JP2017209298A - ゴルフボール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のゴルフボールは、ゴルフボール本体と、前記ゴルフボール本体を被覆する塗膜とを有するゴルフボールであって、前記塗膜の動的粘弾性を測定して得られる損失正接tanδのピーク温度が、50℃以下であり、ピーク高さが0.8未満であることを特徴とする。
<測定条件>
測定モード:引張
測定温度範囲:−100℃〜150℃
昇温速度:4℃/分
加振周波数:10Hz
測定歪み:0.1%
【選択図】なし
Description
R=PL/CL/1000 …(1)
<測定条件>
測定モード:引張
測定温度:−50℃〜150℃
昇温速度:4℃/分
加振周波数:10Hz
測定歪み:0.1%
<測定条件>
測定モード:引張
測定温度範囲:−100℃〜150℃
昇温速度:4℃/分
加振周波数:10Hz
測定歪み:0.1%
<測定条件>
測定モード:引張
測定温度範囲:−100℃〜150℃
昇温速度:4℃/分
加振周波数:10Hz
測定歪み:0.1%
M(t)=Ft(t)/Fn(t)
なお、式(1)、(2)中、Rは、ジイソシアネートからイソシアネート基を除いた残基を表わす。
本発明のゴルフボールの塗膜は、ポリロタキサンを含有するポリオール成分を含有する主剤と、ポリイソシアネートを含有する硬化剤とからなる硬化型塗料組成物から形成されることが好ましい。本発明では、ポリロタキサンを含有するポリオール成分を含有する組成物と、ポリイソシアネートを含有する組成物とを区別するために、便宜上、それぞれ主剤および硬化剤と称している。しかし、主剤と硬化剤をそれぞれ、A剤、B剤と称してもよい。また、ポリロタキサンを含有する組成物を硬化剤と称し、ポリイソシアネートを含有する組成物を主剤と称することも任意である。
前記硬化型塗料組成物は、有機溶剤を分散媒とする溶剤系塗料であることが好ましい。ポリロタキサンが水に難溶であるために、有機溶剤を使用することが好ましいからである。好ましい溶剤としては、トルエン、イソプロピルアルコール、キシレン、メチルエチルケトン、メチルエチルイソブチルケトン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルベンゼン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、イソブチルアルコール、酢酸エチルなどを挙げることができる。なお、溶剤は、主剤および硬化剤のいずれに配合してもよいが、均一に硬化反応をさせる観点から、主剤および硬化剤のそれぞれに配合することが好ましい。
本発明のゴルフボールは、ゴルフボール本体と、前記ゴルフボール本体を被覆する塗膜とを有するゴルフボールであれば、特に限定されない。ゴルフボール本体の構造は、特に限定されず、ワンピースゴルフボール、ツーピースゴルフボール、スリーピースゴルフボール、フォーピースゴルフボール以上のマルチピースゴルフボール、あるいは、糸巻きゴルフボールであってもよい。いずれの場合であっても、本発明を好適に適用できるからである。
本発明のゴルフボールが、スリーピース、フォーピースゴルフボール以上のマルチピースゴルフボールである場合には、コアと最外層カバーとの間に設ける中間層に使用する材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂;スチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマーなどの熱可塑性エラストマー;ゴム組成物の硬化物などが挙げられる。ここで、アイオノマー樹脂としては、例えば、エチレンとα,β−不飽和カルボン酸との共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和したもの、またはエチレンとα,β−不飽和カルボン酸とα,β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体中のカルボキシル基の少なくとも一部を金属イオンで中和したものが挙げられる。前記中間層には、さらに、硫酸バリウム、タングステンなどの重量調整剤、老化防止剤、顔料などが配合されていてもよい。なお、中間層は、ゴルフボールの構成に応じて、内側カバー層や、外層コアと称される場合がある。
塗膜の貯蔵弾性率E’(dyn/cm2)、損失弾性率E” (dyn/cm2)および損失正接(tan δ)を以下の条件で測定した。
装置:ユービーエム社製動的粘弾性測定装置Rheogel−E4000
