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発明の名称 ソリッドゴルフボール
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−79018
公開日 平成6年(1994)3月22日
出願番号 特願平4−263184
出願日 平成4年(1992)9月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】大石 征郎
発明者 徳井 康之 / 友原 卓 / 森本 琢郎
要約 目的
反発力、圧縮破壊強度および耐久性の全ての点を満足するソリッドゴルフボールを提供することを目的とする。

構成
基材ゴム、共架橋剤、過酸化物および金属酸化物を含有するゴム組成物からなる弾性部分を有するソリッドゴルフボールである。基材ゴムは、重量平均分子量(Mw)の異なるポリブタジエンの2種以上の混合物からなり、かつ個々のポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)は50×104 〜70×104 の範囲内にある。そしてこれらの混合物からなる基材ゴムは、1,4−シス構造を有するものが80%以上含まれるようにし、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが2〜3であるように設定する。さらにこの基材ゴム100重量部に対して、繊維長1〜300μm 、アスペクト比10以上の微細繊維を1〜10重量部配合する。
特許請求の範囲
【請求項1】基材ゴム、共架橋剤、過酸化物および金属酸化物を含有するゴム組成物からなる弾性部分を有するソリッドゴルフボールにおいて、前記基材ゴムが重量平均分子量(Mw)の異なるポリブタジエンの2種以上の混合物からなり、かつ個々のポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)が50×104 〜70×104 の範囲内にあり、しかもこれらの混合物からなる基材ゴムは、1,4−シス構造を有するものが80%以上含まれており、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが2〜3であり、さらに基材ゴム100重量部に対して繊維長1〜300μm 、アスペクト比10以上の微細繊維が1〜10重量部含有されていることを特徴とするソリッドゴルフボール。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワンピースゴルフボール、ツーピースゴルフボール、スリーピースゴルフボール等のソリッドゴルフボールの弾性部分の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ソリッドゴルフボール(糸巻きボールでないゴルフボールの総称)の弾性部分としては、ポリブタジエン等の基材ゴムに不飽和カルボン酸金属塩などの不飽和結合を有するモノマーを共架橋剤として配合し、さらに過酸化物および金属酸化物を配合したものが用いられていた。共架橋剤は、過酸化物系の重合開始剤の作用により、ポリブタジエン主鎖にグラフトまたは架橋し、ポリブタジエンとモノマーによる三次元架橋重合体を形成し、ゴルフボールに適度の硬さと反発を与えている。
【0003】最近においては、ソリッドゴルフボールの強度、反発性、耐久性などを改良すべく、以下に述べるような種々の提案がなされている。
【0004】たとえば、本出願人の出願にかかる特開昭63−311971号公報には、芯材または/および被覆中に、表面処理剤により表面処理された繊維状チタン酸アルカリ金属塩を含有させたゴルフボールが示されている。
【0005】特開昭63−275356号公報には、基材ゴム、共架橋剤および過酸化物を含有するゴム組成物から形成され、該基材ゴムが、ムーニー粘度45〜90であって、シス−1,4結合を80%以上有するポリブタジエンゴムを40重量%以上含有するものを用いたソリッドゴルフボールが示されている。
【0006】同様に特開平3−151985号公報には、上記の基材ゴムが、シス−1,4結合を80%以上有し、数平均分子量が40×104 を越える超高分子量ポリブタジエンゴムを5〜50重量%、およびシス−1,4結合を80%以上有し、数平均分子量40×104 未満のポリブタジエンゴム約95〜50重量%との溶液混合物から得られた固形ポリブタジエンを含むソリッドゴルフボールが示されている。
