JP7077613B2 - ゴルフボール - Google Patents
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Description
前記(a)基材ゴムとしては、天然ゴムおよび/または合成ゴムを使用することができ、例えば、ポリブタジエンゴム、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)などを使用できる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、特に、反発に有利なシス-1,4-結合を、40質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上有するハイシスポリブタジエンが好適である。前記(a)基材ゴム中のハイシスポリブタジエンの含有量は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上である。
前記(b)炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸および/またはその金属塩は、共架橋剤として、ゴム組成物に配合されるものであり、基材ゴム分子鎖にグラフト重合することによって、ゴム分子を架橋する作用を有する。ゴム組成物中で炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸を金属化合物で中和することにより、共架橋剤として炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸の金属塩を使用する場合と実質的に同様の効果が得られる。
前記(c)架橋性化合物が有する重合性不飽和結合としては、炭素-炭素二重結合、炭素-炭素三重結合が挙げられ、炭素-炭素二重結合が好ましい。前記(c)架橋性化合物が分子中に有する重合性不飽和結合の個数は、2個以上であり、6個以下が好ましく、より好ましくは4個以下である。前記(c)架橋性化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、(c)架橋性化合物には、前記(b)共架橋剤として使用される炭素数が3~8のα,β-不飽和カルボン酸およびその金属塩は含まない。
前記(d)架橋開始剤は、(a)基材ゴム成分を架橋するために配合されるものである。(d)架橋開始剤としては、有機過酸化物が好適である。前記有機過酸化物は、具体的には、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイドなどが挙げられる。ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、ジ(2-t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン(175.4℃)、ジクミルパーオキサイド(175.2℃)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン(179.8℃)、t-ブチルクミルペルオキシ(173.3℃)、ジ-t-ヘキシルペルオキシ(176.7℃)、ジ-t-ブチルペルオキシ(185.9℃)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキシン-3(194.3℃)などが挙げられる。パーオキシエステルとしては、例えば、t-ブチルペルオキシマレエート(167.5℃)、t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサノエート(166.0℃)、t-ブチルペルオキシラウレート(159.4℃)、t-ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート(158.8℃)、t-ヘキシルペルオキシベンゾエート(160.3℃)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン(158.2℃)、t-ブチルペルオキシアセテート(159.9℃)、t-ブチルペルオキシベンゾエート(166.8℃)などが挙げられる。パーオキシケタールとしては、例えば、1,1-ジ(t-ヘキシルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン(147.1℃)、1,1-ジ(t-ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン(149.2℃)、1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)-2-メチルシクロヘキサン(142.1℃)、1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン(153.8℃)、2,2-ジ(t-ブチルペルオキシ)ブタン(159.9℃)、n-ブチル-4,4-ジ(t-ブチルペルオキシ)バレレート(172.5℃)、2,2-ジ(4,4-ジ(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキシル)プロパン(153.8℃)などが挙げられる。ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、p-メンタンハイドロパーオキサイド(199.5℃)、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド(232.5℃)などが挙げられる。上記有機過酸化物の化合物名の後の括弧内に記載した数値は、これらの1分間半減期温度である。これらの有機過酸化物は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、上記有機過酸化物を2種以上併用する場合、使用される有機過酸化物の1分間半減期温度の最大値と最小値との差は25℃以下が好ましく、より好ましくは10℃以下である。
