JP4497275B2 - ゴルフボール用ゴム組成物及びゴルフボール - Google Patents

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Description

本発明は反発性に優れ、しかも低温下での反発性低下が抑制されたゴルフボール用ゴム組成物、及び当該ゴルフボール用組成物を用いてなるゴルフボールに関する。
従来、ゴルフボールに優れた反発性を付与することを目的として、ゴルフボール用材料の配合を種々改良することが行われているが、ゴルフボールに求められる特性は反発性が優れることに留まらず、打感が軟らかいこと、耐久性に優れること等多岐に亘り、これら複数の特性を如何に高度な次元で両立するかが重要なポイントとなっている。「幅広い温度領域で高い反発性を維持する」という特性も、このようなゴルフボールに対する種々の要求特性の一つとして重要である。
本出願人は先に、成形が容易で、しかも幅広い温度領域での安定した柔軟性と高い反発性を有するゴルフボール、即ち、シリコーンゴムパウダー、シリコーンレジンパウダー及びこれらの複合パウダーから選ばれる少なくとも1種を配合してなるゴルフボール用組成物にて形成した部分を有するゴルフボールを提案(特許文献1:特開2001−170213号公報、特許文献2:特開2002−331046号公報参照)している。しかしながら、幅広い温度領域で安定した反発性が実現されることを前提としつつ、より高い反発性を有するゴルフボールを得る観点からは、なお改良の余地があった。パウダー状のシリコーン成分をゴルフボール用材料に配合する技術としては他にも提案があるものの(特許文献3:特開2001−353233号公報参照)、ゴルフプレーヤーの要求を満たすにはいまだ至っていない。
ゴルフボール用材料にシリコーン成分を配合する技術としては上記の他にも、例えば特許文献4:特開昭60−258236号公報や特許文献5:特開昭61−258844号公報、特許文献6:特開平8−243191号公報において、ポリブタジエンゴムやカバー層用樹脂にミラブル型シリコーンゴムをブレンドし、過酸化物架橋させる試みがなされている。しかしながら、シリコーンゴムをポリブタジエンゴム中に良好に微分散させること、或いはポリブタジエンゴムをシリコーンゴム中に良好に微分散させることは容易なことではなく、両者を配合した状態のモルフォロジーと密接な関係を有するゴルフボール成形時の流動性(射出成形性)やゴルフボールの耐久性を改善する観点からは、より良好な両成分の分散状態を実現させる技術が求められていた。
特開2001−170213号公報 特開2002−331046号公報 特開2001−353233号公報 特開昭60−258236号公報 特開昭61−258844号公報 特開平8−243191号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、反発性に優れ、しかも低温下での反発性低下が抑制されたゴルフボール用ゴム組成物、及び当該ゴルフボール用組成物を用いてなるゴルフボールを提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、(A)基材ゴムと(B)不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩と(C)有機過酸化物とを含むゴム組成物において、前記(A)基材ゴムに特定のシリコーン系ポリマー、即ち、メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマーを配合して得られるゴム組成物が、反発性に優れ、しかも低温での反発性低下が抑制された材料となり得ることを見出した。さらに、このようなゴム組成物の加熱成形物を構成要素とするゴルフボールが、幅広い温度領域で安定した反発性を発現し、しかも高い反発性を有するゴルフボールとなり得ることを知見し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は、下記のゴルフボール用ゴム組成物及びゴルフボールを提供する。
請求項1:
(A)基材ゴムと、(B)不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩と、(C)有機過酸化物と、を含むゴルフボール用ゴム組成物において、前記(A)基材ゴムが、(a−1)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマーと(a−2)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマー以外の過酸化物架橋が可能なゴムとを含有するものであり、前記(a−1)が、(a−1)及び(a−2)の総量に占める割合が20質量%以上95質量%以下であることを特徴とするゴルフボール用ゴム組成物。
請求項2:
前記(a−1)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマーが、メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンゴムパウダーである請求項1記載のゴルフボール用ゴム組成物。
請求項3:
前記(a−2)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマー以外の過酸化物架橋が可能なゴムが、シス−1,4−結合を40%以上含有するポリブタジエンである請求項1又は2記載のゴルフボール用ゴム組成物。
請求項4:
前記(a−2)のポリブタジエンの分子量分布Mw/Mnが2.0〜8.0である請求項3記載のゴルフボール用ゴム組成物。
請求項5:
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物を構成要素とするゴルフボール。
請求項6:
前記ゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物にて形成されるコアと、このコアの周囲に被覆形成される1層又は2層以上のカバーとを具備してなる請求項5記載のゴルフボール。
本発明のゴルフボールは反発性に優れ、しかも低温下での反発性低下が抑制されたゴルフボールであり、該ゴルフボールを製造するに際しては、本発明のゴルフボール用ゴム組成物が好適に用いられる。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のゴルフボール用ゴム組成物は、次の(A)〜(C)成分、
(A)基材ゴムと、
(B)不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩と、
(C)有機過酸化物と、
を含むゴルフボール用ゴム組成物において、前記(A)基材ゴムが、(a−1)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマーと(a−2)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマー以外の過酸化物架橋が可能なゴムとを含むことを特徴とするゴルフボール用ゴム組成物である。
本発明において用いられる前記(a−1)成分としては、アクリル系の変性シリコーンポリマーが好適に用いられる。また、前記(a−1)成分としてはパウダー状のもの、即ち、メタクリロキシ変性及び/又はアクリロキシ変性シリコーンゴムパウダーを用いることが、シリコーンパウダーは他のゴムと混合し易いこと、部分的に架橋されたものでありゴルフボールの硬度を適正化し易いことから好適である。
このような(a−1)成分としては市販品を用いることができ、例えばDY33−719(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)等を好適に使用可能である。
本発明において用いられる前記(A)成分としては、上記のような(a−1)成分の他に、作業性の観点から、次の(a−2)成分、
(a−2)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマー以外の過酸化物架橋が可能なゴム
が前記(a−1)成分と共に配合される。
このような(a−2)成分としては、シス−1,4−結合を40%(質量%、以下同じ)以上、好ましくは60%以上、より好ましくは80%以上、更に好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上含有するポリブタジエンであることが好ましい。シス−1,4−結合が少なすぎると、反発性が低下する場合がある。
上記ポリブタジエンのムーニー粘度(ML1+4(100℃))としては、通常40以上、好ましくは50以上、より好ましくは52以上、更に好ましくは54以上、上限として通常140以下、好ましくは120以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは80以下である。ムーニー粘度が大きすぎると作業性が低下する場合があり、一方小さすぎると反発性が低下する場合がある。
なお、本発明でいうムーニー粘度とは、いずれも回転可塑度計の1種であるムーニー粘度計で測定される工業的な粘度の指標(JIS−K6300)であり、単位記号としてML1+4(100℃)を用いる。また、Mはムーニー粘度、Lは大ロータ(L型)、1+4は予備加熱時間1分間、ロータの回転時間は4分間を示し、100℃の条件下にて測定したことを示す。
また、上記ポリブタジエンの分子量分布Mw/Mn(Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)としては、通常2.0以上、好ましくは2.2以上、より好ましくは2.4以上、更に好ましくは2.6以上、上限として通常8.0以下、好ましくは7.5以下、より好ましくは4.0以下、更に好ましくは3.4以下である。Mw/Mnが小さすぎると作業性が低下し、大きすぎると反発性が低下する場合がある。
前記(a−2)成分としてポリブタジエンを用いる場合、ポリブタジエンを得る際に用いる重合触媒としては特に限定されるものではなく、ニッケル系触媒、コバルト系触媒、希土類元素系触媒などを使用できる。希土類元素系触媒を用いる場合には公知のものを使用することができ、例えばランタン系列希土類元素化合物、有機アルミニウム化合物、アルモキサン、ハロゲン含有化合物、更に、必要に応じルイス塩基の組み合わせよりなる触媒を挙げることができる。
また、上記ポリブタジエンとしては上記の希土類元素系触媒による重合に引き続き、ポリマーの活性末端に公知の末端変性剤を反応させることにより得られるものであってもよい。
前記(a−2)成分としては上述したポリブタジエンに加え、更に必要によってその他のジエン系ゴム、例えばスチレンブタジエンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム等を本発明の効果を損なわない範囲で配合してもよい。
