JP2009213712A - 球技用ボールの製造方法及び球技用ボール - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明は、金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形し、該カバー材料の射出完了直前にサポートピンが金型キャビティの壁面まで後退する工程を含む直径５０〜７０ｍｍの球技用ボールの製造方法において、上記サポートピンを、金型キャビティの両極点を中心とする直径５〜２５ｍｍの範囲内のリング状領域内に３〜１０本設けると共に、サポートピンの断面形状を、直径又は楕円の長径或いは短径が２〜６ｍｍの円形状又は楕円形状とする球技用ボールの製造方法を提供する。
【効果】本発明の球技用ボールの製造方法によれば、サポートピンの形状、数及び配置位置を制御することにより、ゴルフボールのカバーよりも厚いカバー層を射出成形する必要のある球技用ボールにおいても、その外観特性や耐久性を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、パークゴルフ用又はグラウンドゴルフ用として好適な球技用ボールの製造方法に関し、更に詳述すると、成形後の外観特性や耐久性に優れた球技用ボールの製造方法に関する。

近年、ゴルフ競技に類似した種々のスポーツが行われており、その中でも年齢・性別・経験等を問わない手軽なスポーツとして特にパークゴルフやグラウンドゴルフが注目を集めている。このパークゴルフやグラウンドゴルフでは、ゴルフボールよりも直径・質量の大きい樹脂製ボールを使用するものであり、当該ボールに求められる性能として、打撃時のフィーリングや打音、打撃後の飛距離やコントロール性、耐久性に併せファッション性等の外観特性が挙げられる。その一例として、特開２００６−１６７００７号公報や特開２００６−１６７００８号公報には、中空部を被覆する所定硬度の包囲層と所定硬度の外層とを有する球技用ボールが提案されている。

上記のパークゴルフボールやグラウンドゴルフボールは、通常、ゴルフボールと同様なインサート成形にて製造されるが、ゴルフボールと比較すると最長流動距離が長いため、均一な厚みを有するカバー層を被覆させることが困難であり、金型キャビティ中心に配置される球体上にカバー層を被覆させた際に、層の不均一による偏芯が生じてしまう場合がある。

また、上述の理由によりウェルドやガス溜りが発生し易く、外観特性と耐久性を損ねる場合があり、更にサポートピン等の機械的手段によって金型キャビティ内の球体を保持した後、サポートピンをあるタイミングで退出させるものであるが、サポートピンの配置位置によっては、溶融樹脂の流動先端部とサポートピンとの接触状況に影響を及ぼし、サポートピン痕跡の外観悪化や耐久性の低下を引き起こすのみでなく、場合によってはサポートピン穴とサポートピンとの僅かな摩擦による金属磨耗粉等による外観汚れを発生したり、保持状態によってはウェルドやガス溜りが発生しやすい状況となる場合がある。

特開２００６−１６７００７号公報 特開２００６−１６７００８号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、射出成形後の外観特性や耐久性に優れた球技用ボールを製造する方法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、金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形し、該カバー材料の射出完了直前にサポートピンが金型キャビティの壁面まで後退する工程を含む直径５０〜７０ｍｍの球技用ボールの製造方法において、上記サポートピンを、金型キャビティの両極点を中心とする直径５〜２５ｍｍの範囲内のリング状領域内に３〜８本設けると共に、サポートピンの断面形状を、直径又は楕円の長径或いは短径が２〜６ｍｍの円形状又は楕円形状とすることを特徴とする球技用ボールの製造方法を提供する。また、本発明は、上記製造方法により製造される球技用ボール、特に、パークゴルフ又はグラウンドゴルフ用である球技用ボールを提供する。

即ち、本発明の球技用ボールの製造方法は、金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形して直径５０〜７０ｍｍの球技用ボールを製造するものであり、カバー材料の射出完了直前にサポートピンを金型キャビティの壁面まで後退させる際に生じる溶融樹脂の流動先端部とサポートピンとの接触状況に起因した成形不良や成形物の外観悪化等を解消すべく、サポートピンの配置位置、個数及び断面形状を特定範囲に設定することを本発明の構成としたものである。

