JP7218537B2 - ゴルフボール - Google Patents

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Description

本発明は、球状コアとカバーとを有するゴルフボールに関する。
ゴルフボールの反発性、耐久性、打球感などの特性が、例えば、カバー材料を適宜選択することにより制御されている。
例えば、特許文献1には、アイオノマー樹脂もしくは非アイオノマー熱可塑性エラストマー又はこれらの混合物からなるベース樹脂に、官能性ゴム状共重合体を配合してなるゴム変性熱可塑性樹脂組成物を主成分とすることを特徴とするゴルフボール用カバー材が開示されている。
特許文献2には、コアに複数層のカバー層が被覆されたゴルフボールにおいて、上記カバー層の少なくとも一層がアイオノマー樹脂を主材として形成されていると共に、これに2つ以上の反応性官能基を有する分子量2万以下の化合物が混練されてなることを特徴とするゴルフボールが開示されている。
特許文献3には、コアと、コアを被覆する1層又は複数層のカバーとを備えたゴルフボールにおいて、該カバーを構成する少なくとも1層が、(A)アイオノマー樹脂組成物と、(B)熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ブロック共重合体、又は熱可塑性ポリウレタンのいずれかである熱可塑性エラストマーと、(C)末端にアイオノマー樹脂と反応することが可能な官能基を有する熱可塑性ブロック共重合体とを、(A)/[(B)+(C)]=50/50~98/2(質量比)、かつ(B)/(C)=9/1~1/1(質量比)の割合で含む混合物を主成分として形成されることを特徴とするゴルフボールが開示されている。
特許文献4には、ゴルフボールの耐久性と飛距離性能の両立を課題とした発明として、コアと、少なくとも1層の中間層と、カバーとを具備するゴルフボールであって、上記中間層が、通常のアイオノマー樹脂に塩基性無機金属化合物等を添加して中和度を高めた高中和アイオノマー樹脂組成物を主材として形成されたものであり、上記カバーが、アイオノマー樹脂と粒状無機充填材とを含有してなる混合物を主材として形成されたものであるゴルフボールが開示されている。
特許文献5には、アイオノマー樹脂50~90重量部とジエン系ゴム10~50重量部と非汚染性老化防止剤0.1~5重量部からなり、アイオノマー樹脂中にジエン系ゴムを分散させると共に分散したジエン系ゴムの粒子径を5μm以下にしたゴルフボール用カバー材組成物が開示されている。
特許文献6には、エチレン-不飽和カルボン酸系共重合体をベース樹脂とするイオン性エチレン共重合体(A)に、ゴム状ポリマーのコア(a)とガラス状ポリマーのシェル(b)からなるコアシェルポリマー(B)を配合してなるゴルフボール用カバー材組成物が開示されている。
特許文献7には、球状コアと、前記球状コアの外側に配置された一層以上のカバーとを有し、前記カバーの少なくとも一層が、(A)基材樹脂と、(B)ポリロタキサンとを含有し、(A)前記基材樹脂は、(a-1)アイオノマー樹脂を含有し、(A)前記基材樹脂の材料硬度は、ショアD硬度で、59以上であり、(B)前記ポリロタキサンは、シクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状にする直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有し、前記シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、-O-C-O-基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサンであることを特徴とするゴルフボールが開示されている。
特許文献8には、球状コアと、前記球状コアの外側に配置された一層以上のカバーとを有し、前記カバーの少なくとも一層が、(A)基材樹脂と、(B)ポリロタキサンとを含有し、(A)前記基材樹脂は、(a-1)アイオノマー樹脂を含有し、(A)前記基材樹脂の材料硬度は、ショアD硬度で、58以下であり、(B)前記ポリロタキサンは、シクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状にする直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有し、前記シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、-O-C-O-基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサンであることを特徴とするゴルフボールが開示されている。
特開平10-314341号公報 特開2003-339911号公報 特開2005-13487号公報 特開2011-92708号公報 特開平11-104274号公報 特開平6-319832号公報 特開2018-102692号公報 特開2018-102694号公報
前記先行技術によっても、耐久性と打球感との両立は不十分である。本発明は、耐久性と打球感に優れるゴルフボールを提供することを目的とする。
上記課題を解決することができた本発明のゴルフボールは、球状コアと前記球状コアの外側に配置された一層以上のカバーとを有するゴルフボールであって、前記カバーの少なくとも一層が、(A)基材樹脂と(B)樹脂微粒子とを含有し、(A)基材樹脂は、アイオノマー樹脂を含有し、(B)樹脂微粒子は、シクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンであり、当該シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、-O-C-O-基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサン成分を含有することを特徴とする。
本発明によれば、(B)ポリロタキサン成分を含有する樹脂微粒子が、カバーを形成する(A)基材樹脂成分中に分散された状態で存在する。その結果、カバーの打球感を損なうことなく、(B)樹脂微粒子の補強効果によりカバーの耐久性が向上していると考えられる。
本発明によれば、耐久性および打球感に優れるゴルフボールが得られる。
本発明で使用するポリロタキサンの一例の分子構造を示す説明図。 本発明の一実施形態に係るゴルフボールが示された一部切り欠き断面図。
本発明のゴルフボールは、球状コアと前記球状コアの外側に配置された一層以上のカバーとを有するゴルフボールであって、前記カバーの少なくとも一層が、(A)基材樹脂と(B)樹脂微粒子とを含有し、(A)基材樹脂は、アイオノマー樹脂を含有し、(B)樹脂微粒子は、シクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンであり、当該シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、-O-C-O-基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサン成分を含有することを特徴とする。まず、本発明で使用する(A)基材樹脂について説明する。
[(A)基材樹脂]
(A)基材樹脂は、(a-1)アイオノマー樹脂を必須成分として含有する。(a-1)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。
なお、本発明において、「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」を単に「二元系アイオノマー樹脂」と称し、「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」を単に「三元系アイオノマー樹脂」と称する場合がある。
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、特にエチレンであることが好ましい。前記炭素数3~8個のα,β-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、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸等が挙げられ、特にアクリル酸またはメタクリル酸が好ましい。また、α,β-不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸等のメチル、エチル、プロピル、n-ブチル、イソブチルエステル等が用いられ、特にアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルが好ましい。
前記二元系アイオノマー樹脂としては、エチレン-(メタ)アクリル酸二元共重合体の金属イオン中和物が好ましい。前記三元系アイオノマー樹脂としては、エチレンと(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルとの三元共重合体の金属イオン中和物が好ましい。ここで、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸を意味する。