前記(a−1)成分が、前記(a−1)成分と前記(a−2)成分との総量に占める割合としては、95%(質量%、以下同じ)以下、好ましくは80%以下、より好ましくは60%以下、特に好ましくは50%以下、下限としては20%以上である。前記(a−1)成分が、前記(a−1)成分と前記(a−2)成分との総量に占める割合が20%未満であると、反発性に劣る場合や低温下での反発性低下が顕著となる場合がある。
本発明のゴルフボール用ゴム組成物には、該ゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物に適切な硬度と優れた反発性を付与する観点から、上述の(A)成分に対し前記(B)成分が配合される。
前記(B)成分の不飽和カルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸等を挙げることができ、特にアクリル酸、メタクリル酸であることが好ましい。
また、不飽和カルボン酸の金属塩としては、メタクリル酸亜鉛、アクリル酸亜鉛等の不飽和脂肪酸の亜鉛塩、マグネシウム塩等が挙げられ、特にアクリル酸亜鉛を好適に使用し得る。
このような(B)成分の前記(A)成分に対する配合量としては、前記(A)成分100質量部に対し通常10質量部以上、好ましくは15質量部以上、更に好ましくは20質量部以上、上限として通常60質量部以下、好ましくは50質量部以下、更に好ましくは45質量部以下、最も好ましくは40質量部以下である。(B)成分の前記(A)成分に対する配合量が少なすぎると反発性が低下する場合があり、一方多すぎると、硬くなりすぎて耐え難い打感となる場合がある。
前記(C)成分の有機過酸化物としては市販品を用いることができ、例えば、パークミルD(日本油脂社製)、パーヘキサ3M(日本油脂社製)、パーヘキサC(日本油脂社製)、パーヘキサHC(日本油脂社製)、パーヘキサTMH(日本油脂社製)、Luperco 231XL(アトケム社製)等が挙げられる。必要に応じて2種以上の異なる有機過酸化物を混合して用いてもよい。
このような(C)成分の前記(A)成分に対する配合量としては、前記(A)成分100質量部に対し通常0.1質量部以上、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは0.7質量部以上、上限として通常5質量部以下、好ましくは4質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。前記(C)成分の前記(A)成分に対する配合量が多すぎたり少なすぎたりすると、好適な反発性、打感及び耐久性を得ることができない場合がある。
本発明のゴルフボール用ゴム組成物には上記(A)〜(C)の必須成分に加え、ゴルフボールの比重を調整してゴルフボールに適正な重量及び好適な反発性を付与する観点から、無機充填剤を配合することができる。このような無機充填剤としてより具体的には、例えば酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等を挙げることができ、その配合量としては、上記(A)成分100質量部に対し通常1質量部以上、好ましくは3質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは7質量部以上、上限として通常130質量部以下、好ましくは50質量部以下、より好ましくは45質量部以下、更に好ましくは40質量部以下である。
また、本発明のゴルフボール用ゴム組成物には上記(A)〜(C)の必須成分に加え、任意成分として老化防止剤を配合することができる。このような老化防止剤としては市販品を用いることができ、例えばノクラックNS−6、同NS−30(大内新興化学工業社製)、ヨシノックス425(吉富製薬社製)等が挙げられる。
上記老化防止剤の配合量としては、上記(A)成分100質量部に対し通常0質量部以上、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.2質量部以上、上限として通常3質量部以下、好ましくは2質量部以下、より好ましくは1質量部以下、更に好ましくは0.5質量部以下である。老化防止剤の配合量が多すぎると、ゴルフボールに好適な反発性、耐久性を付与することができない場合がある。
更に、本発明のゴルフボール用ゴム組成物には有機硫黄化合物を配合することもできる。このような有機硫黄化合物としては、例えばチオフェノール、チオナフトール、ハロゲン化チオフェノール又はそれらの金属塩が挙げられ、より具体的にはペンタクロロチオフェノール、ペンタフルオロチオフェノール、ペンタブロモチオフェノール、パラクロロチオフェノール、又はそれらの亜鉛塩、硫黄数が2〜4のジフェニルポリスルフィド、ジベンジルポリスルフィド、ジベンゾイルポリスルフィド、ジベンゾチアゾイルポリスルフィド、ジチオベンゾイルポリスルフィド等が挙げられる。中でも、ペンタクロロチオフェノールの亜鉛塩、ジフェニルジスルフィドが好適に用いられる。
上記有機硫黄化合物の配合量としては、上記(A)成分100質量部に対し通常0.1質量部以上、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、上限として通常5質量部以下、好ましくは4質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
本発明のゴルフボールは、上述のような本発明のゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物を構成要素とするゴルフボールである。このような加熱条件としては公知のゴルフボール用ゴム組成物と同様の条件で加熱(加硫・硬化)することができるが、例えば加硫温度100〜200℃、加硫時間10〜40分の条件を採用することができる。
