JP4058137B2

JP4058137B2 - Method for producing hollow golf ball

Info

Publication number: JP4058137B2
Application number: JP24667997A
Authority: JP
Inventors: 清人丸岡; 昌也角田; 純西林; 章裕中原
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2017-09-11
Also published as: JPH1176465A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空ゴルフボールの製造方法に関し、更に詳述すると、製造歩留りが高く、耐久性に優れ、かつ良好な反発性能を有する中空ゴルフボールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のゴルフボールの開発において、反発特性の向上については限界に達しているため、その開発方針が打出角を高く、スピンを少なくする方向へと移行してきている。スピンをより少なくする方法としてゴルフボールの中心を中空にして慣性モーメントを大きくすることが考えられる。慣性モーメントを大きくすることにより、飛行中のスピンの減衰を小さくすることができるため、弾道の最高点から揚力を大きくすることができ、飛距離を伸ばすことが可能である。
【０００３】
本発明者等は既に、ツーピースゴルフボールのソリッドコアを中空にした中空コアを用い、これにアイオノマーカバーを被覆した中空ゴルフボールを提案した（特願平8-288131号および特願平8-288136号）。この中空ゴルフボールは、前述のように慣性モーメントを大きくすることができるので、初期スピンを抑制する効果および飛行中のスピン減衰を抑制する効果があるために、飛距離が増大する。しかしながら、コアを中空に成形することは手間がかかる上に、得られたゴルフボールの耐久性が非常に悪くなるので、未だに市販されているものはない。
【０００４】
例えば、中空ゴルフボールを製造する方法として、ゴム組成物を半球状ハーフシェルに一旦加硫成形した後、接着剤で貼り合わせてコアを作製し、これをカバーで被覆する方法が提案されている。この方法により得られた中空ゴルフボールは反発性能は良好となるが、打撃により割れ易く耐久性が極めて劣る。また、ゴム組成物を加硫して半球状ハーフシェルを作製して接着剤で貼り合わせて中空センターを形成した後、別のゴム組成物中に埋め込んで成形することにより２層ゴム構造の中空コアを作製し、これをカバーで被覆して中空ゴルフボールを得る方法も提案されている。この方法で得られた中空ゴルフボールは、反発性能および耐久性は良好であるが、コア成形時に中空センターの中空部分が割れてしまうことが多く、製造の歩留りが非常に低いという問題があった。
【０００５】
本発明者等はまた、上記２層構造の中空コアの中空センターを熱可塑性樹脂から製造する方法も提案した（特願平8-288099号）。この方法によれば、熱可塑性樹脂から一旦椀状半球体を形成し、この半球体２個を接着剤で接合して中空センターが得られる。熱可塑性樹脂を使用する椀状半球体を成形することは容易になるが、接着剤を用いていることにはかわりはなく、接着部分の弱さが原因でコア成形時に中空センターが潰れることが多く発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような中空ゴルフボールの製造方法の有する問題点を解決し、耐久性および反発性能が良好で、かつ製造歩留りを向上させた中空ゴルフボールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、中空センター(5)と上記中空センター上に形成された外殻層(3)とから成る中空コア(6)、および上記中空コアを被覆するカバー層(4)から成る中空ゴルフボールの製造方法において、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーまたはその混合物製の椀状半球体２個を接合部分のみ溶着して上記中空センター(5)を作製することにより、反発性能および耐久性に優れ、かつ製造歩留りを向上した中空ゴルフボールが得られることを見い出し、それに基づいて本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、(ｉ)中空センター用の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーまたはその混合物を成形して椀状半球体を形成する工程、
(ii)該椀状半球体の接合部分のみを溶融し、該椀状半球体を２個接合し、中空センター(5)を形成する工程、
(iii)該中空センター(5)上に外殻層(3)を形成し、中空コア(6)を形成する工程、および
(iv)該中空コア(6)上にカバー(4)を形成する工程、
を含む、
中空部(1)とそのまわりの熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーまたはその混合物から成る内殻層(2)とから成る中空センター(5)、該中空センター上に形成された１層以上の外殻層(3)を有する中空コア(6)、および該中空コア(6)上に形成されたカバー(4)から成る中空ゴルフボールの製造方法に関する。
【０００９】
本発明のゴルフボールの構造を図１に基づいて説明する。図１は本発明の中空ゴルフボールの断面を模式的に示す図である。図１に示す如く、中空部(1)と内殻層(2)から成る球状の中空センター(5)上には外殻層(3)が形成され、この中空センター(5)と外殻層(3)とがコア（中空コア）(6)を形成する。中空コア(6)上には、カバー(4)が被覆される。
【００１０】
中空センター(5)は、通常の成形方法、例えば、射出成形等で熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーまたはその混合物から成る椀状半球体を２個形成し、これを溶融することにより接合する。溶融接合することにより、半球体の接点が強固に接着し、コア成形時に中空センター(5)が潰れることが激減する。溶融接合は、超音波溶着、スピン溶着、フリクション溶着または熱板溶着により、接合することを意味する。
【００１１】
超音波溶着は、図２に示すように２つの椀状半球体を重ね合わせて基台(8)上で、超音波伝達部、即ち超音波ホーン(7)から片方（通常は上側）の椀状半球体に超音波振動（周波数10〜30kＨzが好ましい）を与えることにより、接合面に強烈な摩擦熱が生じて熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーまたはその混合物が溶融軟化したところを圧力をかけて接合する方法である。この方法は接合時間が非常に短いという長所を有する。また、図２の(9)に示すように上側の椀状半球体の接合面の形状を鋭角に凸形にする（先端が尖っていて、もう一方の接合面と略線接触するようにする）ことにより、溶着強度を向上できる。
【００１２】
次に、スピン溶着は、図３のように椀状半球体を重ね合わせ、回転体(10)により上側と下側を反対方向に、または上側または下側の一方のみを回転数6,000〜12,000rpmで回転させ、その摩擦熱により溶着させる方法である。椀状半球体の接合面の形状は平坦でよいが、溶着時間は超音波溶着に比べて若干長くなる。
【００１３】
フリクション溶着は２つの椀状半球体を往復振動させてその摩擦熱により溶着させる方法である。振動周波数は50〜300Ｈzが好ましく、振動方向は左右方向と円弧方向の２種類があるが、椀状半球体の場合は円弧方向の方が良好な溶着が得られる。
【００１４】
熱板溶着は、図４に示すように、椀状半球体をホールド用金型(11)に入れて、接合面を加熱された熱板または熱器具(12)に接触させて軟化溶融させ、図５のように圧力をかけて２つを接合させる方法である。この方法は、多数個同時溶着が容易であり生産性に優れる。本発明の中空センター(5)の溶着方法には上記のいずれを用いてもよいが、溶着強度の面では、スピン溶着、熱板溶着および円弧方向タイプのフリクション溶着が好ましく、生産性の面では超音波溶着および熱板溶着が多数個同時溶着が可能であり好ましい。
【００１５】
本発明の中空センター(5)に用いられる材質としては、射出成形が可能である熱可塑性樹脂、軟質相（ソフトセグメント）と硬質相（ハードセグメント）とから構成される熱可塑性エラストマー、またはそれらの混合物を使用できる。熱可塑性樹脂の例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミド等またはそれらの混合物を使用することができ、また、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレ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等や、それらの混合物を使用することができ、ゴルフボールとしての高反発性を達成し得るポリエステル系熱可塑性エラストマーやウレタン系熱可塑性エラストマーが好ましい。更に、樹脂中に、比重調整のための充填材、柔軟性を付与するためのゴム微粒子、ゴム微粒子用の架橋剤などを配合することもできる。尚、外殻層(3)の加硫成形時にゴム組成物が熱膨張反応するため、安定して凹み等のない中空球を作製するには融点160℃以上、更に180℃以上を有する熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーまたはその混合物を使用することが好ましい。