前記二元系アイオノマー樹脂中の炭素数3~8個のα,β-不飽和カルボン酸成分の含有率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、16質量%以上がさらに好ましく、17質量%以上が最も好ましく、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましい。炭素数3~8個のα,β-不飽和カルボン酸成分の含有率が、5質量%以上であれば、得られる構成部材を所望の硬度にしやすくなるからである。また、炭素数3~8個のα,β-不飽和カルボン酸成分の含有率が、30質量%以下であれば、得られる構成部材の硬度が高くなり過ぎず、耐久性と打球感がより良好になる。
前記二元系アイオノマー樹脂のカルボキシル基の中和度は、15モル%以上が好ましく、20モル%以上が好ましく、90モル%以下が好ましく、85モル%以下がより好ましい。中和度が15モル%以上であれば、得られるゴルフボールの反発性および耐久性が、より良好になる。一方、中和度が90モル%以下であれば、カバーの材料の流動性が良好になる(成形性が良い)。なお、前記二元系アイオノマー樹脂のカルボキシル基の中和度は、下記式で求めることができる。
二元系アイオノマー樹脂の中和度(モル%)=100×二元系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/二元系アイオノマー樹脂中のカルボキシル基の総モル数
前記二元系アイオノマー樹脂のカルボキシル基の少なくとも一部を中和する金属イオンとしては、ナトリウム、カリウム、リチウムなどの1価の金属イオン;マグネシウム、カルシウム、亜鉛、バリウム、カドミウムなどの2価の金属イオン;アルミニウムなどの3価の金属イオン;錫、ジルコニウムなどのその他のイオンが挙げられる。前記二元系アイオノマー樹脂としては、ナトリウムで中和された二元系アイオノマー樹脂と、亜鉛で中和された二元系アイオノマー樹脂との混合物を使用することが好ましい。これらの混合物を使用することにより、反発性と耐久性とがさらに向上する。
前記二元系アイオノマー樹脂の具体例を商品名で例示すると、三井・デュポンポリケミカル(株)から市販されている「ハイミラン(Himilan)(登録商標)(例えば、ハイミラン1555(Na)、ハイミラン1557(Zn)、ハイミラン1605(Na)、ハイミラン1706(Zn)、ハイミラン1707(Na)、ハイミランAM7311(Mg)、ハイミランAM7329(Zn)、ハイミランAM7337(Na)など)」が挙げられる。
さらにデュポン社から市販されている「サーリン(Surlyn)(登録商標)(例えば、サーリン8945(Na)、サーリン9945(Zn)、サーリン8140(Na)、サーリン8150(Na)、サーリン9120(Zn)、サーリン9150(Zn)、サーリン6910(Mg)、サーリン6120(Mg)、サーリン7930(Li)、サーリン7940(Li)、サーリンAD8546(Li))」などが挙げられる。
またエクソンモービル化学(株)から市販されているアイオノマー樹脂としては、「アイオテック(Iotek)(登録商標)(例えば、アイオテック8000(Na)、アイオテック8030(Na)、アイオテック7010(Zn)、アイオテック7030(Zn))」などが挙げられる。
前記二元系アイオノマー樹脂は、例示のものをそれぞれ単独または2種以上の混合物として用いてもよい。前記商品名の後の括弧内に記載したNa、Zn、Li、Mgなどは、これらの中和金属イオンの金属種を示している。
前記二元系アイオノマー樹脂の曲げ剛性率は、140MPa以上が好ましく、より好ましくは150MPa以上、さらに好ましくは160MPa以上であり、550MPa以下が好ましく、より好ましくは500MPa以下、さらに好ましくは450MPa以下である。曲げ剛性率が上記範囲内であれば、ドライバーショットのスピン量が適正化され飛距離性能に優れるとともに、耐久性も良好となる。
前記二元系アイオノマー樹脂のメルトフローレイト(190℃、2.16kg荷重)は、0.1g/10min以上が好ましく、より好ましくは0.5g/10min以上、さらに好ましくは1.0g/10min以上であり、30g/10min以下が好ましく、より好ましくは20g/10min以下、さらに好ましくは15g/10min以下である。前記二元系アイオノマー樹脂のメルトフローレイト(190℃、2.16kg荷重)が0.1g/10min以上であれば、カバー材料の流動性が良好となり、例えば、得られるカバーの薄肉化が可能となる。また、前記二元系アイオノマー樹脂のメルトフローレイト(190℃、2.16kg荷重)が30g/10min以下であれば、得られるゴルフボールの耐久性がより良好となる。
前記三元系アイオノマー樹脂中の炭素数3~8個のα,β-不飽和カルボン酸成分の含有率は、2質量%以上が好ましく、より好ましくは3質量%以上であり、30質量%以下が好ましく、より好ましくは25質量%以下である。
前記三元系アイオノマー樹脂のカルボキシル基の中和度は、20モル%以上が好ましく、より好ましくは30モル%以上であり、90モル%以下が好ましく、より好ましくは85モル%以下である。中和度が20モル%以上であれば、得られるゴルフボールの反発性および耐久性が良好になり、90モル%以下であれば、カバーの材料の流動性が良好になる(成形性が良い)。なお、アイオノマー樹脂のカルボキシル基の中和度は、下記式で求めることができる。
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
前記三元系アイオノマー樹脂のカルボキシル基の少なくとも一部を中和する金属イオンとしては、ナトリウム、カリウム、リチウムなどの1価の金属イオン;マグネシウム、カルシウム、亜鉛、バリウム、カドミウムなどの2価の金属イオン;アルミニウムなどの3価の金属イオン;錫、ジルコニウムなどのその他のイオンが挙げられる。
前記三元系アイオノマー樹脂の具体例を商品名で例示すると、三井デュポンポリケミカル(株)から市販されている「ハイミラン(Himilan)(登録商標)(例えば、ハイミランAM7327(Zn)、ハイミラン1855(Zn)、ハイミラン1856(Na)、ハイミランAM7331(Na)など)」が挙げられる。さらにデュポン社から市販されている三元系アイオノマー樹脂としては、「サーリン6320(Mg)、サーリン8120(Na)、サーリン8320(Na)、サーリン9320(Zn)、サーリン9320W(Zn)など)」が挙げられる。またエクソンモービル化学(株)から市販されている三元系アイオノマー樹脂としては、「アイオテック7510(Zn)、アイオテック7520(Zn)など)」が挙げられる。なお、商品名の後の括弧内に記載したNa、Zn、Mgなどは、中和金属イオンの種類を示している。前記三元系アイオノマー樹脂は、単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記三元系アイオノマー樹脂の曲げ剛性率は、10MPa以上が好ましく、より好ましくは11MPa以上、さらに好ましくは12MPa以上であり、100MPa以下が好ましく、より好ましくは97MPa以下、さらに好ましくは95MPa以下である。曲げ剛性率が上記範囲内であれば、ドライバーショットのスピン量が適正化され飛距離性能に優れるとともに、耐久性も良好となる。
前記三元系アイオノマー樹脂のメルトフローレイト(190℃、2.16kg荷重)は、0.1g/10min以上が好ましく、より好ましくは0.3g/10min以上、さらに好ましくは0.5g/10min以上であり、20g/10min以下が好ましく、より好ましくは15g/10min以下、さらに好ましくは10g/10min以下である。前記三元系アイオノマー樹脂のメルトフローレイト(190℃、2.16kg荷重)が0.1g/10min以上であれば、カバー材料の流動性が良好となり、薄い構成部材の成形が可能となる。また、前記三元系アイオノマー樹脂のメルトフローレイト(190℃、2.16kg荷重)が20g/10min以下であれば、得られるゴルフボールの耐久性がより良好となる。
(A)前記樹脂成分における(a-1)前記アイオノマー樹脂の含有率は、50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。(a-1)前記アイオノマー樹脂の含有率が50質量%以上であれば、ゴルフボールの反発性の低下を抑制できるからである。前記含有率の上限は特に限定されるものではなく、100質量%が好ましい。
本発明で使用する(a-1)アイオノマー樹脂の材料硬度は、ショアD硬度で40以上が好ましく、より好ましくは42以上、さらに好ましくは45以上であり、75以下が好ましく、より好ましくは70以下、さらに好ましくは65以下である。前記材料硬度が、ショアD硬度で40以上であれば、得られるゴルフボールの反発がより向上する。また、前記材料硬度が、ショアD硬度で75以下であれば、繰り返し打撃による耐久性の低下をより抑制することができるからである。