また、本発明の製造方法では、サポートピンの形状、個数及び配置位置の適正化のほか、更には、センターピン形状、ゲートランナー及びゲートランナーにより形成されるゲートの形状、個数及び配置位置を、樹脂材料の溶融物性と層厚みとの相関と併せて適正化することにより、射出成形により得られた球技用ボールの外観特性及び耐久性を向上させることができる。

本発明の球技用ボールの製造方法によれば、金型キャビティ内に進退可能に配置されるサポートピンの形状、数及び配置位置を制御することにより、ゴルフボールのカバーよりも厚く、或いは樹脂流動距離が長いカバー層を射出成形する必要のある球技用ボールにおいても、その外観特性や耐久性を優れた球技用ボールを得ることができる。

発明を実施するための最良の形態及び実施例

以下、本発明の製造方法につき図面を用いて以下に詳しく説明する。

上記球技用ボールの製造については、図１に示すように、射出成形用金型を用いた射出成形方法を採用することができ、具体的には、空洞１ａを有する中空球体１を予め作成し、該球体１を金型５内に配備し、複数個のサポートピン６で球体を支持しながら球状のキャビティ２内にカバー材料を導入して当該カバーを射出成形する方法である。この場合、カバー材料の射出完了直前には、サポートピン６が金型キャビティの壁面５ａまで後退するものである。なお、球体に被覆されるカバー層が２層以上の場合、上記の射出成形法を各カバー層ごとに２回以上行うことにより実現することができる。

本発明では、金型キャビティ内に進退可能に配置されるサポートピン６を、金型キャビティの両極点を中心とする直径５〜２５ｍｍの範囲内のリング状領域内に３〜１０本設けると共に、サポートピンの断面形状を直径又は楕円の長径或いは短径が２〜６ｍｍの円形状又は楕円形状とすることを特徴とするものである。

上記サポートピンの配置位置は、図２に示されるように、金型キャビティの両極点Ｐを中心とする直径５〜２５ｍｍの範囲内のリング状領域１０内に設けられる。図２中に示される斜線部分がリング状領域１０であり、極点Ｐを中心とする小円１０ａと大円１０ｂとの間に囲まれた領域部分に相当する。なお、図２中では、６個のサポートピン６が同心円上（一点鎖線で示される円周上）に配置されているが、この配置に限定されるものではなく、リング状領域１０内であれば任意にサポートピン６を配置することができる。

上記サポートピン６の本数について、その上限値として、好ましくは１０本であり、より好ましくは８本、更に好ましくは６本である。サポートピンの本数が多い程、金型キャビティ中心の球体を保持する際の安定度が増し、エアー溜り解消へと繋がるものであるが、多すぎる場合には、サポートピンの配置が困難となり、また外観への影響や耐久性の悪化へと繋がるおそれがある。サポートピンの本数の下限値として、好ましくは３本、より好ましくは４本である。球体を保持するという構造上、溶融樹脂の流入時の圧力による球体の変位を防ぐために上記範囲内にて設置することが好ましい。

上記リング状領域１０の円直径は５〜２５ｍｍである。その上限値としては、好ましくは２２ｍｍであり、より好ましくは１５ｍｍである。リング状領域１０の円直径１０ｂが上記範囲よりも大きいと、キャビティ中心に配置される球体１を保持する際の安定度は増大するが、サポートピンと溶融樹脂の流動先端部とが接触するまでの時間が短くなるおそれがある。その結果、溶融樹脂の冷却固化を早めてしまい、樹脂の会合状態に影響を与え、耐久性が悪化することがある。また、サポートピン６とサポートピン穴６ａとの僅かな摩擦による金属磨耗粉や汚れ成分が存在すると、それを溶融樹脂中に取り込み、サポートピンの退出方向に巻き込んでしまい、外観特性を悪化させる場合がある。従って、リング状領域１０の円直径（１０ａ，１０ｂ）を上記上限値の範囲内に配置することにより、キャビティ２内の球体１の保持を安定化させ、成形後の外観特性及び耐久性を良好に仕上げることができる。一方、上記リング状領域１０の円直径１０ａの下限値としては、好ましくは７ｍｍ、より好ましくは９ｍｍである。この下限値が狭すぎる場合、サポートピン６や後述するセンターピン８との配置の自由度が減少してしまい、各ピンの穴が隣接しすぎてしまい、これにより金型強度に悪影響を及ぼすことがあり、また、球体の保持の安定度に劣ることがある。

