JP4044992B2

JP4044992B2 - 中空ゴルフボール

Info

Publication number: JP4044992B2
Application number: JP29528597A
Authority: JP
Inventors: 和久伏原; 清人丸岡; 和郎保地; 章裕中原
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JPH11128399A; US6182970B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛行性能を損なうことなく、打球感が良好な中空ゴルフボールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術においては、主として２種類のゴルフボールがある。一方は、中実のツーピースボールやスリーピースボール等のソリッドゴルフボールであり、また、他方は糸巻きゴルフボールである。ソリッドゴルフボールは、糸巻きゴルフボールと比較すると、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、飛行性能に優れ、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。従って、ゴルフボールの開発はその飛距離を増大させる点では、糸巻きゴルフボールからソリッドゴルフボールに移行されている。その反面、ソリッドゴルフボールは、打球感が硬くて劣るという欠点を有する。ソリッドゴルフボールの飛距離は反発性能に大きく影響を受けることがわかっている。最近はソリッドゴルフボールの打球感を向上するため、コア（芯球）を軟らかくしてボール全体の硬度を低下させる方法が行われている。しかしながら、コアを軟らかくすることにより、ボール自体の反発特性が低下して飛行性能が低下してしまうという問題点があった。
【０００３】
これらの性能は、コアの表面硬度と変形量の２値により限定される。一般に、表面硬度が大きくなると、変形量が小さくなり、高反発化するが、打球感が低下するという問題があった。逆に、表面硬度が小さくなると、変形量が小さくなり、打球感は向上するが、反発性能が低下する。従って、従来の中実であるソリッドゴルフボールにおいては、飛行性能と打球感を両立することは非常に困難であった。
【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ゴルフボールの有する問題点を解決し、飛行性能を損なうことなく、打球感を向上させた中空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】
本発明者等は上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、中空部(1)と１層以上の中空コア外層部(2)とから成る中空コア(4)、および上記中空コア上に形成されたカバー(3)から成る中空ゴルフボールにおいて、上記中空部(1)の直径、上記中空コア(4)のJIS-C硬度による表面硬度、および上記中空ゴルフボールに初期荷重10kgfを負荷した状態から終荷重130kgfを負荷した時までの変形量を特定範囲内に規定することにより、飛行性能と打球感を両立させた中空ゴルフボールが得られることを見い出し、それに基づいて本発明を完成させるに至った。
【０００６】
即ち、本発明は、中空部（１）と、ゴム、樹脂またはそれらの混合物を主体とするコア用組成物から成る１層以上の中空コア外層部（２）とから成る中空コア(4)、および
該中空コア上に形成されたカバー（３）、
から成る中空ゴルフボールであって、
該中空部が直径５〜２５ｍｍを有し、該中空部（１）の内圧が略大気圧であり、該中空コア（４）が、ＪＩＳ‐Ｃ硬度による表面硬度７７〜９１および初期荷重１０ｋｇｆを負荷した状態から終荷重１３０ｋｇｆを負荷した時までの変形量２．０〜３．５ｍｍを有し、該カバー（３）がアイオノマー樹脂から形成されることを特徴とする中空ゴルフボールに関する。
【０００７】
本発明の中空ゴルフボールは、上記のような中空コア(4)を採用することにより、変形量が大きくなって打球感が向上し、慣性モーメントが増大して飛距離が増大するという中空ゴルフボールの特徴に加え、コアの表面硬度を一定に保ったまま、変形量を容易に調節可能とした。この技術により、コアの表面硬度が高くても、変形量を大きくすることが可能となり、その結果、高反発性と良好な打球感の両立が可能となった。
【０００８】
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１層以上の中空コア外層部(2)とから成る中空コア(4)と、上記コア上に形成されたカバー(3)とから成る。この中空部(1)の直径を大きくすると圧縮変形量が大きくなって、打球感は向上するものの、反発特性が低下する。また、中空部直径を小さくすると圧縮変形量が小さくなって、打球感は悪くなるが、反発特性は向上する。このため、中空部の直径は５〜25mmにすることが、反発特性と打球感を最適化するのに好ましく、特に８〜22mm、更に10〜20mmが好ましい。
【０００９】
中空コア外層部(2)は、ゴム、樹脂またはそれらの混合物を主体とするコア用組成物から形成され、複数の層から成っていてもよい。また、複数層から成る場合、中空コア外層部間で、コア用組成物は同じであっても、異なっていてもよい。更に、反発特性および打球感を両立させるために、中空コア外層部(2)はゴムを主体とするコア用組成物から成ることが好ましい。