本発明で使用する(a-1)アイオノマー樹脂は、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、および/または、オレフィンと炭素数3~8個のα,β-不飽和カルボン酸とα,β-不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体をカバー成形時に金属化合物で中和することにより作製されてもよい。
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、特にエチレンであることが好ましい。前記炭素数3~8個のα,β-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、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸等が挙げられ、特にアクリル酸またはメタクリル酸が好ましい。また、α,β-不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸等のメチル、エチル、プロピル、n-ブチル、イソブチルエステル等が用いられ、特にアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルが好ましい。
前記二元共重合体の具体例を商品名で例示すると、例えば、三井デュポンポリケミカル社から商品名「ニュクレル(NUCREL)(登録商標)(例えば、「ニュクレルN1050H」、「ニュクレルN2050H」、「ニュクレルN1110H」、「ニュクレルN0200H」)」で市販されているエチレン-メタクリル酸共重合体、ダウケミカル社から商品名「プライマコア(PRIMACOR)(登録商標)5980I」で市販されているエチレン-アクリル酸共重合体などを挙げることができる。
前記三元共重合体の具体例を商品名で例示すると、三井デュポンポリケミカル社から市販されている商品名「ニュクレル(NUCREL)(登録商標)(例えば、「ニュクレルAN4318」「ニュクレルAN4319」)」、デュポン社から市販されている商品名「ニュクレル(NUCREL)(登録商標)(例えば、「ニュクレルAE」)」、ダウケミカル社から市販されている商品名「プライマコア(PRIMACOR)(登録商標)(例えば、「PRIMACOR AT310」、「PRIMACOR AT320」)」などを挙げることができる。前記二元共重合体または三元共重合体は、単独または二種以上を組み合わせて使用しても良い。
前記二元系共重合体および/または三元系共重合体のカルボキシル基を中和するための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。
(A)前記基材樹脂は、さらに、アイオノマー樹脂以外の樹脂成分(以下、「(a-2)非アイオノマー樹脂」という場合がある)を含有してもよい。前記(a-2)非アイオノマー樹脂としては、ポリアミド、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂;スチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーなどの熱可塑性エラストマー;エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体などの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;エチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体などの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などが挙げられる。前記(a-2)非アイオノマー樹脂は、単独で、あるいは、2種以上を混合して使用してもよい。また、(A)前記基材樹脂は、(a-1)アイオノマー樹脂のみを含有するものであってもよい。
前記(a-2)非アイオノマー樹脂としては、ポリアミド、スチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、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、および、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よりなる群から選択される少なくとも一種が好ましい。
前記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。
前記ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド6T、ポリアミド6I、ポリアミド9T、ポリアミドM5T、ポリアミド612などの脂肪族系ポリアミド;ポリ-p-フェニレンテレフタルアミド、ポリ-m-フェニレンイソフタルアミドなどの芳香族系ポリアミドが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド11、ポリアミド12などの脂肪族系ポリアミドが好適である。
前記ポリアミドの具体例を商品名で示すと、例えば、アルケマ社から市販されている「リルサン(登録商標)B(例えば、リルサンBESN TL、リルサンBESN P20 TL、リルサンBESN P40 TL、リルサンMB3610、リルサンBMF O、リルサンBMN O、リルサンBMN O TLD、リルサンBMN BK TLD、リルサンBMN P20 D、リルサンBMN P40 Dなど)」などが挙げられる。
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。
前記スチレン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。
スチレンブロック含有熱可塑性エラストマーには、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン-イソプレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SIBS)、SBSの水添物、SISの水添物及びSIBSの水添物が含まれる。SBSの水添物としては、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)が挙げられる。SISの水添物としては、スチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)が挙げられる。SIBSの水添物としては、スチレン-エチレン-エチレン-プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEEPS)が挙げられる。
前記スチレンブロック含有熱可塑性エラストマーにおけるスチレン成分の含有率は10質量%以上が好ましく、12質量%以上がより好ましく、15質量%以上が特に好ましい。得られるゴルフボールの打球感の観点から、この含有率は50質量%以下が好ましく、47質量%以下がより好ましく、45質量%以下が特に好ましい。
前記スチレンブロック含有熱可塑性エラストマーには、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が含まれる。このアロイ中のオレフィン成分は、アイオノマー樹脂との相溶性向上に寄与すると推測される。このアロイが用いられることにより、ゴルフボールの反発性能が向上する。好ましくは、炭素数が2以上10以下のオレフィンが用いられる。好適なオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン及びペンテンが例示される。エチレン及びプロピレンが特に好ましい。
前記アロイの具体例としては、三菱化学社製「テファブロック(登録商標)T3221C」、「テファブロックT3339C」、「テファブロックSJ4400N」、「テファブロックSJ5400N」、「テファブロックSJ6400N」、「テファブロックSJ7400N」、「テファブロックSJ8400N」、「テファブロックSJ9400N」及び「テファブロックSR04」が挙げられる。スチレンブロック含有熱可塑性エラストマーの他の具体例としては、ダイセル化学工業社製「エポフレンドA1010」及びクラレ社製「セプトンHG-252」が挙げられる。
前記ポリオレフィンエラストマーとしては、構成成分としてエチレンを含有するものが好ましい。官能基を含有する熱可塑性ポリオレフィンエラストマーとしては、例えば、エチレン-グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸エステル-グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン-グリシジル(メタ)アクリレート-酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
