CN103239837A - 高尔夫球 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题是提供近距离击球的旋转量提高了的高尔夫球。本发明进一步以提供近距离击球的击球感良好的高尔夫球为课题。解决手段是，本发明的高尔夫球是具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜的高尔夫球，其特征在于，使用接触力试验机算出的摩擦系数为0.35以上、0.60以下。

Description

高尔夫球
技术领域
本发明涉及高尔夫球的旋转性能的改良技术。
背景技术
在高尔夫球主体表面上设置着涂膜。提出了通过改良涂膜来改良高尔夫球的特性。
在专利文献1中，公开了具备球核、位于此球核的外侧的外壳、位于此外壳的外侧的涂层的，所述外壳的肖氏D硬度为61以下、所述涂层的马氏硬度为2.0mgf/μm2以下的高尔夫球。专利文献1的高尔夫球，其旋转性能、旋转速度的稳定性及涂层的耐久性优异。
专利文献2中，公开了一种具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜的高尔夫球，其特征在于，所述涂膜的马氏硬度为2.0mgf/μm2以下、50％模量相对于10％模量的比(50％模量/10％模量)为1.6以上。专利文献2的高尔夫球在潮湿条件及粗糙条件下的近距离击球(Approach shot)的旋转量(spin)高。
专利文献3、4中，提出了增夫高尔夫球的击出角、容易停住的高尔夫球。专利文献3中，公开了一种具有高尔夫球主体和覆盖高尔夫球主体表面的涂层的高尔夫球，其特征在于，构成所述涂层的树脂成分是用聚酰胺系固化剂固化而成的物质，所述高尔夫球的静摩擦系数为0.22以下。专利文献4中，公开了一种具有高尔夫球主体和覆盖所述高尔夫球主体的涂膜的高尔夫球，其特征在于所述涂膜含有金属颗粒。
专利文献5中，提出了耐久性、耐毛边性改善了的高尔夫球，公开了一种耐久性优异的高尔夫球，其具有球核和外壳、以及在所述外壳上形成的1层以上的涂层，其特征在于所述外壳的肖氏D硬度为50～65，弯曲弹性模量为1000～2000kgf/cm2，所述涂层的至少最外层的10％模量为5～50kgf/cm2。
专利文献6中，提出了在没有牺牲涂膜所需要的特性的情况下改良了旋转保持率的高尔夫球。专利文献6中，公开了一种具有球核与覆盖所述球核的至少1层外壳和在所述外壳的外表面形成了涂膜的高尔夫球，其特征在于，所述涂膜厚度在25μm以上、125μm以下的范围内，涂膜的50％模量在5MPa以上、50MPa以下的范围内，设最外层外壳的厚度为CL(mm)、设所述涂膜的厚度为PL(μm)时用下述式(1)所表示的R在0.01以上、0.5以下的范围内。
R＝PL/CL/1000...(1)
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2011-67595号公报
[专利文献2]日本专利特开2011-217820号公报
[专利文献3]日本专利特开2006-75209号公报
[专利文献4]日本专利特开2006-75210号公报
[专利文献5]日本专利特开2000-288125号公报
[专利文献6]日本专利特开2003-265650号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的课题在于提供近距离击球的旋转量提高了的高尔夫球。本发明进一步以提供近距离击球的击球感良好的高尔夫球为课题。
解决问题的手段
得以解决所述问题的本发明的高尔夫球具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜，其特征在于，使用接触力试验机算出的摩擦系数在0.35以上、0.60以下。
发明效果
根据本发明，可得到近距离击球的旋转量高、进一步地，击球感良好的高尔夫球。
附图说明
[图1]是在本发明中使用的接触力试验机的一个例子的示意图。
[图2]是接触力试验机的冲撞板的局部放夫剖视图。
[图3]是显示Ft(t)、Fn(t)、及M(t)的一个例子的图。
[图4]是显示涉及本发明的一个实施方式的高尔夫球的局部剖视图。
[图5]是接触力试验机的表层材的凹槽形状的剖视图。
[图6]是显示Ft(t)、Fn(t)、及M(t)的一个例子的图。
[图7]是显示使用了空气喷枪的涂层方式的一个例子的示意图。
符号说明
1：接触力试验机、2：高尔夫球、3：撞击面、4：冲撞板、5：发射装置、6：控制器、7：频闪仪、8：高速相机装置、9：频闪电源、10：相机电源、Fn：与撞击面垂直的方向的垂直力、Ft：与撞击面平行的方向的剪切力、20：高尔夫球、21：旋转体、24：球状球核、22：外壳、26：凹点(Dimple)、28：球面(Land)、23a～23c：支架(Prong)、25：空气喷枪
具体实施方式
本发明的高尔夫球具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜，其特征在于，使用接触力试验机算出的摩擦系数为0.35以上、0.60以下。
(1)摩擦系数的测定
本发明中，使用接触力试验机算出的摩擦系数是使高尔夫球在冲撞板上冲撞时的高尔夫球与冲撞板的摩擦系数，所述冲撞板相对于高尔夫球的飞行方向，以规定的角度倾斜设置。通过接触力试验机，同时求得垂直于冲撞板的方向的接触力的时间函数Fn(t)及平行于冲撞板的方向的接触力的时间函数Ft(t)，求出用下述式定义的两者的比的时间函数M(t)的最大值作为摩擦系数。
M(t)＝Ft(t)/Fn(t)
本发明中的摩擦系数的算出方法基于图1～图3加以说明。图1是测定摩擦系数及旋转量用的接触力试验机。图2是使高尔夫球与之冲撞的冲撞板4的放大剖视图。
