JP2008149130A - マルチピースソリッドゴルフボール - Google Patents

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Abstract

【解決手段】本発明は、コアと、これを被覆する包囲層と、これを被覆する該中間層と、これを被覆し、表面に多数のディンプルが形成されたカバーとを備えたマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、上記コアがゴム材を主材として形成され、そのコアの直径が31mm以上であり、上記包囲層及び上記中間層が、それぞれ同種又は異種の樹脂材料を主材として形成され、上記カバーがポリウレタンを主材として形成されると共に、カバー厚さ < 中間層厚さ の関係を満たし、かつカバー材料硬度 < 中間層材料硬度 < 包囲層材料硬度 > コア表面硬度 の関係を満たすことを特徴とするマルチピースソリッドゴルフボールを提供する。
【効果】本発明のゴルフボールは、プロや上級者用のボールとして、優れたコントロール性と飛びを併せ持つと共に、優れた打感も兼ね備えつつ、耐擦過傷性も良好にして過酷な使用条件に耐えうるボールである。
【選択図】図1

Description

本発明は、コア、包囲層、中間層及びカバーの各層を積層して形成されたとマルチピースソリッドゴルフボールに関するものであり、さらに詳述すると、プロや上級者において飛び性能、コントロール性能を満足させると共に、良好な打感を有し、耐擦過傷性に優れるマルチピースソリッドゴルフボールに関するものである。
従来からプロや上級者向けのゴルフボールとして様々なゴルフボールの開発が行われており、中でも、高ヘッドスピート領域において優位な飛距離性能とアイアンショットやアプローチショットにおけるコントロール性を両立させる点から、コアを被覆する中間層やカバー層の各層の硬度関係を適正化した機能を備えたマルチピースソリッドゴルフボールが普及している。また、飛び性能だけでなく、打撃時の感触やクラブ打撃後のボールのスピン量が、ボールをコントロールするのに大きく影響を及ぼすことから、これらを最適なものに仕上げるために、ゴルフボールの各層の厚さや硬度を適正化することも重要テーマの一つである。さらに、ゴルフボールを各種クラブで繰り返し打撃することに起因する、繰り返し打撃耐久性や、ボール表面に観察されるササクレの発生(耐擦過傷性)なども要求されており、ボールをできるだけ外的要因から保護する側面もボールを開発する上で重要テーマの一つである。
このようなゴルフボールとしては、特開2003−190330号公報、特開2004−049913号公報、特開2004−97802号公報、特開2005−319287号公報などの外層カバーが熱可塑性ポリウレタンを主材として形成されたスリーピースソリッドゴルフボールが提案されている。しかしながら、このゴルフボールでは、ドライバー打撃時の低スピンの実現が不十分な面もあり、プロや上級者から視てさらに飛距離を増大させるゴルフボールが望まれていた。
一方、更なるゴルフボールの飛び等の追求のために、ボール構造における各層を4層とし、即ち、コアを被覆する中間層やカバー層が3層とし、ボール構造を多層に内部変化させる種々の提案がなされている。例えば、特開2004−180822号公報、特開平10−127818号公報、特開平10−127819号公報、特開平10−295852号公報、米国特許第5816937号明細書、同第6152834号明細書、同第6123630号明細書、同第6468169号明細書、同第6045460号明細書、同第6248027号明細書、同第6117026号明細書及び同6277036号明細書などが提案されている。
しかしながら、これらの提案されたゴルフボールでは、上級者向きのゴルフボールとしては飛距離及びコントロール性のバランスが悪かったり、ドライバー打撃時の低スピンの実現が不十分であり、その結果、トータル飛距離を増大させることには限界があった。
特開2003−190330号公報 特開2004−049913号公報 特開2004−97802号公報 特開2005−319287号公報 特開2004−180822号公報 特開平10−127818号公報 特開平10−127819号公報 特開平10−295852号公報 米国特許第5816937号明細書 米国特許第6152834号明細書 米国特許第6123630号明細書 米国特許第6468169号明細書 米国特許第6045460号明細書 米国特許第6248027号明細書 米国特許第6117026号明細書 米国特許第6277036号明細書
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、プロや上級者が満足し得る飛びとコントロール性に優れると共に、繰り返し打撃時の割れ耐久性や耐擦過傷性に優れたマルチピースソリッドゴルフボールを提供することを目的とする。
本発明では、ポリウレタンを最外層とすること、コアに被覆する外層を包囲層−中間層−カバーの3層以上の多層構造とすることをゴルフボール設計の基本的構成としている。カバーは比較的軟らかいポリウレタンを最外層とすることにより、プロや上級者が満足し得るアプローチスピン性能と高いレベルの耐擦過傷性を得る。包囲層には、コア表面及び中間層より硬い材料を用いることにより、W#1打撃時にボールを低スピン化することができる。そして、コア−包囲層−中間層−カバーの各層において、 カバー材料硬度 < 中間層材料硬度 < 包囲層材料硬度 > コア表面硬度 の硬度関係を有し、コアの直径や中間層及びカバーの層厚さの関係を適正化することにより、これらの硬度関係及び層厚さ関係の相乗的効果によって上述した従来の課題を解決することができた。即ち、本発明のゴルフボールをプロや上級者が使用すると、十分に満足し得る飛びとコントロール性を有し、そのうえ、優れた繰り返し打撃時の割れ耐久性及び耐擦過傷性を示し、このような作用効果は予測外であり、それ故、本発明者は、上記の本発明の構成により上記の解決課題を解決することができることを知見し、かかる本発明を完成したものである。
従って、本発明は、下記のマルチピースソリッドゴルフボールを提供する。