ポリアミドエラストマーは、ポリアミド成分からなるハードセグメント部分とソフトセグメント部分とを有する。ポリアミドエラストマーのソフトセグメント部分としては、例えば、ポリエーテルエステル成分又はポリエーテル成分を挙げることができる。前記ポリアミドエラストマーとしては、例えば、ポリアミド成分(ハードセグメント成分)と、ポリオキシアルキレングリコール及びジカルボン酸からなるポリエーテルエステル成分(ソフトセグメント成分)との反応で得られるポリエーテルエステルアミド;ポリアミド成分(ハードセグメント成分)と、ポリオキシアルキレングリコールの両末端をアミノ化又はカルボキシル化したものとジカルボン酸又はジアミンとからなるポリエーテル(ソフトセグメント成分)との反応で得られるポリエーテルアミドが例示される。
前記ポリアミドエラストマーとして、例えば、アルケマ社製の「ペバックス2533」、「ペバックス3533」、「ペバックス4033」、「ペバックス5533」などを挙げることができる。
前記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。
前記ポリエステルエラストマーの具体例としては、東レ・デュポン社製の「ハイトレル
3548」、「ハイトレル4047」、三菱化学社製の「プリマロイA1606」,「プリマロイB1600」、「プリマロイB1700」などを挙げることができる。
前記エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体の具体例としては、三井デュポンポリケミカル社から商品名「ニュクレル(NUCREL)(登録商標)(例えば、「ニュクレルN1050H」、「ニュクレルN2050H」、「ニュクレルN1110H」、「ニュクレルN0200H」)」で市販されているエチレン-メタクリル酸共重合体、ダウケミカル社から商品名「プライマコア(PRIMACOR)(登録商標)5980I」で市販されているエチレン-アクリル酸共重合体などを挙げることができる。
前記エチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸エステル共重合体の具体例としては、三井デュポンポリケミカル社から市販されている商品名「ニュクレル(NUCREL)(登録商標)(例えば、「ニュクレルAN4318」「ニュクレルAN4319」)」、デュポン社から市販されている商品名「ニュクレル(NUCREL)(登録商標)(例えば、「ニュクレルAE」)」、ダウケミカル社から市販されている商品名「プライマコア(PRIMACOR)(登録商標)(例えば、「PRIMACOR AT310」、「PRIMACOR AT320」)」などを挙げることができる。
(A)前記基材樹脂が、(a-2)前記非アイオノマー樹脂を含有する場合、(A)前記基材樹脂における(a-2)前記非アイオノマー樹脂の含有率は、1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは3質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上であり、50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下である。(a-2)前記非アイオノマー樹脂の含有率が、1質量%以上であれば、得られるゴルフボールの打球感が良好となり、(a-2)前記非アイオノマー樹脂の含有率が、50質量%以下であれば、ゴルフボールの耐久性の低下を抑制できるからである。
(A)前記基材樹脂が(a-2)前記非アイオノマー樹脂を含有する場合、(A)前記基材樹脂における(a-2)前記非アイオノマー樹脂の含有率と、(a-1)前記アイオノマー樹脂の含有率との質量比((a-2)/(a-1))は、1/99以上が好ましく、より好ましくは3/97以上、さらに好ましくは5/95以上であり、50/50以下が好ましく、より好ましくは40/60以下、さらに好ましくは30/70以下である。
本発明で使用する(A)基材樹脂の材料硬度は、ショアD硬度で30以上が好ましく、より好ましくは35以上、さらに好ましくは40以上であり、80以下が好ましく、より好ましくは75以下、さらに好ましくは70以下である。(A)基材樹脂の材料硬度が、ショアD硬度で30以上であれば、得られるゴルフボールの反発がより向上する。また、(A)基材樹脂の材料硬度が、ショアD硬度で80以下であれば、繰り返し打撃による耐久性の低下をより抑制することができる。基材樹脂の材料硬度は、基材樹脂をシート状に成形して測定したスラブ硬度である。
次に、本発明で使用するシクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンであり、当該シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、-O-C-O-基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサン成分を含有する(B)樹脂微粒子(以下、単に「(B)ポリロタキサン微粒子」と称する場合がある)について説明する。
(B)前記ポリロタキサン微粒子は、ポリロタキサン成分を含有する。前記ポリロタキサン成分は、シクロデキストリンと、このシクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有する。ポリロタキサンは、直鎖状分子に串刺し状に貫通されているシクロデキストリン分子が直鎖状分子に沿って移動可能(滑車効果)なために粘弾性を有し、張力が加わっても、この滑車効果によって当該張力を均一に分散させることができる。
前記シクロデキストリンは、環状構造を有するオリゴ糖の総称である。シクロデキストリンは、例えば、6~8個のD-グルコピラノース残基がα―1,4-グルコシド結合により環状に結合したものである。シクロデキストリンとしては、α-シクロデキストリン(グルコース数:6個)、β-シクロデキストリン(グルコース数:7個)、γ―シクロデキストリン(グルコース数:8個)などが挙げられ、α-シクロデキストリンが好ましい。前記シクロデキストリンは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記直鎖状分子としては、シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に、回動可能に貫通する直鎖状の分子が好ましい。前記直鎖状分子としては、ポリアルキレン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリルなどが挙げられ、これらのなかでもポリエーテルが好ましく、ポリエチレングリコールが特に好ましい。ポリエチレングリコールは、立体障害が小さく、シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通することができる。
前記直鎖状分子の重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、6,000以上がより好ましく、100,000以下が好ましく、80,000以下がより好ましい。
前記直鎖状分子は、その両末端に官能基を有するものが好ましい。官能基を有することで、前記封鎖基と容易に反応させることができる。前記官能基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、チオール基などが挙げられる。
前記封鎖基は、直鎖状分子の両末端に配置され、シクロデキストリンが直鎖状分子から脱離することを防止できるものであれば特に限定されない。脱離を防止する方法としては、嵩高い封鎖基を用いて物理的に脱離を防止する方法、イオン性の封鎖基を用いて静電気的に脱離を防止する方法が挙げられる。前記嵩高い封鎖基としては、シクロデキストリン、アダマンチル基などが挙げられる。直鎖上分子に貫通されるシクロデキストリンの個数は、その最大数を1とすると、0.06~0.61が好ましく、0.11~0.48がより好ましく、0.24~0.41がさらに好ましい。0.06未満では滑車効果が発現しないことがあり、0.61を超えると、シクロデキストリンが密に配置されすぎてシクロデキストリンの可動性が低下することがある。
前記ポリロタキサンとしては、シクロデキストリンが有する水酸基の少なくとも一部が、カプロラクトン鎖によって変性されているものが好ましい。カプロラクトン変性することにより、カバーを構成する基材樹脂成分であるポリウレタンとの相溶性が向上する。また、カプロラクトン変性によりポリロタキサンの柔軟性が向上し、アプローチショットのスピン性能が向上する。
前記変性としては、例えば、シクロデキストリンの水酸基をプロピレンオキシドで処理して、ヒドロキシプロピル化する。続いて、ε-カプロラクトンを加えて開環重合を行う。この変性により、シクロデキストリンの環状構造の外側に、カプロラクトン鎖-(CO(CHO)nH(nは、1~100の自然数)が、-O-C-O-基を介して、結合する。nは、重合度を表し、1~100の自然数であることが好ましく、2~70の自然数であることがより好ましく、3~40の自然数であることがさらに好ましい。カプロラクトン鎖の他方の末端には、開環重合により水酸基が形成される。
