JP2009285460A - ゴルフボール用材料及びゴルフボール - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明は、単層又は２層以上の構成要素からなるゴルフボールの少なくとも１つの構成要素に用いられるゴルフボール用材料であって、球状微粒子無機化合物を含むポリマー材料を配合してなるゴルフボール材料を提供する。
【効果】本発明のゴルフボール用材料は、アモルファス（不定形）微粒子無機化合物配合ポリマー材料と比較してゴルフボールの飛び特性が改良されるものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴルフボールの構成要素に使用されるものであり、そのゴルフボールの飛び特性を向上し得るゴルフボール用材料に関する。

無機化合物、有機化合物を問わず微粒子は、ゴルフボールにとって有用な材料である。特に、微粒子無機化合物は、ポリマー中に分散することによりポリマーの改質ができる観点から、ゴルフボール用材料として有用な材料であり、従来から使用されている。

一般に、ゴルフボールには、様々な目的で微粒子無機化合物が配合されている。例えば、着色、比重コントロール、材料補強（硬度や引張強度アップなど）或いは防湿などの目的のため、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、層状マイカ、層状鉱物粘土、ガラス、アルミナ、カーボンブラック、グラファイト等の種々の微粒子が使用され、数多くの特許出願がなされている。

例えば、着色の目的で酸化チタン、アルミナ等の使用を記載した米国特許第７２８５０５９号明細書（特許文献１）及び米国特許第６９７２３１０号明細書（特許文献２）、比重をコントロールすることにより硫酸バリウム、タングステン等の使用を記載した米国特許第７２０２３０３号明細書（特許文献３）及び米国特許第６６９５７１８号明細書（特許文献４）、材料補強の目的でカオリン、シリカ等の使用を記載した米国特許第５８０７９５４号明細書（特許文献５）、米国特許第６６３４９６３号明細書（特許文献６）、防湿の目的でグラファイト、マイカ等の使用を記載した米国特許第７０２５６９６号明細書（特許文献７）及び米国特許第７００４８５４号明細書（特許文献８）などが挙げられる。

近年、技術の進歩により、微粒子中でも、球形度が高く、かつ、微細な球状微粒子が商業的に生産されつつあり、例えば、球状微粒子シリカ、球状微粒子アルミナ、球状微粒子酸化イットリウムなどが挙げられる。なお、便宜上、ここで言う微粒子とは、商業生産上の観点から、数十ミクロンメートル以下の粒径を有する粒子を意味する。

ゴルボール分野における微粒子の種々の用途おいて、ポリマー材料に微粒子の充填剤を配合した場合、その配合ポリマー材料を使用したゴルフボールの飛び特性は、微粒子を配合しないポリマー材料を使用したゴルフボールの飛び性能と同等か、むしろ低下してしまうことが一般的な傾向であった。即ち、微粒子を配合したポリマー材料を含むゴルフボールにおいて、ボールの飛び特性を改良する点については、今まで検討・報告されていなかった。

米国特許第７２８５０５９号明細書 米国特許第６９７２３１０号明細書 米国特許第７２０２３０３号明細書 米国特許第６６９５７１８号明細書 米国特許第５８０７９５４号明細書 米国特許第６６３４９６３号明細書 米国特許第７０２５６９６号明細書 米国特許第７００４８５４号明細書

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、微粒子を配合したポリマー材料をゴルフボール用材料に使用することにより、ボールの初速度及び反発弾性（Ｃ．Ｏ．Ｒ．）が向上し、飛び特性が改良されるゴルフボール用材料及びゴルフボールを提供することを目的とする。

本発明者らは、ゴルフボールに配合される種々の微粒子に関し、従来からのゴルフボール用途にない領域、即ち、ゴルフボールの飛び特性を向上させることを目的として、新規な微粒子を含めた種々の微粒子配合のポリマー材料の検討を行った。その結果、微粒子の形態として球状の微粒子が発明の目的を達成するのに最適な素材であることを知見した。即ち、球状微粒子配合ポリマー材料の成形物を構成要素、具体的には、コアとこのコアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボール、又は、１層以上のコアと該コアを被覆する１層以上の中間層と該中間層を被覆する１層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材、中間層材又はコア材として使用すると、そのゴルフボールの初速度や反発弾性（Ｃ．Ｏ．Ｒ．）が向上し得ることを知見し、本発明をなすに至った。

本発明は、特定の微粒子をポリマー材料に配合することによって、最終的に得られるゴルフボールの特性について、着色性、比重コントロール、材料補強や防湿性等の従来から行われてきた物性改良ではなく、ボールの飛び特性を改良できるか否かを課題として鋭意検討を行ったものである。

一般的に、ゴルフボールに使用される微粒子の種類は、フィラーに代表されるように大変多く存在し、これらの全てを検討対象にして検討することは大変困難であった。

一般的な微粒子として、ポリスチレン、ポリアクリレートに代表される微粒子有機化合物と、微粒子無機化合物とに大別され、後者の微粒子無機化合物としては、酸化チタン、硫酸バリウムに代表される酸素含有無機化合物、及びケイ化タングステン、窒化アルミニウムに代表される非酸素含有無機化合物等がある。そこで、本発明者らは、上記検討対象として後者の微粒子無機化合物に的を絞って検討を行った。