測定サンプル:主剤および硬化剤を配合した塗料を40℃で4時間乾燥及び硬化をさせて、厚み0.11−0.14mmの塗膜フィルムを作製した。この塗膜フィルムから、幅4mm、クランプ間距離20mmになるように試料片を切り出した。
測定モード:引張
測定温度:−100℃〜150℃
昇温速度:4℃/分
測定データ取り込み間隔:4℃
加振周波数:10Hz
測定歪み:0.1%
主剤および硬化剤を配合した塗料を40℃で4時間乾燥及び硬化をさせて塗膜を作製した。JIS−K7161に準じて、この塗膜をダンベル形状に打ち抜いて試験片を作製し、島津製作所製引張試験測定装置を用いて塗膜の物性を測定し、10%伸長時のモジュラスを算出した。
試験片の膜厚:0.05mm
引張速度:50mm/分
図1に示す接触力試験機を用いて、ゴルフボールの摩擦係数(ドライ)を測定した。
1.測定装置の仕様
(A) 発射装置: エアガン方式
(B) 衝突板 :
ベース板4a
スチール
厚さ:5.35mm
表層板4c
本体4c1
サイズ :56mm×56mm×15mm
ステンレススチール(SUS−630)
表層材4c2
サイズ :56mm×56mm×2.5mm
金属組成:SUS−431
溝形状:図4参照
傾斜角度(α)
35度(ゴルフボールの飛行方向に対して)
(C) 圧力センサ4b
キスラー社の3成分力センサ(型式9067)
チャージアンプ
キスラー社の型式5011B
(D) 接触力のPCへの取り込み
パルスカウンタボード PCI−6101(株式会社 インターフェイス社製)を用いた。16ビット4チャンネルを持つPCIパルスカウンタボードで、4種類のカウンタモードで用途に合った計測が実現できる。最大入力周波数は 1MHz。
ジップグルーブ(溝)幅W:0.70mm
ジップグルーブ(溝)深さh:0.50mm
ジップグルーブ(溝)ピッチ:3.56mm
ジップグルーブ(溝)角度α:10°
ジップグルーブ肩R:0.25
ジップグルーブ間の複数の小さな溝は、ジップグルーブ間の表面部分が、表面粗さRa=2.40±0.8μm、Rmax=14.0±8μmになるように、レーザーミーリングにより形成されている。なお、表面粗さRa、Rmaxは、ミツトヨ製SJ−301を用いて、測定長さ=2.5mm、カットオフ値=2.5mmの測定条件で測定する。
摩擦係数の測定は次の方法で行った。
(a)衝突板の角度(α)をゴルフボールの飛行方向(垂直方向)に対して、35度に設定した。
(b)発射装置5のエア圧を調整する。
(c)発射装置からゴルフボールを発射する(打ち出しスピード:19m/秒)。
(d)予め設定したセンサS1とセンサS2の距離とこの間のゴルフボールの通過時間差からゴルフボール初速度を測定する。
(e) 接触力Fn(t)、接触力Ft(t)を測定し、Ft(t)/Fn(t)の最大値を算出する。
前記試験装置、測定手順で測定された結果の一例を図5に示す。図5からM(t)の値は、Ft(t)/Fn(t)として算出され、その最大値は0.58となる。なおFt、Fnは接触力の立ち上がる初期と終期においてノイズが発生しやすいので、初期の前段階、終期の後段階をトリムしてM(t)の最大値を算出する。
図6に示すように、デュポン社製ソンタラ メンテナンスクロス 厚手(サイズ:56mm×56mm)に5mm間隔でスリットを設けて、水に浸漬した後、衝突板に貼り付けた。この際、衝突板に設けた溝と、スリットとが直交するように貼り付けた。ゴルフボールの打ち出しスピードを9m/秒に変更した以外は、摩擦係数(ドライ)の測定と同様の方法および条件にして、濡れ紙スリット摩擦係数およびスピン量を測定した。なお、スピン量は、ゴルフボールNo.9のスピン量を基準として、スピン量の差で示した。
ツルーテンパー社製スイングロボットM/Cに、サンドウエッジ(クリーブランドゴルフ社製CG15フォージドウエッジ(52°))を取り付け、ヘッドスピード21m/秒でゴルフボールを打撃し、打撃されたゴルフボールを連続写真撮影することによってスピン量(rpm)を測定した。測定は、各ゴルフボールについて10回ずつ行い、その平均値をスピン量とした。打出角は、スイングロボットM/Cの打球方向前方に設けた線状レーザ光源による光のスクリーンをボールが通過するときの影を一次元CCDセンサで計測した。打出角およびスピン量は、ゴルフボールNo.9との差で示した。
アマチュアゴルファー(上級者)10人により、サンドウエッジ(クリーブランドゴルフ社製CG15フォージドウエッジ(52°))を用いた実打テストを行った。フィーリング良好(フェースに乗っている感じがして良い、ひっかかる感じがして良い、スピンがきく感じがして良い、くっつく感じがして良い等)と答えた人数に基づいて、以下の様に評価した。
◎:9人以上
○:6〜8人
△:3〜5人
×:2人以下