変性前のシクロデキストリンが有する全水酸基(100モル%)に対して、カプロラクトン鎖で変性される水酸基の割合は、2モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上がさらに好ましく、100モル%以下が好ましく、90モル%以下がより好ましく、80モル%以下がさらに好ましい。カプロラクトン鎖で変性される水酸基の割合が、前記範囲であれば、ポリロタキサンの柔軟性が高くなり、ウェット条件でのスピン性能がより向上する。
図1は、本発明で使用するポリロタキサンの分子構造の一例を示す説明図である。ポリロタキサン200は、シクロデキストリン212と、このシクロデキストリン212の環状構造を串刺し状にする直鎖状分子214と、この直鎖状分子214の両末端に配置され、前記環状分子の脱離を防止する封鎖基216とを有する。シクロデキストリンの環状構造の外側には、カプロラクトン鎖218が、-O-C-O-基(図示せず)を介して結合している。
前記ポリロタキサンの水酸基価は、10mgKOH/g以上が好ましく、より好ましくは15mgKOH/g以上、さらに好ましくは20mgKOH/g以上であり、400mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは300mgKOH/g以下、さらに好ましくは220mgKOH/g以下、特に好ましくは180mgKOH/g以下である。ポリロタキサンの水酸基価が上記範囲内であれば、ポリイソシアネートとの反応性が高くなるからである。水酸基価は、JIS K 1557-1に準じて、例えば、アセチル化法によって測定することができる。
前記ポリロタキサンの全体分子量は、重量平均分子量で、30,000以上が好ましく、より好ましくは40,000以上、さらに好ましくは50,000以上であり、3,000,000以下が好ましく、より好ましくは2,500,000以下、さらに好ましくは2,000,000以下である。重量平均分子量が30,000未満であれば、耐久性向上効果が小さくなり、3,000,000超であれば、ポリイソシアネートとの反応性が低下するからである。なお、重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により、標準物質としてポリスチレン、溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとして有機溶媒系GPC用カラム(例えば、昭和電工社製「Shodex(登録商標) KFシリーズ」など)を用いて測定すればよい。
(B)前記ポリロタキサン微粒子は、架橋樹脂微粒子であることが好ましく、ポリロタキサン成分をポリイソシアネート成分で硬化させてなるものであることがより好ましい。ポリロタキサン成分をポリイソシアネート成分で硬化させることにより、架橋構造を有する微粒子が容易に得られるからである。
前記架橋樹脂微粒子を構成し得るポリイソシアネート成分としては、例えば、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,4-トルエンジイソシアネートと2,6-トルエンジイソシアネートの混合物(TDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5-ナフチレンジイソシアネート(NDI)、3,3’-ビトリレン-4,4’-ジイソシアネート(TODI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、パラフェニレンジイソシアネート(PPDI)などの芳香族ポリイソシアネート;4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、水素添加キシリレンジイソシアネート(HXDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)などの脂環式ポリイソシアネートまたは脂肪族ポリイソシアネート;およびこれらのポリイソシアネートの誘導体が挙げられる。
本発明で使用する(B)ポリロタキサン微粒子のメジアン粒子径(体積累積分布における50%径)は、1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましく、5μm以上がさらに好ましく、50μm以下が好ましく、45μm以下がより好ましく、40μm以下がさらに好ましい。ポリロタキサン成分を含有する樹脂微粒子のメジアン粒子径が、前記範囲内であれば、分散性が良くなるからである。
(B)前記ポリロタキサン微粒子の形状は、球状であることが好ましい。
本発明のゴルフボールのカバーの少なくとも一層は、樹脂成分として、(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサン微粒子を含有するカバー用組成物から形成される。(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサン微粒子を含有するカバー層は、(A)基材樹脂成分100質量部に対して、(B)前記ポリロタキサン微粒子を1質量部以上含有することが好ましく、2質量部以上含有することがより好ましく、3質量部以上含有することがさらに好ましく、20質量部以下含有することが好ましく、15質量部以下含有することがより好ましく、10質量部以下含有することがさらに好ましい。(B)前記ポリロタキサン微粒子を前記範囲含有することにより、耐久性が向上するからである。
本発明のゴルフボールが、複数のカバーを有する場合、前記カバーの少なくとも一層が、(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサンを含有していればよく、(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサンを含有していない層は、他の樹脂成分を含有していてもよい。前記他の樹脂としては、ポリウレタン、アイオノマー樹脂、ポリアミド、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂;スチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーなどの熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
前記他の樹脂の具体例を商品名で例示すると、三井・デュポンポリケミカル(株)から商品名「ハイミラン(Himilan)(登録商標)」で市販されているアイオノマー樹脂、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「テファブロック(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または商品名「プリマロイ」で市販されている熱可塑性ポリエステル系エラストマーなどを挙げることができる。
前記(A)基材樹脂および前記(B)ポリロタキサンを含有するカバー層における全樹脂成分に対する(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサンとの合計含有率は、60質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である。合計含有率が、60質量%以上であれば、得られるゴルフボールの反発がより向上するからである。前記合計含有率の上限は、特に限定されるものではなく、100質量%が好ましい。
本発明のゴルフボールのカバーには、さらに、白色顔料(例えば、酸化チタン)、青色顔料、赤色顔料などの顔料成分、炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの重量調整剤、分散剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、蛍光材料または蛍光増白剤などを、カバーの性能を損なわない範囲で含有してもよい。
本発明において、(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサン微粒子を含有するカバー層の材料硬度は、ショアD硬度で、30以上が好ましく、35以上がより好ましく、40以上がさらに好ましく、80以下が好ましく、75以下がより好ましく、70以下がさらに好ましい。前記材料硬度が、ショアD硬度で30以上であれば、反発性がより高くなり、ドライバーショットでの飛距離が向上するからである。また、前記材料硬度が、ショアD硬度で80以下であれば、得られるゴルフボールのドライバーショットにおける打球感が、より優れたものとなるからである。(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサン微粒子を含有するカバー層の材料硬度は、(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサン微粒子を含有するカバー用組成物をシート状に成形して測定したスラブ硬度である。
本発明のゴルフボールの球状コアは、樹脂組成物またはゴム組成物から形成されることが好ましく、ゴム組成物から形成されることがより好ましい。前記球状コアは、例えば、基材ゴム、共架橋剤および架橋開始剤を含むゴム組成物(以下、単に「コア用ゴム組成物」という場合がある)を加熱プレスして成形することができる。
