JP2006167009A - 球技用ボール - Google Patents

Abstract

【課題】打撃に対する耐久性を向上を図る。
【解決手段】 本発明は、球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造を有する球技用ボールにおいて、上記球状コア及び外層の少なくとも一方が極性基を有するポリオレフィンが含有された熱可塑性樹脂から形成されると共に、上記コアと上記外層とを接合して一体に形成してなることを特徴とする球技用ボール、及び球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造の球技用ボールにおいて、上記球状コア及び外層が同種又は異種の熱可塑性樹脂から形成されると共に、上記球状コア及び外層の間にプライマー層を介在させてこれらの部材を一体に形成することを特徴とする球技用ボールを提供する。
【効果】 本発明の球技用ボールによれば、繰り返し打撃によるボールの割れや破損を防止し得る耐久性に優れた球技用ボールを得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、球技用ボールに関するものであり、特にパークゴルフ用、グラウンドゴルフ用として好適な球技用ボールに関する。

近年、年齢、性別、経験等を超えた手軽なスポーツとしてパークゴルフやグランドゴルフが注目を集めている。

このようなパークゴルフ用ボール、グランドゴルフ用ボールとしては種々のものが提案されており、これらボールは一般にプラスチック性であり丈夫なものであるが、繰り返し打撃によりボールの割れが発生するという問題があった。そこで、ボールの割れや破損を効果的に防止し得るボールとして特開平１１−２３５４０２号公報に記載されたパークゴルフ用ボールが提案されている。この公開公報によれば、コアを構成する半球体同士をスピン溶着することにより、これらの半球体同士が溶融し、接着一体化することにより、接合面における強度を向上させたものである。

しかしながら、上記の提案されたパークゴルフ用ボールでは、ボールの外層材料として、コア材料と同様のポリプロピレン，ポリエチレン，ポリエチレン系樹脂が用いられており、ボール表用が堅い反面、傷付き易いという不都合がある。そこで、上記提案のパークゴルフ用ボールを改良すべく、ボールの外層材としてアイオノマー樹脂を用いた場合には、今度は、コア部材との接着性が悪くなり、打撃した際に割れや破損が発生してしまい、耐久性が悪いという欠点が生じた。

特開平１１−２３５４０２号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、コアと外層とを強固にして一体化したものであり、ボールの割れや破損を防止し得る耐久性に優れた球技用ボールを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造を有する球技用ボールについて、上記球状コア及び外層の少なくとも一方を、極性基を有するポリオレフィンが含有された熱可塑性樹脂により形成すると共に、上記コアと上記外層とを接合して一体に形成することにより、得られた球技用ボールの割れや破損を可及的に防止することができ、耐久性に優れたものであることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
また、本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造の球技用ボールについて、上記球状コア及び外層を同種又は異種の熱可塑性樹脂にて形成すると共に、これらの部材間にプライマー層を介在させて一体に形成することにより、強度が飛躍的に向上し、耐久性に優れたものであることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
特に、第１発明及び第２発明と共に、本発明の球技用ボールは、繰り返し打撃を行なってもコアと外層との接合面に沿って応力が集中することが避けられ、ボールが割れたり、破損し難いものであり、特に、パークゴルフ用ボールとして使用した場合には、優れた耐久性を発揮し得るものである。

従って、本発明は、第１発明として、球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造を有する球技用ボールにおいて、上記球状コア及び外層の少なくとも一方が極性基を有するポリオレフィンが含有された熱可塑性樹脂から形成されると共に、上記コアと上記外層とを接合して一体に形成してなることを特徴とする球技用ボールを提供する。
また、第２発明として、球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造の球技用ボールにおいて、上記球状コア及び外層が同種又は異種の熱可塑性樹脂から形成されると共に、上記球状コア及び外層の間にプライマー層を介在させてこれらの部材を一体に形成することを特徴とする球技用ボールを提供する。

本発明の球技用ボールによれば、繰り返し打撃を行なってもコアと外層との接合面に沿って応力が集中することを可及的に回避し、ボールの割れや破損を防止することができ、耐久性に非常に優れたものである。

