(57)【要約】【課題】不良率の低減されたゴルフボール製造方法の提供。【解決手段】ゴルフボール１は、コア２とカバー３とを備えている。カバー３の成形では、まず熱可塑性樹脂組成物からハーフシェルが成形される。次に、２枚のハーフシェルとこのハーフシェルに被覆されたコア２が、成形型に投入される。次に、成形型が締められる。次に、球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ、５ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧され、余剰の熱可塑性樹脂組成物が球状キャビティから流出する。次に、球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ、７０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力で加圧され、カバー３が成形される。２枚のハーフシェルの合計体積は、カバー３の体積の１０５％以上１２０％に設定される。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂組成物からなる碗状のハーフシェルが成形される第一工程と、
このハーフシェル２枚とこのハーフシェルに被覆されたソリッドコアとが、共に半球状のキャビティを有する上型及び下型を備えた成形型に、この成形型が開かれた状態で投入される第二工程と、
この成形型が締められる第三工程と、
この型締めによって形成される球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ、５ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧され、余剰の熱可塑性樹脂組成物が球状キャビティから流出する第四工程と、
この球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ、７０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力で加圧され、カバーが成形される第五工程とを含んでおり、
第二工程で投入される２枚のハーフシェルの合計体積がカバーの体積の１０５％以上１２０％に設定されているゴルフボール製造方法。
【請求項２】
上記第四工程及び第五工程を通じての成形型の最高温度Ｔ２と熱可塑性樹脂組成物の軟化点Ｔｓとの差（Ｔ２−Ｔｓ）が３０℃以上８０℃以下である請求項１に記載のゴルフボール製造方法。
【請求項３】
上記成形型が最高温度Ｔ２に達する時点の前後３０秒の期間内に、第四工程から第五工程への移行がなされる請求項２に記載のゴルフボール製造方法。
【請求項４】
上記熱可塑性樹脂組成物の軟化点Ｔｓと第四工程の開始時点における成形型の温度Ｔ１との差（Ｔｓ−Ｔ１）が１５℃以上である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のゴルフボール製造方法。
【請求項５】
上記第五工程で成形されるカバーの公称厚みが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のゴルフボール製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボール製造方法に関する。詳細には、本発明は、カバーの圧縮成形法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
かつては、糸巻きボールがゴルフボールの主流であった。この糸巻きボールは、糸ゴムが巻かれてなるコアと、カバーとを備えている。カバーの成形には、圧縮成形法が採用される。圧縮成形法では、カバー材からなるハーフシェル２枚と、これらハーフシェルに被覆されたコアとが成形型に投入される。成形型が締められることでカバー材が加圧され、余剰のカバー材が球状キャビティから流出する。コアとハーフシェルとの間に存在する空気は、カバー材の流出に伴って球状キャビティから排出される。一部の空気は、糸ゴムの隙間に吸収される。
【０００３】
近年は、糸巻きボールに代わり、ソリッドボールが主流となっている。このソリッドボールは、単一層又は複数層からなるソリッドコアと、カバーとを備えている。カバーの成形には、圧縮成形法又は射出成形法が採用されうる。一般的には、量産性に優れる射出成形法が採用されている。
【０００４】
