JP3713106B2

JP3713106B2 - ゴルフボール用ゴム組成物の製造方法

Info

Publication number: JP3713106B2
Application number: JP19327096A
Authority: JP
Inventors: 政利横田; 勉平宇
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: US5874504A; JPH1033715A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボール用ゴム組成物の製造方法に関し、特に本発明は、作業性に優れたゴルフボール用ゴム組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワンピースゴルフボールまたはツーピースゴルフボールに代表されるマルチピースゴルフボールのコアは、ゴム、共架橋剤としてのα,β-不飽和カルボン酸金属塩、充填材および過酸化物等を、ニーダーやバンバリー等のミキシング機に同時に投入して混練してゴム組成物を得、次いでこれを加硫成形することにより得られる。しかしながら、ゴム組成物を得る際に、各成分が同時に投入されることによる混練の困難性によって、分散が悪くなり、また、ミキシング温度が130℃以上の高温になるために過酸化物の分解や、α,β-不飽和カルボン酸金属塩と充填材の金属酸化物との反応が起こることがある。この反応が起こると、それを成形して得たゴルフボールの反発性も低下する。
【０００３】
また、この問題点を解決するために、特開平4-319373号公報において、共架橋剤と充填材（金属酸化物）とを別々にゴム等とミキシングし、押出し直前で両者をブレンドするという方法が提案されているが、２回に分けて混練するために、作業性が悪くなるという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来のゴルフボールの製造方法の有する問題点を解決し、反発性に優れたゴルフボールを得るために、優れた混練性と作業性を有するゴルフボール用ゴム組成物の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、ゴムと共架橋剤をまず混練し、そこへ充填材と過酸化物を投入して、ミキシング機の回転数と混練時間を調節して、ゴム温度を制御しながら混練することにより、作業性を損なうことなく反発性を向上させ得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明は、少なくともゴム、α,β-不飽和カルボン酸金属塩、充填材および過酸化物を含有するゴルフボール用ゴム組成物の製造方法であって、
(a)ゴムおよびα,β-不飽和カルボン酸金属塩を混練する工程、
(b)該混練物に充填材および過酸化物を投入して、回転数10〜50rpmおよび混練時間２〜６分間の条件でミキシング機を用いて混練する工程、
(c)該混練したゴム組成物温度を100〜120℃に制御して排出する工程、
から成ることを特徴とするゴルフボール用ゴム組成物の製造方法に関する。
【０００７】
本発明のゴルフボール用ゴム組成物の製造方法は、ワンピースゴルフボール、ツーピースゴルフボールやスリーピースゴルフボール等のマルチピースゴルフボールのコア、糸巻きゴルフボールのセンターの製造に適用される。以下、簡単のため、ツーピースゴルフボールを例にとって、本発明の方法を説明するが、そのコアの製法は前述のワンピースゴルフボールや糸巻きゴルフボールのセンターの製法に応用することができる。
【０００８】
ツーピースゴルフボールは本発明の製法で得られたゴム組成物を加硫成形して得られたコアとその上に形成されたカバーから構成される。ゴム組成物はゴム、α,β-不飽和カルボン酸金属塩、充填材および過酸化物から調製される。ゴムとしては、従来からゴルフボールに用いられている天然ゴムおよび/または合成ゴムが用いられ、特にシス-1,4-結合少なくとも40％以上、好ましくは80％以上を有するいわゆるハイシスポリブタジエンゴムが好ましく、所望により、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、ＥＰＤＭ等を配合してもよい。
【０００９】
α,β-不飽和カルボン酸の金属塩は、共架橋剤として作用し、特にアクリル酸またはメタクリル酸等のような炭素数３〜８のα,β-不飽和カルボン酸の、亜鉛、マグネシウム塩等の一価または二価の金属塩が挙げられるが、高い反発性を付与するアクリル酸亜鉛が好適である。配合量はゴム100重量部に対して、10〜45重量部が好ましい。45重量部より多いと硬くなり過ぎ、フィーリングが悪くなり、10重量部より少ないと反発が悪くなり飛距離が低下する。
【００１０】
充填材は、ゴルフボールのコアに通常配合されるものであればよく、例えば無機塩（具体的には、酸化亜鉛や酸化マグネシウム等の金属酸化物や、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等）、高比重金属粉末（例えば、タングステン粉末、モリブデン粉末等）およびそれらの混合物が挙げられる。配合量は、カバーおよびコアの比重や大きさ等に左右され限定的ではないが、ゴム100重量部に対して10〜50重量部であることが好ましい。10重量部未満ではコアが軽くなり過ぎてボールが軽くなり過ぎ、50重量部を越えるとコアが重くなり過ぎて、ボールが重くなり過ぎる。
【００１１】
過酸化物は、架橋剤または硬化剤として作用し、例えばジクミルパーオキサイドまたはt-ブチルパーオキサイドが挙げられ、ジクミルパーオキサイドが好適である。配合量は、ゴム100重量部に対して0.3〜5.0重量部、好ましくは0.5〜3.0重量部である。0.3重量部未満では軟らかくなり過ぎて反発が悪くなり飛距離が低下する。5.0重量部を越えると硬くなり過ぎ、フィーリングが悪くなる。
