JP7327053B2 - ゴルフボール - Google Patents
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Description
前記球状コアは、(a)基材ゴム、(b)共架橋剤、(c)架橋開始剤、(d)RAFT剤を含有するゴム組成物から形成されており、前記(b)共架橋剤が、炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸および/またはその金属塩を含有し、前記(d)RAFT剤が、式(1)で表される化合物であることを特徴とする。
まず、本発明で使用する(d)RAFT剤について説明する。前記(d)RAFT剤とは、RAFT重合で用いられる連鎖移動剤であり、式(1)で表される化合物である。前記(d)RAFT剤は、置換基に有機基Rと有機基Zを有するチオカルボニルチオ基(S=C-S)を有する化合物である。前記(d)RAFT剤は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アルケニル基には、直鎖状アルケニル基、分岐鎖状アルケニル基、環状アルケニル基が含まれる。前記アルケニル基の炭素数は18以下が好ましい。前記アルキル基としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等が挙げられる。
前記アルキニル基には、直鎖状アルキニル基、分岐鎖状アルキニル基、環状アルキニル基が含まれる。前記アルキニル基の炭素数は18以下が好ましい。前記アルキニル基としては、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンテニル基等が挙げられる。
前記アラルキル基に含まれるアリール基は、単環状アリール基、多環状アリール基が含まれる。前記アラルキル基の炭素数は20以下が好ましい。前記アラルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、α-クミル基、1-フェニルエチル基等が挙げられる。
前記アリールオキシ基の炭素数は20以下が好ましい。前記アリールオキシ基としては、フェノキシ基等が挙げられる。
前記アラルキルオキシ基の炭素数は20以下が好ましい。前記アラルキルオキシ基としては、α-クミルオキシ基等が挙げられる。
前記ヘテロシクリルオキシ基としては、ピロリルオキシ基、ピリジルオキシ基、ピリミジニルオキシ基等が挙げられる。
前記アロイル基の炭素数は20以下が好ましい。前記アロイル基としては、ベンゾイル基、ナフトイル基等が挙げられる。
前記ヘテロシクリルカルボニル基としては、ピロリルカルボニル基、ピリジルカルボニル基、ピリミジルカルボニル基等が挙げられる。
前記アリールオキシカルボニル基の炭素数は、21以下が好ましい。前記アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基等が挙げられる。
前記ヘテロシクリルオキシカルボニル基としては、ピロリルオキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基、ピリミジニルオキシカルボニル基等が挙げられる。
前記アロイルオキシ基の炭素数は20以下が好ましい。前記アロイルオキシ基としては、ベンゾイルオキシ基、1-ナフトイルオキシ基等が挙げられる。
前記ヘテロシクリルカルボニルオキシ基としては、ピロリルカルボニルオキシ基、ピリジルカルボニルオキシ基、ピリミジニルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
前記アリールチオ基の炭素数は20以下が好ましい。前記アリールチオ基としては、フェニルチオ基等が挙げられる。
Z21およびZ22は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アミノ基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。Z21およびZ22は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。]
Z3は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。]
Z4は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。]
Z5は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。]
R22、R23およびR24は、炭素数1~18のアルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のアラルキル基、水素、ハロゲン原子を表す。]
前記(a)基材ゴムとしては、天然ゴムおよび/または合成ゴムを使用することができ、例えば、ポリブタジエンゴム、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、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)などを使用できる。これらは単独で用いても良いし、2種以上を併用してもよい。(a)基材ゴムは、ジエン系ゴムが好ましい。前記(a)基材ゴム中のジエン系ゴムの含有率は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上であり、ジエン系ゴムのみを用いることも好ましい。ジエン系ゴムの中でも、特に、反発に有利なシス-1,4-結合を、40質量%以上、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上有するハイシスポリブタジエンが好適である。前記(a)基材ゴム中のハイシスポリブタジエンの含有量は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上である。
前記(b)炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸および/またはその金属塩は、共架橋剤として、ゴム組成物に配合されるものであり、基材ゴム分子鎖にグラフト重合することによって、ゴム分子を架橋する作用を有する。前記(b)共架橋剤として使用されるα,β-不飽和カルボン酸の炭素数は、3~8が好ましく、より好ましくは3~6、さらに好ましくは3または4である。なお、炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸および/またはその金属塩は、単独でもしくは2種以上を組み合わせて使用しても良い。
