(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空コア（４）と該コア上に形成されたカバー（３）から成る中空ソリッドゴルフボールにおいて、該中空コア（４）が直径５〜２４ｍｍを有する中空部（１）と該中空部以外の中空コア外層部（２）とから成り、該中空コア（４）作製時に該中空部（１）に内圧を付与し、該中空部（１）が内圧１．１〜１１．０ｋｇｆ／ｃｍ２を保持し、該内圧が、該中空コア（４）作製時に、該中空部（１）となる部分にＮＨ４Ｃｌ、ＮａＮＯ２および水を封入し、加熱し、反応させて発生したガスにより付与され、該コア（４）が弾性率９５０±１５０ｋｇｆ／ｃｍ２を有し、該中空コア外層部（２）が、９０％以上がシス‐１,４‐結合を少なくとも４０％以上有するポリブタジエンゴムである基材ゴム、不飽和カルボン酸金属塩、有機過酸化物、および充填材を含有するゴム組成物の加硫成形物から成ることを特徴とする中空ソリッドゴルフボール。
【請求項２】
前記カバー（３）が、厚さ１〜５ｍｍを有する請求項１記載の中空ソリッドゴルフボール。
【請求項３】
前記コア（４）の弾性率が、内側から外側にかけて平坦であるか、または外側にいくほど大きくなる分布を有する請求項１記載の中空ソリッドゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打撃時フィーリングおよび耐久性を損なうことなく、反発性能および飛行性能に優れた中空ソリッドゴルフボールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空コアとカバーから成る中空ソリッドゴルフボールにおいて、中空部に内圧を付与したものは、打撃時のフィーリングが良好で、慣性モーメントが大きく、バックスピン量が小さいため、飛距離が増大することが特徴であった。しかしながら、ボールの打出初速、飛距離に関しては、コア配合時に充填する充填材の種類、コア弾性率、カバー厚さ等の設計により高反発化を図っていなかったため、開発の進んだ現行の高性能ツーピースゴルフボールに十分匹敵するような反発特性レベルには達していなかった（実開平3-63354号公報）。
【０００３】
また、従来のツーピースソリッドゴルフボールは、弾性率を780kgf/cm2程度に設定することで良好な反発特性を得ていた。しかしながら、中空ソリッドゴルフボールの場合は、弾性率を780kgf/cm2とするとインパクト時の変形が大きいために、エネルギーロスが大きくなり反発特性が大きく劣り、更に改善の余地があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来の中空ソリッドゴルフボールの有する問題点を解決し、打撃時フィーリングおよび耐久性を損なうことなく、反発性能および飛行性能の優れた中空ソリッドゴルフボールを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、直径５〜24mmを有する中空部(1)と中空コア外層部(2)から成る中空コア(4)を用いると共に、上記中空部(1)が予め特定範囲の内圧を保持し、上記コア(4)が特定範囲の弾性率を有することにより、打撃時フィーリングおよび耐久性を損なうことなく、反発性能および飛行性能を増大させ得ることを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
即ち、本発明は、中空コア（４）と該コア上に形成されたカバー（３）から成る中空ソリッドゴルフボールにおいて、該中空コア（４）が直径５〜２４ｍｍを有する中空部（１）と該中空部以外の中空コア外層部（２）とから成り、該中空コア（４）作製時に該中空部（１）に内圧を付与し、該中空部（１）が内圧１．１〜１１．０ｋｇｆ／ｃｍ２を保持し、該内圧が、該中空コア（４）作製時に、該中空部（１）となる部分にＮＨ４Ｃｌ、ＮａＮＯ２および水を封入し、加熱し、反応させて発生したガスにより付与され、該コア（４）が弾性率９５０±１５０ｋｇｆ／ｃｍ２を有し、該中空コア外層部（２）が、９０％以上がシス‐１,４‐結合を少なくとも４０％以上有するポリブタジエンゴムである基材ゴム、不飽和カルボン酸金属塩、有機過酸化物、および充填材を含有するゴム組成物の加硫成形物から成ることを特徴とする中空ソリッドゴルフボールに関する。
【０００７】