射出成形法では、まず保持ピンによってコアが球状キャビティの中心に保持される。次に、キャビティ面とコアとの間隙に、溶融した熱可塑性樹脂組成物が射出される。射出の最終段階では保持ピンは後退するので、樹脂組成物の流動に伴ってコアが中心から移動することがある。移動によって、カバーの厚みが不均一となる。射出圧によるコアの変形に起因して、厚みが不均一なカバーが成形されることもある。不均一なカバー厚みは、ゴルフボールの物性の不均一を招来する。特に、カバーの公称厚みが薄いゴルフボールでは、カバー厚みの不均一性はゴルフボールの物性に重大な悪影響を与える。ゴルフボールの均一性の観点から、射出成形法には限界がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ソリッドボールが圧縮成形法で製造されれば、カバー厚みの不均一は生じにくい。しかし、圧縮成形法によってソリッドボールが成形される場合、ソリッドコアとハーフシェルとの間に存在する空気の一部がカバー材の内部に残留しやすい。これは、ソリッドコアが糸巻きコアに見られる隙間を有さないからである。圧縮成形法ではまた、カバー材が流出しすぎてキャビティ面とコアとの間隙の充填が不十分となることがある。この現象は、ベアーと称されている。空気の残留やベアーは、公称厚みが薄いカバーが成形される場合に生じやすい。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、不良率の低減されたゴルフボール製造方法の提供をその目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフボール製造方法は、以下の工程を含む。
（１）熱可塑性樹脂組成物からなる碗状のハーフシェルが成形される第一工程。
（２）このハーフシェル２枚とこれらハーフシェルに被覆されたソリッドコアとが、共に半球状のキャビティを有する上型及び下型を備えた成形型に、この成形型が開かれた状態で投入される第二工程。
（３）この成形型が締められる第三工程。
（４）この型締めによって形成される球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ、５ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力で加圧さ　　れ、余剰の熱可塑性樹脂組成物が球状キャビティから流出する第四工程。及び
（５）この球状キャビティ内で熱可塑性樹脂組成物が加熱されつつ、７０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力で加圧され、カバーが成形される第五工程。
このゴルフボール製造方法では、第二工程で投入される２枚のハーフシェルの合計体積がカバーの体積の１０５％以上１２０％に設定される。
【０００８】
この製造方法では、第四工程で熱可塑性樹脂組成物が低圧で加圧されること、及び２枚のハーフシェルの合計体積がカバーの体積の１０５％以上１２０％に設定されることの相乗効果により、ゴルフボールの不良が低減される。
【０００９】
好ましくは、第四工程及び第五工程を通じての成形型の最高温度Ｔ２と熱可塑性樹脂組成物の軟化点Ｔｓとの差（Ｔ２−Ｔｓ）は、３０℃以上８０℃以下に設定される。この製造方法では、不良率がさらに低減される。
【００１０】
好ましくは、成形型が最高温度Ｔ２に達する時点の前後３０秒の期間内に、第四工程から第五工程への移行がなされる。この製造方法では、不良率がさらに低減される。
【００１１】
好ましくは、熱可塑性樹脂組成物の軟化点Ｔｓと第四工程の開始時点における成形型の温度Ｔ１との差（Ｔｓ−Ｔ１）は、１５℃以上である。この製造方法では、熱可塑性樹脂組成物の過度の流出が防止される。
【００１２】
本発明に係る製造方法は、カバーの公称厚みが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であるゴルフボールに適している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態にかかる製造方法によって得られたゴルフボール１が示された一部切り欠き断面図である。このゴルフボール１は、球状のコア２と、このコア２の外側に位置するカバー３とを備えている。コア２は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。カバー３の表面には、多数のディンプル４が形成されている。カバー３の表面のうちディンプル４以外の部分は、ランド部５である。このゴルフボール１は、カバー３の外側にペイント層及びマーク層を備えているが、これらの図示は省略されている。
【００１５】
このゴルフボール１の直径は４０ｍｍから４５ｍｍ、特には４２ｍｍから４４ｍｍである。米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）の規格が満たされる範囲で空気抵抗が低減されるという観点から、直径は４２．６７ｍｍ以上４２．８０ｍｍ以下が好ましい。このゴルフボール１の質量は、通常は４０ｇ以上５０ｇ以下、特には４４ｇ以上４７ｇ以下である。米国ゴルフ協会の規格が満たされる範囲で慣性が高められるという観点から、質量は４５．００ｇ以上４５．９３ｇ以下が好ましい。
【００１６】
図２は、図１のゴルフボール１の製造に用いられる成形型６の一部が示された断面図である。成形型６は、上型７及び下型８からなる。上型７及び下型８のそれぞれは多数のキャビティ面９を備えており、このキャビティ面９によって半球状のキャビティが形成されている。上型７と下型８とが合わされることにより、球状のキャビティが形成される。図示されていないが、キャビティ面９には多数の突起が形成されている。後述されるように、この突起により、ディンプル４が形成される。
