JP2021050283A - ゴルフボール - Google Patents
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Abstract
Description
(R1OCO)M(COOR2)m (1)
式(1)中、Mは金属原子を示し、mは1または2を示す。mが1の場合、R1およびR2は異なって、炭素数2〜30のアルケニル基または炭素数2〜30のアルキニル基を示す。mが2の場合、R1は炭素数2〜30のアルケニル基、炭素数2〜30のアルキニル基、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基を示し、2つのR2は同一または異なって、炭素数2〜30のアルケニル基または炭素数2〜30のアルキニル基を示す。ただし、mが2の場合、R1および2つのR2が全て同一である化合物は除く。
(a)基材ゴム、
(b)α,β−不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩、
(c)架橋開始剤、
(d)金属と結合するカルボン酸が異なる2種類以上であり、且つ、該カルボン酸のうち少なくとも1種が炭素数8個以上であるカルボン酸金属塩
を含有することを特徴とするゴルフボールが開示されている。
下記(A)〜(D)の各成分、
(A)基材ゴム
(B)異なる2種類の炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸金属塩
(C)少なくとも1つの結合部位が炭素数9個以上の脂肪酸の金属塩、及び
(D)架橋開始剤
を含有してなり、上記(B)成分のうち、配合質量が多い方の不飽和カルボン酸金属塩を(B−1)、配合質量が少ない方の不飽和カルボン酸金属塩を(B−2)とするとき、(B−2)/(B−1)の値が4〜20質量%であり、且つ、(B−2)/(C)の値が20〜115質量%であることを特徴とするゴルフボール用ゴム組成物が開示されています。
前記球状コアが、
(a)基材ゴム、
(b)カルボキシ基に結合する炭素原子が置換基を有さない2種以上の炭素数3〜14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、
(c)架橋開始剤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。
前記球状コアが、
(a)基材ゴム、
(b)カルボキシ基に結合する炭素原子が置換基を有さない2種以上の炭素数3〜14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、
(c)架橋開始剤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。
本発明のゴルフボールの球状コアは、(a)基材ゴム、(b)カルボキシ基に結合する炭素原子が置換基を有さない2種以上の炭素数3〜14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、(c)架橋開始剤を含有するゴム組成物から形成されている。まず、ゴム組成物で使用する原料について説明する。
前記(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(a)基材ゴム中のハイシスポリブタジエンの含有量は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上である。
本発明で使用するゴム組成物は、(b)カルボキシ基に結合する炭素原子が置換基を有さない2種以上の炭素数3〜14のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩を含有する。前記α,β−不飽和カルボン酸とは、カルボン酸を構成するカルボキシ基が結合するα位(2位)の炭素原子と、α位に隣接するβ位(3位)の炭素原子との間に不飽和結合(例えば、二重結合または三重結合)を有する化合物である。なお、α位、β位は、慣用名における炭素の位置であり、2位、3位はIUPAC名における炭素の位置を表す。本発明では、カルボキシ基が結合するα位(2位)の炭素原子が置換基を有さないα,β−不飽和カルボン酸を使用する。前記置換基としては、例えば、アルキル基、ヒドロキシ基、ハロゲン基などを挙げることができる。前記α,β−不飽和カルボン酸は、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
前記(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、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイドなどが挙げられる。ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、ジ(2−t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(175.4℃)、ジクミルパーオキサイド(175.2℃)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン(179.8℃)、t−ブチルクミルペルオキシ(173.3℃)、ジ−t−ヘキシルペルオキシ(176.7℃)、ジ−t−ブチルペルオキシ(185.9℃)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3(194.3℃)などが挙げられる。パーオキシエステルとしては、例えば、t−ブチルペルオキシマレエート(167.5℃)、t−ブチルペルオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサノエート(166.0℃)、t−ブチルペルオキシラウレート(159.4℃)、t−ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート(158.8℃)、t−ヘキシルペルオキシベンゾエート(160.3℃)、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン(158.2℃)、t−ブチルペルオキシアセテート(159.9℃)、t−ブチルペルオキシベンゾエート(166.8℃)などが挙げられる。パーオキシケタールとしては、例えば、1,1−ジ(t−ヘキシルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(147.1℃)、1,1−ジ(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン(149.2℃)、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)−2−メチルシクロヘキサン(142.1℃)、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン(153.8℃)、2,2−ジ(t−ブチルペルオキシ)ブタン(159.9℃)、n−ブチル−4,4−ジ(t−ブチルペルオキシ)バレレート(172.5℃)、2,2−ジ(4,4−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキシル)プロパン(153.8℃)などが挙げられる。ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、p−メンタンハイドロパーオキサイド(199.5℃)、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド(232.5℃)などが挙げられる。上記有機過酸化物の化合物名の後の括弧内に記載した数値は、これらの1分間半減期温度である。これらの中でも、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタールが好適である。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。なお、上記有機過酸化物を2種以上併用する場合、使用される有機過酸化物の1分間半減期温度の最大値と最小値との差は25℃以下が好ましく、より好ましくは10℃以下である。
(b)成分として、炭素数が3〜14のα,β−不飽和カルボン酸を使用する際は、(d)金属化合物をさらに含有することが好ましい。前記(d)金属化合物としては、ゴム組成物中において(b)成分として配合される炭素数が3〜14のα,β−不飽和カルボン酸を中和することができるものであれば、特に限定されない。前記(d)金属化合物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化銅などの金属水酸化物;酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化銅などの金属酸化物;炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウムなどの金属炭酸化物が挙げられる。(d)前記金属化合物として好ましいのは、二価金属化合物であり、より好ましくは亜鉛化合物である。二価金属化合物は、炭素数が3〜14のα,β−不飽和カルボン酸と反応して、金属架橋を形成するからである。また、亜鉛化合物を用いることにより、反発性の高いゴルフボールが得られる。これらの(d)金属化合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。
