JP2019118374A - ゴルフボール - Google Patents

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Abstract

【課題】ドライバーショットの飛距離を維持しつつ、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチ性能が両立できるゴルフボールを提供する。【解決手段】球状コアと、中間層と、表面に設けられた多層構造を有する塗膜とを備え、塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)が、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)およびカバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、かつ、塗膜の最内層の厚み(Ti)が、塗膜の最外層の厚み(To)よりも大きく、中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)と、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Po10−C10)が、−4.0kgf/cm2以上、50kgf/cm2以下であり、カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)が40以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、ゴルフボールのアプローチ性能の改良技術に関する。
ゴルフボールには、ドライバーショットにおいて飛距離が長いこと、および、アプローチショットにおいて優れたスピン性能を有することが求められる。そこで、従来、ゴルフボールのカバー材料や塗膜の物性を制御することで、ドライバーショットでの飛行性能やアプローチショットでのスピン性能を改良したゴルフボールが提案されている。
カバー材料を適宜選択することでゴルフボールのアプローチ性能(特に40ヤード以上のアプローチ性能)を向上させる技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1には、コアとカバーとを有し、前記カバーが、数平均分子量が200以上、1500以下のポリオール成分を構成成分として有するポリウレタンを含有するゴルフボール用樹脂組成物から形成されたゴルフボールが開示されている。
塗膜の物性を制御することでゴルフボールの特性を改良する技術として、特許文献2〜3がある。特許文献2には、ゴルフボール本体と前記ゴルフボール本体表面に設けられた塗膜とを有し、前記塗膜を構成する基材樹脂がポリオール組成物とポリイソシアネート組成物とを反応させてなるポリウレタンであり、前記ポリオール組成物が、数平均分子量が800〜3000のポリエーテルジオールを構成成分として含有するウレタンポリオールを含有し、前記塗膜の10%モジュラスが100kgf/cm2以下であり、前記塗膜の10%モジュラス(kgf/cm2)(Y)と、前記ポリオール組成物のOH基とポリイソシアネート組成物のNCO基のモル比(NCO/OH)(X)がY≦200×X−75の関係を満足するゴルフボールが開示されている。
特許文献3には、ゴルフボール本体と前記ゴルフボール本体表面に設けられた塗膜とを有し、前記塗膜が2層以上の多層構造を有し、塗膜の最内層の10%モジュラス(Min)と、塗膜の最外層の10%モジュラス(Mout)との差(Min−Mout)が、25kgf/cm2以上であるゴルフボールが開示されている。
特開2011−092328号公報 特開2015−126772号公報 特開2017−042280号公報
アプローチショットにおいて、スピン量の高いゴルフボールは、コントロール性に優れる。スピン量の高いゴルフボールは、ピン傍にゴルフボールを止めやすくなる。近年、アプローチショットにおいて、フェアウエイからのドライ条件でのスピン量だけではなく、ラフからのスピン量およびウエットコンデションでのスピン量を高めることが要望されている。前記先行技術に開示されたゴルフボールは、ドライ条件やウェット条件でのアプローチショットのスピン量がある程度向上しているが、ラフ条件でのアプローチショットのスピン量については、まだ改善の余地がある。一方、アプローチショットのスピン量を高くすると、ドライバーショットのスピン量も増大する傾向がある。そのため、ドライバーショットの飛距離が低下するという問題がある。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ドライバーショットの飛距離を維持しつつ、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチショットのスピン量を高めたゴルフボールを提供することを目的とする。
上記課題を解決することができた本発明のゴルフボールは、球状コアと、前記球状コアを被覆する中間層と、前記中間層を被覆するカバーとを有するゴルフボール本体と、前記ゴルフボール本体表面に設けられた2層以上の多層構造を有する塗膜とを備えるゴルフボールであって、塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)が、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)およびカバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、かつ、塗膜の最内層の厚み(Ti)が、塗膜の最外層の厚み(To)よりも大きく、中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)と、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Po10−C10)が、−4.0kgf/cm以上、50kgf/cm以下であり、カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)が40以下であることを特徴とする。