上記の点について、更に詳述すると、図３に示されるように、リング状領域１０の円直径の範囲内とすること、即ち、極Ｐとサポートピン６との距離Ｄを適正化することにより、図中矢印に示す方向にてサポートピン６を金型キャビティの壁面５ａから後退させる動作のタイミングを従来よりも遅くすることができ、これによりサポートピン６先端部が溶融樹脂２０の流動先端部分に接触する時間が遅くなり、該溶融樹脂の早期の冷却固化等に起因する成形不良などを確実に回避することができる。また、上記のリング状領域１０の円直径の範囲内であれば、キャビティ中心に配置される球体１を安定的に保持することが可能である。

サポートピン６の形状については、断面が円形又は楕円形状を採用することが好適であり、特に、円形加工性、圧力損失及び熱伝達の点から、断面積対周長比の大きい円形を採用すること好適である。また、サポートピン６の断面円形の大きさについては、直径又は楕円の長径の上限値として、好ましくは６ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ、更に好ましくは４ｍｍである。また、直径又は楕円の短径の下限値として、好ましくは１ｍｍ、より好ましくは２ｍｍ、更に好ましくは３ｍｍである。サポートピンの直径又は楕円の長径値が大きい程、射出成形の際に生じるエアやガス等の揮発成分の排出に有利であるが、大きくなり過ぎると、溶融樹脂との接触面積が大きくなり、耐久性や外観特性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、サポートピンの直径又は楕円の短径値が小さいと、上記ガス成分の排出に不利である場合があり、またサポートピンが細すぎると球体保持時の安定性に欠けたり、サポートピン自身の耐久性に劣る場合がある。なお、サポートピンの種類については、１種類のみならず、形状及び直径が異なる２種類以上を用いることもできる。

上述したリング状領域１０内でサボートピン６を配置し、このサポートピン６が金型キャビティ２内の球体１を支持した状態で溶融樹脂（カバー材料）を射出することにより球体１の周囲に所定厚のカバー層が形成される。

上記溶融樹脂（カバー材料）のメルトフローレートについては、特に制限はないが、その上限値としては、好ましくは４０ｄｇ／ｍｉｎであり、より好ましくは３０ｄｇ／ｍｉｎ、更に好ましくは２５ｄｇ／ｍｉｎである。メルトフローレートが高いと、樹脂の流動性が良くなり、成形時の取り扱いが容易になる場合があるが、一方、反発性や耐久性に劣る場合がある。下限値として、好ましくは１ｄｇ／ｍｉｎ、より好ましくは５ｄｇ／ｍｉｎ、更に好ましくは１０ｄｇ／ｍｉｎである。メルトフローレートが低い場合、樹脂の流動性が悪く、成形が非常に困難となり生産性に劣る。

また、球体１の周囲に形成されるカバー層の厚さについて、その上限値としては、好ましくは５．０ｍｍ、より好ましくは３．５ｍｍ、更に好ましくは３．０ｍｍである。カバー層が厚い場合、射出成型により成型する際に樹脂の挙動を制御することが困難な場合があり、ガス溜り又はウェルドの発生を招くことがある。また、カバー層の厚さの下限値として、好ましくは０．２ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ、更に好ましくは０．８ｍｍ、より更に好ましくは１．０ｍｍ、最も好ましくは２．０ｍｍである。カバー層が薄い場合、均一に成型することが困難であり、また耐久性にも劣る場合がある。

また、本発明では、金型キャビティ２の極Ｐ及びその近傍の位置には、図１に示すように、センターピン（ベントピン）８を配置することにより、ガス溜り又はウェルドなど溶融樹脂の成形不良を可及的に防止して本発明の効果をより有効に発揮させることができる。この場合、センターピンの形状としては、加工性、圧力損失及び熱伝達の点から断面積対周長比の大きい円形が好ましい。センターピン８の直径について、その上限値としては、好ましくは１５ｍｍであり、より好ましくは１０ｍｍ、更に好ましくは６ｍｍである。その直径の下限値として、好ましくは１ｍｍであり、より好ましくは２ｍｍ、更に好ましくは４ｍｍである。パークゴルフボールやグラウンドゴルフボールのような最長流動距離が比較的長いものを合成樹脂にてインサート成形する場合、エアー溜りが発生し易いので、エアー抜け用の面積を広くすることが好ましいが、外観特性へのセンターピン跡の影響やサポートピンの配置の自由度との関係から上記範囲内にて設計することが好適である。

