JP2020069005A - ゴルフボール - Google Patents
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Abstract
Description
前記基材ゴムとしては、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よいし、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。
前記内層コア用ゴム組成物に使用される(b)炭素数が3〜8のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩は、共架橋剤としてゴム組成物に配合されるものであり、基材ゴム分子鎖にグラフト重合することによって、ゴム分子を架橋する作用を有する。
前記内層コア用ゴム組成物に使用される(c)架橋開始剤は、(a)基材ゴム成分を架橋するために配合されるものである。(c)架橋開始剤としては、有機過酸化物が好適である。前記有機過酸化物は、具体的には、ジクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t―ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙げられる。これらの有機過酸化物は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でもジクミルパーオキサイドが好ましく用いられる。
本発明で使用するテルペン系樹脂は、テルペン化合物を構成成分とする重合体であれば、特に限定されない。前記テルペン系樹脂は、例えば、テルペン重合体、テルペン・フェノール共重合体、テルペン・スチレン共重合体、テルペン・フェノール・スチレン共重合体、水素添加テルペン・フェノール共重合体、水素添加テルペン・スチレン共重合体、及び、水素添加テルペン・フェノール・スチレン共重合体よりなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
前記内層コア用ゴム組成物は、さらに(e)有機硫黄化合物を含有することが好ましい。(e)有機硫黄化合物を含有することにより、得られるコアの反発性が向上する。
前記内層コア用ゴム組成物は、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、さらに(f)金属化合物を含有することが好ましい。コア用ゴム組成物中で炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸を金属化合物で中和することにより、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使用する場合と実質的に同様の効果が得られるからである。なお、共架橋剤として、炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸とその金属塩とを併用する場合においては、任意成分として、(f)金属化合物を用いてもよい。
まず、本発明で使用する熱可塑性樹脂組成物について説明する。前記熱可塑性樹脂組成物が含有する樹脂成分としては、熱可塑性であれば、特に限定されない。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、アイオノマー樹脂、熱可塑性オレフィン共重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂、熱可塑性スチレン系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂の中でも、ゴム弾性を有する熱可塑性エラストマーが好ましい。前記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性スチレン系エラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性アクリル系エラストマーなどを挙げることができる。
前記アイオノマー樹脂としては、オレフィンと、炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸との二元共重合体の金属イオン中和物からなるアイオノマー樹脂;オレフィンと炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸とα,β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体の金属イオン中和物からなるアイオノマー樹脂;または、これらの混合物を挙げることができる。
アイオノマー樹脂の中和度(モル%)=100×アイオノマー樹脂中の中和されているカルボキシル基のモル数/アイオノマー樹脂中のカルボキシル基の総モル数
前記熱可塑性オレフィン共重合体としては、例えば、オレフィンと、炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸との二元共重合体;オレフィンと炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸とα,β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体;または、これらの混合物を挙げることができる。前記熱可塑性オレフィン共重合体は、そのカルボキシル基が中和されていない非イオン性のものである。
熱可塑性ポリウレタン樹脂および熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、分子の主鎖にウレタン結合を複数有する熱可塑性樹脂および熱可塑性エラストマーを挙げることができる。前記ポリウレタンは、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを反応させて得られるものが好ましい。前記熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、例えば、BASFジャパン(株)社製の商品名「エラストラン(登録商標)XNY85A」、「エラストランXNY90A」、「エラストランXNY97A」、「エラストランET885」、「エラストランET890」などが挙げられる。
