(57)【要約】【課題】カバーを薄くかつ均一に形成可能であり、さらに飛距離およびスピン量も良好なゴルフボールの製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、パウダー状の熱可塑性樹脂を、所定温度に加熱した金型に投入して該金型を回転し、該樹脂を溶融流動させて、溶融した樹脂の薄膜を該金型において形成する工程と、該薄膜が形成された前記金型にコアを投入して該金型を回転させる工程と、該回転を維持しつつ、前記溶融した樹脂を冷却固化する工程と、形成されたゴルフボールを該金型から取り出す工程とを包含するゴルフボールの製造方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パウダー状の熱可塑性樹脂を、所定温度に加熱した金型に投入して該金型を回転し、該樹脂を溶融流動させて、溶融した樹脂の薄膜を該金型において形成する工程と、
該薄膜が形成された前記金型にコアを投入して該金型を回転させる工程と、
該回転を維持しつつ、前記溶融した樹脂を冷却固化する工程と、
形成されたゴルフボールを該金型から取り出す工程と、
を包含する、ゴルフボールの製造方法。
【請求項２】
前記パウダー状熱可塑性樹脂の平均粒径が、５０〜５００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載のゴルフボールの製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリウレタンエラストマーであり、前記コアがソリッドコアであることを特徴とする、請求項１または２に記載のゴルフボールの製造方法。
【請求項４】
前記溶融した樹脂の薄膜の厚みが、０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフボールの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の製法によって製造されたゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボールおよびその製造方法に関し、より詳細には、カバーの厚みを薄くかつ均一に形成可能であるゴルフボールおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーのカバーを有するゴルフボールを成型する手法としては、予め成型した熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーの半球殻状のハーフシェルでコアを包み込んでプレス熱圧縮する方法、または、熱可塑性樹脂をコアに直接射出成型する方法が挙げられる。
【０００３】
たとえば、下記特許文献１には、所定の形状を有した金型内にコアをセットし、溶融樹脂を当該金型内に射出供給して、ゴルフボールを成形する方法が記載されている。また、特許文献２には、半球状の金型に糸巻きコアを保持させた状態で、カバー用組成物を注入し、当該金型を反転させて、別の半球状の金型に注入したカバー用組成物とあわせて硬化する、ゴルフボールの製造方法が開示される。さらに、特許文献３には、カバー用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枚用いてソリッドコアを包み、１３０〜１７０℃で１〜５分間加圧成形するか、または上記カバー用組成物を直接ソリッドコア上に射出成形してソリッドコアを包み込む、ゴルフボールの製造方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８５１１６号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−４５４４２号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開平１０−１７９８０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に記載したいずれの方法においても、ゴルフボールのカバーを非常に薄く成形することが困難であり、問題であった。具体的には、熱圧縮成形では、薄くかつ均一な厚みの半球殻状のハーフシェルを作ることが困難であり、たとえハーフシェルを作れたとしても、コアを包み込んでプレスする際の重力によりコアが沈み込み、結果としてカバーの厚みを均一にすることが困難であった。
【０００８】
また、射出成形では、カバー用樹脂をコアと金型との間の隙間に射出成形する際に、カバーを薄くするためにはコアと金型との間の隙間を非常に小さくする必要があり、かかる小さな隙間に樹脂を射出することが難しく、その結果、完全に隙間に樹脂を充填出来なかったり、カバーの厚みを均一にすることが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記従来の技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、カバーを薄くかつ均一に形成可能であり、さらに飛距離およびスピン量も良好なゴルフボールおよびその製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パウダー状の熱可塑性樹脂を、所定温度に加熱した金型に投入して該金型を回転し、該樹脂を溶融流動させて、溶融した樹脂の薄膜を該金型において形成する工程と、該薄膜が形成された前記金型にコアを投入して該金型を回転させる工程と、該回転を維持しつつ、前記溶融した樹脂を冷却固化する工程と、形成されたゴルフボールを該金型から取り出す工程と、を包含する、ゴルフボールの製造方法を提供する。