所述接触力试验机1可以模拟出用杆面击打高尔夫球的状态、测定此时的各种力。接触力试验机1包括例如可垂直向上发射高尔夫球2的发射装置5和具有撞击面3的冲撞板4，通过将所述冲撞板4设置于发射的高尔夫球2的上部，所述撞击面3可与所述高尔夫球2撞击。
因发射装置5与撞击面3的距离较小，故高尔夫球2的初速度与所述冲撞速度相当。此外，此冲撞速度在实际的高尔夫球挥杆中对应于杆头的杆头速度。鉴于这样的点，可以将高尔夫球2与撞击面3的冲撞速度设定为例如约10m/s～50m/s左右的范围中。本发明中，考虑到近距离击球的杆头速度，设定初速度为19m/秒。
所述高尔夫球2的初速度通过控制器6的容量等设定目标值。此外，使用在发射装置5中设置的第1传感器S1和第2传感器S2之间的距离和截止此传感器的时间差，控制器6可以计算高尔夫球2的初速度的实测值，并输出到计算机装置PC等。
在图2中，显示了冲撞板4的局部放大剖视图。所述冲撞板4可以使撞击面3以相对于高尔夫球2的发射方向(飞行方向)的任意角度α倾斜。本发明中，设定从90度减去此角度α后的角度θ为冲撞角。此冲撞角θ对应于实际的挥杆中杆面(图中未显示)的杆面角。此外，所述冲撞角θ，例如可从10°～90°的范围中考虑高尔夫球杆的杆面角，设定多个值(例如，15°、20°、35°等)，分别进行后述接触力的测定。本发明中，为了再现近距离击球的旋转量，设定冲撞角θ为55°。
所述冲撞板4具备例如由金属制的板材构成的基板4a和构成所述撞击面3的表层板4c以及夹在它们之间的压力传感器4b，它们互相被螺栓4d固定在一起。
所述基板4a只要是具有规定强度和刚性的基板即可，其材质没有特别限制，优选使用钢。优选基板4a的厚度为5.0mm～20.0mm。此外，根据JIS标准的主螺栓4d的型号为例如M10。
所述压力传感器4b例如使用3分力传感器为宜。像这样的传感器至少可以以时间序列数据的形式测定与撞击面3垂直的方向的垂直力Fn、与撞击面3平行的方向(在杆面从底部(sole)侧到顶部(crown)侧的方向)的剪切力Ft。此外，力的测定是在压力传感器4b上连接电荷放大器等来进行的。
压力传感器4b可以使用各种制品，例如可以使用奇石乐公司的3分力传感器(9067型)。此传感器可以测定平行的方向、Y方向及垂直的方向的力的分量。压力的测定图中没有显示，在压力传感器4b上连接电荷放大器(奇石乐公司的5011B型)来进行。在压力传感器4b的中心形成通孔，在此通孔中插入主螺栓4d，使压力传感器4b固定在基板4a上并一体化。
所述表层板4c由主体4c1和表层材4c2构成，所述表层材4c2通过配置在主体4c1的外侧而表现为撞击面3，且具有足够与高尔夫球2冲撞的面积。它们使用图中没有显示的螺栓等以可自由拆卸组装的形式固定着。因此，通过任意地改变表层材4c2的材料、表面形状及/或表面结构，可制成各种杆面的近似的模型来测定其接触力。
主体4c1的材料没有特别限制，但通常使用不锈钢(SUS-630)。主体4c1的厚度通常为10mm～20mm。此外，可使主体4c1的平面形状与压力传感器4b的平面形状实质相同，例如，一条边为40mm～60mm的正方形。将主螺栓4d的顶端拧入主体4c1中。由此在基板4a与主体4c1之间夹入压力传感器4b并固定此位置。
形成冲撞板4的撞击面3的表层材4c2可以采用各种材料、表面形状及表面结构，但优选采用与预先设定为分析对象的高尔夫杆头的杆面(省略图示)相同的材料形成。本发明中，从评价近距离击球模型的观点考虑，所述表层材4c2使用例如与克利夫兰高尔夫社的CG-15的杆头材料相同的材料，即SUS-431不锈钢。表层材4c2的厚度可以任意改变，但例如为1.0mm～5.0mm。此外，可以将表层材4c2的平面形状设置成与所述主体4c1的平面形状实质相同的尺寸，例如，可以将其设置成一条边为40mm～60mm的正方形。
进一步，接触力试验机1包括可对撞击面3与高尔夫球2的冲撞及冲撞然后反弹的高尔夫球2进行摄影的频闪仪7及高速相机装置8。所述频闪仪7连接在频闪电源9上。此外，相机装置8通过电容箱连接在相机电源10上。接着，摄影得到的数据用所述计算机装置PC等记忆。通过包括这些机器，可以测定后述的高尔夫球2与撞击面3冲撞时的滑动速度、接触面积、高尔夫球的击出速度、击出角度及后旋量等。
图3中显示了通过所述接触力试验机1测定的某一条件下的高尔夫球2与撞击面3在冲撞时撞击面3受到的垂直力Fn与剪切力Ft的时间关系曲线图。
图3是显示通过图1及图2的测定装置测定的Fn(t)及Ft(t)的一个例子的图。图3中，点P0为压力传感器4b开始感知力的点，其与撞击面3和高尔夫球2的冲撞开始时间大致相当。然后，作为垂直方向的接触力的Fn(t)从点P0开始缓缓增加，在点P4到达最高值，此后减少，在点P3变成0。此点P3是压力传感器4b变得感知不到力的点，其与高尔夫球2从撞击面3离开的时间点大致相当。
另一方面，作为与冲撞板平行方向的接触力(即剪切力)的Ft(t)的值随时间的流逝从点P0开始增加，在点P1到达最高值，此后减少，在点P2变成0，之后变成负值。因在点P3处高尔夫球离开压力传感器4b，故压力传感器4b所感知的Ft(t)的曲线在点P3处变成0。Ft(t)的曲线与时间轴所包围的区域之中，Ft(t)取正值的区域的面积S1表示剪切力为正的冲量。另一方面，Ft(t)的曲线与时间轴所包围的区域之中，Ft(t)取负值的区域的面积S2表示剪切力为负的冲量。冲量S1作用于促进后旋的方向，冲量S2作用于抑制后旋的方向。此处，冲量S1取比冲量S2更大的值，从冲量S1减去冲量S2后的值对高尔夫球的后旋作贡献。
然后，为了求出摩擦系数，可以通过算出由Ft(t)/Fn(t)得到的M(t)的最大值来得到。