本発明は、上記のように構成されることで、ドライバーショットの飛距離を維持しつつ、ラフ条件でのアプローチショットのスピン量とウェット条件でのアプローチショットのスピン量とを高めたゴルフボールを提供することができる。
本発明によれば、ドライバーショットの飛距離を維持しつつ、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチ性能が両立できるゴルフボールが得られる。
本発明で使用するポリロタキサンの一例の分子構造を示す説明図。 本発明の一実施形態に係るゴルフボールが示された一部切り欠き断面図。
本発明のゴルフボールは、球状コアと、前記球状コアを被覆する中間層と、前記中間層を被覆するカバーとを有するゴルフボール本体と、前記ゴルフボール本体表面に設けられた2層以上の多層構造を有する塗膜とを備えるゴルフボールであって、塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)が、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)およびカバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、かつ、塗膜の最内層の厚み(Ti)が、塗膜の最外層の厚み(To)よりも大きく、中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)と、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Po10−C10)が、−4.0kgf/cm以上、50kgf/cm以下であり、カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)が40以下であることを特徴とする。
塗膜の最内層の10%モジュラスを塗膜の最外層の10%モジュラスよりも大きくすることで、最外層塗膜が、最内層塗膜よりも軟らかく変形しやすいため、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチショットにおいて、最外層塗膜がしっかりとクラブフェースに食い込むことができる。その結果、得られるゴルフボールは、ラフ条件でのアプローチショットのスピン量とウェット条件でのアプローチショットのスピン量が高くなる。また、塗膜の最内層の厚みを塗膜の最外層の厚みよりも大きくすることで、前記最内層塗膜と最外層塗膜の10%モジュラスの差による変形効果と相乗して、最外層塗膜の変形が一層大きく発現するため、アプローチショットにおいて、最外層塗膜がクラブフェースへの食いつきがより良くなり、ラフ条件とウェット条件でのスピン性能が一層向上する。
塗膜の最内層の10%モジュラスを、カバーを構成する材料の10%モジュラスよりも大きくすることで、比較的軟らかいカバーによるクラブフェースへの食い込み効果が発揮され、ラフ条件とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能が一層向上する。
中間層を構成する材料の10%モジュラスを、カバーを構成する材料の10%モジュラスよりも大きくすることで、打撃時に中間層よりもカバーの変形が主になり、カバーのクラブフェースへの食い込みおよび摩擦が増え、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチショットのスピン性能が両方とも向上する。
塗膜の最外層の10%モジュラスとカバーを構成する材料の10%モジュラスとの差を−4.0kgf/cm以上、50kgf/cm以下とすることで、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がバランスよく向上すると共に、ゴルフボールの繰り返し打撃耐久性も向上する。
カバーを構成する材料のショアD硬度を40以下とすることで、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がより向上すると共に、打球感も良好となる。
1 物性
1.1 塗膜
本発明のゴルフボールは、ゴルフボール本体表面に設けられた塗膜を有する。前記塗膜は、2層以上の多層構造を有する。塗膜の層数は、2層以上であれば特に限定されないが、4層以下が好ましく、より好ましくは3層以下、さらに好ましくは2層である。塗膜が4層以下であれば塗装工程が煩雑になり過ぎず、生産性が高い。
前記塗膜は、最内層の10%モジュラス(Pi10)が最外層の10%モジュラス(Po10)よりも大きい。即ち、前記塗膜は、Pi10>Po10の関係を満足する。Pi10>Po10の関係を満足する塗膜は、最外層が最内層よりも軟らかく変形しやすいため、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチショットにおいて、最外層塗膜がしっかりとクラブフェースに食い込むことができる。その結果、得られるゴルフボールは、ラフ条件でのアプローチショットのスピン量とウェット条件でのアプローチショットのスピン量とが、バランスよく向上する。
