JP2019107387A - ゴルフボール - Google Patents

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Abstract

【課題】適度に透明性を抑えることができ、日光暴露で退色した場合の色の変化が比較的小さく、ゴルフボールの耐候性と意匠性とを兼ね備えた半透明外観を有するゴルフボールを提供する。【解決手段】少なくとも1層のコアと少なくとも1層のカバーとを有するゴルフボールであって、カバーの最外層が、下記(a)〜(d)を含むアイオノマー樹脂組成物にて形成されることを特徴とする。(a)オレフィン−α,β不飽和カルボン酸共重合体及び/又はその金属イオン中和物、または、オレフィン−α,β不飽和カルボン酸−α,β不飽和カルボン酸エステル共重合体及び/又はその金属イオン中和物:100質量部、(b)オキサゾリン基を有するポリマー:0.05〜10質量部(c)無機充填材:0〜0.09質量部、及び(d)蛍光染料又は蛍光顔料からなる着色剤:0.001〜3質量部【選択図】なし

Description

本発明は、少なくとも1層のコアと少なくとも1層のカバーとを有するゴルフボールに関し、更に詳述すると、カバーの最外層が半透明を呈し、耐候性に優れるゴルフボールに関する。
最近のゴルフボールの市場の傾向として、最外層が透明なカラーボールが人気を集めている。このようなゴルフボールは、従来から提案されている最外層が不透明なカラーボールとは異なり、光輝性を有し高級感があるものの、光が強い状況下では、ディンプル形状の影や光の反射作用により、像がぼやけてアドレスし難くなったりして、プレーに悪影響を与えることがあった。
また、カバーには、通常、アイオノマー樹脂等の樹脂成分に各種添加剤、例えば、酸化チタン等の白色顔料を配合することが多い。上記の課題に対しては、カバー用樹脂材料に無機フィラーを配合する工夫がある。しかし、透明性を下げるためにカバー用樹脂材料に無機フィラーを用いると、隠ぺい性が高い外観になってしまう。また、ボール表面の透明性をできるだけ抑えるために酸化チタン等の白色顔料を配合した場合、酸化チタンは光や熱に敏感に反応するため、樹脂材料そのものの劣化が起こりやすくなる。
なお、上記のゴルフボールの関連する技術としては、例えば、特開2012−105725号公報(特許文献1)、特開2012−34776号公報(特許文献2)などを例示することができる。しかしながら、これらのゴルフボールは、透明感のある艶やかな色調のあるカラーゴルフボールに関するものであるが、このようなボール外観では、ディンプル形状の影や光の反射作用を受けやすいものであり、プレーに悪影響を与える課題や隠ぺい度が高くなり高級感のない外観を与える課題などが残る。
特開2012−105725号公報 特開2012−34776号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、適度に透明性を抑えることができ、日光暴露で退色した場合の色の変化が比較的小さく、ゴルフボールの耐候性と意匠性とを兼ね備えた半透明外観を有するゴルフボールを提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、少なくとも1層のコアと少なくとも1層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記カバーの最外層として、(a)オレフィン−α,β不飽和カルボン酸共重合体及び/又はその金属イオン中和物、または、オレフィン−α,β不飽和カルボン酸−α,β不飽和カルボン酸エステル共重合体及び/又はその金属イオン中和物、(b)オキサゾリン基を有するポリマー、(c)無機充填材及び(d)蛍光染料又は蛍光顔料からなる着色剤をそれぞれ所定範囲の配合量で樹脂組成物に含有させることにより、この樹脂組成物を最外層とすれば、ボール表面の透明性を適度に抑えると共に、日光暴露で退色した場合の色の変化が比較的小さくなり、ゴルフボールの耐候性と意匠性とを十分に兼ね備えた半透明外観を有するゴルフボールが得られることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は、下記のゴルフボールを提供する。
1.少なくとも1層のコアと少なくとも1層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記カバーの最外層が、下記(a)〜(d)を含むアイオノマー樹脂組成物にて形成されることを特徴とするゴルフボール。
(a)オレフィン−α,β不飽和カルボン酸共重合体及び/又はその金属イオン中和物、または、オレフィン−α,β不飽和カルボン酸−α,β不飽和カルボン酸エステル共重合体及び/又はその金属イオン中和物:100質量部、
(b)オキサゾリン基を有するポリマー:0.05〜10質量部
(c)無機充填材:0〜0.09質量部、及び
(d)蛍光染料又は蛍光顔料からなる着色剤:0.001〜3質量部
2.最外層が半透明を呈する1記載のゴルフボール。
