JP2011218160A - 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】ソリッドコアと内層カバーと外層カバーを具備し、表面に多数のディンプルを有するマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、内層カバーの材料硬度から外層カバーの材料硬度を引いた値が−5を超えて+5未満であると共に、ディンプルの個数250個以上,500個以下、表面占有率70%以上、体積占有率1.0%以上であり、直径DM及び/又は深さDPが互いに異なるディンプルの種類が少なくとも3種以上であると共に、ディンプル平均深さ0.18mm以上、DM/DPの平均値が23以下であり、レイノルズ数70000,スピン量2000rpm時の揚力係数CLが、レイノルズ数80000,スピン量2000rpm時のCLに対して60%以上保持されているマルチピースソリッドゴルフボールを提供する。
【効果】高HSで打撃した際の飛距離を大きく低減させる一方、低HSで打撃した際の飛距離低下を抑えることができる。
【選択図】図1
【効果】高HSで打撃した際の飛距離を大きく低減させる一方、低HSで打撃した際の飛距離低下を抑えることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、ソリッドコアと内層カバーと外層カバーとを具備し、外層カバー表面に多数のディンプルを有するマルチピースソリッドゴルフボールに関し、更に詳述すると、高ヘッドスピード(以下、「HS」と表記することもある。)での打撃時における飛距離を大きく低減すると同時に、低HSでの打撃時における飛距離低減の度合いが小さい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。
近年のボールやクラブ等のゴルフ用具の進化により、ボールがますます飛ぶようになった。そのため、プレーの公平を保つために、例えば、クラブであればヘッドの大きさや、シャフトの長さ等が定められ厳格にルール化されている。同様に、ボールにおいても大きさや重さ、初速等が定められ、プレーの平等性を損なうようなボールの飛びすぎが規制されている。
通常、ボールの飛距離を抑制するためには、初速を抑えることが行われるが、この場合、ヘッドスピードが大きい場合であっても、小さい場合であっても同程度の割合で飛距離が低下することが多い。そのため、このようなボールは、低HSのプレーヤーに対するデメリットが大きい。
また、その他の手段として、ボール表面のディンプルを最適化又は適正化を図ることにより飛びの弾道を低くして飛距離の低下を抑制したゴルフボールが種々提案されている。
例えば、特開平05−103846号公報(特許文献1)には、ディンプルの直径、深さ及び個数を適正化したゴルフボールが提案されている。また、特開平10−043342号公報(特許文献2)、特開平10−043343号公報(特許文献3)には、ボールの100kgf荷重負荷時の変形量を適正化すると共に、ディンプル直径をディンプル深さで割った値を10〜15とすること、或いは、ボール表面にディンプルが無いと仮定した仮想球面の全体積に対するディンプル空間体積の割合を0.7〜1.1%としたゴルフボールが提案されている。更に、特開2000−107338号公報(特許文献4)には、ボールの重量及び直径を適正化した練習用ゴルフボールが記載されている。
また、特開平11−47311号公報(特許文献5)、特開平11−47312号公報(特許文献6)には、内層カバー及び外層カバーが同等もしくはほぼ同等のショアD硬度を有するソリッドゴルフボールが提案されている。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、高HS領域における飛距離を抑制しながら、低HS領域において優位な飛距離を得ることのできる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、上記目的を達成するため鋭意検討行った結果、ソリッドコアと内層カバーと外層カバーとを具備し、外層カバー表面に多数のディンプルを有するマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、内層カバー及び外層カバーの材料硬度(ショアD)の大小関係を特定化すると共に、外層カバー表面に形成されるディンプルについて、ディンプル個数、ディンプル表面占有率(SR)、ディンプル体積占有率(VR)、ディンプル種類、ディンプルの平均深さ、ディンプル直径(DM)/ディンプル深さ(DP)を特定化し、かつレイノルズ数70000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLが、レイノルズ数80000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLに対して所定割合以上保持されるように構成することにより、ディンプルの最適化と、内層カバー及び外層カバー相互間の硬度適正化による相乗効果で、高HSで打撃した際の飛距離を大きく低減させつつ、低HSで打撃した際の飛距離低下を抑制できることを知見し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明のゴルフボールは、ボール初速やコア初速を低下させる通常の方法とは異なり、低弾道ディンプルをボールの内部構造(マルチレイヤー構造)に組み合わせることにより、高HSではボールの飛距離を大きく低減させながら、低HSでは、高HSの低減の割には、飛距離低下を可及的に抑えることができるものである。なお、上記の「飛距離」とは、キャリーのほか、ランも含めたトータル距離の両方を意味する。
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]ソリッドコアと内層カバーと外層カバーとを具備し、外層カバー表面に多数のディンプルを有するマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、内層カバーの材料硬度(ショアD)から外層カバーの材料硬度(ショアD)を引いた値が−5を超えて+5未満であると共に、上記ディンプルの個数が250個以上,500個以下であり、ディンプル表面占有率(SR)が70%以上、ディンプル体積占有率(VR)が1.0%以上であり、ディンプル直径(DM)及び/又はディンプル深さ(DP)が互いに異なるディンプルの種類が少なくとも3種以上であると共に、ディンプルの平均深さが0.18mm以上、ディンプル直径(DM)/ディンプル深さ(DP)の平均値が23以下であり、レイノルズ数70000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLが、レイノルズ数80000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLに対して60%以上保持されている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]直径3.7mm以上のディンプルをDa,直径3.7mm未満のディンプルをDbとした場合、Dbの総数/Daの総数の値が0.005以上,1以下である[1]記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[3]ディンプル総体積に対して、直径3.7mm以上のディンプルDaが占める体積割合が75%以上である[2]記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[4]上記内層カバーの材料硬度(ショアD)が、45〜65である[1]〜[3]のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[5]上記外層カバーの材料硬度(ショアD)が、45〜65である[1]〜[4]のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[6]内層カバーの材料硬度(ショアD)から外層カバーの材料硬度(ショアD)を引いた値が±4以内である[1]〜[5]のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[1]ソリッドコアと内層カバーと外層カバーとを具備し、外層カバー表面に多数のディンプルを有するマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、内層カバーの材料硬度(ショアD)から外層カバーの材料硬度(ショアD)を引いた値が−5を超えて+5未満であると共に、上記ディンプルの個数が250個以上,500個以下であり、ディンプル表面占有率(SR)が70%以上、ディンプル体積占有率(VR)が1.0%以上であり、ディンプル直径(DM)及び/又はディンプル深さ(DP)が互いに異なるディンプルの種類が少なくとも3種以上であると共に、ディンプルの平均深さが0.18mm以上、ディンプル直径(DM)/ディンプル深さ(DP)の平均値が23以下であり、レイノルズ数70000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLが、レイノルズ数80000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLに対して60%以上保持されている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]直径3.7mm以上のディンプルをDa,直径3.7mm未満のディンプルをDbとした場合、Dbの総数/Daの総数の値が0.005以上,1以下である[1]記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[3]ディンプル総体積に対して、直径3.7mm以上のディンプルDaが占める体積割合が75%以上である[2]記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[4]上記内層カバーの材料硬度(ショアD)が、45〜65である[1]〜[3]のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[5]上記外層カバーの材料硬度(ショアD)が、45〜65である[1]〜[4]のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
[6]内層カバーの材料硬度(ショアD)から外層カバーの材料硬度(ショアD)を引いた値が±4以内である[1]〜[5]のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
本発明のマルチピースソリッドゴルフボールは、高HSでの飛距離の大幅な低減の割には、低HSでの飛距離低下を可及的に抑えることができるものであり、特に低HSを有する競技者が好適に使用できるものである。
