JP6468942B2 - ゴルフボール用樹脂組成物およびゴルフボール - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
前記アイオノマー樹脂としては、オレフィンと、炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸との二元共重合体の金属イオン中和物からなるアイオノマー樹脂;オレフィンと炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸とα,β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体の金属イオン中和物からなるアイオノマー樹脂;または、これらの混合物を挙げることができる。
アイオノマー樹脂の中和度(モル%)=100×アイオノマー樹脂中の中和されているカルボキシル基のモル数/アイオノマー樹脂中のカルボキシル基の総モル数
前記熱可塑性オレフィン共重合体としては、例えば、オレフィンと、炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸との二元共重合体;オレフィンと炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸とα,β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体;または、これらの混合物を挙げることができる。前記熱可塑性オレフィン共重合体は、そのカルボキシル基が中和されていない非イオン性のものである。
熱可塑性ポリウレタンおよび熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、分子の主鎖にウレタン結合を複数有する熱可塑性樹脂および熱可塑性エラストマーを挙げることができる。前記ポリウレタンは、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを反応させて得られるものが好ましい。前記熱可塑性ポリウレタンエラストマーとしては、例えば、BASFジャパン(株)社製の商品名「エラストラン(登録商標)XNY85A」、「エラストランXNY90A」、「エラストランXNY97A」、「エラストランET885」、「エラストランET890」などが挙げられる。
熱可塑性スチレン系エラストマーとしては、スチレンブロックを含有する熱可塑性エラストマーを好適に使用できる。前記スチレンブロック含有熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとしてのポリスチレンブロックと、ソフトセグメントとを備えている。典型的なソフトセグメントは、ジエンブロックである。ジエンブロックの構成成分としては、ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン及び2,3−ジメチル−1,3−ブタジエンが例示される。ブタジエン及びイソプレンが好ましい。2以上の構成成分が併用されてもよい。
前記熱可塑性ポリアミドとしては、分子の主鎖中にアミド結合(−NH−CO−)を複数有する熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、例えば、ラクタムを開環重合させたり、ジアミン成分とジカルボン酸成分とを反応させたりすることによって、アミド結合が分子内に形成された生成物が挙げられる。
前記熱可塑性ポリエステルは、分子の主鎖にエステル結合を複数有するものであれば特に限定されず、例えば、ジカルボン酸とジオールとを反応させることにより得られるものが好ましい。熱可塑性ポリエステルエラストマーとしては、例えば、ポリエステル成分からなるハードセグメントと、ソフトセグメントとを有するブロック共重合体を挙げることができる。ハードセグメントを構成するポリエステル成分としては、例えば、芳香族ポリエステルを挙げることができる。ソフトセグメント成分としては、脂肪族ポリエーテルや、脂肪族ポリエステルを挙げることができる。
前記熱可塑性(メタ)アクリル系エラストマーとしては、エチレンと(メタ)アクリル酸エステルとを共重合してなる熱可塑性エラストマーを挙げることができる。前記熱可塑性(メタ)アクリル系エラストマーの具体例としては、例えば、クラレ社製「クラリティ(メタクリル酸メチルとアクリル酸ブチルのブロック共重合体)」を挙げることができる。
ポリオレフィンは、1種または2種以上のオレフィンをモノマーとして合成されるものであれば、特に限定されない。前記オレフィンとしては、炭素数が2〜8個のオレフィンが好ましく、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等を挙げることができる。前記ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、ポリエチレンがより好ましい。
熱可塑性ポリジエンは、1種または2種以上のジエンをモノマーとして合成されるものであれば、特に限定されない。前記ジエンとしては、ブタジエン、イソプレン、ヘキサジエン、へプタジエン等を挙げることができる。前記熱可塑性ポリジエンとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレンが好ましい。