【００１６】
更に、外殻層(3)の加硫成形時に中空部(1)の真球度をより向上するために、中空センター(5)の形成時に、揮発して中空球の内圧を大きくする液体を椀状半球体に入れて、中空センター(5)内部に上記液体を封入することが好ましい。この液体としては、120℃以下で揮発する水、アルコール等が良好に作用して好ましく、加えて加硫後の冷却により内圧が緩和されるために、その後にゴルフボールの切断などによりゴルフボール外部に漏れることがあっても危険性のない水を使用することが最も好ましい。封入する液体の量は、封入する液体の量Ｖ(ミリリットル)、中空部の体積Ｔ(ミリリットル)とするとＶ／Ｔの値が0.01〜0.1であることが好ましく、Ｖ／Ｔの値が0.1を越えると、液体が多すぎて、溶着工程において零れ易くなり、Ｖ／Ｔの値が0.01より小さいと、液体が少なすぎて、中空部のつぶれ防止効果が不十分となる。
【００１７】
中空センター(5)の大きさは特に限定されるものではないが、慣性モーメントを大きくするには、中空部直径５〜30mm、中空センター厚さ0.1〜12.5mmを有することが好ましい。中空部直径を30mmより大きくすると外殻層に比重調整のために充填材を多量に使用する必要があり、反発が低くなり過ぎ、よってより好ましくは25mm以下である。５mmより小さいと中空の効果が見られなくなり、よってより好ましくは10mm以上である。中空センター厚さを12.5mmより大きくすると中空の部分が小さくなり過ぎるため、中空の効果が見られなくなり、よってより好ましくは６mm以下である。0.1mmより小さいと外部からの圧力に耐えられず、中空部の真球度が保持しにくく、よってより好ましくは１mm以上である。また、中空コア(5)の直径が35〜41mmであることから、外殻層(3)の厚さは５〜16mmである。
【００１８】
本発明の外殻層(3)はゴルフボールのコアに用いられるゴム組成物を加硫することにより得られる。ゴム組成物は通常、基材ゴム、不飽和カルボン酸金属塩、有機過酸化物、充填材等を含有する。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および/または合成ゴムが用いられ、特にシス-1,4-構造90％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、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(ＥＰＤＭ)等を配合してもよい。シス-1,4-構造90％以上を有するハイシスポリブタジエンゴムは、基材ゴム中の90重量％以上であることが好ましい。
【００１９】
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、高い反撥性を付与するアクリル酸亜鉛が好適である。配合量は基材ゴム100重量部に対して、20〜50重量部が好ましい。50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、20重量部より少ないと反撥が悪くなり飛距離が低下する。
【００２０】
有機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、基材ゴム100重量部に対して0.2〜5.0重量部であることが好ましい。0.2重量部未満では軟らかくなり過ぎて反撥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。
【００２１】
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、硫酸バリウム、炭酸カルシウム）、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。本発明に用いる中空コアは通常の中実コアに比べて重量が不足する傾向があるので、無機塩と高比重金属粉末の混合物を用いるのが好ましい。配合量は、基材ゴム100重量部に対して10〜120重量部であることが好ましい。10重量部未満では充填材の効果が見られなくなり、120重量部を越えるとゴム重量分率が下がるために反撥性能が低下し過ぎる。
【００２２】
本発明の中空コア(6)は、図６に示すように、コア用金型(13)と中空センター(5)と同形の凹みを有する中子金型(14)とを用いて、上記外殻層用ゴム組成物で中空センター(5)と同形の凹みを有する半加硫ゴムシェル(15)を形成し、上記半加硫ゴムシェル２個を接合する際に、前記のように得られた中空センター(5)を封入して、完全加硫を行う。ここで半加硫とは、ゴム組成物を完全に加硫するのではなく、架橋反応が完了する前に加硫を一旦中止した状態をいう。半加硫したものは、再度加熱すると架橋が更に進行して、架橋反応を完結することができる。半加硫の条件は、完全加硫の条件の加硫時間の約半分程度である。例えば、完全加硫が150℃で30分間の場合、150℃で約15分間加硫することになる。
【００２３】
また、本発明の中空コア(6)の他の成形方法として、図７に示すようなラバーインジェクションが考えられる。即ち、前記のように得られた中空センター(5)をコア成形用金型内にホールドピン(16)によりホールドしておき、上記外殻層用ゴム組成物を注入口(17)からインジェクションした後、加硫成形する方法がある。本発明においては、上記のどちらの方法を用いてもよい。
【００２４】
次いで、上記中空コア(6)上にはカバー(4)を被覆する。カバーはソリッドゴルフボールのカバー材として通常使用されるアイオノマー樹脂やバラタで形成することができ、少量の他の樹脂を加えてもよい。また、上記カバー用組成物には、硫酸バリウム等の充填材や着色のために二酸化チタン等の添加物や、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、着色剤の配合量はカバー樹脂100重量部に対して0.1〜0.5重量部が好ましい。
【００２５】
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、プレス成型等により形成される。カバー層厚さは１〜３mmが好ましく、カバー層を被覆する際に通常、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。
【００２６】
本発明の方法により、製造歩留りが高く、耐久性に優れ、かつ良好な反発性能を有する中空ゴルフボールを提供する。
【００２７】
【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。
【００２８】
（実施例１〜10）
中空センターの作製
以下に示す樹脂Ｉ〜IIIを射出成形することにより椀状半球体を作製し、それら２個をＡ〜Ｄの４種の溶着方法により溶着して、外径19mmおよび中空径15mmの中空センターを得た（中空部体積1.8ミリリットル）。上記椀状半球体２個を溶着する際、封入する液体としての水（0.05ミリリットル）の添加の有無による効果も調べた。
【００２９】
（使用樹脂）
Ｉ：熱可塑性ポリエステルエラストマー（大日本インキ(株)製のグリラックスEH700、融点202℃）
II：熱可塑性ポリアミドエラストマー（ウベ興産(株)製のPAE1200、融点150℃）
III：熱可塑性ポリアミド樹脂（ウベ興産(株)製のナイロン3035U、融点180℃）
【００３０】
（溶着方法）
Ａ：超音波溶着 … ブラザー工業(株)製の超音波プラスチック・ウェルダーW-3161を用いて、超音波振動周波数20kＨzおよび接合圧力1.5kg/cm²にて溶着した。
Ｂ：スピン溶着 … ＫＬＮ社製のスピン溶着機を用いて、回転数10,000rpmで、一方の椀状半球体のみ回転させて溶着した。
Ｃ：熱板溶着 … ＫＬＮ社製の熱板溶着機SLC45.30を用いて、熱板温度210℃および接合圧力５kg/cm²（シリンダー径25mm）にて溶着した。
Ｄ：フリクション溶着 … ＫＬＮ社製のＦＷＮフリクション溶着機のアンジュラーウェルディング（円弧方向に振動させるタイプ）を用いて、振動周波数は100Ｈz、振幅２mmおよび接合圧力1.5kg/cm²で溶着した。
【００３１】
コアの作製
以下の表１に示すゴム組成物１を用い、以下に示すコア成形方法ａ〜ｂにより外径38.4mmおよび重さ34.7gのコアを得た。
（コア成形方法）
ａ：図６に示すようなコア金型と中子金型を予め160℃で予熱しておき、ゴム組成物１を挿入して１分間成形後、中子金型を取り外してハーフシェルとし、２個の中に上記のように得られた中空センターを挿入後、図７のコア成形用金型に挿入し、160℃で15分間加硫成形する。
ｂ：図８に示すような金型内に、上記のように得られた中空センターを中心に配置し、ゴム組成物注入口(17)よりゴム組成物１を注入して、160℃で15分間加硫成形する。
【００３２】
【表１】