前記(c)架橋開始剤は、(a)基材ゴム成分を架橋するために配合されるものである。(c)架橋開始剤としては、有機過酸化物が好適である。前記有機過酸化物は、具体的には、ジクミルパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-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の有機過酸化物が挙げられる。これらの有機過酸化物は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でもジクミルパーオキサイドが好ましく用いられる。
本発明に用いられるゴム組成物が、共架橋剤として炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸のみを含有する場合、ゴム組成物は、必須成分として(e)金属化合物をさらに含有することが好ましい。前記(e)金属化合物としては、ゴム組成物中において(b)炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸を中和することができるものであれば、特に限定されない。前記(e)金属化合物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化銅などの金属水酸化物;酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化銅などの金属酸化物;炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウムなどの金属炭酸化物が挙げられる。前記(e)金属化合物として好ましいのは、二価金属化合物であり、より好ましくは亜鉛化合物である。二価金属化合物は、炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸と反応して、金属架橋を形成するからである。また、亜鉛化合物を用いることにより、反発性の高いゴルフボールが得られる。(e)金属化合物は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。(e)金属化合物の含有量は、所望とする(b)炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸および(d)不飽和脂肪族カルボン酸の中和度に応じて、適宜調整すればよい。
前記ゴム組成物は、さらに前記(d)RAFT剤とは異なる(f)有機硫黄化合物を含有してもよい。(f)有機硫黄化合物としては、例えば、チオフェノール類、チオナフトール類、ポリスルフィド類、チウラム類、チオカルボン酸類、ジチオカルボン酸類、スルフェンアミド類、ジチオカルバミン酸塩類、チアゾール類およびこれらの金属塩よりなる群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。球状コアの硬度分布が大きくなるという観点から、(f)有機硫黄化合物としては、チオール基(-SH)を有する有機硫黄化合物、または、その金属塩が好ましく、チオフェノール類、チオナフトール類、または、これらの金属塩が好ましい。
前記ゴム組成物は(g)カルボン酸および/またはその塩を含有してもよい。前記(g)カルボン酸および/またはその塩を含有することで、得られる球状コアの外剛内柔度合を大きくできる。前記(g)カルボン酸および/またはその塩としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸塩、芳香族カルボン酸および芳香族カルボン酸塩が挙げられる。前記(g)カルボン酸および/または塩は、単独または2種以上の混合物として使用することもできる。なお、前記(g)カルボン酸および/またはその塩は、(b)共架橋剤に使用される化合物とは異なる化合物であり、炭素数が3~8個のα,β-不飽和カルボン酸およびその金属塩は含まない。
前記ゴム組成物は、必要に応じて、顔料、重量調整などのための充填剤、老化防止剤、しゃく解剤、軟化剤などの添加剤を含有してもよい。また、ゴム組成物は、ゴルフボールのコアや、コア作製時に発生した端材を粉砕したゴム粉末を含有してもよい。
前記ゴム組成物は、(a)基材ゴム、(b)共架橋剤、(c)架橋開始剤、(d)RAFT剤、および、必要に応じてその他の添加剤などを混合して、混練することにより得られる。混練の方法は、特に限定されず、例えば、混練ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどの公知の混練機を用いて行えばよい。
本発明のゴルフボールが有する球状コアは、混練後のゴム組成物を金型内で成形することにより得ることができる。球状コアに成形する温度は、100℃以上が好ましく、110℃以上がより好ましく、120℃以上がさらに好ましく、170℃以下が好ましい。成形温度が170℃を超えると、コア表面硬度が低下する傾向がある。また、成形時の圧力は、2.9MPa~11.8MPaが好ましい。成形時間は、10分間~60分間が好ましい。
前記球状コアの直径は、34.8mm以上が好ましく、より好ましくは36.8mm以上、さらに好ましくは38.8mm以上であり、42.2mm以下が好ましく、41.8mm以下がより好ましく、さらに好ましくは41.2mm以下であり、最も好ましくは40.8mm以下である。前記球状コアの直径が34.8mm以上であれば、カバーの厚みが厚くなり過ぎず、反発性がより良好となる。一方、球状コアの直径が42.2mm以下であれば、カバーが薄くなり過ぎず、カバーの機能がより発揮される。
前記カバーは、樹脂成分を含有するカバー用組成物から形成される。前記樹脂成分としては、例えば、アイオノマー樹脂、BASFジャパン(株)から商品名「エラストラン(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリウレタンエラストマー、アルケマ(株)から商品名「ペバックス(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリアミドエラストマー、東レ・デュポン(株)から商品名「ハイトレル(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリエステルエラストマー、三菱化学(株)から商品名「テファブロック」で市販されている熱可塑性スチレンエラストマーなどが挙げられる。
本発明のゴルフボールの構造は、球状コアと、前記球状コアを被覆する一層以上のカバーとを有するものであれば、特に限定されない。前記球状コアは、単層構造であることが好ましい。単層構造の球状コアは、多層構造の界面における打撃時のエネルギーロスがなく、反発性が向上するからである。また、カバーは、一層以上の構造であればよく、単層構造、あるいは、少なくとも二層以上の多層構造を有していてもよい。本発明のゴルフボールとしては、例えば、球状コアと前記球状コアを被覆するように配設された単層のカバーとからなるツーピースゴルフボール;球状コアと前記球状コアを被覆するように配設された二層以上のカバーを有するマルチピースゴルフボール(スリーピースゴルフボールを含む);球状コアと前記球状コアの周囲に設けられた糸ゴム層と、前記糸ゴム層を被覆するように配設されたカバーとを有する糸巻きゴルフボールなどを挙げることができる。上記いずれの構造のゴルフボールにも本発明を好適に利用できる。