前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)と最外層の10%モジュラス(Po10)との差(Pi10−Po10)は、特に限定されないが、25kgf/cm2(2.5MPa)以上が好ましく、50kgf/cm2(4.9MPa)以上がより好ましく、75kgf/cm2(7.4MPa)以上がさらに好ましく、100kgf/cm2(9.8MPa)以上が特に好ましく、400kgf/cm2(39.2MPa)以下が好ましく、350kgf/cm2(34.3MPa)以下がより好ましく、300kgf/cm2(29.4MPa)以下がさらに好ましく、200kgf/cm2(19.6MPa)以下が特に好ましい。前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)と最外層の10%モジュラス(Po10)との差(Pi10−Po10)が25kgf/cm2以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、400kgf/cm2以下であれば、塗膜内での層間剥離が生じにくくなり、塗膜の耐久性が一層向上するからである。
前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)は、前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きい。即ち、本発明のゴルフボールは、Pi10>C10の関係を満足する。Pi10>C10の関係を満足するゴルフボールは、カバーが比較的軟らかく変形しやすいため、軟らかいカバーによるクラブフェースへの食い込み効果が発揮され、ラフ条件とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能が一層向上する。
前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)と前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Pi10−C10)は、特に限定されないが、25kgf/cm2(2.5MPa)以上が好ましく、50kgf/cm2(4.9MPa)以上がより好ましく、75kgf/cm2(7.4MPa)以上がさらに好ましく、100kgf/cm2(9.8MPa)以上が特に好ましく、400kgf/cm2(39.2MPa)以下が好ましく、350kgf/cm2(34.3MPa)以下がより好ましく、300kgf/cm2(29.4MPa)以下がさらに好ましく、200kgf/cm2(19.6MPa)以下が特に好ましい。前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)と前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Pi10−C10)が25kgf/cm2以上であれば、ラフ条件とウェト条件でのアプローチショットのスピン性能がより向上し、400kgf/cm2以下であれば、打撃時におけるカバーの変形に塗膜が追随しやすくなり、繰り返し打撃耐久性がより良好となるからである。
前記塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)と前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Po10−C10)は、−4.0kgf/cm(−0.39MPa)以上、50kgf/cm(4.9MPa)以下である。前記差(Po10−C10)は、−3.5kgf/cm(−0.34MPa)以上が好ましく、−2.5kgf/cm(−0.25MPa)以上がより好ましく、−1.0kgf/cm(−0.10MPa)以上がさらに好ましく、0kgf/cm(0MPa)以上が特に好ましく、45kgf/cm(4.4MPa)以下が好ましく、40kgf/cm(3.9MPa)以下がより好ましく、35kgf/cm(3.4MPa)以下がさらに好ましく、30kgf/cm(2.9MPa)以下が特に好ましい。前記塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)と前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Po10−C10)が前記範囲にあれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がバランスよく向上すると共に、ゴルフボールの繰り返し打撃耐久性も向上する。
前記塗膜の最内層の10%モジュラス(10%ひずみ時の引張応力)(Pi10)は、100kgf/cm2(9.8MPa)以上が好ましく、より好ましくは125kgf/cm2(12.3MPa)以上、さらに好ましくは150kgf/cm2(14.7MPa)以上、特に好ましくは175kgf/cm2(17.2MPa)以上であり、500kgf/cm2(49.0MPa)以下が好ましく、より好ましくは400kgf/cm2(39.2MPa)以下、さらに好ましくは300kgf/cm2(29.4MPa)以下、特に好ましくは250kgf/cm2(24.5MPa)以下である。前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)が100kgf/cm2以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がバランスよく一層向上し、500kgf/cm2以下であれば、塗膜の耐久性がより良好となる。なお、最内層塗膜の10%モジュラスが高くなると、塗膜が硬くなりすぎ、塗膜に亀裂が生じやすくなる傾向がある。