【００３３】
カバー層
上記のように得られたコア上に、以下の表２に示す配合のカバー組成物を被覆して厚さ2.3mmとなるようにカバー層を形成し、クリアーペイントを塗膜厚さ30μmとなるように被覆し、直径42.7mmの実施例１〜10の中空ゴルフボールを作製した。
【００３４】
【表２】

【００３５】
（比較例１〜２）
コアの作製
上記の表１に示すゴム組成物２を用い、以下に示すコア成形方法ｃ〜ｄにより外径38.4mmおよび重さ34.7gのコアを得た。
（コア成形方法）
ｃ：図６に示すようなコア金型と中子金型に、ゴム組成物２を挿入し、160℃で15分間加硫成形してハーフシェルを作製する。上記ハーフシェル２個を、前述の中空センターは挿入せずに、接着剤で貼り合わせる。
ｄ：前述の中空センターを用いずに、ゴム組成物２を160℃で10分間成形して椀状半球体を作製し、接着剤で貼り合わせて、外径19mmおよび肉厚２mmを有するゴム組成物から成る中空センターを作製する。更に、ゴム組成物２を用いて、成形方法ａと同様にしてコアを作製する。
【００３６】
カバー層
上記のように前述の中空センターを用いずに得られたコア上に、上記の表２に示す配合のカバー組成物を被覆して厚さ2.3mmとなるようにカバー層を形成し、クリアーペイントを塗膜厚さ30μmとなるように被覆し、直径42.7mmの比較例１〜２の中空ゴルフボールを作製した。
【００３７】
（比較例３）
コアの作製
上記の表１に示すゴム組成物３を用い、以下に示すコア成形方法ｅにより外径38.4mmおよび重さ34.7gのコアを得た。
（コア成形方法）
ｅ：図７のコア成形用金型にゴム組成物３を挿入後、160℃で15分間加硫成形して、中実コアを作製する。
【００３８】
カバー層
上記のように得られた中実コア上に、上記の表２に示す配合のカバー組成物を被覆して厚さ2.3mmとなるようにカバー層を形成し、クリアーペイントを塗膜厚さ30μmとなるように被覆し、直径42.7mmの中実のゴルフボールを作製した。
【００３９】
得られた各ゴルフボールについて、反発特性、耐久性および中空ゴルフボールの成功率について評価を行い、その結果を表３および表４に示す。試験方法は以下の通り行った。
【００４０】
（試験方法）
▲１▼反発係数
ゴルフボールに200gのアルミニウム製の円筒物を速度35m/秒衝突させ、衝突前後の上記円筒物およびゴルフボールの速度を測定し、それぞれの速度および重量からゴルフボールの反発係数を算出した。
▲２▼耐久性
ツルーテンパー社製スイングロボットにドライバーを取付け、ゴルフボールをヘッドスピード40m/秒で打撃し、衝突板に繰り返し衝突させて評価する。評価基準は割れるまでの衝突回数を測定し、比較例２を100とした指数により表した。指数が大きいほど、耐久性が良好であることを示す。
▲３▼製造成功率
得られた中空ゴルフボールについて、図９に示すような３点（それぞれ直交するaa'、bb'、cc'）の直径を測定し、その最小径と最大径を求める。（最小径/最大径）の値が90％以上の場合を成功とし、中空ゴルフボール1000個中の製造成功率を調べた。
【００４１】
（試験結果）
【表３】