[1]コアと、これを被覆する包囲層と、これを被覆する該中間層と、これを被覆し、表面に多数のディンプルが形成されたカバーとを備えたマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、上記コアがゴム材を主材として形成され、そのコアの直径が31mm以上であり、上記包囲層及び上記中間層が、それぞれ同種又は異種の樹脂材料を主材として形成され、上記カバーがポリウレタンを主材として形成されると共に、上記の中間層及びカバーの厚さが、
カバー厚さ < 中間層厚さ
の関係を満たし、かつ上記のコアの表面硬度(デュロメータD硬度)、包囲層、中間層及びカバーの材料硬度(デュロメータD硬度)が、
カバー材料硬度 < 中間層材料硬度 < 包囲層材料硬度 > コア表面硬度
の関係を満たすことを特徴とするマルチピースソリッドゴルフボール。
[2]上記包囲層、中間層及びカバーの厚さが、
カバー厚さ < 中間層厚さ < 包囲層厚さ
の関係を満たす[1]記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[3]上記包囲層を形成する樹脂成分に、酸含量が16質量%以上のアイオノマー樹脂を含む[1]又は[2]記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[4]上記カバーを形成する樹脂成分が、
(A)熱可塑性ポリウレタン材料と、
(B)1分子中に官能基として2つ以上のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物(b−1)を、イソシアネートと実質的に反応しない熱可塑性樹脂(b−2)中に分散させたイソシアネートマスターバッチとを含むイソシアネート混合物
を主成分とする[1]、[2]又は[3]記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[5] 上記包囲層、中間層及びカバーの材料硬度(デュロメータD硬度)が、
60 ≦ 包囲層材料硬度 ≦ 70、
55 ≦ 中間層材料硬度≦ 70、
30 ≦カバー硬度 ≦ 55
である[1]〜[4]のいずれか1項記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[6]上記ゴルフボールにおいて、上記ボール及びコアに対して、初期荷重98N(10kgf)から終荷重1275N(130kgf)を負荷したときまでのたわみ量(mm)が、それぞれ
2.0mm ≦ ボールたわみ量 ≦ 3.0mm、
3.5mm ≦ コアたわみ量 ≦ 6.0mm
である[1]〜[5]のいずれか1項記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
本発明のゴルフボールによれば、カバーにポリウレタンを主材として用いると共に、包囲層、中間層、カバーの各層の厚さ、硬度を上述したように適正化し、コア直径を一定以上の大きさに設定することにより、ドライバーによるフルショット時におけるボールの低スピン化させ、更なるボールの飛距離の増大と良好なコントロール性を有し、繰り返し打撃時の割れ耐久性及び耐擦過傷性にも優れており、プロや上級者向けのゴルフボールとして非常に有用な多層構造ゴルフボールである。
以下、本発明につきさらに詳しく説明する。
本発明のマルチピースソリッドゴルフボールは、図1に示されているように、コア1と、該コアを被覆する包囲層2と、該包囲層を被覆する中間層3と、該中間層を被覆するカバー4とを有する4層又はそれ以上の多層を有するゴルフボールGである。なお、上記カバー4の表面には、通常、ディンプルDが多数形成されるものである。コア1又は中間層3は単層には限られず2層以上の複数層に形成することができる。
本発明では、コアの直径は31mm以上に規定されるものであり、好ましくは32.5mm以上、より好ましくは34mm以上である。上限値としては、好ましくは38mm以下、より好ましくは37mm以下、さらに好ましくは36mm以下である。コアの直径がこの範囲を逸脱すると、ボール初速が低くなったり、ボール打撃後の低スピン効果が足りずに飛距離が伸びなくなる場合がある。
コアの表面硬度は、特に制限はないが、デュロメータD硬度(ASTM D2240に基づくタイプDデュロメータによる測定値、以下各層における硬度の説明についても同じ意味)で35以上とすることが好ましく、より好ましくは40以上、さらに好ましくは43以上であり、上限値として好ましくは60以下、より好ましくは55以下、さらに好ましくは50以下である。上記の範囲を下回ると、反発が足りずに飛距離が出なくなったり、繰り返し打撃した時の割れ耐久性が悪くなる場合がある。逆に、上記の範囲を超えると、フルショットした時の打感が硬くなりすぎたり、スピン量が多くなりすぎて飛距離が出なくなる場合がある。
コアが荷重負荷された時のたわみ量、即ち、コアに対して、初期荷重98N(10kgf)から終荷重1275N(130kgf)を負荷したときまでのたわみ量(mm)は、特に制限はないが、3.5mm以上に調整されることが好適であり、より好ましくは3.8mm以上、さらに好ましくは4.2mm以上であり、上限値として、好ましくは6.0mm以下、より好ましくは5.6mm以下、さらに好ましくは5.2mm以下である。この値が小さすぎると、コアの反発が足りずに飛距離が不十分なものとなり、また、繰り返し打撃時の割れ耐久性が悪くなることがある。逆に、この値が大き過ぎると、フルショットした時の打感が硬くなりすぎたり、スピン量が多くなりすぎて飛距離が伸びなくなる場合がある。
コア表面硬度は包囲層の材料硬度より軟らかくすることが好ましい。この場合、包囲層材料硬度とコア表面硬度の差は、好ましくは5以上、より好ましくは10以上、さらに好ましくは15以上、上限として好ましくは35以下、より好ましくは30以下、さらに好ましくは25以下である。上記範囲を逸脱するとボール全体の硬度が適正でなくなり、フィーリングが悪くなったり、反発が不足もしくは低スピン効果が足りずに所望の飛距離が得られなくなることがある。
ソリッドコアは、例えば共架橋剤、有機過酸化物、不活性充填剤、有機硫黄化合物等を含有するゴム組成物を用いて形成することができる。該ゴム組成物の基材ゴムとしては、ポリブタジエンを用いることが好ましい。
上記ゴム成分のポリブタジエンは、そのポリマー鎖中に、シス−1,4−結合を60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、最も好ましくは95質量%以上有することが好適である。分子中の結合に占めるシス−1,4−結合が少なすぎると、反発性が低下する場合がある。