前記塗膜の最内層の最大伸び率(破壊時のひずみ量)は、30%以上が好ましく、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上であり、200%以下が好ましく、より好ましくは175%以下、さらに好ましくは150%以下である。前記塗膜の最内層の最大伸び率が30%以上であれば、塗膜の亀裂発生が抑制され、塗膜の耐久性がより向上し、200%以下であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となる。
前記塗膜の最外層の10%モジュラス(10%ひずみ時の引張応力)(Po10)は、5kgf/cm2(0.5MPa)以上が好ましく、より好ましくは6kgf/cm2(0.6MPa)以上、さらに好ましくは7kgf/cm2(0.7MPa)以上、特に好ましくは10kgf/cm2(1.0MPa)以上であり、100kgf/cm2(9.8MPa)未満が好ましく、より好ましくは90kgf/cm2(8.8MPa)以下、さらに好ましくは80kgf/cm2(7.8MPa)以下である。前記塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)が5kgf/cm2以上であれば、塗膜の耐汚染性がより良好となり、100kgf/cm2未満であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となる。
前記塗膜の最外層の最大伸び率(破壊時のひずみ量)は、100%以上が好ましく、より好ましくは120%以上、さらに好ましくは140%以上であり、500%以下が好ましく、より好ましくは450%以下、さらに好ましくは400%以下である。前記塗膜の最外層の最大伸び率が100%以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、また打球感も向上し、500%以下であれば塗膜が軟らかくなり過ぎず、耐汚染性が良好となる。
なお、前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)と最外層の10%モジュラス(Po10)などの塗膜の機械的物性は、後記する方法で測定されたものである。
前記塗膜は、最内層の厚み(Ti)が最外層の厚み(To)よりも大きい。即ち、前記塗膜は、Ti>Toの関係を満足する。Ti>Toの関係を満足する塗膜は、前記最内層塗膜と最外層塗膜の10%モジュラスの差(即ち、Pi10>Po10)による変形効果と相乗し、最外層塗膜の変形が一層大きく発現するため、アプローチショットにおいて、最外層塗膜のクラブフェースへの食いつきが一層良くなり、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能をバランスよく向上させたゴルフボールが得られる。
前記塗膜の最内層の厚み(Ti)と最外層の厚み(To)との差(Ti−To)は、特に限定されないが、1μm以上が好ましく、2μm以上がより好ましく、3μm以上がさらに好ましく、4μm以上が特に好ましく、20μm以下が好ましく、18μm以下がより好ましく、15μm以下がさらに好ましく、12μm以下が特に好ましい。前記塗膜の最内層の厚み(Ti)と最外層の厚み(To)との差(Ti−To)が1μm以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、20μm以下であれば、塗膜の耐久性や耐汚染性がより向上する。
前記塗膜の最内層の厚み(Ti)と最外層の厚み(To)との比(Ti/To)は、特に限定されないが、1.1以上が好ましく、1.2以上がより好ましく、1.5以上がさらに好ましく、1.8以上が特に好ましく、5以下が好ましく、4.5以下がより好ましく、4以下がさらに好ましく、3.5以下が特に好ましい。前記塗膜の最内層の厚み(Ti)と最外層の厚み(To)との比(Ti/To)が1.1以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、5以下であれば、塗膜の耐久性や耐汚染性がより向上する。
前記塗膜の最内層の厚み(Ti)は、特に限定されないが、6μm以上が好ましく、7μm以上がより好ましく、8μm以上がさらに好ましく、9μm以上が特に好ましく、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、18μm以下がさらに好ましく、15μm以下が特に好ましい。前記塗膜の最内層の厚み(Ti)が6μm以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、30μm以下であれば、塗膜の亀裂発生が抑制され、塗膜の耐久性がより向上する。
前記塗膜の最外層の厚み(To)は、特に限定されないが、1μm以上が好ましく、1.5μm以上がより好ましく、2μm以上がさらに好ましく、2.5μm以上が特に好ましく、15μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましく、9μm以下がさらに好ましく、7μm以下が特に好ましい。前記塗膜の最外層の厚み(To)が1μm以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、15μm以下であれば、塗膜の耐汚染性がより向上する。
前記塗膜の最内層と最外層との合計厚み(Ti+To)は、特に限定されないが、7μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、12μm以上がさらに好ましく、14μm以上が特に好ましく、45μm以下が好ましく、35μm以下がより好ましく、25μm以下がさらに好ましく、20μm以下が特に好ましい。前記塗膜の最内層と最外層との合計厚み(Ti+To)が7μm以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、45μm以下であれば、カバーに形成されたディンプルパターンに及ぼす影響が小さくなり、ゴルフボールの飛行性能が良好となる。