【0007】特開平3−106380号公報には、数平均分子量(Mn)が17.5×104 〜35×104 の範囲にあって重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが 4.0未満であるシス−1,4結合を40重量%以上有するポリブタジエンゴム(A) を10重量部以上と、シス−1,4結合を90重量%以上有するポリブタジエンゴム(B) と合わせて80重量部以上含有してなる基材ゴム100重量部に対し、アクリル酸金属塩をアクリル酸量として5〜10重量部、ウレタンアクリレートを5〜30重量部、金属酸化物を5〜50重量部、有機過酸化物を 0.5〜3.0 重量部、および二酸化硅素を10〜30重量部配合した組成物からなるコアを有するソリッドゴルフボールが示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】特開昭63−311971号公報に開示のゴルフボールは、繊維状チタン酸アルカリ金属塩の配合により強度向上の点では一定の成果が得られるものの、反発性能についてはなお改良を図る必要があった。
【0009】特開昭63−275356号公報、特開平3−151985号公報および特開平3−106380号公報においては、基材ゴムの分子量、ムーニー粘度、シス−1,4結合の含有量の調整などに着目して改良を図っているものの、圧縮破壊強度や耐久性の点においてはなお改良の余地がある。
【0010】本発明は、このような背景下において、反発力、圧縮破壊強度および耐久性の全ての点を満足するソリッドゴルフボールを提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のソリッドゴルフボールは、基材ゴム、共架橋剤、過酸化物および金属酸化物を含有するゴム組成物からなる弾性部分を有するソリッドゴルフボールにおいて、前記基材ゴムが重量平均分子量(Mw)の異なるポリブタジエンの2種以上の混合物からなり、かつ個々のポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)が50×104 〜70×104 の範囲内にあり、しかもこれらの混合物からなる基材ゴムは、1,4−シス構造を有するものが80重量%以上含まれており、かつ重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが2〜3であり、さらに基材ゴム100重量部に対して繊維長1〜300μm 、アスペクト比10以上の微細繊維が1〜10重量部含有されていることを特徴とするものである。
【0012】以下本発明を詳細に説明する。
【0013】基材ゴムとしては、重量平均分子量(Mw)の異なるポリブタジエンの2種以上の混合物からなるものが用いられる。2種以上のポリブタジエンを用いる理由は次の通りである。すなわち、架橋体における反発物性は基材ゴムの分子量分布巾が狭くなるほど高くなるが、ドライブレンドし、さらに充填材を添加して、ニーダーやオープンロールで混練すると、熱や機械的剪断力が基材ゴムに働いて分子切断が発生し、分子量分布が広がる。このように分子量分布が広がると反発力は低下せざるをえなくなるが、重量平均分子量(Mw)の異なるポリブタジエンの2種以上の混合物を用いると、混練時の分子切断が抑制されるのである。
【0014】そして個々のポリブタジエンの重量平均分子量(Mw)は、50×104 〜70×104 という極めて狭い範囲内にあることが要求される。重量平均分子量(Mw)が50×104 未満では反発性が低くなり、一方70×104 を越えると、ロール混練性、薬品の分散性が悪くなって生産性が低下する上、反発性および強度の点でも不利に作用する。
【0015】上記2種以上の混合物からなる基材ゴムは、1,4−シス構造を有するものが80%以上含まれていることも要求され、1,4−シス構造の割合が80%未満では、満足できる強度および反発性が得られない。
【0016】さらに、基材ゴムの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnは2〜3にあることが要求される。Mw/Mnが2未満ではロール混練性、薬品の分散性が悪くなって生産性が低下し、一方Mw/Mnが3を越えると反発力が低下する。
【0017】上記の基材ゴムには、後述の繊維長およびアスペクト比を有する微細繊維が配合される。微細繊維の配合量は基材ゴム100重量部に対して1〜10重量部の範囲内から選ばれ、微細繊維の配合量が1重量部未満では圧縮破壊強度が不足し、一方10重量部を越えると反発力が低下するようになる。
【0018】ここで微細繊維としては、アルミナ繊維、ケイ酸繊維、チタニア繊維、ケイ酸マグネシウム繊維、ケイ酸カルシウム繊維、炭化ケイ素繊維、炭化チタン繊維、炭化ホウ素繊維、窒化ホウ素繊維、窒化チタン繊維、窒化炭素繊維、ホウ化炭素繊維、ホウ化ケイ素繊維、ホウ化チタン繊維、チタン酸ナトリウム繊維、チタン酸カリウム繊維、チタン酸リチウム繊維、チタン酸カルシウム繊維、チタン酸マグネシウム繊維、チタン酸バリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維などの無機質ウイスカーがあげられる。