【００１１】
これにより、薄くかつ均一なカバーを備えたゴルフボールを製造することができる。
【００１２】
好ましくは、前記パウダー状熱可塑性樹脂の平均粒径が、５０〜５００μｍである。また、前記熱可塑性樹脂が、熱可塑性ポリウレタンエラストマーであることが好ましい。
【００１３】
好ましくは、前記溶融した樹脂の薄膜の厚みが、０．０５〜０．５ｍｍである。また、前記コアが、ソリッドコアであることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、カバーを薄くかつ均一に形成可能なゴルフボールの製造方法を提供するものである。具体的には、パウダー状の熱可塑性樹脂を、所定温度に加熱した金型に投入して該金型を回転し、該樹脂を溶融流動させて、溶融した樹脂の薄膜を該金型において形成する工程と、該薄膜が形成された前記金型にコアを投入して該金型を回転させる工程と、該回転を維持しつつ、前記溶融した樹脂を冷却固化する工程と、形成されたゴルフボールを該金型から取り出す工程と、を包含する、ゴルフボールの製造方法を提供するものである。以下、当該ゴルフボールの製造方法について、図１を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明のゴルフボールの製造方法の各工程を示す概略断面図である。本発明のゴルフボールの製造方法において、上下に接離可能な一対の割型１ａ，１ｂからなる金型１を用いる。当該割型１ａ，１ｂは、分割面２が当接することにより、ゴルフボールの外表面を成形しうる球状のキャビティ３を備える。カバー用の樹脂としては、パウダー状の熱可塑性樹脂４を用いることができる。
【００１６】
本発明のゴルフボールの製造方法において、図１（ａ）に示されるとおり、まず、割型１ａ，１ｂが開いた状態であって、熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱された金型１に、図１（ｂ）に示すように、前記パウダー状の樹脂４を入れて、図１（ｃ）に示すように、当該割型１ａおよび１ｂを当接させ、その後金型１を回転させる。その結果、図１（ｄ）に示すように、当該パウダー状の樹脂４が溶融して、金型１内のキャビティ３の表面に薄膜の溶融樹脂薄膜５が形成される。次いで、図１（ｅ）に示すように、一旦割型１ａ，１ｂを開けて、溶融樹脂薄膜５が形成されたキャビティ３内にコア６を入れ、その後、図１（ｆ）に示すように、再度割型１ａ，１ｂを当接させて金型１を回転させる。当該回転を維持しつつ金型１を冷却することにより、溶融樹脂薄膜５を冷却固化させる。冷却固化が完了すると、図１（ｇ）に示すように、形成されたゴルフボール６を、割型１ａ，１ｂを開けることにより取り出す。
【００１７】
本発明において使用する上記熱可塑性樹脂４としては、特に限定されないが、アイオノマー樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂およびポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂や、ウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーおよびオレフィン系熱可塑性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。アイオノマー樹脂およびポリアミド樹脂またはウレタン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマーおよびアミド系熱可塑性エラストマーは、反発弾性や耐久性が良好なために好ましい。特に、耐久性に加えてスピン性能にも優れている点で、ウレタン系熱可塑性エラストマーが好ましい。
【００１８】
本発明においては、パウダー化した熱可塑性樹脂４を用いる。熱可塑性樹脂４をパウダー化する手法としては、塊状やペレット状の、重合した樹脂を冷凍粉砕する冷凍粉砕法、重合後にパウダー化するマイクロペレット法、重合の過程でパウダー化する水中懸濁法、溶液懸濁法、およびスプレードライブ法などが挙げられる。
【００１９】
上記本発明のゴルフボールの製造方法において、金型１の加熱温度は、熱可塑性樹脂４の溶融温度以上、好ましくは、当該溶融温度の５℃以上、さらに好ましくは、当該溶融温度の１０℃以上であって、当該溶融温度から１００℃以下、好ましくは８０℃以下、さらに好ましくは５０℃以下である。金型１の加熱温度は、樹脂４の溶融温度以下であると当該樹脂４が流動しないため好ましくない。溶融温度以上であれば樹脂４は流動するが、当該加熱温度が高すぎると溶融樹脂の粘度が過剰に低くなり、溶融樹脂薄膜５を良好に成形することが困難であり、また、コア６や樹脂４が熱劣化して反撥弾性や耐久性が低下してしまい好ましくない。
【００２０】