【００４２】
【表４】

【００４３】
以上の結果より、本発明の製造方法による実施例１〜９の中空ゴルフボールは、比較例３の中実ゴルフボールと同等またはそれ以上の優れた反発係数および耐久性を有する。更にかつ他の中空ゴルフボールの製造方法による比較例１および２と比較して、製造の成功率、反発特性および耐久性のバランスが良好な結果が得られた。比較例１の中空ゴルフボールは、中空センターを用いずに、中空コア用のハーフシェルを加硫成形し接着剤で貼り合わせる方法を用いるため、製造の成功率は良好であるが、耐久性が非常に低下した。比較例２の中空ゴルフボールは、熱可塑性樹脂から成る中空センターを用いずに、ゴム組成物から成る中空センターを用いる以外は、本発明の方法と同様にして製造するため、製造の成功率が非常に低下した。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、製造歩留りが高く、かつ反発特性および耐久性に優れる中空ゴルフボールおよびその製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中空ゴルフボールの断面概略図である。
【図２】本発明の中空ゴルフボールの中空センターの超音波溶着法を説明する概略図である。
【図３】本発明の中空ゴルフボールの中空センターのスピン溶着法を説明する概略図である。
【図４】本発明の中空ゴルフボールの中空センターの熱板溶着法を説明する概略図である。
【図５】本発明の中空ゴルフボールの中空センターの熱板溶着法を説明する概略図である。
【図６】本発明の中空ゴルフボールの外殻層を成形する金型の断面概略図である。
【図７】本発明の中空ゴルフボールのコア成形用金型の断面概略図である。
【図８】本発明の中空ゴルフボールの外殻層を成形する金型の断面概略図である。
【図９】中空部ゴルフボール製造成功率の試験方法の中空部直径測定位置を示す中空ゴルフボールの断面概略図である。
【符号の説明】
１ … 中空部
２ … 内殻層
３ … 外殻層
４ … カバー層
５ … 中空センター
６ … 中空コア
７ … 超音波ホーン
８ … 基台
９ … 椀状半球体接合面の凸形部
10 … 回転体
11 … ホールド用金型
12 … 熱板
13 … コア金型
14 … 中子金型
15 … ハーフシェル
16 … ホールドピン
17 … 注入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a hollow golf ball. More specifically, the present invention relates to a method for producing a hollow golf ball having a high production yield, excellent durability, and good resilience performance.
[0002]
[Prior art]
In the recent development of golf balls, the improvement of the resilience characteristics has reached its limit, so the development policy has shifted to the direction of higher launch angle and less spin. As a method for reducing spin, it is conceivable to increase the moment of inertia by hollowing the center of the golf ball. By increasing the moment of inertia, the attenuation of spin during flight can be reduced, so that the lift can be increased from the highest point of the trajectory and the flight distance can be extended.
[0003]
The inventors of the present invention have already proposed a hollow golf ball in which a solid core of a two-piece golf ball is hollowed and covered with an ionomer cover (Japanese Patent Application Nos. 8-288131 and 8-288136). issue). Since this hollow golf ball can increase the moment of inertia as described above, it has the effect of suppressing initial spin and the effect of suppressing spin decay during flight, and therefore the flight distance increases. However, forming the core in a hollow shape is time-consuming, and the durability of the obtained golf ball is very poor.
[0004]
For example, as a method for producing a hollow golf ball, a method is proposed in which a rubber composition is once vulcanized and molded into a hemispherical half shell, and then bonded with an adhesive to produce a core, which is then covered with a cover. . The hollow golf ball obtained by this method has good resilience performance, but is easily broken by impact and has extremely poor durability. In addition, a rubber composition is vulcanized to produce a hemispherical half shell and bonded with an adhesive to form a hollow center, which is then embedded in another rubber composition and molded to form a hollow with a two-layer rubber structure A method of producing a hollow golf ball by producing a core and covering it with a cover has also been proposed. The hollow golf ball obtained by this method has good resilience performance and durability, but the hollow part of the hollow center often breaks during core molding, and the production yield is very low. .
[0005]
The present inventors have also proposed a method for producing a hollow center of the above-mentioned two-layered hollow core from a thermoplastic resin (Japanese Patent Application No. 8-288099). According to this method, a bowl-shaped hemisphere is once formed from a thermoplastic resin, and the two hemispheres are joined with an adhesive to obtain a hollow center. Molding a bowl-shaped hemisphere using a thermoplastic resin is easy, but there is no change in using an adhesive, and the hollow center may be crushed during core molding due to the weakness of the bonded part. Many occur.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a hollow golf ball that solves the problems of the method for producing a hollow golf ball as described above, has good durability and resilience performance, and has an improved production yield. And
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a hollow core (6) comprising a hollow center (5) and an outer shell layer (3) formed on the hollow center, and the hollow In the method for producing a hollow golf ball comprising a cover layer (4) covering the core, the hollow center (5) is formed by welding only two jointed hemispheres made of a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer or a mixture thereof. As a result, it was found that a hollow golf ball having excellent resilience performance and durability and improved production yield was obtained, and the present invention was completed based on the hollow golf ball.
[0008]
That is, the present invention includes (i) a step of forming a bowl-shaped hemisphere by molding a thermoplastic resin or thermoplastic elastomer for a hollow center or a mixture thereof,
(ii) melting only the joining portion of the bowl-shaped hemisphere, joining the two bowl-shaped hemispheres, and forming a hollow center (5);
(iii) forming an outer shell layer (3) on the hollow center (5) to form a hollow core (6); and
(iv) forming a cover (4) on the hollow core (6);
including,
A hollow center (5) comprising a hollow portion (1) and an inner shell layer (2) comprising a surrounding thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or a mixture thereof, and one or more outer shells formed on the hollow center The present invention relates to a method for producing a hollow golf ball comprising a hollow core (6) having a layer (3) and a cover (4) formed on the hollow core (6).
[0009]
The structure of the golf ball of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of a hollow golf ball of the present invention. As shown in FIG. 1, an outer shell layer (3) is formed on a spherical hollow center (5) composed of a hollow portion (1) and an inner shell layer (2), and this hollow center (5) and outer shell layer are formed. (3) forms a core (hollow core) (6). A cover (4) is coated on the hollow core (6).
[0010]
The hollow center (5) is joined by forming two bowl-shaped hemispheres made of a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, or a mixture thereof by an ordinary molding method such as injection molding, and melting them. By melt-bonding, the contact of the hemisphere is firmly adhered, and the hollow center (5) is greatly reduced from being crushed during core molding. Melt bonding means bonding by ultrasonic welding, spin welding, friction welding, or hot plate welding.
[0011]