また、射出成形金型には、特に図示してはいないが、通常、キャビティと連通するゲート及びゲートランナーが設けられるが、そのゲート１個当たりの断面積については、特に制限はないが、その上限値として、好ましくは２０ｍｍ²であり、より好ましくは１５ｍｍ²、更に好ましくは１３ｍｍ²である。ゲートの断面積が広いと溶融樹脂の流入が容易になるが、一方、広すぎると流動樹脂を冷却固化しにくくなり、ゲート部下部の樹脂の逆流を招く場合がある。一方、ゲートの断面積の下限値として、好ましくは０．７ｍｍ²、より好ましくは１．５ｍｍ²、更に好ましくは１．７ｍｍ²である。ゲート部の断面積が狭すぎると流動樹脂に対する剪断応力が高くなり、樹脂物性を損ねる場合があり、また、断面積当たりの当りの射出圧力が高くなるのでゲート下部の樹脂が凹んでしまい、外観特性を損ねる場合がある。

ゲートランナーの本数の上限値として、好ましくはサポートピン数をｎとした場合に３ｎ本であり、下限値として、好ましくはｎ本である。ゲートランナーの本数については、望ましくは、それぞれのゲートから溶融樹脂が物性を低下することなくキャビティ空間を隙間なく充填すること、更に望ましくは、全てのゲートから射出された溶融樹脂が同時にキャビティ空間を充填するように決定することが求められる。ゲートランナーの本数が多いと、より短い最長流動距離でキャビティ空間を充填することができるが、一方、溶融樹脂の会合面数が増えてしまうのでウェルドやエアー溜り発生の原因となってしまう。

各ゲートランナーの配置位置については、溶融樹脂が均一にキャビティ空間内を充填するように対称性に優れた均等な配置位置にすることが望ましい。また、ゲートからの流動距離が最短である位置にサポートピンが配置されることは、溶融樹脂とサポートピンとの接触までの時間を早めることになるので好ましくない。

また、パークゴルフボールやグラウンドゴルフボールのように最長流動距離が比較的長いものを合成樹脂にてインサート成形する場合、溶融樹脂流入の均一性を保つことが困難な場合があるので、必要に応じ、ゲートの断面積を適宜調整することにより、溶融樹脂流入の均一性を図ることができる。更に、左右及び／又は上下の溶融樹脂流入のバランスを調整するために、必要に応じて少なくとも１個のゲートの面積を残りのゲートの面積よりも大きく設定しても良い。

以上説明したように、本発明の球技用ボールは、図１に示す構成を有する射出成形金型を用いて製造することができる。即ち、金型５の上型と下型とを分離可能に接合した状態で、射出成形機に通じる主ランナーからリング状又は馬蹄状ランナーを通じて、金型キャビティ２の分割面位置に開口した溶融樹脂注入ゲートを介して溶融樹脂（カバー材）を球体１とキャビティ壁面５ａとの空隙に射出供給し、射出完了直前又は射出完了と同時に溶融樹脂からサポートピン６をキャビティ壁面５ａ位置まで後退させることにより球体の周囲に所望のカバーを成形することができる。

そして、金型キャビティ２内に生じるエアやガス等の揮発成分は、サポートピン６の孔やセンターピン８の孔を通じて金型外へ速やかに排出することができるものであるが、本発明では、上述したように、サポートピンの形状、数及び配置位置を特定範囲に制限することにより、更には、金型キャビティの極及び近傍に配置されるセンターピン形状、ゲートランナー及びゲートランナーにより形成されるゲートの形状、個数及び配置位置を特定範囲に制限することにより、ゴルフボールのカバーよりも厚い、或いは樹脂流動距離が長いカバー層を射出成形する必要のある球技用ボールの外観特性や耐久性を向上させて品質の高い製品を製造することができるものである。