以下、本発明につき更に詳しく説明すると、本発明の球技用ボールは、球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造を有する球技用ボールである。球状コアについては、内部を中空部に形成したり、発泡体にて形成していてもよい。例えば、中空コア２と該中空コア２を被覆する外層３とからなる２層構造を有する球技用ボール１を図１に例示する。この球技用ボール１においては、ボール全体の質量を公式球技規格に調整するために内部を中空部４を有する中空コアを採用する。

本発明の第１発明においては、球状コア及び外層の少なくとも一方に極性基を有するポリオレフィンが含有されていることを特徴とする。即ち、球状コアに極性基を有するポリオレフィンが含有されている場合には、外層には当該ポリオレフィンが含有されていても含有されていなくてもよい。逆に、極性基を有するポリオレフィンが外層に含有されている場合には、球状コアに当該ポリオレフィンが含有されていても含有されていなくてもよい。極性基を有するポリオレフィンの含有量については特に制限はないが、コア又は外層を構成する材料中に１０〜１００質量％含有することが好ましく、特に５０〜１００質量％であることが好ましい。また、極性基の含有量としては、コア又は外層を構成する材料中に０．１〜５質量％含有することが好ましく、特に０．２〜２質量％であることが好ましい。このように極性基を有するポリオレフィンの含有量を上記のように適宜調整することによりコアと外層との接着性が強固になり、ボール全体の耐久性が優れたものとなる。

上記球状コアの材料について具体的に説明する。極性基を有するポリオレフィン以外の上記コアを構成する材料としては、特に制限されるものではないが、アイオノマー樹脂を含まない熱可塑性樹脂を採用することが好適であり、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーなどが挙げられ、これらの１種を単独で或いは２種以上組み合わせて使用することができる。なお、ポリエチレン系樹脂とは、エチレンとメチルメタクリレート，エチルアクリレート，メチルアクリレート，ビニルアセテート等の共重合樹脂などである。これらの熱可塑性樹脂の硬度としては、ショアＤ硬度で２５〜７０の範囲内であることが好ましい。

この場合、特に低温下でのボールの割れや破損の発生を防止するためにポリプロピレンとポリエチレン系樹脂との混合物を用いることが好適であり、その質量比はポリプロピレン／ポリエチレン系樹脂＝９０〜１０／１０〜９０、好ましくは７０〜４０／３０〜６０である。

なお、上記コア用樹脂組成物には、上記樹脂成分に加えて、種々の着色剤、質量調整剤、耐摩耗剤、相溶化剤などを適宜配合することができる。

上記球状コアの形成方法については、特に制限はないが、一対の半球体をアンダーカットや螺子を用いて嵌合する方法等が例示される。特に、図示していないが、両半球体の接合端面にリング状の凸形リブと凹形溝を予め形成し、これらの形状を有する接合端面を、一対の半球体を高速回転させることにより、摩擦熱で溶融させて接着一体化することにより、球状コアを作製する方法を好適に採用することができる。

上述した球状コアの周囲に外層を被覆することにより球技用ボールが成形される。この外層の材料としては、アイオノマー樹脂を含む熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。アイオノマー樹脂を含む熱可塑性樹脂中の当該アイオノマー樹脂の含有量は、５０質量％以上、特に、６０質量％以上であることが好ましい。この場合、球状コアに極性基を有するポリオレフィンを含有させる場合には、外層材には極性基を有するポリオレフィンを含有しなくてもよいが、当該ポリオレフィンを含有させた方が、接合強度が高くなるので好ましく採用される。一方、コアに極性基を有するポリオレフィンが含有されていない場合には、外層材に極性基を有するポリオレフィンを含有する必要がある。この場合、極性基を有するポリオレフィンの含有量は５０質量％〜１００質量％であることが好ましい。

上記アイオノマー樹脂としては、エチレン−α，β−不飽和カルボン酸共重合体又はエチレン−α，β−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステル共重合体のカルボキシル基の一部を、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｚｎ、Ｍｇ等の金属イオンで中和した樹脂などを挙げることができ、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