以下、本発明について更に詳述すると、本発明のゴルフボールは、中空部(1)と中空コア外層部(2)から成る中空コア(4)と、該コア上に形成されたカバー(3)から成る。中空部(1)の直径が大きいほど、慣性モーメントが大きいゴルフボールを得ることができるが、コアにおいて反発弾性を有するゴム組成物の加硫成形物層が減少することから、中空部の直径は５〜24mmの範囲であることが好ましい。24mmより大きくすると中空コア外層部に比重調整のために充填材を大量に使用する必要があり、反発が低くなり過ぎ、変形量も大きくなってしまうために耐久性が低下する。また５mmより小さいと衝撃力の低減や慣性モーメントの増大によるスピン持続性などの中空の効果が見られなくなる。また、本発明の中空部(1)は内圧1.1〜11.0kgf/cm2を保持する。内圧が1.1kgf/cm2より小さいと反発特性を向上する効果がほとんど見られず、11.0kgf/cm2を越えると打撃時に破壊する危険性が増加し、耐久性が低下する。
【０００８】
更に、中空コア(4)は弾性率950±150kgf/cm2を有し、弾性率は内側から外側にかけて平坦であるか、または外側にいくほど大きくなる分布を有することが好ましい。弾性率が800kgf/cm2より小さいと十分な反発特性が得られず、変形量も大きくなってしまうために耐久性が低下する。1100kgf/cm2を越えると硬くなり過ぎて打撃時フィーリングが悪くなる。弾性率が内側から外側にかけて平坦であると反発性が良くなり、外側にいくほど大きくなる分布を有すると、バックスピン量が低下し打出角度が大きくなるため、ドライバーでの打撃時のボールの打出初期条件が飛距離の良くなる方向に変化する。中空コア(4)の直径は32〜41mmであり、それにより中空コア外層部(2)の厚さは５〜18mmである。
【０００９】
本発明の中空コア(4)の作製方法としては、予め厚さ５〜18mmのハーフシェルを作製しておき、接着剤を用いてそれを２つ貼り合わせて中空コアを作製する。このハーフシェルはゴム組成物を図２に示すような金型を用いて140〜160℃で圧縮成形することにより加硫して得られ、高反発性を有する。
【００１０】
更に本発明の中空コア(4)作製時には、中空部(1)に内圧を付与する。その方法としては、図３に示すように、２つの半球金型に上記ハーフシェルをセットし、中空部となる部分にＮＨ4Ｃl、ＮaＮＯ2および水を入れて、接着剤等で貼り合わせた後、金型の温度を160℃まで加熱し、10分間反応させる。その反応は以下の反応式：
ＮＨ4Ｃl ＋ ＮaＮＯ2 → Ｎ2↑ ＋ ＮaＣl ＋ Ｈ2Ｏ
に従って、窒素ガスを発生する。ＮＨ4ＣlおよびＮaＮＯ2は固体であるため、水を予め投入しておいて反応させる。この発生ガスにより中空コアに内圧を付与する。上記内圧は、中空部容積当たりの、ＮＨ4Ｃl、ＮaＮＯ2および水の量を調節して発生する窒素ガス量を調節することによりにより制御し得る。
【００１１】
中空コア外層部(2)およびカバー(3)は単層構造に限定されるものではなく、２層または３層構造を有してもよい。中空コア外層部(2)は、基材ゴム、不飽和カルボン酸の金属塩、有機過酸化物、充填材等を配合したゴム組成物を加熱、加圧、成形することにより得られる。基材ゴムとしては、従来からソリッドゴルフボールに用いられている天然ゴムおよび/または合成ゴムが用いられ、特にシス-1,4-構造少なくとも40％以上、好ましくは90％以上を有するシス-1,4-ポリブタジエンゴムが好ましく、所望により、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、ＥＰＤＭ等を配合してもよい。更に、本発明では上記ポリブタジエンゴムは基材ゴムの90％以上を占めることが好ましい。
【００１２】
不飽和カルボン酸金属塩は共架橋剤として作用し、特にアクリル酸またはメタクリル酸等のような炭素数３〜８のα,β-不飽和カルボン酸の、亜鉛、マグネシウム塩等の一価または二価の金属塩が挙げられるが、高い反発性を付与するアクリル酸亜鉛が好適である。配合量は特に限定されるものではないが、基材ゴム100重量部に対して、20〜45重量部、好ましくは25〜35重量部が好適である。45重量部より多いと硬くなり過ぎ、フィーリングが悪くなり、20重量部より少ないと反発が悪くなり飛距離が低下する。また、この配合量は、中空部径の大きさ、カバー材料等の種類によって所望の弾性率を付与するために調整されてもよい。
【００１３】
有機過酸化物は架橋剤または硬化剤として作用し、例えば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等が挙げられ、ジクミルパーオキサイドが好適である。配合量は、基材ゴム100重量部に対して0.3〜3.0重量部、好ましくは0.5〜1.2重量部である。0.3重量部未満では軟らかくなり過ぎて反発が悪くなり飛距離が低下する。3.0重量部を越えると硬くなり過ぎ、フィーリングが悪くなる。
【００１４】