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は、ソリッドコア(以下、単に「コア」と表記することもある。)と、内層カバーと、外層カバーとを具備し、前記外層カバーの表面に多数のディンプルを形成したマルチソリッドゴルフボールであり、材料硬度において特定の関係を有する内層カバー及び外層カバーと、後述する特定の条件を満たすディンプルとを組み合わせることにより、高HSで打撃した際の飛距離を大きく低減させつつ、低HSで打撃した際の飛距離低下を抑制できるようにしたものである。ここで、本発明でいう高HSの領域とは、概ね50〜60m/sを意味し、一方、低HSの領域とは30〜40m/sを意味する。
本発明のゴルフボールは、ソリッドコア(以下、単に「コア」と表記することもある。)と、内層カバーと、外層カバーとを具備し、前記外層カバーの表面に多数のディンプルを形成したマルチソリッドゴルフボールであり、材料硬度において特定の関係を有する内層カバー及び外層カバーと、後述する特定の条件を満たすディンプルとを組み合わせることにより、高HSで打撃した際の飛距離を大きく低減させつつ、低HSで打撃した際の飛距離低下を抑制できるようにしたものである。ここで、本発明でいう高HSの領域とは、概ね50〜60m/sを意味し、一方、低HSの領域とは30〜40m/sを意味する。
本発明のゴルフボールGの内部構成は、例えば、図1に示すように、少なくともコア1と、該コア1を覆う内層カバー2と、該内層カバー2を覆う外層カバー3とを具備する三層構造を有するものである。なお、本発明では上記の内層カバー2と外層カバー3とを併せて「カバー」と表記することもある。この外層カバー3の表面には、通常、多数のディンプルDが形成されており、このディンプルDは後述する本発明の諸要件を満足している。なお、図1では、コア1、内層カバー2及び外層カバー3を形成して3層構造とした構成を示したが、本発明の目的を逸脱しない範囲において、必要に応じてこれらの各層を二層以上の複数層に形成してもよい。例えば、コア1を複数層に形成することができる。
本発明におけるコアは、例えば、基材ゴムに、共架橋剤、有機過酸化物、不活性充填剤、硫黄,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、公知のポリブタジエンを主材とするものが好ましく用いられる。
また、本発明では、必要に応じて、コアの反発性向上を目的として、基材ゴムに有機硫黄化合物を配合することができる。有機硫黄化合物を配合する場合、その配合量は、基材ゴム100質量部に対して、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、更に好ましくは0.2質量部以上することができ、配合量の上限は、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4質量部以下、更に好ましくは2質量部以下とすることができる。有機硫黄化合物の配合量が少なすぎると、コアの反発性向上効果が十分に得られない場合があり、逆に、その配合量が多すぎると、コアの硬度が軟らかくなりすぎて、フィーリングが悪くなり、繰り返し打撃した時の割れ耐久性が悪くなることがある。
上記コアの直径は、特に制限されるものでないが、30〜40mmに設定することができる。この場合、好ましい下限値は32mm以上であり、より好ましくは34mm以上、更に好ましくは35mm以上である。また、好ましい上限値は39.5mm以下とすることができ、より好ましくは39mm以下、更に好ましくは38.5mm以下とすることができる。
また、上記コアのたわみ量、即ち、初期荷重98N(10kgf)から終荷重1275N(130kgf)まで負荷したときの圧縮たわみ量は、特に制限されるものではないが、2.0〜6.0mmの範囲内とすることができる。この場合、好ましい下限値は2.5mm以上であり、より好ましくは2.8mm以上、更に好ましくは3.2mm以上である。また、好ましい上限値は5.5mm以下とすることができ、より好ましくは5.0mm以下、更に好ましくは4.5mm以下とすることができる。上記範囲よりもコアが硬すぎる(たわみ量が小さい)と、スピンが増えすぎてしまい、本発明のディンプルに不適となる。逆に、上記範囲よりもコアが軟らかすぎる(たわみ量が大きい)と、打感が軟らかくなりすぎたり、繰り返し打撃した時の割れ耐久性が悪くなることがある。
また、上記コアの比重は、特に制限されるものではないが、0.9〜1.4の範囲内とすることができる。この場合、好ましい下限値は1.0以上であり、より好ましくは1.1以上である。また、その好ましい上限値は1.3以下とすることができ、より好ましくは1.2以下とすることができる。
本発明では、上記材料を用いてソリッドコア1を形成することによって、反発性の向上を図ることができるため、安定した弾道を得ることができるゴルフボールを提供することができる。
本発明のゴルフボールGは、上記ソリッドコア1の周囲に内層カバー2及び外層カバー3を形成する。本発明においては、上記内層カバーの材料硬度(ショアD)と上記外層カバーの材料硬度(ショアD)との差が小さくなるように調整することが必要である。具体的には、内層カバーの材料硬度(ショアD)から外層カバーの材料硬度(ショアD)を引いた値を、−5を超えて+5未満とすることが必要であり、より好ましくは±4以内、更に好ましくは±3以内、最も好ましくは±2以内とすることが推奨される。上記硬度差が大きすぎた場合は、打感が良好でない場合がある。ここで、材料硬度(ショアD)とは、カバー用材料を約2mmの厚さにプレス成形したシートについて、ASTM D2240に準じてタイプDデュロメータを用いて測定した硬度である。以下、「ショアD硬度」と表記する。
また、上記内層カバー及び外層カバーそれぞれのショアD硬度及び厚さについては、特に制限されるものではないが、本発明では以下のようにすることが推奨される。
まず、内層カバーのショアD硬度は、特に制限されるものではないが、45以上とすることができ、好ましくは48以上、更に好ましくは51以上、最も好ましくは55以上とすることができる。また、その上限は、65以下であり、好ましくは63以下、更に好ましくは61以下、最も好ましくは60以下であることが推奨される。内層カバーのショアD硬度が高すぎた場合は、打感が悪くなったりする場合がある。
上記内層カバーの厚さは、特に制限されるものではないが、0.5mm以上とすることができ、好ましくは0.7mm以上、より好ましくは1.0mm以上、更に好ましくは1.3mm以上とすることができる。また、その上限は、3.0mm以下であり、好ましくは2.5mm以下、更に好ましくは2.3mm以下、最も好ましくは2.2mm以下であることが推奨される。内層カバーが薄すぎると耐久性が悪くなる場合があり、厚すぎた場合は、打感が良好でない場合がある。
また、外層カバーのショアD硬度は、特に制限されるものではないが、45以上とすることができ、好ましくは48以上、より好ましくは51以上、更に好ましくは54以上とすることができる。また、その上限は、65以下であり、好ましくは63以下、更に好ましくは61以下、最も好ましくは60以下であることが推奨される。外層カバーのショアD硬度が低すぎると、打感が軟らかくなりすぎる場合があり、高すぎた場合は、耐久性が悪くなったり、打感が悪くなる場合がある。
上記外層カバーの厚さは、特に制限されるものではないが、0.5mm以上とすることができ、好ましくは0.7mm以上、より好ましくは0.8mm以上とすることができる。また、その上限は、3.0mm以下であり、好ましくは2.5mm以下、より好ましくは2.0mm以下、更に好ましくは1.6mm以下であることが推奨される。外層カバーの厚さが上記範囲を逸脱した場合は、打感や耐久性の悪化を招くおそれがある。
上記の構造を備えたカバーは、公知の材料にて形成することができ、例えば、アイオノマー樹脂等の熱可塑性樹脂や各種の熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。熱可塑性エラストマーとして具体的には、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
本発明において、このようなカバー材料としては、特に制限されるものではないが、下記に示したポリウレタン材料(I)、ポリウレタン材料(II)及びアイオノマー樹脂材料の群から選ばれる材料を主材として好適に使用することができる。以下、これらの材料について、成形方法を含め順に説明する。
ポリウレタン材料(I)
この材料(I)は、下記(A)成分及び(B)成分を主成分とするものである。
(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混合物
この材料(I)は、下記(A)成分及び(B)成分を主成分とするものである。
(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混合物
この材料(I)によってカバーを形成したゴルフボールは、フィーリング、コントロール性、耐カット性、耐擦過傷性、繰り返し打撃したときの割れ耐久性に優れたものとすることができる。
次に、上記の各成分について説明する。
(A)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及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1,000〜5,000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2,000〜4,000であることが好ましい。
(A)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及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1,000〜5,000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2,000〜4,000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20〜15,000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等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等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(B)イソシアネート混合物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。
上述した材料からなる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、商品名「パンデックスT−8290」、「同T−8295」、「同T8260」(ディーアイシーバイエルポリマー社製)や、商品名「レザミン2593」、「同2597」等(大日精化工業社製)が挙げられる。