前記ゴム組成物は、さらに(e)有機硫黄化合物を含有してもよい。(e)有機硫黄化合物としては、例えば、チオフェノール類、チオナフトール類、ポリスルフィド類、チウラム類、チオカルボン酸類、ジチオカルボン酸類、スルフェンアミド類、ジチオカルバミン酸塩類、チアゾール類およびこれらの金属塩よりなる群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。球状コアの硬度分布が大きくなるという観点から、(e)有機硫黄化合物としては、チオール基(−SH)を有する有機硫黄化合物、または、その金属塩が好ましく、チオフェノール類、チオナフトール類、または、これらの金属塩が好ましい。
前記ゴム組成物は(f)カルボン酸および/またはその塩を含有してもよい。前記(f)カルボン酸および/またはその塩を含有することで、得られる球状コアの外剛内柔度合を大きくできる。前記(f)カルボン酸および/またはその塩としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸および芳香族カルボン酸塩が挙げられる。前記(f)カルボン酸および/または塩は、単独または2種以上の混合物として使用することもできる。
本発明で使用するゴム組成物は、(a)基材ゴム、(b)カルボキシ基に結合する炭素原子が置換基を有さない2種以上の炭素数3〜14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、必要に応じてその他の添加剤などを混合して、混練することにより得られる。混練の方法は、特に限定されず、例えば、混練ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどの公知の混練機を用いて行えばよい。
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、三菱ケミカル(株)から商品名「テファブロック」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。
(1)圧縮変形量(mm)
コアに初期荷重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(圧縮方向にコアが縮む量)を測定した。
スプリング式硬度計Shore−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Shore−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。硬度は、自動硬度計(H.バーレイス社製、デジテストII)を用いて測定した。検出器は、「Shore C」を用いた。
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(住友ゴム工業社製、スリクソンZ745、ロフト8.5°)を取り付け、ヘッドスピード50m/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量を測定した。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量は、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。スピン量は、ゴルフボールNo.5との差で示した。
(1)クロトン酸亜鉛
酸化亜鉛81g(1.0mol)とトルエン400mLとを3Lのセパラブルフラスコに仕込んだ。液をかき混ぜながら懸濁させ、クロトン酸178g(2.1mol)をトルエン480mLに溶かした溶液を30分間で滴下して混合した後、75℃にて20時間以上反応させた。反応後、溶媒を除去して、クロトン酸亜鉛を得た。
2,4−ペンタジエン酸40g(0.4mol)とトルエン360mLとを2Lのセパラブルフラスコに仕込んだ。液をかき混ぜながら、酸化亜鉛16g(0.2mol)を部分滴下して混合した後、55℃にて60分間反応させた。反応後、溶媒を除去して、ペンタジエン酸亜鉛を得た。
(1)コアの作製
表1に示す配合の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20分〜40分間加熱プレスすることにより直径39.8mmの球状コアを得た。プレス温度は、表1に記載した。
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=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))
ZN−DA90S:日触テクノファインケミカル社製、アクリル酸亜鉛(ステアリン酸亜鉛を10質量%含有))
クロトン酸亜鉛:前記合成品
ペンジエン酸亜鉛:前記合成品
DCP:日油社製ジクミルパーオキサイド「パークミル(登録商標)D」(1分間半減期温度:175.2℃)
ホワイトシール:INDOLYSAGHT社製酸化亜鉛
ステアリン酸亜鉛:和光純薬社製(純度99%以上)
表2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厚さ1.5mmとなるように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1に併せて示した。
ハイミラン1555:三井・ダウポリケミカル社製Na中和アイオノマー
ハイミラン1605:三井・ダウポリケミカル社製Na中和アイオノマー
ハイミランAM7329:三井・ダウポリケミカル社製Zn中和アイオノマー
二酸化チタン:石原産業社製、A−220
JF−90:城北化学社製、光安定剤
Claims (9)
- 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、
前記球状コアが、
(a)基材ゴム、
(b)カルボキシ基に結合する炭素原子が置換基を有さない2種以上の炭素数3〜14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、
(c)架橋開始剤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。 - (b)成分として、(b1)炭素数が3〜8のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩と、(b2)炭素数が4〜14のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩とを含有し、(b1)成分と(b2)成分とは異なる化合物である請求項1に記載のゴルフボール。
- (b1)成分が、炭素−炭素二重結合を1つのみ有する炭素数が3〜8のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩であり、
(b2)成分が、炭素−炭素二重結合を2つ以上有する炭素数が4〜14のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩である請求項1または2に記載のゴルフボール。 - (b)成分として、(b1)炭素数が3のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩と、(b2)炭素数が4〜14のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩とを含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- (b1)成分は、アクリル酸および/またはその金属塩であり、(b2)成分は、クロトン酸、2,4−ペンタジエン酸、および、ソルビン酸(2,4−ヘキサジエン酸)よりなる群から選択される少なくとも1種および/またはその金属塩である請求項2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、(b1)成分を10質量部〜45質量部含有し、(b2)成分を1質量部〜30質量部含有する請求項1〜5のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記球状コアの中心硬度Hoと表面硬度Hsとの硬度差(Hs−Ho)は、ショアC硬度で20以上である請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記球状コアの中心硬度Hoと表面硬度Hsとの硬度差(Hs−Ho)に対する、球状コアの中心から半径37.5%地点の硬度H37.5と中心硬度Hoとの硬度差(H37.5−Ho)の比は、0.4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。
- 前記球状コアは、(c)架橋開始剤の1分間半減期温度がt℃であるときに、(t−60)℃〜(t−15)℃の範囲の温度で、ゴム組成物を加熱プレスすることにより得ら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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