前記基材ゴムとしては、特に、反発に有利なシス結合が40質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上のハイシスポリブタジエンを用いることが好ましい。前記共架橋剤としては、炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸またはその金属塩が好ましく、アクリル酸の金属塩またはメタクリル酸の金属塩がより好ましい。金属塩の金属としては、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ナトリウムが好ましく、より好ましくは亜鉛である。共架橋剤の使用量は、基材ゴム100質量部に対して15質量部以上50質量部以下が好ましい。架橋開始剤としては、有機過酸化物が好ましく用いられる。具体的には、ジクミルパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t―ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ-t-ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙げられ、これらのうちジクミルパーオキサイドが好ましく用いられる。架橋開始剤の配合量は、基材ゴム100質量部に対して、0.2質量部以上が好ましく、より好ましくは0.3質量部以上であって、3質量部以下が好ましく、より好ましくは2質量部以下である。
また、前記コア用ゴム組成物は、さらに、有機硫黄化合物を含有してもよい。前記有機硫黄化合物としては、ジフェニルジスルフィド類(ジフェニルジスルフィド、ビス(ペンタブロモフェニル)ジスルフィド等)、チオフェノール類、或いは、チオナフトール類(ナフタレンチオール類)に属する化合物を挙げることができる。有機硫黄化合物の配合量は、基材ゴム100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、より好ましくは0.3質量部以上であって、5.0質量部以下が好ましく、より好ましくは3.0質量部以下である。前記コア用ゴム組成物は、さらにカルボン酸および/またはその塩を含有してもよい。カルボン酸および/またはその塩としては、炭素数が1~30のカルボン酸および/またはその塩が好ましい。前記カルボン酸としては、脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸(安息香酸等)のいずれも使用できる。カルボン酸および/またはその塩の配合量は、基材ゴム100質量部に対して、1質量部以上、40質量部以下であることが好ましい。
前記コア用ゴム組成物には、基材ゴム、共架橋剤、架橋開始剤、有機硫黄化合物に加えて、さらに、酸化亜鉛や硫酸バリウムなどの重量調整剤、老化防止剤、色粉などを適宜配合することができる。
[ゴルフボール構造]
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。例えば、単層の球状コアと、前記球状コアを被覆する単層のカバーとからなるツーピースゴルフボールであって、前記単層カバーが、(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有する態様;単層の球状コアと、前記球状コアを被覆する内層カバーと、前記内層カバーを被覆する外層カバーとからなるスリーピースゴルフボールであって、内層カバーあるいは外層カバーのいずれか、あるいは、その両方が、(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有する態様;単層の球状コアと、前記球状コアを被覆する二以上の内層カバーと、前記内層カバーを被覆する最外層カバーとからなるマルチピースゴルフボール(フォーピースゴルフボール、ファイブピースゴルフボールなど)であって、二以上の内層カバーの少なくとも一層が(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有する態様;単層の球状コアと、前記球状コアを被覆する二以上の内層カバーと、前記内層カバーを被覆する最外層カバーからなるマルチピースゴルフボール(フォーピースゴルフボール、ファイブピースゴルフボールなど)であって、最外層カバーが(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有する態様などが挙げられる。
単層の球状コアと、前記球状コアを被覆する二以上の内層カバーと、前記内層カバーを被覆する最外層カバーからなるマルチピースゴルフボール(フォーピースゴルフボール、ファイブピースゴルフボールなど)であって、二以上の内層カバーの少なくとも一層が(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有する態様では、内層カバーの最外層が、(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有することが好ましく、内層カバーのすべての層が、(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有してもよい。
単層の球状コアと、前記球状コアを被覆する二以上の内層カバーと、前記内層カバーを被覆する最外層カバーからなるマルチピースゴルフボール(フォーピースゴルフボール、ファイブピースゴルフボールなど)であって、最外層カバーが(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有する態様において、さらに、二以上の内層カバーの少なくとも一層が(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有してもよい。この場合、内層カバーの最外層が、(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有することが好ましく、内層カバーのすべての層が、(A)基材樹脂と(B)ポリロタキサン微粒子とを含有してもよい。
本発明のゴルフボールの球状コアの直径は、34.7mm以上が好ましく、より好ましくは36.0mm以上、さらに好ましくは36.5mm以上であり、41.7mm以下が好ましく、41.0mm以下がより好ましく、さらに好ましくは40.0mm以下である。前記球状コアの直径が34.7mm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41.7mm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。
前記球状コアは、直径34.7mm~41.7mmの場合、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変形量(圧縮方向にセンターが縮む量)が、2.0mm以上が好ましく、より好ましくは2.1mm以上、さらに好ましくは2.2mm以上であり、6.0mm以下が好ましく、より好ましくは5.5mm以下、さらに好ましくは5.0mm以下である。前記圧縮変形量が、2.0mm以上であれば打球感がより良好となり、6.0mm以下であれば、反発性がより良好となる。
本発明のゴルフボールのカバーの厚みは、0.5mm以上が好ましく、より好ましくは0.6mm以上、さらに好ましくは0.7mm以上であり、4.0mm以下が好ましく、より好ましくは3.0mm以下、さらに好ましくは2.0mm以下である。カバーの厚みが、前記範囲内であれば、カバーの耐久性や耐摩耗性の低下を、より抑制できるからである。カバーが、複数の層を有する場合は、複数層の合計厚みが前記範囲であることが好ましい。
本発明のゴルフボールが、二以上の内層カバーと、最外層カバーとを有する場合、前記内層カバーの合計厚みは、0.5mm以上が好ましく、より好ましくは0.6mm以上、さらに好ましくは0.7mm以上であり、4.0mm以下が好ましく、より好ましくは3.5mm以下、さらに好ましくは3.0mm以下である。また、内層カバーの各層の厚みは、0.3mm以上が好ましく、より好ましくは0.4mm以上、さらに好ましくは0.5mm以上であり、2.0mm以下が好ましく、より好ましくは1.8mm以下、さらに好ましくは1.6mm以下である。
前記最外層カバーの厚みは、4.0mm以下が好ましく、より好ましくは3.0mm以下、さらに好ましくは2.0mm以下であり、前記最外層カバーの厚みは、0.3mm以上が好ましく、0.4mm以上がより好ましく、さらに好ましくは0.5mm以上である。最外層カバーの厚みが、前記範囲内であれば、得られるゴルフボールの反発性や打球感がより良好となるからである。
カバーに形成されるディンプルの総数は、200個以上500個以下が好ましい。ディンプルの総数が200個未満では、ディンプルの効果が得られにくい。また、ディンプルの総数が500個を超えると、個々のディンプルのサイズが小さくなり、ディンプルの効果が得られにくい。形成されるディンプルの形状(平面視形状)は、特に限定されるものではなく、円形;略三角形、略四角形、略五角形、略六角形などの多角形;その他不定形状;を単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて使用してもよい。
