JP2012196545A - ゴルフボール用材料、ゴルフボール、及びゴルフボール用材料の製造方法 - Google Patents

ゴルフボール用材料、ゴルフボール、及びゴルフボール用材料の製造方法 Download PDF

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Abstract

【解決手段】本発明は、(A)アイオノマーと、(B)熱可塑性ポリマー及び熱硬化性ポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物と、(C)酸基を有する熱可塑性樹脂組成物を必須成分としたゴルフボール材料を提供する。また、予め上記(B)成分と(C)成分とを溶融混練配合し、次いで水圧注入しながら上記(A)成分を溶融混練して得られるゴルフボール材料の製造方法を提供する。
【効果】本発明は、熱安定性、流動性、成形性が良好に材料であり、反発性を損なうことなく、耐久性、耐擦過傷性、適正硬度等に優れる高性能のゴルフボールを付与することが可能なゴルフボール用材料である。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱安定性、流動性、成形性が良好で、しかも反発性や耐久性等に優れる高性能のゴルフボールを得ることができるゴルフボール用材料、該ゴルフボール用材料の成形物を構成要素として具備するゴルフボール、及び該ゴルフボール用材料の製造方法に関する。
近年より、ゴルフボールのカバー材にはアイオノマー樹脂が広く用いられている。アイオノマー樹脂は、エチレン等のオレフィンと、アクリル酸、メタクリル酸あるいはマレイン酸等の不飽和カルボン酸からなるイオン性共重合体の酸性基を、部分的にナトリウム、リチウム、亜鉛、マグネシウム等の金属イオンで中和したもので、耐久性、反発性、耐擦過傷性などの面で優れた性質を有している。
現在、アイオノマー樹脂はゴルフボールカバー材のベース樹脂の主流であるが、常にユーザーからは高反発性を有し飛行特性に優れたゴルフボールが求められており、様々な改良が行われている。
例えば、アイオノマーカバー材の反発性、コスト性を改善する提案として、アイオノマー樹脂に多量の金属せっけんを添加したカバー材(米国特許第5312857号明細書,米国特許第5306760号明細書,国際公開第98/46671号)等を挙げることができる。
しかしながら、これら提案は、カバー材中の金属せっけんが射出成形時に分解・気化して多量の脂肪酸ガスを発生させるため、成形不良を起こし易く、発生したガスが成形物の表面に付着して塗装性を著しく低下させる。また、これらカバー材は、金属せっけん未配合の同硬度のアイオノマーカバーと比較しても反発性能に大差はなく、せいぜい同程度か若干の金属せっけん配合による効果として認められる程度で、著しく反発性を向上させるものではない。しかも、金属せっけんの種類によっては、成形性、反発性を著しく損なわせる場合があり、実用レベルからは程遠いものである。
また、最近、ゴルフボール材料用アイオノマーで、第一成分として、例えばエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、第二成分として、異種の熱可塑性樹脂を用い、両者を混練後、その樹脂組成物中に分散された第一成分の酸を、第三成分として、金属イオン種を配合して中和し、IPN構造を有する、均一相で高反発弾性の材料が開発されている(米国特許出願公開第2004/0044136号明細書)。しかし、この製法においては、金属イオン種である金属酸化物、金属水酸化物、または金属炭酸塩などの固体(粉、粒状)を直接使用するため、また特に高中和度の場合、多量に使用するため、配合時、分散不良を起こし、未反応の金属イオン種が残存する場合があり、生成したアイオノマー材料の物性低下に繋がることが懸念された。
米国特許第5312857号明細書 米国特許第5306760号明細書 国際公開第98/46671号 米国特許出願公開第2004/0044136号明細書
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、金属イオン種である金属酸化物、金属水酸化物、または酸金属塩などを直接使用せず、熱安定性、流動性、成形性が良好で、しかも反発性を損なうことなく、耐久性、耐擦過傷性、適正硬度等に優れる高性能のゴルフボールを得ることができるゴルフボール用材料、該ゴルフボール用材料の成形物を構成要素として具備するゴルフボール、及び該ゴルフボール用材料の製造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鋭意検討を行った結果、(A)アイオノマー、(B)熱可塑性ポリマー、及び熱硬化性ポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物、及び(C)酸基を有する熱可塑性樹脂組成物を必須成分として配合して得られる材料が、意外にも熱安定性、流動性、成形性が良好で、射出成形に適しており、しかも成形物の反発性を損なうことなく、耐久性、耐擦過傷性、適正硬度等に優れる高性能のゴルフボールを形成するのに最適な材料であることを知見した。
また、本発明者らは更に検討を行ったところ、上記ゴルフボール用材料の成形物を構成要素として具備したゴルフボールは、反発性を損なうことなく、優れた耐久性、耐擦過傷性、適正硬度を有することを知見し、本発明をなすに至った。なお、上記にいう「構成要素」とは、コアとこのコアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボール、又は、1層以上のコアとこのコアを被覆する1層以上の中間層とこの中間層を被覆する1層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材又は中間層材を意味し、以下同じ意味として用いる。
即ち、本発明は、下記のゴルフボール用材料、ゴルフボール、及びゴルフボール用材料の製造方法を提供する。
[1]下記(A)〜(C)成分、
(A)アイオノマー、
(B)衝撃強度値35〜130J/m、曲げ弾性率2.50〜3.10GPaの範囲内を有するポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物、及び
(C)カルボン酸,スルフォン酸及び燐酸から選ばれる少なくとも1種の酸基を有し、かつその酸含有量が0.1〜30質量%である熱可塑性樹脂組成物
を必須成分として配合してなることを特徴とするゴルフボール用材料。
[2](A)成分を(B)成分及び(C)成分の混合物へ配合することにより、(A)成分に含有する金属イオン種を(B)成分及び(C)成分中に含まれる酸基の少なくとも一部へトランスファー及び/又は共有可能にした上記[1]記載のゴルフボール用材料。
[3](C)成分が、酸基として、不飽和無水カルボン酸、そのジカルボン酸(以下、そのハーフエステルカルボン酸も含む)又は不飽和カルボン酸の誘導体から選ばれる少なくとも1種であり、かつその酸含有量が0.1〜5質量%である[1]又は[2]記載のゴルフボール用材料。
[4](A)成分を構成する酸含有ベース樹脂のMFRが0.1〜10000g/10分であり、その酸が、カルボン酸(無水カルボン酸及びその誘導体含む),スルフォン酸及び燐酸から選択されるものであり、かつその酸含量が0.1〜30質量%、その中和度が5〜100モル%であり、金属イオン種が、リチウム,ナトリウム,カリウム,亜鉛,マグネシウム,マンガン,カルシウム及び銅から選ばれてなり、(A)成分の配合量が、(B)成分及び(C)成分中の酸基へトランスファーまたは共有可能な金属イオン量に相当する[1]〜[3]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
[5](B)成分の配合割合が1〜50質量%である[1]〜[4]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
[6](C)成分が、オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和ジカルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマーから選ばれる1種又は2種以上であり、MFRが0.1〜10000g/10分である[1]〜[5]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