本发明中，优选如上述求得的摩擦系数为0.35以上，更优选为0.37以上，进一步优选为0.39以上，优选0.60以下，更优选为0.56以下，进一步优选为0.54以下。若摩擦系数在所述范围内，则近距离击球的旋转量变得良好。
本发明的高尔夫球具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜。从得到使用接触力试验机算出的摩擦系数为0.35以上、0.60以下的高尔夫球的观点考虑，优选构成所述涂膜的基材树脂为使多元醇和2种以上多异氰酸酯反应而成的聚氨酯。所述摩擦系数可以通过适当选择例如多元醇与多异氰酸酯的种类、混合比率等来设定。
作为所述多元醇，可列举出分子量不足500的低分子量多元醇和平均分子量在500以上的高分子量多元醇。作为所述低分子量多元醇，可列举如：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇等二元醇；甘油、三羟甲基丙烷、己三醇等三元醇。作为所述高分子量多元醇，可列举出聚氧乙二醇(PEG)、聚氧丙二醇(PPG)、聚氧四亚甲基二醇(PTMG)等聚醚多元醇；聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚己二酸1，6-己二醇酯(PHMA)等缩合系聚酯多元醇；聚-ε-己内酯(PCL)等内酯系聚酯多元醇；聚碳酸1，6-己二醇酯等聚碳酸酯多元醇；氨酯多元醇；以及丙烯酸多元醇等。所述多元醇成分可以单独或2种以上混合使用。
本发明中，作为多元醇成分，优选使用氨酯多元醇。所述氨酯多元醇是指分子内具有多个氨酯键，一分子中具有2个以上羟基的化合物。作为氨酯多元醇，可列举如：在使多元醇的羟基相对于多异氰酸酯的异氰酸酯基过剩的条件下使多元醇与多异氰酸酯反应得到的氨酯预聚物。
作为可以构成所述氨酯多元醇的多异氰酸酯成分，只要是具有2个以上异氰酸酯基的物质就没有特别限制，可列举如：2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯的混合物(TDI)、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1，5-萘二异氰酸酯(NDI)、3，3’-二甲基联苯基-4，4’-二异氰酸酯(TODI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)等芳香族多异氰酸酯；4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(H6XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)等脂环式多异氰酸酯或脂肪族多异氰酸酯。这些多异氰酸酯可以单独使用，也可以2种以上并用。
作为可构成氨酯多元醇的多元醇成分，可以使用作为所述多元醇举例示出的物质。本发明中，作为构成氨酯多元醇的多元醇成分，优选含有三元醇成分和二元醇成分的物质。作为所述三元醇成分，优选三羟甲基丙烷。作为所述二元醇成分，优选聚氧四亚甲基二醇。优选所述三元醇成分和二元醇成分的混合比率(三元醇成分/二元醇成分)以质量比计为0.2以上，更优选为0.5以上，优选为6.0以下，更优选为5.0以下。
丙烯酸多元醇为分子内具有多个羟基的丙烯酸树脂或丙烯酸聚合物，例如，由具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体和不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体共聚而得。
作为所述具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体，可列举如：(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丁酯、亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸酯等。这些具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体可以单独使用也可以2种以上并用。
作为所述不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体，可列举如：(甲基)丙烯酸等(甲基)丙烯酸系不饱和羧酸；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯等(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺等其他(甲基)丙烯酸系单体；等。这些不具有羟基的(甲基)丙烯酸系单体可以单独使用也可以2种以上并用。而且，本发明中的(甲基)丙烯酸是指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。
此外，丙烯酸多元醇可以含有(甲基)丙烯酸系单体以外的具有羟基的其他单体成分及/或不具有羟基的其他单体成分。作为所述具有羟基的其他单体成分，可列举如：3-甲基-3-丁烯-1-醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、2-甲基-2-丁烯-1-醇、2-甲基-3-丁烯-1-醇、烯丙醇等不饱和醇。作为所述不具有羟基的其他单体成分，可列举如：苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物；马来酸、衣康酸等乙烯性不饱和羧酸；等。这些其他单体成分可以单独使用也可以2种以上并用。
