(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと該コア上に形成されたカバー(３)から成り、該コアが内層コア(１)と１層または２層以上の外層コア(２)の多層構造を有するマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、
該内層コア(１)が、ポリブタジエンゴム、アクリル酸亜鉛、過酸化物を必須成分とするゴム組成物を加圧加熱して硬化したものであり、外径３０〜３７ｍｍであり、
該外層コア(２)がエチレン‐(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマー中にゴムエラストマーが分散され架橋剤により動的架橋された材料で形成され、該エチレン‐(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーとゴムエラストマーの混合比が、９０／１０〜３０／７０（アイオノマー/ゴムエラストマー）であり、該分散され動的架橋されたゴムエラストマーの粒径が１０μｍ以下であり、該エチレン‐(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーが曲げ弾性率２００〜４５０ＭＰａを有し、
該カバー(３)が曲げ弾性率２００〜４５０ＭＰａのエチレン‐(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーで形成されることを特徴とするマルチピースソリッドゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【用語の定義】
本明細書中で用いる「動的架橋」とは、ゴムが溶融された熱可塑性樹脂と共に混練されながら架橋されることをいうが、この動的架橋によりゴムを熱可塑性樹脂中に分散させることは、例えば特公平5-29653号公報に開示されている。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛行性能、打撃時フィーリング、耐久性が良好であり、かつ量産性に優れ、更に材料がリサイクル可能なマルチピースソリッドゴルフボールに関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来、ゴルフボールは以下の２種類に分類される。一つは、ツーピースボール等のソリッドゴルフボールであり、一体成形されたゴム製部材から成る中実のコアおよび該コア上に被覆したアイオノマー樹脂等の熱可塑性樹脂カバーから構成される。また、他方は糸巻きゴルフボールであり、中心の固体または液体の芯部を、ゴム糸の巻線で巻き付け、次いで１〜２mm厚のアイオノマー樹脂やバラタ等によるカバーで被覆したものである。上記ソリッドゴルフボールの中で、中実のゴム製コアとカバーから成るツーピースソリッドゴルフボールが、製造が容易であり、量産が可能であるので、市販されているソリッドゴルフボールの主たる部分を占めている。
【０００４】
ツーピースソリッドゴルフボールは、耐久性、および打撃時のボール速度が大きいことから飛距離が大きく、飛行特性に優れ、特にアマチュアゴルファーを中心に多くのゴルファーに使用されている。その反面、ツーピースソリッドゴルフボールは、打撃時のフィーリングが硬いこと、および打撃時のボール速度が大きく、ゴルフクラブの打撃面との接触面積が小さいことによるスピンが少ない構造特性によって、スピンがかかりにくく、アプローチのコントロール性に欠けるという問題点があった。また、ボールコンプレッションを小さくし、ソフトな打撃感を得ようとすると反撥性が低下し、飛距離も低下する。
【０００５】
このようなツーピースソリッドゴルフボールの欠点を改良するものとして、今注目を集めるのが、中実のソリッドコア部分を２層または３層以上に分け、硬度、比重、各層の厚さ(径)等を変化させたマルチピースソリッドゴルフボールである。このマルチピースソリッドゴルフボールは、前述のように、ゴム製のソリッドコアを多層にするものであるため製造上量産化が難しい。何故ならば、基本的にゴム材料は流動性に乏しく、コア外層部分を均一な厚さに仕上げることが難しく、しかもゴムである以上は加硫工程が必須であり、コア内層部分の製造にプラスしてコア外層部分の製造・加硫の時間が必要であるからである。
【０００６】
このような欠点を改良するため、コア外層部に熱可塑性材料を配合して、製造工程を改善することが提案されている。例えば、特開平4-244174号公報には、このコア外層部に組成物の総重量の少なくとも10重量％、好ましくは少なくとも35重量％のアミドのブロック共重合体を含む熱可塑性材料を用いて成形することが開示されているが、  ボール特性が劣るとともに、製造工程上更に効率的な材料が望まれる。
【０００７】
