JP2013042958A - ゴルフボール用ポリウレタン組成物およびゴルフボール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のゴルフボール用ポリウレタン組成物は、樹脂成分として、炭素数が3以上の脂環式炭化水素構造を1つ有するポリイソシアネートを構成成分として有するポリウレタンエラストマーを含有し、動的粘弾性装置を用いて、引張モードで測定したときに、貯蔵弾性率E’(Pa)と損失弾性率E”(Pa)とが、下記式を満足することを特徴とする。
log(E’/E”2)≧−6.53
【選択図】なし
Description
log(E’/E”2)≧−6.53
ゴルフボール用ポリウレタン組成物は、貯蔵弾性率E’(Pa)が大きくなるほど、また、損失弾性率E”(Pa)が小さくなるほど反発性は高くなると考えられる。また、貯蔵弾性率E’(Pa)が大きくなると、硬度も高くなる。上記式は、分子が貯蔵弾性率E’の1乗であるのに対し、分母が損失弾性率E”の2乗となっていることから、貯蔵弾性率E’を大きくして硬さを増すより、損失弾性率E”を小さくする方が、反発性に対する向上効果が大きくなること意味している。本発明のゴルフボール用ポリウレタン組成物は、貯蔵弾性率E’(Pa)と損失弾性率E”(Pa)とが上記式を満足することにより、反発性に優れる。斯かるゴルフボール用ポリウレタン組成物から形成された構成部材を有するゴルフボールは、打球感および反発性に優れる。
log(E’/E”2)≧−6.53
前記log(E’/E”2)は、−6.50以上がより好ましい。また、前記log(E’/E”2)は、特に限定されないが、−3.00以下が好ましく、−3.20以下がより好ましい。前記log(E’/E”2)が−3.00以下になると、反発係数が最大値である1に近づくからである。前記log(E’/E”2)は、後述するポリウレタンエラストマーのポリイソシアネート成分、ポリオール成分、または、鎖延長剤成分の種類、含有量などを適宜選択することにより制御することができる。なお、上記式においてlogは常用対数である。
(1)スラブ硬度(JIS−A硬度、ショアD硬度)
ゴルフボール用ポリウレタン組成物を用いて、熱プレス成形により、厚み約2mmのシートを作製し、23℃で2週間保存した。このシートを、測定基板などの影響が出ないように、3枚以上重ねた状態で、スプリング式硬度計JIS−A型またはASTM−D2240に規定するスプリング式硬度計ショアD型を備えた高分子計器社製自動ゴム硬度計P1型を用いて測定した。
溶融粘度は、流動特性評価装置(島津製作所製、フローテスターCFT−500D)を用いて、ペレット状の試料について、下記条件で測定した。
測定条件
ダイ長さ:10mm
ダイ穴径:1mm
シリンダー圧力:3MPa
温度:190℃
ゴルフボール用ポリウレタン組成物を用いて、熱プレス成形にて厚み約2mmのシートを作製し、当該シートから直径28mmの円形状に打抜いたものを6枚重ねることにより、厚さ約12mm、直径28mmの円柱状試験片を作製した。この試験片についてリュプケ式反発弾性試験(試験温湿度23℃、50RH%)を行った。なお、試験片の作製および試験方法は、JIS K6255に準じて行った。
球形体に初期荷重98Nを負荷した状態から終荷重1275Nを負荷したときまでの圧縮方向の変形量(圧縮方向に球形体が縮む量)を測定した。圧縮変形量は、ゴルフボールNo.11の圧縮変形量を1.00として、指数化した値で示した。
各球形体に198.4gの金属製円筒物を40m/秒の速度で衝突させ、衝突前後の円筒物および球形体の速度を測定し、それぞれの速度および重量から各球形体の反発係数を算出した。測定は、各球形体について12個ずつ行って、その平均値を各球形体の反発係数とした。
アマチュアゴルファー(上級者)10人により、ドライバーを用いた実打テストを行って、各人の打撃時のフィーリングを下記基準で評価させた。10人の評価のうち、最も多い評価をそのゴルフボールの打球感とした。
評価基準
優:衝撃が少なくてフィーリングが良い。
良:普通。
不良:衝撃が大きくてフィーリングが悪い。
ゴルフボール用ポリウレタン組成物の貯蔵弾性率E’(Pa)および損失弾性率E”(Pa)を以下の条件で測定した。
装置:ユービーエム社製動的粘弾性測定装置Rheogel−E4000
測定サンプル:ゴルフボール用ポリウレタン組成物から、熱プレス成形により厚み2mmのシートを作製し、このシートから、幅4mm、クランプ間距離20mmになるように試料片を切り出した。
測定モード:引張
測定温度:0℃
加振周波数:10Hz
測定ひずみ:0.05%
調製例1
13C−NMR測定によるトランス体/シス体のモル比が93/7の1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(三菱瓦斯化学社製)を原料として、冷熱2段ホスゲン化法を常圧下で実施した。すなわち、フラスコに、撹拌機、温度計、ホスゲン導入管、滴下ロートおよび冷却管を取り付けて、そのフラスコにオルトジクロロベンゼン400質量部を仕込んだ。フラスコを冷水で冷却しながら、フラスコ内の温度を10℃以下とし、ホスゲン導入管よりホスゲン280質量部を導入した。滴下ロートに1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン100質量部およびオルトジクロロベンゼン500質量部の混合液を仕込み、その混合液を30分かけてフラスコ内に添加した。この間、フラスコ内の温度を30℃以下に維持した。添加終了後、フラスコ内は、白色スラリー状液となった。再び、ホスゲンを導入しながら反応温度を150℃まで上昇させ、150℃で5時間反応を継続させた。フラスコ内の反応液は淡褐色透明な液体となった。反応終了後、100〜150℃で窒素ガスを10L/時で通気し、脱ガスした。減圧下で溶媒のオルトジクロロベンゼンを留去し、さらに減圧蒸留により、沸点138〜140℃/0.7KPaの留分を採取した。これによって、無色透明液体として、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン123質量部(収率90%)を得た。得られた1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのガスクロマトグラフィー測定による純度は、99.9%、APHA測定による色相は5、13C−NMR測定によるトランス体/シス体のモル比は、93/7であった。以下、トランス体/シス体のモル比が93/7の1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサンを「BIC93」と称する。
13C−NMR測定によるトランス体/シス体のモル比が41/59の1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(東京化成工業社製)を原料として用いた以外は、調製例1と同様の方法により、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを合成した。得られた1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのガスクロマトグラフィーによる純度は、99.9%、APHA測定による色相は5、13C−NMR測定によるトランス体/シス体のモル比は、41/59であった。以下、トランス体/シス体のモル比が41/59の1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサンを「BIC41」と称する。