また、微粒子無機化合物の種類は大変多く存在し、全てを検討対象にして、試験・研究することは大変困難であることに加えて、上記微粒子無機化合物は、その表面状態を含めた形状により、フレーク、パウダー、ソリッド（Ｓｏｌｉｄ）、ハロー（Ｈｏｌｌｏｗ）、フィルド（ｆｉｌｌｅｄ）、アンフィルド（ｕｎｆｉｌｌｅｄ）、球状、棒状（円筒）、不定形などの種々の表現があり、また内部構造においても非結晶、結晶（正方晶、斜方晶、六方晶など）種々の表現方法があるため、対象とする分類がより一層複雑であった。

そこで、本発明では、微粒子無機化合物を、その球形性に関する形状（球形度＝最長径／最短径の比）、表面積の大きさ（比表面積）、結晶性有無の観点から分類し、その中から代表的なものを選択した。その選択された微粒子無機化合物をポリマー材料に配合し、その微粒子配合ポリマー材料から構成されるゴルフボールの飛び特性を調べた。

その結果、上記ゴルフボールの飛び特性を向上させる微粒子無機化合物として、下記の傾向があることが判明した。
（１）微粒子が球状に近いほうがゴルフボールの飛び特性が改良される。即ち、微粒子の形状がアモルファス（不定形）よりスフェア（球状）のほうが好ましい。
（２）上記球状微粒子の球形度（最長径／最短径の比）が１．００〜２．００、好ましくは１．００〜１．５０、より好ましくは１．００〜１．３０の範囲である。
（３）上記球状微粒子（その材質）の熱膨張率（１００℃、５時間）が、２．０％以下、好ましくは１．５％以下、より好ましくは１．０％以下である。
（４）上記球状微粒子の平均粒径が０．０１〜１００μｍ、好ましくは０．０１〜５０μｍ、より好ましくは０．０１〜２５μｍの範囲である。
（５）上記球状微粒子の平均比表面積が、０．０５〜１１５ｍ²／ｇ、好ましくは０．０５〜１００ｍ²／ｇ、より好ましくは０．５〜７５ｍ²／ｇ、さらに好ましくは１．０〜５０ｍ²／ｇの範囲である。
（６）上記球状微粒子の比重が、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２．０以上である。
（７）球状微粒子の構造、即ち、結晶性、非晶性に、飛び特性は余り関係しない。
（８）上記球状微粒子を含むポリマー材料を使用したゴルフボールの反発弾性Ｃ．Ｏ．Ｒ．が、アモルファス（不定形）微粒子を含むポリマー材料を使用したゴルフボールに比較し、０．１％以上向上する。
（９）上記球状微粒子を含むポリマー材料を使用したゴルフボールの初速度が、上記アモルファス（不定形）微粒子を含む材料を使用したゴルフボールに比較し、０．１％以上向上する。

従って、本発明は、下記のゴルフボール用材料及びゴルフボールを提供する。
［１］単層又は２層以上の構成要素からなるゴルフボールの少なくとも１つの構成要素に用いられるゴルフボール用材料であって、球状微粒子無機化合物を含むポリマー材料を配合してなることを特徴とするゴルフボール用材料。
［２］上記球状微粒子無機化合物の球形度が、最長径／最短径の比で、１．００〜２．００の範囲である［１］記載のゴルフボール用材料。
［３］上記球状微粒子無機化合物の熱膨張率が、１００℃、５時間の条件で２．０％以下である［１］又は［２］記載のゴルフボール用材料。
［４］上記球状微粒子無機化合物の平均粒径が０．０１〜１００μｍの範囲である［１］、［２］又は［３］記載のゴルフボール用材料。
［５］上記球状微粒子無機化合物の平均比表面積が、ＢＥＴ法で０．０５〜１１５ｍ²／ｇである［１］〜［４］のいずれか１記載のゴルフボール用材料。
［６］上記球状微粒子無機化合物の比重が、１．１以上の範囲である［１］〜［５］のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
［７］上記球状微粒子無機化合物が酸素含有無機化合物である［１］〜［６］のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
［８］上記球状微粒子無機化合物の構造が結晶性又は非晶性である［１］〜［７］のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
［９］上記ポリマーが熱可塑性ポリマー及び／又は熱硬化性ポリマーである［１］〜［８］のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
［１０］上記熱可塑性ポリマー及び／又は熱硬化性ポリマーが、ポリオレフィン系エラストマー（エチレン系アイオノマー、ポリオレフィン、メタロセンポリオレフィン含む）、ポリスチレン系エラストマー、ジエン系ポリマー、ポリアクリレート系ポリマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアセタール、熱硬化性ウレタン、シリコーン系ポリマーの群から選択される１種以上のポリマーである［９］記載のゴルフボール用材料。
［１１］上記球状無機化合物微粒子の配合量が、上記熱可塑性ポリマー及び／又は熱硬化性ポリマー１００質量部に対し、０．１〜３０質量部である［１０］記載のゴルフボール用材料。
［１２］上記のゴルフボール用材料を、コアと該コアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボール、又は、１層以上のコアと該コアを被覆する１層以上の中間層と該中間層を被覆する１層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材、中間層材又はコア材として用いることを特徴とするゴルフボール。