ゴルフボールに初期荷重98Nを負荷した状態から終荷重1275Nを負荷したときまでの圧縮方向の変形量(圧縮方向にコアまたはゴルフボールが縮む量)を測定した。
(1)球状コアの作製
表1に示す配合のコア用ゴム組成物を混練し、半球状キャビティを有する上下金型内で170℃、20分間加熱プレスすることにより直径39.7mmの球状コアを得た。
アクリル酸亜鉛:日本蒸留工業社製ZN−DA90S(10%ステアリン酸亜鉛コーティング)
酸化亜鉛:東邦亜鉛製、「銀嶺R」
硫酸バリウム:堺化学社製、「硫酸バリウムBD」
ジフェニルジスルフィド:住友精化製
ジクミルパーオキサイド:日本油脂製、「パークミル(登録商標)D」
表2、表3に示した配合の材料を、二軸混練型押出機によりミキシングして、ペレット状の中間層用組成物およびカバー用組成物を調製した。押出条件は、スクリュー径45mm、スクリュー回転数200rpm、スクリューL/D=35であり、配合物は、押出機のダイの位置で200〜260℃に加熱された。
ハイミランAM7329:三井デュポンポリケミカル社製、ナトリウムイオン中和エチレン−メタクリル酸共重合体アイオノマー樹脂
上記で得た中間層用組成物を、前述のようにして得た球状コア上に直接射出成形することにより、中間層を形成した。成形用上下型は、半球状キャビティと、球状コアを支持する進退可能なホールドピンとを有している。中間層成形時には、上記ホールドピンを突き出し、球状コアを投入後ホールドさせ、80トンの圧力で型締めした金型に260℃に加熱した中間層用組成物を0.3秒で注入し、30秒間冷却して中間層(厚み1mm)を成形した。
ハーフシェルの圧縮成形は、得られたペレット状のカバー用組成物をハーフシェル成形用金型の下型の凹部ごとに1つずつ投入し、加圧してハーフシェルを成形した。圧縮成形は、成形温度170℃、成形時間5分、成形圧力2.94MPaの条件で行った。
(3)で得られた中間層を被覆した球形体を(4)で得られた2枚のハーフシェルで同心円状に被覆して、圧縮成形によりカバー(厚み0.5mm)を成形した。圧縮成形は、成形温度145℃、成形時間2分、成形圧力9.8MPaの条件で行った。
表4に示した材料を配合して塗料組成物を調製した。前記で得られたゴルフボール本体の表面をサンドブラスト処理して、マーキングを施した後、スプレーガンで塗料を塗布し、40℃のオーブンで24時間塗料を乾燥させ、直径42.7mm、質量45.3gのゴルフボールを得た。塗膜の厚さは、20μm〜40μmとした。塗装は、図9に示した回転体にゴルフボール本体を載置し、回転体を300rpmで回転させ、ゴルフボール本体からエアーガンを吹き付け距離(7cm)だけ離間させて上下方向に移動させながら行った。重ね塗りの各回のインターバルを1.0秒とした。エアーガンの吹付条件は、吹付エアー圧;0.15MPa、圧送タンクエアー圧;0.10MPa、1回の塗布時間;1秒、雰囲気温度;20℃〜27℃、雰囲気湿度;65%以下の条件で塗装とした。得られたゴルフボールのスピン性能について評価した結果を併せて表4に示した。なお、各塗料から塗膜を作製し、動的粘弾性を測定した結果を図10〜図15に示した。
主剤
ポリロタキサン:アドバンスト・ソフトマテリアル社製、「セルム(登録商標)スーパーポリマー SH3400P(シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、−O−C3H6−O−基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されたポリロタキサン、直鎖状分子:ポリエチレングリコール、封鎖基:アダマンタン基、直鎖状分子の分子量:35,000、水酸基価:72mgKOH/g、全体分子量:重量平均分子量700,000)」
ポリカプロラクトンポリオール:ダイセル社製Placel 308
塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体の変性物:日信化学工業社製、ソルバインAL(ヒドロキシル変性塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体)
変性シリコーン:Gelest社製、DBL−C31
溶剤:キシレン/メチルエチルケトン=70/30(質量比)の混合溶剤
ポリン#950:神東塗料社製、水酸基価128mgKOH/g、ポリオール成分(トリメチロールプロパン、ポリオキシテトラメチレングリコール)と、ポリイソシアネート成分(イソホロンジイソシアネート)とからなるウレタンポリオール
ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体:旭化成ケミカルズ社製デュ