前記塗膜は、前記最内層と最外層のみからなることが好ましいが、前記最内層と最外層の間に中間塗膜層を有してもよい。前記塗膜は、中間塗膜層を有する場合、その合計厚みは、7μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、12μm以上がさらに好ましく、14μm以上が特に好ましく、45μm以下が好ましく、35μm以下がより好ましく、25μm以下がさらに好ましく、20μm以下が特に好ましい。塗膜の合計厚みが7μm以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とのバランスがより良好となり、45μm以下であれば、カバーに形成されたディンプルパターンに及ぼす影響が小さくなり、ゴルフボールの飛行性能が良好となる。
なお、前記塗膜の厚みは、ゴルフボールの断面をマイクロスコープ(キーエンス社製VHX−1000)を用いて測定されたものである。
1.2 ゴルフボール本体
本発明のゴルフボールを構成するゴルフボール本体は、球状コアと、前記球状コアを被覆する中間層と、前記中間層を被覆するカバーとを有する。
1.2.1 中間層およびカバー
前記中間層は、球状コアとカバーとの間に形成される層である。前記中間層は、単層でもよいし、2層以上でもよい。本発明では、中間層が2層以上の場合、中間層の性質(10%モジュラス、材料硬度、厚みなど)との比較では、特に明記されない限り、最も外側に配置された中間層(以下、「最外中間層」と呼ばれる場合がある)と比較する。なお、球状コア、中間層およびカバーの間に補強層が形成される場合があるが、この補強層は、通常厚みが20μm以下のものであり、本願の中間層に含まれないものとする。また、前記カバーは、ゴルフボール本体の最外層である。
前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)は、前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きい。即ち、本発明のゴルフボールは、M10>C10の関係を満足する。M10>C10の関係を満足するゴルフボールは、カバーが中間層よりも軟らかく変形しやすいため、打撃時にカバーの変形が主になり、カバーのクラブフェースへの食い込みおよび摩擦が増え、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチショットのスピン性能が両方とも向上する。
前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)と前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(M10−C10)は、特に限定されないが、50kgf/cm2(4.9MPa)以上が好ましく、75kgf/cm2(7.4MPa)以上がより好ましく、100kgf/cm2(9.8MPa)以上がさらに好ましく、400kgf/cm2(39.2MPa)以下が好ましく、300kgf/cm2(29.4MPa)以下がより好ましく、200kgf/cm2(24.5MPa)以下がさらに好ましい。前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)と前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(M10−C10)が前記範囲にあれば、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がより向上するからである。
前記中間層を構成する材料のショアD硬度(Hm)と前記カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)との差(Hm−Hc)は、特に限定されないが、20以上が好ましく、より好ましくは25以上、さらに好ましくは30以上であり、50以下が好ましく、より好ましくは45以下、さらに好ましくは40以下である。前記中間層を構成する材料のショアD硬度(Hm)と前記カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)との差(Hm−Hc)が20以上であればラフ条件およびウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がより向上し、50以下であればドライバーショットでのスピン量が低下し、飛距離がより向上する。
前記中間層の厚み(Tm)と前記カバーの厚み(Tc)との比(Tm/Tc)は、特に限定されないが、1.0以上が好ましく、より好ましくは1.2以上、さらに好ましくは1.5以上であり、5.0以下が好ましく、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.5以下である。前記中間層の厚み(Tm)と前記カバーの厚み(Tc)との比(Tm/Tc)が1.0以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がより向上し、5.0以下であれば、ドライバーショットでのスピン量が低下し、飛距離が向上すると共に、ゴルフボールの耐久性も良好となる。
