JP2014004336A - ゴルフボールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】球状コア4と球状コア4を被覆する少なくとも一層以上のカバー12とを有するゴルフボールであって、球状コア4は、基材ゴム、共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、架橋開始剤、カルボン酸および/またはその塩、および、少なくとも2種以上の有機硫黄化合物を含有し、共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸のみを含有する場合には、さらに金属化合物を含有するゴム組成物から形成されている。
【選択図】図1
Description
(A)ビニル含量0〜2%及びシス1,4−結合含量80%以上有し、かつ活性末端を有するポリブタジエンであって、その活性末端が少なくとも1種のアルコキシシラン化合物で変性される変性ポリブタジエン
20〜100質量%
(B)上記(A)ゴム成分以外のジエン系ゴム
80〜0質量%
[上記数字は、(A)と(B)との合計量を100とした場合の質量%を示す。]
(C)不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩
また、本発明は、前記ゴルフボールを製造するに際し、コア用ゴム組成物を調製するときの混練作業性に優れる製造方法を提供することを目的とする。
まず、本発明で使用する(a)基材ゴムについて説明する。(a)基材ゴムとしては、天然ゴムおよび/または合成ゴムを使用することができ、例えば、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンポリブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)などを使用できる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、特に、反発に有利なシス−1,4−結合を、40質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上有するハイシスポリブタジエンが好適である。
前記(e2)ポリスルフィドを有する有機硫黄化合物としては、前記式(2)で表される化合物が好ましく、これらの中でも、ジフェニルジスルフィド、ハロゲン基で置換されたジフェニルジスルフィド類が好ましく、ジフェニルジスルフィド、ビス(4−クロロフェニル)ジスルフィド、ビス(2,4,5−トリクロロフェニル)ジスルフィド、ビス(ペンタブロモフェニル)ジスルフィドがより好ましい。
本発明のゴルフボールのカバーは、樹脂成分を含有するカバー用組成物から形成される。前記樹脂成分としては、例えば、アイオノマー樹脂、BASFジャパン(株)から商品名「エラストラン(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリウレタンエラストマー、アルケマ(株)から商品名「ペバックス(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリアミドエラストマー、東レ・デュポン(株)から商品名「ハイトレル(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリエステルエラストマー、三菱化学(株)から商品名「ラバロン(登録商標)」で市販されている熱可塑性スチレンエラストマーなどが挙げられる。
本発明のゴルフボールの構造は、球状コアと前記球状コアを被覆する一層以上のカバーとを有するものであれば、特に限定されない。前記球状コアは、単層構造であることが好ましい。単層構造の球状コアは、多層構造の界面における打撃時のエネルギーロスがなく、反発性が向上するからである。また、カバーは、一層以上の構造であればよく、単層構造、あるいは、少なくとも二層以上の多層構造を有していてもよい。
また、コントロール性を重視するスピン系のゴルフボールの場合、最外層カバー用組成物のスラブ硬度は、ショアD硬度で、50未満が好ましく、20以上が好ましく、25以上がより好ましい。最外層カバー用組成物のスラブ硬度が、ショアD硬度で50未満であれば、ドライバーショットでは、本発明のコアにより、高飛距離化が図れるとともに、アプローチショットのスピン量が高くなり、グリーン上で止まりやすいゴルフボールが得られる。また、最外層カバー用組成物のスラブ硬度を20以上とすることにより、耐擦過傷性が向上する。
本発明のゴルフボールの製造方法は、(a)基材ゴム、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、(c)架橋開始剤、(d)カルボン酸および/またはその塩、および、少なくとも2種以上の(e)有機硫黄化合物を含有し、必要に応じて、さらに(f)金属化合物を含有するコア用ゴム組成物から形成された球状コアと、前記球状コアを被覆する少なくとも一層以上のカバーとを有するゴルフボールの製造方法であって、(a)基材ゴムと少なくとも(d)カルボン酸および/またはその塩とを配合して、第1マスターバッチを作製する工程と、(a)基材ゴムと少なくとも(c)架橋開始剤とを配合して、第2マスターバッチを作製する工程と、第1マスターバッチと第2マスターバッチとを配合してコア用ゴム組成物を作製する工程と、前記コア用ゴム組成物から球状コアを成形する工程と、前記球状コアに少なくとも一層以上のカバーを形成する工程とを有することを特徴とする。以下、本発明のゴルフボールの製造方法の詳細について説明する。