【００１２】
更に本発明のゴルフボール用ゴム組成物には、老化防止剤またはしゃく解剤、その他ゴルフボールのコアの製造に通常使用し得る成分を適宜配合してもよい。
【００１３】
本発明のゴルフボール用ゴム組成物の製造方法は、例えば図１に示すように、まず上記ゴムおよびα,β-不飽和カルボン酸金属塩をミキシング機（例えば、ニーダー、バンバリー等があるが、ニーダーが好ましい）を用いて混練して、コンパウンドＡを得る（工程(a)）。更に、上記コンパウンドＡに充填材、過酸化物および要すれば、老化防止剤等を加えて混練することにより、コンパウンドＢを得る（工程(b)）。
【００１４】
混練条件は適宜選択されるが、コンパウンドＢの混練後の排出時のゴム温度が100〜120℃となるように温度、時間および回転数を制御する。例えば、工程(a)は100〜120℃で３〜７分間、工程(b)は100〜120℃で２〜６分間である。コンパウンドＢの混練後の排出時のゴム温度が100℃より低いと過酸化物の分散が悪い、不飽和カルボン酸金属塩のコーティング剤が融解しない等により、ボールコンプレッションが小さくなって反発が低くなり、120℃より高いとゴムの焼けの発生等によりボールコンプレッションが低くなって反発が低下する。ミキシング機の回転数は10〜50rpmが好ましい。特に、工程(b)は３〜５分間でミキシング機回転数20〜40rpmが好ましい。要すれば、冷却水、温水を用いて温度を制御してもよい。また、ニーダーを用いる場合は、ラム圧により温度が若干変わるが、通常は２〜15kgの範囲である。配合物の容量は、ミキシング機の容量（30〜100リットル）の70〜95％が好ましい。
【００１５】
次いで、通常の熟成を行った後、上記コンパウンドＢを混練、熱入れする。この混練は前述の好ましくない反応が起こる温度より低い温度、例えば90℃以下、特に80℃以下で、４〜８分間行うのが好ましい。尚、一般にこのような混練はロール等を用いても容易に行うことができ、また温度上昇も起こりにくい。続いて、上記混練物を通常の方法により、プラグを押出し、加硫成形してコアを得る。加硫条件は例えば、120〜180℃で10〜60分間である。コアは通常直径35〜41mmを有する。
【００１６】
ツーピースゴルフボールでは、上記コア上にはカバーを被覆する。カバー用樹脂は主としてアイオノマー樹脂であり、ゴルフボールのカバーに使用されている一般に公知のものが挙げられる。本発明に用いられるアイオノマー樹脂は、それらに限定されないが、α-オレフィンとα,β-不飽和カルボン酸の共重合体のカルボン酸の一部を金属イオンで中和したものが用いられる。上記α-オレフィンとしては、エチレン、プロピレンが好ましく、α,β-不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸等が好ましい。更に、中和する金属イオンとしては、アルカリ金属イオン、例えばＮaイオン、Ｋイオン、Ｌiイオン等；２価金属イオン、例えばＺnイオン、Ｃaイオン、Ｍgイオン等；３価金属イオン、例えばＡlイオン、Ｎdイオン等；およびそれらの混合物が挙げられるが、Ｎaイオン、Ｚnイオン、Ｌiイオン等が反発性、耐久性等からよく用いられる。アイオノマー樹脂の具体例としては、それだけに限定されないが、ハイミラン1557、1605、1652、1705、1706、1707、1855、1856(三井デュポンポリケミカル社製)、IOTEC 7010、8000(エクソン(Exxon)社製)等を例示することができる。
【００１７】
また、本発明において、カバー用組成物には、主成分としての上記樹脂の他に必要に応じて、硫酸バリウム等の充填材や二酸化チタン等の着色剤や、その他の添加剤、例えば紫外線吸収剤、光安定剤並びに蛍光材料または蛍光増白剤等を、ゴルフボールカバーによる所望の特性が損なわれない範囲で含有していてもよいが、通常、着色剤の配合量は0.1〜0.5重量部が好ましい。
【００１８】
本発明のカバー層は、ゴルフボールのカバーの形成に使用されている一般に公知の方法、例えば射出成形、プレス成形等により形成される。カバー層厚さは、１〜３mmが好ましく、１mm未満ではカバーが薄くなり過ぎて、カバーの特性が発揮されず、３mmを越えるとボール全体の硬度が大きくなってコントロール性とフィーリングが悪くなる。被覆する際に通常、ディンプルと呼ばれるくぼみを多数表面上に形成する。本発明のゴルフボールは美観を高め、商品価値を上げるために、通常ペイントで被覆され、市場に投入される。
【００１９】
本発明では、作業性を損なうことなく、反発性を向上させたゴルフボールの製造方法を提供し得る。
【００２０】
【実施例】
本発明を実施例により更に詳細に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１〜２および比較例１〜３）
コアの作製
以下の表１に示した配合を、図１に示すように、まずBR18(ゴム)とジアクリル酸亜鉛とを55リットルニーダーに投入してコンパウンドＡを得、次いで酸化亜鉛、ジクミルパーオキサイドおよびヨシノックス425を投入してコンパウンドＡと共に混練し、コンパウンドＢを得た。ニーダーによる混練は表３に示した条件（ニーダー回転数、混練時間およびゴム排出温度）で行った。コンパウンドＡおよびコンパウンドＢの両方の混練条件で行った。このニーダーによる混練条件を変えて比較例１〜３とした。比較例１ではコンパウンドＢの排出温度を低く設定した。比較例２ではニーダーの回転数を上げて、排出温度を高く設定した場合の例である。比較例３はコンパウンドＢの混練時間を長くして、排出温度を高く設定した例である。続いて上記コンパウンドを60インチロールで６分間混練、熱入れし、その後通常の方法でプラグを押出し、150℃×30分間加熱プレスすることにより直径39.0mmのソリッドコアを得た。
【表１】