本発明のゴルフボールの直径は、40mmから45mmが好ましい。米国ゴルフ協会(USGA)の規格が満たされるとの観点から、直径は42.67mm以上が特に好ましい。空気抵抗抑制の観点から、直径は44mm以下がより好ましく、42.80mm以下が特に好ましい。また、ゴルフボールの質量は、40g~50gが好ましい。大きな慣性が得られるとの観点から、質量は44g以上がより好ましく、45.00g以上が特に好ましい。USGAの規格が満たされるとの観点から、質量は45.93g以下が特に好ましい。
本発明のゴルフボールは、直径40mm~45mmの場合、初期荷重98Nを負荷した状態から終荷重1275Nを負荷したときの圧縮変形量(圧縮方向にゴルフボールの縮む量)は、2.0mm以上であることが好ましく、より好ましくは2.4mm以上であり、さらに好ましくは2.5mm以上であり、最も好ましくは2.8mm以上であり、5.0mm以下であることが好ましく、より好ましくは4.5mm以下である。前記圧縮変形量が2.0mm以上のゴルフボールは、硬くなり過ぎず、打球感が良い。一方、圧縮変形量を5.0mm以下にすることにより、反発性が高くなる。
[ゴルボールの製造方法]
本発明のゴルフボールの球状コアは、例えば、球状コア用ゴム組成物を加熱プレスすることにより成形することができる。前記コア用ゴム組成物の加熱プレス成型条件は、ゴム組成に応じて適宜設定すればよいが、通常、130℃~200℃で10分間~60分間加熱するか、あるいは130℃~150℃で20分間~40分間加熱した後、160℃~180℃で5分間~15分間と2段階加熱することが好ましい。
本発明のゴルフボールのカバーを成形する方法としては、例えば、カバー用組成物から中空殻状のシェルを成形し、コアを複数のシェルで被覆して圧縮成形する方法(好ましくは、カバー用組成物から中空殻状のハーフシェルを成形し、球状コアを2枚のハーフシェルで被覆して圧縮成形する方法)、あるいは、カバー用組成物を球状コア上に直接射出成形する方法を挙げることができる。本発明のゴルフボールのカバーは、射出成形法により成形されることが好ましい。射出成形法を採用することにより、カバーをより容易に生産することができるからである。
圧縮成形法によりカバーを成形する場合、ハーフシェルの成形は、圧縮成形法または射出成形法のいずれの方法によっても行うことができる。カバー用組成物を圧縮成形してハーフシェルに成形する条件としては、例えば、1MPa以上、20MPa以下の圧力で、カバー用組成物の流動開始温度に対して、-20℃以上、70℃以下の成形温度を挙げることができる。前記成形条件とすることによって、均一な厚みをもつハーフシェルを成形できる。ハーフシェルを用いてカバーを成形する方法としては、例えば、球状コアを2枚のハーフシェルで被覆して圧縮成形する方法を挙げることができる。ハーフシェルを圧縮成形してカバーに成形する条件としては、例えば、0.5MPa以上、25MPa以下の成形圧力で、カバー用組成物の流動開始温度に対して、-20℃以上、70℃以下の成形温度を挙げることができる。前記成形条件とすることによって、均一なカバー厚みを有するゴルフボールカバーを成形できる。
カバー用組成物を射出成形してカバーを成形する場合、押出して得られたペレット状のカバー用組成物を用いて射出成形しても良いし、あるいは、基材樹脂成分や顔料などのカバー用材料をドライブレンドして直接射出成形してもよい。カバー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。射出成形によるカバーの成形は、例えば、ホールドピンを突き出し、コアを投入してホールドさせた後、カバー用組成物を注入して、冷却することによりカバーを成形することができ、9MPa~15MPaの圧力で型締めした金型内に、200℃~250℃に加熱したカバー用組成物を0.5秒~5秒で注入し、10秒~60秒間冷却して型開きすることにより行う。
射出装置および成形用金型を有する射出成形機を用いてカバーを成形する場合、射出装置のシリンダー(バレル)部分での温度(装置の設定温度)は、200℃以上が好ましく、210℃以上がより好ましく、270℃以下が好ましく、260℃以下が好ましい。シリンダー(バレル)部分での温度を上記範囲にすることにより、カバー用組成物の流動性を維持することができる。
カバーが成形されたゴルフボールは、金型から取り出し、必要に応じて、バリ取り、洗浄、サンドブラストなどの表面処理を行うことが好ましい。また、所望により、塗膜やマークを形成することもできる。前記塗膜の膜厚は、特に限定されないが、5μm以上が好ましく、7μm以上がより好ましく、50μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、30μm以下がさらに好ましい。膜厚が5μm未満になると継続的な使用により塗膜が摩耗消失しやすくなり、膜厚が50μmを超えるとディンプルの効果が低下してゴルフボールの飛行性能が低下するからである。
図2は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール1が示された一部切り欠き断面図である。ゴルフボール1は、球状コア2と、この球状コア2の外側に配設された内層カバー3と、この内層カバー3の外側に配設された外層カバー4とを有する。前記外層カバー4の表面には、多数のディンプル41が形成されている。この外層カバー4の表面のうち、ディンプル41以外の部分は、ランド42である。本発明の好ましい実施形態においては、外層カバー4、内層カバー3、または、外層カバー4および内層カバー3の両方が、(A)基材樹脂および(B)ポリロタキサン微粒子を含有する。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
[評価方法]
(1)圧縮変形量(mm)
コアに初期荷重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(圧縮方向にコアが縮む量)を測定した。
(2)材料硬度(ショアD硬度)
基材樹脂またはカバー用組成物を用いて、射出成形(シリンダー温度230℃)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、自動硬度計(H.バーレイス社製、デジテストII)を用いて硬度を測定した。検出器は、「Shore D」を用いた。カバー用組成物の材料硬度を測定する場合は、(A)基材樹脂に所定の原料((B)ポリロタキサン微粒子、二酸化チタンなど)を配合した組成物を用いて測定した。
(3)耐久性
エアガンを用いて、各ゴルフボールを45m/秒の速度で金属板に100回衝突させるテストを行った。このテストを各ゴルフボールについて12個ずつ行い、12個のゴルフボールのうち破損が生じたものがなかった場合は「○」、破損が生じたものがあった場合は「×」として、各ゴルフボールの耐久性を評価した。
(4)打球感
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。
[ゴルフボールの作製]
(1)球状コアの作製
表1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、加熱プレスすることにより球状コアを得た。なお、硫酸バリウムは、得られるゴルフボールの質量が、45.6gとなるように適量加えた。
Figure 0007218537000001
ポリブタジエンゴム:JSR社製、「BR730(ハイシスポリブタジエン)」
アクリル酸亜鉛:日触テクノファインケミカル社製、「ZNDA-90S」
酸化亜鉛:東邦亜鉛社製、「銀嶺(登録商標)R」
硫酸バリウム:堺化学社製、「硫酸バリウムBD」
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」
ジフェニルジスルフィド:住友精化社製
PBDS:川口化学工業社製、ビス(ペンタブロモフェニル)ジスルフィド
2-ナフタレンチオール:東京化成工業社製
安息香酸:東京化成工業社製
(2)カバー用組成物の調製
表2~4に示したカバー材料を、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調製した。内層カバー用組成物の押出は、スクリュー径45mm、スクリュー回転数200rpm、スクリューL/D=35、シリンダー温度140~200℃で行った。外層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。
Figure 0007218537000002
Figure 0007218537000003
Figure 0007218537000004
サーリン8150:デュポン社製、ナトリウムイオン中和エチレン-メタクリル酸共重合体アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kg荷重):4.5g/10min、曲げ剛性率:390MPa、材料硬度:68(ショアD))