【００１０】
本発明の中空コア外層部(2)がゴムを主体とするコア用組成物から成る場合は、ゴルフボールのコアに用いられるゴム組成物を加硫することにより得られる。ゴム組成物は通常、基材ゴム、不飽和カルボン酸の金属塩、有機過酸化物、充填材等を含有する。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、合成ゴムまたはそれらの混合物が用いられる。合成ゴムの例として、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンポリブタジエンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられる。特にシス-1,4-構造少なくとも40％以上、好ましくは90％以上を有するいわゆるハイシスポリブタジエンゴムが好ましい。基材ゴムは、高反発とするために全ゴム組成物の80重量％以上であることが望ましい。
【００１１】
不飽和カルボン酸の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。配合量は基材ゴム100重量部に対して、20〜40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、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。
【００１２】
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0.5〜5.0重量部であることが好ましい。0.5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。5.0重量部を越えると硬くなり過ぎ、打球感が悪くなる。
【００１３】
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）、高比重金属粉末（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が挙げられる。本発明に用いる中空コアは通常の中実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、基材ゴム100重量部に対して10〜120重量部であることが好ましい。10重量部未満では充填材の効果が見られなくなり、120重量部を越えると反発性能が低下し過ぎる。
【００１４】
更に、本発明の中空コア外層部(2)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製造に通常使用し得る成分を配合してもよい。
【００１５】
また、本発明の中空コア外層部(2)が複数層から成る場合、上記ゴム組成物から成る層を少なくとも１層有することが好ましく、反発特性および打球感の両立のため、上記ゴム組成物から成る層を中空コア(4)の最外層に配することが好ましい。また、中空コア外層部(2)は、反発特性および打球感の両立のため、厚さ５mm以上、好ましくは７mm以上を有することが好ましい。
【００１６】
本発明の中空コア外層部(2)は、上記コア用ゴム組成物で凹みを有する半加硫ゴムハーフシェルを形成し、その半加硫ゴムハーフシェル２個を接合して、完全加硫を行う方法や、加硫ゴムハーフシェル２個を接着剤により接合する方法や射出成形法等いずれの方法で作製してもよい。半加硫とは、ゴム組成物を完全に加硫するのではなく、架橋反応が完了する前に加硫を一旦中止した状態をいう。半加硫したものは、再度加熱すると架橋が更に進行して、架橋反応を完結することができる。半加硫の条件は、完全加硫の条件の加硫時間の約半分程度である。例えば、完全加硫が150℃で30分間の場合、150℃で約15分間加硫することになる。本発明の中空コア(4)の場合、通常完全加硫が150〜170℃で10〜30分間行われるので、その加硫時間の中間点で中止すれば、半加硫状態になる。
【００１７】
中空コア外層(2)が樹脂を主体とするコア用組成物から成る場合、通常の成形方法（例えば、射出成形等）でハーフシェルを形成し、２個のハーフシェルを接着剤で接合してもよい。樹脂の例としては、射出成形が可能である一般的な熱可塑性樹脂のみならず、軟質相（ソフトセグメント）と硬質相（ハードセグメント）とから構成される熱可塑性エラストマー、またはそれらの混合物を使用できる。融点は150℃以上、好ましくは160℃以上、更に好ましくは170℃以上のものがよい。融点が高い樹脂を用いることにより、中空センターの上にコアゴム層を加硫成形する際に中空コアが変形しにくくなる。熱可塑性樹脂の例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアセタール、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミド等またはそれらの混合物を使用することができ、また、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン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、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等や、それらの混合物を使用することができ、ゴルフボールとしての高反発性を達成し得るポリエステル系熱可塑性エラストマーやウレタン系熱可塑性エラストマーが好ましい。更に、樹脂中に、比重調整のための充填材、柔軟性を付与するためのゴム微粒子、ゴム微粒子用の架橋剤などを配合することもできる。