本発明のゴルフボール用材料は、アモルファス（不定形）球状微粒子無機化合物を配合するポリマー材料と比較して、ゴルフボールの飛び特性が改良し得るものである。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のゴルフボール用材料は、単層又は２層以上の構成要素からなるゴルフボールの少なくとも１つの構成要素に用いられるものであり、球状微粒子無機化合物を含むポリマー材料を配合してなることを特徴とする。

上記球状微粒子無機化合物の種類としては、特に制限はないが、酸素含有無機化合物であることが好適である。その酸素含有無機化合物としては、これらに限定されるものではないが、例えば、金属酸化物としては、酸化鉄（ＩＩＩ）、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化スズ、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化マンガン、酸化チタン、酸化ケイ素（シリカゲル、シリカガラス、石英、コーサイト、クリストバライトなど）、（複合）希土類金属酸化物（酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化ネオジウム、酸化サマリウム、イットリウム・ユウロピウム複合酸化物）などが挙げられる。ケイ酸塩としては、アルミノシリケート（ゼオライト含む）、カリウムシリケート、ボロシリケート、ジルコニウムシリケート、アルミノボロシリケート、カルシウムメタシリケート、ジルコニウムシリケート、タルク、カオリン、粘土物などが挙げられる。硫酸金属塩としては、硫酸バリウム、硫酸亜鉛などが挙げられ、硫化物としては、硫化亜鉛、二硫化モリブデンなどが挙げられる。炭酸金属塩としては、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛が挙げられ、その他（複合酸化物含む）として、チタン酸バリウム、硼酸ナトリウム、合成ハイドロタルサト、などが挙げられる。これらの群のうち、１種類又は２種以上組み合わせて使用することができる。

上記酸素含有無機化合物以外の球状微粒子無機化合物としては、酸素を含有しない特殊な無機化合物、即ち、ケイ化タングステン、炭化タングステン、ホウ化タングステン、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化アルミニウム（セラミック）などが挙げられる。

本発明に使用される球状微粒子無機化合物の球形度（最長径／最短径の比）は、１．００〜２．００、好ましくは１．００〜１．５０、より好ましくは１．００〜１．３０の範囲である。上記の球形度の数値は、ＳＥＭ（倍率１００００、ｎ＝１００）により測定される数値を意味する。上記の球形度（最長径／最短径の比）を超えると、アモルファス（不定形）の領域になり、従来と同様、ボールの飛び性能が改善されなくなるおそれがある。

また、上記球状微粒子無機化合物の平均粒径は、好ましくは０．０１〜１００μｍ、より好ましくは０．０１〜５０μｍ、さらに好ましくは０．０１〜２５μｍの範囲である。粒度分布は、好ましくは０．００１〜１０００μｍ、より好ましくは０．００１〜５００μｍ、さらに好ましくは０．００１〜３００μｍである。上記の平均粒径又は粒度分布の数値範囲を逸脱すると、ボールの飛び性能が改善されなくなるおそれがある。
なお、上記の平均粒径及び粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定（レーザー回折・散乱法）に準拠した測定値を意味する。

また、本発明に使用される球状微粒子無機化合物の熱膨張率は、１００℃、５時間の条件で、２．０％以下、好ましくは１．５％以下、より好ましくは１．０％以下である。球状微粒子無機化合物配合ポリマー材料を成形する際、熱膨張率が上記範囲よりも大きい無機化合物を使用すると、ポリマー材料と微粒子無機化合物との間で間隙が生じるため、打撃エネルギー伝達がうまく行かず、その打撃エネルギーがその界面間隙における剥離や亀裂を起こさせるエネルギーとして消費される結果、飛び性能が改善されなくなるおそれがある。
なお、この場合の熱膨張率は、球状微粒子無機化合物の材質の熱膨張率に相当し、ＪＩＳ−Ｒ１６１８に準拠した測定値を意味する。

上記球状微粒子無機化合物の平均比表面積は、０．０５〜１１５ｍ²／ｇであることが好ましく、より好ましくは０．０５〜１００ｍ²／ｇ、さらに好ましくは０．５〜７５ｍ²／ｇ、最も好ましくは１．０〜５０ｍ²／ｇの範囲である。比表面積の数値は、ＢＥＴ法により測定した値である。上記のように球状微粒子無機化合物の比表面積を規定することにより、ポリマー材料に含まれる球状微粒子の表面状態の最適化を図り、本発明の効果を有効に発揮させることができる。

上記球状微粒子無機化合物の比重が、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２．０以上である。上記の比重より低い球状微粒子無機化合物では、ポリマー材料への配合量が多くなるため、飛び特性の改良効果が低減される方向であり、一方、高比重になるにつれ、ポリマー材料への配合量が少なくなるため、飛び特性を改良する方向になる。

