JP6565314B2 - マルチピースゴルフボール - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。図1は、本発明のマルチピースゴルフボールの構造を模式的に示す断面図である。本発明のマルチピースゴルフボールは、球状センターCeと前記球状センターを被覆する2層以上の包囲層と、前記包囲層を被覆するカバーCoとを有し、前記包囲層が、少なくとも前記球状センターを直接被覆する第1包囲層E1と、前記第1包囲層を直接被覆する第2包囲層E2とを有する。前記包囲層は、3層以上が好ましく、より好ましくは4層以上であり、10層以下が好ましく、より好ましくは9層以下である。包囲層が3層以上であれば、ゴルフボールの硬度分布を制御しやすくなる。一方、包囲層の数が多すぎると、包囲層の成形性が低下する。なお、塗膜および包囲層間の密着性を高めるために設けられる補強層(接着剤層)は、包囲層に含まれない。塗膜および補強層(接着剤層)と包囲層とは、膜厚の範囲が異なる。塗膜および補強層(接着剤層)の膜厚は、通常、50μm(0.050mm)以下である。
本発明のマルチピースゴルフボールを構成する構成材料について説明する。本発明のマルチピースゴルフボールを構成する構成材料とは、センター、包囲層またはカバーを形成する熱可塑性樹脂組成物およびゴム組成物である。各材料の材料硬度は、原料の組成を変更することで調製できる。
まず、本発明で使用する熱可塑性樹脂組成物について説明する。前記熱可塑性樹脂組成物が含有する(A)樹脂成分としては、熱可塑性樹脂であれば、特に限定されない。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、アイオノマー樹脂、熱可塑性オレフィン共重合体、熱可塑性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂、熱可塑性スチレン系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。熱可塑性樹脂の中でも、ゴム弾性を有する熱可塑性エラストマーが好ましい。前記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性スチレン系エラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性アクリル系エラストマーなどを挙げることができる。
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樹脂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樹脂は、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。
mM1O・M2(RCOO)2 ・・・(1)
(1)式中、mは、上記式(1)に示される塩基性脂肪酸金属塩中の金属酸化物または金属水酸化物のモル数を示すものである。mは、0.1〜2.0であることが好ましく、0.2〜1.5であることがより好ましい。mが0.1未満であれば、得られる樹脂組成物の反発性が低下する場合があり、mが2.0を超えると、塩基性脂肪酸金属塩の融点が高くなり過ぎて、樹脂成分への分散性が困難になる場合がある。M1およびM2は、それぞれ周期表第2族または第12族に属する金属が好ましい。M1およびM2は、同一または異なっていてもよい。第2族に属する金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムを挙げることができる。第12族に属する金属としては、亜鉛、カドミウム、水銀を挙げることができる。M1およびM2の金属としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛が好ましく、マグネシウムがより好ましい。
(1)樹脂成分として、アイオノマー樹脂と熱可塑性スチレン系エラストマーとを含有する態様。より好ましい態様では、三元系アイオノマー樹脂と、SBS、SIS、SIBS、SEBS、SEPS及びSEEPS並びにこれらの水添物からなる群から選択された1種又は2種以上と、ポリオレフィンとのアロイとを含有する。
次に、本発明で使用し得るゴム組成物について説明する。前記ゴム組成物は、例えば、基材ゴム、架橋開始剤、共架橋剤、および、充填剤を含有するものを挙げることができる。
センター
前記センターの構成材料には、熱可塑性樹脂組成物またはゴム組成物が使用できる。前記センターを、熱可塑性樹脂組成物を用いて形成する場合、例えば、熱可塑性樹脂組成物を射出成形することにより得られる。具体的には、1MPa〜100MPaの圧力で型締めした金型内に、160℃〜260℃に加熱溶融した熱可塑性樹脂組成物を1秒〜100秒で注入し、30秒〜300秒間冷却して型開きすることにより行うことが好ましい。