【0019】これらの中では、補強性、耐熱性、白色度がすぐれ、均質分散性もすぐれたチタン酸カリウム繊維が特に重要である。チタン酸カリウム繊維とは、一般式K2O・n TiO2または K2O・n TiO2・m H2O (nは2〜8、mは0〜4)で表わされる単結晶繊維を意味し、具体的には、4チタン酸カリウム繊維、6チタン酸カリウム繊維、8チタン酸カリウム繊維などがあげられる。
【0020】微細繊維としては、そのほか、カーボン繊維、グラファイト繊維なども好適に用いることができる。さらには、ガラス繊維、金属繊維、有機繊維(ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、芳香族ポリエーテルアミド繊維等)も用いることができる。
【0021】微細繊維は、その繊維長が1〜300μm (殊に5〜200μm )、アスペクト比が10以上(好ましくは10〜1000、殊に10〜300)であることが要求される。繊維長がこの範囲からはずれるもの、アスペクト比が10未満のものを用いると、他の条件は満足していても、反発力、圧縮破壊強度および耐久性の全ての点を満足するソリッドゴルフボールを得ることができない。
【0022】上記微細繊維には表面処理剤による表面処理を施すことが望ましい。このような表面処理剤の代表例は、メルカプト基含有シラン化合物、シリル基含有サルファイド化合物であり、これらの化合物については、従来の技術の項で述べた本出願人の出願にかかる特開昭63−311971号公報に詳しい説明がある。
【0023】本発明のソリッドゴルフボールの弾性部分は、上記の基材ゴムに、さらに共架橋剤、過酸化物および金属酸化物を配合したゴム組成物からなる。
【0024】共架橋剤としては、不飽和カルボン酸またはその塩、その他の不飽和ビニル化合物が用いられる。共架橋剤の配合量は基材ゴム100重量部に対して5〜60重量部、殊に10〜40重量部とすることが望ましく、その割合が余りに少ないとボールが柔らかくなりすぎ、一方余りに多いと得られるボールが硬くなりすぎるようになる。
【0025】不飽和カルボン酸またはその塩としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、あるいはこれらの誘導体、またはこれらの塩があげられる。その他の不飽和ビニル化合物としては、たとえば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼンなどのビニル化合物;アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド、メタアクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート;トリアリルイソシアヌレート;などがあげられる。
【0026】これらの化合物は、1種または2種以上を混合して用いることができる。なお上記の中では、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛が特に好ましい。
【0027】過酸化物としては、たとえば、ジアセチルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、ジカプリルパーオキサイド、ジ(p−クロロベンゾイル)パーオキサイド、ジデカノイルパーオキサイド、ジ(2,4−ジクロロベンゾイル)パーオキサイド、ジイソブチルパーオキサイド、ジイソノナノイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジペラゴニルパーオキサイド、ジプロピニルパーオキサイド、ジ(β−カルボキシプロピノイル)パーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジハイドロキシ−ジメチル−ジオキサシクロペンタン、t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ(2−エチルヘキサノエート)、t−ブチルパーオキシイソブチレート、o,o−t−ブチル−o−イソプロピルモノパーオキシカルボネート、t−ブチルパーオキシピバレート、ジメチル−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシ(2−エチルブチレート)、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジメチル−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クミルハイドロパーオキサイド、ビス(t−ブチルパーオキシ)トリメチルシクロヘキサン、n−ブチルビス(tブチルパーオキシ)バリレート等の有機過酸化物を用いることができ、またこれら例示したものに限らず、同様の作用があるものが用いられる。