优选所述多元醇的羟值为10mgKOH/g以上，更优选为15mgKOH/g以上，进一步优选为20mgKOH/g以上，优选为400mgKOH/g以下，优选为300mgKOH/g以下，更优选为200mgKOH/g以下，进一步优选为170mgKOH/g以下，特别优选为160mgKOH/g以下。这是因为若多元醇成分的羟值在所述范围内，则涂膜对于高尔夫球主体的紧贴性提高。而且，在本发明中，羟值可以基于JIS K1557-1通过例如乙酰化法来测定。
优选所述多元醇的重均分子量为500以上，更优选为550以上，进一步优选为600以上，优选为150,000以下，更优选为140,000以下，进一步优选为130,000以下。若多元醇成分的重均分子量在所述范围内，则可使涂膜的耐水性、耐冲击性提高。而且，多元醇成分的重均分子量例如可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)、使用聚苯乙烯作为标准物质、四氢呋喃作为洗脱液、有机溶剂系GPC用柱(例如，昭和电工社制“Shodex(注册商标)KF系列”等)作为柱来测定。
作为所述多元醇成分的具体例，可列举如：和薬ペイント社制121B、日本聚氨酯工业社制Nipporan(ニツポラン)800、Nipporan1100、大日本油墨化学工业社制BURNOCK(バ一ノツク)D6-627、BURNOCKD8-436、BURNOCKD8-973、BURNOCK11-408、住化拜耳氨酯社制Desmophen(デスモフエン)650MPA、Desmophen670、Desmophen1150、Desmophen A160X、哈利玛化成社制Hariacron(ハリアクロン)2000、Hariacron8500H、神东涂料社制Polin(ポリン)#950等。
接着，对2种以上多异氰酸酯加以说明。作为所述多异氰酸酯，可列举如：至少具有2个异氰酸酯基的化合物。
作为所述多异氰酸酯，可列举如：2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯和2，6-甲苯二异氰酸酯的混合物(TDI)、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1，5-萘二异氰酸酯(NDI)、3，3’-二甲基联苯基-4，4’-二异氰酸酯(TODI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)等芳香族多异氰酸酯；4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(H6XDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)等脂环式多异氰酸酯或脂肪族多异氰酸酯；以及它们的多异氰酸酯衍生物。
作为所述多异氰酸酯的衍生物，可列举如：二异氰酸酯的异氰脲酸酯体；使二异氰酸酯和三羟甲基丙烷或甘油等低分子量三元醇反应而得的加合物；脲基甲酸酯改性体；缩二脲改性体等，更优选除去了游离二异氰酸酯的物质。所述脲基甲酸酯改性体是指例如使二异氰酸酯和低分子量二元醇反应形成氨酯键，将此氨酯键进一步与二异氰酸酯反应得到的3官能度多异氰酸酯。所述缩二脲改性体是指例如具有下述式(1)所表示的缩二脲键的3官能度多异氰酸酯。二异氰酸酯的异氰脲酸酯体是指例如下述式(2)所表示的3官能度多异氰酸酯。
而且，式(1)、(2)中，R表示从二异氰酸酯除去异氰酸酯基后的残基。
[化1]
Figure BDA00002809772800081
Figure BDA00002809772800091
本发明中，作为多异氰酸酯，优选使用六亚甲基二异氰酸酯的衍生物和异佛尔酮二异氰酸酯的衍生物。作为六亚甲基二异氰酸酯的衍生物，优选使用六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲改性体和异氰脲酸酯改性体。作为异佛尔酮二异氰酸酯的衍生物，优选使用异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯改性体。
优选六亚甲基二异氰酸酯的衍生物与异佛尔酮二异氰酸酯的衍生物的混合比率(HDI衍生物/IPDI衍生物)以质量比计为80/20～50/50，更优选为65/35～55/45。优选六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲改性体与异氰脲酸酯改性体的混合比率(缩二脲改性体/异氰脲酸酯改性体)以质量比计为20/40～40/20，更优选为25/35～35/25。
优选所述多异氰酸酯的异氰酸酯基量(NCO％)为0.5质量％以上，更优选为1质量％以上，进一步优选为2质量％以上，优选为45质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为35质量％以下。而且，多异氰酸酯的异氰酸酯基量(NCO％)可以用100×[多异氰酸酯中的异氰酸酯基的摩尔数×42(NCO的分子量)]/多异氰酸酯的总质量(g)表示。
作为所述多异氰酸酯的具体例，可列举出大日本油墨化学工业社制BURNOCK D-800、BURNOCK DN-950、BURNOCK DN-955、住化拜耳氨酯社制德士模都(Desmodur)N75MPA/X、德士模都N3300、德士模都L75(C)、Sumidur(スミジユ一ル)E21-1、日本聚氨酯工业社制CORONATE(クロネ一ト)HX、CORONATE HK、旭化成化学社制多耐德(DURANATE)24A-100、多耐德21S-75E、多耐德TPA-100、多耐德TKA-100、德固赛社制VESTANAT T1890等。