本発明の球状微粒子としては、具体的な例示をすると、これらに限定されるものではないが、球状シリカとしては、“ＨＳ−３０１（平均粒径２．４μｍ、ＢＥＴ値 ８．０ｍ²／ｇ）”、“ＨＳ−３０３（平均粒径９．５μｍ、ＢＥＴ値 １．３ｍ²／ｇ）”、“ＨＳ−３０４（平均粒径２４．９μｍ、ＢＥＴ値 ０．７ｍ²／ｇ）”、“ＨＳ−３０５（平均粒径８３．６μｍ、ＢＥＴ値 ０．４ｍ²／ｇ）”［いずれも非晶質、マイクロン社製］、“ＳＯ−Ｅ１（平均粒径０．２５μｍ、ＢＥＴ値 １６．１ｍ²／ｇ）”、“ＳＯ−Ｅ６（平均粒径２．０μｍ、ＢＥＴ値 ２．２ｍ²／ｇ）”［いずれも非晶質、アドマテックス社製］、“ＵＦＰ−３０（平均粒径０．０３μｍ、ＢＥＴ値 ３５ｍ²／ｇ）”、“ＳＦＰ−３０Ｍ（平均粒径０．７μｍ、ＢＥＴ値 ６．２ｍ²／ｇ）”［いずれも非晶質、電気化学工業社製］、“ＫＥ−Ｐ１０（平均粒径０．１μｍ、ＢＥＴ値 ２６ｍ²／ｇ）”、“ＫＥ−Ｐ５０（平均粒径０．５μｍ、ＢＥＴ値 １５ｍ²／ｇ）”、“ＫＥ−Ｐ２５０（平均粒径２．５μｍ、ＢＥＴ値 ９．０ｍ²／ｇ）”［いずれも非晶質、日本触媒社製］が挙げられる。

球状アルミナとしては、“ＡＸ３−３２（平均粒径３．５μｍ、ＢＥＴ値 ０．６ｍ²／ｇ）”、“ＡＸ１０−３２（平均粒径１０．０μｍ、ＢＥＴ値 ０．３ｍ²／ｇ）”、“ＡＷ７０−１２５（平均粒径６７．０μｍ、ＢＥＴ値 ０．１ｍ²／ｇ）”［いずれも結晶質、マイクロン社製］、“ＡＯ−８０２（平均粒径０．７μｍ、ＢＥＴ値 ６．０ｍ²／ｇ）”、“ＡＯ−８０９（平均粒径１０μｍ、ＢＥＴ値 １．０ｍ²／ｇ）”、“ＡＯ−８２０（平均粒径２０μｍ、ＢＥＴ値 ０．７ｍ²／ｇ）”［いずれも非晶質、アドマテックス社製］、“ＡＳＦＰ−２０（平均粒径０．２μｍ、ＢＥＴ値 １５ｍ²／ｇ）”、“ＤＡＭ−０５（平均粒径５μｍ、ＢＥＴ値 ０．５ｍ²／ｇ）”、“ＤＡＭ−４５（平均粒径４５μｍ、ＢＥＴ値 ０．２ｍ²／ｇ）”、“ＤＡＭ−７０（平均粒径７０μｍ、ＢＥＴ値 ０．１ｍ²／ｇ）”［いずれも非晶質、電気化学工業社製］などが挙げられる。

球状希土類金属酸化物としては、“酸化イットリウム（平均粒径１．０μｍ、ＢＥＴ値 １２ｍ²／ｇ）”［日本イットリウム社製］、“酸化サマリウム（平均粒径０．３μｍ、又は０．０５μｍ、ＢＥＴ値 １１ｍ²／ｇ、又は９８ｍ²／ｇ）”、“酸化セリウム（平均粒径０．１μｍ、ＢＥＴ値 １１４ｍ²／ｇ）”、“複合酸化イットリウム・ユウロピウム（平均粒径４．０μｍ、ＢＥＴ値 ３．０ｍ²／ｇ）”［信越化学工業社製］などが挙げられる。

その他として、“球状酸化チタン（平均粒径０．２μｍ、試作品、ＢＥＴ値 １５ｍ²／ｇ）”［東邦チタニウム社製］、“球状窒化アルミニウム（平均粒径１．２μｍ、ＢＥＴ値 ２．６ｍ²／ｇ）”［東洋アルミ社製］、“球状炭酸カルシウム（平均粒径３．０μｍ、ＢＥＴ値 ２．２ｍ²／ｇ）”［ニューライム社製］、“球状チタン酸バリウム（平均粒径０．２μｍ、試作品、ＢＥＴ値 ５．１ｍ²／ｇ）”［戸田工業社製］などが挙げられる。

本発明の球状微粒子無機化合物を配合するポリマー材料としては、特に限定するものでないが、ゴルフボールに使用されている熱可塑性ポリマー及び又は熱硬化性ポリマーであればよい。例えば、熱可塑性ポリマーとしては、ポリオレフィン系エラストマー（エチレン系アイオノマー、ポリオレフィン、メタロセンポリオレフィン含む）、ポリスチレン系エラストマー、ジエン系ポリマー、ポリアクリレート系ポリマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアセタールなどが挙げられる。また、熱硬化性ポリマーとしては、熱硬化性ウレタン、シリコーン系ポリマーなどが挙げられる。これらのポリマーのうち１種又は２種以上併用して使用することができる。

上記ポリマー材料に対する上記球状微粒子無機化合物の配合量は、ポリマー１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上、好ましくは０．５質量部以上である。また、上限として、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下である。この数値を逸脱すると、ゴルフボ−ル重量の規格内コントロ−ルが難しくなると共に、球状微粒子配合によるゴルフボ−ルの飛び特性改良効果が薄れるおそれがある。

また、上記ポリマー材料に配合される上記球状微粒子無機化合物は、ポリマー材料への分散性を向上するために、ステアリン酸，ベヘニン酸などの高級脂肪酸、トリエトキシビニルシラン、３−グリシジルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、更に球状酸化チタン表面に酸化錫でコート、等の表面処理したものを使用することもできる。