【0028】これらの中では、特にジクミルパーオキサイド、クミルハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ビス(t−ブチルパーオキシ)トリメチルシクロヘキサン、n−ブチルビス(t−ブチルパーオキシ)バリレートが、加硫温度と半減期の関係などにより、加硫が均質に進行する点で適している。
【0029】これらの過酸化物は1種または2種以上を混合して用いることができる。過酸化物の使用量は、基材ゴムに対して 0.1〜15重量%程度、好ましくは 0.5〜5重量%の範囲で用いることが多い。
【0030】金属酸化物としては、たとえば、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化亜鉛などが用いられる。金属酸化物の配合量は基材ゴムに対して5〜50重量%、殊に10〜30重量%の範囲で用いることが多い。
【0031】上記各成分のほか、場合によっては、フェノール樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の架橋性樹脂およびこれらの低分子量体もしくは変性物を適当量用いることもできる。
【0032】本発明においては、必要に応じ公知の各種の添加剤を加えることが可能である。このような添加剤の例としては、加硫促進剤、加硫遅延剤、老化防止剤、可塑剤、しゃく解剤、粘着付与剤、粘着防止剤、発泡剤、分散剤、打粉、離型剤、溶剤、軟化剤などがあげられる。
【0033】さらに本発明においては、補強材料として、カーボンブラック、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、シリカ粉末、酸化チタン、雲母、タルク、クレー、ケイ藻土、カオリン等の粘土質粉末等の各種無機質充填剤や、着色剤としての任意の顔料または染料を配合することもできる。
【0034】上記の基材ゴム、共架橋剤、過酸化物および金属酸化物、さらには他の添加剤をロールやニーダーを用いて混練してゴム組成物を得、これを型内で加硫成形することにより、ソリッドゴルフボールの弾性部分が得られる。加硫温度は140〜170℃、加硫時間は20〜40分とすることが多い。
【0035】得られた架橋体はそのままでワンピースボールとして用いることができる。得られた架橋体にアイオノマー樹脂、トランスイソプレン樹脂などの硬質弾性体を被覆すれば、ツーピースゴルフボールが得られる。スリーピース以上のゴルフボールとすることもできる。
【0036】
【作用】本発明においては、基材ゴムとして特定範囲の重量平均分子量を持つ2種以上の混合物を用い、その混合物からなる基材ゴム重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnを2〜3というように狭い範囲に設定し、かつ1,4−シス構造が80%以上含まれるようにしているので、好ましい反発力、耐久性が得られるようになる。
【0037】そしてそのような基材ゴムに特定の繊維長およびアスペクト比を有する微細繊維を特定量配合してあるので、圧縮破壊強度の点でも極めて好ましいものとなっている。なお一般にポリブタジエンに繊維類を配合すると混練工程において繊維類の切断がゴムの分子切断を促進して反発力が低下する傾向があるが、上記の混合物を用いた場合にはゴム分子の切断が有効に抑制され、反発力を損なうことなく圧縮破壊強度が保たれるという予期せぬ作用効果が奏される。
【0038】
【実施例】次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下「部」とあるのは重量部である。分子量はポリスチレン換算である。
【0039】実施例1〜5、比較例1〜5基材ゴムとして、下記のものを準備した。
・BR210 宇部興産株式会社製のポリブタジエン「BR210」
Mw=60×104 、Mw/Mn= 4.3、1,4−シス構造:98.1%・BR150L 宇部興産株式会社製のポリブタジエン「BR150L」
Mw=57×104 、Mw/Mn= 2.4、1,4−シス構造:98.2%・BR360L 宇部興産株式会社製のポリブタジエン「BR360L」
Mw=61×104 、Mw/Mn= 2.4、1,4−シス構造:98.2%【0040】微細繊維として、下記のものを準備した。
・TISMO 大塚化学株式会社製の「ティスモD」
