JP3946811B2 - マルチピースソリッドゴルフボール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３ピースに代表されるマルチピースソリッドゴルフボールで、外層コアを熱可塑性材料で構成することにより優れた量産性を有し、しかも飛び性能、打撃フィーリング、耐久性が良好なマルチピースソリッドゴルフボールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ソリッドコア部分を２層又は３層以上に層分けし、硬度、比重、各層の径（厚み）を変量して形成したマルチピースソリッドゴルフボールが提案されている。
【０００３】
マルチピースソリッドゴルフボールとして代表的な３ピースゴルフボールには、コアを形成する内層及び外層を、架橋したポリブタジエンゴムで形成したボールがあるが、かかるボールの場合、内層コア作成後、これに外層コア組成物を被覆し、架橋する必要がある。このため、コア作成の工数が２ピースゴルフボールよりも増えることとなり、生産性が悪いという問題があった。
【０００４】
３ピースゴルフボールにおける生産性の問題を解決すべく、外層コアを熱可塑性エラストマーで構成したゴルフボールが提案されている。熱可塑性エラストマーは、架橋工程を経る必要がないため、内層コア作成後、射出成形のみで外層コアを形成することができる。
【０００５】
外層コアを熱可塑性エラストマーで構成した３ピースゴルフボールとしては、例えば、特開平４―２４４１７４号公報に、外層を構成する組成物の少なくとも１０％がアミドのブロック共重合体を含む熱可塑性材料で製作されるゴルフボールが開示されている。ここで用いられているアミドのブロック共重合体は、ソフトセグメントがポリエーテルで、ハードセグメントがナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等のナイロン系であるポリエーテルナイロン系エラストマーである。
【０００６】
また、特開平６―１４２２２８号公報には、外層コアが、ポリエーテルエステル型熱可塑性エラストマー１００〜５０％とエチレンー（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマー０〜５０重量％とからなる混合物を主体とする材料で形成された３ピースゴルフボールが開示されている。ここで、ポリエーテルエステル系熱可塑性エラストマーとは、ソフトセグメントがポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルで、ハードセグメントがポリブチレンテレフタレート等のポリエステル部分である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ポリエステル系エラストマーは吸湿性が高く、吸湿したペレットを射出成形すると加水分解して物性、寸法安定性が低下する。所期の物性を確保するためには、成形に用いる前にペレットを乾燥処理する必要があり、面倒である。
【０００８】
また、ナイロン系、ポリエステル系いずれのエラストマーも、低温でゴム弾性が低下するため、冬場の打撃フィーリングすなわち打球感がハードになり、さらに低温での耐衝撃性の低下から耐久性が劣る傾向にある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産性のよいマルチピースソリッドゴルフボールであって、しかも成形加工前に乾燥処理等を行なわなくても所期の物性を確保することができ、冬場においても打球感、飛び性能を保持できるゴルフボールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明のマルチピースソリッドゴルフボールは、内層コアに１層又は２層以上の外層コアが被覆されてなる複数層構成のソリッドコアをカバーで被覆したマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、上記外層コアの最外層が、アラミド系エラストマーを含有する材料で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記アラミド系エラストマーを含有する材料は、ポリマー成分の１０〜１００重量％がアラミド系エラストマーで、その他のポリマー成分がアイオノマーであることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のマルチソリッドゴルフボールの実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態である、内層コア１に１層の外層コア２が被覆されてなるソリッドコアをカバー３で被覆した３ピースゴルフボールを示している。