また、上記ポリブタジエンに含まれる1,2−ビニル結合の含有量としては、そのポリマー鎖中に通常2質量%以下、好ましくは1.7質量%以下、さらに好ましくは1.5質量%以下である。1,2−ビニル結合の含有量が多すぎると、反発性が低下する場合がある。
本発明で用いる上記ポリブタジエンとしては、良好な反発性を有するゴム組成物の加硫成形物を得る観点から、希土類元素系触媒又はVIII族金属化合物触媒で合成されたものであることが好ましく、中でも特に希土類元素系触媒で合成されたものであることが好ましい。
このような希土類元素系触媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、ランタン系列希土類元素化合物と、有機アルミニウム化合物、アルモキサン、ハロゲン含有化合物、必要に応じルイス塩基とを組み合わせてなる触媒を挙げることができる。
上記ランタン系列希土類元素化合物としては、原子番号57〜71の金属ハロゲン化物、カルボン酸塩、アルコラート、チオアルコラート、アミド等を挙げることができる。
本発明においては、特に、ランタン系列希土類元素化合物としてネオジウム化合物を用いたネオジウム系触媒を使用することが、1,4−シス結合が高含量、1,2−ビニル結合が低含量のポリブタジエンゴムを優れた重合活性で得られるので好ましく、これらの希土類元素系触媒の具体例は、特開平11−35633号公報、特開平11−164912号公報、特開2002−293996号公報に記載されているものを好適に挙げることができる。
ランタン系列希土類元素化合物系触媒を用いて合成されたポリブタジエンは、ゴム成分中に10質量%以上、好ましくは20質量%以上、特に40質量%以上含有することが反発性を向上させるためには好ましい。
なお、上記ゴム基材には、上記ポリブタジエン以外にも他のゴム成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合し得る。上記ポリブタジエン以外のゴム成分としては、上記ポリブタジエン以外のポリブタジエン、その他のジエンゴム、例えばスチレンブタジエンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム等を挙げることができる。
共架橋剤としては、例えば不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸の金属塩等が挙げられる。
不飽和カルボン酸として具体的には、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸等を挙げることができ、特にアクリル酸、メタクリル酸が好適に用いられる。
不飽和カルボン酸の金属塩としては特に限定されるものではないが、例えば上記不飽和カルボン酸を所望の金属イオンで中和したものが挙げられる。具体的にはメタクリル酸、アクリル酸等の亜鉛塩やマグネシウム塩等が挙げられ、特にアクリル酸亜鉛が好適に用いられる。
上記不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩は、上記基材ゴム100質量部に対し、好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上、さらに好ましくは20質量部以上、上限として好ましくは60質量部以下、より好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは45質量部以下、最も好ましくは40質量部以下配合する。配合量が多すぎると、硬くなりすぎて耐え難い打感になる場合があり、配合量が少なすぎると、反発性が低下してしまう場合がある。
上記有機過酸化物としては市販品を用いることができ、例えば、パークミルD(日本油脂(株)製)、パーヘキサ3M,パーヘキサC−40(日本油脂(株)製)、Luperco 231XL(アトケム社製)等を好適に用いることができる。これらは1種を単独であるいは2種以上を併用してもよい。
上記有機過酸化物は、上記基材ゴム100質量部に対し、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上、さらに好ましくは0.5質量部以上、最も好ましくは0.7質量部以上、上限として好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、さらに好ましくは3質量部以下、最も好ましくは2質量部以下配合する。配合量が多すぎたり、少なすぎたりすると好適な打感、耐久性及び反発性を得ることができない場合がある。
不活性充填剤としては、例えば酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等を好適に用いることができる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
不活性充填剤の配合量は、上記基材ゴム100質量部に対し、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、上限として好ましくは50質量部以下、より好ましくは45質量部以下、さらに好ましくは40質量部以下、最も好ましくは35質量部以下とする。配合量が多すぎたり、少なすぎたりすると適正な質量、及び好適な反発性を得ることができない場合がある。
さらに、必要に応じて老化防止剤を配合することができ、例えば、市販品としてはノクラック200、同NS−6、同NS−30(大内新興化学工業(株)製)、ヨシノックス425(吉富製薬(株)製)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
該老化防止剤の配合量は上記基材ゴム100質量部に対し、好ましくは0質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上、さらに好ましくは0.1質量部以上、上限として好ましくは3質量部以下、より好ましくは2質量部以下、さらに好ましくは1質量部以下、最も好ましくは0.5質量部以下とする。配合量が多すぎたり、少なすぎたりすると好適な反発性、耐久性を得ることができない場合がある。
上記コアには、ゴルフボールの反発性を向上させ、ゴルフボールの初速度を大きくするため、有機硫黄化合物を配合することが好ましい。