本発明のゴルフボールは、上記ゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物を構成要素として具備するもので、ボールの態様は特に制限されるものではなく、上記加熱成形物がゴルフボールに直接適用されるワンピースゴルフボール、加熱成形物をソリッドコアとしかつその表面にカバーが形成されたツーピースソリッドゴルフボール、加熱成形物をソリッドコアとしかつその外側に2層以上のカバーが形成された3ピース以上のマルチピースソリッドゴルフボール、上記加熱成形物がセンターコアとして適用された糸巻きゴルフボール等の種々の態様を採ることができる。特に加熱成形物の特性を活かし、製品ゴルフボールに対して反発性を効率よく付与する観点から、上記本発明のゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物をソリッドコアとして使用するツーピースソリッドゴルフボールやマルチピースソリッドゴルフボールであることが好適な使用態様である。
本発明のゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物を上記ソリッドコアとする場合、ソリッドコアの直径としては30.0mm以上、好ましくは32.0mm以上、より好ましくは35.0mm以上、更に好ましくは37.0mm以上、上限として通常41.0mm以下、好ましくは40.5mm以下、より好ましくは40.0mm以下、更に好ましくは39.5mm以下である。特にツーピースソリッドゴルフボールのソリッドコアの直径としては37.0mm以上、好ましくは37.5mm以上、より好ましくは38.0mm以上、更に好ましくは38.5mm以上、上限として通常41.0mm以下、好ましくは40.5mm以下、より好ましくは40.0mm以下である。また、スリーピースソリッドゴルフボールのソリッドコアの直径としては30.0mm以上、好ましくは32.0mm以上、より好ましくは34.0mm以上、更に好ましくは35.0mm以上、上限として通常40.0mm以下、好ましくは39.5mm以下、より好ましくは39.0mm以下である。
本発明における上記加熱成形物の硬度としては特に制限されるものではなく、断面硬度の硬度分布としても、中心から成形物表面までが平坦であっても中心と成形物表面までに硬度差があってもいずれの場合でもよい。
本発明のゴルフボールは、上述の通り種々のゴルフボール態様を採ることができるが、特にゴルフボールがワンピースゴルフボール、又はソリッドコア若しくはソリッドセンターを具備してなるゴルフボールのいずれかである場合、上記ワンピースソリッドゴルフボール、又はソリッドコア若しくはソリッドセンターの980N(100kg)荷重負荷時のたわみ量としては、通常2.0mm以上、好ましくは2.5mm以上、より好ましくは2.8mm以上、更に好ましくは3.2mm以上、上限としては6.0mm以下、好ましくは5.5mm以下、更に好ましくは5.0mm以下、最も好ましくは4.5mm以下であることが推奨され、変形量が少なすぎると、打感が悪くなると共に、特にドライバーなどのボールに大変形が生じるロングショット時にスピンが増えすぎて飛ばなくなり、軟らかすぎると、打感が鈍くなると共に、反発が十分でなくなり飛ばなくなる上、繰り返し打撃による割れ耐久性が悪くなる場合がある。
本発明のゴルフボールをツーピースソリッドゴルフボール、マルチピースソリッドゴルフボールとする場合には、上記加熱成形物をソリッドコアとして公知のカバー材、中間層材を射出成形又は加圧成形して形成することができる。
これらカバー材、中間層材主材として具体的には、熱可塑性又は熱硬化性のポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、アイオノマー樹脂、ポリオレフィン系エラストマー又はこれらの混合物等を挙げることができる。これらは、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができ、特に、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー、アイオノマー樹脂を好適に挙げることができる。
上記熱可塑性ポリウレタン系エラストマーとしては市販品を用いることができ、例えばパンデックスT7298、同T7295、同T7890、同TR3080、同T8295、同T8290(DIC・バイエルポリマー社製)などのジイソシアネートが脂肪族又は芳香族であるもの等が挙げられる。また、アイオノマー樹脂の市販品としては、サーリン6320、同8120(米国デュポン社製)、ハイミラン1706、同1605、同1855、同1601、同1557(三井・デュポンポリケミカル社製)等を例示できる。
更に、上記カバー材又は中間層材の主材に対しては、任意成分として、上記以外の熱可塑性エラストマー等のポリマーを配合することができる。任意成分のポリマーとして、具体的には、ポリアミド系エラストマー、スチレン系ブロックエラストマー、水添ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル(EVA)共重合体等を配合し得る。
なお、本発明のツーピースソリッドゴルフボール、マルチピースソリッドゴルフボールは、公知の方法で製造することができ、特に制限されるものではないが、ツーピースやマルチピースソリッドゴルフボールとする場合には、上記加熱成形物をソリッドコアとして所定の射出成形用金型内に配備し、ツーピースソリッドゴルフボールの場合には上記カバー材を、マルチピースソリッドゴルフボールの場合には、順に上記中間層材、カバー材を所定の方法に従って射出する公知の方法を好適に採用できる。場合によっては、上記カバー材を加圧成形によって製造することもできる。
