JP3892395B2

JP3892395B2 - ゴルフボール製造方法

Info

Publication number: JP3892395B2
Application number: JP2002365382A
Authority: JP
Inventors: 正明菊池; 勉平宇; 圭治森山
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: US7087201B2; US20040173939A1; JP2004194808A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボール製造方法に関する。詳細には、本発明は、カバーの圧縮成形法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
練習で使用されるものを除く一般的なゴルフボールは、コアとカバーとを備えている。カバーは、熱可塑性樹脂組成物からなる。カバーの成形には、射出成形法又は圧縮成形法が採用される。
【０００３】
射出成形法は、量産性に優れる。射出成形法では、まず保持ピンによってコアが球状キャビティの中心に保持される。次に、キャビティ面とコアとの間隙に、溶融した熱可塑性樹脂組成物が射出される。射出の最終段階では保持ピンは後退するので、樹脂組成物の流動に伴ってコアが中心から移動することがある。移動は、カバーの厚みの不均一（いわゆる偏肉）を招来する。キャビティ面とコアとの間隙に存在するエアーは、樹脂組成物の流入に従ってベント穴又は保持ピンのクリアランスから排出される。この排出が不十分であると、残留エアーによる外観不良が発生する。射出成形法による高品質なゴルフボールの製造には、困難が伴う。
【０００４】
圧縮成形法では、熱可塑性樹脂組成物からなるハーフシェル２枚と、これらハーフシェルに被覆されたコアとが成形型に投入される。この成形型は上型及び下型から成る。成形型が締められることで樹脂組成物が加圧され、余剰の樹脂組成物がパーティングラインから流出する。コアとハーフシェルとの間に存在するエアーは、樹脂組成物の流出に伴ってパーティングラインから排出される。
【０００５】
圧縮成形法において特定方向に集中的に樹脂組成物が流出すると、偏肉が生じる。特に、流出量が多い場合に、偏った流出が生じやすい。さらに、パーティングラインに近い樹脂組成物は流出しやすく、パーティングラインから遠い樹脂組成物は流出しにくいので、これによってゴルフボールの真球度が不十分となることがある。不均一厚み及び低い真球度は、ゴルフボールの性能に悪影響を与える。特に、カバーの公称厚みが薄いゴルフボールでは、。不均一厚み及び低い真球度による性能への悪影響が大きい。
【０００６】
特許第３１３０９４６号公報には、射出成形法と圧縮成形法とが組み合わされたゴルフボール製造方法が開示されている。この製造方法では、まずコアの周りに樹脂組成物が射出されて予備成形体が得られる。この予備成形体が成形型に投入され、圧縮成形法によってカバーが成形される。この製造方法はカバーの成形に２つの工程が必要である。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３１３０９４６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、偏肉が抑制され、かつ真球度に優れたゴルフボールが得られる製造方法の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフボール製造方法は、以下の工程を含む。
（１）熱可塑性樹脂組成物からなり、碗状であり、頂部の厚みが側部の厚みよりも小さなハーフシェルが成形される第一工程。
（２）このハーフシェル２枚とこのハーフシェルに被覆されたコアとが、共に半球状のキャビティを有する上型及び下型を備えた成形型に、この成形型が開かれた状態で投入される第二工程。
（３）この成形型が締められる第三工程。
及び
（４）この型締めによって形成される球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ加圧されて余剰の熱可塑性樹脂組成物が球状キャビティから流出し、残余の熱可塑性樹脂組成物によって公称厚みが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるカバーが成形される第四工程。
【００１０】
この製造方法では、ハーフシェルの形状に工夫が施されることにより、公称厚みが薄いカバー、具体的には０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるカバーが、偏肉なく得られうる。この製造方法で得られるゴルフボールは、真球度に優れる。偏肉抑制の観点及び真球度の観点から、第一工程で成形されるハーフシェルの側部の厚みＴｓと頂部の厚みＴｔとの差（Ｔｓ−Ｔｔ）は、０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下が好ましい。
【００１１】
好ましくは、２枚のハーフシェルの熱可塑性樹脂組成物の体積は、カバーの体積の１０５％以上１２０％に設定される。このハーフシェルは、ゴルフボールの真球度向上及び外観不良率低減に寄与する。