有機硫黄化合物としては、ゴルフボールの反発性を向上させ得るものであれば特に制限されないが、例えばチオフェノール類、チオナフトール類、ハロゲン化チオフェノール類又はそれらの金属塩等が挙げられる。より具体的には、ペンタクロロチオフェノール、ペンタフルオロチオフェノール、ペンタブロモチオフェノール、パラクロロチオフェノール、ペンタクロロチオフェノールの亜鉛塩、ペンタフルオロチオフェノールの亜鉛塩、ペンタブロモチオフェノールの亜鉛塩、パラクロロチオフェノールの亜鉛塩、硫黄数が2〜4のジフェニルポリスルフィド、ジベンジルポリスルフィド、ジベンゾイルポリスルフィド、ジベンゾチアゾイルポリスルフィド、ジチオベンゾイルポリスルフィド等が挙げられ、特に、ペンタクロロチオフェノールの亜鉛塩が好適に用いられる。
このような有機硫黄化合物の配合量は、上記基材ゴム100質量部に対し、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、上限として好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、さらに好ましくは3質量部以下、最も好ましくは2.5質量部以下であることが推奨される。配合量が多すぎると効果が頭打ちとなり、それ以上の効果が見られなくなる場合があり、配合量が少なすぎると、その配合効果が十分達成されない場合がある。
次に、包囲層について下記に説明する。
包囲層の材料硬度は、特に制限はないが、デュロメータD硬度で、好ましくは50以上、より好ましくは60以上、さらに好ましくは62以上であり、上限値としては、好ましくは75以下、より好ましくは70以下、さらに好ましくは68以下である。上記範囲よりも軟らかすぎると、フルショット時にスピンが掛かりすぎて飛距離が伸びなくなることがある。逆に、上記範囲よりも硬すぎると、繰り返し打撃時の割れ耐久性が悪くなったり、打感が硬くなりすぎることがある。包囲層の厚さは、特に制限はないが、1.0mm以上であることが好ましく、より好ましくは1.2mm以上、さらに好ましくは1.4mm以上であり、上限値としては、好ましくは4.0mm以下、より好ましくは3.0mm以下、さらに好ましくは2.0mm以下である。その範囲を外れると、ドライバー(W#1)打撃による低スピン効果が足りずに飛距離が伸びなくなることがある。
本発明における包囲層は樹脂材料を主材として用いられる。上記包囲層の樹脂材料としては、アイオノマー樹脂が好適である。特に、亜鉛中和型アイオノマー樹脂およびナトリウム中和型アイオノマー樹脂がより好ましく、1種を単独で又は2種以上併用することができる。両者を混合して用いる場合、その配合比率は、亜鉛中和型/ナトリウム中和型(質量比)で、好ましくは25/75〜75/25、より好ましくは35/65〜65/35、さらに好ましくは45/55〜55/45である。上記範囲を外れると、反発が低くなりすぎて所望の飛びが得られなかったり、常温での繰り返し打撃時の割れ耐久性が悪くなったり、さらに低温(零下)での割れ耐久が悪くなることがある。また、それぞれのアイオノマーは好ましくは酸含量16質量%以上、より好ましくは17質量%以上、さらに好ましくは18質量%以上のものが使われることが好ましい。その配合量は好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。酸含量および配合量が足りないと、低スピン効果が足りずに所望の飛距離が得られなくなることがある。
包囲層の材料硬度は、中間層の材料硬度よりも硬くすることが好ましい。これによってドライバー(W#1)打撃時の低スピン効果を十分に実現させることができる。包囲層の材料硬度と中間層の材料硬度の差は、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、さらに好ましくは3以上、上限として好ましくは20以下、より好ましくは15以下、さらに好ましくは10以下である。上記範囲を逸脱すると、ドライバー(W#1)打撃時の低スピン効果が足りずに所望の飛距離が得られなくなることがある。
次に、中間層について説明する。
中間層の材料硬度は、特に制限はないが、デュロメータD硬度で、好ましくは50以上、より好ましくは55以上、さらに好ましくは60以上であり、上限値としては、好ましくは70以下、より好ましくは66以下、さらに好ましくは63以下である。上記範囲よりも軟らかすぎると、フルショット時にスピンが掛かりすぎて飛距離が伸びなくなることがある。逆に、上記範囲よりも硬すぎると、繰り返し打撃時の割れ耐久性が悪くなったり、パターやショートアプローチの実施時の打感が硬くなりすぎることがある。中間層の厚さは、特に制限はないが、0.7mm以上であることが好ましく、より好ましくは0.9mm以上、さらに好ましくは1.1mm以上であり、上限値としては、好ましくは2.0mm以下、より好ましくは1.7mm以下、さらに好ましくは1.4mm以下である。その範囲を逸脱すると、ドライバー(W#1)打撃による低スピン効果が足りずに飛距離が伸びなくなることがある。また、上記範囲よりも小さすぎると、繰り返し打撃時の割れ耐久性や低温時の耐久性が悪くなることがある。
本発明における中間層は、上述した上記包囲層の材料とは同種又は異種の樹脂材料を主材として形成されるが、特に、アイオノマー樹脂を用いることが好ましい。具体的には、(商品名)ハイミラン1605、同1601、サーリン8120等のナトリウム中和型アイオノマー樹脂やハイミラン1557、同1706、同1855等の亜鉛中和型アイオノマー樹脂などが挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上併用することができる。
中間層の材料として特に好ましいのは、亜鉛中和型アイオノマー樹脂とナトリウム中和型アイオノマー樹脂とを混合して主材として用いる態様が本発明の目的を達成するうえで望ましい。その配合比率は、亜鉛中和型/ナトリウム中和型(質量比)で好ましくは25/75〜75/25、より好ましくは35/65〜65/35、さらに好ましくは45/55〜55/45である。上記範囲を外れると、反発が低くなりすぎて所望の飛びが得られなかったり、常温での繰り返し打撃時の割れ耐久性が悪くなったり、さらに低温(零下)での割れ耐久が悪くなることがある。