【００１３】
内層コア１は、基材ゴム、不飽和カルボン酸の金属塩、有機過酸化物、比重調整剤としての充填剤等を配合したゴム組成物を加熱、加圧、成形することにより形成される。基材ゴムとしては、従来からソリッドゴルフボールに用いられている天然ゴム及び／又は合成ゴムが用いられ、特にシスー１、４―構造を少なくとも９０％以上、好ましくは９５％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。
【００１４】
不飽和カルボン酸の金属塩は、共架橋剤として添加され、具体的には、アクリル酸又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又は二価の金属塩が用いられ、これらのうち高い反発性を付与するアクリル酸亜鉛が好ましく用いられる。不飽和カルボン酸金属塩の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して２０〜６０重量部が好ましく、特に２０〜５０重量部が好ましい。６０重量部より多いと硬くなりすぎて、打撃フィーリングが悪くなり、２０重量部より少ないと反発が悪くなり飛距離が低下するからである。また、不飽和カルボン酸金属塩の配合量は、内層コアの径、カバー材料等の種類によって所望の弾性率を付与するため調整されてもよい。
【００１５】
有機過酸化物は、架橋剤又は硬化剤として添加され、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、５―トリメチルシクロヘキサン、２、５―ジメチルー２、５―ジ（ｔ―ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジーｔ―ブチルパーオキサイド等が挙げられ、これらのうちジクミルパーオキサイドが好ましく用いられる。有機過酸化物の配合量は、基材ゴム１００重量部に対して０．１〜３．０重量部が好ましく、特に０．３〜２．５重量部が好ましい。０．１重量部未満では軟らかくなりすぎて反発が悪くなり、飛距離が低下する。３．０重量部を超えると硬くなりすぎ、打撃フィーリングが悪くなるからである。
【００１６】
比重調整剤のうち、比重低下のための充填剤（低比重用充填剤）は、ゴルフボ―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、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられるが、これらのうち、特に酸化亜鉛が好ましい。比重増大のための充填剤（高比重充填剤）は、比重８〜２０の金属粉、金属酸化物、金属窒化物等またはそれらの混合物が用いられ、具体的にはタングステン（比重１９．３）、タングステンカーバイト（比重１５．８）、モリブデン（比重１０．２）、鉛（比重１１．３）、酸化鉛（比重１９．３）、ニッケル（比重８．９）及び銅（比重８．９）またはこれらの混合物が挙げられる。低比重充填剤と高比重金属粉末とを混合して用いてもよい。配合量は、それぞれ基材ゴム１００重量部に対して５〜１１０重量部であることが好ましい。５重量部未満では重量調整が難しく、１１０重量部を超えるとゴムの重量比率が小さくなり反発が低くなりすぎるからである。
【００１７】
このような構成を有する内層コアの径は、２５〜３７ｍｍであることが好ましい。
外層コア２は、アラミド系エラストマーを含有する熱可塑性材料で構成される。
【００１８】
ここで、アラミド系エラストマーは、ハードセグメントとソフトセグメントとからなるコポリマーエラストマーであり、ハードセグメントが全芳香族ポリアミドで形成されている。全芳香族ポリアミドとしては、ポリ（ｏ―フェニレンフタルアミド）、ポリ（ｍ―フェニレンイソフタルアミド）、ポリ（ｐ―フェニレンテレフタルアミド）等が挙げられるが、これらのうち、最も剛直で且つ耐熱性に優れるポリ（ｐ―フェニレンテレフタルアミド）が好ましい。また、ソフトセグメントは、一般にポリエーテル、ポリエステルで構成されるが、射出成形時等に加熱された場合に加水分解されにくいポリエーテルで構成されることが好ましい。ポリエーテルを構成するポリエーテルジオール成分としては、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシヘキサメチレングリコール等が挙げられる。
