JP6287030B2 - ゴルフボールの製造方法 - Google Patents
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Description
[1]コアと該コアを被覆する少なくとも1層のカバーを有するゴルフボールの製造方法であって、上記カバーを成形するに際して、
カバー材料の基材樹脂を合成する合成工程、
上記合成工程で得た基材樹脂に添加剤を配合し、混練する混練工程、及び
上記で混練されたカバー材料を用いてカバーを成形するカバー成形工程
を含み、上記合成工程及び混練工程の両工程で耐熱酸化防止剤を配合するものであり、上記合成工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部、上記混練工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部とすることを特徴とするゴルフボールの製造方法。
[2]上記カバー成形工程で形成されるカバーが最外層であり、かつ上記基材樹脂として熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いる[1]記載のゴルフボールの製造方法。
[3]上記熱可塑性ポリウレタンエラストマーとして、芳香族系ポリイソシアネートを含む熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いる[2]記載のゴルフボールの製造方法。
[4]上記カバー成形工程で射出成形法を用いる[1]〜[3]のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
[5]上記合成工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.1〜1.0質量部、上記混練工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.1〜1.0質量部とする[1]〜[4]のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
[6]上記カバー成形工程において、カバー材料の一部に、別のカバー成形時に発生したランナー内の硬化樹脂を粉砕して得た再生材料を配合し、かつ該再生材料の配合量をカバー材料全体の20〜50質量%とする[1]〜[5]のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
[7]上記再生材料の配合量をカバー材料全体の25〜45質量%とする[6]記載のゴルフボールの製造方法。
[8]上記混練工程において、紫外線吸収剤を基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部配合する[1]〜[7]のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
[9]上記混練工程において、光安定剤を基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部配合する[1]〜[8]のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
本発明のゴルフボールの製造方法は、コアと該コアを被覆する少なくとも1層のカバーを有するゴルフボールのカバーを成形するに際して、
カバー材料の基材樹脂を合成する合成工程、
上記で合成された基材樹脂に添加剤を配合し、混練する混練工程、及び
上記で混練されたカバー材料を用いてカバーを成形するカバー成形工程
を含み、上記合成工程及び混練工程の両工程で耐熱酸化防止剤を配合することを含むものである。本発明では、上記合成工程及び混練工程の両工程で耐熱酸化防止剤を配合することにより、耐熱酸化防止剤の効果を有効に発揮させることができ、カバー材料の調製及びカバー成形工程における材料の劣化や変色を効果的に抑制することができるようになる。
この合成工程は、カバー材料に使用する基材樹脂を合成する工程であるが、本発明の製造方法では基材樹脂の合成時に耐熱酸化防止剤を配合することを特徴とする。ここで合成される基材樹脂は、特に制限されるものではなく、熱可塑性エラストマーや熱可塑性樹脂等を例示することができる。熱可塑性エラストマーの具体例としては、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。本発明では、熱可塑性ポリウレタンエラストマーが好ましく、芳香族系ポリイソシアネートを含む熱可塑性ポリウレタンエラストマーがより好ましい。なお、上記の基材樹脂を合成する際の方法及び条件は、合成時に耐熱酸化防止剤を所定量配合すること以外は、通常の方法及び条件を採用すればよい。
この材料(I)は、下記(A)成分及び(B)成分を主成分とするものである。
(A)熱可塑性ポリウレタン材料
(B)1分子中に官能基として2つ以上のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物(b−1)を、イソシアネートと実質的に反応しない熱可塑性樹脂(b−2)中に分散させたイソシアネート混合物
(A)熱可塑性ポリウレタン材料の構造は、高分子ポリオール(ポリメリックグリコール)からなるソフトセグメントと、ハードセグメントを構成する鎖延長剤及びポリイソシアネートからなる。ここで、原料となる高分子ポリオールとしては、従来から熱可塑性ポリウレタン材料に関する技術において使用されるものはいずれも使用でき、特に制限されるものではないが、本発明では、ポリエステル系ポリオール及びポリエーテル系ポリオールを好適に使用し得る。ポリエステル系ポリオールとしては、具体的には、ポリエチレンアジペートグリコール、ポリプロピレンアジペートグリコール、ポリブタジエンアジペートグリコール、ポリヘキサメチレンアジペートグリコール等のアジペート系ポリオールやポリカプロラクトンポリオール等のラクトン系ポリオールを採用することができる。ポリエーテルポリオールとしては、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)及びポリ(テトラメチレングリコール)等が挙げられる。
この材料(II)は、(D)熱可塑性ポリウレタンエラストマー及び(E)ポリイソシアネート化合物を主成分とする単一な樹脂配合物である。このようなポリウレタン材料(II)を主成分としてカバーを形成すると、反発性を損なうことなく、優れたフィーリング、コントロール性、耐カット性、耐擦過傷性、繰り返し打撃したときの割れ耐久性を得ることができる。
ポリブタジエンゴム:商品名「BR730」(JSR社製)
有機過酸化物:ジクミルパーオキサイド、商品名「パークミルD」(日油社製)