上記中間層材料については、後述するカバーで用いられるポリウレタンとの密着度を高めるために中間層表面を研磨することが好適である。さらに、その研磨処理の後にプライマー(接着剤)を中間層表面に塗布するか、もしくは材料中に密着強化材を添加することが好ましい。材料中に配合する密着強化材としては、1,3−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなどの有機化合物やポリエチレングリコール、ポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマーなどのオリゴマーが挙げられる。特にトリメチロールプロパンやポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマーが好適に用いられる。これらの市販品として、例えば、三菱ガス化学社製トリメチロールプロパンや、三菱化学社製ポリヒドロキシポリオレフィンオリゴマー(主鎖の炭素数が150〜200、末端に水酸基を有する。商品名ポリテールH)等を挙げることができる。
次に、カバーについて説明する。なお、本発明に言うカバーとは、ボール構造体中の最外層を意味し、本発明に言う中間層、包囲層は除かれる。
カバーの材料硬度は、特に制限はないが、デュロメータD硬度で、30以上とすることが好適であり、より好ましくは40以上、さらに好ましくは45以上であり、上限値としては、好ましくは55以下、より好ましくは54以下、さらに好ましくは53以下である。上記の範囲よりも小さいと、フルショット時にスピンが掛かりすぎて飛距離が伸びなくなることがある。また、上記の範囲よりも大きいと、アプローチでのスピンが掛からずにプロや上級者でもコントロール性が不足することがある。
カバーの厚さは、特に制限はないが、0.3mm以上とすることが好適であり、より好ましくは0.5mm以上、さらに好ましくは0.7mm以上である。上限値としては、好ましくは1.5mm以下、より好ましくは1.3mm以下、さらに好ましくは1.1mm以下である。上記の範囲よりも厚すぎると、ドライバー(W#1)による打撃時にボールの反発性が足りなくなったり、スピン量が多くなり、その結果として飛距離が伸びなくなる場合がある。逆に、上記の範囲よりも薄すぎると、耐擦過傷性が悪くなったり、プロや上級者でもコントロール性が不足する場合がある。
上記カバー材料は、カバー材料はコントロール性と耐擦過傷性の観点からポリウレタンを主材とするものが好ましく、その中でも量産性の観点から熱可塑性のウレタンカバーが用いることが特に好ましい。また、本発明において、下記の(A)及び(B)成分を主成分とするカバー成形材料(C)を採用することが好適に採用される。
(A)熱可塑性ポリウレタン材料
(B)1分子中に官能基として2つ以上のイソシアネート基を持つイソシアネ−ト化合物(b−1)を、イソシアネートと実質的に反応しない熱可塑性樹脂(b−2)中に分散させたイソシアネート混合物
以下、成分(A),(B)及び(C)について説明する。
(A)熱可塑性ポリウレタン材料
熱可塑性ポリウレタン材料の構造は、高分子ポリオール(ポリメリックグリコール)からなるソフトセグメントと、ハードセグメントを構成する鎖延長剤およびジイソシアネートからなる。ここで、原料となる高分子ポリオールとしては、従来から熱可塑性ポリウレタン材料に関する技術において使用されるものはいずれも使用でき、特に制限されるものではないが、ポリエステル系とポリエーテル系があり、反発弾性率が高く、低温特性に優れた熱可塑性ポリウレタン材料を合成できる点で、ポリエーテル系の方がポリエステル系に比べて好ましい。ポリエーテルポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられるが、反発弾性率と低温特性の点でポリテトラメチレングリコールが特に好ましい。また、高分子ポリオールの平均分子量は1000〜5000であることが好ましく、特に反発弾性の高い熱可塑性ポリウレタン材料を合成するためには2000〜4000であることが好ましい。
鎖延長剤としては、従来の熱可塑性ポリウレタン材料に関する技術において使用されるものを好適に用いることができ、例えば1,4−ブチレングリコール、1,2−エチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これら鎖延長剤の平均分子量は20〜15000であることが好ましい。
ジイソシアネートとしては、従来の熱可塑性ポリウレタン材料に関する技術において使用されるものを好適に用いることができ、例えば4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ただし、イソシアネート種によっては射出成形中の架橋反応をコントロールすることが困難なものがある。本発明では、後述するイソシアネート混合物(B)との反応性の安定性から、芳香族ジイソシアネートである4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが最も好ましい。
上記の熱可塑性ポリウレタン材料としては、市販品を好適に用いることができ、例えばディーアイシーバイエルポリマー(株)製パンデックスT−8290、T−8295、T−8260や、大日精化工業(株)製レザミン2593、2597などが挙げられる。
(B)イソシアネート混合物
イソシアネート混合物(B)は、1分子中に官能基として2つ以上のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物(b−1)を、イソシアネートと実質的に反応しない熱可塑性樹脂(b−2)中に分散させたものである。ここで、上記イソシアネート化合物(b−1)としては、従来の熱可塑性ポリウレタン材料に関する技術において使用されるものを好適に用いることができ、例えば4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。ただし、反応性、作業安全性の面から、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが最適である。
