JP2004194808A - ゴルフボール製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】不良率の低減されたゴルフボール製造方法の提供。
【解決手段】こーフシェル10は碗状であり、熱可塑性樹脂組成物からなる。ハーフシェル10は、頂部11と側部12とを備えている。頂部11の厚みTtは、側部12の厚みTsよりも薄い。両者の差(Ts−Tt)は、0.02mm以上0.30mm以下である。2枚のハーフシェル10とこのハーフシェル10に被覆されたコアとが、共に半球状のキャビティを有する上型及び下型を備えた成形型に投入される。型締めによって熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ加圧され、余剰の熱可塑性樹脂組成物がキャビティから流出する。残余の熱可塑性樹脂組成物により、公称厚みが0.3mm以上1.0mm以下であるカバーが成形される。
【選択図】 図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボール製造方法に関する。詳細には、本発明は、カバーの圧縮成形法の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
練習で使用されるものを除く一般的なゴルフボールは、コアとカバーとを備えている。カバーは、熱可塑性樹脂組成物からなる。カバーの成形には、射出成形法又は圧縮成形法が採用される。
【0003】
射出成形法は、量産性に優れる。射出成形法では、まず保持ピンによってコアが球状キャビティの中心に保持される。次に、キャビティ面とコアとの間隙に、溶融した熱可塑性樹脂組成物が射出される。射出の最終段階では保持ピンは後退するので、樹脂組成物の流動に伴ってコアが中心から移動することがある。移動は、カバーの厚みの不均一(いわゆる偏肉)を招来する。キャビティ面とコアとの間隙に存在するエアーは、樹脂組成物の流入に従ってベント穴又は保持ピンのクリアランスから排出される。この排出が不十分であると、残留エアーによる外観不良が発生する。射出成形法による高品質なゴルフボールの製造には、困難が伴う。
【0004】
圧縮成形法では、熱可塑性樹脂組成物からなるハーフシェル2枚と、これらハーフシェルに被覆されたコアとが成形型に投入される。この成形型は上型及び下型から成る。成形型が締められることで樹脂組成物が加圧され、余剰の樹脂組成物がパーティングラインから流出する。コアとハーフシェルとの間に存在するエアーは、樹脂組成物の流出に伴ってパーティングラインから排出される。
【0005】
圧縮成形法において特定方向に集中的に樹脂組成物が流出すると、偏肉が生じる。特に、流出量が多い場合に、偏った流出が生じやすい。さらに、パーティングラインに近い樹脂組成物は流出しやすく、パーティングラインから遠い樹脂組成物は流出しにくいので、これによってゴルフボールの真球度が不十分となることがある。不均一厚み及び低い真球度は、ゴルフボールの性能に悪影響を与える。特に、カバーの公称厚みが薄いゴルフボールでは、。不均一厚み及び低い真球度による性能への悪影響が大きい。
【0006】
特許第3130946号公報には、射出成形法と圧縮成形法とが組み合わされたゴルフボール製造方法が開示されている。この製造方法では、まずコアの周りに樹脂組成物が射出されて予備成形体が得られる。この予備成形体が成形型に投入され、圧縮成形法によってカバーが成形される。この製造方法はカバーの成形に2つの工程が必要である。
【0007】
【特許文献1】
特許第3130946号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、偏肉が抑制され、かつ真球度に優れたゴルフボールが得られる製造方法の提供にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフボール製造方法は、以下の工程を含む。
(1)熱可塑性樹脂組成物からなり、碗状であり、頂部の厚みが側部の厚みよりも小さなハーフシェルが成形される第一工程。
(2)このハーフシェル2枚とこのハーフシェルに被覆されたコアとが、共に半球状のキャビティを有する上型及び下型を備えた成形型に、この成形型が開かれた状態で投入される第二工程。
(3)この成形型が締められる第三工程。
及び
(4)この型締めによって形成される球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ加圧されて余剰の熱可塑性樹脂組成物が球状キャビティから流出し、残余の熱可塑性樹脂組成物によって公称厚みが0.3mm以上1.0mm以下であるカバーが成形される第四工程。
【0010】