As shown in FIG. 2, the ultrasonic welding is performed by superimposing two bowl-shaped hemispheres on the base (8), and from the ultrasonic transmission part, that is, the ultrasonic horn (7) on one side (usually the upper side). By applying ultrasonic vibration (preferably a frequency of 10 to 30 kHz) to the shaped hemisphere, intense frictional heat is generated on the joint surface, and pressure is applied to the place where the thermoplastic resin, thermoplastic elastomer or mixture thereof has melted and softened. It is a method of joining. This method has the advantage that the bonding time is very short. Also, as shown in FIG. 2 (9), the shape of the joint surface of the upper bowl-shaped hemisphere is convex at an acute angle (the tip is pointed so that it is in line contact with the other joint surface). ), The welding strength can be improved.
[0012]
Next, spin welding is performed by superimposing bowl-shaped hemispheres as shown in FIG. 3 and rotating the upper and lower sides in the opposite direction by the rotating body (10), or rotating only one of the upper and lower sides at 6,000 to 12,000 rpm. It is the method of rotating by and welding by the frictional heat. The shape of the joining surface of the bowl-shaped hemisphere may be flat, but the welding time is slightly longer than that of ultrasonic welding.
[0013]
Friction welding is a method in which two bowl-shaped hemispheres are reciprocally vibrated and welded by frictional heat. The vibration frequency is preferably 50 to 300 Hz, and there are two types of vibration directions, the left-right direction and the arc direction. In the case of a bowl-shaped hemisphere, better welding is obtained in the arc direction.
[0014]
As shown in FIG. 4, the hot plate welding is performed by putting the bowl-shaped hemisphere into a holding mold (11), bringing the joining surface into contact with a heated hot plate or a heating device (12), and softening and melting. As shown in FIG. 5, the pressure is applied to join the two. This method facilitates simultaneous welding of a large number and is excellent in productivity. Any of the above may be used for the welding method of the hollow center (5) of the present invention, but in terms of welding strength, spin welding, hot plate welding and arc type friction welding are preferred, and in terms of productivity. A large number of ultrasonic welding and hot plate welding can be performed simultaneously, which is preferable.
[0015]
As a material used for the hollow center (5) of the present invention, a thermoplastic resin that can be injection-molded, a thermoplastic elastomer composed of a soft phase (soft segment) and a hard phase (hard segment), or those Mixtures can be used. Examples of thermoplastic resins include, for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyacetal, polyamide, polyoxymethylene, polycarbonate, polyester, polyphenylene oxide, polysulfone, polyimide, or a mixture thereof As the thermoplastic elastomer, a polyester thermoplastic elastomer, a urethane thermoplastic elastomer, a styrene thermoplastic elastomer, a polyamide thermoplastic elastomer, or a mixture thereof can be used. Polyester thermoplastic elastomers and urethane thermoplastic elastomers that can achieve high resilience as balls are preferred. Furthermore, a filler for adjusting specific gravity, rubber fine particles for imparting flexibility, a crosslinking agent for rubber fine particles, and the like can be blended in the resin. Since the rubber composition undergoes a thermal expansion reaction during the vulcanization molding of the outer shell layer (3), a thermoplastic having a melting point of 160 ° C. or higher and further 180 ° C. or higher is required to stably produce hollow spheres having no dents or the like. It is preferred to use a resin or a thermoplastic elastomer or a mixture thereof.
[0016]
Further, in order to further improve the sphericity of the hollow portion (1) during vulcanization molding of the outer shell layer (3), a liquid that volatilizes and increases the internal pressure of the hollow sphere when forming the hollow center (5). It is preferable to enclose the liquid in the hollow center (5) in a bowl-shaped hemisphere. As this liquid, water, alcohol, and the like that volatilize at 120 ° C. or less are preferable, and in addition, the internal pressure is relieved by cooling after vulcanization. It is most preferable to use water that does not pose a risk even if it leaks. When the amount of liquid to be sealed is V (milliliter) of the liquid to be sealed and the volume T (milliliter) of the hollow portion, the value of V / T is preferably 0.01 to 0.1, and the value of V / T is 0.1. If it exceeds, the amount of liquid will be too much and it will be easy to spill in the welding process. If the value of V / T is smaller than 0.01, the amount of liquid will be too small and the crushing prevention effect of the hollow part will be insufficient.
[0017]
The size of the hollow center (5) is not particularly limited, but in order to increase the moment of inertia, it is preferable that the hollow portion has a diameter of 5 to 30 mm and a hollow center thickness of 0.1 to 12.5 mm. If the diameter of the hollow portion is larger than 30 mm, it is necessary to use a large amount of filler for adjusting the specific gravity in the outer shell layer, and the rebound becomes too low, and therefore more preferably 25 mm or less. If it is smaller than 5 mm, the hollow effect is not seen, and therefore, it is more preferably 10 mm or more. If the thickness of the hollow center is larger than 12.5 mm, the hollow portion becomes too small, so that the hollow effect is not seen. Therefore, the thickness is preferably 6 mm or less. If it is smaller than 0.1 mm, it cannot withstand pressure from the outside, and it is difficult to maintain the sphericity of the hollow portion. Therefore, it is more preferably 1 mm or more. Moreover, since the diameter of the hollow core (5) is 35 to 41 mm, the thickness of the outer shell layer (3) is 5 to 16 mm.
[0018]
The outer shell layer (3) of the present invention can be obtained by vulcanizing a rubber composition used for a golf ball core. The rubber composition usually contains a base rubber, an unsaturated carboxylic acid metal salt, an organic peroxide, a filler and the like. As the base rubber, natural rubber and / or synthetic rubber conventionally used for solid golf balls is used, and so-called high-cis polybutadiene rubber having a cis-1,4-structure of 90% or more is particularly preferable. Natural rubber, polyisoprene rubber, styrene polybutadiene rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) or the like may be blended. The high cis polybutadiene rubber having 90% or more of cis-1,4-structure is preferably 90% by weight or more in the base rubber.
[0019]
The metal salt of the unsaturated carboxylic acid acts as a co-crosslinking agent, and is particularly monovalent or zinc or magnesium salt of an α, β-unsaturated carboxylic acid having 3 to 8 carbon atoms such as acrylic acid or methacrylic acid. Although a divalent metal salt is mentioned, the zinc acrylate which provides high repellent property is suitable. The blending amount is preferably 20 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. If it exceeds 50 parts by weight, it becomes too hard and the feeling becomes poor, and if it is less than 20 parts by weight, the rebound becomes worse and the flight distance decreases.