また、前記熱可塑性樹脂(b−2)としては、吸水性が低く、熱可塑性ポリウレタン材料との相溶性に優れた樹脂が好ましい。このような樹脂として、例えばポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルエラストマー(ポリエーテル・エステルブロック共重合体、ポリエステル・エステルブロック共重合体等)が挙げられるが、反発弾性、強度の点からポリエステルエラストマー、中でもポリエーテル・エステルブロック共重合体が特に好ましい。
イソシアネート混合物(B)における熱可塑性樹脂(b−2):イソシアネート化合物(b−1)の配合比は、質量比で好ましくは100:5〜100:100、より好ましくは100:10〜100:40であることが好ましい。熱可塑性樹脂(b−2)に対するイソシアネート化合物(b−1)の配合量が少なすぎると、熱可塑性ポリウレタン材料(A)との架橋反応に充分な添加量を得るためにはより多くのイソシアネート混合物(B)を添加しなくてはならず、熱可塑性樹脂(b−2)の影響が大きく作用することでカバー成形材料(C)の物性が不充分となる。熱可塑性樹脂(b−2)に対するイソシアネート化合物(b−1)の配合量が多すぎると、イソシアネート化合物(b−1)が混練り中にすべり現象を起こし、イソシアネート混合物(B)の合成が困難となる。
イソシアネート混合物(B)は、例えば、熱可塑性樹脂(b−2)にイソシアネート化合物(b−1)を配合し、これらを温度130〜250℃のミキシングロール又はバンバリーミキサーで充分に混練して、ペレット化又は冷却後粉砕することにより得ることができる。イソシアネート混合物(B)としては、市販品を好適に用いることができ、例えば大日精化工業(株)製クロスネートEM30などが挙げられる。
(C)カバー成形材料
カバー成形材料(C)は、前述した熱可塑性ポリウレタン材料(A)およびイソシアネート混合物(B)を主成分とするものである。カバー成形材料(C)における熱可塑性ポリウレタン材料(A):イソシアネート混合物(B)の配合比は、質量比で好ましくは100:1〜100:100、より好ましくは100:5〜100:50、中でも100:10〜100:30であることが好ましい。熱可塑性ポリウレタン材料(A)に対するイソシアネート混合物(B)の配合量が少なすぎると架橋効果が充分に発現せず、多すぎると未反応のイソシアネートが成形物に着色現象を起こさせるので好ましくない。
カバー成形材料(C)には、上述した成分に加えて他の成分を配合することができる。このような他の成分として、例えば熱可塑性ポリウレタン材料以外の熱可塑性高分子材料を挙げることができ、例えばポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、アイオノマー樹脂、スチレンブロックエラストマー、ポリエチレン、ナイロン樹脂等を配合することができる。この場合、熱可塑性ポリウレタン材料以外の熱可塑性高分子材料の配合量は、必須成分である熱可塑性ポリウレタン材料100質量部に対して好ましくは0〜100質量部、より好ましくは1〜75質量部、さらに好ましくは10〜50質量部であり、カバー材の硬度の調整、反発性の改良、流動性の改良、接着性の改良などに応じて適宜選択される。さらに、カバー成形材料(C)には、必要に応じて種々の添加剤を配合することができ、例えば顔料、分散剤、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、離型剤を適宜配合することができる。
カバー成形材料(C)を用いたカバーの成形では、例えば、熱可塑性ポリウレタン材料(A)にイソシアネート混合物(B)を添加してドライミキシングし、この混合物を用いて射出成形機によりコアの周囲にカバーを成形することができる。成形温度は熱可塑性ポリウレタン材料(A)の種類によって異なるが、好ましくは150〜250℃の範囲で行われる。
上記のようにして得られたゴルフボールカバーの反応形態、架橋形態としては、熱可塑性ポリウレタン材料の残存OH基にイソシアネート基が反応してウレタン結合を形成したり、熱可塑性ポリウレタン材料のウレタン基にイソシアネート基の付加反応が生じ、アロファネート、ビュレット架橋形態を形成したりすると考えられる。この場合、カバー成形材料(C)の射出成形直後は架橋反応が充分に進んでいないが、成形後にアニーリングを行うことにより架橋反応が進行し、ゴルフボールカバーとして有用な特性を保持するようになる。アニーリングとは、カバーを一定温度、一定時間で加熱熟成したり、室温で一定期間熟成したりすることを言う。
なお、上述した包囲層、中間層及びカバーの樹脂材料には、上記樹脂分に加えて、必要に応じて種々の添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、例えば顔料、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、離型剤、可塑剤、無機充填剤(酸化亜鉛、硫酸バリウム、二酸化チタン等)等を挙げることができる。
コア表面硬度、包囲層,中間層及びカバーの材料硬度の関係
本発明では、コア表面硬度、包囲層,中間層及びカバーの各材料硬度の関係については、デュロメータD硬度で、 カバー材料硬度 < 中間層材料硬度 < 包囲層材料硬度 > コア表面硬度 の条件を満たすことが必要とされる。その理由は、上記の包囲層の説明の欄等で既述したとおりである。
包囲層、中間層及びカバーの厚さの関係
本発明では、上記の包囲層、中間層及びカバーの厚さについては、 カバー厚さ < 中間層厚さ、さらに好ましくは カバー厚さ < 中間層厚さ < 包囲層厚さ の条件を満たすことが必要である。コアの直径が31mm以上とし、かつ包囲層、中間層及びカバーの厚さの関係を上記のようにボール構造を設計することにより、飛びとコントロール性及び打感を両立させたボールを達成することができる。この場合、カバーが中間層より厚くなると、ボール反発が低くなったり、フルショット時にスピンが掛かりすぎて飛距離が伸びなくなることがある。また、包囲層が中間層より薄いと、低スピン効果が足りず、狙いの飛距離が得られなくなることがある。
上述したコア,包囲層,中間層及びカバーの各層を積層して形成されたとマルチピースソリッドゴルフボールの製造方法については、公知の射出成形法等の常法により行なうことができる。例えば、ゴム材を主材とした加硫成形物をコアとして所定の射出成形用金型内に配備し、順に、包囲層材料、中間層材料を射出して中間球状体を得、次いで、該球状体を別の射出成形用金型内に配備してカバー材を射出成形することによりマルチピースのゴルフボールを得ることができる。また、カバーを中間球状体に被覆する方法により、カバーを積層することもでき、例えば、予め半殻球状に成形した2枚のハーフカップで該中間球状体を包み加熱加圧成形することができる。