[7](B)成分の配合割合[(A)+(C)]/(B)が、質量比で99/1〜50/50である[1]〜[6]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
[8]上記[1]〜[7]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の成形物を構成要素として用いることを特徴とするゴルフボール。
[9]上記[1]〜[7]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料を、コアと該コアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボール、又は、1層以上のコアと該コアを被覆する1層以上の中間層と該中間層を被覆する1層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材又は中間層材として用いることを特徴とするゴルフボール。
[10]下記(A)〜(C)成分、
(A)アイオノマー、
(B)衝撃強度値35〜130J/m、曲げ弾性率2.50〜3.10GPaの範囲内を有するポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物、及び
(C)カルボン酸,スルフォン酸及び燐酸から選ばれる少なくとも1種の酸基を有し、かつその酸含有量が0.1〜30質量%である熱可塑性樹脂組成物
を必須成分として配合してなるゴルフボール用材料を製造するに際し、上記(B)成分と上記(C)成分とを、両成分の融点の両方を超える温度で溶融混合し、樹脂組成物を調製した後、上記(A)成分を配合して上記樹脂組成物中に含まれる酸基の少なくとも一部へ金属イオンをトランスファー及び/又は共有可能にしたことを特徴とするゴルフボール用材料の製造方法。
[11]上記(B)成分と上記(C)成分との溶融混合に際し、二軸押出機を使用した[10]記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[12]L/Dが20以上の二軸押出機を使用した[11]記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[13]上記二軸押出機のスクリューセグメント配置について、ニーディングディスクゾーンのL/Dが全体L/Dの10〜90%である[11]又は[12]記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[14]上記二軸押出機のニーディングディスクゾーンの構成ディスクが、RKD(Right−handed Kneading Disc),LKD(Left−handed Kneading Disc),リバース(Reverse Disc)及び各種ニュートラル(Neutral Disc)から構成された[11]〜[13]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[15]上記二軸押出機のスクリュー直径が15mmΦ以上である[11]〜[14]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[16]上記二軸押出機が、ベントポート及びこれに連結した真空ラインを有する[11]〜[15]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[17]二軸押出機が、液体滴下又は液体圧注入付帯設備を有する[11]〜[16]のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[18]上記液体として、ROH(Rは水素又はアルキル基)で示される液体を使用し、その添加量を樹脂押出量に対して0.1〜10質量%とする[17]記載のゴルフボール用材料の製造方法。
[19]ブタジエンゴム(BR)系のゴム材からなるコアとカバーとからなるツーピースゴルフボールであって、上記カバーが、[10]〜[18]のいずれか1項に記載された製造方法により得られたゴルフボール材料を射出成形により得られた成形物からなることを特徴とするゴルフボール。
本発明のゴルフボール用材料は、熱安定性、流動性、成形性が良好な材料であり、反発性を損なうことなく、耐久性、耐擦過傷性、適正硬度等に優れる高性能のゴルフボールを付与することが可能である。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のゴルフボール用材料は、下記(A)〜(C)成分、
(A)アイオノマー、
(B)熱可塑性ポリマー、及び熱硬化性ポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物、及び
(C)酸基を有する熱可塑性樹脂組成物
を必須成分として配合したものである。
上記(A)成分はアイオノマーであり、このアイオノマーを構成するベース樹脂は、MFR値が通常0.1〜10000g/10分、好ましくは5〜5000g/10分であり、かつ、その酸がカルボン酸(無水カルボン酸及びその誘導体を含む)、ジカルボン酸(以下、そのハーフエステルカルボン酸も含む)、スルフォン酸、燐酸から選択されその酸含有量が0.1〜30質量%、好ましくは0.5〜25質量%であるオリゴマー、プレポリマー及びポリマーよりなる群から選択されたものである。
また、上記(A)成分アイオノマーのベース樹脂の酸基としては、特に制限はないが、通常、カルボン酸、スルフォン酸及び燐酸などが挙げられ、中でもカルボン酸が好適である。カルボン酸としては、不飽和カルボン酸及び不飽和ジカルボン酸が好適である。例えばアクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸等を挙げることができ、特にアクリル酸、メタクリル酸が好適に用いられる。不飽和ジカルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等を、その不飽和無水カルボン酸としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸等を挙げることができ、特にマレイン酸及び無水マレイン酸が好適に用いられる。
更に、上記(A)成分中の不飽和カルボン酸エステルとしては、上述した不飽和カルボン酸の低級アルキルエステルを好適に用いることができ、具体的には、メタクリル酸メチル,メタクリル酸エチル,メタクリル酸プロピル,メタクリル酸ブチル,アクリル酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸プロピル,アクリル酸ブチル等を挙げることができる。特にアクリル酸ブチル(アクリル酸n−ブチル,アクリル酸イソブチル)が好適に用いられる。
また、不飽和ジカルボン酸ハーフエステルとしては、マレイン酸モノエチルエステル,フマル酸モノメチルエステル,イタコン酸モノエチルエステル等を挙げることができ、特にマレイン酸モノエチルエステルが好適に用いられる。
(A)成分のアイオノマーを構成するベース樹脂として、化学構造の観点から具体的には、オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和ジカルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー等が挙げられる。
更に具体的には、エチレン−アクリル酸ポリマー,エチレン−メタクリル酸ポリマー,エチレン−エタクリル酸ポリマー,エチレン−メタクリル酸−アクリル酸n−ブチルエステルポリマー,エチレン−メタクリル酸−アクリル酸イソブチルポリマー,無水マレイン酸−グラフト(以下,gと略す)−ポリエチレン(メタロセン触媒ポリエチレンを含む。),無水マレイン酸−g−ポリプロピレン(メタロセン触媒ポリプロピレンを含む。),無水マレイン酸−g−エチレンプロピレンポリマー,無水マレイン酸−g−エチレンプロピレンジエンポリマー(EPDM),無水マレイン酸−g−エチレン−アクリル酸エチルポリマー,無水マレイン酸−g−ポリエチレンテレフタレート,無水マレイン酸−g−エチレン−メタアクリル酸ポリマー,無水マレイン酸−g−エチレン−メタクリル酸−アクリル酸イソブチルポリマー,エチレン−無水マレイン酸ポリマー,スチレンー無水マレイン酸ポリマー,エチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エチルポリマー,エチレン−マレイン酸−アクリル酸エチルポリマー等が挙げられる。