熱可塑性スチレン系エラストマーとしては、スチレンブロックを含有する熱可塑性エラストマーを好適に使用できる。前記スチレンブロック含有熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとしてのポリスチレンブロックと、ソフトセグメントとを備えている。典型的なソフトセグメントは、ジエンブロックである。ジエンブロックの構成成分としては、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン及び2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンが例示される。ブタジエン及びイソプレンが好ましい。2以上の構成成分が併用されてもよい。
前記熱可塑性ポリアミドとしては、分子の主鎖中にアミド結合(−NH−CO−)を複数有する熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、ラクタムを開環重合させたり、ジアミン成分とジカルボン酸成分とを反応させたりすることによって、アミド結合が分子内に形成された生成物が挙げられる。
前記熱可塑性ポリエステル樹脂は、分子の主鎖にエステル結合を複数有するものであれば特に限定されず、例えば、ジカルボン酸とジオールとを反応させることにより得られるものが好ましい。熱可塑性ポリエステルエラストマーとしては、例えば、ポリエステル成分からなるハードセグメントと、ソフトセグメントとを有するブロック共重合体を挙げることができる。ハードセグメントを構成するポリエステル成分としては、例えば、芳香族ポリエステルを挙げることができる。ソフトセグメント成分としては、脂肪族ポリエーテルや、脂肪族ポリエステルを挙げることができる。
前記熱可塑性(メタ)アクリル系エラストマーとしては、エチレンと(メタ)アクリル酸エステルとを共重合してなる熱可塑性エラストマーを挙げることができる。前記熱可塑性(メタ)アクリル系エラストマーの具体例としては、例えば、クラレ社製「クラリティ(メタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体)」を挙げることができる。
ゴム組成物としては、(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)架橋開始剤を含有するものが挙げられる。ゴム組成物には、必要に応じて、(e)有機硫黄化合物および/または(f)金属化合物を含有してもよい。なお、(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、(e)有機硫黄化合物、および、(f)金属化合物としては、内層コア用ゴム組成物で例示したものと同一のものを使用することができる。
次に、本発明のゴルフボールを製造する方法について説明する。
(1)プレス圧力は、1MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましく、25MPa以下が好ましく、15MPa以下がより好ましい。
(2)プレス温度は、125℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、200℃以下がさらに好ましく、180℃以下が好ましい。
(3)プレス時間は、15分以上好ましく、20分以上が好ましく、40分以下が好ましく、30分以下がより好ましい。
(1)プレス圧力は、1MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましく、25MPa以下が好ましく、15MPa以下がより好ましい。
(2)プレス温度は、125℃以上が好ましく、135℃以上がより好ましく、180℃以下がさらに好ましく、150℃以下が好ましい。
(3)プレス時間は、10分以上好ましく、15分以上が好ましく、40分以下が好ましく、30分以下がより好ましい。
(1)プレス圧力は、1MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましく、25MPa以下が好ましく、15MPa以下がより好ましい。
(2)プレス温度は、140℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、200℃以下がさらに好ましく、170℃以下が好ましい。
(3)プレス時間は、5分以上好ましく、10分以上が好ましく、30分以下が好ましく、15分以下がより好ましい。
本発明のゴルフボールの構造は、内層コアと外層コアとからなる球状コアと、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。図1は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール2が示された一部切り欠き断面図である。ゴルフボール2は、内層コア4と内層コア4を被覆する外層コア6とからなる球状コア7と、前記球状コア7を被覆するカバー12とを有する。このカバー12の表面には、多数ディンプル14が形成されている。このゴルフボールの表面のうち、ディンプル14以外の部分は、ランド16である。このゴルフボールは、カバーの外側にペイント層およびマーク層を備えているが、これらの層の図示は省略されている。
(1)圧縮変形量
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294Nまたは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。
H.バーレイス社製自動硬度計デジテストIIを用いて、コアの表面部において測定したショア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、また、コアを半球状に切断し、切断面の中心の硬度を測定した。
カバーを形成する組成物を用いて、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、自動硬度計(H.バーレイス社製、デジテストII)を用いて硬度を測定した。検出器は、「Shore D」を用いた。