【００１７】
図３は、図１のゴルフボール１の製造方法の一例が示されたフロー図である。この製造方法では、まず基材ゴム、架橋剤及び各種添加剤が混練され、ゴム組成物が得られる（ＳＴＰ１）。次に、このゴム組成物が、上型及び下型からなり球状キャビティを備えた成形型（図示されず）に投入される（ＳＴＰ２）。次に、この成形型が締められる（ＳＴＰ３）。次に、ゴム組成物は成形型を介して加熱される。加熱により、ゴムが架橋反応を起こす（ＳＴＰ４）。架橋によりゴム組成物が硬化し、球状のソリッドコア２が得られる。加熱時間及び温度の調整により、コアが半架橋状態とされてもよい。未架橋状態のコアが用意されてもよい。２以上の層を備えたコアが用意されてもよい。
【００１８】
一方、熱可塑性樹脂及び各種添加剤がブレンドされ、樹脂組成物が得られる（ＳＴＰ５）。次に、この樹脂組成物が、射出成形機に投入される（ＳＴＰ６）。樹脂組成物は射出成形機のシリンダー内で加熱され、溶融する（ＳＴＰ７）。次に、この溶融樹脂組成物が、成形型（図示されず）に射出される（ＳＴＰ８）。この成形型は、凸部を備えた上型と凹部を備えた下型とからなる。樹脂組成物は、凸部と凹部との間隙に充填される。こうして、ハーフシェル１０（図２参照）が得られる。ハーフシェル１０は、碗状である。
【００１９】
次に、２枚のハーフシェル１０でコア２が被覆される（ＳＴＰ９）。次に、このハーフシェル１０及びコア２が、図２において矢印で示されるように成形型６に投入される（ＳＴＰ１０）。ハーフシェル１０及びコア２は、通常は下型８のキャビティ面９に載置される。
【００２０】
次に、下型８が徐々に上昇し、成形型６が締められる（ＳＴＰ１１）。型締めは通常、プレス機によってなされる。型締めにより、ハーフシェル１０（すなわち熱可塑性樹脂組成物）が加圧される（ＳＴＰ１２）。加圧の圧力は、比較的小さい。型締めと同時に成形型６が徐々に昇温され、この成形型６を介して樹脂組成物が加熱される（ＳＴＰ１３）。加熱によって樹脂組成物は溶融し、流動する。余剰の樹脂組成物は、加圧によって球状キャビティから流出する。流出は、上型７と下型８との微小な隙間を通じて行われる。同時に、ハーフシェル１０とキャビティ面９との間に存在する空気、及びハーフシェル１０とコア２との間に存在する空気が、球状キャビティから排出される。
【００２１】
次に、型締め圧が高められ、樹脂組成物が高圧で加圧される（ＳＴＰ１４）。高圧での加圧により、上型７及び下型８がほぼ完全に当接する。従って、その後は、樹脂組成物の流出はほとんど生じない。高圧での加圧（ＳＴＰ１４）により、樹脂組成物はキャビティ面９に沿った形状を呈する。換言すれば、突起の形状が反転された形状を備えたディンプル４が形成される。
【００２２】
高圧の型締め圧が維持されたまま、成形型６の温度が徐冷される（ＳＴＰ１５）。温度が十分に下がった段階で成形型６が開かれ（ＳＴＰ１６）、ゴルフボール１が取り出される（ＳＴＰ１７）。
【００２３】
この製造方法では、低圧加圧工程（ＳＴＰ１２）により、球状キャビティ内の空気が十分に排出される。従って、残留した空気がカバー３に入り込むという不良が生じにくい。しかも、加圧が低圧であることにより、過剰の樹脂組成物の流出が抑制される。従って、ベアーが生じにくい。この製造方法では、不良率が小さい。
【００２４】
低圧加圧工程（ＳＴＰ１２）での圧力は、５ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下に設定される。圧力が上記範囲未満であると、ハーフシェル１０とコア２との間の空気が十分には排出されないことがある。この観点から、圧力は１０ｋｇｆ／ｃｍ２以上がより好ましく、２０ｋｇｆ／ｃｍ２以上が特に好ましい。圧力が上記範囲を超えると、過剰の樹脂組成物が流出することがある。しかも、圧力が上記範囲を超えると、特定方向に集中的に樹脂組成物が流出して厚みが不均一なカバー３が成形されることもある。この観点から、圧力は４０ｋｇｆ／ｃｍ２以下がより好ましい。
【００２５】
高圧加圧工程（ＳＴＰ１４）での圧力は、７０ｋｇｆ／ｃｍ２以上に設定される。圧力が上記範囲未満であると、樹脂組成物が球状キャビティから過剰に流出し、ベアーが生じることがある。この観点から、圧力は８０ｋｇｆ／ｃｍ２以上がより好ましく、９０ｋｇｆ／ｃｍ２以上が特に好ましい。極めて高い圧力が得られるには大がかりなプレス機が必要であり、しかも過剰の圧力は成形型６の損傷を招くので、通常は圧力は１２０ｋｇｆ／ｃｍ２以下に設定される。
【００２６】
成形型６に投入（ＳＴＰ１０）される２枚のハーフシェル１０の合計体積Ｖｈの、カバー３の体積Ｖｃに対する比率（（Ｖｈ／Ｖｃ）＊１００）は、１０５％以上１２０％に設定される。換言すれば、球状キャビティから、５％以上２０％以下の樹脂組成物が流出する。この流出量は、従来のゴルフボール製造方法における流出量に比べて少ない。比率が上記範囲未満であると、流出量の制御に困難が伴うことがある。この観点から、比率は１０７％以上がより好ましい。比率が上記範囲を超えると、多量の樹脂組成物の流出に伴いコア２が移動して厚みが不均一なカバー３が成形されることがある。この観点から、比率は１１５％以下がより好ましい。