サーリン9150:デュポン社製、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℃×2.16kg荷重):4.5g/10min、曲げ剛性率:270MPa、材料硬度:64(ショアD))
ハイミランAM7337:三井・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アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kg荷重):5g/10min、曲げ剛性率:272MPa、材料硬度:64(ショアD))
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℃×2.16kg荷重):5g/10min、曲げ剛性率:221MPa、材料硬度:59(ショアD))
ハイミラン1555:三井・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アイオノマー樹脂(メルトフローレイト(190℃×2.16kg荷重):1g/10min、曲げ剛性率:240MPa、材料硬度:63(ショアD))
テファブロックT3221C:三菱化学社製、スチレン系熱可塑性エラストマー
エラストランXNY85A:BASFジャパン社製、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
SH2400P:アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製のカプロラクトン変性ポリロタキサン
SH2400B-0501:アドバンスト・ソフトマテリアル社製ポリロタキサン微粒子、ポリロタキサンをポリイソシアネートで硬化させてなる架橋樹脂微粒子、メジアン粒子径7.4μm、分解開始温度306℃
SH2400B-2001:アドバンスト・ソフトマテリアル社製ポリロタキサン微粒子、ポリロタキサンをポリイソシアネートで硬化させてなる架橋樹脂微粒子、メジアン粒子径20μm、分解開始温度306℃
二酸化チタン:石原産業社製、「A220」
JF-90:城北化学工業社製、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート
(3)ゴルフボール本体の作製
(3-1)ゴルフボールNo.1~5
前記で得たカバー用組成物を、前述のようにして得た球状コア上に直接射出成形することにより、ツーピースゴルフボールを作製した。カバーを成形するための成形用上下金型は、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。カバー成形時には、ホールドピンを突き出し、球状コアを投入後ホールドさせ、80トンの圧力で型締めした金型に260℃に加熱した樹脂を0.3秒で注入し、30秒間冷却して型開きしてゴルフボールを取り出した。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、直径42.7mm、質量45.6gのゴルフボールを得た。得られたゴルフボールの反発係数および打球感について評価した結果を表2に併せて示した。
(3-2)ゴルフボールNo.6~13
前記で得た内層カバー用組成物を、前述のようにして得た球状コア上に射出成形することにより、前記球状コアを被覆する内層カバーを形成した。
内層カバー成形用上下金型は、半球状キャビティを有し、進退可能なホールドピンを有している。上記ホールドピンを突き出し、球状コアを投入後ホールドさせた。内層カバー用組成物は、射出装置のシリンダー部分で200℃~260℃に加熱され、15MPaの圧力で型締めした金型に射出され、30秒間冷却して型開きして、内層カバーが被覆された球状コアを取り出した。
続いて、前記内層カバー上に外層カバー用組成物を射出成形することにより外層カバーを形成して、ゴルフボールを作製した。外層カバーを成形するための成形用上下金型は、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。外層カバー成形時には、ホールドピンを突き出し、内層カバーが被覆された球状コアを投入後ホールドさせ、80トンの圧力で型締めした金型に260℃に加熱した樹脂を0.3秒で注入し、30秒間冷却して型開きしてゴルフボールを取り出した。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、直径42.7mm、質量45.6gのゴルフボールを得た。得られたゴルフボールの反発係数および打球感について評価した結果を表3に併せて示した。
(3-3)ゴルフボールNo.14~No.23
前記で得た内層カバー用組成物を、前述のようにして得た球状コア上に射出成形することにより、前記球状コアを被覆する内層カバーを形成した。内層カバー成形用上下金型は、半球状キャビティを有し、進退可能なホールドピンを有している。上記ホールドピンを突き出し、球状コアを投入後ホールドさせた。内層カバー用組成物は、射出装置のシリンダー部分で200℃~260℃に加熱され、15MPaの圧力で型締めした金型に射出され、30秒間冷却して型開きして、内層カバーが被覆された球状コアを取り出した。
得られたペレット状の外層カバー用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170℃、成形時間5分、成形圧力2.94MPaの条件で行った。
内層カバーが被覆された球体を2枚のハーフシェルで同心円状に被覆して、圧縮成形により外層カバー(厚み0.5mm)を成形した。圧縮成形は、成形温度145℃、成形時間2分、成形圧力9.8MPaの条件で行った。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、直径42.7mm、質量45.6gのゴルフボールを得た。
得られたゴルフボールについて評価した結果を表2~表4に示した。
球状コアと前記球状コアの外側に配置された一層以上のカバーとを有するゴルフボールであって、前記カバーの少なくとも一層が、(A)基材樹脂と(B)樹脂微粒子とを含有し、(A)基材樹脂は、アイオノマー樹脂を含有し、(B)樹脂微粒子は、シクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンであり、当該シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、-O-C-O-基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサン成分を含有するゴルフボールは、打球感および耐久性に優れる。
本発明は、カバーを有するゴルフボールに好適に適用できる。
100:ゴルフボール、104:球状コア、106:中間層、112:カバー、114:ディンプル、116:ランド、200:ポリロタキサン、212:シクロデキストリン、214:直鎖状分子、216:封鎖基、218:カプロラクトン鎖

Claims (9)

  1. 球状コアと前記球状コアの外側に配置された一層以上のカバーとを有するゴルフボールであって、
    前記カバーの少なくとも一層が、(A)基材樹脂100質量部に対して、(B)樹脂微粒子を1質量部~20質量部含有し、
    (A)基材樹脂は、アイオノマー樹脂を含有し、
    (B)樹脂微粒子は、シクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有するポリロタキサンであり、当該シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、-O-C-O-基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサン成分を含有することを特徴とするゴルフボール。
  2. 前記カバーは、(A)前記基材樹脂成分100質量部に対して、(B)前記樹脂微粒子を3質量部~15質量部含有する請求項1に記載のゴルフボール。
  3. (B)前記樹脂微粒子のメジアン径は、1μm~50μmである請求項1または2に記載のゴルフボール。
  4. (B)前記樹脂微粒子は、架橋樹脂微粒子である請求項1~3のいずれか一項に記載のゴルフボール。
  5. 前記架橋樹脂微粒子は、ポリロタキサン成分とポリイソシアネート成分とを反応させてなるものである請求項4に記載のゴルフボール。
  6. 前記ポリロタキサンは、直鎖状分子がポリエチレングリコールであり、前記封鎖基がアダマンチル基である請求項1~5のいずれか一項に記載のゴルフボール。
  7. (A)前記基材樹脂成分が、さらに非アイオノマー樹脂を含有する請求項1~6のいずれか一項に記載のゴルフボール。
  8. (A)前記基材樹脂成分が、アイオノマー樹脂のみを含有する請求項1~6のいずれか一項に記載のゴルフボール。
  9. 前記カバーの材料硬度は、ショアD硬度で、30~80である請求項7または8に記載のゴルフボール。
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