(4)耐久性
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(ダンロップスポーツ社製、XXIO S ロフト11°)を取り付け、ヘッドスピード45m/秒でゴルフボールを繰り返し打撃し、割れが生じるまでの打撃回数を測定した。なお、測定は各ゴルフボールについて12個ずつ行って、その平均値をそのゴルフボールの打撃回数とした。なお、各ゴルフボールの打撃回数は、ゴルフボールNo.1の打撃回数を100として、指数化した値で示した。
(1)内層コアの作製
表1に示す配合の内層コア用ゴム組成物を混練ロールにより混練し、半球状キャビティを有する上下金型内で所定の条件で加熱プレスすることにより、直径20mmの球状の内層コアを得た。なお、硫酸バリウムの配合量は、最終的に得られるゴルフボールの質量が45.5gとなるように調整した。
BR730:JSR社製ハイシスポリブタジエンゴム(シス−1,4−結合含有量=95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)
ZN−DA90S:日触テクノファインケミカル社製アクリル酸亜鉛
ジクミルパーオキサイド:東京化成工業社製
SylvaresTP2019(ピネン・フェノール共重合体、軟化点:125℃):KRATON社製
Sylvares6720(ピネン・α−メチルスチレン・フェノール共重合体、軟化点:118℃):KRATON社製
YSレジンPX1150N(β−ピネン重合体、軟化点:115±5℃):ヤスハラケミカル社製
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」
表2に示す外層コア用ゴム組成物を混練し、前記外層コア用ゴム組成物からハーフシェルを成形した。ハーフシェルの成形は、外層コア用ゴム組成物をハーフシェル成形用金型の下型の凹部ごとに投入し、加圧した。圧縮成形は成形温度25℃、成形時間3分、成形圧力15MPaの条件で行った。前記で得た内層コアを2枚のハーフシェルで被覆した。内層コアおよびハーフシェルを、共に半球状キャビティを備えた上型および下型からなる金型に投入し、所定条件で加熱プレスして球状コアを得た(外層コアの厚み9mm)。なお、硫酸バリウムの配合量は、最終的に得られるゴルフボールの質量が45.5gとなるように調整した。
BR730:JSR社製ハイシスポリブタジエンゴム(シス−1,4−結合含有量=95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)
IR2200:ゼオン社製イソプレンゴム
ZN−DA90S:日触テクノファインケミカル社製アクリル酸亜鉛
ジクミルパーオキサイド:東京化成工業社製
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」
DPDS:住友精化社製ジフェニルジスルフィド
H−BHT:2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール
表3に示した配合のカバー用材料を、二軸混練型押出機により押し出して、ペレット状のカバー用組成物を調製した。カバー用組成物の押出条件は、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。得られたカバー用組成物を上述のようにして得られた球状コア上に射出成形して、球状コアと前記コアを被覆するカバー(厚み2.3mm)を有するゴルフボールを作製した。得られたゴルフボールについて評価した結果を、表2に併せて示した。
ハイミラン1555:三井デュポンポリケミカル社製Na中和アイオノマー
ハイミラン1605:三井デュポンポリケミカル社製Na中和アイオノマー
ハイミランAM7329:三井デュポンポリケミカル社製Zn中和アイオノマー
A−220:石原産業社製二酸化チタン
JF−90:城北化学社製光安定剤
Claims (9)
- 内層コアと外層コアとからなる球状コアと、前記球状コアを被覆する少なくとも一層のカバーとを有するゴルフボールであって、前記内層コアは、(a)基材ゴム、(b)共架橋剤として炭素数が3〜8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、および(d)テルペン系樹脂を含有する内層コア用ゴム組成物から形成されたものであることを特徴とするゴルフボール。
- (d)前記テルペン系樹脂は、テルペン重合体、テルペン・フェノール共重合体、テルペン・スチレン共重合体、テルペン・フェノール・スチレン共重合体、水素添加テルペン・フェノール共重合体、水素添加テルペン・スチレン共重合体、水素添加テルペン・フェノール・スチレン共重合体よりなる群から選択される少なくとも一種である請求項1に記載のゴルフボール。
- 前記内層コア用ゴム組成物は、(a)基材ゴム100質量部に対して、(d)テルペン系樹脂を3質量部〜20質量部含有するものである請求項1〜3のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記(d)テルペン系樹脂の軟化点は、60℃〜150℃である請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記(b)成分と前記(d)成分との配合比率((b)成分/(d)成分)が、質量比で、2.0〜15.0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。
- 前記基材ゴムは、シス−1,4−結合を90質量%以上含有するハイシスポリブタンを含有する請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記内層コアの中心硬度(Ho)と、前記内層コアの表面硬度(Hs1)との硬度差(Hs1−Ho)が、ショアC硬度で10以下である請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記外層コアは、ゴム組成物から形成されたものである請求項1〜8のいずれか一項に記載のゴルフボール。
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