【００１９】
このようなアラミド系エラストマーのうち、分子鎖中にソフトセグメントとしてポリテトラメチレンオキシド、ハードセグメントとしてポリ（ｐ―フェニレンテレフタルアミド）を用いた、下記構造単位で示される熱可塑性エラストマーが好ましく用いられる。式中、ｎは１０〜６０であることが好ましい。
【００２０】
【化１】

【００２１】
このようなアラミド系エラストマーにおいて、ショアーＡ硬度が６５〜９５、引張破断強さが２５〜４０であることが好ましい。
上記構成を有するアラミド系エラストマーは、ハードセグメントを構成する全芳香族ポリアミドがポリエステルやナイロンよりも剛直で、耐熱性、低温特性に優れることから、ゴム弾性領域が広く、打球感、反発性、耐久性に優れている。特に、冬場においても、ゴム弾性を発揮できることから、冬場でも夏場と同様の飛び性能、打球感を確保することができる。また、アラミド系エラストマーは低温衝撃性がポリエステル系エラストマーに比べ優れているので、低温での耐久性に優れる。尚、アラミド系エラストマーは、１種類又は２種類以上のアラミド系エラストマーを混合して用いてもよい。
【００２２】
外層コア２は、上記アラミド系エラストマー単独で構成してもよいし、アラミド系エラストマーと他の熱可塑性樹脂と混合して用いてもよいが、アラミド系エラストマーの混合割合が少なすぎると、目的とする耐久性の向上、冬場における打球感、飛び性能を充分には確保できないので、アラミド系エラストマーの混合割合は、１０重量％以上が好ましく、より好ましくは２０重量％以上、特に４０重量％以上が好ましい。
【００２３】
他の熱可塑性樹脂としては、耐久性、反発性に優れるアイオノマーが好ましく用いられる。アイオノマーとしては、αオレフィンとα、β―不飽和カルボン酸の共重合体の金属イオン中和物が好ましく用いられる。具体的には、エチレンー（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマーで、デュポン社の「サーリン」、エクソンケミカル社製の「アイオテック」、三井デュポンケミカル社の「ハイミラン」などが挙げられる。
【００２４】
アイオノマーを含む場合、アイオノマーの混合割合が大きくなると、ゴム弾性が低下して剛性が高くなることから反発性が向上し、また耐久性も向上するので、５重量％以上混合することが好ましく、より好ましくは２０重量％以上混合することである。一方、混合割合が多すぎても反発性の向上がほとんど認められない反面、耐衝撃性の低下による耐久性が悪化し、また剛性が高くなりすぎて打球感が悪化する。よって、アイオノマーの混合割合は、ポリマー成分の９０重量％以下が好ましく、より好ましくは８０重量％以下、特に６０重量％以下が好ましい。
【００２５】
外層コアの構成材料としては、アラミド系エラストマー、アイオノマー等の他のポリマー成分のほか、必要に応じて、重量調整剤、酸化防止剤などの充填剤を適宜含有してもよい。重量調整剤としては、内層コアで用いた低比重用充填剤、高比重用充填剤を用いることができる。
【００２６】
以上の様な材料で構成される外層コアは、全体としてショアーＤ硬度６０以下、ＪＩＳ―Ａ硬度７０以上であることが好ましい。ショアーＤ硬度６０を上回ると、剛直すぎて耐久性がよくても反発弾性が低くなり、ボール全体の反発係数の低下を招き、また打撃フィーリングも硬いものとなるからである。一方、ＪＩＳ−Ａ硬度が７０未満では軟らかすぎて衝撃を受けた際の変形量が大きくなり、耐久性が劣るからである。
【００２７】
このような材料で構成される外層コア２は、内層コア１の作成後、外層コア組成物を内層コア１に被覆した後プレス成形してもよいし、射出成形によって被覆及び成形を１段階で行なってもよい。外層コアは上記のように熱可塑性材料で構成されることから、射出成形又は押し出し成形で作成することができ、架橋ゴムよりも生産性の向上を達成できる。
【００２８】
尚、図１は外層コアが１層からなる３ピースゴルフの場合であるが、外層コアが２層以上の場合には、最外層が上記アラミド系エラストマーを含む材料で構成されればよい。そして、ソリッドコア全体として、径３５〜３９ｍｍとなるように構成すればよい。
【００２９】