3.上記(b)成分のポリマーが、アクリル系ポリマー又はスチレン系ポリマーである1又は2記載のゴルフボール。
4.上記(b)成分のポリマーがスチレン系ポリマーである3記載のゴルフボール。
5.更に、上記アイオノマー樹脂組成物には、非アイオノマー樹脂を含む1〜4のいずれかに記載のゴルフボール。
6.上記非アイオノマー樹脂が、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド(ナイロン)、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))、フェノール樹脂(ベークライト)、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー及びスチレン系エラストマーの群から選ばれる5記載のゴルフボール。
7.上記着色剤が、集光性蛍光染料である1〜6のいずれかに記載のゴルフボール。
8.上記最外層の外表面には塗膜が形成されるものであり、該塗膜が、有機又は無機フィラーを含むウレタン塗料からなる1〜7のいずれかに記載のゴルフボール。
9.上記カバーの最外層と上記コアとの間には中間層が形成されるものであり、該中間層が、白色又は黄色を呈する1〜8のいずれかに記載のゴルフボール。
本発明のゴルフボールによれば、適度に透明性を抑えることができ、日光暴露で退色した場合の色の変化が比較的小さくなり、ゴルフボールの耐候性と意匠性とを兼ね備えた半透明外観を得ることができる。
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は、少なくとも1層のコアと少なくとも1層のカバーとを有する。本発明で用いられるカバーは、コアを被覆する部材であり複数層有する。例えば、2層カバーや3層カバー等のものが挙げられる。カバーの各層は、カバー層と称することがあり、特に、内側を中間層、外側を最外層と称することがある。また、3層カバーの場合、各層は、内側から順に、包囲層、中間層及び最外層と称することがある。
本発明では、カバーの最外層が、下記(a)〜(d)を含むアイオノマー樹脂組成物により形成されるものである。
(a)オレフィン−α,β不飽和カルボン酸共重合体及び/又はその金属イオン中和物、または、オレフィン−α,β不飽和カルボン酸−α,β不飽和カルボン酸エステル共重合体及び/又はその金属イオン中和物、
(b)オキサゾリン基を有するポリマー、
(c)無機充填材、及び
(d)蛍光染料又は蛍光顔料からなる着色剤
上記(a)〜(d)成分について以下に説明する。
(a)オレフィン−α,β不飽和カルボン酸共重合体・その金属イオン中和物、オレフィン−α,β不飽和カルボン酸−α,β不飽和カルボン酸エステル共重合体・その金属イオン中和物
ここで、上記(a)成分のオレフィンは、通常炭素数2個以上、上限として8個以下、特に6個以下のものが好ましく、具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等が挙げられ、特にエチレンであることが好ましい。また、上記(a)成分の不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸等を挙げることができ、特に、アクリル酸、メタクリル酸であることが好ましい。更に、上記(a)成分の不飽和カルボン酸エステルとしては、上記の不飽和カルボン酸の低級アルキルエステルが好適であり、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、特にアクリル酸ブチル(n−アクリル酸ブチル、i−アクリル酸ブチル)であることが好ましい。
上記(a)成分の上記共重合体の金属イオン中和物は、上記オレフィン−不飽和カルボン酸(−不飽和カルボン酸エステル)共重合体の酸基を部分的に金属イオンで中和することによって得ることができる。酸基を中和する金属イオンとしては、例えば、Na+、K+、Li+、Zn++、Cu++、Mg++、Ca++、Co++、Ni++、Pb++等が挙げられ、特に、Na+、Li+、Zn++、Mg++、Ca++等が好適に用いられる。このような中和物は公知の方法で得ることができ、例えば、上記共重合体に対して、上記金属イオンのギ酸塩、酢酸塩、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、酸化物、水酸化物及びアルコキシド等の化合物を使用して中和物を得ることができる。
(a)成分としては、公知のものを用いることができる。例えば、市販品としては、酸共重合体として、ニュクレルN1560、同N1214、同N1035、同AN4221C、同AN4311、同AN4318、同AN4319(いずれも三井・デュポンポリケミカル社製)等を挙げることができる。また、酸共重合体の金属イオン中和物として、例えば、ハイミラン1554、同1557、同1601、同1605、同1706、同AM7311、同1855、同1856、同AM7316(いずれも三井・デュポンポリケミカル社製)、サーリン7930、同6320、同8320、同9320、同8120(DuPont社製)等をそれぞれ挙げることができる。