【００１８】
本発明の中空コア(4)は、初期荷重10kgfを負荷した状態から終荷重130kgfを負荷した時までの圧縮変形量2.0〜3.5mm、好ましくは2.0〜3.0mmを有することが必要である。上記圧縮変形量は、上記不飽和カルボン酸の金属塩の配合量や有機過酸化物の配合量により調節可能であるが、他の加硫条件の選択によっても調節可能である。上記圧縮変形量が3.5mmより大きいと、反発性が低下して飛距離が低下する。また、打撃時のボールの変形量が大きくなることにより、ボールの耐久性が低下し易く（カバー割れが発生し易く）なる。2.0mmより小さいと、衝撃力が大きくなり、打球感が低下する。
【００１９】
本発明の中空コア(4)はJIS-Cによる表面硬度77〜91、好ましくは80〜88を有することが必要である。表面硬度が77より小さいと、反発性（飛距離）が低下し、91を越えると、衝撃力が大きくなり打球感が低下する。コアの表面硬度が77〜91の範囲内であれば、表面硬度が大きくなっても打球感の低下はほとんどない。
【００２０】
本発明の中空コア(4)の直径は、カバーの厚さや、中空コア外層(2)が単層構造または多層構造であるかによって異なるため限定されないが、通常35〜40mmであることが好ましい。
【００２１】
また、中空コア(4)の内圧が大気圧より低圧または高圧にすると、製造が困難であったり、または製造コストが高くなり好ましくなく、特に大気圧より低圧にすると、中空コアにカバーを被覆成形する工程等において、中空コアが変形しやすくなるという大きな問題がある。また、大気圧より非常に高圧にすると、中空部による打球感の向上効果が小さくなる。上記の理由により、得られるゴルフボールにおける内圧は、略大気圧〜１kgf/cm²以下、好ましくは略大気圧〜0.5kgf/cm²以下、より好ましくは略大気圧とするのが好ましい。大気圧の気体をコアに封入して作製する方法が、最も生産性が優れ好ましい。後述の実施例および比較例の中空部には、大気圧の空気を封入して中空ゴルフボールを作製したため、完成した中空ゴルフボールの中空部内圧は略大気圧である。略大気圧とは、気体の封入温度と、完成後のゴルフボール（常温）との間の温度差によって発生する内圧変化に相当するものとし、具体的には、上記温度差は気体温度や、成形場所の周辺温度や、成形用部材の温度管理によってコントロールすることができ、これらの温度の管理可能範囲を考慮すれば、上記温度差は100℃以下、好ましくは50℃以下とすることにより、生産性の向上またはコストダウンにつながる。温度が100℃変化すれば、内圧は40％変化し、50℃変化すれば、内圧は20％変化する。大きな温度差を与えるには、非常に高温の空気や非常に低温の空気を封入する必要があり、生産性低下またはコスト上昇につながる。これらの理由により、得られるゴルフボールにおける常温での内圧は、大気圧±40％、好ましくは大気圧±20％の範囲である。
【００２２】
次いで、上記中空コア(4)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やバラタ等を使用し得るが、アイオノマー樹脂が最適である。更に、少量の他の樹脂、例えばポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等を加えてもよい。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、着色剤の配合量はカバー樹脂100重量部に対して0.1〜0.5重量部が好ましい。
【００２３】
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。カバー層厚さは１〜５mm、好ましくは２〜3.5mmである。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。
【００２４】
本発明により、飛行性能を損なうことなく、打球感を向上した中空ゴルフボールを提供する。
【００２５】
【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。
【００２６】
（実施例１〜７および比較例１〜５）
中空コアの作製
以下の表１および２に示すコア用のゴム組成物を、ニーダーにて混練し、図２に示すような半球金型(5)と半球凸型の中子金型(6)を用いて170℃で10分間プレス加硫して、ハーフシェル(7)を作製した。これを市販の瞬間接着剤で貼り合わせ、厚さ５mmの球状の内側コア外層部を得た。この外側に、同一配合のコア用ゴム組成物を用いて予め作製しておいた２個の半加硫ハーフシェルを被せ、図３のようなコア成形用の金型を用いて、以下の表１および２に示す加硫温度で20分間でプレス加硫して、直径38.4mmの中空コアを得た。得られたコアの中空部直径、JIS-C硬度および圧縮変形量を測定し、以下の表４および５に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【表２】