以上のようにして得られる多層構成のソリッドコアは、カバー３で被覆される。
カバー３は、厚み１〜３ｍｍで、アイオノマー樹脂、熱可塑性エラストマーを主材とし、必要により白色充填剤、比重調整剤、光沢付与剤等の無機充填材を含有した材料で構成される。カバー３の構成材料としては、反発性の観点から、アイオノマーを主成分とする材料が好ましい。カバー３に用いられるアイオノマー樹脂は、外層コアの構成材料に含まれ得るアイオノマーが好ましく用いられる。
【００３０】
カバー３は、内層コア１及び外層コア２からなるソリッドコアを作成した後、ソリッドコアを被覆することにより形成するが、被覆方法としては、通常の射出成形による方法、予めカバーのハーフカップを成形し、これにコアを詰め込んで熱プレス成形する方法などが用いられる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
実施例１：
ポリブタジエンゴムに共架橋剤及び充填剤を配合してなるゴム組成物を架橋して、径２８ｍｍの内層コアを形成した。硬度はＪＩＳ―Ｃで５８°であった。
【００３２】
次に、ポリ（ｐ―フェニレンテレフタルアミド）をハードセグメントとするアラミド系エラストマー（東ソー株式会社製のＴ８８２１Ｊ（商品名）で、ショアＡ硬度８８、引張破断強度３１）に、白色充填剤、比重調整剤、光沢付与剤を添加し、２軸押し出し機（スクリュー径４３ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３５）を用いて、各ゾーン温度を２００〜２３０℃で押し出し混合を行なうことにより調製したエラストマー組成物を、内層コアを被覆するように射出成形して、外層コアを形成した。外層コアの厚みは５．５ｍｍであり、外層コア全体としての硬度は、ＪＩＳ−Ａで９０°であった。
【００３３】
さらに、亜鉛イオン中和エチレンーメタクリル酸共重合体アイオノマーとナトリウムイオン中和エチレンーメタクリル酸共重合体アイオノマーとの混合物を、外層コアを被覆するように射出成形して、厚み１．８ｍｍのカバーを形成して、３ピースゴルフボールを作成した。
【００３４】
実施例２〜５：
内層コアの径、外層コアの厚み、外層コアの構成エラストマー組成、外層コアの硬度を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にして、３ピースゴルフボールを作成した。
【００３５】
なお、外層コア組成物に用いたアイオノマーは、デュポン社製のサーリン８５１１（亜鉛イオン中和エチレンーメタクリル酸共重合系アイオノマー樹脂）である。
【００３６】
比較例１〜３：
外層コア組成を、表１に示すように、アイオノマー単独、ポリエステル系エラストマー（東レ・デュポン社製の「ハイトレル４０４７」）、ナイロン系エラストマー（ＡＴＯＣＨＥＭ社製の「ペバックス４０３３」）に変更した以外は実施例２と同様にして、３ピースゴルフボールを作成した。
【００３７】
参考例１：
外層コアを、ポリブタジエンゴムに共架橋剤及び充填材を配合してなるゴム組成物を加硫した架橋ゴム（ＪＩＳ−Ｃ硬度７５°）で形成した以外は、実施例１と同様にして、３ピースゴルフボールを作成した。
【００３８】
参考例２：
ＪＩＳ−Ｃ硬度が７５°のポリブタジエン架橋ゴムで、径３９ｍｍのコアを作成し、このコアに実施例１で用いたアイオノマーで厚み１．８ｍｍのカバーを形成して、２ピースゴルフボールを作成した。
【００３９】
［評価］
実施例、比較例、及び参考例について、以下の方法で、耐久性、反発性、打球感について評価した。結果を表１に示す。
【００４０】
▲１▼耐久性
エアーガンでボールを４５ｍ／ｓｅｃの速度で金属板に衝突させ、割れるまでの回数を測定し、参考例２のゴルフボールを１００としたときの指数で示した。指数の値が大きい程、ボールの耐久性が優れている。
【００４１】
▲２▼反発性
Ｒ＆Ａ（英国ゴルフ協会）で初速測定に使用するエアーガンと同機種のエアーガンでボールに１９８．４ｇの円筒状物を４５ｍ／ｓｅｃの速度で衝突させたときのボール速度を測定し、その結果から反発係数を算出して、参考例２のゴルフボールを１００としたときの指数で示す。この値が大きい程、ボールの反発弾性が大きく、飛距離が大きくなることを示す。
【００４２】
▲３▼打球感
トップアマチュア１０人によるＷ＃１クラブでの打球時の感触を平均したもので、この打球感を５段階評価で表した。点数が大きい程、打球感がソフトであり、衝撃が小さくて良好である。打球感は、常温（２３℃）及び０℃で２４時間放置した後のボールについて行なった。