【００１２】
好ましくは、第四工程は、低圧工程と、これに続く高圧工程とを含む。低圧工程では、熱可塑性樹脂組成物が５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上７５ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の圧力で加圧される。高圧工程では、熱可塑性樹脂組成物が１００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上２５０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の圧力で加圧される。低圧工程と高圧工程とが設けられることにより、ゴルフボールの不良率が低減される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態にかかる製造方法によって得られたゴルフボール１が示された一部切り欠き断面図である。このゴルフボール１は、球状のコア２と、このコア２の外側に位置するカバー３とを備えている。コア２は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。コア２が２以上の層から構成されてもよい。コアが、球状のセンターと、熱可塑性樹脂組成物からなる中間層とから構成されてもよい。カバー３の表面には、多数のディンプル４が形成されている。カバー３の表面のうちディンプル４以外の部分は、ランド５である。このゴルフボール１は、カバー３の外側にペイント層及びマーク層を備えているが、これらの図示は省略されている。
【００１５】
このゴルフボール１の直径は、通常は４０ｍｍから４５ｍｍ、さらには４２ｍｍから４４ｍｍである。米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）の規格が満たされる範囲で空気抵抗が低減されるという観点から、直径は４２．６７ｍｍ以上４２．８０ｍｍ以下が特に好ましい。このゴルフボール１の質量は、通常は４０ｇ以上５０ｇ以下、さらには４４ｇ以上４７ｇ以下である。米国ゴルフ協会の規格が満たされる範囲で慣性が高められるという観点から、質量は４５．００ｇ以上４５．９３ｇ以下が特に好ましい。
【００１６】
このゴルフボール１のカバー３の公称厚みは、０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。この公称厚みは、市販されている一般的なゴルフボールのカバーの公称厚みよりも小さい。薄いカバー３により、従来のゴルフボールに見られない性能がゴルフボール１に付与される。公称厚みは、ゴルフボール仮想球に内接する正八面体が想定され、この正八面体の６個の頂点それぞれについてこの頂点と最も近いランド５が決定され、これら６個のランド５の直下において測定されたカバー３の厚みが平均されることで算出される。
【００１７】
図２は、図１のゴルフボール１の製造に用いられる成形型６の一部が示された断面図である。成形型６は、上型７及び下型８からなる。上型７及び下型８のそれぞれは多数のキャビティ面９を備えており、このキャビティ面９によって半球状のキャビティが形成されている。上型７と下型８とが合わされることにより、球状キャビティが形成される。図示されていないが、キャビティ面９には多数の突起が形成されている。後述されるように、この突起により、ディンプル４が形成される。
【００１８】
図３は、図１のゴルフボール１の製造方法の一例が示されたフロー図である。この製造方法では、まず基材ゴム、架橋剤及び各種添加剤が混練され、ゴム組成物が得られる（ＳＴＰ１）。次に、このゴム組成物が、上型及び下型からなり球状キャビティを備えた成形型（図示されず）に投入される（ＳＴＰ２）。次に、この成形型が締められる（ＳＴＰ３）。次に、ゴム組成物は成形型を介して加熱される。加熱により、ゴムが架橋反応を起こす（ＳＴＰ４）。架橋によりゴム組成物が硬化し、球状のソリッドコア２が得られる。
【００１９】
一方、熱可塑性樹脂及び各種添加剤がブレンドされ、樹脂組成物が得られる（ＳＴＰ５）。次に、この樹脂組成物が、射出成形機に投入される（ＳＴＰ６）。樹脂組成物は射出成形機のシリンダー内で加熱され、溶融する（ＳＴＰ７）。次に、この溶融樹脂組成物が、成形型（図示されず）に射出される（ＳＴＰ８）。この成形型は、凸部を備えた上型と凹部を備えた下型とからなる。樹脂組成物は、凸部と凹部との間隙に充填される。こうして、ハーフシェル１０（図２参照）が得られる。ハーフシェル１０は、碗状である。
【００２０】
次に、２枚のハーフシェル１０でコア２が被覆される（ＳＴＰ９）。次に、このハーフシェル１０及びコア２が、図２において矢印で示されるように成形型６に投入される（ＳＴＰ１０）。ハーフシェル１０及びコア２は、通常は下型８のキャビティ面９に載置される。
【００２１】