上記アイオノマー樹脂は、その硬度がショアＤ硬度で３５〜７０、特に４０〜６５のものを好適に使用することができ、ショアＤ硬度が３５より小さいと、カバーの硬度が低下してボールの飛距離が低下する場合があり、また、ショアＤ硬度が７０より大きいと、カバー硬度が硬くなりすぎて打撃時のフィーリングが低下したり、コントロール性が劣化する場合がある。このようなアイオノマー樹脂は、市販されているものを好適に使用することができ、例えば、サーリン８１２０、同８３２０（デュポン社製）、ハイミラン１６０５、同１７０２、同１７０６、同１７０７、同１５５７、同１８５５（三井・デュポンポリケミカル社製）などが挙げられる。

本発明において使用する極性基を有するオレフィンについては、特に、酸変性ポリオレフィンやエポキシ基含有ポリオレフィン等を好適に使用することができる。

ここで、酸変性ポリオレフィンに用いられる酸としては、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられ、オレフィン成分としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン等が挙げられるが、特にエチレン、プロピレンが好ましい。また、この無水マレイン酸変性オレフィン共重合体には、上記無水マレイン酸、オレフィン以外の成分を軟質化などの目的で共重合成分として加えてもよい。そのような成分としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、酢酸ビニル等が挙げられるが、アクリレート、メタクリレートなどが特に好ましい。このような酸変性ポリオレフィンとしては、市販されているものを好適に使用することができ、市販品として例えば、ユーメックス２０００、同１０１０（三洋化成工業社製）、ボンダインＡＸ８３９０（住友化学工業社製）、ポリボンド３２００（白石カルシウム社製）等が挙げられる。

一方、エポキシ基含有ポリオレフィンとしては、上記酸変性ポリオレフィンと同様のオレフィン類を用いることができ、特にエチレンを使用することが好ましい。エポキシ基としてはグリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレートなどが好適に用いられる。また、このエポキシ基含有ポリオレフィンには、上記グリシジル基成分やオレフィン成分以外にアクリレート、メタクリレート、酢酸ビニルなどを流動性や硬さの調整のため加えてもよい。

上記エポキシ基含有ポリオレフィンとして、具体的には、エチレン／グリシジル（メタ）アクリレート、エチレン／ｎ−ブチルアクリレート／グリシジル（メタ）アクリレート、エチレン／メチルアクリレート／グリシジル（メタ）アクリレート、及びエチレン／アクリル酸エステル／グリシジル（メタ）アクリレート、エチレン／グリシジル（メタ）アクリレート−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。また、市販品も好適に使用することができ、例えば、エルバロイＡＳ、同ＥＰ４９３４−６（三井・デュポンポリケミカルズ社製）等を挙げることができる。

なお、上記酸変性ポリオレフィンとエポキシ基含有ポリオレフィンのブレンド物を用いることもできる。

上記コア及び／又は外層については、上記必須成分を特定量配合していればよく、必要に応じて種々の添加剤、例えば染料、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の顔料、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤等の材料、金属石鹸等の分散助剤などを使用することもできる。

上記コアの周囲に外層を被覆成形する方法については、具体的には、図２に示したように、上型１０ａと下型１０ｂとを分離可能に接合することにより内部に球状キャビティ１１を有する射出成形用金型１０を用いて、球状コア２の周囲に外層３を被覆形成する。なお、ＰＬは金型分割面である。

なお、図中符号６は、サポートピンであり、このサポートピンがキャビティ内に進出することにより球状コア２の表面と当接し、キャビティ中央部に球状コア２を支持可能にしたものである。

そして、図示を省略しているが、射出成形機からランナー、ゲートを介してキャビティ１１内に溶融外層材を射出し、射出完了と同時にサポートピン６をキャビティ面１１ａまで後退させることにより、球状コア２の周囲に外層３を被覆形成した球技用ボール１が成形される。

次に、本発明の第２発明は、球状コアと外層との間にプライマー層を設けることにより両者の接合を一体化させることを特徴とする。具体的には、図３に示したように、球状コア２と外層３とこれらの間にプライマー層５を設けて両者の接合を強固かつ一体に形成した球技用ボール１が例示される。