ハイミラン1605、1706、1557:三井・デュポンポリケミカル社製のアイオノマー樹脂
合成時に樹脂の原料と共に耐熱酸化防止剤を配合し、基材樹脂100質量部に対して0.3質量部の耐熱酸化防止剤を含む熱可塑性ポリウレタンエラストマーTPU−1及びTPU−2をそれぞれ合成した。ここで、上記TPU−1はパンデックスT8283(ディーアイシーバイエルポリマー社製)に相当するポリマー組成を有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーであり、上記TPU−2はパンデックスT8290(ディーアイシーバイエルポリマー社製)に相当するポリマー組成を有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーである。上記で得られた基材樹脂はいずれも長さ3mm、直径1〜2mmのペレット状であった。
表3〜9に示した配合で上記基材樹脂及び原料2〜8をスクリュー型押出機に投入して、窒素ガス雰囲気下で混練りし、長さ3mm、直径1〜2mmのペレット状のカバー材料(本材をバージン材料と称する。なお、ここでは最外層を形成するための材料を意味する。)を得た。
上記で形成した中間層の周囲に、上記で得たカバー材料(バージン材料)及び必要に応じてこのカバー材料の再生材料を表3〜9に記載の比率で配合し、表3〜9に示した成形温度で射出成形法により最外層を形成し、コアの周囲に中間層及び最外層を備えたスリーピースソリッドゴルフボールを作製した。なお、この時、上記で得たペレット状のカバー材料(バージン材料)及び再生材料は、カバー成形工程に供されるまで低湿度環境下で取り扱われた。そして、射出成形時には、材料の搬送経路も低湿度環境とした。また、作製された全てゴルフボールのカバー表面には、カバーの成形と同時に同一の態様のディンプルが形成された。
ボールを硬板の上に置き、初期荷重98N(10kgf)を負荷した状態から終荷重1275N(130kgf)を負荷したときまでのたわみ量(mm)を測定した。
トップコートを施したボールの色調を、色差計(型式SC−P、スガ試験機株式会社製)を用い、JIS Z 8722 反射物体の測定方法(拡散光照明、8度受光の光学系:条件c)に準拠し、d/8(試料の正反射成分を含まないで測定:光トラップあり)により測定した。測定孔径はφ30mmを使用した。
Lab表色系における黄色度(YI)と表3〜9のそれぞれにおいてバージン材料のみ(再生材料配合比率:0)に該当するボール黄色度(YI)を基準とする黄変度(ΔYI)が1未満である場合を耐変色性に優れると判定した。
まず、バージン材料100質量%のカバー材料を用いてNo.1のゴルフボールを作製した後、以下のNo.2及びNo.3のゴルフボールを作製することにより再生材料の配合量について検討した。
No.2:No.1のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の25.9質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を35質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.3:No.1のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
次に、混練工程における耐熱酸化防止剤の配合量を変えて調製したバージン材料100質量%のカバー材料を用いてNo.4のゴルフボールを作製した後、以下のNo.5及び6のゴルフボールを作製することにより再生材料の配合量について検討した。
No.5:No.4のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の25.9質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を35質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.6:No.4のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
TPU−1:ディーアイシーバイエルポリマー社製、合成時に耐熱酸化防止剤が配合された芳香族イソシアネート−ポリエーテルタイプ熱可塑性ポリウレタンエラストマー(ポリマー組成はパンデックスT8283に相当する)、ショアA硬度83
TPU−2:ディーアイシーバイエルポリマー社製、合成時に耐熱酸化防止剤が配合された芳香族イソシアネート−ポリエーテルタイプ熱可塑性ポリウレタンエラストマー(ポリマー組成はパンデックスT8290に相当する)、ショアA硬度93
耐熱酸化防止剤:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−ter−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、BASF社製「IRGANOX 1010」
ポリイソシアネート化合物:4,4’ジフェニルメタンジイソシアネート
熱可塑性エラストマー:熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー、東レ・デュポン社製「ハイトレル4001」
ポリエチレンワックス:三洋化成社製「サンワックス161P」
紫外線吸収剤:BASF社製「TINUVIN P」
ヒンダードアミン系光安定剤:BASF社製「TINUVIN 144」
次に、バージン材料100質量%のカバー材料を用いてNo.7のゴルフボールを作製した後、以下のNo.8〜10のゴルフボールを作製することによりカバー材料を繰り返し使用した場合について検討した。結果は表4に示した。
No.8:No.7のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.9:No.8のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.10:No.9のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
合成工程及び混練工程における耐熱酸化防止剤の配合量を変えてカバー材料を調製し、その影響について検討した。結果は表5に示した。
ここで、表5において、No.11、13及び15のゴルフボールは、この表に示された配合で調製されたバージン材料100質量%のカバー材料を使用してカバーを形成したものである。そして、No.12、14及び16のゴルフボールは、再生材料を使用してカバーを成形したものであり、詳細は以下の通りである。