【００２７】
図４は、図３の製造方法における成形型６の温度変化が示されたグラフである。このグラフには、低圧及び高圧で樹脂組成物が加熱されている間、換言すれば、型締め（ＳＴＰ１１）から型開き（ＳＴＰ１６）までの間の温度が示されている。このグラフにおいて符号Ｔ１で示されているのは、低圧での加圧が開始された時点での成形型６の温度である。符号Ｔ２で示されているのは、成形型６の最高温度である。図４から明らかなように、この例では、低圧での加圧が開始された時点から最高温度Ｔ２に到達するまでの時間は、約３分である。この例では、低圧での加圧が開始された時点から約３分後に、高圧での加圧が開始されている。換言すれば、成形型６が最高温度Ｔ２に到達するのとほぼ同時に、低圧から高圧への切り替えが行われている。
【００２８】
最高温度Ｔ２と熱可塑性樹脂組成物の軟化点Ｔｓとの差（Ｔ２−Ｔｓ）は、３０℃以上８０℃以下が好ましい。差（Ｔ２−Ｔｓ）が上記範囲未満であると、空気の残留に起因する不良が生じやすい。この観点から、差（Ｔ２−Ｔｓ）は４０℃以上がより好ましい。差（Ｔ２−Ｔｓ）が上記範囲を超えると、樹脂組成物の過剰流出に起因するベアーが生じやすい。この観点から、差（Ｔ２−Ｔｓ）は７０℃以下がより好ましい。軟化点Ｔｓは、熱機械分析計（島津製作所社の商品名「ＴＭＡ−５０」）によって測定される。測定では、樹脂組成物に接触する針に３０ｇｆの荷重がかけられる。そして、樹脂組成物が常温から徐々に昇温されたときの針の変位が読み取られる。変位量と温度とのグラフからピーク接線の交点が決定される。この交点の温度が、軟化点Ｔｓである。
【００２９】
低圧での加圧（ＳＴＰ１２）から高圧での加圧（ＳＴＰ１４）への移行のタイミングは、成形型６が最高温度Ｔ２に達する時点の前後３０秒の期間内が好ましい。これにより、エアーの残留及びベアーがよりよく抑制される。この観点から、移行のタイミングは、成形型６が最高温度Ｔ２に達する時点の前後２０秒の期間内がより好ましい。
【００３０】
軟化点Ｔｓと低圧加圧工程（ＳＴＰ１２）の開始時点における成形型６の温度Ｔ１との差（Ｔｓ−Ｔ１）は、１５℃以上が好ましい。換言すれば、温度Ｔ１は軟化点Ｔｓに比べて十分に低いのが好ましい。これにより、低圧加圧工程（ＳＴＰ１２）の初期において多量の樹脂組成物が流出してしまうことが防止される。この製造方法では、予熱工程は不要である。ここで予熱工程とは、樹脂組成物に型締め圧がほとんどかからない状態が維持されて、この樹脂組成物が加熱される工程を意味する。差（Ｔｓ−Ｔ１）が過剰に大きい場合は最高温度Ｔ２に到達するまでの時間が長くなってしまうので、差（Ｔｓ−Ｔ１）は５０℃以下が好ましい。
【００３１】
低圧加圧工程（ＳＴＰ１２）の時間はカバー３の材質、カバー３の厚み、雰囲気温度等が考慮されて適宜決定される。通常は、低圧加圧工程（ＳＴＰ１２）の時間は１分以上６分以下である。高圧加圧工程（ＳＴＰ１４）の時間はカバー３の材質、カバー３の厚み、雰囲気温度等が考慮されて適宜決定される。通常は、高圧加圧工程（ＳＴＰ１２）の時間は３分以上１５分以下である。
【００３２】
カバー３の公称厚みは、一般的には０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。公称厚みが薄いカバー３は、空気の残留及びベアーが生じやすいが、本発明の製造方法が採用されることにより、公称厚みが薄いカバー３が成形される場合の不良率が大幅に低減される。本発明の製造方法は、公称厚みが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のカバー３を備えたゴルフボール１の製造に適している。ゴルフボール仮想球に内接する正八面体が想定され、この正八面体の６個の頂点それぞれについてこの頂点と最も近いランド部５が決定され、これら６個のランド部５の直下において測定されたカバー３の厚みが平均されることで、公称厚みが算出される。
【００３３】
本発明に係る製造方法は、熱可塑性エラストマーを主成分とするカバー３を備えたゴルフボール１に適している。好ましい熱可塑性エラストマーとしては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及びスチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。２種以上の熱可塑性エラストマーが併用されてもよい。本発明に係る製造方法は、軟質なエラストマー（典型的には、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー）が主成分とされたカバーを備えるゴルフボールに、特に適している。
【００３４】