上記(A)成分のアイオノマーの市販されているベース樹脂としては、例えば、オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマーが挙げられ、具体的には、市販品として,A−C5120(トーメンプラスチック社製),Nucrel 599, Nucrel 699, Nucrel 960, Nucrel 2806(いずれもDu Pont社製),Primacor 3460, Primacor 59801, Primacor 59901(いずれもDow Chemical社製),ESCOR 5000, ESCOR 5100, ESCOR 5200(いずれもExxon−Mobil Chemical社製)等を挙げることができる。
オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマーとしては、具体的には、Bynel 2002, Bynel 2014, Bynel 2022, Bynel E403(いずれもDu Pont社製),ESCOR ATX325, ESCOR ATX320, ESCOR ATX310(いずれもExxon−Mobil Chemical社製)等の市販品を使用することができる。
不飽和無水カルボン酸グラフト化ポリマーとしては、具体的には、市販品を用いることができ、Polybond 3009, Polybond 3200, Royaltough 498(いずれもUniroyal Chemical社製),ADOMER NF518, ADOMER QE800(三井化学社製),Exxelor VA1801, Exxelor VA1803, Exxelor VA1840, Exxelor PO1020(いずれもExxon−Mobil Chemical社製),Bynel 2167, Bynel 2174, Bynel 4206, Bynel 4288, Bynel 50E561, Bynel 50E571(いずれもDu Pont社製)等を挙げることができる。
また不飽和無水カルボン酸系ポリマーとしては、MODIPER A8100, MODIPER A8200, MODIPER A8400(いずれもNOR Corp.社製),LOTADER 3200, LOTADER 3300, LOTADER 5500, LOTADER 6200, LOTADER 7500, LOTADER 8200, LOTADER TX8030(いずれもATOFINA社製)などが例示される。
なお、上記(A)成分のアイオノマーのベース樹脂は、それぞれ上述した材料を公知の方法で共重合させることにより得ることができる。
上記(A)成分のアイオノマーについては、(B)成分及び(C)成分からなる樹脂組成物との溶融混練時に分散性が良いことが好適である。また、本発明では、上記(A)成分中の金属イオンがトランスファー可能又は共有可能であることが好適であることから、溶融流動性(メルトフローレート、「MFR」と略す。)と中和度とのバランスが図られたアイオノマーを採用することが好適である。無水マレイン酸及びその誘導体を含まないアイオノマーを用いる場合、即ち、上記アイオノマーのベース樹脂が無水マレイン酸及びその誘導体を含まない場合には、上記ベース樹脂の含有酸基に対する中和度が5〜100モル%、好ましくは10〜90モル%、更に好ましくは15〜85モル%の範囲である。中和度が高くなると、MFRが極端に低下してしまい、溶融混練時に分散性が著しく悪くなり、金属イオンのトランスファーや共有が不規則となり、その結果として不均一なゴルフボール材料となる場合がある。一方、中和度が低くなると、溶融混練時の分散性は良いが、トランスファー及び/又は共有する金属イオンが減少してしまい、反発弾性、強靭性等のゴルフボール材料の物性が低下する場合がある。
逆に、無水マレイン酸及びその誘導体を含むアイオノマーの場合、即ち、そのアイオノマーのベース樹脂が無水マレイン酸及びその誘導体を含む場合には、一般に、無水マレイン酸及びその誘導体の含有量が5質量%未満であることから、中和度が高くなったとしても、分子間架橋点が少ないために溶融混練時の流動性があり、特に問題は起きない。
いずれにしても、アイオノマーのベース樹脂については、MFRが高く、かつ酸含量が高いものを用いることが好適である。
上記(A)成分のアイオノマーの金属イオン種としては、リチウム,ナトリウム,カリウム,亜鉛,マグネシウム,マンガン,カルシウム,銅から選ばれ、この場合、(A)成分の配合量については、(B)成分及び(C)成分からなる組成物中の酸基へトランスファー又は共有可能な金属イオン量によって適宜選定される。
上記(A)成分のアイオノマーとしては、そのベース樹脂の酸基に対して任意の中和度を有するアイオノマーであり、一例としては、エチレン−アクリル酸ポリマー(EAAと略す)中の酸基20質量%に対し、そのうちの55モル%を亜鉛イオンで中和した材料(「55mol%Zn−EAA」と略す)である。或いは、80mol%Zn−EAAであっても、20mol%Zn−EAAであってもよく適宜調製することができる。また、エチレン−メタクリル酸ポリマー(「EMAA」と略す)中の酸基15質量%に対し、そのうちの77mol%を亜鉛イオンまたはナトリウムイオンで中和した材料であってもよい(「77mol%Zn−EMAA」又は「77mol%Na−EMAA」と略す)。
なお、任意の中和度を有するアイオノマーを調製するには、上記金属イオンを有する酸素含有金属化合物とアイオノマーのベース樹脂(酸基)との公知の中和反応によって行うことができる。
上記(A)成分のアイオノマーとしては、市販品のアイオノマーを使用することができ、例えば、Surlyn S8150, Surlyn S8940, Surlyn S8945, Surlyn S9150, Surlyn S9910, Surlyn S9945(いずれもDu Pont社製),IOTEK 7010, IOTEK 7410, IOTEK 7610, IOTEK 8030, IOTEK 8420, IOTEK 8610(いずれもExxon−Mobil Chemical社製)などが示される。
本発明の(B)成分については、ジエン系ポリマー、熱可塑性ポリマー、及び熱硬化性ポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物である。具体的には,ポリオレフィン系エラストマー,ポリスチレン系エラストマー,ポリアクリレート系ポリマー,ポリアミド系エラストマー,ポリウレタン系エラストマー,ポリエステル系エラストマー,ジエン系ポリマー,ポリアセタール,エポキシ樹脂,不飽和ポリエステル樹脂,シリコーン樹脂,及びABS系樹脂よりなる群から選択された1種又は2種以上の樹脂組成物である。
上記(B)成分がジエン系ポリマーである場合、ポリブタジエンを採用することが好ましく、特には、シス−1,4結合を60%以上有すると共に、1,2ビニル結合を4%以下有し、ムーニー粘度 ML1+4(100℃)35〜65、重量平均分子量(Mw)450,000〜850,000であり、かつ重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が5以下であるポリブタジエンを用いることが好ましい。その一例としては、ニッケル触媒系ポリブタジエンやランタノイド系ポリブタジエンなどが挙げられ、好ましくは後者のポリブタジエンである。
また、上記(B)成分であるポリブタジエンをそのまま使用することができ、必要に応じて酸無水物及び過酸化物等のラジカル発生剤を混合し、これらからなる組成物として使用することができる。更には、ポリブタジエンと(C)成分とからなる混合組成物を混練することができ、これにより、(A)成分の金属イオンが、(B)成分及び(C)成分からなる組成物中の酸基へトランスファー又は共有が可能となり、イオン架橋を形成することができると共に、酸無水物のグラフト化が起こり、ポリブタジエンの共有結合架橋からなる均一な相を有する材料を得ることができる。