前記(e)金属化合物としては、ゴム組成物中において(b)炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸を中和することができるものであれば、特に限定されない。前記(e)金属化合物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化銅などの金属水酸化物;酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化銅などの金属酸化物;炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウムなどの金属炭酸化物が挙げられる。前記(e)金属化合物として好ましいのは、2価金属化合物であり、より好ましくは亜鉛化合物である。2価金属化合物は、炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸と反応して、金属架橋を形成するからである。また、亜鉛化合物を用いることにより、反発性の高いゴルフボールが得られる。(e)金属化合物は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。(e)金属化合物の含有量は、所望とする(b)炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸の中和度に応じて、適宜調整すればよい。
前記コア用ゴム組成物には、さらに(f)有機硫黄化合物を配合してもよい。前記ゴム組成物が(f)有機硫黄化合物を含有することにより、球状コアの反発性がより向上する。前記(f)有機硫黄化合物は、単独もしくは二種以上を混合して使用することができる。
前記コア用ゴム組成物には、さらに(g)カルボン酸および/またはその金属塩を配合してもよい。なお、(g)カルボン酸および/またはその塩には、前記(b)共架橋剤として使用する炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸およびその金属塩は含まない。前記(g)カルボン酸および/またはその塩としては、飽和脂肪酸、飽和脂肪酸金属塩、芳香族カルボン酸および芳香族カルボン酸金属塩が挙げられる。前記(g)カルボン酸および/またはその金属塩は、単独または2種以上の混合物として使用することもできる。
前記コア用ゴム組成物中の前記(b)共架橋剤中の(b1)炭素数が3~8のα,β-不飽和カルボン酸成分と、前記(b)共架橋剤および(e)金属化合物に含まれる2価の金属イオンとのモル比(2価金属イオン/(b1)成分)は、0.60以上が好ましく、より好ましくは0.63以上、さらに好ましくは0.65以上であり、2.00以下が好ましく、より好ましくは1.95以下、さらに好ましくは1.90以下、特に好ましくは1.00以下である。前記モル比が0.60以上であれば高反発性を維持しつつ打撃耐久性を向上でき、2.00以下であれば高反発性を維持しつつ打撃耐久性を向上できる。前記コア用ゴム組成物が(g)カルボン酸および/またはその金属塩を含有する場合には、前記(b)共架橋剤中の(b1)炭素数が3~8のα,β-不飽和カルボン酸成分と、前記(b)共架橋剤、(e)金属化合物および(g)カルボン酸および/またはその金属塩に含まれる2価の金属イオンとのモル比(2価金属イオン/(b1)成分)が上記範囲内であることが好ましい。
前記球状コアの直径は、34.8mm以上が好ましく、より好ましくは36.8mm以上、さらに好ましくは38.8mm以上であり、42.2mm以下が好ましく、41.8mm以下がより好ましく、さらに好ましくは41.2mm以下であり、最も好ましくは40.8mm以下である。前記球状コアの直径が34.8mm以上であれば、カバーの厚みが厚くなり過ぎず、反発性がより良好となる。一方、球状コアの直径が42.2mm以下であれば、カバーが薄くなり過ぎず、カバーの機能がより発揮される。
前記カバーは、樹脂成分を含有するカバー用組成物から形成される。前記樹脂成分としては、例えば、アイオノマー樹脂、BASFジャパン(株)から商品名「エラストラン(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリウレタンエラストマー、アルケマ(株)から商品名「ペバックス(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリアミドエラストマー、東レ・デュポン(株)から商品名「ハイトレル(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリエステルエラストマー、三菱化学(株)から商品名「ラバロン(登録商標)」で市販されている熱可塑性スチレンエラストマーなどが挙げられる。
本発明のゴルフボールの構造は、球状コアと、前記球状コアを被覆する一層以上のカバーとを有するものであれば、特に限定されない。前記球状コアは、単層構造であることが好ましい。単層構造の球状コアは、多層構造の界面における打撃時のエネルギーロスがなく、反発性が向上するからである。また、カバーは、一層以上の構造であればよく、単層構造、あるいは、少なくとも二層以上の多層構造を有していてもよい。本発明のゴルフボールとしては、例えば、球状コアと前記球状コアを被覆するように配設された単層のカバーとからなるツーピースゴルフボール;球状コアと前記球状コアを被覆するように配設された二層以上のカバーを有するマルチピースゴルフボール(スリーピースゴルフボールを含む);球状コアと前記球状コアの周囲に設けられた糸ゴム層と、前記糸ゴム層を被覆するように配設されたカバーとを有する糸巻きゴルフボールなどを挙げることができる。上記いずれの構造のゴルフボールにも本発明を好適に利用できる。
(1)(c)架橋性化合物の熱による重合温度
(c)架橋性化合物の熱による重合温度は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した。測定は、昇温速度を10℃/min、測定温度範囲を-10℃~250℃とした。得られたDSC曲線について、ピークトップにおける温度を読み取り、これを熱による重合温度とした。
コアの表面部において測定した硬度をコア表面硬度とした。また、コアを半球状に切断し、切断面の中心において測定した硬度をコア中心硬度とした。硬度は、自動硬度計(H.バーレイス社製、デジテストII)を用いて測定した。検出器は、「Shore D」を用いた。
コアまたは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(圧縮方向にコアまたは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。なお、反発係数は、ゴルフボールNo.18の反発係数を100として、指数化した値で示した。