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、ＢＡＳＦポリウレタンエラストマーズ社の商品名「エラストラン」が挙げられる。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの具体例としては、東レ社の商品名「ペバックス」が挙げられる。ポリエステル系熱可塑性エラストマーの具体例としては、東レ・デュポン社の商品名「ハイトレル」が挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマーの具体例としては、三菱化学社の商品名「ラバロン」が挙げられる。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００３６】
［実施例１］
ポリブタジエンを基材ゴムとするゴム組成物を架橋して、直径が４１．１ｍｍであるコアを得た。一方、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＢＡＳＦポリウレタンエラストマーズ社の商品名「エラストランＸＮＹ９７Ａ」）８０質量部、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（東レ社の商品名「ペバックス５５３３」）２０質量部、及び二酸化チタン５質量部を二軸押出機で混練し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物の軟化点Ｔｓは、約９０℃であった。この樹脂組成物から、射出成形法にて、厚みが０．９ｍｍのハーフシェルを得た。このハーフシェル２枚で上記コアを被覆し、図２に示された成形型に投入して、下記表１に示される条件にてカバーを成形した。カバーの厚みは、０．８ｍｍであった。
【００３７】
［実施例２］
型締め時の温度Ｔ１を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、カバーを成形した。
【００３８】
［実施例３から４］
最高温度Ｔ２を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、カバーを成形した。
【００３９】
［実施例５から６］
最高温度Ｔ２の到達時間を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、カバーを成形した。
【００４０】
［実施例７及び比較例１］
高圧加圧工程の圧力を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、カバーを成形した。
【００４１】
［実施例８から９及び比較例２から３］
低圧加圧工程の圧力を下記の表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、カバーを成形した。
【００４２】
［実施例１０から１１及び比較例４から５］
比率（（Ｖｈ／Ｖｃ）＊１００）を下記の表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、カバーを成形した。
【００４３】
［偏肉度の算出］
ゴルフボールのランド部直下のカバー厚みを測定し、１個のゴルフボールにおける最大値と最小値とを測定した。最大値から最小値を減じた値を公称厚みで除して、偏肉度とした。５０個のゴルフボールの偏肉度の平均値が、下記の表１及び表２に示されている。
【００４４】
［外観の評価］
１０００個のゴルフボールの外観を、目視で観察した。カバーの内部に空気が残留している箇所が存在するゴルフボールの数と、ベアーが発生しいてる箇所が存在するゴルフボールの数とをカウントし、不良の発生率を算出した。この結果が、下記の表１及び表２に示されている。
【００４５】
【表１】
2004113703.tif 000003
【００４６】
【表２】
2004113703.tif 000004
【００４７】
表１及び表２に示されているように、比較例の製造方法に比べて、実施例の製造方法では、不良率が小さい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明の製造方法によれば、ゴルフボールの不良が低減される。この製造方法で得られたゴルフボールは、均質である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる製造方法によって得られたゴルフボールが示された一部切り欠き断面図である。
【図２】図２は、図１のゴルフボールの製造に用いられる成形型の一部が示された断面図である。
【図３】図３は、図１のゴルフボールの製造方法の一例が示されたフロー図である。
【図４】図４は、図３の製造方法における成形型の温度変化が示されたグラフである。
【符号の説明】
１・・・ゴルフボール
２・・・コア
３・・・カバー
４・・・ディンプル
５・・・ランド部
６・・・成形型
７・・・上型
８・・・下型
９・・・キャビティ面
１０・・・ハーフシェル
【図１】
2004113703.tif 000005
【図２】
2004113703.tif 000006
【図３】
2004113703.tif 000007
【図４】
2004113703.tif 000008