この製造方法では、ハーフシェルの形状に工夫が施されることにより、公称厚みが薄いカバー、具体的には0.3mm以上1.0mm以下であるカバーが、偏肉なく得られうる。この製造方法で得られるゴルフボールは、真球度に優れる。偏肉抑制の観点及び真球度の観点から、第一工程で成形されるハーフシェルの側部の厚みTsと頂部の厚みTtとの差(Ts−Tt)は、0.02mm以上0.30mm以下が好ましい。
【0011】
好ましくは、2枚のハーフシェルの熱可塑性樹脂組成物の体積は、カバーの体積の105%以上120%に設定される。このハーフシェルは、ゴルフボールの真球度向上及び外観不良率低減に寄与する。
【0012】
好ましくは、第四工程は、低圧工程と、これに続く高圧工程とを含む。低圧工程では、熱可塑性樹脂組成物が5kgf/cm以上75kgf/cm以下の圧力で加圧される。高圧工程では、熱可塑性樹脂組成物が100kgf/cm以上250kgf/cm以下の圧力で加圧される。低圧工程と高圧工程とが設けられることにより、ゴルフボールの不良率が低減される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0014】
図1は、本発明の一実施形態にかかる製造方法によって得られたゴルフボール1が示された一部切り欠き断面図である。このゴルフボール1は、球状のコア2と、このコア2の外側に位置するカバー3とを備えている。コア2は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。コア2が2以上の層から構成されてもよい。コアが、球状のセンターと、熱可塑性樹脂組成物からなる中間層とから構成されてもよい。カバー3の表面には、多数のディンプル4が形成されている。カバー3の表面のうちディンプル4以外の部分は、ランド5である。このゴルフボール1は、カバー3の外側にペイント層及びマーク層を備えているが、これらの図示は省略されている。
【0015】
このゴルフボール1の直径は、通常は40mmから45mm、さらには42mmから44mmである。米国ゴルフ協会(USGA)の規格が満たされる範囲で空気抵抗が低減されるという観点から、直径は42.67mm以上42.80mm以下が特に好ましい。このゴルフボール1の質量は、通常は40g以上50g以下、さらには44g以上47g以下である。米国ゴルフ協会の規格が満たされる範囲で慣性が高められるという観点から、質量は45.00g以上45.93g以下が特に好ましい。
【0016】
このゴルフボール1のカバー3の公称厚みは、0.3mm以上1.0mm以下である。この公称厚みは、市販されている一般的なゴルフボールのカバーの公称厚みよりも小さい。薄いカバー3により、従来のゴルフボールに見られない性能がゴルフボール1に付与される。公称厚みは、ゴルフボール仮想球に内接する正八面体が想定され、この正八面体の6個の頂点それぞれについてこの頂点と最も近いランド5が決定され、これら6個のランド5の直下において測定されたカバー3の厚みが平均されることで算出される。
【0017】
図2は、図1のゴルフボール1の製造に用いられる成形型6の一部が示された断面図である。成形型6は、上型7及び下型8からなる。上型7及び下型8のそれぞれは多数のキャビティ面9を備えており、このキャビティ面9によって半球状のキャビティが形成されている。上型7と下型8とが合わされることにより、球状キャビティが形成される。図示されていないが、キャビティ面9には多数の突起が形成されている。後述されるように、この突起により、ディンプル4が形成される。
【0018】
図3は、図1のゴルフボール1の製造方法の一例が示されたフロー図である。この製造方法では、まず基材ゴム、架橋剤及び各種添加剤が混練され、ゴム組成物が得られる(STP1)。次に、このゴム組成物が、上型及び下型からなり球状キャビティを備えた成形型(図示されず)に投入される(STP2)。次に、この成形型が締められる(STP3)。次に、ゴム組成物は成形型を介して加熱される。加熱により、ゴムが架橋反応を起こす(STP4)。架橋によりゴム組成物が硬化し、球状のソリッドコア2が得られる。
【0019】
一方、熱可塑性樹脂及び各種添加剤がブレンドされ、樹脂組成物が得られる(STP5)。次に、この樹脂組成物が、射出成形機に投入される(STP6)。樹脂組成物は射出成形機のシリンダー内で加熱され、溶融する(STP7)。次に、この溶融樹脂組成物が、成形型(図示されず)に射出される(STP8)。この成形型は、凸部を備えた上型と凹部を備えた下型とからなる。樹脂組成物は、凸部と凹部との間隙に充填される。こうして、ハーフシェル10(図2参照)が得られる。ハーフシェル10は、碗状である。
【0020】
次に、2枚のハーフシェル10でコア2が被覆される(STP9)。次に、このハーフシェル10及びコア2が、図2において矢印で示されるように成形型6に投入される(STP10)。ハーフシェル10及びコア2は、通常は下型8のキャビティ面9に載置される。