射出成形材料を考慮すると、(A)及び(C)成分をマトリックスにする必要があり、この場合、(B)成分のポリブタジエン成分の全体中の配合割合を1〜50質量%、好ましくは5〜45質量%になるように、(B)成分の配合量を調製することが好ましい。また、(A)成分の配合により生じる(B)成分及び(C)成分からなる樹脂組成物中の酸基への金属イオンのトランスファー及び/又は共有によって得られるゴルフボール材料については、(B)成分であるポリブタジエンが(A)及び(C)成分のマトリックス中に配合されているにも関わらず、均一性を有し、かつ優れた耐熱性を有する。
上記(B)成分は、比重コントロール(比重1.0以上)、耐疲労性、寸法安定性、耐摩耗性、耐衝撃性、成形性、打撃時のフィーリング(適正硬度、曲げ弾性率)をより一層向上させるための必須成分であり、ポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上を採用することができる。
ポリアセタール系を用いる場合には、ショアD硬度が80以上と高硬度であるため、硬度アップを図るための材料としても好適であり、(A)成分及び/又は(C)成分に対して均一に分散することができれば、10〜15質量%程度の酸含量で高硬度のアイオノマーゴルフボール材料が具現化されるメリットがある。
上記のポリアセタール系としては、衝撃強度値(23℃、1/4インチノッチ付き、ASTM D256)が35〜130J/m、曲げ弾性率(ASTM D790)2.50〜3.10GPaの範囲のものを用いることが好ましい。
例えば、ポリアセタールホモポリマーとしては、市販品として、テナック5050、テナック7010(いずれも旭化成ケミカルズ社製),デルリン500P(Du Pont社製)等を使用することができる。また、ポリアセタールコポリマーとしては、市販品として、アミラスS731,アミラスS761(いずれも東レ社製)、ジュラコンM140S(ポリプラスチック社製),テナック7520(旭化成ケミカルズ社製)等を使用することができる。なお、ポリアセタールコポリマー中のコモノマー成分としては、エチレンオキサイド、1,3−ジオキソラン等のアルキレンオキサイド系を使用することができる。
上記(A)及び(C)成分についてはマトリックスにする必要があり、この場合、(B)成分のポリアセタールの全体中量の配合割合を1〜50質量%、好ましくは5〜45質量%になるように、(B)成分を配合することが好ましい。(B)成分の配合量が多すぎると、(A)及び(C)成分との相溶性が低下すると共に、配合組成物全体が脆くなり、耐久性が著しく低下する場合がある。
上記(C)成分が、酸基を有する熱可塑性樹脂組成物であり、上記(B)成分とを、(B)成分の融点及び(C)成分の融点のいずれをも超える温度で溶融混合して溶融状態の樹脂組成物を調製した後、その溶融状態の樹脂組成物に更に上記(A)成分を配合して上記(B)及び(C)樹脂組成物中に含まれる酸基の少なくとも一部へ(A)成分の金属イオンをトランスファーする、及び/又は共有することにより、(A)成分と(C)成分間にイオン架橋を形成し、(B)成分をより均一に分散したゴルフボール材料を与えるために必須の成分である。
本発明の(C)成分は、酸基を有する熱可塑性樹脂組成物である。この(C)成分は、基本的には、(A)成分のアイオノマーのベース樹脂と同一であるか、または、1種又は2種以上からのベース樹脂からなる樹脂組成物であり、具体的には、MFRが0.1〜10000g/10分、好ましくは5〜5000g/10分であり、上記(C)成分中の酸基としては、カルボン酸,スルフォン酸及び燐酸などが挙げられる。上記(C)成分中としては酸含有量0.1〜30質量%、好ましくは0.5〜25質量%であるオリゴマー,プレポリマー及びポリマーの群から選択された1乃至2種以上の樹脂である。
なお、上記(C)成分が、酸基として不飽和無水カルボン酸、そのジカルボン酸(以下、そのハーフエステルカルボン酸も含む)の場合その酸含有量は0.1〜5質量%未満が好ましく、また酸基として不飽和カルボン酸及びその誘導体の場合、その酸含有量は0.1〜30質量%であることが好ましく、更に0.5〜25質量%が好ましい。
上記(C)成分の配合割合については、(A)成分/(C)成分が質量比で通常99/1〜1/99、好ましくは95/5〜5/95、更に好ましくは90/10〜10/90である。また、[(A)+(C)]/(B)は、質量比で通常95/5〜5/95、好ましくは90/10〜10/90である。
なお、(B)成分が、ジエン系ポリマー,ポリアセタール,エポキシ樹脂,不飽和ポリエステル樹脂,シリコーン樹脂及びABS系樹脂よりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物である場合、[(A)+(C)]/(B)は、質量比で通常99/1〜50/50、好ましくは95/5〜55/45である。
上記(C)成分中の酸基としては、カルボン酸,スルフォン酸及び燐酸などが挙げられ、中でもカルボン酸が好適である。カルボン酸としては、不飽和カルボン酸及び不飽和ジカルボン酸が好適である。例示すると、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸等を挙げることができ、特にアクリル酸、メタクリル酸が好適に用いられる。
また、不飽和ジカルボン酸としては、マレイン酸,フマル酸,イタコン酸等を挙げることができ、不飽和無水カルボン酸としては、無水マレイン酸,無水イタコン酸等を挙げることができ、特にマレイン酸及び無水マレイン酸が好適に用いられる。
更に、上記(C)成分として不飽和ジカルボン酸ハーフエステルを採用することができ、この不飽和ジカルボン酸ハーフエステルとしては、マレイン酸モノエチルエステル,フマル酸モノメチルエステル,イタコン酸モノエチルエステル等を挙げることができ、特にマレイン酸モノエチルエステルが好適に用いられる。
また、不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、上述した不飽和カルボン酸の低級アルキルエステルを好適に用いることができ、具体的には、メタクリル酸メチル,メタクリル酸エチル,メタクリル酸プロピル,メタクリル酸ブチル,アクリル酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸プロピル,アクリル酸ブチル等を挙げることができる。特にアクリル酸ブチル(アクリル酸n−ブチル,アクリル酸イソブチル)が好適に用いられる。
上記(C)成分について、化学構造の観点から具体的には、オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和ジカルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー等を挙げることができる。
更に、具体的なポリマーとしては、エチレン−アクリル酸ポリマー,エチレン−メタクリル酸ポリマー,エチレン−エタクリル酸ポリマー,エチレン−メタクリル酸−アクリル酸n−ブチルエステルポリマー,エチレン−メタクリル酸−アクリル酸イソブチルポリマー,無水マレイン酸−グラフト(以下,gと略す)−ポリエチレン(メタロセン触媒ポリエチレンを含む。),無水マレイン酸−g−ポリプロピレン(メタロセン触媒ポリプロピレンを含む。),無水マレイン酸−g−エチレンプロピレンポリマー,無水マレイン酸−g−エチレンプロピレンジエンポリマー(EPDM),無水マレイン酸−g−エチレン−アクリル酸エチルポリマー,無水マレイン酸−g−ポリエチレンテレフタレート,無水マレイン酸−g−エチレン−メタアクリル酸ポリマー,無水マレイン酸−g−エチレン−メタクリル酸−アクリル酸イソブチルポリマー,エチレン−無水マレイン酸ポリマー,スチレンー無水マレイン酸ポリマー,エチレン−無水マレイン酸−アクリル酸エチルポリマー,エチレン−マレイン酸−アクリル酸エチルポリマーなどが挙げられる。
上記(C)成分として、市販品の樹脂を採用することができる。オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマーの市販品としては、A−C540, A−C580, A−C5120(トーメンプラスチック社製),Nucrel 599, Nucrel 699, Nucrel 960, Nucrel 1214, Nucrel 2806(いずれもDu Pont社製),Nucrel 1560, Nucrel 2050H(いずれも三井・デュポンポリケミカル社製),Primacor 3460, Primacor 59801, Primacor 59901(いずれもDow Chemical社製),ESCOR5000, ESCOR5100, ESCOR5200(いずれもExxon−Mobil Chemical社製)等を挙げることができる。
オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマーとしては、例えば、AN4311, AN4318(いずれも三井・デュポンポリケミカル社製),ESCOR ATX325, ESCOR ATX320, ESCOR ATX310(いずれもExxon−Mobil Chemical社製)等の市販品を挙げることができる。
不飽和無水カルボン酸グラフト化ポリマーの市販品としては、Polybond 3009, Polybond 3200, Royaltough 498(いずれもUniroyal Chemical社製),ADOMER NF518, ADOMER QE800(三井化学社製),Exxelor VA1801, Exxelor VA1803, Exxelor VA1840, Exxelor PO1020(いずれもExxon−Mobil Chemical社製),Fusabond MF416D(Du Pont社製)等を挙げることができる。
また,不飽和無水カルボン酸系ポリマーの市販品としては、A−CX575A, A−C597A(トーメンプラスチック社製),MODIPER A8100, MODIPER A8200, MODIPER A8400(いずれもNOR Corp.社製),BONDINE TX8390(ARKEMA社製),LOTADER 4210, LOTADER 5500, LOTADER 6200, LOTADER 7500, LOTADER TX8030(いずれもATOFINA社製)等が例示される。
本発明のゴルフボール用材料には、必要に応じて、任意の添加剤を適宜配合することができ、その使用用途に応じて各種の添加剤を選択することができる。例えば、本発明のゴルフボール用材料をカバー材として用いる場合、上記(A)〜(C)成分に加え、例えば顔料、分散剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを加えることができる。これら添加剤を配合する場合、その配合量としては、上記(A)〜(C)成分の総和100質量部に対して通常0.1質量部以上、好ましくは0.5質量部以上、上限として通常10質量部以下、好ましくは4質量部以下である。
本発明のゴルフボール用材料は、例えば、混練型二軸押出機,バンバリー,ニーダー,ラボプラストミル等のインターナルミキサー等を用いて上述の各成分を混合することにより得ることができる。製造押出機としては、二軸押出機を使用することが好適であり、特に、下記(i)〜(v)の特徴を有する二軸押出機を用いることが好適である。
(i)スクリュー有効長L/D(スクリューの長さとスクリューの直径との比率)が20以上、好ましくはL/Dが25以上、更に好ましくはL/Dが30以上であること
(ii)スクリューセグメント配置に関して、ニーディングディスクゾーンのL/Dが全体L/Dの10〜90%、好ましくは20〜80%、更に好ましくは30〜70%であること
なお、ニーディングディスクゾーンの構成ディスクは、RKD(Right−handed Kneading Disc),LKD(Left−handed Kneading Disc),リバース(Reverse Disc),各種ニュートラル(Neutral Disc)から構成される。
(iii)スクリューの直径が15mmΦ以上であること
(iv)ベントポート及びこれに連結した真空ラインを有すること
(v)液体滴下又は液体圧注入付帯設備を有すること
上記(B)成分と上記(C)成分とを溶融混合して溶融状態の樹脂組成物を調製した後、その溶融状態の樹脂組成物に上記(A)成分を配合し、上記(B)及び(C)成分の樹脂組成物中に含まれる酸基の少なくとも一部へ金属イオンをトランスファーしたり、中和したりすることを促進させる目的で、液体を添加(注入又は滴下)してもよい。この場合、上記の液体としてはROH(Rは水素又はアルキル基)で示される液体を使用することが好ましい。また、上記の液体の添加量は、樹脂押出量全量に対して、0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜8質量%、更に好ましくは1.0〜5.0質量%であることが好適である。
ここで、加熱条件としては、例えば、100〜250℃に設定することができ、特には、(B)成分の融点及び(C)成分の融点の両方を超える温度で溶融混合することが好適である。
また、混合方法については特に制限はないが、(A)成分を良好に分散させる観点から、予め(B)成分と(C)成分とを十分に溶融混合した樹脂組成物を得た後に、(A)成分を添加し混練することが好適である。添加剤を配合する場合には、(A)成分を混練した後に添加剤を加えて混練することも可能である。
上記二軸押出機で製造する場合、例えば、32mmΦ二軸押出機(L/D=41)で押出量は5〜50Kg/hr、好ましくは10〜40Kg/hrに調整することが好適である。
なお、バンバリーやニーダーを使用する場合、(B)成分と(C)成分の溶融混合時間としては、通常10秒〜30分間、好ましくは30秒〜20分間に設定される。また(A)成分を添加した後の混練時間については、通常10秒〜30分間、好ましくは15秒〜25分間に設定される。
本発明のゴルフボール用材料については、射出成形に特に適した流動性を確保し、成形性を改良するため、一定範囲のメルトフローレート(MFR)値を具備することが好適である。MFR値としては通常0.1g/10min以上、好ましくは0.5g/10min以上、上限として通常50g/10min以下、好ましくは30g/10min以下である。MFRが上記範囲よりも大きすぎたり、小さすぎたりする場合、加工性が著しく低下する場合がある。
なお、上記に言うMFRとは、JIS−K7210に準拠したものであり、試験温度190℃、試験荷重21.18N(2.16kgf)条件下での測定値を意味する。
また、本発明のゴルフボール用材料は、FT−IR測定において、1690〜1710cm-1にカルボニル伸縮振動に帰属する吸収ピーク及び1530〜1630cm-1にカルボン金属塩のカルボキシアニオン伸縮振動に帰属する吸収ピークがあること、即ち、イオン架橋の存在を確認している。
本発明のゴルフボール用材料を成形した成形物のショアD硬度としては、通常50以上、好ましくは52以上、上限として75以下、好ましくは70以下である。ショアD硬度が高すぎると、ゴルフボールの打撃時のフィーリングが著しく低下する場合がある。また、ショアD硬度が低すぎると、ボールの反発性が低下する場合がある。
本発明のゴルフボール用材料の比重としては、通常0.9以上、好ましくは0.92以上、より好ましくは0.94以上、上限として通常1.3以下、好ましくは1.2以下、更に好ましくは1.05以下である。
本発明のゴルフボールは、上記本発明のゴルフボール用材料を使用して形成された成形物を構成要素とするゴルフボールであり、上記ゴルフボール用材料の成形物が用いられる箇所はゴルフボールの一部又は全部のいずれであってもよく、例えば、カバーが単層又は2層以上の多層構造を有する糸巻きゴルフボールのカバー,ワンピースゴルフボール,ツーピースソリッドゴルフボール,スリーピースソリッドゴルフボール等のマルチピースゴルフボールにおけるソリッドコア、中間層、カバー等を挙げることができる。本発明のゴルフボール用材料の成形物を構成要素として具備するゴルフボールであれば、ゴルフボールの種類は特に制限されるものではない。
特に、本発明のゴルフボール用材料は、コアと該コアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボールや、1層以上のコアと該コアを被覆する1層以上の中間層と該中間層を被覆する1層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材、中間層材として好適に使用される。
上記に記載された製造法で得られたゴルフボール材料を射出成形によりカバーに使用し、ブタジエンゴム(BR)系コアのツーピースソリッドゴルフボールを作成し、ゴルフボール評価を行った結果、下記の機能又は効果を有するゴルフボールが得られる。この場合、比較対象として、同程度の金属イオン種含有アイオノマー[(A)成分及び(C)成分配合組成物と同等]と(B)成分のメルドブレンド配合物をカバー材に使用したゴルフボールを用い、本発明と比較したものである。
a)カバー表面が均一性に優れている。