次に、下型８が徐々に上昇し、成形型６が締められる（ＳＴＰ１１）。型締めは通常、プレス機によってなされる。型締めにより、ハーフシェル１０（すなわち熱可塑性樹脂組成物）が加圧される（ＳＴＰ１２）。加圧の圧力は、比較的小さい。型締めと同時に成形型６が徐々に昇温され、この成形型６を介して樹脂組成物が加熱される（ＳＴＰ１３）。加熱によって樹脂組成物は溶融し、流動する。余剰の樹脂組成物は、加圧によって球状キャビティから流出する。流出は、上型７と下型８との微小な隙間（パーティングライン）を通じて行われる。同時に、ハーフシェル１０とキャビティ面９との間に存在するエアー、及びハーフシェル１０とコア２との間に存在するエアーが、球状キャビティから排出される。
【００２２】
次に、型締め圧が高められ、樹脂組成物が高圧で加圧される（ＳＴＰ１４）。高圧での加圧により、上型７及び下型８がほぼ完全に当接する。その後は、樹脂組成物の流出はほとんど生じない。高圧での加圧（ＳＴＰ１４）により、残余の樹脂組成物はキャビティ面９に沿った形状を呈する。換言すれば、突起の形状が反転された形状を備えたディンプル４が形成される。
【００２３】
高圧の型締め圧が維持されたまま、成形型６の温度が徐冷される（ＳＴＰ１５）。温度が十分に下がった段階で成形型６が開かれ（ＳＴＰ１６）、ゴルフボール１が取り出される（ＳＴＰ１７）。樹脂組成物はコア２を覆っており、カバー３を形成している。
【００２４】
低圧工程（ＳＴＰ１２）での圧力は、５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上７５ｋｇｆ／ｃｍ^２以下が好ましい。圧力が上記範囲未満であると、ハーフシェル１０とコア２との間のエアーが十分には排出されないことがある。この観点から、圧力は１０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上がより好ましく、２０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上が特に好ましい。圧力が上記範囲を超えると、特定方向に集中的に樹脂組成物が流出して偏肉が生じることがある。この観点から、圧力は６０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下がより好ましく、５０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下がさらに好ましく、４５ｋｇｆ／ｃｍ^２以下が特に好ましい。
【００２５】
高圧工程（ＳＴＰ１４）での圧力は、１００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上が好ましい。圧力が上記範囲未満であると、樹脂組成物が球状キャビティから過剰に流出し、ベアーが生じることがある。この観点から、圧力は１０５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上がより好ましい。極めて高い圧力が得られるには大がかりなプレス機が必要であり、しかも過剰の圧力は成形型６の損傷を招くので、通常は圧力は２５０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下、特には１８０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下に設定される。
【００２６】
図４は本発明に係る製造方法に用いられるハーフシェル１０が示された斜視図であり、図５はその拡大断面図である。図５には、図４のハーフシェル１０の上下が逆転した状態が示されている。図５に示されるように、このハーフシェル１０は頂部１１と側部１２とを備えている。図５において符号Ｂで示されているのは、頂部１１と側部１２との境界である。図５から明らかなように、頂部１１は中心が最も薄く、この中心から境界Ｂに向かって徐々に厚くなっている。図５において両矢印Ｔｔで示されているのは、頂部１１の厚みである。頂部１１のなかで最も薄い箇所が決定され、この箇所において厚みＴｔが測定される。頂部１１が均一な厚みとされてもよい。側部１２は、均一な厚みである。図５において両矢印Ｔｓで示されているのは、側部１２の厚みである。側部１２の厚みが不均一であってもよく、この場合は側部１２のなかで最も厚い箇所が決定され、この箇所において厚みＴｓが測定される。このようなハーフシェル１０は、射出工程（ＳＴＰ８）に用いられる成形型の形状及び寸法に工夫が施されることによって得られうる。
【００２７】
公称厚みが薄いカバー３が成形される場合、コア２とキャビティ面９との間隙が狭い。一方、樹脂組成物が特定方向に集中的に流出することを防止する観点から、流出総量は抑制される必要がある。間隙が狭く、かつ流出総量が抑制された圧縮成形法では、キャビティのポール近傍に位置する樹脂組成物の流動が不十分となる傾向がある。流動が不十分であると、ポール近傍のカバー厚みが大きくなってしまい、しかも縦長のゴルフボール１が成形されてしまう。本発明に係る製造方法では、頂部１１が側部１２よりも薄いハーフシェル１０が用いられることによりこのような問題が解決されている。この製造方法により、真球度とカバー厚みの均質性とに優れたゴルフボール１が得られる。
【００２８】