熱可塑性ポリエーテルの具体例としては、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリサルフォン(PSF)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等を挙げることができる。
ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸樹脂などを前記(A)熱可塑性樹脂として使用することもできる。
総中和度は、下記式で定義される。
総中和度(%)=100×[(A)樹脂成分の陽イオン成分のモル数×陽イオン成分の価数+(E)金属化合物の陽イオンのモル数×陽イオン成分の価数]/[(A)樹脂成分のカルボキシル基のモル数+(D)脂肪酸のカルボキシル基のモル数]
なお、陽イオン成分、金属成分、カルボキシル基には、イオン化していない前駆体のモル数を含めるものとする。陽イオン成分量および陰イオン成分量は、例えば、中和滴定により求めてもよい。
(1)スラブ硬度(ショアD硬度)
ゴルフボール用樹脂組成物を熱プレス成形により、厚み約2mmのシートを作製し、23℃で2週間保存した。このシートを、測定基板などの影響が出ないように、3枚以上重ねた状態で、ASTM−D2240に規定するスプリング式硬度計ショアD型を備えた高分子計器社製自動ゴム硬度計P1型を用いて測定した。
ゴルフボール用樹脂組成物を190℃、10分間プレスして、厚み約2mm、幅20mm、長さ100mmのテストピースを作製した。作製したテストピースについて、オルゼン剛性度試験機(東洋精機製作所製)を用いて、曲げ角度3°〜12°の曲げ剛性、および、曲げ角度24°〜30°の曲げ剛性をそれぞれ測定した。具体的には、所定の曲げ角度における荷重目盛を測定し、横軸に曲げ角度(°)、縦軸に荷重目盛の読みをプロットし、その一次近似曲線の傾きを求めた。測定条件は、温度23±2℃、相対湿度50±5%、曲げ速度60°/min、支点間距離50mmとした。曲げ剛性は、前記傾きの値に8.7078を乗じ、試験片の厚み(cm)の三乗で除することで算出した。なお、曲げ角度3°〜12°の曲げ剛性は曲げ角度3°、6°、9°および12°における荷重目盛、曲げ角度24°〜30°の曲げ剛性は曲げ角度24°、27°および30°における荷重目盛を測定した。
ゴルフボールに初期荷重98Nを負荷した状態から終荷重1275Nを負荷したときまでの圧縮方向の変形量(圧縮方向にゴルフボールが縮む量)を測定した。
各ゴルフボールに198.4gの金属製円筒物を40m/秒の速度で衝突させ、衝突前後の前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質量から各ゴルフボールの反発係数を算出した。測定は各ゴルフボールについて12個ずつ行って、その平均値をそのゴルフボールの反発係数とした。
アマチュアゴルファー(上級者)10人により、ドライバーを用いた実打テストを行って、各人の打撃時のフィーリングを下記基準で評価させた。10人の評価のうち、最も多い評価をそのゴルフボールの打球感とした。
評価基準
○:衝撃が少なくてフィーリングが良い。
△:普通。
×:衝撃が大きくてフィーリングが悪い。
(1)コアの作製
表1に示す配合のコア用ゴム組成物を混練ロールにより混練し、半球状キャビティを有する上下金型内で170℃、20分間加熱プレスすることにより、直径39.8mmの球状コアを得た。
アクリル酸亜鉛:シグマ・アルドリッチ社製
ジクミルパーオキサイド:東京化成工業社製
チオナフトール:東京化成工業社製
表2に示した配合で、(B)成分以外の各成分をニーダーに入れて、220℃、15分間混練した。その後、(B)成分を投入し、さらに200℃、10分間混練して、ゴルフボール用樹脂組成物を調製した。得られたゴルフボール用材料をハーフシェル成形用金型の下型の凹部ごとに1つずつ投入し、加圧してハーフシェルを成形した。圧縮成形は、成形温度170℃、成形時間5分、成形圧力2.94MPaの条件で行った。(1)で得られた球状コアを、得られた2枚のハーフシェルで同心円状に被覆して、圧縮成形により、厚み1mmの中間層を成形した。圧縮成形は、成形温度170℃、成形時間15分の条件で行った。
三元共重合体1:エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸ブチル共重合体(メタクリル酸含有率:8質量%、MFR(190℃×2.16kg荷重):55g/10min、曲げ剛性:184MPa)
二元共重合体2:エチレン−メタクリル酸共重合体(メタクリル酸含有率:20質量%、MFR(190℃×2.16kg荷重):60g/10min、曲げ剛性:109MPa)
PCF7620A:東洋アルミニウム社製、表面が有機処理されたアルミニウム粉末(短手方向の平均径:0.3μm、長手方向の平均径:18μm、平均アスペクト比:60、コート剤:(メタ)アクリル酸および/または(メタ)アクリル酸誘導体からなる重合体、表面官能基量:40μg/g〜150μg/g)