b)耐擦過傷性に優れている。
c)耐久性(打撃回数)に優れている。
d)高硬度である。
e)耐熱性に優れている。
f)部分的な分子間相互侵入網目構造を有する
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、本発明の実施例に使用した中和反応用二軸押出機は、スクリュー径32mmΦ、全体L/D41、ニーディングディスクゾーンL/Dが全体L/Dの40%、真空ベントポート及び水圧注入装置付きである。
〔実施例1〕
下記の表1に示す配合にてゴルフボール用材料を得た。ゴルフボール用材料の調製に際しては、まず設定温度を190℃とした二軸押出機に所定量のPOM及びEMAA−1をホッパーに投入し、スクリュー回転数70回転/分、押出量16Kg/hr、真空ベントによる揮発分留去の条件下、溶融混練し、二軸押出機ダイから押出されるストランドを冷却用水槽に通し、エアーナイフで水切り後、ペレタイザーでペレット化し、POM/EMAA−1の溶融混合物であるメルトブレンド−αを得た。次いで、得られたメルトブレンド−αとアイオノマーAとを所定量でドライブレンドし、ホッパーに投入後、二軸押出機の途中から、液体圧注入ポンプによる水を樹脂押出量に対し2質量%になるように圧注入しながら、上記のメルトブレンド−αの押出条件で溶融押出し、POM/EMAA−1/アイオノマーAの均一な混合組成物であるメルトブレンド−1を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に示した。
〔実施例2〕
実施例1で得られたメルトブレンド−1とS8940とを、表1記載の所定量でドライブレンドし、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下、溶融押出し、メルトブレンド−1/S8940の均一な混合組成物であるメルトブレンド−2を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に併記した。
〔実施例3〕
表1に記載した割合でPOMとEMMA−2とをドライブレンドし、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下、溶融混練し、POM/EMMA−2の溶融混合物であるメルトブレンド−βを得た。次いで、得られたメルトブレンド−βとアイオノマ−Bとを所定量でドライブレンドし、実施例1で調整したメルトブレンド−1と同一押出条件下で溶融押出し、メルトブレンド−β/アイオノマーBの均一な混合組成物であるメルトブレンド−3を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に併記した。
〔実施例4〕
表1に記載した割合でPOMとE・EA・MAHとをドライブレンドし、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下で溶融混練し、POM/E・EA・MAHの溶融混合物であるメルトブレンド−γを得た。次いで、得られたメルトブレンド−γとS8945とを所定量でドライブレンドし、実施例1で調整したメルトブレンド−1と同一押出条件下で溶融押出し、メルトブレンド−γ/S8945の均一な混合組成物であるメルトブレンド−4を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に併記した。
〔比較例1〕
実施例1のPOM成分を含めたEMAA−1成分とアイオノマーA成分とのメルトブレンドを行う代わりに、EMAA−1とアイオノマーA成分とを予め溶融混合したものに相当するアイオノマーCを使用する。そして、POMとアイオノマーCとを所定量でドライブレンドし、その後、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下、溶融押出し、POM/アイオノマーCの混合組成物であるメルトブレンド−1*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に併記した。
〔比較例2〕
実施例2のメルトブレンド−1とS8940とのメルトブレンドを行う代わりに、比較例1で調製したメルトブレンド−1*とS8940とを使用し、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下で溶融押出し、POM/S8940の混合組成物であるメルトブレンド−2*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に併記した。
〔比較例3〕
実施例3のPOM成分を含めたEMAA−2成分とアイオノマーB成分とのメルトブレンドを行う代わりに、EMAA−2とアイオノマーB成分とを予め溶融混合したものに相当するアイオノマーDを使用する。そして、POMとアイオノマーDとを所定量でドライブレンドし、その後、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下で溶融押出し、POM/アイオノマーDの混合組成物であるメルトブレンド−3*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に併記した。
〔比較例4〕
実施例4のPOM成分を含めたE・EA・MAH成分とS8945成分とのメルトブレンドを行う代わりに、E・EA・MAHとS8945成分とを、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下で予め溶融混合したものに相当するメルトブレンド−ωを使用する。そして、POMとメルトブレンド−ωとを所定量でドライブレンドし、その後、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下、溶融押出し、POM/メルトブレンド−ωの混合組成物であるメルトブレンド−4*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表1に併記した。
Figure 2012196545
実施例1〜4は、各々に相当する比較例に比較し、POMのような線状高分子配合時、より高MFRの傾向にあり、射出成形性が単なるメルトブレンドに比較し、良好である。また、実施例の系は、比較例に比べ、混合組成系がより均一である。
表1中の各成分は以下の通りである。
POM
AMILAS S761、東レ社製、MFR9.6g/10min、融点166℃、硬度Rockwell R 115
E・EA・MAH
LOTADER TX8030、ATOFINA社製、MFR3.0g/10min、コモノマー含有量15質量%
EMAA−1
Nucrel 1560、三井・デュポンポリケミカル社製、エチレン−メタクリル酸共重合体、MFR60g/10min
EMAA−2
Nucrel 2050H、三井・デュポンポリケミカル社製、エチレン−メタクリル酸共重合体、MFR500g/10min
アイオノマーA
77mol%Zn−EMAA−1、ブリヂストンスポーツ社の試作品、エチレン−メタクリル酸共重合体亜鉛アイオノマー、中和度77mol%、MFR0.1g/10min
アイオノマーB
52.5mol%Zn−EMAA−2、ブリヂストンスポーツ社の試作品、エチレン−メタクリル酸共重合体亜鉛アイオノマー、中和度52.5mol%、MFR0.8g/10min
アイオノマーC
60mol%Zn−EMAA−1、またはS9910、DuPont社製、エチレン−メタクリル酸共重合体亜鉛アイオノマー、中和度60mol%、MFR0.9g/10min
アイオノマーD
35mol%Zn−EMAA−2、ブリヂストンスポーツ社の試作品、エチレン−メタクリル酸共重合体亜鉛アイオノマー、中和度35mol%、MFR5.0g/10min
S8945
DuPont社製、エチレン−メタクリル酸共重合体ナトリウムアイオノマー、中和度60mol%、MFR5.0g/10min
S8940
DuPont社製、エチレン−メタクリル酸共重合体ナトリウムアイオノマー、中和度30mol%、MFR3.0g/10min
MFR(g/10min)
JIS−K7210に準拠し、試験温度190℃、試験荷重21.18N(2.16kgf)条件下での測定値
ショアD硬度
ASTM D−2240に準じて測定したショアD硬度
破断伸び(%),引張強度(MPa)
JIS−K7161に準じた測定値
〔実施例5,実施例6〕