ポール近傍のカバー厚みが大きくなること、及び縦長のゴルフボール１が成形されることの抑制の観点から、側部１２の厚みＴｓと頂部１１の厚みＴｔとの差（Ｔｓ−Ｔｔ）は０．０２ｍｍ以上が好ましく、０．０５ｍｍ以上がより好ましく、０．０７ｍｍ以上がさらに好ましく、０．１０ｍｍ以上が特に好ましい。差（Ｔｓ−Ｔｔ）が極端に大きいとポール近傍にベアが生じやすいので、差（Ｔｓ−Ｔｔ）は０．３０ｍｍ以下が好ましく、０．２５ｍｍ以下が特に好ましい。頂部１１の厚みＴｔと公称厚みＴとの差（Ｔｔ−Ｔ）は、通常は−０．２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。側部１２の厚みＴｓと公称厚みＴとの差（Ｔｓ−Ｔ）は、通常は０．０５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である。
【００２９】
頂部１１の中心角θは、１０°（degree）以上７０°以下が好ましく、１５°以上５５°以下が特に好ましい。頂部１１と側部１２との境界Ｂが明確でない場合は、頂部１１の中心角θが４０°となるように境界Ｂが決定され、差（Ｔｓ−Ｔｔ）が測定される。
【００３０】
成形型６に投入（ＳＴＰ１０）される２枚のハーフシェル１０の、熱可塑性樹脂組成物の合計体積Ｖｈの、カバー３の体積Ｖｃに対する比率（（Ｖｈ／Ｖｃ）・１００）は、１０５％以上１２０％に設定される。換言すれば、カバー３の成形時に、球状キャビティから５％以上２０％以下の樹脂組成物が流出する。この流出量は、従来のゴルフボール製造方法における流出量に比べて少ない。比率が上記範囲未満であると、流出量の制御に困難が伴うことがある。この観点から、比率は１０７％以上がより好ましい。比率が上記範囲を超えると、樹脂組成物が特定方向に集中的に流出し、厚みが不均一なカバー３が成形されることがある。この観点から、比率は１１５％以下がより好ましい。
【００３１】
図６は、図３の製造方法に用いられる他のハーフシェル１３が示された断面図である。このハーフシェル１３では、厚みは、頂点Ｐから端部Ｅに向かって、徐々に大きくなっている。頂部１４の厚みＴｔは、頂点Ｐにおいて測定される。側部１５の厚みＴｓは、端部Ｅにおいて測定される。このハーフシェル１３が用いられることによっても、真球度とカバー厚みの均質性とに優れたゴルフボール１が得られる。
【００３２】
このハーフシェル１３においても、側部１５の厚みＴｓと頂部１４の厚みＴｔとの差（Ｔｓ−Ｔｔ）は０．０２ｍｍ以上が好ましく、０．０５ｍｍ以上がより好ましく、０．０７ｍｍ以上がさらに好ましく、０．１０ｍｍ以上が特に好ましい。また、差（Ｔｓ−Ｔｔ）は０．３０ｍｍ以下が好ましく、０．２５ｍｍ以下が特に好ましい。頂部１４の厚みＴｔと公称厚みＴとの差（Ｔｔ−Ｔ）は、通常は−０．２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。側部１５の厚みＴｓと公称厚みＴとの差（Ｔｓ−Ｔ）は、通常は０．０５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である。
【００３３】
このハーフシェル１３においても、比率（（Ｖｈ／Ｖｃ）・１００）は、１０５％以上１２０％に設定される。比率は１０７％以上がより好ましい。比率は１１５％以下がより好ましい。
【００３４】
本発明に係る製造方法は、熱可塑性エラストマーを主成分とするカバー３を備えたゴルフボール１に適している。好ましい熱可塑性エラストマーとしては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及びスチレン系熱可塑性エラストマーが例示される。２種以上の熱可塑性エラストマーが併用されてもよい。本発明に係る製造方法は、軟質なエラストマー（典型的には、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー）が主成分とされたカバー３を備えるゴルフボール１に、特に適している。具体的には、基材ポリマー全量に占めるポリウレタン系熱可塑性エラストマーの量が５０質量％以上であるカバー３を備えるゴルフボール１に、この製造方法は適している。
【００３５】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、ＢＡＳＦポリウレタンエラストマーズ社の商品名「エラストラン」が挙げられる。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの具体例としては、東レ社の商品名「ペバックス」が挙げられる。ポリエステル系熱可塑性エラストマーの具体例としては、東レ・デュポン社の商品名「ハイトレル」が挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、三菱化学社の商品名「ラバロン」が挙げられる。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３７】
［実施例１］
ポリブタジエンを基材ゴムとするゴム組成物を架橋して、直径が４１．１ｍｍであるコアを得た。一方、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＢＡＳＦポリウレタンエラストマーズ社の商品名「エラストランＸＮＹ９７Ａ」）８０質量部、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（東レ社の商品名「ペバックス５５３３」）２０質量部、及び二酸化チタン５質量部を二軸押出機で混練し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物から、射出成形法にて、頂部の厚みＴｔが０．９０ｍｍであり側部の厚みＴｓが１．００ｍｍであるハーフシェルを得た。このハーフシェル２枚で上記コアを被覆し、図２に示された成形型に投入して、下記表１に示される条件にてカバーを成形した。カバーの厚みは、０．８０ｍｍであった。