(B)イソシアネート混合物は、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等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等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。
(B)イソシアネート混合物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100:5〜100:100、特に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、(A)熱可塑性ポリウレタン材料との架橋反応に十分な添加量を得るためにはより多くの(B)イソシアネート混合物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材料の物性が不十分となる。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、(B)イソシアネート混合物の合成が困難となる。
(B)イソシアネート混合物は、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十分に混練して、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、商品名「クロスネートEM30」(大日精化工業社製)等が挙げられる。
上記材料(I)は、前述した(A)熱可塑性ポリウレタン材料及び(B)イソシアネート混合物を主成分とするものである。この材料(I)において、(A)熱可塑性ポリウレタン材料100質量部に対する(B)イソシアネート混合物の配合量は、1質量部以上、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上であり、その上限は、100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下である。(A)熱可塑性ポリウレタン材料に対する(B)イソシアネート混合物の配合量が少なすぎると架橋効果が十分に発現せず、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ことがあるので好ましくない。
材料(I)には、必須成分ではないが、上述した(A)及び(B)成分に加えて更に他の成分(C)を配合することができる。このような他の成分としては、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、より具体的には、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、ナイロン樹脂等を挙げることができる。上記(C)成分を配合する場合、その配合量は、カバー材の硬度の調整、反発性の改良、流動性の改良、接着性の改良等に応じて適宜選択され、特に制限されるものではないが、上記(A)成分100質量部に対して、好ましくは10質量部以上とすることができ、その上限は、100質量部以下、好ましくは75質量部以下、更に好ましくは50質量部以下とすることができる。また、上記材料(I)には、必要に応じて種々の添加剤を更に配合することもでき、例えば、顔料、分散剤、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、離型剤等を適宜配合することができる。
上記材料(I)を用いてカバーを形成する場合、公知の成形方法を採用することができ、例えば、(A)熱可塑性ポリウレタン材料に(B)イソシアネート混合物を添加してドライミキシングし、得られた混合物を射出成形機に供給し、コアの周囲に溶融した樹脂配合物を射出することによりカバーを成形することができる。この場合、成形温度は(A)熱可塑性ポリウレタン材料の種類によって異なるが、通常150〜250℃の範囲である。
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、材料(I)の射出成形直後は架橋反応が十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。ここで、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いう。
ポリウレタン材料(II)
この材料(II)は、(D)熱可塑性ポリウレタン及び(E)ポリイソシアネート化合物を主成分とする単一な樹脂配合物である。このようなポリウレタン材料(II)を主成分としてカバーを形成すると、反発性を損なうことなく、優れたフィーリング、コントロール性、耐カット性、耐擦過傷性、繰り返し打撃したときの割れ耐久性を得ることができる。
この材料(II)は、(D)熱可塑性ポリウレタン及び(E)ポリイソシアネート化合物を主成分とする単一な樹脂配合物である。このようなポリウレタン材料(II)を主成分としてカバーを形成すると、反発性を損なうことなく、優れたフィーリング、コントロール性、耐カット性、耐擦過傷性、繰り返し打撃したときの割れ耐久性を得ることができる。
ここで、「単一な」樹脂配合物とは、樹脂配合物を複数種のペレットとして供給するのではなく、複数の成分を1つのペレットに調製した1種類のペレットとして射出成形機等に供してカバーを成形することを意味する。
本発明の効果を十分有効に発揮させるためには、必要十分量の未反応のイソシアネート基がカバー樹脂材料中に存在すればよく、具体的には、上記の(D)成分と(E)成分とを合わせた合計質量が、カバー全体の質量の60%以上であることが推奨されるものであり、より好ましくは、70%以上である。以下、上記(D)成分及び(E)成分について詳述する。
上記(D)熱可塑性ポリウレタンについて述べると、その熱可塑性ポリウレタンの構造は、長鎖ポリオールである高分子ポリオール(ポリメリックグリコール)からなるソフトセグメントと、鎖延長剤及びポリイソシアネート化合物からなるハードセグメントとを含む。ここで、原料となる長鎖ポリオールとしては、従来から熱可塑性ポリウレタン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、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、共役ジエン重合体系ポリオール、ひまし油系ポリオール、シリコーン系ポリオール、ビニル重合体系ポリオール等を挙げることができる。これらの長鎖ポリオールは1種類のものを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのうちでも、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を合成できる点で、ポリエーテルポリオールが好ましい。
上記のポリエーテルポリオールとしては、例えば、環状エーテルを開環重合して得られるポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(テトラメチレングリコール)、ポリ(メチルテトラメチレングリコール)等を挙げることができる。これらのポリエーテルポリオールは、1種類のものを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。本発明においては、ポリ(テトラメチレングリコール)及びポリ(メチルテトラメチレングリコール)を好適に用いることができる。
これらの長鎖ポリオールの数平均分子量としては1,500〜5,000の範囲内であることが好ましい。かかる数平均分子量を有する長鎖ポリオールを使用することにより、上記した反発性や生産性等の種々の特性に優れた熱可塑性ポリウレタン組成物からなるゴルフボールを確実に得ることができる。長鎖ポリオールの数平均分子量は、1,700〜4,000の範囲内であることがより好ましく、1,900〜3,000の範囲内であることが更に好ましい。
なお、上記の長鎖ポリオールの数平均分子量とは、JIS−K1557に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量である。
鎖延長剤としては、従来の熱可塑性ポリウレタン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、イソシアネート基と反応し得る活性水素原子を分子中に2個以上有する分子量400以下の低分子化合物であることが好ましい。具体的には、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を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。なお、本発明においては、炭素数2〜12の脂肪族ジオールが好ましく、1,4−ブチレングリコールがより好ましい。
ポリイソシアネート化合物としては、従来の熱可塑性ポリウレタン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、特に制限はない。具体的には、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、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン1,5−ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上を用いることができる。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。本発明においては、生産時の安定性と発現される物性とのバランスとの観点から、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(D)成分の熱可塑性ポリウレタンとして最も好ましいものは、長鎖ポリオールとしてポリエーテルポリオール、鎖延長剤として脂肪族ジオール、ポリイソシアネート化合物として芳香族ジイソシアネートを用いて合成される熱可塑性ポリウレタンであって、上記ポリエーテルポリオールが数平均分子量1,900以上のポリテトラメチレングリコール、上記鎖延長剤が1,4−ブチレングリコール、上記芳香族ジイソシアネートが4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートのものであるが、特にこれらに限られるものではない。
また、上記ポリウレタン形成反応における活性水素原子:イソシアネート基の配合比は、上記した反発性、スピン性能、耐擦過傷性及び生産性等の種々の特性がより優れた熱可塑性ポリウレタン組成物からなるゴルフボールを得ることができるよう、好ましい範囲にて調整することができる。具体的には、上記の長鎖ポリオールと、ポリイソシアネート化合物及び鎖延長剤とを反応させて熱可塑性ポリウレタンを製造するに当たり、長鎖ポリオールと鎖延長剤とが有する活性水素原子1モルに対して、ポリイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基が0.95〜1.05モルとなる割合で各成分を使用することが好ましい。