【００２１】
ボールの作製
上記コアの周囲に、以下の表２のカバー用組成物を射出成形で被覆することにより、重量45.4gおよび直径42.7mmを有するゴルフボールを得た。得られたゴムのボールコンプレッション、ボール反発を評価し、その結果を以下の表３に示した。試験方法は後記の通り行った。
【表２】

【００２２】
（比較例４）
コアの作製
表１に示した配合のコア用ゴム組成物を、図２に示すように、BR18(ゴム)、ジアクリル酸亜鉛、酸化亜鉛、ジクミルパーオキサイドおよびヨシノックス425を同時に55リットルニーダーに投入して、コンパウンドを得た。混練は表３に示した条件（ニーダー回転数、混練時間およびゴム排出温度）で行った。続いて上記コンパウンドを60インチロールで６分間混練、熱入れし、その後通常の方法でプラグを押出し、150℃×30分間加熱プレスすることにより直径39.0mmのソリッドコアを得た。
【００２３】
ボールの作製
上記コアの周囲に、表２のカバー用組成物を射出成形で被覆することにより、重量45.4gおよび直径42.7mmを有するゴルフボールを得た。得られたゴムのボールコンプレッション、ボール反発を評価し、その結果を以下の表３に示した。試験方法は後記の通り行った。
【００２４】
（試験方法）
▲１▼ボールコンプレッション
ATTI測定器により測定した。
▲２▼反発係数
198.45gのアルミニウム製円筒物を45m/秒の速度で発射してボールと衝突させ、その際のボールの速度から算出し、実施例１を100とした時の指数で表した。
【００２５】
（試験結果）
【表３】

【００２６】
以上の結果より、比較例４はゴム、α,β-不飽和カルボン酸金属塩、充填材、過酸化物および老化防止剤を同時に混練してしまうために、排出温度が高くなり過ぎて反発が低く、比較例１は排出温度が低いため反発が低く、比較例２はニーダー回転数が高いために、排出温度が高くなり過ぎて反発が低く、比較例３は工程(b)の混練時間が長すぎるために、排出温度が高くなり過ぎて反発が低い。即ち、本発明の実施例１〜２のボールは比較例１〜４と比較して、反発性に優れることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】
ゴムと共架橋剤をまず混練し、そこへ充填材と過酸化物を投入して、ミキシング機の回転数と混練時間を調節して、ゴム温度を制御しながら混練することにより、作業性を損なうことなく反発性を向上させ得たものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフボールの製造方法のフローチャートである。
【図２】従来のゴルフボールの製造方法のフローチャートである。

Claims

少なくともゴム、α,β-不飽和カルボン酸金属塩、充填材および過酸化物を含有するゴルフボール用ゴム組成物の製造方法であって、
(a)ゴムおよびα,β-不飽和カルボン酸金属塩を混練する工程、
(b)該混練物に充填材および過酸化物を投入して、回転数10〜50rpmおよび混練時間２〜６分間の条件でミキシング機を用いて混練する工程、
(c)該混練したゴム組成物温度を100〜120℃に制御して排出する工程、
から成ることを特徴とするゴルフボール用ゴム組成物の製造方法。
該ミキシング機がニーダーである請求項１記載のゴルフボール用ゴム組成物の製造方法。
α,β-不飽和カルボン酸金属塩がジアクリル酸亜鉛であり、過酸化物がジクミルパーオキサイドである請求項１記載のゴルフボール用ゴム組成物の製造方法。