(注1)ＢＲ−18、日本合成ゴム社製ハイシス-1,4-ポリブタジエン
(注2)吉富製薬(株)製のヨシノックス425
【００２９】
中空ゴルフボールの作製
上記のように得られた中空コア上に、以下の表３に示す配合のカバー組成物を射出成形により被覆してカバー層を形成し、直径42.8mmの中空ソリッドゴルフボールを得た。得られたゴルフボールの飛距離（トータル）および打球感を測定または評価し、その結果を表４および５に示す。試験方法は後記の通り行った。
【００３０】
【表３】

(注3)三井デュポンポリケミカル(株)製の亜鉛イオン中和エチレン-メタクリル酸共重合体系アイオノマー樹脂
(注4)三井デュポンポリケミカル(株)製のナトリウムイオン中和エチレン-メタクリル酸共重合体系アイオノマー樹脂
【００３１】
（比較例６）
中実コアの作製
上記の表２に示すゴム組成物を図３のコア成形用金型を用いて、165℃で20分間プレス加硫して、直径38.4mmの中実コアを得た。得られたコアの中空部直径、JIS-C硬度および圧縮変形量を測定し、以下の表５に示す。
【００３２】
ゴルフボールの作製
上記のようにして得られた中実コアを用いる以外は、実施例１〜７および比較例１〜５と同様にして、カバー層を形成し、中実ソリッドゴルフボールを得た。得られたゴルフボールの飛距離（トータル）および打球感を測定または評価し、その結果を表５に示す。試験方法は以下の通り行った。
【００３３】
（試験方法）
▲１▼圧縮変形量
コアに初期荷重10kgfを負荷した状態から終荷重130kgfを負荷した時までの変形量を測定した。
▲２▼飛距離
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、トータル飛距離（キャリー（落下点までの距離）＋ラン）を測定した。
▲３▼打球感
ゴルファー10人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
○ … 非常に良好
△ … まあまあ良い
× … あまり良くない
【００３４】
（試験結果）
【表４】

【００３５】
【表５】

【００３６】
以上の結果より、中空部が直径５〜25mmを有し、中空コアが、JIS-C硬度による表面硬度77〜91および初期荷重10kgfを負荷した状態から終荷重130kgfを負荷した時までの変形量2.0〜3.5mmを有する本発明の中空ゴルフボール（実施例１〜７）は、飛距離が大きく、かつ打球感が良好であることが認められた。中空ゴルフボールのコアの表面硬度が77より小さいと（比較例１）飛距離が低下し、77以上であれば高反発性（飛距離）を得ることができる。コアの表面硬度が、77〜91の範囲内であれば打球感の低下はほとんどないが、91を越えると（比較例２）、打球感が若干低下する傾向が見られる。コアの圧縮変形量は2.0mmより小さいと（比較例３）打球感が低下し、2.0mm以上であれば、打球感は良好である。コアの圧縮変形量が2.0〜3.5mmの範囲内では、変形量が大きくなっても飛距離の低下はほとんどないが、3.5mmを越えると（比較例４）、飛距離が大きく低下する。また、圧縮変形量が大きくなると、打撃時の変形量が大きくなって、ゴルフボールの耐久性の低下にもつながる。一方、中空部直径の小さい比較例５のゴルフボールは、中空コア特有の変形量が十分に得られず、打球感が低下した。更に、中実の比較例６のゴルフボールでは、表面硬度および圧縮変形量は本発明の範囲内にあっても、中空の効果がなく打球感が非常に悪かった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、飛行性能を損なうことなく、打球感が良好な中空ゴルフボールを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の中空ゴルフボールの断面概略図である。
【図２】本発明の中空ゴルフボールの中空コア外層成形用金型の断面概略図である。
【図３】本発明の中空ゴルフボールのコア成形用金型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

Claims

中空部（１）と、ゴム、樹脂またはそれらの混合物を主体とするコア用組成物から成る１層以上の中空コア外層部（２）とから成る中空コア(4)、および
該中空コア上に形成されたカバー（３）、
から成る中空ゴルフボールであって、
該中空部が直径５〜２５ｍｍを有し、該中空部（１）の内圧が略大気圧であり、該中空コア（４）が、ＪＩＳ‐Ｃ硬度による表面硬度７７〜９１および初期荷重１０ｋｇｆを負荷した状態から終荷重１３０ｋｇｆを負荷した時までの変形量２．０〜３．５ｍｍを有し、該カバー（３）がアイオノマー樹脂から形成されることを特徴とする中空ゴルフボール。