充填材は、ゴルフボールのコアに通常配合されるものであればよく、例えば無機塩、具体的には、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられ、高比重金属充填材、例えばタングステン粉末、モリブデン粉末等およびそれらの混合物と併用してもよい。本発明に用いるコアは中空部を有するため通常のコアに比べて重量が不足する傾向があるので、無機塩と高比重金属粉末の混合物を用いるのが好ましい。配合量は、それぞれ基材ゴム100重量部に対して20〜80重量部であることが好ましい。20重量部未満では重量調整が難しく、80重量部を越えるとゴムの重量分率が小さくなり反発が低くなり過ぎる。
【００１５】
更に本発明のゴルフボールのコアには、老化防止剤またはしゃく解剤、その他ソリッドゴルフボールのコアの製造に通常使用し得る成分を適宜配合してもよい。
【００１６】
次いで、上記コア上にはカバー(3)を被覆する。カバーはソリッドゴルフボールのカバー材として通常使用されるアイオノマー樹脂で形成することができ、また少量の他の樹脂を加えてもよい。アイオノマー樹脂としては、エチレン-(メタ）アクリル酸の共重合体中のカルボン酸の一部を金属イオンで中和したもの、またはその混合物が用いられる。上記の中和する金属イオンとしては、アルカリ金属イオン、例えばＮaイオン、Ｋイオン、Ｌiイオン等；２価金属イオン、例えばＺnイオン、Ｃaイオン、Ｍgイオン等；３価金属イオン、例えばＡlイオン、Ｎdイオン等；およびそれらの混合物が挙げられるが、Ｎaイオン、Ｚnイオン、Ｌiイオン等が反発性、耐久性等からよく用いられる。アイオノマー樹脂の具体例としては、それだけに限定されないが、ハイミラン1557、1605、1652、1705、1706、1707、1805、1855、1856(三井デュポンポリケミカル社製)、IOTEC 7010、8000(エクソン(Exxon)社製)等を例示することができる。
【００１７】
また、上記カバー用組成物には、硫酸バリウム等の充填材や、着色のために二酸化チタン等の添加物や、その他の添加剤、例えば紫外線吸収剤、光安定剤並びに蛍光材料または蛍光増白剤等を、ゴルフボールカバーによる所望の特性が損なわれない範囲で含有していてもよいが、通常、着色剤の配合量は0.1〜0.5重量部が好ましい。
【００１８】
本発明のカバー層は、ゴルフボールのカバーの形成に使用されている一般に公知の方法、例えば射出成形、プレス成形等により形成される。カバーの厚さは１〜５mm、好ましくは3.2〜4.5mmである。１mmより小さいと中空部に内圧を付与すると耐久性が不足し、５mmより大きいとボール全体の中でカバーの占める割合が大きくなってしまい、比重調整に用いる充填材の量が増加し、反発性が低下し、打撃時フィーリングが悪くなる。本発明のカバーには、曲げ弾性率3000〜4500kgf/cm2を有する樹脂が用いられる。曲げ剛性率3000kgf/cm2未満では軟らかくなり過ぎて飛距離が低下し、4500kgf/cm2を越えると硬くなり過ぎて打撃時フィーリングが悪くなる。また、ショアーＤ硬度は60〜80を有し、60より小さいと反発係数が小さくなり、80より大きいと打撃時フィーリングが悪くなる。
【００１９】
カバー層を被覆する際に通常、ディンプルと呼ばれるくぼみを多数表面上に形成する。本発明のゴルフボールは美観を高め、商品価値を上げるために、通常ペイントで被覆され、市場に投入される。
【００２０】
本発明では、打撃時フィーリングおよび耐久性を損なうことなく、反発性能および飛行性能に優れた中空ソリッドゴルフボールを提供する。
【００２１】
【実施例】
本発明を実施例により更に詳細に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２２】
コアの作製
以下の表１に示す配合ａ〜ｆのゴム組成物を、図２に示すようなコアプレス用金型の間に、表１に示すセンター直径と同様の外径を有する半球凸型中子を挟み込んだ中子金型(6)を用いて、表１に示した条件で加硫を行い、ハーフシェル成形品(7)を作製した。中子を抜き取り、それを接着剤を用いて２個貼り合わせて、その中に表２に示す量のＮＨ4Ｃl、ＮaＮＯ2および水を封入して、160℃で10分間反応させることによって、中空コア内部で窒素ガスを発生させ、表２に示した内圧を付与した中空コアＡ〜Ｊを作製した。
【００２３】
【表１】
0003999842.tif 000002
【００２４】
【表２】
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【００２５】
実施例１〜８および比較例１〜４