上記射出成形用金型により成型された球技用ボールは、グラウンドゴルフ用，パークゴルフ用のボール及びこれらの競技に類似した球技用ボールであり、その構造は、例えば、図４（Ａ）に示すように、空洞１ａ及び所定厚の球殻層１ｂから構成された中空球状体である球体１と、該球体を被覆す２層のカバー層３，３とを具備するものや、図４（Ｂ）に示すように、発泡体１ｃからなる球体を採用することもできる。なお、カバー層は、図中では２層に形成されているが、単層であってもよく、必要により３層構造等に多層化することができる。

上記球技用ボールは、その直径が５０〜７０ｍｍであるグラウンドゴルフ用，パークゴルフ用のボール及びこれらの競技に類似した球技用ボールであり、その直径，質量は各種競技の規則等に応じて適宜設計変更することができる。例えば、パークゴルフ用ボールの場合、公式球技用としては、国際パークゴルフ協会認定の規則に従い、直径６０ミリメートル±０．５ミリメートル、重量８０グラム〜９５グラム以下、材質は合成樹脂、音圧８４デシベル（ｄＢ）以上とすることができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても差し支えない。

本発明の一実施例に係る製造方法により用いられる射出成形用金型を示す概略断面図である。 金型キャビティとサポートピンとの配置関係を示す説明図である。 射出成形時に溶融樹脂が流入し、サボートピンを金型キャビティ壁面から後退させる様子を説明する説明図である。 本発明の一実施例に係る製造方法により得られた球技用ボールの構造を示す概略断面図である。

符号の説明

１ａ 空洞部
１ｂ 球殻層
１ 球体
２ キャビティ
５ 金型
５ａ キャビティの壁面
６ サポートピン
８ センターピン（ガスベントピン）
２０ 溶融樹脂（カバー材料）
Ｐ 極

Claims (11)

1. 金型キャビティ内に、内部に空洞を有する球体または発泡体からなる球体をサポートピンで配設し、この状態で上記球体の周囲にカバー材料を射出成形し、該カバー材料の射出完了直前にサポートピンが金型キャビティの壁面まで後退する工程を含む直径５０〜７０ｍｍの球技用ボールの製造方法において、上記サポートピンを、金型キャビティの両極点を中心とする直径５〜２５ｍｍの範囲内のリング状領域内に３〜１０本設けると共に、サポートピンの断面形状を、直径又は楕円の長径或いは短径が２〜６ｍｍの円形状又は楕円形状とすることを特徴とする球技用ボールの製造方法。
2. 金型キャビティの両極点を中心とするリング状領域の円直径が７〜２２ｍｍである請求項１記載の球技用ボールの製造方法。
3. 上記カバー材料を射出成形して形成されるカバー層の厚さが０．５〜３．５ｍｍである請求項１又は２記載の球技用ボールの製造方法。
4. 上記カバー材料のメルトフローレートが１〜４０ｄｇ／ｍｉｎである請求項１、２又は３記載の球技用ボールの製造方法。
5. 金型キャビティの極及びその近傍の位置にセンターピンを配置した請求項１〜４のいずれか１項記載の球技用ボールの製造方法。
6. 上記センターピンの形状が、直径１〜１０ｍｍの円形である請求項５記載の球技用ボールの製造方法。
7. 金型には、複数のゲート及びゲートランナーを有し、１つのゲートの面積が０．７〜１５ｍｍ²であり、かつサポートピンの本数をｎとした時にゲートランナーの本数がｎ、２ｎ又は３ｎである請求項１〜６のいずれか１項記載の球技用ボールの製造方法。
8. 上記ゲートランナーは、その間隔が均等な位置に配置されると共に、センターピンとサポートピンとを結ぶ延長線上には配置されない請求項７記載の球技用ボールの製造方法。
9. 上記ゲートランナーによるゲートのうち、少なくとも１個のゲートの面積が残りのゲートの面積よりも大きく設定される請求項７又は８記載の球技用ボールの製造方法。
10. 請求項１〜９のいずれか１項記載の製造方法により製造されたことを特徴とする球技用ボール。
11. パークゴルフ用又はグラウンドゴルフ用である請求項１０記載の球技用ボール。

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