[0020]
The organic peroxide acts as a crosslinking agent or a curing agent, and examples thereof include dicumyl peroxide and t-butyl peroxide, and dicumyl peroxide is preferable. The blending amount is preferably 0.2 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. If it is less than 0.2 parts by weight, it becomes too soft and the rebound becomes worse and the flight distance decreases. If it exceeds 5.0 parts by weight, it becomes too hard and the feeling becomes worse.
[0021]
The filler is not particularly limited as long as it is usually blended in the core of the golf ball. For example, inorganic salts (specifically, zinc oxide, barium sulfate, calcium carbonate), high specific gravity metal powder (for example, tungsten powder, molybdenum powder). Etc.) and mixtures thereof. Since the hollow core used in the present invention tends to be less weight than a normal solid core, it is preferable to use a mixture of an inorganic salt and a high specific gravity metal powder. The blending amount is preferably 10 to 120 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base rubber. If the amount is less than 10 parts by weight, the effect of the filler is not seen. If the amount exceeds 120 parts by weight, the rubber weight fraction is lowered and the rebound performance is too low.
[0022]
As shown in FIG. 6, the hollow core (6) of the present invention uses the core mold (13) and the core mold (14) having the same shape of the hollow center (5) as described above. When the semi-vulcanized rubber shell (15) having the same shape as the hollow center (5) is formed from the rubber composition for the shell layer and the two semi-vulcanized rubber shells are joined, the hollow obtained as described above Fill the center (5) and complete vulcanization. Here, the semi-vulcanization means a state in which the rubber composition is not completely vulcanized but vulcanization is temporarily stopped before the crosslinking reaction is completed. When the semi-vulcanized product is heated again, the crosslinking further proceeds and the crosslinking reaction can be completed. The half vulcanization condition is about half of the vulcanization time of the full vulcanization condition. For example, when complete vulcanization is performed at 150 ° C. for 30 minutes, vulcanization is performed at 150 ° C. for about 15 minutes.
[0023]
Further, as another molding method of the hollow core (6) of the present invention, rubber injection as shown in FIG. 7 can be considered. That is, the hollow center (5) obtained as described above was held in the core molding die by the hold pin (16), and the outer shell layer rubber composition was injected from the injection port (17). There is a method of vulcanization molding later. In the present invention, any of the above methods may be used.
[0024]
Next, a cover (4) is covered on the hollow core (6). The cover can be formed of ionomer resin or balata, which is usually used as a cover material for solid golf balls, and a small amount of other resin may be added. In addition, the cover composition includes a filler such as barium sulfate, an additive such as titanium dioxide for coloring, and other additives such as an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and a fluorescent material or a brightening agent. May be contained as long as the desired characteristics of the golf ball cover are not impaired. Usually, the amount of the coloring agent is preferably 0.1 to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the cover resin.
[0025]
The cover layer of the present invention is formed by a generally known method used for forming a golf ball cover, such as injection molding or press molding. The cover layer preferably has a thickness of 1 to 3 mm. When the cover layer is covered, a number of depressions called dimples are usually formed on the surface. The golf ball of the present invention is usually coated with paint and put on the market in order to enhance the beauty and increase the commercial value.
[0026]
The method of the present invention provides a hollow golf ball having a high production yield, excellent durability, and good resilience performance.
[0027]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
[0028]
(Examples 1 to 10)
Production of hollow center A resin-like hemisphere was produced by injection molding the following resins I to III, and two of them were welded by four kinds of welding methods A to D, and the outer diameter was 19 mm. A hollow center with a hollow diameter of 15 mm was obtained (hollow part volume 1.8 ml). When welding the two bowl-shaped hemispheres, the effect of adding water (0.05 ml) as a liquid to be sealed was also examined.
[0029]
(Used resin)
I: Thermoplastic polyester elastomer (Dai Nippon Ink Co., Ltd. GREL EH700, melting point 202 ° C)
II: Thermoplastic polyamide elastomer (PAE1200 manufactured by Ube Kosan Co., Ltd., melting point 150 ° C)
III: Thermoplastic polyamide resin (Nylon 3035U manufactured by Ube Industries, Ltd., melting point 180 ° C)
[0030]
(Welding method)
A: Ultrasonic welding: Using an ultrasonic plastic welder W-3161 manufactured by Brother Industries, Ltd., welding was performed at an ultrasonic vibration frequency of 20 kHz and a bonding pressure of 1.5 kg / cm ² .
B: Spin welding: Using a spin welding machine manufactured by KLN, only one bowl-shaped hemisphere was rotated and welded at a rotation speed of 10,000 rpm.
C: Hot plate welding: Using a hot plate welding machine SLC45.30 manufactured by KLN, welding was performed at a hot plate temperature of 210 ° C. and a bonding pressure of 5 kg / cm ² (cylinder diameter: 25 mm).
D: Friction welding: Using an undulation welding (type of vibrating in the arc direction) of a FWN friction welding machine manufactured by KLN, welding was performed at a vibration frequency of 100 Hz, an amplitude of 2 mm, and a joining pressure of 1.5 kg / cm ² .
[0031]
Production of core Using the rubber composition 1 shown in Table 1 below, a core having an outer diameter of 38.4 mm and a weight of 34.7 g was obtained by the following core molding methods a and b.
(Core molding method)
a: A core mold and a core mold as shown in FIG. 6 are preheated at 160 ° C. in advance, and after the rubber composition 1 is inserted and molded for 1 minute, the core mold is removed to form a half shell, After inserting the hollow center obtained as described above into two pieces, it is inserted into the core molding die shown in FIG. 7 and vulcanized at 160 ° C. for 15 minutes.
b: In the mold as shown in FIG. 8, the hollow center obtained as described above is arranged at the center, and the rubber composition 1 is injected from the rubber composition injection port (17). Vulcanization molding for a minute.
[0032]
[Table 1]