マルチピースソリッドゴルフボールの中間層の厚さとしては通常0.5mm以上、好ましくは1.0mm以上、上限として通常3.0mm以下、好ましくは2.5mm以下、より好ましくは2.0mm以下、更に好ましくは1.6mm以下である。
また、カバーの厚さとしては、ツーピースソリッドゴルフボール、マルチピースソリッドゴルフボールのいずれであっても通常0.7mm以上、好ましくは1.0mm以上、上限として通常3.0mm以下、好ましくは2.5mm以下、より好ましくは2.0mm以下、更に好ましくは1.6mm以下である。
本発明のマルチピースソリッドゴルフボールは、競技用としてゴルフ規則に従うものとすることができ、直径42.67mm以上、重量45.93g以下に形成することができる。直径の上限としては通常44.0mm以下、好ましくは43.5mm以下、より好ましくは43.0mm以下である。また、重量の下限としては通常44.5g以上、好ましくは45.0g以上、より好ましくは45.1g以上、更に好ましくは45.2g以上である。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
参考例、実施例1〜5、比較例1〜3]
表1に示す配合(質量部)にて得たゴム組成物をニーダー(森山製作所製)を用いて50〜90℃にて混練し、その後160℃で15分間加硫することにより、ツーピースゴルフボールのコア(外径39.2mm)を作成した。
上記コアの100kg(980N)荷重たわみ量、及び所定温度でのコア初速につき評価した。結果を表1に併記した。
Figure 0004497275

BR
BR01,JSR(株)製
メタクリロキシ変性シリコーンゴムパウダー
DY33−719,東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製
無変性シリコーンゴムパウダー
トレフィンE−604,東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製
アクリル酸亜鉛
日本蒸留工業社製
ジクミルパーオキシド
日本油脂社製
100kg荷重たわみ量(mm)
100kg荷重負荷時のコアのたわみ変形量。数値が大きいほど柔らかいことを示す。
コア初速(m/s)
R&Aの承認する装置であるUSGAのドラム回転式の初速計と同方式の初速測定機を用いて測定した。ボールは23±1℃又は0±1℃条件下で3時間以上温調され、室温として23±1℃条件下でテストされた。250ポンド(113.4kg)のストライキングマスを使って打撃速度143.8ft/s(43.83m/s)にてボールを打撃した。1ダースのボールを各々4回打撃して6.28ft(1.91m)の間を通過する時間を計測し、初速を計算した。約15分間でこのサイクルを行なった。
コア初速低下(m/s)
23℃条件下でのコア初速から、0℃条件下でのコア初速を差し引いた値。
実施例,比較例の結果から、本発明のゴルフボールは反発性が向上しているのに対し、比較例のゴルフボール(無変性シリコーンゴムパウダーを使用)は硬度が大きく低下し、しかも反発性が低下している。
表1から、メタクリロキシ変性シリコーンゴムパウダーを含有した基材ゴムを用いることにより、コア硬度の低下を抑制して十分な反発性(良好なコア初速)と、低温環境下でのコア初速の低下抑制を両立することが可能となることが示唆された。

Claims (6)

  1. (A)基材ゴムと、(B)不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩と、(C)有機過酸化物と、を含むゴルフボール用ゴム組成物において、前記(A)基材ゴムが、(a−1)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマーと(a−2)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマー以外の過酸化物架橋が可能なゴムとを含有するものであり、前記(a−1)が、(a−1)及び(a−2)の総量に占める割合が20質量%以上95質量%以下であることを特徴とするゴルフボール用ゴム組成物。
  2. 前記(a−1)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマーが、メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンゴムパウダーである請求項1記載のゴルフボール用ゴム組成物。
  3. 前記(a−2)メタクリロキシ及び/又はアクリロキシ変性シリコーンポリマー以外の過酸化物架橋が可能なゴムが、シス−1,4−結合を40%以上含有するポリブタジエンである請求項1又は2記載のゴルフボール用ゴム組成物。
  4. 前記(a−2)のポリブタジエンの分子量分布Mw/Mnが2.0〜8.0である請求項3記載のゴルフボール用ゴム組成物。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物を構成要素とするゴルフボール。
  6. 前記ゴルフボール用ゴム組成物の加熱成形物にて形成されるコアと、このコアの周囲に被覆形成される1層又は2層以上のカバーとを具備してなる請求項5記載のゴルフボール。
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