前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)は、特に限定されないが、100kgf/cm2(9.8MPa)以上が好ましく、より好ましくは125kgf/cm2(12.3MPa)以上、さらに好ましくは150kgf/cm2(14.7MPa)以上であり、300kgf/cm2(29.4MPa)以下が好ましく、より好ましくは250kgf/cm2(24.5MPa)以下、さらに好ましくは200kgf/cm2(19.6MPa)以下である。前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が前記範囲であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とが、一層向上するからである。なお、中間層が2層以上である場合、少なくとも最外中間層を構成する材料の10%モジュラスが、前記範囲にあることが好ましい。また、中間層の各層を構成する材料の10%モジュラスが、すべて前記範囲にあることが特に好ましい。
前記中間層を構成する材料のショアD硬度(Hm)は、35以上が好ましく、より好ましくは45以上、さらに好ましくは50以上であり、70以下が好ましく、より好ましくは68以下、さらに好ましくは65以下である。前記中間層を構成する材料のショアD硬度(Hm)が35以上であればドライバーショットでのスピン量が低下し飛距離がより向上し、70以下であればゴルフボールの打球感がより向上する。なお、中間層が2層以上である場合、少なくとも最外中間層を構成する材料のショアD硬度が、前記範囲にあることが好ましい。また、中間層の各層を構成する材料のショアD硬度が、すべて前記範囲にあることが特に好ましい。
前記中間層の厚み(Tm)は、0.5mm以上が好ましく、より好ましくは0.7mm以上、さらに好ましくは0.9mm以上であり、3.0mm以下が好ましく、より好ましくは2.0mm以下、さらに好ましくは1.2mm以下である。前記中間層の厚み(Tm)が0.5mm以上であればゴルフボールの耐久性がより向上し、3.0mm以下であれば相対的に球状コアの直径が大きくなり、反発性能が向上する。なお、中間層が2層以上である場合、中間層の総厚みが、前記範囲にあることが好ましい。
前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)は、特に限定されないが、5kgf/cm2(0.5MPa)以上が好ましく、より好ましくは7kgf/cm2(0.7MPa)以上、さらに好ましくは9kgf/cm2(0.9MPa)以上であり、100kgf/cm2(9.8MPa)未満が好ましく、より好ましくは50kgf/cm2(4.9MPa)以下、さらに好ましくは25kgf/cm2(9.8MPa)以下である。前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)が前記範囲であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能とが、向上するからである。
前記カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)は、40以下が好ましく、より好ましくは35以下、さらに好ましくは30以下である。前記カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)が40以下であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能が、一層向上すると共に、打球感も良好となる。前記カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)の下限は特に限定されないが、20以上が好ましく、より好ましくは22以上、さらに好ましくは25以上である。前記カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)が20以上であれば、ドライバーショットでのスピン量が低下し、飛距離が向上する。
前記カバーの厚み(Tc)は、0.2mm以上が好ましく、より好ましくは0.3mm以上、さらに好ましくは0.4mm以上であり、2.0mm以下が好ましく、より好ましくは1.5mm以下、さらに好ましくは1.0mm以下である。前記カバーの厚み(Tc)が0.2mm以上であれば、ラフ条件でのアプローチショットのスピン性能とウェット条件でのアプローチショットのスピン性能がより向上し、2.0mm以下であれば、ドライバーショットでのスピン量が低下し、飛距離が向上する。なお、カバーの厚さは、ディンプルが形成されていない部分の厚さである。
なお、前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)とショアD硬度(Hm)、および前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)とショアD硬度(Hc)は、後記する方法で測定されたものである。
1.2.2 球状コア
前記球状コアは、単層構造でも、2層以上の多層構造でもよい。
前記球状コアの直径は、37.5mm以上が好ましく、より好ましくは37.7mm以上、さらに好ましくは38.0mm以上である。前記球状コアの直径が37.5mm以上であれば、反発性がより良好となる。前記球状コアの直径の上限は特に限定されないが、41.5mm以下が好ましく、41.0mm以下がより好ましく、さらに好ましくは40.5mm以下である。
前記球状コアは、直径37.5mm〜41.5mmの場合、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変形量(圧縮方向にコアが縮む量)が、2.0mm以上が好ましく、より好ましくは2.3mm以上、さらに好ましくは2.5mm以上であり、4.0mm以下が好ましく、より好ましくは3.5mm以下、さらに好ましくは3.0mm以下である。前記圧縮変形量が、2.0mm以上であれば打球感がより良好となり、4.0mm以下であれば、反発性がより良好となる。