第1マスターバッチを作製する工程で配合する(a)基材ゴムとしては、市販の基材ゴムをそのまま配合に用いてもよいが、基材ゴムを予め素練りしてから配合に用いることが好ましい。「素練り」とは、基材ゴムに機械力を加えて分子凝集をほぐしたり分子鎖を切断して、ゴムの可塑度を加工しやすいレベルに調整する基本的な操作を意味する。素練りは、ロールまたはニーダーなどの公知の混練機を用いて行うことが好ましい。素練りする際の基材ゴムの温度は、30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましい。また、基材ゴムを素練りする時間は、0.1分以上が好ましく、0.5分以上がより好ましく、12分以下が好ましく、10分以下がより好ましい。(a)基材ゴムの素練りと、(a)基材ゴムと(d)カルボン酸および/またはその塩との配合とは、逐次、同時、あるいは、連続的に行うこともできる。
第2マスターバッチを作製する工程で配合する(a)基材ゴムとしては、市販の基材ゴムをそのまま配合に用いてもよいが、基材ゴムを予め素練りしてから配合に用いることが好ましい。素練りは、ロールまたはニーダーなどの公知の混練機を用いて行うことが好ましい。素練りする際の基材ゴムの温度は、30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましい。また、基材ゴムを素練りする時間は、0.1分以上が好ましく、0.5分以上がより好ましく、12分以下が好ましく、10分以下がより好ましい。(a)基材ゴムの素練りと、(a)基材ゴムと(c)架橋開始剤との配合とは、逐次、同時、あるいは連続的に行うこともできる。
この場合、(e1)ナフタレン環を有する有機硫黄化合物の添加量は、(a)基材ゴム100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.15質量部以上がより好ましく、0.5質量部以下が好ましく、0.4質量部以下がより好ましい。(e1)ナフタレン環を有する有機硫黄化合物の添加量が前記範囲内であれば、硬度分布の直線性がより良好となる。また、(e2)ポリスルフィド結合を有機硫黄化合物の添加量は、(a)基材ゴム100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.15質量部以上がより好ましく、1.0質量部以下が好ましく、0.9質量部以下がより好ましい。(e2)ポリスルフィド結合を有する有機硫黄化合物の添加量が前記範囲内であれば、反発性がより向上する。
(1)第1マスターバッチの作製工程において、(a)基材ゴム、(d)カルボン酸および/またはその塩、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、および、(f)金属化合物を配合し、第2マスターバッチの作製工程において、(a)基材ゴム、(c)架橋開始剤、2種以上の(e)有機硫黄化合物、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、ならびに、必要に応じて(f)金属化合物を配合する態様
(2)第1マスターバッチの作製工程において、(a)基材ゴム、(d)カルボン酸および/またはその塩、および、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸の金属塩を配合し、第2マスターバッチの作製工程において、(a)基材ゴム、(c)架橋開始剤、2種以上の(e)有機硫黄化合物、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、ならびに、必要に応じて(f)金属化合物を配合する態様
(3)第1マスターバッチの作製工程において、(a)基材ゴム、(d)カルボン酸および/またはその塩、および、(f)金属化合物を配合し、第2マスターバッチの作製工程において、(a)基材ゴム、(c)架橋開始剤、2種以上の(e)有機硫黄化合物、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、ならびに、必要に応じて(f)金属化合物を配合する態様
(1)圧縮変形量(mm)
コアまたはゴルフボールに初期荷重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(圧縮方向にコアまたはゴルフボールが縮む量)を測定した。
各コアまたはゴルフボールに198.4gの金属製円筒物を40m/秒の速度で衝突させ、衝突前後の前記円筒物およびコアまたはゴルフボールの速度を測定し、それぞれの速度および質量から各コアまたはゴルフボールの反発係数を算出した。測定は各コアまたはゴルフボールについて12個ずつ行って、その平均値をそのコアまたはゴルフボールの反発係数とした。なお、各ゴルフボール(コア)の反発係数は、ゴルフボール(コア)No.12の反発係数との差で示した。
中間層用組成物、カバー用組成物を用いて、射出成形により、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、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。
スプリング式硬度計JIS−C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、コアの表面部において測定したJIS−C硬度をコア表面硬度とした。また、コアを半球状に切断し、切断面の中心、および、中心から所定の距離において硬度を測定した。なお、コア硬度は、コア断面の中心から所定の距離の4点で硬度を測定して、これらを平均することにより算出した。
ゴルフラボラトリー社製のスイングロボットM/Cに、メタルヘッド製W#1ドライバー(SRIスポーツ社製、XXIO S ロフト11°)を取り付け、ヘッドスピード40m/秒でゴルフボールを打撃し、打撃直後のゴルフボールのスピン速度、ならびに飛距離(発射始点から静止地点までの距離)を測定した。測定は、各ゴルフボールについて12回ずつ行って、その平均値をそのゴルフボールの測定値とした。なお、打撃直後のゴルフボールのスピン速度は、打撃されたゴルフボールを連続写真撮影することによって測定した。なお、ゴルフボール(コア)のドライバー飛距離およびスピン量は、ゴルフボール(コア)No.12のドライバー飛距離およびスピン量との差で示した。