【0021】
次に、下型8が徐々に上昇し、成形型6が締められる(STP11)。型締めは通常、プレス機によってなされる。型締めにより、ハーフシェル10(すなわち熱可塑性樹脂組成物)が加圧される(STP12)。加圧の圧力は、比較的小さい。型締めと同時に成形型6が徐々に昇温され、この成形型6を介して樹脂組成物が加熱される(STP13)。加熱によって樹脂組成物は溶融し、流動する。余剰の樹脂組成物は、加圧によって球状キャビティから流出する。流出は、上型7と下型8との微小な隙間(パーティングライン)を通じて行われる。同時に、ハーフシェル10とキャビティ面9との間に存在するエアー、及びハーフシェル10とコア2との間に存在するエアーが、球状キャビティから排出される。
【0022】
次に、型締め圧が高められ、樹脂組成物が高圧で加圧される(STP14)。高圧での加圧により、上型7及び下型8がほぼ完全に当接する。その後は、樹脂組成物の流出はほとんど生じない。高圧での加圧(STP14)により、残余の樹脂組成物はキャビティ面9に沿った形状を呈する。換言すれば、突起の形状が反転された形状を備えたディンプル4が形成される。
【0023】
高圧の型締め圧が維持されたまま、成形型6の温度が徐冷される(STP15)。温度が十分に下がった段階で成形型6が開かれ(STP16)、ゴルフボール1が取り出される(STP17)。樹脂組成物はコア2を覆っており、カバー3を形成している。
【0024】
低圧工程(STP12)での圧力は、5kgf/cm以上75kgf/cm以下が好ましい。圧力が上記範囲未満であると、ハーフシェル10とコア2との間のエアーが十分には排出されないことがある。この観点から、圧力は10kgf/cm以上がより好ましく、20kgf/cm以上が特に好ましい。圧力が上記範囲を超えると、特定方向に集中的に樹脂組成物が流出して偏肉が生じることがある。この観点から、圧力は60kgf/cm以下がより好ましく、50kgf/cm以下がさらに好ましく、45kgf/cm以下が特に好ましい。
【0025】
高圧工程(STP14)での圧力は、100kgf/cm以上が好ましい。圧力が上記範囲未満であると、樹脂組成物が球状キャビティから過剰に流出し、ベアーが生じることがある。この観点から、圧力は105kgf/cm以上がより好ましい。極めて高い圧力が得られるには大がかりなプレス機が必要であり、しかも過剰の圧力は成形型6の損傷を招くので、通常は圧力は250kgf/cm以下、特には180kgf/cm以下に設定される。
【0026】
図4は本発明に係る製造方法に用いられるハーフシェル10が示された斜視図であり、図5はその拡大断面図である。図5には、図4のハーフシェル10の上下が逆転した状態が示されている。図5に示されるように、このハーフシェル10は頂部11と側部12とを備えている。図5において符号Bで示されているのは、頂部11と側部12との境界である。図5から明らかなように、頂部11は中心が最も薄く、この中心から境界Bに向かって徐々に厚くなっている。図5において両矢印Ttで示されているのは、頂部11の厚みである。頂部11のなかで最も薄い箇所が決定され、この箇所において厚みTtが測定される。頂部11が均一な厚みとされてもよい。側部12は、均一な厚みである。図5において両矢印Tsで示されているのは、側部12の厚みである。側部12の厚みが不均一であってもよく、この場合は側部12のなかで最も厚い箇所が決定され、この箇所において厚みTsが測定される。このようなハーフシェル10は、射出工程(STP8)に用いられる成形型の形状及び寸法に工夫が施されることによって得られうる。
【0027】
公称厚みが薄いカバー3が成形される場合、コア2とキャビティ面9との間隙が狭い。一方、樹脂組成物が特定方向に集中的に流出することを防止する観点から、流出総量は抑制される必要がある。間隙が狭く、かつ流出総量が抑制された圧縮成形法では、キャビティのポール近傍に位置する樹脂組成物の流動が不十分となる傾向がある。流動が不十分であると、ポール近傍のカバー厚みが大きくなってしまい、しかも縦長のゴルフボール1が成形されてしまう。本発明に係る製造方法では、頂部11が側部12よりも薄いハーフシェル10が用いられることによりこのような問題が解決されている。この製造方法により、真球度とカバー厚みの均質性とに優れたゴルフボール1が得られる。
【0028】
ポール近傍のカバー厚みが大きくなること、及び縦長のゴルフボール1が成形されることの抑制の観点から、側部12の厚みTsと頂部11の厚みTtとの差(Ts−Tt)は0.02mm以上が好ましく、0.05mm以上がより好ましく、0.07mm以上がさらに好ましく、0.10mm以上が特に好ましい。差(Ts−Tt)が極端に大きいとポール近傍にベアが生じやすいので、差(Ts−Tt)は0.30mm以下が好ましく、0.25mm以下が特に好ましい。頂部11の厚みTtと公称厚みTとの差(Tt−T)は、通常は−0.2mm以上0.2mm以下である。側部12の厚みTsと公称厚みTとの差(Ts−T)は、通常は0.05mm以上0.40mm以下である。