この場合のコア及び外層材としては、本発明の第１発明の説明の中で既述したコア材、外層材を使用することができ、極性基を有するポリオレフィンが含有されていても、含有されていなくてもよい。上記プライマー層の形成方法としては、特に制限されるものではないが、具体的には、上記コアの表面にプライマー組成物からなる層を形成し、次いで乾燥させたプライマー層上に外層を成型する方法を採用すること好適である。この場合のプライマー組成物の主材樹脂としては、変性ポリオレフィン系樹脂を採用することが好適であり、具体的には、ハードレン（東洋化成工業社製）やアウローレン（日本製紙ケミカル社製）等が挙げられる。

上記のプライマー層の厚さは、１〜２０μｍ、特に３〜１２μｍであることが好適である。

上記の外層の成形方法は、上述したように通常の射出成形法などを採用することができる。

本発明の球技用ボールは、第１発明及び第２発明と共に、グランドゴルフ用ボール、パークゴルフ用ボール等として好適に用いられる。直径、質量などは各球技規則によって選定され、従ってこれに応じて球状コアの直径、質量、外層の厚さ、質量なども選定される。例えば、パークゴルフ用ボールの場合、公式競技用としては、国際パークゴルフ協会認定の規則に従い、直径６ｃｍ、質量８０〜９５ｇの範囲とすることができ、この場合、コア直径を４〜６ｃｍ程度、質量２５〜７４ｇ程度とすることができる。なお、パークゴルフ用ボールの場合、カバーの色は白、赤、青、黄、橙、桃色系の６色から選定することができる。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。

（試料１の作成）
樹脂１００質量部［ポリプロピレン／ポリエチレン系樹脂＝７０／３０（質量比）］、無水マレイン酸３質量部、パーオキサイド（１分間半減期温度１９４．３℃、「パーヘキシン２５Ｂ」日本油脂社製）１質量部のブレンド物を、Ｌ／Ｄ＝３２、φ＝３２ｍｍのベント付二軸押出機に投入し、バレル温度を２００℃（第１ブロック）、２１０℃（第２〜第３ブロック）、１５０℃（第４ブロック）、１２０℃（第５ブロック）として反応を行った。

（試料２の作成）
ポリプロピレン樹脂１００質量部、無水マレイン酸３部、パーオキサイド（１分間半減期温度１７５．２℃、「パークミルＤ」日本油脂（株）製）１部のブレンド物を、Ｌ／Ｄ＝３２、φ＝３２ｍｍのベント付二軸押出機に投入し、バレル温度を１８０℃（第１ブロック）、１９０℃（第２〜第３ブロック）、１５０℃（第４ブロック）、１２０℃（第５ブロック）として反応を行った。

［実施例１］
試料１を用いて一対の半球体を成形した。これら半球体を組み合わせて質量５５ｇ、直径５２ｍｍの球状コアを成形した。この球状コアを図２に示した射出成形用金型を用いて、球状コアの周囲に外層用樹脂組成物（アイオノマー樹脂「ハイミラン１７０２」三井・デュポンポリケミカル（株）製）を射出して、直径６ｃｍ、質量９４ｇの２層構造のパークゴルフ用ボールを成形した。

［実施例２］
コア用樹脂組成物として試料２／ポリエチレン系樹脂＝７０／３０（質量比）を用いた以外は実施例１と同様にしてパークゴルフ用ボールを成形した。

［実施例３］
コア用樹脂組成物として無水マレイン酸変性ポリプロピレン／ポリエチレン系樹脂＝７０／３０（質量比）を用いた以外は実施例１と同様にしてパークゴルフ用ボールを成形した。

［実施例４］
コア用樹脂組成物としてポリプロピレン／ポリエチレン系樹脂＝７０／３０（質量比）を用いて球状コアを成形した。その表面にプライマーを塗布すること以外は実施例１と同様にしてパークゴルフ用ボールを成形した。

［比較例１］
コア用樹脂組成物としてポリプロピレン／ポリエチレン系樹脂＝７０／３０（質量比）を用いた以外は実施例１と同様にしてパークゴルフ用ボールを成形した。

［比較例２］
コア用樹脂組成物，外層用樹脂組成物として共にポリプロピレン／ポリエチレン系樹脂＝７０／３０（質量比）を用いた以外は実施例１と同様にしてパークゴルフ用ボールを成形した。