[0033]
Cover layer On the core obtained as described above, a cover composition having the composition shown in Table 2 below is coated to form a cover layer having a thickness of 2.3 mm, and a clear paint is applied. The hollow golf balls of Examples 1 to 10 having a diameter of 42.7 mm were coated so as to have a film thickness of 30 μm.
[0034]
[Table 2]

[0035]
(Comparative Examples 1-2)
Production of core Using the rubber composition 2 shown in Table 1 above, a core having an outer diameter of 38.4 mm and a weight of 34.7 g was obtained by the following core molding methods cd.
(Core molding method)
c: The rubber composition 2 is inserted into a core mold and a core mold as shown in FIG. 6 and vulcanized at 160 ° C. for 15 minutes to produce a half shell. The two half shells are bonded together with an adhesive without inserting the hollow center.
d: A rubber composition having an outer diameter of 19 mm and a wall thickness of 2 mm produced by molding rubber composition 2 at 160 ° C. for 10 minutes without using the hollow center described above to produce a bowl-shaped hemisphere and bonding with an adhesive. Create a hollow center consisting of objects. Furthermore, a core is produced using the rubber composition 2 in the same manner as in the molding method a.
[0036]
Cover layer A cover layer having a thickness of 2.3 mm is coated on the core obtained without using the hollow center as described above by coating the cover composition having the composition shown in Table 2 above. And a clear paint was coated to a coating thickness of 30 μm to produce hollow golf balls of Comparative Examples 1 and 2 having a diameter of 42.7 mm.
[0037]
(Comparative Example 3)
Production of core Using the rubber composition 3 shown in Table 1 above, a core having an outer diameter of 38.4 mm and a weight of 34.7 g was obtained by the core molding method e shown below.
(Core molding method)
e: After inserting the rubber composition 3 into the core molding die shown in FIG. 7, vulcanization molding is performed at 160 ° C. for 15 minutes to produce a solid core.
[0038]
Cover layer On the solid core obtained as described above, a cover layer having a thickness of 2.3 mm is formed by coating the cover composition having the formulation shown in Table 2 above, and a clear paint is formed. Was coated to a coating thickness of 30 μm to produce a solid golf ball with a diameter of 42.7 mm.
[0039]
Each golf ball obtained was evaluated for resilience characteristics, durability, and success rate of the hollow golf ball, and the results are shown in Tables 3 and 4. The test method was as follows.
[0040]
(Test method)
(1) Coefficient of restitution A golf ball with 200 g of an aluminum cylinder collides with a speed of 35 m / second, measures the speed of the cylinder and the golf ball before and after the collision, and calculates the coefficient of restitution of the golf ball from each speed and weight. Calculated.
(2) Durability A driver is attached to a swing robot manufactured by True Temper, and a golf ball is hit at a head speed of 40 m / second and repeatedly hits a collision plate for evaluation. The evaluation criteria were measured by the number of collisions before breaking, and expressed as an index with Comparative Example 2 taken as 100. The larger the index, the better the durability.
(3) Manufacturing success rate With respect to the obtained hollow golf ball, the diameters at three points (aa ′, bb ′, cc ′ orthogonal to each other) as shown in FIG. 9 are measured, and the minimum and maximum diameters are obtained. The case where the value of (minimum diameter / maximum diameter) was 90% or more was regarded as successful, and the production success rate in 1000 hollow golf balls was examined.
[0041]
(Test results)
[Table 3]