混練作業性について、以下の基準(目視)に基づいて判定した。
○:混練機への付着が通常配合(製造方法No.15)と同等である。
×:混練機への付着が通常配合(製造方法No.15)よりも明らかに多い。
(1)球状コアの作製
球状コアの製造方法No.1〜No.16について
表3に示す配合材料をニーダーにより混練して、第1マスターバッチおよび第2マスターバッチを作製した。表3中、第1マスターバッチの作製工程における配合材料仕込手順(1工程、2工程、3工程)は、配合材料(1)〜(7)を配合する順序を示している。例えば、製造方法No.1では、(1)ポリブタジエンを素練りし(1工程)、次いで、(2)カプリル酸亜鉛と、(5)酸化亜鉛とを同時に加えて混練したことを意味している。第1マスターバッチの混練は、ニーダー(容量:55L)を用いて行った。条件は、基材ゴムの素練り(1工程)は、材料温度50℃で、3分間とし、第一マスターバッチの作製(2工程、3工程)は材料温度85℃以下で、合計混練時間を7分間とした。第2マスターバッチの作製工程では、基材ゴムを素練りした後、配合材料をすべて同時に混練した。第2マスターバッチの混練は、ニーダー(容量:55L)を用いて行った。条件は、基材ゴムの素練りは、材料温度50℃で、3分間とし、第2マスターバッチの作製(配合材料の混練)は材料温度105℃で、4分間行った。なお、製造方法No.13、14では、第1マスターバッチの製造工程において、混練作業性が悪く、第1マスターバッチを調製できなかった。
表4に示した配合材料を同時に混練して、コア用ゴム組成物を作製した。混練は、素練りした基材ゴム(ポリブタジエン)に、架橋開始剤(ジクミルパーオキサイド)以外の成分を添加し十分に混練した後、架橋開始剤を添加してさらに混練した。混練は、ニーダー(容量:55L)を用いて、110℃で行い、総混練時間3分間とした。
ポリブタジエンゴム:JSR社製、ハイシスポリブタジエン「BR730」(シス−1,4−結合含有量=96質量%、1,2−ビニル結合含有量=1.3質量%、ムーニー粘度(ML1+4(100℃))=55、分子量分布(Mw/Mn)=3)
カプリル酸亜鉛:三津和化学薬品株式会社製
デカン酸:東京化成工業社製
ステアリン酸亜鉛:和光純薬工業社製(純度99%)
アクリル酸亜鉛:日本蒸溜工業社製「ZNDA−90S」
酸化亜鉛:東邦亜鉛社製「銀嶺R」
硫酸バリウム:堺化学社製「硫酸バリウムBD」、最終的に得られるゴルフボールの質量が45.4gとなるように調整した。
ジクミルパーオキサイド:日油社製、「パークミル(登録商標)D(ジクミルパーオキサイド)」
2−チオナフトール:東京化成工業社製
ジフェニルジスルフィド:住友精化社製
ビス(ペンタブロモフェニル)ジスルフィド:川口化学工業社製
ビス(2,4,5−トリクロロフェニル)ジスルフィド:東京化成工業社製
4,4’−ジクロロジフェニルジスルフィド:東京化成工業社製
表5に示した配合材料を用いて、二軸混練型押出機によりミキシングして、ペレット状の中間層用組成物、カバー用組成物をそれぞれ調製した。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。
サーリン8945:デュポン社製、ナトリウムイオン中和エチレン−メタクリル酸共重合体アイオノマー樹脂
ハイミランAM7329:三井・デュポンポリケミカル社製、亜鉛イオン中和エチレン−メタクリル酸共重合体アイオノマー樹脂
ニュクレルN10150H:三井・デュポンポリケミカル社製のエチレン−メタクリル酸共重合体
前記で得た中間層用組成物を、前述のようにして得た球状コア上に射出成形することにより、前記球状コアを被覆する中間層を形成した。ゴルフボールNo.1〜No.13は、球状コアの周りに、中間層とカバーとからなる多層カバーを形成したスリーピースゴルフボールである。カバーを成形するための成形用上下金型は、半球状キャビティを有し、ピンプル付きで、ピンプルの一部が進退可能なホールドピンを兼ねている。
Claims (26)
- 球状コアと前記球状コアを被覆する少なくとも一層以上のカバーとを有するゴルフボールであって、
前記球状コアは、(a)基材ゴム、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、(c)架橋開始剤、(d)カルボン酸および/またはその塩、および、少なくとも2種以上の(e)有機硫黄化合物を含有し、必要に応じて、さらに(f)金属化合物を含有するゴム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。 - 前記ゴム組成物が、前記(e)有機硫黄化合物として、少なくとも(e1)ナフタレン環を有する有機硫黄化合物および(e2)ポリスルフィド結合を有する有機硫黄化合物を含有する請求項1に記載のゴルフボール。
- 前記ゴム組成物が、(a)基材ゴム100質量部に対して、(e1)ナフタレン環を有する有機硫黄化合物を0.05質量部以上0.5質量部以下、前記(e2)ポリスルフィド結合を有する有機硫黄化合物を0.05質量部以上1.5質量部以下含有する請求項2に記載のゴルフボール。
- 前記(e1)ナフタレン環を有する有機硫黄化合物と前記(e2)ポリスルフィド結合を有する有機硫黄化合物との質量比((e1)/(e2))が、0.1〜1.5である請求項2または3に記載のゴルフボール。