上記(D)成分の製造方法は特に限定されず、長鎖ポリオール、鎖延長剤及びポリイソシアネート化合物を使用して、公知のウレタン化反応を利用して、プレポリマー法、ワンショット法のいずれで製造してもよい。そのうちでも、実質的に溶剤の不存在下に溶融重合することが好ましく、特に多軸スクリュー型押出機を用いて連続溶融重合により製造することが好ましい。
また、上記(D)成分としては、市販品を用いることもでき、例えば、商品名「パンデックスT8295」、「同T8290」、「同T8260」(ディーアイシーバイエルポリマー社製)等が挙げられる。
次に、上記(E)成分として用いられるポリイソシアネート化合物については、単一な樹脂配合物中において少なくとも一部が、一分子中の全てのイソシアネート基が未反応状態で残存していることが必要である。即ち、単一な樹脂配合物中に一分子中のすべてのイソシアネート基が完全にフリーな状態であるポリイソシアネート化合物が存在すればよく、このようなポリイソシアネート化合物と、一分子中の一部がフリーな状態のポリイソシアネート化合物とが併存していてもよい。
このポリイソシアネート化合物としては、特に制限はないが、各種のイソシアネートを採用することができ、具体的には、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、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン1,5−ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上を用いることができる。上記のイソシアネートの群のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートを採用することが、(D)成分の熱可塑性ポリウレタンとの反応に伴う粘度上昇等による成形性への影響と、得られるゴルフボールカバー材料の物性とのバランスとの観点から好適である。
材料(II)には、必須成分ではないが、上記(D)及び(E)成分に加えて、更に(F)成分として、上記熱可塑性ポリウレタン以外の熱可塑性エラストマーを配合することができる。この(F)成分を上記樹脂配合物に配合することにより、樹脂配合物の更なる流動性の向上や反発性、耐擦過傷性等、ゴルフボールカバー材として要求される諸物性を高めることができる。
この(F)成分、上記熱可塑性ポリウレタン以外の熱可塑性エラストマーとして、具体的には、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、水添スチレンブタジエンゴム、スチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体又はその変性物、ABS樹脂、ポリアセタール、ポリエチレン及びナイロン樹脂から選ばれ、その1種又は2種以上を用いることができる。特に、生産性を良好に維持しつつ、イソシアネート基との反応により、反発性や耐擦過傷性が向上すること等の理由から、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー及びポリアセタールを採用することが好適である。
上記(D)、(E)及び(F)成分の組成比については、特に制限はないが、本発明の効果を十分に有効に発揮させるためには、質量比で(D):(E):(F)=100:2〜50:0〜50であることが好ましく、更に好ましくは、(D):(E):(F)=100:2〜30:8〜50(質量比)である。
本発明では、上記(D)成分と(E)成分、更に任意成分の(F)成分を混合してカバー形成用の単一な樹脂配合物を調製するが、その際、ポリイソシアネート化合物の少なくとも一部に、全てのイソシアネート基が未反応状態で残存するポリイソシアネート化合物が存在するような条件を選択する必要がある。例えば、窒素ガス等の不活性ガスや真空状態で混合すること等の処置を講ずる必要がある。この樹脂配合物は、その後に金型に配置されたコア周囲に射出成形されることになるが、その取り扱いを円滑かつ容易に行う理由から、長さ1〜10mm、直径0.5〜5mmのペレット状に形成することが好ましい。この樹脂ペレット中には、未反応状態のイソシアネート基が十分に残存しており、コアに射出成形している間やその後のアニーリング等の後処理により、未反応イソシアネート基は(D)成分や(F)成分と反応して架橋物を形成する。
更に、このカバー形成用の樹脂配合物には、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、離型剤等を適宜配合することができる。
この樹脂配合物の210℃におけるメルトマスフローレート(MFR)値は、特に制限はないが、流動性及び生産性を高める点から、5g/10min以上が好ましく、より好ましくは、6g/10min以上である。樹脂配合物のメルトマスフローレートが少ないと流動性が低下してしまい、射出成形時に偏芯の原因となるだけでなく、成形可能なカバー厚みの自由度が低くなるおそれがある。なお、上記のメルトマスフローレートの測定値は、JIS−K7210(1999年版)に準拠した測定値である。
上記カバーを成形する方法としては、例えば、射出成形機に上述の樹脂配合物を供給し、コアの周囲に溶融した樹脂配合物を射出することによりカバーを成形することができる。この場合、成形温度は、熱可塑性ポリウレタン等の種類によって異なるが、通常150〜250℃の範囲である。
なお、射出成形を行う場合、樹脂供給部から金型内に至る樹脂経路の一部又は全ての個所において、窒素等の不活性ガス又は低露点ドライエア等の低湿度ガスによるパージ又は真空処理等により低湿度環境下で成形を行なうことが望ましいが、これに限定されるものではない。また、樹脂搬送時の圧送媒体としても、低露点ドライエア又は窒素ガス等の低湿度ガスが好ましいが、これらに限定されるものではない。上記の低湿度環境下で成形を行うことにより、樹脂が金型内部に充填される前のイソシアネート基の反応の進行を抑制し、ある程度イソシアネート基が未反応状態の形態のポリイソシアネートを樹脂成形物に含めることにより、不要な粘度上昇等の変動要因を減少させ、また、実質的な架橋効率を向上させることができる。
なお、コア周囲に射出成形する前の樹脂配合物中における未反応状態のポリイソシアネート化合物の存在を確認する手法としては、該ポリイソシアネート化合物のみを選択的に溶解させる適当な溶媒により抽出し、確認する手法等が考えられるが、簡便な方法としては不活性雰囲気下での示差熱熱重量同時測定(TG−DTA測定)により確認する手法が挙げられる。例えば、上記の単一な樹脂配合物(材料(II))を窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minにて加熱していくと、約150℃程度から緩やかなジフェニルメタンジイソシアネートの重量減少を確認することができる。一方、熱可塑性ポリウレタン材料とイソシアネート混合物との反応を完全に行った樹脂サンプルでは約150℃からの重量減少は確認されず、230〜240℃程度からの重量減少を確認することができる。
上記材料(II)を射出成形してカバーを成形した後、アニーリングを行って架橋反応を更に進行させ、ゴルフボールカバーとしての特性を更に改良することも可能である。ここで、アニーリングとは、一定環境下で一定期間熟成させることをいう。
アイオノマー樹脂材料
本発明におけるアイオノマー樹脂材料とは、下記(a)〜(e)
(a)オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルランダム共重合体及び/又はその金属塩 95〜50質量%、及び
(b)オレフィン−不飽和カルボン酸ランダム共重合体及び/又はその金属塩 0〜20質量%、
を含有するベース樹脂に、
(c)ポリオレフィン結晶ブロック、ポリエチレン/ブチレンランダム共重合体を有する熱可塑性ブロックコポリマー 0〜50質量%、
を含有する樹脂成分100質量部に対して、
(d)分子量280〜1,500の脂肪酸又はその誘導体 5〜170質量部、
(e)上記(a),(d)成分、必要に応じて(b)成分中の酸基を中和することができる塩基性無機金属化合物 0.1〜10質量部
を含有する樹脂組成物である。
本発明におけるアイオノマー樹脂材料とは、下記(a)〜(e)
(a)オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルランダム共重合体及び/又はその金属塩 95〜50質量%、及び
(b)オレフィン−不飽和カルボン酸ランダム共重合体及び/又はその金属塩 0〜20質量%、
を含有するベース樹脂に、
(c)ポリオレフィン結晶ブロック、ポリエチレン/ブチレンランダム共重合体を有する熱可塑性ブロックコポリマー 0〜50質量%、
を含有する樹脂成分100質量部に対して、
(d)分子量280〜1,500の脂肪酸又はその誘導体 5〜170質量部、
(e)上記(a),(d)成分、必要に応じて(b)成分中の酸基を中和することができる塩基性無機金属化合物 0.1〜10質量部
を含有する樹脂組成物である。
上記(a)〜(e)成分について以下に説明する。
(a)成分及び(b)成分は、上記樹脂組成物のベース樹脂となるものであり、(a)成分は、オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルランダム共重合体及び/又はその金属塩、(b)成分は、オレフィン−不飽和カルボン酸ランダム共重合体及び/又はその金属塩である。本発明では、上記(a)成分及び(b)成分のいずれかを単独で、又は両者を併用配合する。
(a)成分及び(b)成分は、上記樹脂組成物のベース樹脂となるものであり、(a)成分は、オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルランダム共重合体及び/又はその金属塩、(b)成分は、オレフィン−不飽和カルボン酸ランダム共重合体及び/又はその金属塩である。本発明では、上記(a)成分及び(b)成分のいずれかを単独で、又は両者を併用配合する。
ここで、上記(a)成分の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは100,000以上、より好ましくは110,000以上、更に好ましくは120,000以上、上限として、好ましくは200,000以下、より好ましくは190,000以下、更に好ましくは170,000以下である。また、上記共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比としては、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、上限として、好ましくは7以下、より好ましくは6.5以下である。
また、(a)成分中のオレフィンは、通常炭素数2以上、上限として8以下、特に6以下のものが好ましく、具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等が挙げられ、特にエチレンであることが好ましい。
更に、不飽和カルボン酸としては、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、メタクリル酸であることが好ましい。