本発明の球状微粒子を上記ポリマー材料へメルトブレンドにより配合する方法は、ニーディングディスクゾーンを有するスクリューセグメント配置のベント付二軸押出機を使用して行うことが好ましく、スクリュー全体のＬ／Ｄが２５以上、ニーディングディスクゾーンＬ／Ｄが全体Ｌ／Ｄの２０〜８０％の範囲にある二軸押出機を使用することが好ましい。

本発明の球状微粒子無機化合物を上記ポリマー材料へメルトブレンドする温度（反応温度）は、好ましくは１００〜２５０℃、より好ましくは１３０〜２４０℃、さらに好ましくは１５０〜２３０℃である。

本発明のゴルフボール用材料には、更に任意の添加剤を用途に応じて適宜配合することができる。本発明のゴルフボール用材料をカバー材として用いる場合には上記球状微粒子無機化合物を配合したポリマー材料に、例えば、顔料、分散剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを加えることができる。これら添加剤を配合する場合、その配合量としては、上記球状微粒子配合ポリマー材料の総和１００質量部に対して通常０．１質量部以上、好ましくは０．５質量部以上、上限として通常１０質量部以下、好ましくは５質量部以下である。

本発明のゴルフボール用材料の比重としては、通常０．９以上、好ましくは０．９２以上、より好ましくは０．９４以上、上限として通常１．３以下、好ましくは１．２以下、更に好ましくは１．０５以下である。

本発明の球状微粒子無機化合物を配合するポリマー材料をゴルフボール用材料として用いた成形物のショアＤ硬度としては、通常３５以上、好ましくは４０以上、上限として７５以下、好ましくは７０以下である。ショアＤ硬度が高すぎると、形成されたゴルフボールの打撃時のフィーリングが著しく低下する場合があり、逆に、ショアＤ硬度が低すぎると、反発性が低下する場合がある。

本発明の球状微粒子を配合するポリマー材料は、ゴルフボール用材料として、コアとこのコアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボール、又は、１層以上のコアと該コアを被覆する１層以上の中間層と該中間層を被覆する１層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材、中間層材又はコア材として用いることができる。

なお、本発明の球状微粒子を配合するポリマー材料をゴルフボールの構成要素として使用する場合、そのゴルフボールの反発弾性Ｃ．Ｏ．Ｒ．は、アモルファス（不定形）微粒子を含むポリマー材料を使用したゴルフボールに比較し、０．１％以上向上する。また、球状微粒子を含むポリマー材料を使用したゴルフボールの初速度は、アモルファス（不定形）微粒子を含むポリマー材料を使用したゴルフボールに比較して、０．１％以上向上するものである。

以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。尚、本発明の実施例に使用した二軸押出機は、スクリュー径３２ｍｍφ、全体Ｌ／Ｄ４１、ニーディングディスクゾーンＬ／Ｄが全体Ｌ／Ｄの４０％、真空ベントポート付きである。

〔実施例１〕
表１に記載の配合組成で、２種のアイオノマーから成るＰｏｌｙｍｅｒ−Ａに球状酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）をドライブレンドしたものを２２０℃設定の二軸押出機のホッパーに投入し、真空ベント下、押出を行い、均一なアイオノマー配合組成物Ｉｏｎ１材料を得た（スクリュー回転数１２５ｒｐｍ、押出量５．０ｋｇ／ｈｒ）。得られたＩｏｎ１材料をツーピースゴルフボールのカバー材に使用し、コアにＢＲ架橋体（外径３９．３ｍｍφ、重量３６．９ｇ、圧縮歪３．２５ｍｍ）を用い、射出成形で、ツーピースゴルフボールを作製した。そのゴルフボールの初速度及び反発弾性Ｃ．Ｏ．Ｒ．（以下、飛び特性と略す）の評価を行い、その結果を表１に記載した。

尚、上記のコア（ＢＲ架橋体）は以下の配合で調製した。
シス−１，４−ポリブタジエンゴム １００質量部
アクリル酸亜鉛 ２１質量部
酸化亜鉛 ５質量部
硫酸バリウム ２６質量部
ジクミルパ−オキサイド ０．８質量部

Ｉｏｎ１材料を使用したゴルフボール実施例１は、比較例１の同じ平均粒径のアモルファス（不定形）酸化チタンを配合したＩｏｎ９材料を使用したツーピースゴルフボールに比較し、飛び特性が向上していた。

〔実施例２〕
実施例１の球状酸化チタンの代わりに、平均粒径が大きい球状酸化チタン（平均粒径８０μｍ）を使用する以外は、実施例１と同じ配合組成で、実施例１の操作を繰り返し、均一なアイオノマー配合組成物Ｉｏｎ２材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールを作成した。そのゴルフボールの飛び特性の評価を行い、その結果を表１に記載した。平均粒径が大きい球状酸化チタン（平均粒径８０μｍ）は粒度分布において、１００μｍ以上の球状粒子が数十パーセント程度含まれており、そのため飛び特性は、実施例１のＩｏｎ１材料ほど大きくは向上していないが、それでも比較例１と比べれば、若干向上していた。

〔実施例３〕
実施例１で使用した球状酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）と比較例１で使用したアモルファス酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）を、表１に示した配合割合で使用する以外は、実施例１の操作を繰り返し、均一なＩｏｎ３材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールを調製し、その飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。アモルファス酸化チタンに球状酸化チタンを配合することにより、比較例１に比較し、飛び特性はかなり向上していた。