また、上記カバー表面には多数のディンプルを形成することができる。カバー表面に配置されるディンプルについては、特に制限はないが、好ましくは280個以上、より好ましくは300個以上、さらに好ましくは320個以上であり、上限値としては、好ましくは360個以下、より好ましくは350個以下、さらに好ましくは340個以下具備することができる。ディンプルの個数が上記範囲より多くなると、ボールの弾道が低くなり、飛距離が低下することがある。逆に、ディンプル個数が少なくなると、ボールの弾道が高くなり、飛距離が伸びなくなる場合がある。
ディンプルの形状については、円形、各種多角形、デュードロップ形、その他楕円形など1種類又は2種類以上を組み合わせて適宜使用することができる。例えば、円形ディンプルを使用する場合には、直径は、好ましくは2.5mm以上6.5mm以下程度、深さは、好ましくは0.08mm以上0.30mm以下とすることができる。
ディンプルがゴルフボールの球面に占めるディンプル占有率、具体的には、ディンプルの縁に囲まれた平面の面縁で定義されるディンプル面積の合計が、ディンプルが存在しないと仮定したボール球面積に占める比率(SR値)については、空気力学特性を十分に発揮し得る点から60%以上90%以下であることが望ましい。また、各々のディンプルの縁に囲まれた平面下のディンプルの空間体積を、前記平面を底面とし、かつこの底面からのディンプルの最大深さを高さとする円柱体積で除した値V0は、ボールの弾道の適正化を図る点から0.35以上0.80以下とすることが好適である。さらに、ディンプルの縁に囲まれた平面から下方に形成されるディンプル容積の合計がディンプルが存在しないと仮定したボール球容積に占めるVR値は、0.6%以上1.0%以下とすることが好ましい。上述した各数値の範囲を逸脱すると、良好な飛距離が得られない弾道となり、十分満足した飛距離を出せない場合がある。
なお、本発明のゴルフボールは、競技用としてゴルフ規則に従うものとすることができ、ボール外径としては42.672mm内径のリングを通過しない大きさで42.80mm以下、重さとしては通常45.0〜45.93gに形成することができる。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
[実施例1,2、比較例1〜6]
コアの形成
表1に示す配合によりゴム組成物を調整した後、表中の加硫条件により加硫成形することによりコアを作製した。下記表中の配合量の数字は質量部を示す。
Figure 2008149130
なお、表中に記載した主な材料の商品名は以下の通りである。
ポリブタジエン:JSR社製 BR730(Nd系触媒)
過酸化物(1):日本油脂社製 ジクミルパーオキサイド 商品名パークミルD
過酸化物(2):日本油脂社製 1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンと
シリカの混合物 パーヘキサC−40
老化防止剤:大内新興化学工業社製 2,2−メチレンビス(4−メチル−6−ブチル
フェノール) ノクラックNS−6
硫黄:鶴見化学工業社製 亜鉛華混合硫黄
包囲層、中間層及びカバーの形成
次に、表2に示された各種の樹脂成分を配合した包囲層、中間層及びカバーを射出成形法により成形して、コアの周囲に包囲層、中間層、カバーを順次被覆・形成した。そして、表3に示す共通のディンプルを用い、該ディンプルをカバー表面に形成したマルチピースソリッドゴルフボールを作製した。
Figure 2008149130
※ 上記表中の数字は質量部で表される。
なお、表2中に記載した主な材料の商品名は以下の通りである。
ハイミラン:三井・デュポンポリケミカル社製 アイオノマー樹脂
AM7317:三井・デュポンポリケミカル 高剛性アイオノマー樹脂 酸含量18%の
Zn系アイオノマー
AM7318:三井・デュポンポリケミカル 高剛性アイオノマー樹脂 酸含量18%の
Na系アイオノマー
AM7311:三井・デュポンポリケミカル社製 アイオノマー樹脂
ダイナロン:JSR社製 水添ポリマー
ハイトレル:東レ・デュポン社製 ポリエステルエラストマー
ベヘニン酸:日本油脂社製 NAA222−Sビーズ指定
水酸化カルシウム:白石工業社製 CLS−B指定
トリメチロールプロパン:三菱ガス化学社製 トリメチロールプロパン
ポリテールH:三菱化学社製 低分子量ポリオレフィン系ポリオール
T8260、T8295:DIC Bayer Polymer社製の商標パンデックス
MDI−PTMGタイプ熱可塑性ポリウレタン
ポリエチレンワックス:三洋化成社製 商品名サンワックス161P
イソシアネート化合物:商品名「クロスネートEM30」
大日精化工業(株)製のイソシアネートマスターバッチで4,4
’−ジフェニルメタンジイソシアネートを30%含有したもの。
JIS−K1556によるアミン逆滴定イソシアネート測定濃度
5〜10%、マスターバッチベース樹脂はポリエステルエラスト
マーを使用した。なお、イソシアネート化合物は射出成形時にパ
ンデックスと混合して用いられた。
Figure 2008149130
ディンプルの定義
直径:ディンプルの縁に囲まれた平面の直径
深さ:ディンプルの縁に囲まれた平面からのディンプルの最大深さ
0:ディンプルの縁に囲まれた平面下のディンプルの空間体積を、前記平面を底面とし
、かつこの底面からのディンプルの最大深さを高さとする円柱体積で除した値
SR:ディンプルの縁に囲まれた平面の面縁で定義されるディンプル面積の合計が、ディ
ンプルが存在しないと仮定したボール球面積に占める比率
VR:ディンプルの縁に囲まれた平面から下方に形成されるディンプル容積の合計が、デ
ィンプルが存在しないと仮定したボール球容積に占める比率
得られた実施例1,2及び比較例1〜6の各ゴルフボールにつき、各層及びボールの表面硬度及びその他の物性、飛び性能,アプローチスピン(コントロール性)及び耐擦過傷性を下記の基準で評価した。結果を表4に示す。なお、全て23℃の環境下で測定した。
(1)コアのたわみ量
コアを硬板の上に置き、初期荷重98N(10kgf)から終荷重1275N(130kgf)に負荷したときのコアのたわみ量(mm)。