なお、上記各例において採用した樹脂については、ポリプロピレンは住友化学社製,商品名「ノーブレンＡＨ５６１」、ポリエチレン系樹脂は住友化学社製，商品名「アクリフト」（エチレン−メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ））であり、無水マレイン酸変性ポリプロピレン（ＭＡＨ−ｇ−ＰＰ）は白石カルシウム社製，商品名「ポリボンド３２００」である。

本実施例１，２，３のパークゴルフ用ボールと従来の市販パークゴルフ用ボール（ツーピースボール；比較例）について、下記方法により、耐久性及び傷付き性を評価した。その結果を表１に併記した。

耐久性
スイングロボットにてＨＳ＝２８ｍ／ｓで繰り返し打撃した際のコアとカバーとが剥離するまでの回数を調べた。
○：５００回以上の打撃に対して剥離が見られない
×：５００回以下の打撃に対しても剥離が見られる

傷付き性
濡れたボールに砂をつけてスイングロボットにてＨＳ＝２８ｍ／ｓで打撃した際のボール表面の傷付き度合いを下記の基準により評価した。
○：ボール表面が全く変化しないか、またはボール表面に砂による傷がわずかに残る。
△：ボール表面に砂による傷がやや鮮明に残る。
×：ボール表面に砂による傷が深く広範囲に亘り残る。

なお、使用したスイングロボットはミヤマエ社製を使用した。パ−クゴルフクラブは、ブリヂストンスポーツ社製「グランドパーシモン ＳＳ−３５０Ｐ」を使用した。

※「ハイミラン１７０２」
三井・デュポンポリケミカル社製、アイオノマー樹脂，ショアＤ硬度「５９」

表１の結果から分かるように、本実施例１〜３の球技用ボールは耐久性及び傷付き性の両方に優れていた。一方、比較例２の球技用ボールについては、傷付き性が悪かった。また、比較例１，２のボールは５００回打撃によりボールの割れが発生したが、本実施例１，２の球技用ボールは１０００回打撃でもボールの割れが生じなかった。

本発明の第１発明に係る球技用ボールの概略断面図である。 上記球技用ボールの成形用金型の断面図である。 本発明の第２発明に係る球技用ボールの概略断面図である。

符号の説明

１ 球技用ボール
２ 球状コア
３ 外層
４ 中空部
５ プライマー層

Claims (9)

1. 球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造を有する球技用ボールにおいて、上記球状コア及び外層の少なくとも一方が極性基を有するポリオレフィンが含有された熱可塑性樹脂から形成されると共に、上記コアと上記外層とを接合して一体に形成してなることを特徴とする球技用ボール。
2. 上記球状コアがアイオノマー樹脂を含まない熱可塑性樹脂から形成された請求項１記載の球技用ボール。
3. 上記外層がアイオノマー樹脂を含む熱可塑性樹脂から形成された請求項１又は２記載の球技用ボール。
4. 上記球状コアの材料である熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である請求項１〜３のいずれか１項記載の球技用ボール。
5. 上記球状コアの材料である熱可塑性樹脂がポリプロピレンとポリエチレン系樹脂との混合物である請求項１〜４のいずれか１項記載の球技用ボール。
6. 上記球状コア及び／又は上記外層の材料である極性基を有するポリオレフィンの含有量が１０〜１００質量％である請求項１〜５のいずれか１項記載の球技用ボール。
7. 極性基の含有量が０．１〜５質量％の範囲内である請求項１〜６のいずれか１項記載の球技用ボール。
8. 球状コアの内部に中空部を設けた請求項１〜７のいずれか１項記載の球技用ボール。
9. 球状コアと、該球状コアを被覆する外層とからなる少なくとも二層構造の球技用ボールにおいて、上記球状コア及び外層が同種又は異種の熱可塑性樹脂から形成されると共に、上記球状コア及び外層の間にプライマー層を介在させてこれらの部材を一体に形成することを特徴とする球技用ボール。
   

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