No.12:No.11のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.14:No.13のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.16:No.15のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
上記No.1〜10のゴルフボールに対する比較実験として、混練工程において耐熱酸化防止剤を配合せずに調製したカバー材料を用いて、カバーを成形すると共に、再生材料の配合量(No.17〜19)、及び繰り返し使用(No.17、及び19〜21)について検討した。また、再生材料を100質量%としてカバーを成形した場合(No.22及び23)についても検討した。結果は表6に示した。
No.17:混練工程において耐熱酸化防止剤を配合せずに調製したバージン材料100質量部のカバー材料を使用してカバーを成形した。混練工程において耐熱酸化防止剤を配合しないこと以外は、上記No.1のゴルフボールと同じである。
No.18:No.17のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の25.9質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を35質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.19:No.17のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.20:No.19のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.21:No.20のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.22:No.21のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を、カバー材料全体の41.2質量%(バージン材料100質量部に対して再生材料を70質量部)配合した材料でカバーを成形した。
No.23:No.17のゴルフボールのカバー成形時に発生したランナーを粉砕して得た再生材料を100質量%使用してカバーを成形した。
まず、再生材料の配合量を増やした場合(No.17〜19)、同じ再生材料の配合比率で耐熱酸化防止剤を複数回配合した場合(No.1〜3)と比較して黄変度が増しており、より変色しやすいことが分かる。
次に、材料を繰り返し使用した場合(No.17及び19〜21)、耐熱酸化防止剤を複数回配合した場合(No.7〜10)と比較してより変色しやすいことが分かる。特に、No.7〜10では3回の繰り返し使用の範囲においてほぼ一定の黄変度であるのに対し、No.17及び19〜21では繰り返し使用の回数が増すごとに黄変度が増加していることが分かる。
再生材料を100質量%してカバーを成形した場合(No.22及び23)、混練工程にて耐熱酸化防止剤が配合されているNo.23の方がNo.22対比変色性は良いものの黄変度(ΔYI)は1を超えてしまっている。
No.1及び17のゴルフボールに対する比較実験として、合成工程において多量の耐熱酸化防止剤を配合し、混練工程において耐熱酸化防止剤を配合せずに調製したカバー材料を用いて、カバーを成形したゴルフボールを作製した。結果は表7に示した。
カバー成形工程における成形温度を変えて、その違いが生産性に与える影響を確認した。結果は表8及び9に示した。ここで、No.26〜29のゴルフボールは、合成工程で耐熱酸化防止剤を配合し、混練工程で耐熱酸化防止剤を配合せずに調製されたカバー材料を用いたものであり、No.30〜34のゴルフボールは合成工程及び混練工程の両工程で耐熱酸化防止剤を配合したカバー材料を用いたものである。
Claims (9)
- コアと該コアを被覆する少なくとも1層のカバーを有するゴルフボールの製造方法であって、上記カバーを成形するに際して、
カバー材料の基材樹脂を合成する合成工程、
上記合成工程で得た基材樹脂に添加剤を配合し、混練する混練工程、及び
上記で混練されたカバー材料を用いてカバーを成形するカバー成形工程
を含み、上記合成工程及び混練工程の両工程で耐熱酸化防止剤を配合するものであり、上記合成工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部、上記混練工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部とすることを特徴とするゴルフボールの製造方法。 - 上記カバー成形工程で形成されるカバーが最外層であり、かつ上記基材樹脂として熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いる請求項1記載のゴルフボールの製造方法。
- 上記熱可塑性ポリウレタンエラストマーとして、芳香族系ポリイソシアネートを含む熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いる請求項2記載のゴルフボールの製造方法。
- 上記カバー成形工程で射出成形法を用いる請求項1〜3のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
- 上記合成工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.1〜1.0質量部、上記混練工程における耐熱酸化防止剤の配合量を、基材樹脂100質量部に対して0.1〜1.0質量部とする請求項1〜4のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
- 上記カバー成形工程において、カバー材料の一部に、別のカバー成形時に発生したランナー内の硬化樹脂を粉砕して得た再生材料を配合し、かつ該再生材料の配合量をカバー材料全体の20〜50質量%とする請求項1〜5のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
- 上記再生材料の配合量をカバー材料全体の25〜45質量%とする請求項6記載のゴルフボールの製造方法。
- 上記混練工程において、紫外線吸収剤を基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部配合する請求項1〜7のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
- 上記混練工程において、光安定剤を基材樹脂100質量部に対して0.05〜3.0質量部配合する請求項1〜8のいずれか1項記載のゴルフボールの製造方法。
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