇ（濃度２０％）加え、３０分間
攪拌し乳化を行なった。乳化状態は（Ｗ／Ｏ）型エマル
ジョンであった。次に４％ＰＶＡ水溶液１リットルを用
意し、攪拌しながら前述の（Ｗ／Ｏ）型エマルジョンを
添加し、〔（Ｗ／Ｏ）／Ｗ〕型複合エマルジョンとし
た。系の温度を４０℃までに徐々に昇温させ、塩化メチ
レンを蒸発させた後、５５℃で１時間攪拌し、膜材を硬
化させてマイクロカプセルを得た。アクリル酸亜鉛はマ
イクロカプセル中７８重量％含まれている。

【００２９】（２） ワンピースゴルフボールの製造 表１に示すゴム組成物をニーダーおよびロールを用いて
混練し、１６０℃で３０分間、加熱加圧成形し、外径は
４２．７ｍｍ、重量４５．５ｇのゴルフボールを作成し
た。混練時は、ゴム組成物の温度が１００℃を超えない
ように温度を制御した。そしてゴルフボール表面にウレ
タン製クリアーペイントを塗布して仕上げた。

【００３０】ゴルフボールの初期荷重９８Ｎから終荷重
１２７５Ｎをかけた時の圧縮変形量（ｍｍ）を表１に示
す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１のゴム組成物に用いたポリマー成分と
配合剤の内容は以下の通りである。 注１：ポリブタジエンはＪＳＲ社製のＢＲ０１を用い
た。シス−１，４結合含量９６％である。 注２：マイクロカプセルは前記実施例で製造したものを
使用した。 注３：メタクリル酸亜鉛は三新化学工業社製のサンエス
テルＳＫ−３０を用いた。 注４：酸化亜鉛は東邦亜鉛社製を用いた。 注５：ジクミルパーオキサイドは日本油脂社製のパーク
ミルＤを用いた。 注６：酸化チタンは石原産業社製のＡ−２２０を用い
た。 注７：炭酸カルシウムは備北粉化工業社製のホワイトン
ＢＦ−３００を用いた。

【００３３】得られたゴルフボールの物性測定は次の方
法で行なった。 １） 圧縮変形量 初荷重９８Ｎから終荷重１２７５Ｎかけたときのソリッ
ドコアの変形量を測定した。

【００３４】２） 反発係数 重さ１９８．４ｇのアルミニウム製円柱を初速度４５ｍ
／ｓでゴルフボールを打撃し、ゴルフボールの打ち出し
速度から計算した。

【００３５】表１から本発明の実施例１〜３は共架橋剤
をマイクロカプセル化したゴム組成物に用いた為、マイ
クロカプセルを用いないゴム組成物である比較例１より
も反発係数に優れていることが認められる。

【００３６】なお、今回開示された実施の形態および実
施例はすべての点で例示であって制限的なものではない
と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明
ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の
範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含ま
れることが意図される。

【００３７】

【発明の効果】本発明はゴム組成物に配合される共架橋
剤を熱可塑性樹脂でマイクロカプセル内に封入すること
により、混練時に共架橋剤はマイクロカプセルの状態で
ゴム組成物中に均一に分散することが出きる。架橋反応
時にはゴム組成物が加熱される為、マイクロカプセルが
融解し、閉じ込められていた共架橋剤が放出され、これ
が架橋開始剤と接触して架橋反応を開始する。マイクロ
カプセルが融解後、共架橋剤は直ちに反応を開始するた
め、共架橋剤はある程度の塊として、ゴム分子の主鎖と
架橋反応を行なう。

【００３８】さらにゴム分子と共架橋剤の反応は、マイ
クロカプセルの膜材により反応は抑制される為、ゴム分
子と共架橋剤の結合点を少なくすることができ、ソフト
で反発性能に優れたゴルフボールを得ることができる。
またマイクロカプセルにより、粒子の大きさを均一にで
きる為、均一な物性のゴルフボールが得られる。さらに
マイクロカプセルが融解するまでは過酸化物等の架橋開
始剤によるゴム分子主鎖に炭素ー炭素間の架橋が形成さ
れる為、反発性能に有利な架橋形態を形成することがで
き、反発性能を改善することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 9/10 Ｃ０８Ｋ 9/10 Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｆターム(参考） 4F070 AA04 AA06 AC14 AC16 AC42 AC56 AC71 AD05 AE08 FA15 FB09 GA06 GA10 GB02 4J002 AC011 AC041 AC051 AC061 AC081 BB151 EG046 FB286 FD140 FD146 GC01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共架橋剤を熱可塑性樹脂で被覆したマイ
   クロカプセルを含有するゴム組成物で構成したことを特
   徴とするワンピースゴルフボール。
2. 【請求項２】 共架橋剤はアクリル酸亜鉛および／また
   はメタクリル酸亜鉛であることを特徴とする請求項１記
   載のワンピースゴルフボール。
3. 【請求項３】 熱可塑性樹脂は、軟化点が８０℃〜２５
   ０℃の範囲であることを特徴とする請求項１記載のワン
   ピースゴルフボール。
4. 【請求項４】（１） 共架橋剤を熱可塑性樹脂で被覆し
   たマイクロカプセルをゴム組成物に混合する工程と、 （２） 前記熱可塑性樹脂の軟化点より高い温度で前記
   ゴム組成物を加熱し、架橋する工程を含むことを特徴と
   するワンピースゴルフボールの製造方法。