2 材料
2.1 塗膜
本発明のゴルフボールの塗膜を構成する基材樹脂としては、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ、これらの中でもポリウレタンが好ましい。塗膜を構成する基材樹脂がポリウレタンの場合、塗膜の引張特性は、ポリオール組成物やポリイソシアネート組成物の組成や、これらの混合比によって調整できる。なお、前記塗膜は、各層が異なる樹脂から構成されていてもよいが、全ての層を構成する基材樹脂がポリウレタンであることが好ましい。
(ポリウレタン硬化型塗料組成物)
本発明のゴルフボールの塗膜は、ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物とを含有す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、ポリオール組成物と、ポリイソシアネート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する場合がある。なお、ポリオール組成物を硬化剤と称し、ポリイソシアネート組成物を主剤と称することも任意である。さらに、主剤と硬化剤をそれぞれ、A剤、B剤と称してもよい。
(ポリオール組成物)
前記ポリオール組成物は、ポリオールを含有する。前記ポリオールとしては、分子中に水酸基を2つ以上有する化合物が挙げられる。前記ポリオール化合物は、単独で、あるいは、2種以上を混合して使用しても良い。
前記ポリオールとしては、分子量が500未満の低分子量ポリオールや数平均分子量が500以上の高分子量ポリオールを挙げることができる。前記低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオールなどのジオール;グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのトリオールが挙げられる。前記高分子量のポリオールとしては、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、ウレタンポリオール、アクリルポリオール、ポリロタキサンなどが挙げられる。前記ポリエーテルポリオールとしては、ポリオキシエチレングリコール(PEG)、ポリオキシプロピレングリコール(PPG)、ポリオキシテトラメチレングリコール(PTMG)などが挙げられる。前記ポリエステルポリオールとしては、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンアジペート(PBA)、ポリヘキサメチレンアジペート(PHMA)などが挙げられる。前記ポリカプロラクトンポリオールとしては、ポリ−ε−カプロラクトン(PCL)などが挙げられる。前記ポリカーボネートポリオールとしては、ポリヘキサメチレンカーボネートなどが挙げられる。
本発明では、ポリオールとして、ウレタンポリオールおよび/またはポリロタキサンを使用することが好ましい。
本発明で好適に使用するウレタンポリオールについて説明する。前記ウレタンポリオールとは、分子内にウレタン結合を複数有し、一分子中に水酸基を2以上有する化合物である。ウレタンポリオールとしては、例えば、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを、ポリオール成分の水酸基がポリイソシアネート成分のイソシアネート基に対して過剰になるような条件で反応させて得られるウレタンプレポリマーを挙げることができる。
前記ウレタンポリオールを構成するポリオール成分としては、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリカーボネートジオールなどが挙げられ、ポリエーテルジオールが好ましい。前記ポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコールなどが挙げられ、これらの中でもポリオキシテトラメチレングリコールが好ましい。
前記ポリエーテルジオールの数平均分子量は、600以上が好ましく、より好ましくは650以上、さらに好ましくは700以上であり、3000以下が好ましく、より好ましくは2500以下、さらに好ましくは2000以下である。ポリエーテルジオールの数平均分子量が600以上であれば、塗膜における架橋点間の距離が長くなり、塗膜が柔らかくなるため、スピン性能が向上する。前記数平均分子量が3000以下であれば、塗膜における架橋点間の距離が長くなりすぎず、塗膜の耐汚染性が良好となる。なお、ポリオール成分の数平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により、標準物質としてポリスチレン、溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとして有機溶媒系GPC用カラム(例えば、昭和電工社製「Shodex(登録商標) KFシリーズ」など)を用いて測定すればよい。
前記ポリオール成分には分子量が500未満の低分子量ポリオールを含有してもよい。前記低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオールなどのジオール;グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのトリオールが挙げられる。前記低分子量ポリオールは、単独で、あるいは、2種以上を混合して使用しても良い。
前記ウレタンポリオールは、ポリオール成分として、トリオール成分とジオール成分とを含有するものが好ましい。前記トリオール成分としては、トリメチロールプロパンが好ましい。前記トリオール成分とジオール成分の混合比率(トリオール成分/ジオール成分)は、モル比で、1.0以上が好ましく、1.2以上がより好ましく、1.5以上がさらに好ましく、4.0以下が好ましく、3.0以下がより好ましく、2.5以下がさらに好ましい。