(b)オキサゾリン基を有するポリマー
(b)成分は、オキサゾリン基を有するポリマーである。オキサゾリン基を有するポリマーとしては、特に、アクリル系ポリマー又はスチレン系ポリマーであることが好適である。(b)成分は、主として、そのオキサゾリン基が(a)成分のアイオノマー樹脂のカルボキシル基と反応して化学結合を有するものであり、これにより、アイオノマー樹脂が有する耐久性を損なうことなく半透明性を付与することができるものである。
上記(b)成分のポリマー中のオキサゾリン基の含有量は、アイオノマーとの相溶性の点から、上記ポリマー1.0gあたり0.1×10-3〜10×10-3mol/g(固形分)、特に、0.2×10-3〜8×10-3mol/g(固形分)であることが好適である。
上記(b)成分の配合量については、上記(a)成分100質量部に対して0.05〜10質量部であり、好ましくは0.5〜3質量部である。この配合量が上記範囲を逸脱すると、所望の外観が得られない場合がある。また、上記配合量が多すぎると、反発性に悪影響を及ぼす場合がある。
上記(b)成分のポリマーとしては、市販品を用いることができ、日本触媒製の「エポクロスRPS1005」、「エポクロスWSシリーズ」及び「エポクロスK−2000シリーズ」等が挙げられる。
(c)無機充填材
(c)無機充填材としては、特に限定されるものではないが、例えば、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化チタン等が挙げられるが、白色度の観点から二酸化チタンが好ましい。また、無機充填材を添加することで、半透明性の付与と色彩の調整が可能となる。
上記(c)成分の配合量は、上記(a)成分100質量部に対して0〜0.09質量部であり、好ましい上限値は0.06質量部以下である。この配合量が多すぎると、隠ぺい性が高くなりすぎて高級感あるボール意匠性が損なう場合があり、あるいは日光暴露で退色した際の色の変化が大きくなってしまう場合がある。
(d)蛍光染料又は蛍光顔料からなる着色剤
本発明は、ボールの表面が艶のない穏やかな印象を与えるためのカラーボールであり、このため最外層の樹脂材料に着色剤を配合するものである。この着色剤としては、公知の蛍光染料又は蛍光顔料を適宜配合してカバー最外層に着色を施すものである。ここで、例えば、ソルベントイエロー(染料)、ソルベントオレンジ(染料)、アンスラキノン(染料)、フタロシアニン(染料)、イエロー系蛍光顔料、ピンク系蛍光顔料及びオレンジ系蛍光顔料等が挙げられる。これらは公知の市販品を使用することができる。
本発明では、蛍光着色剤のうち集光性のあるものを用いることが好適である。ここで、集光性のある蛍光着色剤とは、太陽光を集光し、蛍光色として長波長側に波長変換する機能を有する材料であって、着色された材料の表面で集光し、ディンプルエッジにおいて強度の蛍光を発色することを特徴とするものであり、最大吸収波長帯及び最大励起波長帯の両方が可視光領域内に存在するものである。
上記の集光性蛍光着色剤としては、オレンジ系、ピンク系、赤系、黄系、青系、紫系などがあり、いずれの発色系においても市販品を用いることができる。例えば、商品名「Lumogen F Yellow 083」,「Lumogen F Orange 240」,「Lumogen F Red 305」,「Lumogen F Blue 650」(いずれもBASF社製)等の集光性蛍光染料を採用することができる。
上記(d)成分の配合量については、上記(a)成分100質量部に対して0.001〜3質量部であり、好ましくは0.005〜0.5質量部である。この配合量が少ないと、蛍光が弱くなり、所望の意匠性が得られない場合がある。逆に、上記配合量が多くなると、着色剤、特に染料のマイグレーションが起こり、ゴルフボールに接触した物に染着するおそれがある。
上記(a)〜(d)成分の総量は、特に制限されるものではなく、樹脂組成物全量中に70質量%以上、好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%配合されることが推奨される。上記の配合量が足りないと、本発明の所望の効果が得られない場合がある。
上記(a)〜(d)成分を含むアイオノマー樹脂組成物には、最外層を半透明性に呈する点から、非アイオノマー樹脂を含めることができる。この非アイオノマー樹脂としては、具体的には、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド(ナイロン)、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))、フェノール樹脂(ベークライト)、不飽和ポリエステル及びポリウレタンの群から選ばれる熱可塑性樹脂やポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、スチレン系エラストマー等の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