在多元醇与2种以上多异氰酸酯的反应中，优选多元醇所具有的羟基(OH基)与多异氰酸酯所具有的异氰酸酯基(NCO基)的摩尔比(NCO基/OH基)为0.1以上，更优选为0.2以上。若所述摩尔比(NCO基/OH基)不足0.1，则固化反应变得不充分。此外，若所述摩尔比(NCO基/OH基)变得过大，则异氰酸酯基量变得过剩，不仅得到的涂膜变硬、变脆，而且外观也恶化。因此，优选所述摩尔比(NCO基/OH基)为1.0以下，更优选为0.9以下。而且，普遍认为若涂料中的异氰酸酯基量变得过剩则得到的涂膜的外观变差的原因是因为，若异氰酸酯基量变得过剩，则空气中的水分与异氰酸酯基的反应变多，二氧化碳气体大量产生。
优选本发明的高尔夫球的涂膜由含有多元醇和2种以上多异氰酸酯的涂料形成。作为所述涂料，可举例示出以多元醇为主剂、以2种以上的多异氰酸酯为固化剂的所谓的二液固化型涂料。作为所述涂料，可以是以水为主要分散剂的水系涂料、以有机溶剂为分散剂的溶剂系涂料的任意一种。为溶剂系涂料时，作为优选的溶剂，可列举出甲苯、异丙醇、二甲苯、甲基乙基酮、甲基乙基异丁基酮、乙二醇单甲醚、乙苯、丙二醇单甲醚、异丁醇、乙酸乙酯等。
所述涂料可以进一步根据需要含有填充剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、荧光增白剂、防结块剂、流平剂、增滑剂、粘度调节剂等通常高尔夫球用涂料中可以含有的添加剂。
接着，对本发明的固化型涂料的涂布方法加以说明。固化型涂料的涂布方法没有特别限制，可以采用公知的方法，可列举如：喷涂、静电涂覆等。
使用空气喷枪进行喷涂的情况中，可以通过各自的泵供给多元醇成分和多异氰酸酯成分，用紧挨着配置在空气喷枪前面的管道混合器连续地混合，将得到的混合物进行喷涂，也可以使用配备混合比控制机构的空气喷涂系统，将多元醇和多异氰酸酯分别进行喷涂。涂覆可以进行1次喷涂，也可以进行多次反复涂布。
在高尔夫球主体上涂布的固化型涂料可以通过例如在30℃～70℃的温度下干燥1小时～24小时来形成涂膜。
干燥后的涂膜的膜厚没有特别限制，但优选为5μm以上，更优选为6μm以上，进一步优选为10μm以上，特别优选为15μm以上。这是因为若膜厚不足5μm，则有着由持续使用引起的涂膜变得容易磨耗、消失的倾向。此外，通过使膜厚变厚，近距离击球的旋转量增大。此外，优选涂膜的膜厚为50μm以下，更优选为40μm以下，更优选为不足30μm，进一步优选为不足28μm，特别优选不足25μm。若膜厚超过50μm，则有着凹点的效果降低、高尔夫球的飞行性能降低的担心。涂膜的膜厚，例如可以使用显微镜(基恩士社制VHX-1000)测定高尔夫球的截面。而且，多次反复涂布涂料时，优选形成的涂膜整体的厚度在所述范围内。
优选在本发明的高尔夫球主体表面上设置的涂膜的马氏硬度为4.0mgf/μm2以下，更优选为3.5mgf/μm2以下，进一步优选为3.0mgf/μm2以下。马氏硬度可以通过后述方法测定，其适于微小区域的硬度的测定。这是因为若马氏硬度在4.0mgf/μm2以下，则涂膜变柔软、旋转量变高。所述马氏硬度的下限没有特别限定，但优选为0.01mgf/μm2。这是因为若马氏硬度变得过低，则变得过于柔软，留下粘稠感。
优选所述涂膜的100％模量为240kgf/cm2以下，更优选为210kgf/cm2以下。若100％模量为240kgf/cm2以下，则涂膜柔软、近距离击球的旋转量变高。涂膜的100％模量的下限没有特别限制，但优选为15kgf/cm2，更优选为20kgf/cm2。这是因为若100％模量过小，则变得过于柔软、留下粘稠感、感觉变差。
优选所述涂膜的50％模量为10kgf/cm2以上，更优选为14kgf/cm2以上。通过使涂膜的50％模量为10kgf/cm2以上，近距离击球的旋转量变高。涂膜的50％模量的上限没有特别限制，但优选为180kgf/cm2，更优选为150kgf/cm2。这是因为若50％模量变得过大，则变得过硬、旋转量变低。
优选所述涂膜的10％模量为160kgf/cm2以下，更优选为130kgf/cm2以下。若10％模量为160kgf/cm2以下，则涂膜柔软、近距离击球的旋转量变高。涂膜的10％模量的下限没有特别限制，但优选为5kgf/cm2，更优选为10kgf/cm2。这是因为若10％模量过小，则变得过于柔软、留下粘稠感、感觉变差。
只要本发明的高尔夫球是具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜的高尔夫球，就没有特别限制。高尔夫球主体的结构没有特别限制，可以是单层(One piece)高尔夫球、双层(Two piece)高尔夫球、三层(Three piece)高尔夫球以上的多层(Multipiece)高尔夫球、或者缠线高尔夫球。这是因为上述任意一种都可适宜地用于本发明。
优选本发明的高尔夫球为具有球核和覆盖所述球核的外壳的高尔夫球。此时，优选所述外壳的硬度以肖氏D硬度计为61以下，更优选为55以下，进一步优选为45以下，特别优选为40以下。这是因为若外壳的硬度以肖氏D硬度计为61以下，则旋转量变得更高。所述外壳硬度的下限没有特别限制，但优选以肖氏D硬度计为20，更优选为25，进一步优选为30。外壳硬度为形成外壳的外壳用组合物成形为片状然后测定的板坯硬度(スラブ硬度)。