そして、不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、上述した不飽和カルボン酸の低級アルキルエステル等が好適で、具体的には、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル等を挙げることができ、特にアクリル酸ブチル(n−アクリル酸ブチル、i−アクリル酸ブチル)が好ましい。
(a)成分のランダム共重合体は、上記成分を公知の方法に従ってランダム共重合させることにより得ることができる。ここで、ランダム共重合体中に含まれる不飽和カルボン酸の含量(酸含量)は、特に制限されるものではないが、通常2質量%以上、好ましくは6質量%以上、更に好ましくは8質量%以上とすることができる。また、不飽和カルボン酸含量(酸含量)の上限も特に制限されないが、通常25質量%以下、好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下であることが推奨される。酸含量が少ないと反発性が低下する可能性があり、多いと材料の加工性が低下する可能性がある。
(a)成分の共重合体が上記ベース樹脂全体に占める割合は95〜50質量%であることが好ましい。この割合の好ましい下限値は60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは75質量%以上である。また、好ましい上限値は92質量%以下、より好ましくは89質量%以下、最も好ましくは86質量%以下である。
(a)成分の共重合体の金属塩は、上述した(a)成分のランダム共重合体中の酸基を部分的に金属イオンで中和することによって得ることができる。ここで、酸基を中和する金属イオンとしては、例えば、Na+、K+、Li+、Zn++、Cu++、Mg++、Ca++、Co++、Ni++、Pb++等が挙げられる。本発明においては、この中でも特にNa+、Li+、Zn++、Mg++、Ca++等を好適に用いることができ、更にはZn++であることが推奨される。これら金属イオンのランダム共重合体の中和度は、特に限定されるものではないが、通常5モル%以上、好ましくは10モル%以上、特に20モル%以上とすることができる。また、上記中和度の上限も特に制限されないが、通常95モル%以下、好ましくは90モル%以下、特に80モル%以下であることが推奨される。中和度が95モル%を超えると、成形性が低下する場合があり、5モル%未満の場合、(c)成分の無機金属化合物の添加量を増やす必要があり、コスト的にデメリットとなる可能性がある。このような中和物は公知の方法で得ることができ、例えば、上記ランダム共重合体に対して、上記金属イオンのギ酸塩、酢酸塩、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、酸化物、水酸化物及びアルコキシド等の化合物を導入して得ることができる。
(a)成分としては、市販品を用いることができ、オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルランダム共重合体として具体的には、商品名「ニュクレルAN4318」、「同AN4319」、「同AN4311」(三井・デュポンポリケミカル社製)等を例示することができる。また、オレフィン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸エステルランダム共重合体の金属塩として具体的には、商品名「ハイミランAM7316」、「同AM7331」、「同1855」、「同1856」(三井・デュポンポリケミカル社製)や商品名「サーリン6320」、「同8120」(米国デュポン社製)等を例示することができる。
次に、(b)成分の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは100,000以上、より好ましくは110,000以上、更に好ましくは120,000以上であり、その上限値としては、好ましくは200,000以下、より好ましくは190,000以下、更に好ましくは170,000以下であることが推奨される。また、上記共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比は、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、上限として、好ましくは7以下、より好ましくは6.5以下である。
ここで、上記(b)成分中のオレフィンは、通常炭素数2以上、上限として8以下、特に6以下のものが好ましく、具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等が挙げられ、特にエチレンであることが好ましい。
また、(b)成分中の不飽和カルボン酸としては、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、メタクリル酸であることが好ましい。
更に、(b)成分のランダム共重合体は、上記成分を公知の方法に従ってランダム共重合させることにより得ることができる。ここで、ランダム共重合体中に含まれる不飽和カルボン酸の含量(酸含量)は、特に制限されるものではないが、通常2質量%以上、好ましくは6質量%以上、更に好ましくは8質量%以上とすることができる。また、不飽和カルボン酸の含量(酸含量)の上限も特に制限されないが、通常25質量%以下、好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下であることが推奨される。酸含量が少ないと反発性が低下する可能性があり、多いと材料の加工性が低下する可能性がある。
上記の場合、(b)成分の共重合体が上記ベース樹脂全体に占める割合は、0超とすることができ、好ましくは1質量%以上とすることができる。また、その上限は特に制限されないが、20質量%以下、好ましくは17質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは8質量%以下、最も好ましくは5質量%以下とすることができる。
(b)成分の共重合体の金属塩は、上述した(b)成分のランダム共重合体中の酸基を部分的に金属イオンで中和することによって得ることができる。ここで、酸基を中和する金属イオンとしては、例えば、Na+、K+、Li+、Zn++、Cu++、Mg++、Ca++、Co++、Ni++、Pb++等を好適に用いることができる。本発明においては、この中でも特にNa+、Li+、Zn++、Mg++、Ca++等を好適に用いることができ、更にはZn++であることが推奨される。これら金属イオンのランダム共重合体の中和度は、特に限定されるものではないが、通常5モル%以上、好ましくは10モル%以上、特に20モル%以上とすることができる。また、上記中和度の上限も特に制限されないが、通常95モル%以下、好ましくは90モル%以下、特に80モル%以下であることが推奨される。中和度が95モル%を超えると、成形性が低下する場合があり、5モル%未満の場合、(c)成分の無機金属化合物の添加量を増やす必要があり、コスト的にデメリットとなる可能性がある。このような中和物は公知の方法で得ることができ、例えば、上記ランダム共重合体に対して、上記金属イオンのギ酸塩、酢酸塩、硝酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩、酸化物、水酸化物及びアルコキシド等の化合物を導入して得ることができる。
(b)成分としては、市販品を用いることができ、具体的には、商品名「ニュクレル1560」、「同1525」、「同1035」(三井・デュポンポリケミカル社製)等を例示することができる。また、オレフィン−不飽和カルボン酸ランダム共重合体の金属塩として具体的には、商品名「ハイミラン1605」、「同1601」、「同1557」、「同1705」、「同1706」(三井・デュポンポリケミカル社製)や商品名「サーリン7930」、「同7920」(米国デュポン社製)、更には、商品名「エスコール5100」、「エスコール5200」(ExxonMobil Chemical社製)等を例示することができる。
(c)成分は、ポリオレフィン結晶ブロック、ポリエチレン/ブチレンランダム共重合体を有する熱可塑性ブロックコポリマーである。この(c)成分としては、例えば、ハードセグメントとして結晶ポリエチレンブロック(E)、かつソフトセグメントとしてエチレンとブチレンとの比較的ランダムな共重合体(EB)からなるブロックを有するもの等が挙げられ、分子構造としてハードセグメントが片末端又は両末端にあるE−EB系、E−EB−E系等の構造を有するブロックコポリマーが好ましく用いられる。
これらの(c)は、例えば、ポリブタジエンを水素添加することにより得ることができる。ここで、水素添加に用いるポリブタジエンとしては、そのブタジエン構造中の結合様式として特に1,4−結合をブタジエン構造全量中の95〜100質量%含有し、かつ前記1,4−結合のうち50〜100質量%、より好ましくは80〜100質量%をブロック的に有するものが好適に用いられる。
上記E−EB−E系の熱可塑性ブロックコポリマーとしては、分子鎖両末端部が1,4−結合リッチな1,4−重合物で、中間部が1,4−結合と1,2−結合が混在するポリブタジエンを水素添加して得られるものが好適である。ここで、ポリブタジエンの水素添加物における水素添加量(ポリブタジエン中の二重結合の飽和結合への転嫁率)としては60〜100%であることが好ましく、より好ましくは90〜100%である。水素添加量が少なすぎるとアイオノマー樹脂等とのブレンド工程でゲル化等の劣化が生じる場合がある。また、ゴルフボールを形成した際に、打撃耐久性に問題が生じる場合がある。
熱可塑性ブロックコポリマーとして好適に用いられる、分子構造としてハードセグメントが片末端又は両末端にあるE−EB系、E−EB−E系の構造を有するブロック共重合体において、ハードセグメント量としては10〜50質量%であることが好ましい。ハードセグメント量が多すぎると柔軟性に欠けて本発明の目的を有効に達成し得ない場合があり、ハードセグメント量が少なすぎるとブレンド物の成形性に問題が生じる場合がある。
上記熱可塑性ブロックコポリマーの試験温度230℃、試験荷重21.2Nにおけるメルトマスフローレートとしては、0.01〜15g/10min、より好ましくは0.03〜10g/10minである。上記範囲を外れると、射出成形時にウェルド、ひけ、ショート等の問題が生じるおそれがある。また、熱可塑性ブロックコポリマーの表面硬度は10〜50であることが好ましい。表面硬度が小さすぎると、ゴルフボールの繰り返し打撃における耐久性が低下してしまう場合がある。一方、表面硬度が大きすぎると、アイオノマー樹脂とのブレンド物の反発性が低下してしまう場合がある。なお、熱可塑性ブロックコポリマーの数平均分子量は、3万〜80万であることが好ましい。