本発明のゴルフボールの製造方法において、前記樹脂４を金型１に入れて当該金型１を回転させるときの第一の回転速度は、０．５〜１２０（ｒｐｍ）、さらに１〜６０（ｒｐｍ）、特に５〜３０（ｒｐｍ）が好ましい。０．５ｒｐｍ未満では、回転が遅すぎるという理由で、うまく薄膜がつくれなく、さらに多くの時間を費やしてしまうので樹脂が熱劣化してしまうからであり、１２０ｒｐｍを超えると、回転が速すぎるという理由で、均一な厚みの膜を作製し難いからである。
【００２１】
また、上記第一の回転での回転時間は、５〜６００（秒）、さらに１０〜３００（秒）、特に３０〜１８０（秒）が好ましい。５秒未満では、時間が短いので回転数が少なくなるという理由で、樹脂が十分に溶解できず、均一な膜がつくれなくなり、６００秒を超えると、時間が長すぎるという理由で、樹脂が熱劣化し、生産性が低下するからである。
【００２２】
また、本発明のゴルフボールの製造方法において、キャビティ３内にコア６を入れた後に金型１を回転させるときの第二の回転速度は、０．５〜１２０（ｒｐｍ）、さらに１〜６０（ｒｐｍ）、特に５〜３０（ｒｐｍ）が好ましい。０．５ｒｐｍ未満では、回転が遅いという理由で、コアが落下してカバーの厚さが均一とならなくなり、１２０ｒｐｍを超えると、回転が速すぎるという理由で、遠心力でコアが移動し、カバー厚が均一にならないからである。
【００２３】
また、上記第二の回転での回転時間は、５〜６００（秒）、さらに１０〜３００（秒）、特に３０〜１８０（秒）が好ましい。５秒未満では、時間が短すぎるという理由で、カバーの厚さが均一とならないからであり、６００秒を超えると、時間が長すぎるという理由で、樹脂が熱劣化し、生産性が低下するからである。
【００２４】
本発明のゴルフボールの製造方法において使用可能なコア６は、特に限定されなく、糸巻きコアでもソリッドコアでもよい。ソリッドコアは、１層でも２層以上の複数層であってもよい。本発明において、ソリッドコアの材質は、特に限定されないが、ゴムや樹脂などが挙げられる。
【００２５】
上記ソリッドコアの材質について、ゴムを用いる場合は基材ゴムと共架橋剤と架橋開始剤とを主体とするゴム組成物を加熱プレス成形して得ることができる。基材ゴムは、反撥性に有利であるシス結合を４０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは９０％以上含有するポリブタジエンを用いることができる。当該基材ゴムに、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴムなどをブレンドしてもよい。
【００２６】
上記ソリッドコアに使用するゴム組成物中の共架橋剤としては、炭素数３〜８個のα，β不飽和カルボン酸またはその金属塩を用いる。特に、アクリル酸、メタクリル酸などの金属塩が好ましい。当該金属としては、マグネシウム、カルシウム、アルミニウムおよびナトリウムなどが挙げられる。本発明においては、特に亜鉛が好ましい。また、共架橋剤は、基材ゴム１００質量部に対して２０〜５０質量部、好ましくは２５〜４５質量部用いる。
【００２７】
上記ソリッドコアに使用するゴム組成物中の架橋開始剤は、有機過酸化物を用いることができ、当該有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，５−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が挙げられる。本発明においては、特に、ジクミルパーオキサイドが好ましい。当該架橋開始剤は、基材ゴム１００質量部に対して、０．２〜５質量部、好ましくは０．３〜３質量部用いる。
【００２８】
上記ソリッドコアに使用するゴム組成物において、反撥性を向上させるために、有機硫黄化合物を添加してもよい。当該有機硫黄化合物としては、ジフェニルジスルフィド、ジペンタクロロジフェニルジスルフィドなどが挙げられる。
【００２９】
本発明において、上記ソリッドコアに使用するゴム組成物には、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウムおよびクレーなどの無機充填剤や、老化防止剤、色粉などを配合してもよい。
【００３０】
上記に示した如くの配合の、基材ゴム、共架橋剤および架橋開始剤を、ロール、ニーダー、バンバリなどを用いてミキシングしてゴム組成物とし、当該ゴム組成物を球状の金型によって加圧加熱し、さらに加硫することにより、コアを形成することができる。加硫条件は、適宜設定することができるが、１３０〜２００℃にて１０〜６０分間、好ましくは１５０〜１７５℃にて１０〜４０分間加熱することが好ましい。
【００３１】
本発明において、コア作製のための上記ゴム組成物に、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機充填剤、タングステン等の比重調整剤、およびその他の薬品を配合してもよい。これらの物質を配合することで、材料コストを低減することができ、コア質量の調整することができるからである。
【００３２】
本発明のゴルフボールの製造方法において、形成するカバーの厚さは、０．０５〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍである。０．０５ｍｍ未満ではカバーが薄くなりすぎて形成が困難となるとともに、引き裂き強度などが低下するため耐久性が悪くなってしまう。また、０．５ｍｍを超えると、カバーが厚すぎて均一な厚みにすることが困難であり好ましくない。