作为构成本发明的高尔夫球的外壳的外壳材料，其没有特别限制，可列举如：离聚物树脂、聚酯树脂、热塑性氨酯树脂或二液固化型氨酯树脂等氨酯树脂，聚酰胺树脂等各种树脂、由阿科玛(株)市售着的商品名为“Pebax(ペバツクス)(注册商标)(例如，“Pebax2533”)”的热塑性聚酰胺弹性体、由东丽·杜邦(株)市售着的商品名为“海翠(Hytrel)(注册商标)(例如，“海翠3548”、“海翠4047”)”的热塑性聚酯弹性体、由巴斯夫日本(株)市售着的商品名为“Elastollan(エラストラン)(注册商标)(例如，“Elastollan XNY97A”)”的热塑性聚氨酯弹性体、由三菱化学(株)市售着的商品名为“乐百龙(Rabalon)(注册商标)”的热塑性苯乙烯弹性体或商品名为“Primalloy”的热塑性聚酯系弹性体等。所述外壳材料可以单独或2种以上混合使用。
所述外壳除了上述树脂成分以外，在不损害外壳的性能的范围内，还可以含有白色颜料(例如，氧化钛)、蓝色颜料、红色颜料等颜料成分，碳酸钙或硫酸钡等比重调节剂，分散剂、抗老化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、荧光材料或荧光增白剂等。
使用外壳用组合物使外壳成形的方式没有特别限制，可列举出使外壳用组合物在球核上直接注射成形的方式，或由外壳用组合物形成中空壳状的球壳(Shell)，用多个球壳覆盖球核进行压缩成形的方式(优选为由外壳用组合物形成中空壳状的半球壳，用2个半球壳覆盖球核然后进行压缩成形的方式)。将形成了外壳的高尔夫球主体从模具取出，根据需要，优选进行去毛刺、洗涤、喷砂等表面处理。此外，根据需要，还可形成标记。
图4是涉及本发明的一个实施方式的高尔夫球20所显示的局部剖视图。高尔夫球20具有球状球核24和覆盖球状球核24的外壳22。在此外壳22的表面上，形成了多个凹点26。此高尔夫球20的表面中，除了凹点26以外的部分为球面28。此高尔夫球20具备在外壳22的外侧的涂层及标记层，但省略了这些层的图示。
优选在外壳上形成的凹点的总数为200个以上、500个以下。若凹点的总数不足200个，则难以获得凹点的效果。此外，若凹点的总数超过500个，则各凹点的尺寸分别变小，难以获得凹点的效果。形成的凹点的形状(平面投影形状)没有特别限制，可以单独使用圆形；大致三角形、大致四边形、大致五边形、大致六角形等多边形；其他不确定形状；也可2种以上组合使用。
本发明中，将全部凹点的总面积相对于假想球的表面积的比率称为占有率。假想球是指不存在凹点时的高尔夫球(球体)。本发明的高尔夫球中，优选凹点的占有率为60％以上，更优选为63％以上，进一步优选为66％以上，优选为90％以下，更优选为87％以下，进一步优选为84％以下。若占有率变得过高，则涂膜对摩擦系数的贡献变小。此外，若占有率过小，则飞行性能降低。
而且，凹点的面积为从无限远观察高尔夫球的中心时的轮廓线所包围的区域的面积。为圆形凹点时，面积S通过下述数学式算出。
S＝(Di/2)2·π(Di：凹点的直径)
优选高尔夫球的直径为40mm～45mm。从满足美国高尔夫协会(USGA)的标准的观点考虑，优选直径为42.67mm以上。从空气阻力的观点考虑，优选直径为44mm以下，更优选为42.80mm以下。优选高尔夫球的质量为40g以上、50g以下。从获得较大的惯性的观点考虑，优选质量为44g以上，更优选为45.00g以上。从满足USGA的标准的观点考虑，优选质量为45.93g以下。
接着，对在缠线高尔夫球、双层高尔夫球及多层高尔夫球中使用的球核、以及单层高尔夫球主体加以说明。
在所述球核及单层高尔夫球主体可以使用公知的橡胶组合物(以下，有简单称之为“球核用橡胶组合物”的情况)，例如，可以将含有基材橡胶、共交联剂及交联引发剂的橡胶组合物热压而成形。
作为所述基材橡胶，特别优选使用对回弹有利的顺式键(シス结合)为40质量％以上的，优选为70质量％以上的，更优选为90质量％以上的高顺式聚丁二烯。作为所述共交联剂，优选碳原子数3～8个的α，β-不饱和羧酸或其金属盐，更优选丙烯酸的金属盐或甲基丙烯酸的金属盐。作为金属盐的金属，优选为锌、镁、钙、铝、钠，更优选为锌。相对于基材橡胶100质量份，优选共交联剂的用量为20质量份以上、50质量份以下。作为交联引发剂，可优选使用有机过氧化物。具体地，可列举出过氧化二异丙苯、1，1-二(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化物等有机过氧化物，这些之中优选使用过氧化二异丙苯。相对于基材橡胶100质量份，优选交联引发剂的混合量为0.2质量份以上，更优选为0.3质量份以上，优选为3质量份以下，更优选为2质量份以下。此外，所述球核用橡胶组合物可以进一步含有有机硫化合物。作为所述有机硫化合物，可以适宜地使用二苯基二硫化物类、苯硫酚类。相对于基材橡胶100质量份，优选有机硫化合物的混合量为0.1质量份以上，更优选为0.3质量份以上，优选为5.0质量份以下，更优选为3.0质量份以下。
在所述球核用橡胶组合物中，除了基材橡胶、共交联剂、交联引发剂、有机硫化合物以外，还可进一步适当混合氧化锌或硫酸钡等重量调节剂、抗老化剂、色粉等。所述球核用橡胶组合物的热压成型条件可以根据橡胶的组成适当设定，但是通常优选在130℃～200℃下加热10分钟～60分钟，或在130℃～150℃下加热20分钟～40分钟后，在160℃～180℃下加热5分钟～15分钟的2阶段加热。
本发明的高尔夫球为三层以上的多层高尔夫球时，作为设置在球核与外壳之间的中间层，可列举如：聚氨酯树脂、离聚物树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯等热塑性树脂；聚苯乙烯弹性体、聚烯烃弹性体、聚氨酯弹性体、聚酯弹性体等热塑性弹性体；橡胶组合物的固化物等。此处，作为离聚物树脂，可列举如：乙烯与α，β-不饱和羧酸的共聚物中的羧基的至少一部分被金属离子中和而成的物质、或乙烯与α，β-不饱和羧酸和α，β-不饱和羧酸酯的三元共聚物中的羧基的至少一部份被金属离子中和而成的物质。在所述中间层中，可以进一步混合硫酸钡、钨等比重调节剂，抗老化剂、颜料等。