(2)コアの表面硬度
コアの表面は球面であるが、その球面に硬度計の針をほぼ垂直になるようにセットし、デュロメータD硬度(ASTM−2240規格 デュロメータ タイプD)により、コアの表面の2点をランダムに測定した値の平均値。
(3)包囲層の材料硬度
包囲層の樹脂材料を厚さ2mmのシート状に作製し、ASTM−2240規格のデュロメータ「タイプD」により測定した。
(4)中間層の材料硬度
上記(3)と同じ測定方法である。
(5)カバーの材料硬度
上記(3)と同じ測定方法である。
(6)ボールのたわみ量
ボールを硬板の上に置き、初期荷重98N(10kgf)から終荷重1275N(130kgf)に負荷したときのボールのたわみ量(mm)。ただし、実施例1及び実施例2のみ計測した。
(7)飛び
クラブ(W#1)(ブリヂストンスポーツ社製,「TourStage X−Drive Type 405」(ロフト角9.5°)を打撃ロボットに装着し、ヘッドスピード(HS)45m/sで打撃した時のキャリー及びトータルについての飛距離を測定した。その評価については下記の基準を用いた。なお、スピン量は打撃直後のボールを初期条件計測装置により測定した値である。
○:トータル飛距離232.0m以上
×:トータル飛距離232.0m未満
(8)アプローチスピン量
サンドウェッジ(SW)(ブリヂストンスポーツ社製,J’s Classical Edition)を用い、HS22m/sにて打撃したときのスピン量を測定した。その評価については下記の基準を用いた。なお、スピン量は上記の飛距離測定と同じ方法により測定した。
○:スピン量が6600rpm以上
△:スピン量が6300rpm以上、6600rpm未満
×:スピン量が6300rpm未満
(9)耐擦過傷性
ノンメッキのピッチングサンドウェッジを打撃ロボットにセットし、ヘッドスピード40m/sにて1回打撃してボール表面状態を目視観察し、下記基準にて評価した。
○:まだ使える
×:もう使用に耐えない
Figure 2008149130
*1 実施例について、ボールのたわみ量を計測した結果、実施例1が2.2mm、実施例2が2.4mmであった。
表4の結果から、比較例1〜6のゴルフボールでは、本発明(実施例)に比べて下記の点で劣る。
比較例1では、カバーがアイオノマー樹脂であるため、耐擦過傷性が低いとともにアプローチでスピンがかかりにくかった。
比較例2では、コアの直径が31mm未満であるため、ドライバー(W#1)打撃時においてスピン量が多くなり飛距離が伸びなかった。
比較例3では、カバー層が中間層より厚いため、ドライバー(W#1)打撃時にスピン量が多くなり飛距離が伸びなかった。
比較例4では、包囲層が中間層より軟らかいため、ドライバー(W#1)打撃時にスピン量が増えて飛距離が伸びなかった。
比較例5では、カバー層が中間層より硬いため、耐擦過傷性に劣るとともにアプローチ時のスピン量が足りなかった。
比較例6は、包囲層が存在しないコアに2層を被覆したスリーピースゴルフボールであり、このボールでは未だスピン量が多くなり飛距離が伸びなかった。
本発明のマルチピースソリッドゴルフボール(4層構造)の概略断面図である。 本実施例に用いられたディンプルの配置態様を現したゴルフボールの平面図である。
符号の説明
1 コア
2 包囲層
3 中間層
4 カバー
G ゴルフボール
D ディンプル

Claims (6)

  1. コアと、これを被覆する包囲層と、これを被覆する該中間層と、これを被覆し、表面に多数のディンプルが形成されたカバーとを備えたマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、上記コアがゴム材を主材として形成され、そのコアの直径が31mm以上であり、上記包囲層及び上記中間層が、それぞれ同種又は異種の樹脂材料を主材として形成され、上記カバーがポリウレタンを主材として形成されると共に、上記の中間層及びカバーの厚さが、
    カバー厚さ < 中間層厚さ
    の関係を満たし、かつ上記のコアの表面硬度(デュロメータD硬度)、包囲層、中間層及びカバーの材料硬度(デュロメータD硬度)が、
    カバー材料硬度 < 中間層材料硬度 < 包囲層材料硬度 > コア表面硬度
    の関係を満たすことを特徴とするマルチピースソリッドゴルフボール。
  2. 上記包囲層、中間層及びカバーの厚さが、
    カバー厚さ < 中間層厚さ < 包囲層厚さ
    の関係を満たす請求項1記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
  3. 上記包囲層を形成する樹脂成分に、酸含量が16質量%以上のアイオノマー樹脂を含む請求項1又は2記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
  4. 上記カバーを形成する樹脂成分が、
    (A)熱可塑性ポリウレタン材料と、
    (B)1分子中に官能基として2つ以上のイソシアネート基を持つイソシアネート化合物(b−1)を、イソシアネートと実質的に反応しない熱可塑性樹脂(b−2)中に分散させたイソシアネートマスターバッチとを含むイソシアネート混合物
    を主成分とする請求項1、2又は3記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
  5. 上記包囲層、中間層及びカバーの材料硬度(デュロメータD硬度)が、
    60 ≦ 包囲層材料硬度 ≦ 70、
    55 ≦ 中間層材料硬度≦ 70、
    30 ≦カバー硬度 ≦ 55
    である請求項1〜4のいずれか1項記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
  6. 上記ゴルフボールにおいて、上記ボール及びコアに対して、初期荷重98N(10kgf)から終荷重1275N(130kgf)を負荷したときまでのたわみ量(mm)が、それぞれ
    2.0mm ≦ ボールたわみ量 ≦ 3.0mm、
    3.5mm ≦ コアたわみ量 ≦ 6.0mm
    である請求項1〜5のいずれか1項記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
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