(1)圧縮変形量(mm)
コアまたはゴルフボールに初期荷重98Nを負荷した状態から終荷重1275Nを負荷したときまでの圧縮方向の変形量(圧縮方向にコアまたはゴルフボールが縮む量)を測定した。
コアの表面部において表面硬度を測定した。また、コアを半球状に切断し、切断面の中心、および、中心から所定の距離において硬度を測定した。硬度は、自動硬度計(H.バーレイス社製、デジテストII)を用いて測定した。検出器は、「Shore C」を用いた。
樹脂組成物を用いて、射出成形により、厚み約2mmのシートを作製し、23℃で2週間保存した。このシートを、測定基板などの影響が出ないように3枚以上重ねた状態で、自動硬度計(H.バーレイス社製、デジテストII)を用いて硬度を測定した。検出器は、「Shore D」を用いた。
ツルーテンパー社製のスイングロボットM/Cに、チタンヘッドを備えたドライバー(住友ゴム工業社製スリクソンZ745、ロフト8.5°)を取り付け、ヘッドスピード50m/秒でゴルフボールを打撃し、打撃直後のゴルフボールのスピン量を測定した。測定は、各ゴルフボールについて10回ずつ行って、その平均値をそのゴルフボールの測定値とした。なお、打撃直後のゴルフボールのスピン量は、打撃されたゴルフボールを連続写真撮影することによって測定した。なお、表1においてはゴルフボールNo.5との差、表2においてはゴルフボールNo.10との差、表3においてはゴルフボールNo.13との差で示した。
(1)コアの作製
表1~3に示す配合のゴム組成物を混練ロールにより混練し、半球状キャビティを有する上下金型内で170℃、20分間加熱プレスすることにより、直径39.8mmの球状コアを得た。
ポリブタジエンゴム:JSR社製、「BR730」(ハイシスポリブタジエンゴム(シス-1,4-結合含有量=96質量%、1,2-ビニル結合含有量=1.3質量%、ムーニー粘度(ML1+4(100℃))=55、分子量分布(Mw/Mn)=3))
酸化亜鉛:INDOLYSAGHT社製、ホワイトシール
ZNDA90S:日触テクノファインケミカル社製、アクリル酸亜鉛(ステアリン酸亜鉛を10質量%含有)
3,5-ジメチルピラゾール-1-カルボジチオ酸シアノメチル:富士フイルム和光純薬社製
4-クロロ-3,5-ジメチルピラゾール-1-カルボジチオ酸2’-シアノブタン-2’-イル:富士フイルム和光純薬社製
ジフェニルジスルフィド:住友精化社製
ジクミルパーオキサイド:日油社製、「パークミル(登録商標)D」
表2に示した配合材料を用いて、二軸混練型押出機によりミキシングして、ペレット状のカバー用組成物を得た。押出条件は、スクリュー径45mm、スクリュー回転数200rpm、スクリューL/D=35であり、配合物は押出機のダイの位置で160℃~230℃に加熱された。
ハイミラン1555:三井・ダウポリケミカル社製Na中和アイオノマー
ハイミラン1605:三井・ダウポリケミカル社製Na中和アイオノマー
ハイミランAM7329:三井・ダウポリケミカル社製Zn中和アイオノマー
二酸化チタン:石原産業社製、A-220
JF-90:城北化学社製、光安定剤
Claims (8)
- 前記式(1)において、
Rが、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アルカノイル基、アロイル基、アルカノイルオキシ基、アロイルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基、または、ハロゲン原子であり、
Zが、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、ヘテロシクリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、ヘテロシクリルオキシ基、アルカノイル基、アロイル基、ヘテロシクリルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロシクリルオキシカルボニル基、アルカノイルオキシ基、アロイルオキシ基、ヘテロシクリルカルボニルオキシ基、カルバモイル基、カルボキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基、シアノ基、ジアルキルホスホネート基、ジアリールホスホネート基、ジアルキルホスフィネート基、ジアリールホスフィネート基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基、または、水素原子、ハロゲン原子である請求項1に記載のゴルフボール。 - 前記(d)RAFT剤が、式(2)~(5)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種の化合物である請求項1に記載のゴルフボール。
Z21およびZ22は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、アミノ基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。Z21およびZ22は互いに結合して環状構造を形成していてもよい。]
Z3は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。]
Z4は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。]
Z5は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、もしくは、これらの有機基の一部の水素原子が置換された有機基を表す。] - 前記(d)RAFT剤が、式(21)で表される化合物である請求項1に記載のゴルフボール。
R22、R23およびR24は、炭素数1~18のアルキル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のアラルキル基、水素、ハロゲン原子を表す。] - 前記(a)基材ゴム100質量部に対して、前記(d)RAFT剤を0.01質量部~19質量部含有する請求項1~5のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記球状コアの中心硬度(Ho)と表面硬度(Hs)との硬度差(Hs-Ho)が、ショアC硬度で、20~50である請求項1~6のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記球状コアが、(a)基材ゴム、(b)共架橋剤、(c)架橋開始剤、(d)RAFT剤を含有するゴム組成物を、金型内で100℃~170℃に加熱して成形されたものである請求項1~7のいずれか一項に記載のゴルフボール。
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