また、特開平6-142228号公報にも、コア外層部に上記と同様熱可塑性材料を用いることが開示されており、その材料としては、ショアーＤ硬度30〜50を有し、示差熱分析(DSC)によるガラス転移温度が-25℃以下のポリエーテルエステル型熱可塑性エラストマー100〜50％と、曲げ弾性率200〜400MPaのエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアクリル酸０〜50％から成る混合物を主体とするものを用いる。しかし、これはポリエーテルエステル型熱可塑性エラストマーの分子内の結晶部が疑似架橋的役割をしているいわゆる熱可塑性ゴムであり、環境の熱変化や長期の繰り返し衝撃に対して安定でなく、物性的にも形状保持の面でも不安がある。また、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーとのブレンドの場合には、両者が相溶性に乏しく、耐久性が劣るという問題がある。これらコア外層の材料選択において、外層自体の連続衝撃耐久性およびカバー材との接着性等が重要である。
【０００８】
【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マルチピースソリッドゴルフボールの有する問題点を解決し、長期に安定した性能と量産性に優れた材料によるマルチピースソリッドゴルフボールを提供することを目的とする。
【０００９】
【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、内層コア(1)に上に１層または２層以上の外層コア(2)が被覆されて成る多層構造のソリッドコアをカバー(3)で被覆したマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、上記外層コアをエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマー中にゴムエラストマーが分散され架橋剤により動的架橋された材料で形成することにより、打撃時フィーリング、飛距離、耐久性の面でも優れたマルチピースソリッドゴルフボールが得られるとともに、製造上の効率面でも良好であることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーをマトリックスとし、架橋ゴムエラストマーを極微細に分散することが可能である動的架橋の手法を用いることにより、単なる架橋済みのゴムエラストマーを粉砕混合するよりも微細な粒子を分散可能となり、従来の問題点であった耐久性、特に連続衝撃による耐久性や長期の衝撃刺激に対しても安定した性能を維持し得る。また、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーは、これまでゴルフボールのカバー材としての耐久性の高さは既に公知である。更に、外層コアとカバー材との接着性も従来問題であったが、マトリックスにカバー材と同様のエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーを用いることにより、カバーと外層コアとの層間での剥離等によるボールの変形や破壊、またはエネルギーロスによる性能低下、特に反撥性・飛距離の低下を起こす問題も解決し得ることを見い出した。
【００１１】
以下、本発明について更に詳述する。内層コアは現在のツーピースボールに使用されるコア用のゴム組成物が最も適しており、ポリブタジエンゴム、不飽和カルボン酸の金属塩、過酸化物を必須成分とするゴム組成物を加圧加熱して硬化したものであり、外径30〜37mmであることが好ましい。ゴム組成物中には、更に酸化亜鉛などの充填材、老化防止剤等を含有してもよい。
【００１２】
上記内層コア(1)に用いられるポリブタジエンは、シス-1,4-構造少なくとも40％以上、好ましくは90％以上を有するいわゆるハイシスポリブタジエンが好ましく、所望により、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ等を配合してもよい。
【００１３】
過酸化物の例としては、有機過酸化物、例えばジクミルパーオキサイドまたはt-ブチルパーオキサイドが挙げられ、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、0.3〜5.0重量部、好ましくは0.5〜3.0重量部である。
【００１４】
本発明の内層コア(1)に用いられるゴム組成物には、不飽和カルボン酸の金属塩を配合する。不飽和カルボン酸の金属塩としては、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の不飽和カルボン酸の、一価または二価の金属塩が挙げられるが、反撥性の高いアクリル酸亜鉛が好適である。配合量はポリブタジエン基材ゴム100重量部に対して、10〜40重量部が好ましい。40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、10重量部より少ないと反撥が悪くなる。
【００１５】
内層コアには、不活性充填材、例えば酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等；老化防止剤；その他ソリッドゴルフボールのコアの構造に通常使用し得る成分を適宜配合してもよい。配合量はポリブタジエン基材ゴム100重量部に対して、不活性充填材は15〜50重量部、老化防止剤は0.2〜0.5重量部が好ましい。
【００１６】
内層コアは上記組成物を通常ソリッドコアに用いられる方法、条件を用いて、加熱成形して得られる。
【００１７】