なお、本発明では、ゴルフボールの外観を半透明にするため、上記最外層の樹脂材料を半透明にすることが好適である。その理由は、例えば、カバー最外層の透明性を下げるためにカバー材に無機フィラーを用いると、隠ぺい性が高い外観になってしまう。また、透明性を抑えるために二酸化チタンを添加すると、特に光や熱に敏感でプラスチックの劣化が起こりやすくなる。そこで、半透明性にするために無機材料の配合に依存するのではなく、上記のような非アイオノマー樹脂を配合することにより、透明性の高いアイオノマー樹脂をベース樹脂とする樹脂組成物を半透明にすることができる。このように半透明にすることで、ゴルファーがアドレス時にボールの像や重心位置を捉えやくなるという利点も有する。なお、最外層を完全に不透明にしてしまうとボール外観が乏しくなる。
上記の非アイオノマー樹脂の配合量としては、上記(a)成分のアイオノマー樹脂100質量部に対して、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは1〜5質量部である。
上記樹脂組成物は、例えば、混練型(単軸又は)2軸押出機,バンバリー,ニーダー等の各種の混練機を用いて上述した各成分を混合することにより得ることができる。
上記樹脂組成物には、必要に応じて、種々の添加剤を配合することができ、例えば顔料、分散剤、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、離型剤等を適宜配合することができる。
上記最外層を含むカバーの各層の厚さについては、特に制限はないが、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは0.7mm以上であり、上限としては、好ましくは1.7mm以下、好ましくは1.2mm以下、さらに好ましくは0.9mm以下である。
上記最外層を含むカバーの各層の硬度については、特に制限されるものではないが、ショアD硬度で、好ましくは30以上であり、より好ましくは40以上であり、上限としては、好ましくは75以下、より好ましくは70以下、さらに好ましくは65以下とすることができる。
上記最外層を含む上記カバーの各層の形成方法としては、公知の方法を用いることができ、特に限定されるものではないが、例えば、予め作製したコアまたは各層を被覆した被覆球体を金型内に配置し、上記で調製した樹脂材料を射出成形する方法等を採用できる。
なお、上記カバーの表面には1種類又は2種以上の多数のディンプルを形成することができる。また、上記カバー表面には、更に各種塗料を塗装することができ、この塗料としては、ゴルフボールの過酷な使用状況に耐えうる必要から、2液硬化型のウレタン塗料、特に、無黄変のウレタン塗料が好適に挙げられる。特に艶消しの点から、有機又は無機フィラーを含むウレタン塗料を用いることが好適である。この有機又は無機フィラーは、例えば、シリカ系、メラミン系、アクリル系等が挙げられ、塗料組成物100質量に対して、好ましくは2〜30質量%含有することができる。
なお、ボール重量、直径等のボール規格はゴルフ規則に従って適宜設定することができる。
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
[実施例1〜4、比較例1〜7]
下記表1に示す配合により実施例1〜4及び比較例1〜7の各例の樹脂組成物を調製した。
下記表1に示すように、全ての例に共通する下記のゴム組成物を用い、155℃で15分間の加硫により、各例のソリッドコアを作成した。
Figure 2019107387
なお、上記コア材料の詳細は下記のとおりである。
・「cis-1,4-ポリブタジエン」 JSR社製、商品名「BR01」
・「アクリル酸亜鉛」 日本触媒社製
・「酸化亜鉛」 堺化学工業社製
・「硫酸バリウム」 堺化学工業社製
・「老化防止剤」 商品名「ノクラックNS6」(大内新興化学工業社製)
・「有機過酸化物(1)」 ジクミルパーオキサイド、商品名「パークミルD」(日油社製)
・「有機過酸化物(2)」 1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンとシリカの混合物、商品名「パーヘキサC−40」(日油社製)
・「ステアリン酸亜鉛」 日油社製
カバー層(中間層及び最外層)の形成
次に、上記で得た直径37.3mmのコアの周囲に、全ての例に共通する下記表2に示す厚さ1.45mmの中間層を射出成形法により被覆して中間層被覆球体を製造した。
Figure 2019107387
上記表中の詳細は下記の通りである。なお、中間層樹脂材料は薄い黄色を呈する。
・「HPF2000」:デュポン社製のアイオノマー樹脂材料
・白色顔料:二酸化チタン
・黄色顔料:有機系イエロー顔料