【００３３】
また、本発明のゴルフボールの製造方法によって形成されたカバーのショアＤ硬度は２０〜５５、好ましくは３０〜４５である。２０より小さいと反撥が悪くなり好ましくない。５５を超えるとアプローチスピン量が低下し、コントロール性が悪くなり好ましくない。
【００３４】
本発明のゴルフボールの製造方法を用いて、ソリッドコアにカバーを被覆したゴルフボールは、初荷重９８Ｎから終荷重１２７５Ｎまで負荷したときの変形量が２．２０〜３．５０ｍｍ、好ましくは２．３０〜３．３０ｍｍである。２．２０ｍｍ未満であると硬すぎて打球感が悪くなるので好ましくない。３．５０ｍｍを超えると反撥が低く飛距離が悪くなり好ましくない。
【００３５】
本発明のゴルフボールの製造方法において、形成されたゴルフボールの表面に必要に応じてディンブルを形成してもよい。また、所望に応じてペイントやマーキングを施すことができる。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
（コアの作製）
下記表１に記載のとおりに配合したゴム組成物を用いて、１６０℃で３０分間加熱圧縮して球状ソリッドコアを作製した。当該ソリッドコアは、直径４０．８ｍｍおよび４２．２ｍｍの２種作製した。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１中におけるそれぞれの物質の製造元および商品名は、次のとおりである。
ＢＲ１８              ・・・  ＪＳＲ製ハイシス−１，４−ポリブタジエン（シス９６％以上）
アクリル酸亜鉛        ・・・日本蒸留製ＺＮＤＡ−９０Ｓ
酸化亜鉛              ・・・東邦亜鉛製銀嶺Ｒ
ジクミルパーオキサイド・・・日本油脂製パークミルＤ
ジフェニルジスルフィド・・・住友精化製
（樹脂パウダーの作製）
エラストランＥＴ８８０（ＢＡＳＦジャパン製）１００重量部と酸化チタン２重量部を２軸押し出し機により混合および押し出ししてペレットを得た。さらに、当該ペレットを冷凍粉砕することにより、平均粒径１２０μｍのパウダー樹脂を得た。
【００４０】
（実施例１）
金型を１９０℃に加熱し、当該金型のキャビティ内に樹脂パウダーを３．０ｇ投入して、割型を当接させた。次いで、金型を６０ｒｐｍで５分間回転させた後、割型を開けて径が４２．２ｍｍのソリッドコアを入れ、再び金型を閉じた。次いで、金型を６０ｒｐｍで１分間回転させた。その後、当該回転を維持しつつ金型を３０℃に冷却して固化し、形成されたゴルフボールを取り出した。当該ゴルフボールのカバー厚みは、０．３ｍｍであった。
【００４１】
（比較例１）
径が４０．８ｍｍのソリッドコアを用いて、金型温度を１９０℃にして、射出成形によりゴルフボールを作製した。得られたゴルフボールを取り出し、バリ取りした後、表面に白色ペイントとクリアペイントを施して、直径４２．８ｍｍ、質量４５．４ｇのゴルフボールを得た。当該ゴルフボールのカバー厚みは、１．０ｍｍであった。
【００４２】
（比較例２）
径が４２．２ｍｍのソリッドコアを用いて、射出成形によりゴルフボールの作製を試みたが、成形できなかった。カバーの厚さが薄いため、コアを樹脂で被覆できないためである。つまり、樹脂が流動しないか、または樹脂圧が高すぎてコアが変形するためである。
【００４３】
（試験）
上記実施例１、比較例１および２の手順で作製したゴルフボールについて、次の試験をした。
・圧縮変形量：初荷重９８Ｎから終荷重１２７５Ｎの荷重をかけたときの圧縮変形量を測定した。
・Ｗ♯１飛距離：スイングロボットを用いて、チタンドライバー（ヘッド速度４５ｍ／ｓ）で打撃した際の打撃地点から停止地点までの距離を測定した。
・スピン量：スイングロボットにチタン製ウッドクラブ（Ｗ＃１）またはサンドウェッジ（ＳＷ）のいずれかを取り付け、Ｗ＃１の場合は４５ｍ／ｓ、ＳＷの場合は２０ｍ／ｓのヘッド速度で打撃し、打撃されたボールを連続写真撮影することにより測定した。
【００４４】
上記試験の結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
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【００４６】
本発明の製造方法によって作製されたゴルフボールは、射出成形によって作製されたゴルフボールよりもＷ＃１の飛距離およびＳＷのスピン量において良好である。
【００４７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のゴルフボールの製造方法によれば、射出成形法やプレス熱圧縮法では成形が困難であった厚さのカバーを均一に作製することができる。また、本発明の製法によって作製されたゴルフボールは、ゴルフボールに要求される性能である飛距離やスピン量においても良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴルフボールの製造方法の各工程を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  金型、１ａ，１ｂ  割型、２  分割面、３  キャビティ、４  熱可塑性樹脂、５  溶融樹脂薄膜、６  コア。
【図１】
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