実施例1のメルトブレンド−1及び実施例2のメルトブレンド−2の材料をツーピースゴルフボールのカバー材にそれぞれ使用し、コアにブタジエンゴム(BR)架橋体(外径38.9mmΦ、質量36.0g、圧縮歪3.35mm)を用い、射出成形機(設定温度ホッパー:160℃、C1〜ヘッド:180〜200℃)を使用し、射出圧力5.9MPa、保持圧力4.9MPa、射出・保持時間8秒、冷却時間25秒の条件下、射出成形を行い、ツーピースゴルフボール(直径42.7mmΦ、質量45.5g)を作製した。これらのゴルフボール評価を行い、その結果を表2に記載した。
〔比較例5,比較例6〕
上記の実施例5及び実施例6にそれぞれ相当する比較例として、比較例1のメルトブレンド−1*及び比較例2のメルトブレンド−2*の材料をツーピースゴルフボールのカバー材にそれぞれ使用し、実施例5及び6と同じ射出成形条件下でツーピースゴルフボールを作製した。これらのゴルフボール評価を行い、その結果を表2に併記した。
Figure 2012196545
たわみ量 *1
ゴルフボールを硬板の上に置き、初期荷重98N(10kgf)から終荷重1,275N(130kgf)に負荷したときのゴルフボールのたわみ量(mm)。
表面硬度 *2
ASTM D−2240に準じて測定したショアD硬度。
初速度 *3
初速は、R&Aの承認する装置であるUSGAのドラム回転式の初速計と同方式の初速測定器を用いて測定した。ボールは23±1℃の温度で3時間以上温調し、室温23±2℃の部屋でテストされた。250ポンド(113.4kg)のヘッド(ストライキングマスク)を使って打撃速度143.8ft/s(43.83m/s)にてボールを打撃した。1ダースのボールを各々4回打撃して6.28ft(1.91m)の間を通過する時間を計測し、初速を計算した。約15分間でこのサイクルを行った。
反発係数(C.O.R) *4
空気砲弾によりボールをスチール板に向けて43m/sで発射させたとき、その跳ね返り速度を計測する。反発係数(C.O.R)は、ボール初速と跳ね返り速度との比率である。
耐久性 *5
米国AUTOMATED DESIGN CORPORATION製のADC BALL COR DURABILITY TESTERによりゴルフボールの耐久性を評価した。この試験機は、ゴルフボールを空気圧で発射させた後、平行に設置した2枚の金属板に連続的に衝突させる機能を有する。ボールが割れるまでに要した発射回数の平均値を耐久性とした。この場合、平均値とは、同種のボールを7個用意し、それぞれのボールを発射させて7個のボールがそれぞれ割れるまでに要した発射回数を平均化した値である。試験機のタイプは横型CORであり、金属板への入射速度は43m/sであった。
耐擦過傷性 *6
ボールを23℃に保温し、ピツチングウェッジをスイングロボットマシンに取り付け、ヘッドスピード33m/sにて打撃し、打撃傷を目視で判断した。下記の基準で評価した。
良好: 一部分が少し毛羽立つ程度の傷
普通: 半分以上の表面が毛羽立つなどの傷
耐摩耗性 *7
内容量5リットルの筒状物に15個のゴルフボールと1.7リットルの砂を入れて、50rpm,2時間ミキシングした。その後にボールを取り出し、摩耗による表面の傷つきの度合い、光沢減少の度合いを目視により評価した。
良好: 気にならない程度の傷、光沢低下がほとんどなし
悪い: 傷が目立つ、やや光沢低下
実施例5と比較例5、及び実施例6と比較例6をそれぞれ相対比較した場合、本実施例の方が、耐久性(打撃回数),耐擦過傷性及び射出成形時の耐熱性に優れていた。
〔参考例1〕
表3に記載した高cis−体のポリブタジエン配合組成体BR02とEMAA−2とを所定の割合で5リットル加圧ニーダーに3Kg仕込み、設定温度80℃、ローター回転数35rpm、0.49MPaの加圧下、20分間混練した。この混練物を取り出し、設定温度130℃の二軸一軸押出機(40mmΦ)でペレット化した。得られたBR02/EMAA−2混練物のペレットとアイオノマーBとを所定量でドライブレンドし、二軸押出機の設定温度を180℃にする以外は実施例1で調製したメルトブレンド−1と同一押出条件下により、二軸押出機による溶融押出しを行い、BR02/EMAA−2/アイオノマーBの均一な混合組成物であるメルトブレンド−5を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に記載した。
〔参考例2〕
表3に記載したBR02の配合量を増加変更する以外は、参考例1の操作を繰り返し、BR02/EMAA−2/アイオノマーBの均一な混合組成物であるメルトブレンド−6を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔参考例3〕
参考例1で得られたメルトブレンド−5とS8150とを、所定量でドライブレンドし、設定温度を180℃に変更する以外は、実施例1で調製したメルトブレンド−αと同一押出条件下で溶融押出し、メルトブレンド−5/S8150の均一な混合組成物メルトブレンド−7を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔参考例4〕
BR02の代わりに、BR01を使用する以外は、参考例1の操作を繰り返し、BR01/EMAA−2/アイオノマーBの均一な混合組成物であるメルトブレンド−8を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔参考例5〕
メルトブレンド−5の代わりに、メルトブレンド−8を使用し、S8150と所定量でドライブレンドする以外は、参考例3の操作を繰り返し、メルトブレンド−8/S8150の均一な混合組成物であるメルトブレンド−9を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔比較例7〕
参考例1のBR02成分を含めたEMAA−2成分とアイオノマーB成分とのメルトブレンドを行う代わりに、EMAA−2とアイオノマーB成分とを予め溶融混合したものに相当するアイオノマーDを使用した。そして、所定量のBR02とアイオノマーDとを使用し、参考例1の加圧ニーダーと二軸一軸押出機による操作を繰り返し、BR02/アイオノマーDの混合組成物であるメルトブレンド−5*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔比較例8〕
BR02とアイオノマーDとの配合割合を変更する以外は、比較例7の操作を繰り返し、メルトブレンド−6*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔比較例9〕
メルトブレンド−5の代わりに、メルトブレンド−5*を使用し、S8150と所定量でドライブレンドする以外は、参考例3の操作を繰り返し、メルトブレンド−5*/S8150の混合組成物であるメルトブレンド−7*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔比較例10〕
BR02の代わりに、BR01を使用する以外は、比較例7の操作を繰り返し、BR01/アイオノマーDの混合組成物であるメルトブレンド−8*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
〔比較例11〕
メルトブレンド−7*の代わりに、メルトブレンド−8*を使用する以外は、比較例9の操作を繰り返し、メルトブレンド−8*/S8150の混合組成物であるメルトブレンド−9*を得た。得られたゴルフボール用材料の諸特性を評価し、その結果を表3に併記した。
Figure 2012196545
参考例1〜参考例5は、それぞれ相当する比較例7〜11と比較すると、本実施例の方が、混合組成系がより均一相であり、破断点強度が高く、強靭であり、また、硬度が高い傾向がみられた。さらに、ブタジエンゴム(BR)のような非線状高分子を配合した場合には、MFRが低くなる傾向が見られた。
表3中の各成分は以下の通りである。
BR01
ポリブタジエンBR−01、JSR社製、シス−1,4−結合含有量96%、ニッケル重合触媒系
BR02
100質量部のBR01に対し、無水マレイン酸2質量部を混合し、この混合物100質量部に対し、1質量部のジクミルパーオキサイドを加え、約80℃で10分間混合した生成物
S8150
DuPont社製、エチレン−メタクリル酸共重合体ナトリウムアイオノマー、中和度37mol%、MFR5.0g/10min
〔参考例6〕