本発明のゴルフボールの外層コア(2)に使用するエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーは、従来公知のもので、エチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体のカルボン酸基の一部を金属イオンで中和したものである。好ましくは曲げ弾性率200〜450MPa、より好ましくは300〜400MPaを有する。曲げ弾性率が200MPaより小さければ、ボール硬度が低下し、打撃時フィーリング・耐久性が悪くなる。また、450MPaより大きければ、逆にボールが硬くなり過ぎ、打撃時フィーリングが悪くなる。また本発明に用いるエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーには、α-オレフィンとα,β-不飽和カルボン酸の共重合体のカルボン酸の一部を金属イオンで中和したものが用いられる。上記α-オレフィンとしては、エチレン、プロピレンが好ましく、α,β-不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸等が好ましい。更に、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；が挙げられるが、Ｎaイオン、Ｚnイオン、Ｌiイオン等が反撥性、耐久性等からよく用いられる。また最近、射出成形を考慮して成形性の優れたグレードが開発されており、この種の動的架橋では、ゴムエラストマーの添加により流動性が低下するため、よく用いられる。更に、流動性を改良するために、可塑剤やオイルを添加してもよい。
【００１８】
ゴムエラストマーは、架橋剤により架橋可能なものであればよいが、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。特にエチレンプロピレンジエンゴム等耐熱性の良好なものが加工上からも好ましい。その他、ジエン系ゴム等も架橋性が良好なことから用いられる。ゴムエラストマーについては、エチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマーとゴムエラストマーの混合比が、90/10〜30/70、好ましくは80/20〜40/60である。その混合比は90/10よりゴムエラストマーが、少なくなればゴムエラストマーブレンドの効果が小さく、耐久性はよいが打撃時フィーリングが悪い。30/70よりゴムエラストマーが多くなると、ボールが軟らかくなり過ぎ、打撃時フィーリング、耐久性または反撥性も悪く飛距離も低下する。更にゴムエラストマー分が増えると、実際の成形時に樹脂の流れが悪く、加工性の低下につながる。動的架橋に用いられる架橋剤としては、マトリックスの樹脂の性能を損なわないものであれば差し支えないが、オキシム類、硫黄および加硫促進剤の併用、硫黄単独、加硫促進剤単独等が用いられる。加硫促進剤の例としては、ジチオモルホリン、ジベンゾチアジルジスルフィド、メルカプトベンゾチアゾール、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド等が挙げられる。好ましくは、ジチオモルホリン、ジベンゾチアジルジスルフィドである。架橋剤の配合量としては、ゴムエラストマー100重量部に対して、0.2〜10重量部、好ましくは１〜５重量部である。
【００１９】
本発明の外層コアには、上記成分の他に必要に応じて他の成分、例えば充填材、着色剤、老化防止剤等を配合してもよい。
【００２０】
本発明では、上記アイオノマーとゴムエラストマーが溶融・混練されながら架橋に付され、動的架橋が行われる。動的架橋は工業的には主に押出機を用いて行われ、アイオノマー樹脂とゴムエラストマーおよび架橋剤を投入し、架橋剤の反応温度に合わせて設定された温度にて一般的には150〜220℃にて混練りしながら、ゴムエラストマーを架橋することにより行われる。また予めアイオノマー樹脂とゴムエラストマーをブレンドまたは押出しすることにより、より均一な動的架橋が行われる。動的架橋された組成物中において、ゴムエラストマーは粒径10μm以下、好ましくは５μm以下で存在するのが好ましい。10μmより大きくなると、繰り返し衝撃によりその粒子が応力集中の原因となり、耐久性低下につながる。更に、最低限度については細かいほど耐久性が優れることがわかっている。
【００２１】
本発明では、内層コア(1)上に外層コア(2)が形成される。外層コア(2)は上記の動的架橋された外層コア材料を、内層コア(1)に射出成形等により容易に被覆できる。本発明で動的架橋された外層コア材料は、被覆時の流動性が良く、成形性が良いので、射出成形できる。もちろん、他の方法で被覆してもよい。外層コア(2)は一層でなく、多層でもよい。一層の場合、図１に示すスリーピースソリッドゴルフボールが得られることになる。
上述のように外層コア(2)を被覆することにより得られたコアをエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマー樹脂から成るカバー材で被覆することによりカバー(3)が形成され、本発明のマルチピースソリッドゴルフボールが得られる。カバー(3)の厚さは、1,5〜2.7mmが好適である。
カバー材は主としてアイオノマー樹脂から成るが、必要に応じて着色剤(例えば、二酸化チタン)や紫外線吸収剤等を含んでもよい。本発明において、カバー(3)は曲げ弾性率200〜450MPa、好ましくは250〜400MPaを有する。そのような条件を満たすアイオノマーは三井デュポンケミカル(株)社から市販のハイミラン 1707、1601、1605、1706、AM7315、AM7317等が挙げられる。