- 前記ゴム組成物は、(a)基材ゴム100質量部に対して、(d)カルボン酸および/またはその塩を1質量部以上、40質量部未満含有するものである請求項1〜5のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記(d)カルボン酸および/またはその塩が、炭素数が1〜30のカルボン酸および/またはその塩である請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記(d)カルボン酸および/またはその塩が、脂肪酸および/またはその塩である請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記ゴム組成物が、(a)基材ゴム100質量部に対して、(b)炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩を15質量部〜50質量部含有するものである請求項1〜8のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記ゴム組成物は、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸の金属塩を含有する請求項1〜9のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- (a)基材ゴム、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、(c)架橋開始剤、(d)カルボン酸および/またはその塩、および、少なくとも2種以上の(e)有機硫黄化合物を含有し、必要に応じて、さらに(f)金属化合物を含有するゴム組成物から形成された球状コアと、前記球状コアを被覆する少なくとも一層以上のカバーとを有するゴルフボールの製造方法であって、
(a)基材ゴムと少なくとも(d)カルボン酸および/またはその塩とを配合して、第1マスターバッチを作製する工程、
(a)基材ゴムと少なくとも(c)架橋開始剤とを配合して、第2マスターバッチを作製する工程、
第1マスターバッチと第2マスターバッチとを配合してゴム組成物を作製する工程、
前記ゴム組成物から球状コアを成形する工程、および、
前記球状コアに少なくとも一層以上のカバーを形成する工程を有することを特徴とするゴルフボールの製造方法。 - 前記ゴム組成物が、前記(e)有機硫黄化合物として、少なくとも(e1)ナフタレン環を有する有機硫黄化合物および(e2)ポリスルフィド結合を有する有機硫黄化合物を含有する請求項11に記載のゴルフボールの製造方法。
- 前記ゴム組成物が、(a)基材ゴム100質量部に対して、(e1)ナフタレン環を有する有機硫黄化合物を0.05質量部以上0.5質量部以下、前記(e2)ポリスルフィド結合を有する有機硫黄化合物を0.05質量部以上1.5質量部以下含有する請求項12に記載のゴルフボールの製造方法。
- 第2マスターバッチを作製する工程において、前記(a)基材ゴムおよび(c)架橋開始剤に加えて、少なくとも2種以上の(e)有機硫黄化合物を配合する請求項11〜13のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- (a)基材ゴムと少なくとも(d)カルボン酸および/またはその塩とを、混練する際の材料温度を90℃以下に調整し混練して、第1マスターバッチを作製する請求項11〜14のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- 第1マスターバッチを作製する工程において、(a)基材ゴム100質量部に対して、(d)カルボン酸および/またはその塩を25質量部〜150質量部配合する請求項11〜15のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- (a)基材ゴムと、少なくとも(c)架橋開始剤とを、混練する際の材料温度を95℃以上に調整し混練して、第2マスターバッチを作製する請求項11〜16のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- 第1マスターバッチと第2マスターバッチとを、混練する際の材料温度を90℃以下に調整し混練する請求項11〜17のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- 少なくとも一種以上の金属含有成分の存在下で、第1マスターバッチを作製する請求項11〜18のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- 前記金属含有成分として、(b)共架橋剤である炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸の金属塩および/または(f)金属化合物の存在下で、第1マスターバッチを作製する請求項19に記載のゴルフボールの製造方法。
- 前記金属含有成分が、亜鉛化合物である請求項19または20に記載のゴルフボールの製造方法。
- 前記金属含有成分として、(b)アクリル酸亜鉛および/または(f)酸化亜鉛の存在下で、第1マスターバッチを作製する請求項19〜21のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- 前記金属含有成分の含有量は、(a)基材ゴム100質量部に対して、10質量部以上、200質量部未満である請求項19〜22のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- (d)前記カルボン酸および/またはその塩は、炭素数が1〜30のカルボン酸および/またはその塩である請求項11〜23のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- (d)前記カルボン酸および/またはその塩は、脂肪酸および/またはその塩である請求項11〜24のいずれか一項に記載のゴルフボールの製造方法。
- 前記脂肪酸は、飽和脂肪酸である請求項25に記載のゴルフボールの製造方法。
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