実施例5のメルトブレンド−1の代わりに、参考例1のメルトブレンド−5の材料をツーピースゴルフボールのカバー材に使用する以外は、実施例5の操作を繰り返し、ツーピースゴルフボールを作製した。このゴルフボール評価を行い、その結果を表4に記載した。
〔比較例12〕
上記参考例6に相当する比較として、比較例7のメルトブレンド−5*の材料をツーピースゴルフボールのカバー材に使用し、参考例6と同じ射出成形条件でツーピースゴルフボールを作製した。このゴルフボール評価を行い、その結果を表4に併記した。
Figure 2012196545
バックスピン量 *8
「X−Drive #W1」(ブリヂストンスポーツ社製のドライバー)の場合は、ヘッドスピード45m/sにおけるスピン量(rpm)を計測した。
「S/W TW03」(ブリヂストンスポーツ社製のサンドウェッジ)の場合は、ヘッドスピード22m/sにおけるスピン量(rpm)を計測した。
参考例6は、比較例12に比べて、初速度及びC.O.Rを損なうことがなく、耐久性(打撃回数)が良く、また、硬度がやや高かった。また、圧縮歪が大きく、ソフトな打撃感を生み出した。更に、射出成形時には、シリンダーの設定温度を210℃に設定し、30分間滞留させたが、樹脂焦げが発生せず、耐熱性が良好であった。

Claims (19)

  1. 下記(A)〜(C)成分、
    (A)アイオノマー、
    (B)衝撃強度値35〜130J/m、曲げ弾性率2.50〜3.10GPaの範囲内を有するポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物、及び
    (C)カルボン酸,スルフォン酸及び燐酸から選ばれる少なくとも1種の酸基を有し、かつその酸含有量が0.1〜30質量%である熱可塑性樹脂組成物
    を必須成分として配合してなることを特徴とするゴルフボール用材料。
  2. (A)成分を(B)成分及び(C)成分の混合物へ配合することにより、(A)成分に含有する金属イオン種を(B)成分及び(C)成分中に含まれる酸基の少なくとも一部へトランスファー及び/又は共有可能にした請求項1記載のゴルフボール用材料。
  3. (C)成分が、酸基として、不飽和無水カルボン酸、そのジカルボン酸(以下、そのハーフエステルカルボン酸も含む)又は不飽和カルボン酸の誘導体から選ばれる少なくとも1種であり、かつその酸含有量が0.1〜5質量%である請求項1又は2記載のゴルフボール用材料。
  4. (A)成分を構成する酸含有ベース樹脂のMFRが0.1〜10000g/10分であり、その酸が、カルボン酸(無水カルボン酸及びその誘導体含む),スルフォン酸及び燐酸から選択されるものであり、かつその酸含量が0.1〜30質量%、その中和度が5〜100モル%であり、金属イオン種が、リチウム,ナトリウム,カリウム,亜鉛,マグネシウム,マンガン,カルシウム及び銅から選ばれてなり、(A)成分の配合量が、(B)成分及び(C)成分中の酸基へトランスファーまたは共有可能な金属イオン量に相当する請求項1〜3のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
  5. (B)成分の配合割合が1〜50質量%である請求項1〜4のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
  6. (C)成分が、オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸ポリマー,不飽和無水カルボン酸、不飽和ジカルボン酸又は不飽和カルボン酸−グラフト化オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸ポリマー,オレフィン−不飽和無水カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマー,オレフィン−不飽和ジカルボン酸−不飽和カルボン酸エステルポリマーから選ばれる1種又は2種以上であり、MFRが0.1〜10000g/10分である請求項1〜5のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
  7. (B)成分の配合割合[(A)+(C)]/(B)が、質量比で99/1〜50/50である請求項1〜6のいずれか1項記載のゴルフボール用材料。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の成形物を構成要素として用いることを特徴とするゴルフボール。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項記載のゴルフボール用材料を、コアと該コアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボール、又は、1層以上のコアと該コアを被覆する1層以上の中間層と該中間層を被覆する1層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材又は中間層材として用いることを特徴とするゴルフボール。
  10. 下記(A)〜(C)成分、
    (A)アイオノマー、
    (B)衝撃強度値35〜130J/m、曲げ弾性率2.50〜3.10GPaの範囲内を有するポリアセタールホモポリマー及びポリアセタールコポリマーよりなる群から選択された1種又は2種以上からなる樹脂組成物、及び
    (C)カルボン酸,スルフォン酸及び燐酸から選ばれる少なくとも1種の酸基を有し、かつその酸含有量が0.1〜30質量%である熱可塑性樹脂組成物
    を必須成分として配合してなるゴルフボール用材料を製造するに際し、上記(B)成分と上記(C)成分とを、両成分の融点の両方を超える温度で溶融混合し、樹脂組成物を調製した後、上記(A)成分を配合して上記樹脂組成物中に含まれる酸基の少なくとも一部へ金属イオンをトランスファー及び/又は共有可能にしたことを特徴とするゴルフボール用材料の製造方法。
  11. 上記(B)成分と上記(C)成分との溶融混合に際し、二軸押出機を使用した請求項10記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  12. L/Dが20以上の二軸押出機を使用した請求項11記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  13. 上記二軸押出機のスクリューセグメント配置について、ニーディングディスクゾーンのL/Dが全体L/Dの10〜90%である請求項11又は12記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  14. 上記二軸押出機のニーディングディスクゾーンの構成ディスクが、RKD(Right−handed Kneading Disc),LKD(Left−handed Kneading Disc),リバース(Reverse Disc)及び各種ニュートラル(Neutral Disc)から構成された請求項11〜13のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  15. 上記二軸押出機のスクリュー直径が15mmΦ以上である請求項11〜14のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  16. 上記二軸押出機が、ベントポート及びこれに連結した真空ラインを有する請求項11〜15のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  17. 二軸押出機が、液体滴下又は液体圧注入付帯設備を有する請求項11〜16のいずれか1項記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  18. 上記液体として、ROH(Rは水素又はアルキル基)で示される液体を使用し、その添加量を樹脂押出量に対して0.1〜10質量%とする請求項17記載のゴルフボール用材料の製造方法。
  19. ブタジエンゴム(BR)系のゴム材からなるコアとカバーとからなるツーピースゴルフボールであって、上記カバーが、請求項10〜18のいずれか1項に記載された製造方法により得られたゴルフボール材料を射出成形により得られた成形物からなることを特徴とするゴルフボール。
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