繊維長:14μm 、アスペクト比:28・CF 大洋化研株式会社製のカーボンファイバー繊維長:200μm 、アスペクト比:17繊維長:350μm 、アスペクト比:30繊維長:150μm 、アスペクト比: 8.3の3種・GPW グラファイトウイスカー繊維長:20μm 、アスペクト比:40【0041】共架橋剤としてはアクリル酸亜鉛を20部、過酸化物としてはジクミルパーオキサイド(日本油脂株式会社製)を3部、金属酸化物としては酸化亜鉛を15部用いた。またそのほかに老化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールを 0.5部配合した。ただし、後述の表1および表2においては、全比較例および全実施例についてこれらの種類および配合量が共通しているので、記載を省略してある。
【0042】後述の表1(比較例1〜5)および表2(実施例1〜5)に示す処方にて、金属酸化物(酸化亜鉛)を除く各成分をニーダーに供給し、60〜100℃で10分間混練後、内容物を60〜70℃にまで冷却してから金属酸化物(酸化亜鉛)を供給して混練した。この混練物をゴルフボール芯材用の金型で150℃で30分間加硫し、芯材を得た。
【0043】この芯材に、アイオノマー樹脂100部に酸化チタン2部を配合した樹脂組成物をボール1個当りの全重量が45gとなるように射出することにより硬質弾性被覆を施した。
【0044】このようにして得られたツーピースゴルフボールにつき、下記の方法により、反発係数、圧縮破壊強度、耐久性を測定した。結果を表1(比較例1〜5)および表2(実施例1〜5)に示す。○は合格、□はそれに準ずるもの、△は合格には至らないものである。
【0045】・反発係数成形したボールを30m/sec の速度で剛体にぶつけたときのはねかえり速度から求めた。反発係数の数値が大きいほど反発力がすぐれていることを意味する。
【0046】・圧縮破壊強度ボールを圧縮していったときの破壊した時点での圧縮荷重 (t)である。
【0047】・耐久性スイングロボットを用いて、40m/sec のヘッドスピードでボールを打ったときの破壊に至るまでの回数を比較例1を100として指標として表わした。
【0048】
【表1】
比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 基材ゴム 種類 BR210 BR150L BR150L BR150L BR150L +BR360L +BR360L +BR360L 配合量(部) 100 100 50+50 50+50 50+50 Mw 60×104 57×104 62×104 62×104 62×104 Mw/Mn 4.3 2.4 2.2 2.2 2.2 1,4−シス構造 98.1% 98.2% 98.2% 98.2% 98.2% 微細繊維 種類 - - - CF CF 配合量(部) - - - 5 5 繊維長 (μm) - - - 350 150 アスペクト比 - - - 30 8.3 評価 反発係数 ○ 0.825 ○ 0.830 ○ 0.833 △ 0.810 △ 0.815 圧縮破壊強度 △ 1.8t △ 2.0t △ 2.0t ○ 5.5t ○ 4.0t 耐久性 △ 100 △ 102 △ 101 ○ 125 ○ 120 【0049】
【表2】
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 基材ゴム 種類 BR150L BR150L BR150L BR210 BR150L +BR360L +BR360L +BR360L +BR150L +BR360L +BR360L 配合量(部) 50+50 50+50 50+50 33+33+33 70+30 Mw 62×104 62×104 62×104 62×104 59×104 Mw/Mn 2.2 2.2 2.2 2.5 2.1 1,4−シス構造 98.2% 98.2% 98.2% 98.2% 98.2% 微細繊維 種類 TISMO CF GPW TISMO TISMO 配合量(部) 3 5 10 5 10 繊維長 (μm) 14 200 20 14 14 アスペクト比 28 17 40 28 28 評価 反発係数 ○ 0.828 ○ 0.825 ○ 0.827 ○ 0.830 ○ 0.829 圧縮破壊強度 ○ 3.5t ○ 4.0t ○ 3.5t ○ 3.5t ○ 3.5t 耐久性 ○ 118 ○ 120 ○ 120 ○ 118 ○ 118 【0050】
【発明の効果】本発明のソリッドゴルフボールは、反発力、圧縮破壊強度および耐久性の全ての点において、満足する結果を与える。また適度のコンプレッション(硬さ)を有する。




 

 


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