前記包囲層の構成材料には、熱可塑性樹脂組成物またはゴム組成物が使用できる。前記包囲層を、熱可塑性樹脂組成物を用いて形成する場合、例えば、熱可塑性樹脂組成物を予め半球殻状のハーフシェルに成形し、それを2枚用いて被被覆球体を包み、130℃〜170℃で1分間〜5分間加圧成形するか、または、熱可塑性樹脂組成物を直接被被覆球体上に射出成形してセンターを包み込む方法などが用いられる。
前記カバーの構成材料には、熱可塑性樹脂組成物が使用できる。熱可塑性樹脂組成物を用いてカバーを形成する方法は、前述した熱可塑性樹脂組成物を用いて包囲層を形成する方法が採用できる。成形用上下金型としては、半球状キャビティを有し、ピンプル付きで、ピンプルの一部が進退可能なホールドピンを兼ねているものを使用することが好ましい。
材料硬度(ショアD硬度)
熱可塑性樹脂組成物の場合は、射出成形により、厚み約2mmのシートを作製した。ゴム組成物の場合は、170℃で25分間プレスして、厚み約2mmのシートを作製した。このシートを、23℃で2週間保存し、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。
ゴルフラボラトリー社製のスイングロボットM/Cに、メタルヘッド製W#1ドライバー(ダンロップスポーツ社製、XXIO S ロフト11°)を取り付け、ヘッドスピード50m/秒でゴルフボールを打撃し、打撃直後のゴルフボールのスピン速度を測定した。測定は、各ゴルフボールについて12回ずつ行って、その平均値をそのゴルフボールの測定値とした。打撃直後のゴルフボールのスピン速度は、打撃されたゴルフボールを連続写真撮影することによって測定した。
ツルーテンパー社製スイングマシンに、サンドウエッジ(クリーブランドゴルフ社製CG15フォージドウエッジ(58°))を取り付け、ヘッドスピード10m/秒でゴルフボールを打撃し、打撃されたゴルフボールを連続写真撮影することによってスピン量(rpm)を測定した。測定は、各ゴルフボールについて10回ずつ行い、その平均値をスピン量とした。
表1に示すように、配合材料をドライブレンドし、二軸混練型押出機によりミキシングして、ストランド状に冷水中に押し出した。押出されたストランドをペレタイザーにより切断してペレット状の熱可塑性樹脂組成物を調製した。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。
ハイミランAM7327:三井・デュポン・ポリケミカル社製、亜鉛イオン中和エチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル三元共重合体アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kgf):0.7g/10min、曲げ剛性率:35MPa)
ニュクレルAN4319:三井・デュポン・ポリケミカル社製、エチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル共重合体(メルトフローレイト(190℃×2.16kgf):55g/10min、曲げ剛性率:21MPa)
ハイミラン1605:三井・デュポン・ポリケミカル社製、ナトリウムイオン中和エチレン−メタクリル酸共重合体系アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kgf):2.8g/10min、曲げ剛性率:320MPa)
ハイミランAM7329:三井・デュポン・ポリケミカル社製、亜鉛イオン中和エチレン−メタクリル酸共重合体アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kgf):5g/10min、曲げ剛性率:221MPa)
HPF2000:デュポン社製、マグネシウムイオン中和三元共重合体アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kgf):1.0g/10min、曲げ剛性率:64MPa)
HPF1000:デュポン社製、マグネシウムイオン中和三元共重合体アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kgf):0.7g/10min、曲げ剛性率:190MPa)
ラバロンT3221C:三菱化学社製、熱可塑性スチレンエラストマー(SBS、SIS、SIBS、SEBS、SEPS及びSEEPS、並びに、これらの水添物からなる群から選択された1種又は2種以上と、ポリオレフィンとのアロイ)