〔実施例４〕
実施例３の球状酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）の代わりに、球状シリカ（平均粒径１．１μｍ）を使用する以外は、実施例３と同様に、比較例１で使用したアモルファス酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）を併用し、実施例３の操作を繰り返し、均一なＩｏｎ４材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールを調製し、その飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。異種材料の球状シリカでも、アモルファス酸化チタンに球状シリカを配合することにより、実施例３と同様な飛び特性向上の効果が観察された。

〔実施例５〕
実施例１の球状酸化チタンを使用する代わりに、球状シリカ（平均粒径１．１μｍ）を使用する以外は、表１に示した配合割合で実施例１の操作を返し、均一なＩｏｎ５材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。比較例１及びアモルファスシリカ（平均粒径１．０μｍ）を使用した比較例２に比べると、大幅な飛び特性の向上であった。

〔実施例６〕
実施例５で使用した球状シリカより、更に粒径の大きい球状シリカ（平均粒径２５μｍ）を使用する以外は、実施例５の操作を繰り返し、均一なＩｏｎ６材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールを調製し、その飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。アモルファスシリカ（平均粒径１．０μｍ）を使用した比較例２に比べると、飛び特性は改良されていた。

〔実施例７〕
実施例６で使用した球状シリカより、更に平均粒径が大きい球状酸化シリカ（平均粒径８４μｍ）を使用する以外は、実施例５の操作を繰り返し、均一なＩｏｎ７材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールを調製し、そのゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。平均粒径が大きい球状酸化シリカ（平均粒径８４μｍ）は粒度分布において、１００μｍ以上の球状粒子が数十パーセント程度含まれており、そのため飛び特性は、実施例５のＩｏｎ５材料ほど大きくは向上していないが、それでも比較例２と比べれば、若干向上していた。

〔実施例８〕
実施例１のＰｏｌｙｍｅｒ−Ａの代わりに熱可塑性ウレタンとアイオノマーとから成るＰｏｌｙｍｅｒ−Ｂを、及び球状酸化チタンの代わりに球状アルミナ（平均粒径０．７μｍ）を用いる以外は、表１に記載した配合割合で実施例１の操作を返し、均一なＴＰＵ−Ｉｏｎ１材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。アモルファスアルミナ（平均粒径０．６μｍ）を使用した比較例３に比べると、大幅な飛び特性の向上であった。

〔実施例９〕
実施例８で使用した球状アルミナより、更に平均粒径が大きい球状アルミナ（平均粒径２５μｍ）を使用する以外は、実施例８の操作を繰り返し、均一なＴＰＵ−Ｉｏｎ２材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールを調製し、そのゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。アモルファスアルミナ（平均粒径０．６μｍ）を使用した比較例３に比べると、飛び特性は改良されていた。

〔実施例１０〕
実施例９で使用した球状アルミナより、更に平均粒径が大きい球状アルミナ（平均粒径６７μｍ）を使用する以外は、実施例８の操作を繰り返し、均一なＴＰＵ−Ｉｏｎ３材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールを調製し、そのゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。平均粒径が大きい球状アルミナ（平均粒径６７μｍ）は粒度分布において、１００μｍ以上の球状粒子が数パーセント程度含まれており、そのため飛び特性は、実施例８のＴＰＵ−Ｉｏｎ１材料の実施例８ほど大きくは向上していないが、それでも比較例３と比べれば、若干向上していた。

〔実施例１１〕
実施例１のＰｏｌｙｍｅｒ−Ａの代わりにポリブタジエンとアイオノマーとから成るＰｏｌｙｍｅｒ−Ｃを、及び球状酸化チタンの代わりに球状酸化イットリウム（平均粒径０．３μｍ）を用いる以外は、表１に記載した配合割合で実施例１の操作を返し、均一なＢＲ−Ｉｏｎ１材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。アモルファス酸化イットリウム（平均粒径０．３μｍ）を使用した比較例４に比べると、飛び特性が向上していた。

〔実施例１２〕
実施例１１の球状酸化イットリウムの代わりに球状窒化アルミニウム（平均粒径１．２μｍ）を用いる以外は、表１に記載した配合割合で実施例１１の操作を返し、均一なＢＲ−Ｉｏｎ２材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表１に記載した。アモルファス窒化アルミニウム（平均粒径１．１μｍ）を使用した比較例５に比べると、飛び特性が向上していた。

〔実施例１３〕
表１に記載した配合割合で、主成分がＰＴＭＧ（ポリテトラメチレングリコール）封止ＭＤＩ（ジフェニルメタン・ジイソシアネート）ウレタンプレポリマー／４，４’−メチレンビス−（２，６−ジエチル）アニリン／Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ−ジフェニルメタン／トリメチロールプロパン＝１００／５０／５０／３（質量比）からなる熱硬化性芳香族ポリウレタン配合材料Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｄを調製する際に、球状チタン酸バリウム（平均粒径０．５μｍ）を加え、液注入と硬化により、ＴＰＵ１材料を使用したツーピースゴルフボールを調製した。そのゴルフボールの飛び特性を評価し、その結果を表１に記載した。アモルファスチタン酸バリウム（平均粒径０．４μｍ）を使用した比較例６に比べると、飛び特性が向上していた。