[0042]
[Table 4]

[0043]
From the above results, the hollow golf balls of Examples 1 to 9 according to the production method of the present invention have an excellent coefficient of restitution and durability equal to or higher than those of the solid golf ball of Comparative Example 3. Furthermore, as compared with Comparative Examples 1 and 2 produced by other hollow golf ball production methods, a good balance of production success rate, rebound characteristics and durability was obtained. Since the hollow golf ball of Comparative Example 1 uses a method in which a half shell for a hollow core is vulcanized and bonded with an adhesive without using a hollow center, the production success rate is good, but the durability is high. Very lowered. Since the hollow golf ball of Comparative Example 2 is manufactured in the same manner as the method of the present invention except that the hollow center made of a rubber composition is used instead of the hollow center made of a thermoplastic resin, the success rate of the production is high. Very lowered.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, there are provided a hollow golf ball having a high production yield and excellent rebound characteristics and durability and a method for producing the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a hollow golf ball of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view for explaining an ultrasonic welding method of a hollow center of the hollow golf ball of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view illustrating a spin welding method of a hollow center of the hollow golf ball of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view for explaining a hot plate welding method of a hollow center of the hollow golf ball of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view for explaining a hot plate welding method of a hollow center of the hollow golf ball of the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a mold for forming an outer shell layer of the hollow golf ball of the present invention.
FIG. 7 is a schematic sectional view of a core molding die for a hollow golf ball according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a mold for molding the outer shell layer of the hollow golf ball of the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a hollow golf ball showing a hollow portion diameter measurement position in a test method of a hollow portion golf ball manufacturing success rate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hollow part 2 ... Inner shell layer 3 ... Outer shell layer 4 ... Cover layer 5 ... Hollow center 6 ... Hollow core 7 ... Ultrasonic horn 8 ... Base 9 ... Convex part of bowl-shaped hemisphere joining surface
10… Rotating body
11… Hold mold
12… hot plate
13… Core mold
14… Core mold
15… half shell
16… Hold pin
17… Inlet

Claims

(I) forming a bowl-shaped hemisphere by molding a hollow center thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or a mixture thereof;
(Ii) melting only the joining portion of the bowl-shaped hemisphere, joining two of the bowl-shaped hemispheres, and forming a hollow center (5);
(Iii) forming a shell layer (3) on the hollow center (5) to form a hollow core (6); and (iv) forming a cover (4) on the hollow core (6). Process,
including,
A hollow center (5) comprising a hollow portion (1) and an inner shell layer (2) comprising a surrounding thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or a mixture thereof, and one or more outer shells formed on the hollow center A method for producing a hollow golf ball comprising a hollow core (6) having a layer (3) and a cover (4) formed on the hollow core (6),
Fusion welding of the bowl-shaped hemisphere is performed by ultrasonic welding, spin welding, friction welding or hot plate welding,
The hollow part (1) has a diameter of 5-30 mm;
A method for producing a hollow golf ball, wherein the hollow center (5) has a thickness of 0.1 to 12.5 mm.

(I) forming a bowl-shaped hemisphere by molding a hollow center thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or a mixture thereof;
(Ii) melting only the joining portion of the bowl-shaped hemisphere, joining two of the bowl-shaped hemispheres, and forming a hollow center (5);
(Iii) forming a shell layer (3) on the hollow center (5) to form a hollow core (6); and (iv) forming a cover (4) on the hollow core (6). Process,
including,
A hollow center (5) comprising a hollow portion (1) and an inner shell layer (2) comprising a surrounding thermoplastic resin or thermoplastic elastomer or a mixture thereof, and one or more outer shells formed on the hollow center A method for producing a hollow golf ball comprising a hollow core (6) having a layer (3) and a cover (4) formed on the hollow core (6),
In the step ( ii ), a liquid that volatilizes at 120 ° C. or lower is placed in the inner concave portion of the bowl-shaped hemisphere, and the liquid is sealed inside the hollow center (5). The amount of liquid V ( milliliter ) to be sealed , hollow When the volume T ( milliliter ) of the part is V / T is 0.01 to 0.1,
The hollow part (1) has a diameter of 5-30 mm;
A method for producing a hollow golf ball, wherein the hollow center (5) has a thickness of 0.1 to 12.5 mm.

Method for producing the hollow center for thermoplastic resins or thermoplastic elastomers or a mixture thereof, a hollow golf ball of claim 1, wherein having the above melting point 160 ° C..