エラストランXNY84A:BASFジャパン社製、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
塩基性オレイン酸マグネシウム:日東化成工業社製(金属含有量1.7モル%、(1)式において、M1=M2=Mg,R=炭素数17)
酸化チタン:石原産業社製、A220
表2に示した材料を混練してゴム組成物を調製した。
ポリブタジエンゴム:JSR社製、「BR730(ハイシスポリブタジエン、シス−1,4−結合含有量=96質量%、1,2−ビニル結合含有量=1.3質量%、ムーニー粘度(ML1+4(100℃))=55、分子量分布(Mw/Mn)=3)」
アクリル酸亜鉛:日本蒸溜工業社製、「ZNDA−90S」
酸化亜鉛:東邦亜鉛社製、「銀嶺(登録商標)R」
ジフェニルジスルフィド:住友精化社製
ジクミルパーオキサイド:日油社製、「パークミル(登録商標)D」
硫酸バリウム:堺化学社製、「硫酸バリウムBD」
(i)球状センター
熱可塑性樹脂組成物からなるセンター
ペレット状の熱可塑性樹脂組成物を、200℃にて射出成形して、球状センターを作製した。
ゴム組成物を、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球状センターを得た。
熱可塑性樹脂組成物からなる包囲層
ペレット状の熱可塑性樹脂組成物を、200℃で射出成形することにより、包囲層を成形した。なお、包囲層は、一層毎に成形を行った。成形用上下型は、半球状キャビティと、球体を支持する進退可能なホールドピンとを有している。包囲層成形時には、上記ホールドピンを突き出し、被被覆球体を投入後ホールドさせ、金型に熱可塑性樹脂組成物を注入し、冷却して型開きして球体を取り出した。
ゴム組成物からハーフシェルを成形した。被被覆球体を2枚のハーフシェルで被覆した。この球体およびハーフシェルを、共に半球状キャビティを備えた上型および下型からなる金型に投入し、170℃で25分間加熱することにより、ゴム組成物からなる包囲層を作製した。
カバーは、前記で得た熱可塑性樹脂組成物を圧縮成形することにより形成した。ペレット状の熱可塑性樹脂組成物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160℃、成形時間2分、成形圧力11MPaの条件で行った。包囲層を形成した球体を、2枚のハーフシェルで同心円状に被覆して、キャビティ―面に多数のピンプルを備えた金型に投入して、圧縮成形によりカバーを成形した。圧縮成形は成形温度150℃、成形時間3分、成形圧力13MPaの条件で行った。成形後のカバーには、ピンプルの形状が反転した形状のディンプルが多数形成された。
得られたゴルフボール本体の表面をサンドブラスト処理して、マーキングを施した後、クリアーペイントを塗布し、40℃のオーブンで塗料を乾燥させ、ゴルフボールを得た。各層の厚さおよび材料硬度、ならびにゴルフボールの評価結果を、表3〜6に示した。
Claims (5)
- 球状センターと前記球状センターを被覆する3層以上の包囲層と、前記包囲層を被覆するカバーとを有するマルチピースゴルフボールであって、
前記包囲層が、少なくとも前記球状センターを被覆する第1包囲層と、前記第1包囲層を被覆する第2包囲層とを有し、
前記球状センターの材料硬度(H0)、前記第1包囲層の材料硬度(H1)、前記第2包囲層の材料硬度(H2)が、H0>H1>H2の関係を満足し、
前記第2包囲層の材料硬度(H2)が、センター構成材料および包囲層構成材料の中で最も材料硬度が低く、前記包囲層の中で最も外側に位置する最外包囲層の材料硬度(Hn)が、ゴルフボールの構成材料の中で最も材料硬度が高いことを特徴とするマルチピースゴルフボール。 - 前記第2包囲層の材料硬度(H2)が、ショアD硬度で30以下である請求項1に記載のマルチピースゴルフボール。
- 前記第2包囲層の材料硬度(H2)と前記最外包囲層の材料硬度(Hn)との硬度差(Hn−H2)が、ショアD硬度で25以上である請求項1または2に記載のマルチピースゴルフボール。
- 前記第2包囲層の材料硬度(H2)と前記球状センターの材料硬度(H0)との硬度差(H0−H2)が、ショアD硬度で1以上である請求項1〜3のいずれか一項に記載のマルチピースゴルフボール。
- 前記球状センターの材料硬度(H0)が、ショアD硬度で55以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載のマルチピースゴルフボール。
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