(c)成分としては、市販品を用いることができ、具体的には、商品名「ダイナロン6100P」、「同6200P」、「同6201B」(JSR社製)等を例示することができる。これらの中でも、特にダイナロン6100Pは、両末端に結晶性オレフィンブロックを有するブロックポリマーであり、本発明において好適に用いることができる。これらオレフィン系熱可塑性エラストマーは1種を単独で用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。
(c)成分が樹脂成分に含まれる場合、樹脂成分全体に占める割合は0超とすることができ、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上、更に好ましくは11質量%以上、最も好ましくは14質量%以上とすることができる。また、その上限値は、特に制限されないが、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、最も好ましくは20質量%以下とすることができる。
(d)成分は、分子量280以上1,500以下の脂肪酸又はその誘導体であり、樹脂組成物の流動性の向上に寄与する成分で、上記(a)〜(c)成分と比較して分子量が極めて小さく、混合物の溶融粘度の著しい低下に寄与するものである。また、(d)成分中の脂肪酸(誘導体)は、分子量が280以上1,500以下で高含量の酸基(誘導体)を含むため、添加による反発性の損失が少ないものである。
(d)成分の脂肪酸又はその誘導体は、アルキル基中に二重結合又は三重結合を含む不飽和脂肪酸(誘導体)であっても、アルキル基中の結合が単結合のみにより構成される飽和脂肪酸(誘導体)であってもよいが、1分子中の炭素数は、通常18以上、上限として80以下、特に40以下であることが推奨される。炭素数が少ないと、耐熱性の改善が達成できない上、酸基の含量が多すぎて、ベース樹脂に含まれる酸基との相互作用により流動性の改善の効果が少なくなってしまう場合がある。一方、炭素数が多い場合には、分子量が大きくなるため流動性改善の効果が顕著に表れない場合があり、材料として使用困難になるおそれがある。
(d)成分の脂肪酸として、具体的には、ステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、リグノセリン酸等が挙げられ、特に、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、オレイン酸を好適に用いることができる。
また、脂肪酸誘導体は、脂肪酸の酸基に含まれるプロトンを置換したものが挙げられ、このような脂肪酸誘導体としては、金属イオンにより置換した金属せっけんが例示できる。該金属せっけんに用いられる金属イオンとしては、例えば、Li+、Ca++、Mg++、Zn++、Mn++、Al+++、Ni++、Fe++、Fe+++、Cu++、Sn++、Pb++、Co++等が挙げられ、特にCa++、Mg++、Zn++が好ましい。
(d)成分の脂肪酸誘導体として、具体的には、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウム、12−ヒドロキシステアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸亜鉛、アラキジン酸マグネシウム、アラキジン酸カルシウム、アラキジン酸亜鉛、ベヘニン酸マグネシウム、ベヘニン酸カルシウム、ベヘニン酸亜鉛、リグノセリン酸マグネシウム、リグノセリン酸カルシウム、リグノセリン酸亜鉛等が挙げられ、特にステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、アラキジン酸マグネシウム、アラキジン酸カルシウム、アラキジン酸亜鉛、ベヘニン酸マグネシウム、ベヘニン酸カルシウム、ベヘニン酸亜鉛、リグノセリン酸マグネシウム、リグノセリン酸カルシウム、リグノセリン酸亜鉛を好適に使用することができる。
(d)成分の配合量は、上記樹脂成分100質量部に対して、5質量部以上、好ましくは20質量部以上、より好ましくは50質量部以上、更に好ましくは85質量部以上である。また、配合量の上限は、上記樹脂成分100質量部に対して、170質量部以下、好ましくは150質量部以下、より好ましくは130質量部以下、更に好ましくは110質量部以下である。
なお、上述した(a),(b)成分の使用に際し、公知の金属せっけん変性アイオノマー(米国特許第5312857号明細書、米国特許第5306760号明細書、国際公開第98/46671号パンフレット等)を使用することもできる。
(e)成分の塩基性無機金属化合物は、上記(a),(d)成分、必要に応じて(b)成分中の酸基を中和するために配合するものである。上記(d)成分を含まない場合、特に金属変性アイオノマー樹脂のみ(例えば、上記特許公報に記載された金属せっけん変性アイオノマー樹脂のみ)を加熱混合すると、下記に示すように金属せっけんとアイオノマーに含まれる未中和の酸基との交換反応により脂肪酸が発生する。この発生した脂肪酸は熱的安定性が低く、成形時に容易に気化するため、成形不良の原因となるばかりでなく、発生した脂肪酸が成形物の表面に付着した場合、塗膜密着性が著しく低下する原因になる。
このような問題を解決すべく、(e)成分として、上記(a),(b),(d)成分中に含まれる酸基を中和する塩基性無機金属化合物を必須成分として配合する。(e)成分の配合で、上記(a),(b),(d)成分中の酸基が中和され、これら各成分配合による相乗効果により、樹脂組成物の熱安定性が高まると同時に、良好な成形性が付与され、ゴルフボール用材料としての反発性が向上するという優れた特性が付与されるものである。
(e)成分は、上記(a),(b),(d)成分中の酸基を中和することができる塩基性無機金属化合物であり、好ましくは一酸化物又は水酸化物であることが推奨され、アイオノマー樹脂との反応性が高く、反応副生成物に有機物を含まないため、熱安定性を損なうことなく、樹脂組成物の中和度を上げることができる。
ここで、塩基性無機金属化合物に使われる金属イオンとしては、例えば、Li+、Na+、K+、Ca++、Mg++、Zn++、Al+++、Ni+、Fe++、Fe+++、Cu++、Mn++、Sn++、Pb++、Co++等が挙げられ、無機金属化合物としては、これら金属イオンを含む塩基性無機充填剤、具体的には、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、炭酸リチウム等が挙げられる。これらの中でも、上述したように一酸化物又は水酸化物が好適であり、特に、本発明ではアイオノマー樹脂との反応性の高い酸化マグネシウムや水酸化カルシウムを好適に使用できる。
(e)成分の配合量は、上記樹脂成分100質量部に対して、0.1〜10質量部であり、この場合、好ましい下限値は0.5質量部以上であり、より好ましくは0.8質量部以上、更に好ましくは1質量部以上である。また、配合量の上限は、上記樹脂成分100質量部に対して、8質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは4質量部以下である。
上記の樹脂組成物は、上述した(a)〜(e)成分を配合してなり、熱安定性、成形性、反発性の向上が図られるものであるが、樹脂組成物中の酸基の70モル%以上、好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上が中和されていることが推奨され、高中和化により上述した(a),(b)成分と脂肪酸(誘導体)のみを使用した場合に問題となる交換反応をより確実に抑制し、脂肪酸の発生を防ぐことができ、熱的な安定性が著しく増大し、成形性が良好で、従来のアイオノマー樹脂と比較して反発性の著しく増大した材料になり得る。
ここで、上記の樹脂組成物の中和化は、高中和度と流動性をより確実に両立するために、上記樹脂組成物の酸基が遷移金属イオンとアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属イオンとで中和されていることが推奨され、遷移金属イオンがアルカリ(土類)金属イオンと比較してイオン凝集力が弱いため、樹脂組成物中の酸基の一部を中和し、流動性の著しい改良を図ることができる。
上記樹脂組成物に対して、更に必要に応じて種々の添加剤を添加することができ、例えば、顔料、分散剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等を適宜配合することができる。また、打撃時のフィーリングを更に改善するために、種々の非アイオノマー熱可塑性エラストマーを配合することもできる。このような非アイオノマー熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー等を例示することができ、本発明においては、特にスチレン系熱可塑性エラストマーを好適に使用できる。
上記の樹脂組成物を調製する場合、公知の混合装置を用いることができ、例えば、二軸押出機、バンバリーミキサー又はニーダー等を用いて上記の各成分を混合すればよい。この場合、加熱混合条件は、材料の種類等に応じて適宜設定することができ、特に制限されるものではないが、例えば、150〜250℃の温度で混合すればよい。また、上記樹脂組成物を使用してカバーを成形する方法についても、特に制限されるものではなく、例えば、射出成形法やコンプレッション成形法等を採用することができる。射出成形法を採用する場合には、射出成形用金型の所定位置に予め作製したコアを配備した後、上記材料を該金型内に導入する方法を採用できる。また、コンプレッション成形法を採用する場合には、上記材料で一対のハーフカップを作り、このカップでコアをくるみ、金型内で加圧加熱する方法を採用できる。なお、加圧加熱成形する場合、成形条件としては、120〜170℃、1〜5分間の条件を採用することができる。
本発明で使用されるカバー材料としては、公知のカバー材料を使用することができ、特に制限されるものではないが、上述したポリウレタン材料(I)、ポリウレタン材料(II)及びアイオノマー樹脂材料を好適に使用することができる。
本発明のゴルフボールにおいては、上述した特定の構造を有する内層カバー及び外層カバーに、後述する特定の条件を満たす比較的低弾道が得られるディンプルを組み合わせることにより、高HSで打撃した際の飛距離を大きく低減させつつ、低HSで打撃した際の飛距離低下を抑制することができる。本発明のゴルフボールにおいて形成するディンプルの条件について以下に詳述する。
本発明では、上記の材料で形成したカバーの表面に、下記(1)〜(8)の条件を具備したディンプルを形成する。なお、下記(1)〜(8)のパラメータは、カバーを形成した後、ボール表面に対して仕上げ処理(塗装及びスタンプ等)等が施された場合には、これら処理が全て完了した製品ボールのディンプルの形状をもとに算出するものとする。
ディンプル条件(1)
ディンプル総数を250個以上,500個以下の範囲とする。この場合、好ましい下限値は280個以上とすることができ、より好ましくは300個以上、更に好ましくは340個以上とすることができる。また、好ましい上限値は450個以下であり、より好ましくは420個以下、更に好ましくは400個以下である。この範囲においてボールは揚力を受けやすくなり、特にドライバーでの飛距離を増大させることができる。