[实施例]
以下，通过实施例详细地说明本发明，但是本发明不限于下述实施例，只要是不脱离本发明的宗旨的范围内的变更、实施方式，皆包含在本发明的范围内。
[评价方法]
(1)摩擦系数的测定
使用图1所示的接触力试验机，测定高尔夫球的摩擦系数。
1.测定装置的规格
(A)发射装置：空气喷枪方式
(B)冲撞板：
基板4a
钢
厚度：5.35mm
表层板4c
主体4c1
尺寸：56mm×56mm×15mm
不锈钢(SUS-630)
表层材4c2
尺寸：56mm×56mm×2.5mm
金属组成：SUS-431
凹槽形状：参照图5
倾斜角度(α)
35度(相对于高尔夫球的飞行方向)
(C)压力传感器4b
奇石乐公司的3分力传感器(9067型)
电荷放大器
奇石乐公司的5011B型
(D)将接触力输入PC
使用脉冲计数板PCI-6101(株式会社インタ一フエイス社制)。通过具有16比特、4通道的PCI脉冲计数板，通过4种计数模式可实现符合用途的测定。最大输入频率为1MHz。
如图5所示，在冲撞板4的撞击面3上再现了克利夫兰社制沙坑挖起杆CG-15的凹槽结构。如图5(a)所示，在撞击面3上设置了较大的凹槽(拉链沟纹(Zip groove))、在较大的凹槽(拉链沟纹)之间的表面上设置了多个较小的凹槽。图5(b)为拉链沟纹的剖视结构的放大图。拉链沟纹的尺寸如下。
拉链沟纹(凹槽)宽度W：0.70mm
拉链沟纹(凹槽)深度h：0.50mm
拉链沟纹(凹槽)节距：3.56mm
拉链沟纹(凹槽)角度α：10°
拉链沟纹肩R：0.25
为了使拉链沟纹之间的表面部分变成表面粗糙度Ra＝2.40±0.8μm、Rmax＝14.0±8μm，拉链沟纹间通过激光铣削形成多个较小的凹槽。而且，表面粗糙度Ra、Rmax使用三丰制SJ-301在测定长度＝2.5mm、截断值＝2.5mm的测定条件下测定。
2.测定次序
摩擦系数的测定通过下述方法进行。
(a)相对于高尔夫球的飞行方向(垂直方向)，设定冲撞板的角度(α)为35度。
(b)调节发射装置5的空气压。
(c)从发射装置发射高尔夫球。
(d)由预先设定的传感器S1与传感器S2的距离和它们之间的高尔夫球的截止时间差(遮蔽時間差)测定高尔夫球初速度。
(e)测定接触力Fn(t)、接触力Ft(t)，算出Ft(t)/Fn(t)的最大值。
(f)通过频闪仪及相机装置测定高尔夫球的旋转量。
3.测定结果
图6中显示了以所述试验装置、测定次序测定的结果的一个例子。由图6算出Ft(t)/Fn(t)作为M(t)的值，其最大值为0.58。而且因Ft、Fn在接触力的上升初期和末期易产生噪音，故削减初期的前阶段、末期的后阶段算出M(t)的最大值。
(2)涂膜的马氏硬度
使用エリオニクス社制的纳米压痕仪“ENT-2100”进行测定。
测定条件如下。
荷载F：20mgf
伯克维奇压头的角度α：65.03°
伯克维奇压头的材质：SiO2
基于压入深度h和压头的角度α，根据下述数学式算出面积As(h)。
As(h)＝3×31/2×tanα/cosα×h2
基于荷载F和面积As(h)，根据下述数学式算出马氏硬度。
马氏硬度＝F/As(h)
测定样品：使混合了主剂及固化剂的涂料在40℃下干燥及固化4小时，制作厚度100μm的涂膜片，用于测定。
(3)涂膜的机械物性
使混合了主剂及固化剂的涂料在40℃下干燥及固化4小时制作涂膜。基于JIS-K7161，将此涂膜冲裁成哑铃形状，制作试验片，使用岛津制作所制拉伸试验测定装置测定涂膜的物性，算出伸长10％、50％、以及100％时的模量。
试验片的膜厚：0.05mm
拉伸速度：50mm/分
(4)击球感
通过业余高尔夫手(熟练者)10人，使用沙坑挖起杆(克利夫兰高尔夫社制CG15锻造挖起杆(Forged wedge)(52°)进行实打测试。基于回答感觉良好(接触杆面的感觉良好、停留在杆面上的感觉良好、旋转起始的感觉良好、触地的感觉良好等)的人数，如下进行评价。
○：8人以上
△：4人～7人
×：3人以下
[高尔夫球的制作]
(1)核心(Center)的制作
混炼表1所示配方的核心用橡胶组合物，通过在具有半球状腔的上下模具内在170℃下热压20分钟，得到直径39.3mm的球状核心。
[表1]
核心用组合物 质量份
聚丁二烯 100
丙烯酸锌 35
氧化锌 5
硫酸钡 适量*1)
二苯基二硫化物 0.5
过氧化二异丙苯 0.9
*1)硫酸钡：调节高尔夫球的质量至45.3g
聚丁二烯橡胶：日本合成橡胶(株)制，“BR730(高顺式聚丁二烯)”
丙烯酸锌：日本蒸馏制，“ZNDA-90S”
氧化锌：东邦亚铅制，“银岭R”
硫酸钡：堺化学社制，“硫酸钡BD”
二苯基二硫化物：住友精化制
过氧化二异丙苯：日本油脂制，“PERCUMYL(パ一クミル)(注册商标)D”
(2)中间层用组合物及外壳用组合物的制备
将表2、表3中所示配方的材料通过双轴混炼型挤出机进行混合，制备颗粒状的中间层用组合物及外壳用组合物。挤出条件为螺杆直径45mm、螺杆转速200rpm、螺杆L/D＝35，混合物在挤出机的冲模的位置被加热到200～260℃。
[表2]
中间层用组合物 配方(质量份)
沙林(Surlyn)8945 55
Himilan AM7329 45
二氧化钛 4
沙林8945：杜邦社制的钠离子中和乙烯-甲基丙烯酸共聚物离聚物树脂
Himilan AM7329：三井杜邦聚合化学社制，锌离子中和乙烯-甲基丙烯酸共聚物离聚物树脂
[表3]
外壳用组合物 配方(质量份)
Elastollan XNY85A 100
二氧化钛 3
群青 0.04
硬度(肖氏D) 32
Elastollan XNY85A：巴斯夫日本社制，热塑性聚氨酯弹性体，肖氏D硬度：32