【００４３】
【表１】

【００４４】
表１中の硬度の欄のカッコ内のＡ，Ｄ，Ｃは、それぞれスプリング型試験機の種類によりＪＩＳ―Ａ、ＪＩＳ−Ｃ、ショアＤを示している。
表１からわかるように、耐久性については、外層コアがポリエステル系エラストマー又は架橋ゴムの３ピースボールが劣っていた（比較例２及び参考例２）のに対し、ポリアミド系エラストマーは２ピースゴルフボールと同等以上であった（実施例及び比較例３）。さらに、外層コアをアイオノマー含有材料で構成する程、耐久性は向上するが、アイオノマーの混合率が６０重量％以上では耐久性は変化しなかった（実施例２〜５及び比較例１）。また、実施例２と比較例２、３から、アラミド系エラストマーで外層コアを構成したボールが他の熱可塑性エラストマーで外層コアを構成したボールよりも耐久性に優れることがわかる。
【００４５】
反発性は、比較例２、３と実施例２との比較から、ナイロン系エラストマー又はポリエステル系エラストマーよりも、アラミド系エラストマーの方が優れていることがわかる。また、アイオノマーの混合割合が多くなるほど、剛直性が増大し、反発性が向上する傾向にある（実施例２〜５）が、アイオノマーの混合割合を６０重量％以上としても反発性の向上はほとんど認められない（実施例４、５）。
【００４６】
打球感は、プラスチック性が高いアイオノマーは硬いのに対し、エラストマーはいずれもゴム弾性を有することからソフトであった。しかし、０℃での打球感は、ゴム弾性領域が広いアラミド系エラストマーは常温と同程度の打球感を示したのに対し、ナイロン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーいずれも常温のときよりも硬くなった（比較例２、３）。また、架橋ゴムの場合も、０℃ではゴム弾性が低下して、硬くなった（参考例）。
【００４７】
さらに、実施例１と実施例２との比較から、外層コアをアラミドエラストマー単独で構成する場合、軟らかい外層コアの厚みは薄い方が、耐久性、反発性が良好であることがわかる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のマルチピースソリッドゴルフボールは、外層コアのエラストマー成分として、他のエラストマーよりもハードセグメントが剛直で、ゴム弾性領域が広いアラミド系エラストマーを用いているので、他のエラストマーよりも耐久性、反発性に優れ、また冬場でも常温と同程度の打球感を確保できる。
【００４９】
また、本発明のマルチピースソリッドゴルフボールは、外層コアが熱可塑性エラストマーで構成され、しかもペレットにおいても吸湿性が少ないので、乾燥処理等しなくても使用することができ、しかも架橋工程を経ずに１段階で外層コアを作成できるので生産性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様である３ピースゴルフの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 内層コア
２ 外層コア
３ カバー

Claims (3)

1. 内層コアに１層又は２層以上の外層コアが被覆されてなる複数層構成のソリッドコアをカバーで被覆したマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、
   上記外層コアの最外層が、アラミド系エラストマーを含有する材料で構成されていることを特徴とするマルチピースソリッドゴルフボール。
2. アラミド系エラストマーを含有する材料は、ポリマー成分の１０〜１００重量％がアラミド系エラストマーで、ポリマー成分の９０〜０重量％がアイオノマーである請求項１に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
3. 前記アラミド系エラストマーがポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）単位を骨格に有し、且つ、ショアーＡ硬度が６５〜９５である請求項１又は請求項２に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。

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