ディンプル総数を250個以上,500個以下の範囲とする。この場合、好ましい下限値は280個以上とすることができ、より好ましくは300個以上、更に好ましくは340個以上とすることができる。また、好ましい上限値は450個以下であり、より好ましくは420個以下、更に好ましくは400個以下である。この範囲においてボールは揚力を受けやすくなり、特にドライバーでの飛距離を増大させることができる。
ディンプル条件(2)
仮想球の表面積に対する各ディンプルの縁部によって囲まれる仮想球面の総面積が占める割合(ディンプル表面占有率)SRを、空気力学的性能の向上させる点から70%以上とする。この場合、好ましくは71%以上とすることができ、より好ましくは72%以上とすることができる。
仮想球の表面積に対する各ディンプルの縁部によって囲まれる仮想球面の総面積が占める割合(ディンプル表面占有率)SRを、空気力学的性能の向上させる点から70%以上とする。この場合、好ましくは71%以上とすることができ、より好ましくは72%以上とすることができる。
ディンプル条件(3)
ボール表面にディンプルがないと仮定した仮想球の体積に対する各ディンプルの縁部によって囲まれる平面下のディンプル空間体積の総和が占める割合(ディンプル体積占有率)VRを、空気力学的性能の向上させる点から1.0%以上とする。この場合、好ましくは1.1%以上、より好ましくは1.15%以上、更に好ましくは1.2%以上とすることが推奨される。また、その上限は1.5%以下、好ましくは1.4%以下、より好ましくは1.3%以下である。
ボール表面にディンプルがないと仮定した仮想球の体積に対する各ディンプルの縁部によって囲まれる平面下のディンプル空間体積の総和が占める割合(ディンプル体積占有率)VRを、空気力学的性能の向上させる点から1.0%以上とする。この場合、好ましくは1.1%以上、より好ましくは1.15%以上、更に好ましくは1.2%以上とすることが推奨される。また、その上限は1.5%以下、好ましくは1.4%以下、より好ましくは1.3%以下である。
ディンプル条件(4)
ディンプルの種類の数、即ち、直径DM及び/又は深さDPが互いに異なるディンプルの種類を3種類以上とする。この場合、好ましくは4種類以上であり、より好ましくは5種類以上である。また、その上限は14種類以下であり、好ましくは10種類以下である。このようにディンプルの種類の数は、本発明で規定する所定の表面占有率SRを上げやすい点から適宜選定される。
ディンプルの種類の数、即ち、直径DM及び/又は深さDPが互いに異なるディンプルの種類を3種類以上とする。この場合、好ましくは4種類以上であり、より好ましくは5種類以上である。また、その上限は14種類以下であり、好ましくは10種類以下である。このようにディンプルの種類の数は、本発明で規定する所定の表面占有率SRを上げやすい点から適宜選定される。
ここで、ディンプル深さDPは、図2に示されるように、上記ディンプルの陸部接合位置を結んで描かれる仮想平面Lからディンプルの底(最も深い位置)までの垂直距離である。また、ディンプル直径DMは、図2に示されるように、ディンプル部分が陸部(ディンプル非形成部分)と接する位置、即ち、ディンプル部分最高点間の直径(差渡し)である。なお、多くの場合、ゴルフボールには塗装等が施されており、このようなボールにおいては塗料被覆状態でのディンプル直径及び深さを示すものとする。
ディンプル条件(5)
このディンプル平均深さを、適正な弾道を得る点から、0.18mm以上とする。この場合、好ましくは0.19mm以上とすることが推奨される。また、その上限値は1.0mm以下、好ましくは0.7mm以下、より好ましくは0.5mm以下である。ここで、ディンプルの平均深さとは、全ディンプルの深さDPの平均値を意味するものである。
このディンプル平均深さを、適正な弾道を得る点から、0.18mm以上とする。この場合、好ましくは0.19mm以上とすることが推奨される。また、その上限値は1.0mm以下、好ましくは0.7mm以下、より好ましくは0.5mm以下である。ここで、ディンプルの平均深さとは、全ディンプルの深さDPの平均値を意味するものである。
なお、ディンプルの平均直径DMについては、特に制限はないが、3.0mm以上であることが好ましく、より好ましくは3.2mm以上、更に好ましくは3.5mm以上である。また、好ましい上限値は7.5mm以下であり、より好ましくは6.5mm以下、更に好ましくは6mm以下である。ここで、ディンプルの平均直径DMとは、全ディンプルの直径の平均値である。
ディンプル条件(6)
ディンプル直径DM及びディンプル深さDPの比(DM/DP)の平均値を23以下とする。この場合、好ましくは22以下、より好ましくは21以下、更に好ましくは20以下とすることが推奨される。一方、特に制限されるものではないが、好ましい下限値は5以上であり、より好ましくは8以上、更に好ましくは10以上である。
ディンプル直径DM及びディンプル深さDPの比(DM/DP)の平均値を23以下とする。この場合、好ましくは22以下、より好ましくは21以下、更に好ましくは20以下とすることが推奨される。一方、特に制限されるものではないが、好ましい下限値は5以上であり、より好ましくは8以上、更に好ましくは10以上である。
ディンプル条件(7)
本発明において、特に制限されるものではないが、直径3.7mm以上のディンプルDaと、それよりも小さいディンプルDbとに分けた場合、Daの総数/Dbの総数の値を0.005以上,1以下とすることが好ましい。この場合、より好ましい下限値は0.01以上であり、特に好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上、最も好ましくは0.3以上である。また、より好ましい上限値は0.8以下であり、特に好ましくは0.6以下、更に好ましくは0.5以下である。
本発明において、特に制限されるものではないが、直径3.7mm以上のディンプルDaと、それよりも小さいディンプルDbとに分けた場合、Daの総数/Dbの総数の値を0.005以上,1以下とすることが好ましい。この場合、より好ましい下限値は0.01以上であり、特に好ましくは0.1以上、更に好ましくは0.2以上、最も好ましくは0.3以上である。また、より好ましい上限値は0.8以下であり、特に好ましくは0.6以下、更に好ましくは0.5以下である。
また、ディンプル総体積に対して直径3.7mm以上のディンプルDaが占める体積割合は、特に制限されるものではないが、75%以上であることが好ましく、より好ましく78%以上、更に好ましくは80%以上である。また、好ましい上限値は98%以下であり、特に好ましくは95%以下、更に好ましくは92%以下である。
ディンプルDaの平均直径(Dm)は、3.7mm以上とすることが好ましく、より好ましくは3.8mm以上である。また、その好ましい上限値は7mm以下であり、より好ましくは6mm以下である。ディンプルDaの平均深さ(Dp)は、0.05mm以上とすることが好ましく、より好ましくは0.1mm以上である。また、その好ましい上限値は0.5mm以下であり、より好ましくは0.3mm以下である。更に、ディンプルDaの平均体積は、0.8mm3以上とすることが好ましく、より好ましくは1.0mm3以上である。また、その好ましい上限値は3.0mm3以下であり、より好ましくは2.5mm3以下である。ディンプルDaのDm/Dpは、7以上とすることが好ましく、より好ましくは8以上である。また、その好ましい上限値は25以下であり、より好ましくは23以下である。上記の数値範囲を満たさないときは、所望の低弾道を得られず、本発明の目的を達成することができない場合がある。
一方、ディンプルDbの平均直径(Dm)は、1mm以上とすることが好ましく、より好ましくは2mm以上である。また、その好ましい上限値は3.7mm未満であり、より好ましくは3.5mm以下である。ディンプルDbの平均深さ(Dp)は、0.05mm以上とすることが好ましく、より好ましくは0.1mm以上である。また、その好ましい上限値は0.3mm以下であり、より好ましくは0.2mm以下である。更に、ディンプルDbの平均体積は、0.2mm3以上とすることが好ましく、より好ましくは0.3mm3以上である。また、その好ましい上限値は1.5mm3以下、より好ましくは1.0mm3以下である。ディンプルDbのDm/Dpは、10以上とすることが好ましく、より好ましくは12以上である。また、その好ましい上限値は30以下であり、より好ましくは26以下である。上記の数値範囲を満たさないときは、所望の低弾道を得られず、本発明の目的を達成することができない場合がある。
ディンプル条件(8)
飛距離を向上させるには、高速条件で抗力係数CDが低く、かつ低速条件での揚力係数CLが高いことが良いとされている。そこで、本発明においては、低速CL値に関しては、レイノルズ数70000,スピン量2000rpmとなるようにUBL(Ultra Ball Launcher)を用いて打ち出した時の揚力係数CLが、レイノルズ数80000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLに対して60%以上保持されていることが必要とされる。この場合、特に65%以上保持されていることが好ましい。
飛距離を向上させるには、高速条件で抗力係数CDが低く、かつ低速条件での揚力係数CLが高いことが良いとされている。そこで、本発明においては、低速CL値に関しては、レイノルズ数70000,スピン量2000rpmとなるようにUBL(Ultra Ball Launcher)を用いて打ち出した時の揚力係数CLが、レイノルズ数80000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLに対して60%以上保持されていることが必要とされる。この場合、特に65%以上保持されていることが好ましい。
ディンプルの形状については、円形に限られず、多角形、涙形、楕円型等から適宜選択することができる。また、ディンプル種を3種以上、好ましくは5種以上とすることで、球面をより高い割合で覆うことができる。また、大小のディンプルを混在させて表面占有率を所定範囲まで上げることにより、低速領域での極端なCL(揚力係数)の変動を抑えることができるため、ボールの弾道を比較的低弾道とすることができ、本発明の効果を発揮しやすくなる。
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、直径42.67mm以上に形成することができる。その重量としては、通常、45.0g以上、好ましくは45.2g以上、上限は45.93g以下とすることが好適である。
以上説明したように、本発明では、高HSでの飛距離の大幅な低減の割には、低HSでの飛距離低下を可及的に抑えることができ、従って、低HSを有する競技者に優位なゴルフボールを得ることができる。
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。
〔実施例1〜3、比較例1〜5〕
下記表1に示すゴム組成物を調製した後、155℃,15分間の条件で加硫成形することによりソリッドコアを作製した。表中の配合の数字は「質量部」を示す。