得られた中空コアに以下の表３に示す配合のカバー用組成物を、射出形成により被覆し、２液硬化型ウレタンペイントでペイント塗装を施して、表４に示したカバー厚さおよび直径42.7mmを有する中空ソリッドゴルフボールを作製した。ゴルフボールの重量は、酸化亜鉛の充填量を変えることにより、45.4gとなるように調節した。得られた各ゴルフボールの、ボール初速、バックスピン量、打出角、飛距離、打撃時フィーリング、衝撃力、および耐久性を評価し、その結果を表４に示した。試験方法は後述の通り行った。
【００２６】
【表３】
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【００２７】
（試験方法）
▲１▼弾性率
図３に示すように、コアの中心からの距離９mm、13mmおよび17mmの(8)、(9)および(10)部において、縦４mm×横４mm×厚さ２mmの直方体試料を切り出し、粘弾性スペクトロメーター（レオロジー社製）を用いて圧縮モードで周波数10Ｈzで強制振動させ、４℃/分で昇温させた時の、20℃での駆動部と応答部の振幅の比と位相差より求めた複素弾性率Ｅ*値を示すものとする。
▲２▼飛行性能
ツルーテンパー社製スイングマシーンにドライバー（当社製DP914 ロフト９度）を取付け、ゴルフボールをヘッドスピード45m/秒で打撃した際の、ボール初速、バックスピン量、打出角および飛距離(キャリー＋ラン)を測定した。
▲３▼打撃時フィーリング
ハンディキャップ10以下のアマチュアゴルファー10人によるドライバーでの実打を行い、打撃時のフィーリングについて５点満点で採点し、その平均点をとり評価した。判定基準は以下の通りとした。
0003999842.tif 000005
▲４▼衝撃力
ツルーテンパー社製スイングマシーンを用い、ドライバー（当社製DP-10 ロフト９度）にてヘッドスピード43m/秒で打撃する際に、ゴルフクラブヘッドのサイドソール部に加速度ピックアップを取り付けて、インパクト時のヘッドの進行方向に対して逆方向に生ずる加速度を測定し、この加速度の最大値を力に変換する（インパクト時の最大加速度×ヘッド重量(210g)）ことにより求めた。
▲５▼耐久性
ツルーテンパー社製スイングロボットにドライバーを取付け、ゴルフボールをヘッドスピード45m/秒で打撃し、割れが発生するまで打撃回数により評価した。
◎ … 150回以上
〇 … 100〜150回
× … 100回未満
【００２８】
（試験結果）
【表４】
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【００２９】
【表５】
0003999842.tif 000007
【００３０】
以上の結果より、本発明の内圧を保持した中空コアを用いたソリッドゴルフボールは（実施例１〜８）は、内圧を保持しない従来中空ソリッドゴルフボール（比較例１）に比べて、ほぼ打撃時フィーリングおよび耐久性を損なうことなく、ボール初速および飛距離が大きくなっていることが認められた。また、内圧が大きいもの（比較例２）は打撃時フィーリングおよび耐久性が悪くなり、弾性率の低いもの（比較例３）は耐久性が悪くなり、弾性率の高いもの（比較例４）は打撃時フィーリングが悪くなることが認められた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のソリッドゴルフボールは、中空部と中空コア外層部から成る中空コアを用いると共に、上記中空部が予め特定範囲の内圧を保持し、上記コアが特定範囲の弾性率を有することにより、打撃時フィーリングおよび耐久性を損なうことなく、反発性能および飛行性能を向上させたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のゴルフボールの断面概略図である。
【図２】  本発明のゴルフボールの中空コア成形用金型の断面概略図である。
【図３】  本発明のゴルフボールの中空コアへの内圧付与に用いる金型の断面概略図である。
【図４】  弾性率測定用の試料片切り出し位置を示した本発明のゴルフボールの断面概略図である。
【符号の説明】
１ … 中空部
２ … 中空コア外層部
３ … カバー
４ … 中空コア
５ … 半球金型
６ … 中子金型
７ … ハーフシェル成形品
８ … コアの中心からの距離９mmでの試料片切り出し位置
９ … コアの中心からの距離13mmでの試料片切り出し位置
10 … コアの中心からの距離17mmでの試料片切り出し位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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