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(3)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。
【００２２】
本発明では、飛行性能、打撃時フィーリング、耐久性が良好であり、かつ量産性に優れ、更にカバー材料とともに外層コア材料もリサイクル可能なマルチピースソリッドゴルフボールを提供する。
【００２３】
【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。
(実施例１〜10および比較例１〜６)表１(実施例)および表２(比較例)に示した配合の内層コア用組成物を混練し、160℃で20分間加圧成形して、表３(実施例)および表４(比較例)に示すような直径の内層コアを作製した。この内層コア上に同中心的に、表１(実施例)および表２(比較例)に示した配合の外層コア用組成物を射出成形によって設け、表３(実施例)および表４(比較例）に示すような直径のツーピースソリッドコアを得た。得られたツーピースソリッドコアの重量、圧縮変形量、および外層コアに分散され動的架橋されたゴムエラストマーの粒径を表３および表４に示した。得られたツーピースソリッドコア上に表１および表２に示したカバー配合を射出成形することにより、カバーを被覆し、スリーピースソリッドゴルフボールを得た。得られたカバーの厚みおよび硬度、並びにスリーピースソリッドゴルフボールの重量、圧縮変形量および外径を表３および表４に示した。
【００２４】
（比較例７）外層コア用組成物に内層コアと同様の材料を表２に示したような配合量で用いた以外は、上記実施例１〜10および比較例１〜６と同様にスリーピースソリッドゴルフボールを得た。
【００２５】
(比較例８）市販のスリーピースソリッドゴルフボールを用いた。
【００２６】
【表１】
0003735403.tif 000002
【表２】
0003735403.tif 000003
【００２７】
1)日本合成ゴム社製BR-01                   7)         (重量部)
2)大内新興化学工業社製ノクラック300         ポリブタジエン    100
3)ジクミルパーオキサイド                    アクリル酸亜鉛     32
4)三井ポリケミカル社製アイオノマー樹脂      酸化亜鉛       20
5)住友化学社製EPDM                          老化防止剤      0.3
6)東レデュポン社製ハイトレル                ＤＣＰ          1.0
【００２８】
得られた各ゴルフボールについて、プロゴルファーによる打撃時フィーリング、耐久性指数、およびドライバー(ウッド１番クラブ)による飛距離(キャリー(落下点)およびトータル)、について評価を行い、その結果を表３(実施例)および表４(比較例)に示す。試験方法は以下の通り行った。
(試験方法)
▲１▼打撃時のフィーリング
プロゴルファーによりドライバーで実打して評価する。評価基準は下記の通りである。
評価基準
◎  …非常に良い
○  …良い
△  …普通
×  …悪い
▲２▼耐久性指数
ゴルフボールを速度45m/秒にて衝突板に繰り返し衝突させ、ゴルフボールが割れるまでの回数を比較例４を100とした指数で表した。
▲３▼飛距離およびスピン
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、落下点までの距離(キャリー)およびトータルを飛距離として測定した。
【００２９】
【表３】
0003735403.tif 000004
１）外層コアに分散され動的架橋されたゴムエラストマーの粒径
【表４】
0003735403.tif 000005
１）外層コアに分散され動的架橋されたゴムエラストマーの粒径
【００３０】
表３および表４において、コア全体の直径、コア重量、コア圧縮変形量とは、内層コア(1)上に外層コア(2)を被覆することにより得られたソリッドコアの直径、重量、圧縮変形量である。コア圧縮変形量とは、コアに10kgfの荷重負荷時の変形量を基準として、130kgfの荷重を負荷した時のコアの変形量である。
【００３１】
以上の結果より、本発明の実施例１〜10は、打撃時フィーリング、飛び性能、更に優れた耐久性を有し、量産性に優れ、材料のリサイクル可能なマルチピースソリッドゴルフボールを提供し得ることがわかる。
【００３２】
【発明の効果】
多層構造のソリッドコアをカバーで被覆した本発明のマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、上記外層コアをエチレン-(メタ)アクリル酸共重合体のアイオノマー中にゴムエラストマーが分散され架橋剤により動的架橋された材料で形成することにより、打撃時フィーリング、飛距離および耐久性、並びに製造上の効率および材料リサイクル性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。
【符号の説明】
１ … 内層コア
２ … 外層コア
３ … カバー
【図１】
0003735403.tif 000006