【００３８】
［実施例２から７及び比較例１から２］
ハーフシェルの形状及び寸法並びに加圧条件を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、カバーを成形した。
【００３９】
［偏肉度の算出］
ゴルフボールのランド直下のカバー厚みを測定し、１個のゴルフボールにおける最大値と最小値とを測定した。最大値から最小値を減じた値を公称厚みで除して、偏肉度とした。５０個のゴルフボールの偏肉度の平均値が、下記の表１に示されている。
【００４０】
［真球度の算出］
ゴルフボールの縦方向（成形型のポール方向）の直径Ｄｐと、横方向（成形型のパーティングライン方向）の直径Ｄｓとを測定し、ＤｐからＤｓを減じた値を真球度とした。５０個のゴルフボールの真球度の平均値が、下記の表１に示されている。
【００４１】
［外観の評価］
１０００個のゴルフボールの外観を、目視で観察した。カバーの内部にエアーが残留している箇所が存在するゴルフボールの数と、ベアーが発生しいてる箇所が存在するゴルフボールの数とをカウントし、不良の発生率を算出した。この結果が、下記の表１及び表２に示されている。
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１に示されているように、実施例の製造方法で得られるゴルフボールは、真球度に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明の製造方法によれば、ゴルフボールの不良が低減される。この製造方法で得られたゴルフボールは、均質である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる製造方法によって得られたゴルフボールが示された一部切り欠き断面図である。
【図２】図２は、図１のゴルフボールの製造に用いられる成形型の一部が示された断面図である。
【図３】図３は、図１のゴルフボールの製造方法の一例が示されたフロー図である。
【図４】図４は、本発明に係る製造方法に用いられるハーフシェルが示された斜視図である。
【図５】図５は、図４のハーフシェルが示された拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る製造方法に用いられる他のハーフシェルが示された断面図である。
【符号の説明】
１・・・ゴルフボール
２・・・コア
３・・・カバー
４・・・ディンプル
５・・・ランド
６・・・成形型
７・・・上型
８・・・下型
９・・・キャビティ面
１０、１３・・・ハーフシェル
１１、１４・・・頂部
１２、１５・・・側部

Claims

熱可塑性樹脂組成物からなり、碗状であり、頂点を含む領域である頂部とこの頂部を囲む領域である側部とを備えており、この頂部の中心角が１０°以上７０°以下であり、この頂部の厚みが側部の厚みよりも小さなハーフシェルが成形される第一工程と、
このハーフシェル２枚とこのハーフシェルに被覆されたコアとが、共に半球状のキャビティを有する上型及び下型を備えた成形型に、この成形型が開かれた状態で投入される第二工程と、
この成形型が締められる第三工程と、
この型締めによって形成される球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ加圧されて余剰の熱可塑性樹脂組成物が球状キャビティから流出し、残余の熱可塑性樹脂組成物によって公称厚みが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるカバーが成形される第四工程と
を備えたゴルフボール製造方法。
上記第一工程で成形されるハーフシェルの側部の厚みＴｓと頂部の厚みＴｔとの差（Ｔｓ−Ｔｔ）が０．０２ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下である請求項１に記載のゴルフボール製造方法
上記第二工程で投入される２枚のハーフシェルの熱可塑性樹脂組成物の体積がカバーの体積の１０５％以上１２０％に設定される請求項１又は請求項２に記載のゴルフボール製造方法。
上記第四工程が、熱可塑性樹脂組成物が５ｋｇｆ／ｃｍ^２以上７５ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の圧力で加圧される低圧工程と、熱可塑性樹脂組成物が１００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上２５０ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の圧力で加圧される高圧工程とを含む請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のゴルフボール製造方法。