〔実施例１４〕
表１に記載した配合割合で、主成分ポリブタジエン／アクリル酸亜鉛／酸化亜鉛／硫酸バリウム／過酸化物（ジクミルパーオキサイド）＝１００／２０／５／１５／０．８（質量比）からなるポリブタジエン配合材料Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｅに、球状炭酸カルシウム（平均粒径３．０μｍ）を配合し、加熱（１５０℃）により、プレス加工し、ワンピースのコアを調製した（ＢＲ１）。そのコアの飛び特性を評価し、その結果を表１に記載した。アモルファス炭酸カルシウム（平均粒径３．０μｍ）を使用した比較例７に比べると、飛び特性が向上していた。

〔参考例〕
参考例として、球状又はアモルファス粒子を配合しないＰｏｌｙｍｅｒ−Ａだけのツーピースゴルフボールを実施例１の方法で調製し（Ｉｏｎ８）、そのゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表２に記載した。アモルファス酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）配合の比較例１に比べ、飛び特性は向上していた。逆に、比較例１は、ポリマー材料にアモルファス粒子（通称、充填剤）を配合すると、飛び特性が低下する一般的傾向を示していた。

〔比較例１〕
実施例１〜４の比較例として、球状酸化チタンの代わりに、アモルファス酸化チタン（平均粒径０．２μｍ）を配合する以外は、実施例１の操作を繰り返し、Ｉｏｎ９材料を得、それを使用したツーピースゴルフボールの飛び特性を評価した。その結果を表２に記載した。Ｉｏｎ９材料を使用した比較例１の飛び特性は、実施例１〜４と比較すると劣っており、上述したように、ポリマー材料にアモルファス粒子（通称、充填剤）を配合すると、飛び特性が低下する一般的傾向を示していた。

〔比較例２〜５〕
実施例５〜１２の比較として、比較例２〜５については、各種球状粒子材料の実施例中の最小平均粒径又は、ほぼ同じ平均粒径のアモルファス粒子材料を使用する以外は、表２に示した配合割合で、実施例１の操作を繰り返し、各Ｉｏｎ１０、ＴＰＵ−Ｉｏｎ４、ＢＲ−Ｉｏｎ３、ＢＲ−Ｉｏｎ４の材料を得、それらを使用した各ツーピースゴルフボールを調製した。それらのツーピースゴルフボールの飛び特性を評価し、その結果を表２に記載した。アモルファス粒子材料を使用した比較例２〜５の飛び特性は、実施例５〜１２と比較すると劣っており、ポリマー材料にアモルファス粒子（通称、充填剤）を配合すると、飛び特性が低下する一般的傾向を示していた。

〔比較例６及び比較例７〕
実施例１３及び実施例１４の比較として、各々に相当する比較例６及び比較例７は、各実施例の球状粒子とほぼ同じ平均粒径のアモルファス粒子を使用する以外は、各実施例の操作を繰り返し、各ＴＰＵ２、ＢＲ２（コア）の材料を得た。更に、ＴＰＵ２は実施例１３と同じ操作でツーピースゴルフボールを調製した。そのツーピースゴルフボール及びＢＲ２（コア）の各飛び特性を評価し、その結果を表２に記載した。アモルファス粒子材料を使用した比較例６及び比較例７の飛び特性は、それぞれ対応する実施例１３及び実施例１４と比較して劣っていた。

上記表１及び表２中の材料関連及び測定法は以下の通りである。

上記の球状微粒子無機化合物の比重は下記のとおりである。
ＣａＣＯ₃（比重２．８）、ＢａＴｉＯ₃（比重６．１）、ＡｌＮ（比重３．３）、Ｙ₂Ｏ₃（比重５．０）、Ａｌ₂Ｏ₃（比重３．６）、ＳｉＯ₂（比重２．０）、ＴｉＯ₂（比重４

・Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ａ
・アイオノマー配合組成物
Ｓ９９４５／Ｓ８９４０／青色顔料＝４０／６０／０．０５ 重量部
Ｓ９９４５、Ｓ８９４０（ＤｕＰｏｎｔ社製、アイオノマー）
青色顔料（東洋インキ製造社製、ピグメントブルー ２９）

・Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｂ
・熱可塑性ウレタン−アイオノマー配合組成物
熱可塑性ウレタン／Ｍｇ−アイオノマー＝２０／８０ 質量部
熱可塑性ウレタン（ＤＩＣバイエル社製、脂肪族ウレタン）
Ｍｇ−アイオノマー（ブリヂストンスポーツＢＳＰ試作品）

・Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｃ
・ポリブタジエン−アイオノマー配合組成物
ポリブタジエン配合物／Ｚｎ−アイオノマー＝１０／９０ 質量部
ポリブタジエン配合物（ＢＲ０１／無水マレイン酸／過酸化物＝１００／２／１質量
部）
ＢＲ０１（ＪＳＲ社製、シス１，４−結合９６％以上含有ポリブタジエン）
過酸化物（日油社製、ジクミルパーオキサイド）
Ｚｎ−アイオノマー（ブリヂストンスポーツＢＳＰ試作品）

・Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｄ
・熱硬化性ウレタン配合組成物
ＰＴＭＧ（ポリテトラメチレングリコール）封止ＭＤＩ（ジフェニルメタン・ジイソ
シアネート）ウレタンプレポリマー（ＮＣＯ ７．５質量％）／４，４’−メチレン
ビス−（２，６−ジエチル）アニリン／Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ−ジフェニルメタ
ン／トリメチロールプロパン＝１００／５０／５０／３ 質量部
ＰＴＭＧ−ＭＤＩウレタンプレポリマー（ＤＩＣバイエル社製、芳香族ウレタン系）
４，４’−メチレンビス−（２，６−ジエチル）アニリン（純正化学社製）
Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ−ジフェニルメタン（純正化学社製）
トリメチロールプロパン（三菱ガス化学社製）

・Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｅ
・ポリブタジエン配合組成物
ポリブタジエン／アクリル酸亜鉛／酸化亜鉛／硫酸バリウム／過酸化物
＝１００／２０／５／１５／０．８ 質量部
ポリブタジエン（ＪＳＲ社製、ＢＲ０１）
アクリル酸亜鉛（日本触媒社製）
酸化亜鉛（堺化学社製、平均粒径０．５μｍ）
硫酸バリウム（堺化学社製、平均粒径０．１μｍ）
過酸化物（日油社製、ジクミルパーオキサイド）

たわみ変形量
２３±１℃の温度で、ゴルフボールを鋼板の上に置き、初期荷重９８Ｎ（１０Ｋｇｆ）から終荷重１２７５Ｎ（１３０Ｋｇｆ）に負荷したときのゴルフボールのたわみ量（ｍｍ）。

初速度
初速はＲ＆Ａの承認する装置であるＵＳＧＡのドラム回転式の初速計と同方式の初速測定器を用いて測定した。ボールは２３±１℃の温度で３時間以上温調し、同温度で測定した。２５０ポンド（１１３．４ｋｇ）のヘッド（ストライキングマス）を使って打撃速度１４３．８ｆｔ／ｓ（４３．８３ｍ／ｓ）にてボールを打撃した。１０個のボールを各々２回打撃して６．２８ｆｔ（１．９１ｍ）の間を通過する時間を計測し、初速を計算した。１５分間でこのサイクルを行った。

Ｃ．Ｏ．Ｒ．値
空気砲弾によりボールをスチール板に向けて４３ｍ／ｓで発射させたとき、その跳ね返り速度を計測した。反発係数（Ｃ．Ｏ．Ｒ．）は、ボール初速と跳ね返り速度との比率である。

割れ耐久性
米国Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の「ＡＤＣ Ｂａｌｌ ＣＯＲ Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ」により、ボールの耐久性（Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ）を評価した。ボールを空気圧で発射させた後、平行に設置した２枚の金属板に連続的に衝突させ、ボールが割れるまでに要した発射回数の平均値を耐久性とした。この場合、平均値とは、同種のボールを４個用意し、それぞれのボールを発射させて４個のボールがそれぞれ割れるまでに要した発射回数を平均化した値である。試験機のタイプは横型ＣＯＲであり、金属板への入射速度は４３ｍ／ｓであった。

Claims (12)

1. 単層又は２層以上の構成要素からなるゴルフボールの少なくとも１つの構成要素に用いられるゴルフボール用材料であって、球状微粒子無機化合物を含むポリマー材料を配合してなることを特徴とするゴルフボール用材料。
2. 上記球状微粒子無機化合物の球形度が、最長径／最短径の比で、１．００〜２．００の範囲である請求項１記載のゴルフボール用材料。
3. 上記球状微粒子無機化合物の熱膨張率が、１００℃、５時間の条件で２．０％以下である請求項１又は２記載のゴルフボール用材料。
4. 上記球状微粒子無機化合物の平均粒径が０．０１〜１００μｍの範囲である請求項１、２又は３記載のゴルフボール用材料。
5. 上記球状微粒子無機化合物の平均比表面積が、ＢＥＴ法で０．０５〜１１５ｍ²／ｇである請求項１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
6. 上記球状微粒子無機化合物の比重が、１．１以上の範囲である請求項１〜５のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
7. 上記球状微粒子無機化合物が酸素含有無機化合物である請求項１〜６のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
8. 上記球状微粒子無機化合物の構造が結晶性又は非晶性である請求項１〜７のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
9. 上記ポリマーが熱可塑性ポリマー及び／又は熱硬化性ポリマーである請求項１〜８のいずれか１項記載のゴルフボール用材料。
10. 上記熱可塑性ポリマー及び／又は熱硬化性ポリマーが、ポリオレフィン系エラストマー（エチレン系アイオノマー、ポリオレフィン、メタロセンポリオレフィン含む）、ポリスチレン系エラストマー、ジエン系ポリマー、ポリアクリレート系ポリマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアセタール、熱硬化性ウレタン、シリコーン系ポリマーの群から選択される１種以上のポリマーである請求項９記載のゴルフボール用材料。
11. 上記球状無機化合物微粒子の配合量が、上記熱可塑性ポリマー及び／又は熱硬化性ポリマー１００質量部に対し、０．１〜３０質量部である請求項１０記載のゴルフボール用材料。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項記載のゴルフボール用材料を、コアと該コアを被覆するカバーとからなるツーピースソリッドゴルフボール、又は、１層以上のコアと該コアを被覆する１層以上の中間層と該中間層を被覆する１層以上のカバーとからなるマルチピースソリッドゴルフボールにおけるカバー材、中間層材又はコア材として用いることを特徴とするゴルフボール。