BIC93とBIC41とを86.5:13.5で混合して、トランス体/シス体のモル比が86/14の1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを得た。以下、トランス体/シス体のモル比が86/14の1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサンを「BIC86」と称する。
BIC93とBIC41とを69.2:30.8で混合して、トランス体/シス体のモル比が77/23の1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを得た。以下、トランス体/シス体のモル比が77/23の1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサンを「BIC77」と称する。
13C−NMR測定によるトランス体/シス体のモル比が74/26の1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(東京化成工業社製)を原料として用いた以外は、調製例1と同様の方法により、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを合成した。得られた1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのガスクロマトグラフィーによる純度は、99.9%、APHA測定による色相は5、13C−NMR測定によるトランス体/シス体のモル比は、74/26であった。以下、トランス体/シス体のモル比が74/26の1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロへキサンを「BIC74」と称する。
表1に示した組成比を有するポリウレタンエラストマーを、以下のようにして合成した。80℃に加熱したビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(BIC)に、80℃に加熱したポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG2000)を投入し、さらに、原料(BIC、PTMG2000およびBD)の総量の0.005質量%のジブチルチンジラウレート(アルドリッチ社製)を投入した後、窒素気流下にて、80℃で2時間撹拌を行った。続いて、窒素気流下にて、80℃に加熱した1,4−ブタンジオール(BD)を投入した後、80℃で1分間撹拌を行った。その後、反応液を冷却して、室温にて1分間減圧することにより系中の脱気を行った。脱気後の反応液を、容器に延展し、窒素雰囲気下、110℃にて6時間保存することにより、鎖長延長反応を行いポリウレタンエラストマーを得た。
BIC77:1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(トランス体:77モル%)
BIC74:1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(トランス体:74モル%)
PTMG2000:BASFジャパン社製ポリテトラメチレンエーテルグリコール(数平均分子量2000)
BD:東京化成工業社製1,4−ブタンジオール
表2に示したように、ポリウレタンエラストマーを二軸混練型押出機により、ストランド状に冷水中に押し出した。押出されたストランドをペレタイザーにより切断してペレット状のゴルフボール用ポリウレタン組成物を調製した。押出条件は、スクリュー径45mm、スクリュー回転数200rpm、スクリューL/D=35であり、配合物は、押出機のダイの位置で160〜230℃に加熱された。得られたペレット状のゴルフボール用ポリウレタン組成物を220℃にて射出成形し、直径40mmの球形体(コア)を得た。
エラストランET885:BASFジャパン社製、MDI−ポリエーテル系ポリウレタンエラストマー(JIS−A硬度85)
エラストラン1190ATR:BASFジャパン社製、MDI−ポリエーテル系ポリウレタンエラストマー(JIS−A硬度90)
エラストラン1195ATR:BASFジャパン社製、MDI−ポリエーテル系ポリウレタンエラストマー(JIS−A硬度95)
エラストランNY85A:BASFジャパン社製、H12MDI−ポリエーテル系ポリウレタンエラストマー(JIS−A硬度85)
エラストランNY95A:BASFジャパン社製、H12MDI−ポリエーテル系ポリウレタンエラストマー(JIS−A硬度95)
log(E’/E”2)≧−6.53
Claims (10)
- 樹脂成分として、炭素数が3以上の脂環式炭化水素構造を1つ有するポリイソシアネートを構成成分として有するポリウレタンエラストマーを含有し、動的粘弾性装置を用いて、引張モードで測定したときに、貯蔵弾性率E’(Pa)と損失弾性率E”(Pa)とが、下記式を満足することを特徴とするゴルフボール用ポリウレタン組成物。
log(E’/E”2)≧−6.53 - ポリウレタン組成物の樹脂成分中における前記ポリウレタンエラストマーの含有率は、50質量%以上である請求項1に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物。
- 前記ポリウレタンエラストマーは、ポリイソシアネート成分として、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを用いたものである請求項1または2に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物。
- 前記1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、トランス体の比率が80モル%以上である請求項3に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物。
- 前記ポリウレタンエラストマーが、ポリオール成分として、ポリテトラメチレンエーテルグリコールを含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物。
- 前記ポリテトラメチレンエーテルグリコールの数平均分子量が、1000〜3000である請求項5に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物。
- 前記ポリウレタンエラストマーが、鎖長延長剤成分として、1,4−ブタンジオールを含有する請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物から形成された構成部材を有することを特徴とするゴルフボール。
- 少なくとも一層以上のコアと前記コアを被覆するカバーとを有するゴルフボールであって、前記コアの少なくとも一層が、請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物から形成されていることを特徴とするゴルフボール。
- ゴルフボール本体が、請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフボール用ポリウレタン組成物から形成されていることを特徴とするワンピースゴルフボール。
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