アルミニウム粉末:シグマアルドリッチジャパン社製(粒径110μm)
中性アルミナ粉末:和光純薬工業社製(粒径32〜63μm)
スノーテックOXS:日産化学工業社製シリカ粉末(粒径4〜6nm)
SG−BH8:伊藤黒鉛工業社製グラファイト粉末(短手方向の平均径:8μm、長手方向の平均径:15μm、平均アスペクト比:1.9)
オレイルベタイン:ルーブリゾール社製「Chembetaine OL」から水分と塩分を除去したもの
オレイン酸:東京化成工業社製
水酸化マグネシウム:和光純薬工業社製
水酸化ナトリウム:和光純薬工業社製
酸化亜鉛:シグマ・アルドリッチ社製
水酸化カルシウム:東京化成社製
熱可塑性ポリウレタンエラストマー(BASFジャパン社製、エラストランXNY85A)100質量部に、酸化チタン(石原産業社製、A220)4質量部を加えて、二軸混練型押出機によりミキシングして、ペレット状のカバー用組成物をそれぞれ調製した。カバー用組成物の押出条件は、スクリュー径45mm、スクリュー回転数200rpm、スクリューL/D=35であり、配合物は、押出機のダイの位置で160〜230℃に加熱された。
Claims (10)
- (A)カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂100質量部に対して、(B)表面が有機処理された金属フィラーを1質量部〜25質量部含有するゴルフボール用樹脂組成物であって、
(A)前記カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂として、アイオノマー樹脂、熱可塑性オレフィン共重合体の少なくとも1種を含有し、
(B)前記表面が有機処理された金属フィラーは、アルミニウム、チタン、亜鉛、クロム、鉄、ニッケル、錫、および、銅よりなる群から選択される少なくとも1種の金属の表面を、α,β-不飽和カルボン酸および/またはその誘導体からなる重合体で処理した金属フィラーであり、
曲げ角度3°〜12°の曲げ剛性(M3−12)が、29.4MPa〜2354MPaであり、
曲げ角度24°〜30°の曲げ剛性(M24−30)に対する曲げ角度3°〜12°の曲げ剛性(M3−12)の比(M3−12/M24−30)が0.20〜2.00であり、
スラブ硬度がショアD硬度で30〜65であることを特徴とするゴルフボール用樹脂組成物。 - (B)前記表面が有機処理された金属フィラーは、短手方向の平均径が0.1μm〜200μm、長手方向の平均長さが0.5μm〜300μm、平均アスペクト比が1.5〜3,000である請求項1に記載のゴルフボール用樹脂組成物。
- (A)前記カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂は、カルボキシル基を有する酸成分の含有率が、4質量%〜50質量%である請求項1または2に記載のゴルフボール用樹脂組成物。
- (A)前記カルボキシル基を有する熱可塑性樹脂は、アイオノマー樹脂であり、Na+、Mg2+、Ca2+、および、Zn2+よりなる群から選択される少なくとも1種の金属イオンにより中和されている請求項1〜3のいずれか一項に記載のゴルフボール用樹脂組成物。
- 前記ゴルフボール用樹脂組成物は、さらに、(C)両性界面活性剤および/または(D)脂肪酸を含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴルフボール用樹脂組成物。
- 前記(C)両性界面活性剤は、ベタイン型両性界面活性剤、スルホベタイン型両性界面活性剤、ホスホベタイン型両性界面活性剤、β−アラニン型両性界面活性剤、グリシン型両性界面活性剤、アルキルアミンオキシド型両性界面活性剤、アルキルアミノ脂肪酸塩型両性界面活性剤、および、アミドアミノ酸型両性界面活性剤よりなる群から選択される少なくとも1種である請求項5に記載のゴルフボール用樹脂組成物。
- 前記(D)脂肪酸は、ヘプタン酸、オクタン酸、ドデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、イコサン酸、ドコサン酸、オクタコサン酸、オクタデセン酸、オクタデカジエン酸、イコセン酸、オレイン酸、リノール酸およびアラキジン酸よりなる群から選択される少なくとも1種である請求項5または6に記載のゴルフボール用樹脂組成物。
- 前記ゴルフボール用樹脂組成物は、さらに、(E)金属化合物を含有する請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフボール用樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載のゴルフボール用樹脂組成物から形成された構成部材を有することを特徴とするゴルフボール。
- コアと、前記コアを被覆する少なくとも一層の中間層と、前記中間層を被覆するカバーとを有するゴルフボールであって、前記中間層の少なくとも一層が、請求項1〜8のいずれか一項に記載のゴルフボール用樹脂組成物から形成されていることを特徴とするゴルフボール。
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