(3)球状球核的制作
将由上述制得的中间层用组合物在如上述得到的核心上直接注射成形，由此形成覆盖所述核心的中间层，制作球状球核。成形用上下模具具有半球状腔、带有小突起、小突起的一部分还兼作可进退的固定针。在中间层成形时，可以通过推出固定针，投入核心使其固定，在以80吨的压力闭模的模具中，用0.3秒注入加热至260℃的中间层用组合物，冷却30秒钟，开模，取出球状核心。
(4)半球壳的成形
半球壳的压缩成形是将得到的各颗粒状的外壳用组合物一一投入各半球壳成形用模具的下模具的凹部，加压使半球壳成形。压缩成形在成形温度170℃、成形时间5分钟、成形压力2.94MPa的条件下进行。
(5)外壳的成形
用(4)得到的2个半球壳以同心圆状覆盖由(3)得到的球核，通过压缩成形使外壳成形。压缩成形在成形温度145℃、成形时间2分钟、成形压力9.8MPa的条件进行。
(6)涂料的制备
混合表4所示的多元醇和多异氰酸酯制备涂料。而且，主剂使用甲基乙基酮和甲苯的混合溶剂，调整多元醇成分的浓度至30质量％。固化剂使用甲基乙基酮、乙酸正丁酯、甲苯的混合溶剂作为溶剂，调整多异氰酸酯成分的浓度至60质量％。
(7)涂膜的形成
对由(5)得到的高尔夫球主体的表面实施喷砂处理、标记之后，用喷枪涂布涂料，在40℃的烘箱中使涂料干燥24小时，得到直径42.7mm、质量45.3g的高尔夫球。使涂膜的厚度为20μm。将高尔夫球主体放置在图7中所示的旋转体上，使旋转体以300rpm旋转，使空气喷枪仅间隔高尔夫球主体喷涂距离(7em)，边使其在上下方向移动边进行涂覆。将各次反复涂层的间隔设为1.0秒。在空气喷枪的喷涂条件为：喷涂空气压：0.15MPa、压送箱空气压：0.10MPa、1次涂布时间：1秒、大气温度：20℃～27℃、大气湿度；65％以下的条件下进行涂层。对于得到的高尔夫球的旋转性能的评价结果合并显示于表4。
[表4]
Figure BDA00002809772800201
表4中使用的原料如下。
主剂
由神东涂料制Polin#950：羟值128mgKOH/g，多元醇成分(三羟甲基丙烷、聚氧四亚甲基二醇)和多异氰酸酯成分(异佛尔酮二异氰酸酯)构成的氨酯多元醇
固化剂
六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯改性体：旭化成化学社制多耐德TKA-100(NCO含有率：21.7％)
六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲改性体：旭化成化学社制多耐德21S-75E(NCO含有率：15.5％)
异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯体：德固赛社制VESTANAT T1890(NCO含有率：12.0％)
根据表4的结果可知，本发明的高尔夫球具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜，其使用接触力试验机算出的摩擦系数在0.35以上、0.60以下，这样的高尔夫球旋转量高、击球感好。
产业上的可利用性
本发明可适宜用于涂覆高尔夫球。

Claims (13)

1.一种高尔夫球，具有高尔夫球主体和在高尔夫球主体表面上设置的涂膜，其特征在于，使用接触力试验机算出的摩擦系数为0.35以上、0.60以下。
2.根据权利要求1中记载的高尔夫球，其中，构成所述涂膜的基材树脂是使多元醇与2种以上多异氰酸酯反应而成的聚氨酯。
3.根据权利要求2中记载的高尔夫球，其中，所述多异氰酸酯含有六亚甲基二异氰酸酯的衍生物和异佛尔酮二异氰酸酯的衍生物。
4.根据权利要求3中记载的高尔夫球，其中，六亚甲基二异氰酸酯的衍生物与异佛尔酮二异氰酸酯的衍生物的混合比率，即HDI衍生物/IPDI衍生物以质量比计为80/20～50/50。
5.根据权利要求3～4的任意一项中记载的高尔夫球，其中，所述六亚甲基二异氰酸酯的衍生物含有六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲改性体和异氰脲酸酯改性体。
6.根据权利要求3～5的任意一项中记载的高尔夫球，其中，所述异佛尔酮二异氰酸酯的衍生物含有异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯改性体。
7.根据权利要求2～6的任意一项中记载的高尔夫球，其中，所述多元醇含有使多元醇与多异氰酸酯反应得到的氨酯多元醇。
8.根据权利要求7中记载的高尔夫球，其中，构成所述氨酯多元醇的多元醇成分含有三元醇成分和二元醇成分，三元醇成分与二元醇成分的混合比率，即三元醇成分/二元醇成分以质量比计为0.2以上、6.0以下。
9.根据权利要求2～8的任意一项中记载的高尔夫球，其中，在所述多元醇与2种以上多异氰酸酯的反应中，多元醇所具有的羟基与多异氰酸酯所具有的异氰酸酯基的摩尔比NCO/OH为0.1以上、1.0以下。
10.根据权利要求1～9的任意一项中记载的高尔夫球，其中，所述涂膜的100％模量为15kgf/cm2以上、240kgf/cm2以下。
11.根据权利要求1～10的任意一项中记载的高尔夫球，其中，所述涂膜的50％模量为10kgf/cm2以上、180kgf/cm2以下。
12.根据权利要求1～11的任意一项中记载的高尔夫球，其中，所述涂膜的10％模量为5kgf/cm2以上、160kgf/cm2以下。
13.根据权利要求1～12的任意一项中记载的高尔夫球，其中，所述涂膜的厚度为10μm以上、不足30μm。
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