ラネートTKA−100(NCO含有率:21.7%)
ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体:旭化成ケミカルズ社製デュラネート21S−75E(NCO含有率:15.5%)
イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体:デグサ社製VESTANAT T1890(NCO含有率:12.0%)
溶剤:メチルエチルケトン
Claims (15)
- ゴルフボール本体と、前記ゴルフボール本体を被覆する塗膜とを有するゴルフボールであって、前記塗膜の動的粘弾性を測定して得られる損失正接tanδのピーク温度が、50℃以下であり、ピーク高さが0.8未満であることを特徴とするゴルフボール。
<測定条件>
測定モード:引張
測定温度範囲:−100℃〜150℃
昇温速度:4℃/分
加振周波数:10Hz
測定歪み:0.1% - 前記塗膜の23℃での貯蔵弾性率(E’)が、5.0×106dyn/cm2〜1.0×109dyn/cm2である請求項1に記載のゴルフボール。
- 前記塗膜の23℃での損失弾性率(E”)が、1.0×105dyn/cm2〜6.0×107dyn/cm2である請求項1または2に記載のゴルフボール
- 前記塗膜の10%モジュラスが、2kgf/cm2〜130kgf/cm2である請求項1〜3のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 接触力試験機を用いて算出した前記ゴルフボールの摩擦係数が0.48以上である請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 接触力試験機を用いて算出した前記ゴルフボールの濡れ紙スリット摩擦係数が0.18以上である請求項1〜5のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記塗膜は、樹脂成分として、(A)ポリイソシアネート成分と、(B)ポリロタキサンを含有するポリオール成分とを構成成分として有するポリウレタンを含有するものである請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記ポリロタキサンは、シクロデキストリンと前記シクロデキストリンの環状構造を串刺し状にする直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、前記シクロデキストリンの脱離を防止する封鎖基とを有し、前記シクロデキストリンの水酸基の少なくとも一部が、−O−C3H6−O−基を介して、カプロラクトン鎖によって変性されているポリロタキサンである請求項7に記載のゴルフボール。
- 前記ポリロタキサンは、直鎖状分子がポリエチレングリコールであり、前記封鎖基がアダマンタン基である請求項7または8に記載のゴルフボール。
- (B)前記ポリオール成分は、さらにポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、および、アクリルポリオールよりなる群から選択される少なくとも一種を含有する請求項7〜9のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- (B)前記ポリオール成分中のポリロタキサンの含有率が、10質量%〜100質量%である請求項7〜10のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記塗膜は、樹脂成分として、さらに塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体および/またはその変性物を含有する請求項7〜11のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記塗膜は、さらに変性シリコーンを含有する請求項7〜12のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記塗膜の樹脂成分100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部の変性シリコーンを含有する請求項13に記載のゴルフボール。
- 前記ポリイソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体を含有する請求項7〜14のいずれか一項に記載のゴルフボール。
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