【0029】
頂部11の中心角θは、10°(degree)以上70°以下が好ましく、15°以上55°以下が特に好ましい。頂部11と側部12との境界Bが明確でない場合は、頂部11の中心角θが40°となるように境界Bが決定され、差(Ts−Tt)が測定される。
【0030】
成形型6に投入(STP10)される2枚のハーフシェル10の、熱可塑性樹脂組成物の合計体積Vhの、カバー3の体積Vcに対する比率((Vh/Vc)・100)は、105%以上120%に設定される。換言すれば、カバー3の成形時に、球状キャビティから5%以上20%以下の樹脂組成物が流出する。この流出量は、従来のゴルフボール製造方法における流出量に比べて少ない。比率が上記範囲未満であると、流出量の制御に困難が伴うことがある。この観点から、比率は107%以上がより好ましい。比率が上記範囲を超えると、樹脂組成物が特定方向に集中的に流出し、厚みが不均一なカバー3が成形されることがある。この観点から、比率は115%以下がより好ましい。
【0031】
図6は、図3の製造方法に用いられる他のハーフシェル13が示された断面図である。このハーフシェル13では、厚みは、頂点Pから端部Eに向かって、徐々に大きくなっている。頂部14の厚みTtは、頂点Pにおいて測定される。側部15の厚みTsは、端部Eにおいて測定される。このハーフシェル13が用いられることによっても、真球度とカバー厚みの均質性とに優れたゴルフボール1が得られる。
【0032】
このハーフシェル13においても、側部15の厚みTsと頂部14の厚みTtとの差(Ts−Tt)は0.02mm以上が好ましく、0.05mm以上がより好ましく、0.07mm以上がさらに好ましく、0.10mm以上が特に好ましい。また、差(Ts−Tt)は0.30mm以下が好ましく、0.25mm以下が特に好ましい。頂部14の厚みTtと公称厚みTとの差(Tt−T)は、通常は−0.2mm以上0.2mm以下である。側部15の厚みTsと公称厚みTとの差(Ts−T)は、通常は0.05mm以上0.40mm以下である。
【0033】
このハーフシェル13においても、比率((Vh/Vc)・100)は、105%以上120%に設定される。比率は107%以上がより好ましい。比率は115%以下がより好ましい。
【0034】
本発明に係る製造方法は、熱可塑性エラストマーを主成分とするカバー3を備えたゴルフボール1に適している。好ましい熱可塑性エラストマーとしては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及びスチレン系熱可塑性エラストマーが例示される。2種以上の熱可塑性エラストマーが併用されてもよい。本発明に係る製造方法は、軟質なエラストマー(典型的には、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー)が主成分とされたカバー3を備えるゴルフボール1に、特に適している。具体的には、基材ポリマー全量に占めるポリウレタン系熱可塑性エラストマーの量が50質量%以上であるカバー3を備えるゴルフボール1に、この製造方法は適している。
【0035】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、BASFポリウレタンエラストマーズ社の商品名「エラストラン」が挙げられる。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの具体例としては、東レ社の商品名「ペバックス」が挙げられる。ポリエステル系熱可塑性エラストマーの具体例としては、東レ・デュポン社の商品名「ハイトレル」が挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、三菱化学社の商品名「ラバロン」が挙げられる。
【0036】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【0037】
[実施例1]
ポリブタジエンを基材ゴムとするゴム組成物を架橋して、直径が41.1mmであるコアを得た。一方、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(BASFポリウレタンエラストマーズ社の商品名「エラストランXNY97A」)80質量部、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(東レ社の商品名「ペバックス5533」)20質量部、及び二酸化チタン5質量部を二軸押出機で混練し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物から、射出成形法にて、頂部の厚みTtが0.90mmであり側部の厚みTsが1.00mmであるハーフシェルを得た。このハーフシェル2枚で上記コアを被覆し、図2に示された成形型に投入して、下記表1に示される条件にてカバーを成形した。カバーの厚みは、0.80mmであった。