次に、上記中間層被覆球体の周囲に、下記表3に示す厚さ1.25mmの最外層材料(カバー材料)を射出成形法により被覆して、ボール直径42.7mmのスリーピースゴルフボールを作製した。また、塗料としては2液硬化型ウレタン塗料を使用した。この際、各実施例、比較例のカバー表面には、特に図示してはいないが、共通するディンプルが形成された。
下記表3の最外層材料の詳細は下記の通りである。
・「ハイミラン」:三井・デュポンポリケミカル社製のアイオノマー樹脂
・「オキサゾリン含有スチレン系エラストマー」:日本触媒製のスチレン系ポリマー「エポクロスRPS1005」(オキサゾリン基量0.27mmol/g(solid)、ガラス転移温度109℃、数平均分子量(Mn)70,000、重量平均分子量(Mw)160,000)
・「集光性蛍光染料:赤色」:SAMWON INDUSTRIALの「OPTABIADRED」
・「蛍光染料:黄色」:住化ケムテックス(株)製の「Sumiplast Yellow FL7G」
得られた各実施例及び比較例のゴルフボールについて、下記の方法により、その透明性及び耐候性(退色性)を評価した。その結果を表3に併記する。
透明性
上記樹脂組成物を2mm厚のシートに成形し、このシートを「黒色/フォントサイズ11」ではっきり見える文字が書かれた白い紙の上に置いたとき、下記の判断基準に従ってその文字の見え方により透明性の評価を行った。
〔見え方〕
・はっきり見える。 ・・・・ 1点(透明と評価)
・ぼやけるが識別できる。・・・・ 2点(半透明と評価)
・ぼやけて識別できない。・・・・ 3点(半透明と評価)
・見えない。 ・・・・ 4点(不透明と評価)
耐候性
スガ試験機社製のスーパーキセノンウェザーメーター(SX75)を用いて、ボール表面に対して、「キセノン照射で180W/m2、照射降雨18分、照射102分」を1サイクルとして、3サイクルの条件で照射した。なお、ブラックパネル温度63℃、湿度50%の環境下で実施した。キセノン照射前後でのボール表面の色の変化をスガ試験機社製の色差計(型式SC−P)を用いて測定し、JIS Z 8701のLab表色に基づき、照射前と照射後のボールの色差ΔEを求めた。なお、色差ΔEが小さいほど変色が少ないことを示す。なお、ΔEが5を超えると目視で退色がはっきりと分かるので、耐候性が悪いものと評価した。
Figure 2019107387
上記表3に示すように、本実施例1〜4は、ボール外観が半透明性を呈すると共に、耐候性に優れたゴルフボールである。これに対して、比較例1,2のゴルフボールは、半透明性が得られず、また、比較例3,4のゴルフボールは、ボール表面が半透明性であるものの耐候性が十分ではないことが分かる。比較例5,6,7のゴルフボールは、隠ぺい度が高く、外観が悪いことが分かる。

Claims (9)

  1. 少なくとも1層のコアと少なくとも1層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記カバーの最外層が、下記(a)〜(d)を含むアイオノマー樹脂組成物にて形成されることを特徴とするゴルフボール。
    (a)オレフィン−α,β不飽和カルボン酸共重合体及び/又はその金属イオン中和物、または、オレフィン−α,β不飽和カルボン酸−α,β不飽和カルボン酸エステル共重合体及び/又はその金属イオン中和物:100質量部、
    (b)オキサゾリン基を有するポリマー:0.05〜10質量部
    (c)無機充填材:0〜0.09質量部、及び
    (d)蛍光染料又は蛍光顔料からなる着色剤:0.001〜3質量部
  2. 最外層が半透明を呈する請求項1記載のゴルフボール。
  3. 上記(b)成分のポリマーが、アクリル系ポリマー又はスチレン系ポリマーである請求項1又は2記載のゴルフボール。
  4. 上記(b)成分のポリマーがスチレン系ポリマーである請求項3記載のゴルフボール。
  5. 更に、上記アイオノマー樹脂組成物には、非アイオノマー樹脂を含む請求項1〜4のいずれか1項記載のゴルフボール。
  6. 上記非アイオノマー樹脂が、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド(ナイロン)、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン(登録商標))、フェノール樹脂(ベークライト)、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー及びスチレン系エラストマーの群から選ばれる請求項5記載のゴルフボール。
  7. 上記着色剤が、集光性蛍光染料である請求項1〜6のいずれか1項記載のゴルフボール。
  8. 上記最外層の外表面には塗膜が形成されるものであり、該塗膜が、有機又は無機フィラーを含むウレタン塗料からなる請求項1〜7のいずれか1項記載のゴルフボール。
  9. 上記カバーの最外層と上記コアとの間には中間層が形成されるものであり、該中間層が、白色又は黄色を呈する請求項1〜8のいずれか1項記載のゴルフボール。
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