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40m/秒でゴルフボールを打撃し、飛距離(発射始点から静止地点までの距離)を測定した。なお、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。なお、各ゴルフボールの飛距離は、ゴルフボールNo.18の飛距離との差(飛距離の差=各ゴルフボールの飛距離-ゴルフボールゴルフボールNo.18の飛距離)で示した。
各ゴルフボールを12個ずつ、エアガンを用いて金属板に45m/秒の速度で衝突させて、ゴルフボールが壊れるまでの繰返し回数を測定した。なお、耐久性は、ゴルフボールNo.16の耐久性を100として、指数化した値で示した。
(1)コアの作製
表1、2に示す配合のゴム組成物を混練し、半球状キャビティを有する上下金型内で表に示した条件で加熱プレスすることにより直径39.8mmの球状コアを得た。なお、硫酸バリウムは、得られるゴルフボールの質量が、45.4gとなるように適量加えた。
ポリブタジエンゴム:JSR社製、BR730(ハイシスポリブタジエンゴム(シス-1,4-結合含有量=95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))
ZN-DA90S:日触テクノファインケミカル社製、アクリル酸亜鉛(ステアリン酸亜鉛を10質量%含有)
酸化亜鉛:東邦亜鉛社製、「銀嶺R」
硫酸バリウム:堺化学社製、「硫酸バリウムBD」
パーヘキサ(登録商標)C-40:日油社製、1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン(1分間半減期温度:153.8℃)
パーヘキサHC:日油社製、1,1-ジ(t-ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン(1分間半減期温度:149.2℃)
パークミル(登録商標)D:日油社製、ジクミルパーオキサイド(1分間半減期温度:175.2℃)
TMPT:新中村化学工業社製、トリメチロールプロパントリメタクリレート(熱による単独重合温度:140℃)
A-TMPT:新中村化学工業社製、トリメチロールプロパントリアクリレート
EGDMA:東京化成工業社製、エチレングリコールジメタクリレート
HDDMA:東京化成工業社製、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート
表3に示した配合材料を用いて、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得た。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(登録商標)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
ハイミラン1706:三井・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系アイオノマー樹脂
酸化チタン:石原産業社製、A220
ゴルフボールNo.18は、コア用ゴム組成物が、(a)成分~(e)成分を含有するが、モル比(2価金属イオン/(b1)成分)が0.60未満である。このゴルフボールNo.18は、飛距離が劣る。
ゴルフボールNo.19は、コア用ゴム組成物が、(a)成分~(e)成分を含有するが、モル比(2価金属イオン/(b1)成分)が2.00超である。このゴルフボールNo.19は、飛距離は優れるものの、打撃耐久性が劣る。
Claims (6)
- 球状コアと、前記球状コアを被覆する少なくとも一層のカバーとを有するゴルフボールであって、
前記球状コアが、(a)基材ゴム、(b)共架橋剤として炭素数が3~8のα,β-不飽和カルボン酸および/またはその金属塩、(c)分子内に重合性不飽和結合を2個以上有する架橋性化合物、(d)架橋開始剤、および、(e)金属化合物を含有するコア用ゴム組成物から形成されており、
前記(c)分子内に重合性不飽和結合を2個以上有する架橋性化合物が、分子内に(メタ)アクリロイル基を2個以上有する架橋性化合物であり、
前記(b)共架橋剤中の(b1)炭素数が3~8のα,β-不飽和カルボン酸成分と、前記(b)共架橋剤および(e)金属化合物に含まれる2価の金属イオンとのモル比(2価金属イオン/(b1)成分)が、0.60~2.00であり、
前記コア用ゴム組成物中の前記(c)架橋性化合物の熱による単独重合温度(Tc)と(d)架橋開始剤の1分間半減期温度(Td)との温度差(Td-Tc)が、-140℃~30℃であることを特徴とするゴルフボール。 - 前記(c)架橋性化合物の熱による単独重合温度(Tc)が、120℃~300℃である請求項1に記載のゴルフボール。
- 前記(c)分子内に重合性不飽和結合を2個以上有する架橋性化合物が、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、および、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート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1または2に記載のゴルフボール。
- 前記コア用ゴム組成物中の前記(c)分子内に重合性不飽和結合を2個以上有する架橋性化合物の含有量が、前記(a)基材ゴム100質量部に対して、2質量部~39質量部である請求項1~3のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記コア用ゴム組成物中の前記(b)共架橋剤として炭素数が3~8のα,β-不飽和カルボン酸および/またはその金属塩の含有量が、前記(a)基材ゴム100質量部に対して、15質量部~50質量部である請求項1~4のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記コア用ゴム組成物中の前記(b)共架橋剤中の(b1)炭素数が3~8のα,β-不飽和カルボン酸成分と、前記(c)分子内に重合性不飽和結合を2個以上有する架橋性化合物との質量比((b1)成分/(c)成分)が、0.40~26.0である請求項1~5のいずれか一項に記載のゴルフボール。
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