【0038】
[実施例2から7及び比較例1から2]
ハーフシェルの形状及び寸法並びに加圧条件を下記の表1に示される通りとした他は実施例1と同様にして、カバーを成形した。
【0039】
[偏肉度の算出]
ゴルフボールのランド直下のカバー厚みを測定し、1個のゴルフボールにおける最大値と最小値とを測定した。最大値から最小値を減じた値を公称厚みで除して、偏肉度とした。50個のゴルフボールの偏肉度の平均値が、下記の表1に示されている。
【0040】
[真球度の算出]
ゴルフボールの縦方向(成形型のポール方向)の直径Dpと、横方向(成形型のパーティングライン方向)の直径Dsとを測定し、DpからDsを減じた値を真球度とした。50個のゴルフボールの真球度の平均値が、下記の表1に示されている。
【0041】
[外観の評価]
1000個のゴルフボールの外観を、目視で観察した。カバーの内部にエアーが残留している箇所が存在するゴルフボールの数と、ベアーが発生しいてる箇所が存在するゴルフボールの数とをカウントし、不良の発生率を算出した。この結果が、下記の表1及び表2に示されている。
【0042】
【表1】
Figure 2004194808
【0043】
表1に示されているように、実施例の製造方法で得られるゴルフボールは、真球度に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【0044】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明の製造方法によれば、ゴルフボールの不良が低減される。この製造方法で得られたゴルフボールは、均質である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施形態にかかる製造方法によって得られたゴルフボールが示された一部切り欠き断面図である。
【図2】図2は、図1のゴルフボールの製造に用いられる成形型の一部が示された断面図である。
【図3】図3は、図1のゴルフボールの製造方法の一例が示されたフロー図である。
【図4】図4は、本発明に係る製造方法に用いられるハーフシェルが示された斜視図である。
【図5】図5は、図4のハーフシェルが示された拡大断面図である。
【図6】図6は、本発明に係る製造方法に用いられる他のハーフシェルが示された断面図である。
【符号の説明】
1・・・ゴルフボール
2・・・コア
3・・・カバー
4・・・ディンプル
5・・・ランド
6・・・成形型
7・・・上型
8・・・下型
9・・・キャビティ面
10、13・・・ハーフシェル
11、14・・・頂部
12、15・・・側部

Claims (4)

  1. 熱可塑性樹脂組成物からなり、碗状であり、頂部の厚みが側部の厚みよりも小さなハーフシェルが成形される第一工程と、
    このハーフシェル2枚とこのハーフシェルに被覆されたコアとが、共に半球状のキャビティを有する上型及び下型を備えた成形型に、この成形型が開かれた状態で投入される第二工程と、
    この成形型が締められる第三工程と、
    この型締めによって形成される球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ加圧されて余剰の熱可塑性樹脂組成物が球状キャビティから流出し、残余の熱可塑性樹脂組成物によって公称厚みが0.3mm以上1.0mm以下であるカバーが成形される第四工程と
    を備えたゴルフボール製造方法。
  2. 上記第一工程で成形されるハーフシェルの側部の厚みTsと頂部の厚みTtとの差(Ts−Tt)が0.02mm以上0.30mm以下である請求項1に記載のゴルフボール製造方法
  3. 上記第二工程で投入される2枚のハーフシェルの熱可塑性樹脂組成物の体積がカバーの体積の105%以上120%に設定される請求項1又は請求項2に記載のゴルフボール製造方法。
  4. 上記第四工程が、熱可塑性樹脂組成物が5kgf/cm以上75kgf/cm以下の圧力で加圧される低圧工程と、熱可塑性樹脂組成物が100kgf/cm以上250kgf/cm以下の圧力で加圧される高圧工程とを含む請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のゴルフボール製造方法。
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