下記表1に示すゴム組成物を調製した後、155℃,15分間の条件で加硫成形することによりソリッドコアを作製した。表中の配合の数字は「質量部」を示す。
表中に記載した材料の商品名は以下の通りである。
・ポリブタジエンゴム1:JSR社製,商品名「BR730」
・ポリブタジエンゴム2:JSR社製,商品名「BR01」
・アクリル酸亜鉛:日本蒸留工業社製
・過酸化物:日油社製,商品名「パーヘキサC−40」 1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン
・酸化亜鉛:堺化学工業社製
・硫酸バリウム:堺化学工業社製,商品名「沈降性硫酸バリウム100」
・炭酸カルシウム:白石カルシウム社製,商品名「シルバーW」
・老化防止剤:大内新興化学工業社製,商品名「ノクラックNS−6」
・ポリブタジエンゴム1:JSR社製,商品名「BR730」
・ポリブタジエンゴム2:JSR社製,商品名「BR01」
・アクリル酸亜鉛:日本蒸留工業社製
・過酸化物:日油社製,商品名「パーヘキサC−40」 1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン
・酸化亜鉛:堺化学工業社製
・硫酸バリウム:堺化学工業社製,商品名「沈降性硫酸バリウム100」
・炭酸カルシウム:白石カルシウム社製,商品名「シルバーW」
・老化防止剤:大内新興化学工業社製,商品名「ノクラックNS−6」
次に、上記コアに下記表2に示したカバー材料を射出成形して、コアに所定厚の内層カバー及び外層カバーを被覆したマルチピースソリッドゴルフボールを得た。
表中に記載した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のアイオノマー樹脂
・ダイナロン6100P:JSR社製,水添ポリマー
・パンデックス:DIC Bayer Polymer社製,MDI−PTMGタイプの熱可塑性ポリウレタン
・水酸化カルシウム:白石カルシウム社製,商品名「CLS−B」
・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
・ベヘニン酸:日油社製,商品名「NAA−222S」
・ポリイソシアネート化合物:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
・熱可塑性エラストマー:東レ・デュポン社製,商品名「ハイトレル4001」
・酸化チタン:石原産業社製,商品名「タイペークR550」
・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」
・ハイミラン:三井・デュポンポリケミカル社製のアイオノマー樹脂
・ダイナロン6100P:JSR社製,水添ポリマー
・パンデックス:DIC Bayer Polymer社製,MDI−PTMGタイプの熱可塑性ポリウレタン
・水酸化カルシウム:白石カルシウム社製,商品名「CLS−B」
・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
・ベヘニン酸:日油社製,商品名「NAA−222S」
・ポリイソシアネート化合物:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
・熱可塑性エラストマー:東レ・デュポン社製,商品名「ハイトレル4001」
・酸化チタン:石原産業社製,商品名「タイペークR550」
・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」
この場合、カバーの射出成形と同時にカバー表面に多数のディンプルを形成し、スプレー塗装により塗装した。各実施例及び比較例において、塗装後のボール表面のディンプルは下記表3〜8中のパラメータを満たすものである。なお、下記表中において、ディンプル種Daは直径3.7mm以上のディンプルを意味し、ディンプルDbは直径3.7mm未満のディンプルを意味する。
なお、表中のディンプルパターンについて、実施例1及び3は表3(図3)、実施例2は表4(図4)、比較例1及び5は表5(図5)、比較例2は表6(図6)、比較例3は表7(図7)、比較例4は表8(図8)にそれぞれ示す。これらの図面は全てボールの平面図を示すが、各例において背面図は平面図も同一の模様になるので省略する。
上記で得られたマルチピースソリッドゴルフボールの諸特性を下記の基準により調べ、その結果を表9に示す。
ソリッドコア及び製品のたわみ量
ソリッドコア及び製品を硬板の上に置き、初期荷重98N(10kgf)を負荷した状態から終荷重1275N(130kgf)に負荷したときまでのたわみ変形量を計測した。
ソリッドコア及び製品を硬板の上に置き、初期荷重98N(10kgf)を負荷した状態から終荷重1275N(130kgf)に負荷したときまでのたわみ変形量を計測した。
カバー材料硬度(ショアD硬度)
カバー用材料を約2mmの厚さにプレス成形し、得られたシートを23℃で2週間保存した後、ASTM D2240に準じてショアD硬度を測定した。
カバー用材料を約2mmの厚さにプレス成形し、得られたシートを23℃で2週間保存した後、ASTM D2240に準じてショアD硬度を測定した。
CL比率
UBL(Ultra Ball Launcher)を用い、レイノルズ数80000,スピン量2000rpm時のボールの揚力係数CLに対するレイノルズ数70000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLの比率を算出した。
UBL(Ultra Ball Launcher)を用い、レイノルズ数80000,スピン量2000rpm時のボールの揚力係数CLに対するレイノルズ数70000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLの比率を算出した。
初速度
R&Aの承認する装置であるUSGAのドラム回転式の初速度計と同方式の初速測定器を用いてボールの初速度を測定した。ボールを23±1℃環境下で3時間以上温調した後、室温23±2℃の部屋でテストした。250ポンド(113.4kg)のヘッド(ストライキングマス)を用いて打撃速度143.8ft/s(43.83m/s)にてボールを打撃し、1ダースのボールを各々4回打撃して6.28ft(1.91m)の間を通過する時間を測定して初速度(m/s)を算出した。約15分間でこのサイクルを行なった。
R&Aの承認する装置であるUSGAのドラム回転式の初速度計と同方式の初速測定器を用いてボールの初速度を測定した。ボールを23±1℃環境下で3時間以上温調した後、室温23±2℃の部屋でテストした。250ポンド(113.4kg)のヘッド(ストライキングマス)を用いて打撃速度143.8ft/s(43.83m/s)にてボールを打撃し、1ダースのボールを各々4回打撃して6.28ft(1.91m)の間を通過する時間を測定して初速度(m/s)を算出した。約15分間でこのサイクルを行なった。
飛び性能
打撃ロボットにW#1を取り付けて、ヘッドスピード(HS)54m/s又は35m/sにて打撃した時の飛距離を測定した。クラブはブリヂストンスポーツ社製ドライバー「TOURSTAGE X-DRIVE 701(2009年モデル)」(ロフト角9.5°)を使用した。
打撃ロボットにW#1を取り付けて、ヘッドスピード(HS)54m/s又は35m/sにて打撃した時の飛距離を測定した。クラブはブリヂストンスポーツ社製ドライバー「TOURSTAGE X-DRIVE 701(2009年モデル)」(ロフト角9.5°)を使用した。
上記表において、比較例1〜4は従来の飛距離低減型のゴルフボールであり、比較例5は従来の高反発型のゴルフボールである。ここで、飛距離低減型のゴルフボールである本実施例1〜3と比較例1〜4とを比較すると、比較例1〜4は、従来の高反発型の比較例5に対して、反発性(初速度)も低減しているため、高HSでの飛距離(キャリー及びトータル)だけでなく、更に低HSでの飛距離も同時に大きく低減してしまっていることが確認できる。これに対し、実施例1〜3では、高反発型のゴルフボールである比較例5と同等の反発性(初速度)を有しており、特定の条件を満たす比較的低弾道が得られるディンプルを組み合わせることにより、比較例1〜4よりも、高HSで打撃した際の飛距離の大幅な低減の割には、低HSで打撃した際の飛距離低減が抑えられていることが確認できた。つまり、実施例のほうが、高HSでの飛距離と低HSでの飛距離との差が小さく、高HS領域における飛距離を抑制しながら、低HS領域において優位な飛距離を得ることのできるゴルフボールであることが確認できた。
1 コア
2 内層カバー
3 外層カバー
D ディンプル
G ゴルフボール
2 内層カバー
3 外層カバー
D ディンプル
G ゴルフボール
Claims (6)
- ソリッドコアと内層カバーと外層カバーとを具備し、外層カバー表面に多数のディンプルを有するマルチピースソリッドゴルフボールにおいて、内層カバーの材料硬度(ショアD)から外層カバーの材料硬度(ショアD)を引いた値が−5を超えて+5未満であると共に、上記ディンプルの個数が250個以上,500個以下であり、ディンプル表面占有率(SR)が70%以上、ディンプル体積占有率(VR)が1.0%以上であり、ディンプル直径(DM)及び/又はディンプル深さ(DP)が互いに異なるディンプルの種類が少なくとも3種以上であると共に、ディンプルの平均深さが0.18mm以上、ディンプル直径(DM)/ディンプル深さ(DP)の平均値が23以下であり、レイノルズ数70000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLが、レイノルズ数80000,スピン量2000rpmの時の揚力係数CLに対して60%以上保持されていることを特徴とするマルチピースソリッドゴルフボール。
- 直径3.7mm以上のディンプルをDa,直径3.7mm未満のディンプルをDbとした場合、Dbの総数/Daの総数の値が0.005以上,1以下である請求項1記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
- ディンプル総体積に対して、直径3.7mm以上のディンプルDaが占める体積割合が75%以上である請求項2記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
- 上記内層カバーの材料硬度(ショアD)が、45〜65である請求項1〜3のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
- 上記外層カバーの材料硬度(ショアD)が、45〜65である請求項1〜4のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
- 内層カバーの材料硬度(ショアD)から外層カバーの材料硬度(ショアD)を引いた値が±4以内である請求項1〜5のいずれか1項に記載のマルチピースソリッドゴルフボール。
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