前記ウレタンポリオールを構成し得るポリイソシアネート成分としては、イソシアネート基を2以上有するものであれば特に限定されず、例えば、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、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフチレンジイソシアネート(NDI)、3,3’−ビトリレン−4,4’−ジイソシアネート(TODI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、パラフェニレンジイソシアネート(PPDI)などの芳香族ポリイソシアネート;4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)などの脂環式ポリイソシアネートまたは脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。これらのポリイソシアネートは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記ウレタンポリオールは、前記ポリエーテルジオールの含有率が、60質量%以上が好ましく、より好ましくは62質量%以上、さらに好ましくは65質量%以上である。前記ポリエーテルジオールは、塗膜においてソフトセグメントを形成する。よって、前記ポリエーテルジオールの含有率が、60質量%以上であれば、得られるゴルフボールのスピン性能がより向上する。
前記ウレタンポリオールは、重量平均分子量が、4000以上が好ましく、より好ましくは4300以上、さらに好ましくは4500以上であり、20000以下が好ましく、より好ましくは15000以下、さらに好ましくは10000以下である。ウレタンポリオールの重量平均分子量が4000以上であれば、塗膜における架橋点間の距離が長くなり、塗膜が柔らかくなるため、スピン性能が向上する。前記重量平均分子量が20000以下であれば、塗膜における架橋点間の距離が長くなりすぎず、塗膜の耐汚染性が良好となる。
前記ウレタンポリオールの水酸基価は、20mgKOH/g以上が好ましく、より好ましくは30mgKOH/g以上、さらに好ましくは50mgKOH/g以上であり、200mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは150mgKOH/g以下、さらに好ましくは100mgKOH/g以下である。なお、水酸基価は、JIS K 1557−1に準じて、例えば、アセチル化法によって測定することができる。
本発明で好適に使用するポリロタキサンは、シクロデキストリンと、このシクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通する直鎖状分子と、この直鎖状分子の両末端に配置され、シクロデキストリン環状分子の脱離を防止する封鎖基とを有する。ポリロタキサンは、直鎖状分子に串刺し状に貫通されているシクロデキストリン環状分子が、直鎖状分子に沿って移動可能(滑車効果)なために粘弾性を有し、張力が加わっても、この滑車効果によって当該張力を均一に分散させることができるので、従来の架橋ポリマーとは異なり、クラックや傷が極めて生じ難いという優れた性質を有している。なお、本発明において、シクロデキストリンの環状構造には、イソシアネート基に対して反応し得るヒドロキシル基が複数存在することから、ポリロタキサンをポリオール成分としている。
前記シクロデキストリンは、環状構造を有するオリゴ糖の総称である。シクロデキストリンは、例えば、6〜8個のD−グルコピラノース残基がα−1,4−グルコシド結合により環状に結合したものである。シクロデキストリンとしては、α−シクロデキストリン(グルコース数:6個)、β−シクロデキストリン(グルコース数:7個)、γ―シクロデキストリン(グルコース数:8個)などが挙げられ、α−シクロデキストリンが好ましい。前記シクロデキストリンは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記直鎖状分子としては、シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に、滑動可能および回動可能に貫通する直鎖状の分子であれば特に限定されない。前記直鎖状分子としては、ポリアルキレン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリルなどが挙げられ、これらのなかでもポリエーテルが好ましく、ポリエチレングリコールが特に好ましい。ポリエチレングリコールは、立体障害が小さく、シクロデキストリンの環状構造を串刺し状に貫通することができる。
前記直鎖状分子の重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、6,000以上がより好ましく、100,000以下が好ましく、80,000以下がより好ましい。
前記直鎖状分子は、その両末端に官能基を有することが好ましい。官能基を有することで、前記封鎖基と容易に反応させることができる。前記官能基としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、チオール基などが挙げられる。
前記封鎖基は、直鎖状分子の両末端に配置され、シクロデキストリンが直鎖状分子から脱離することを防止できるものであれば特に限定されない。脱離を防止する方法としては、嵩高い封鎖基を用いて物理的に脱離を防止する方法、イオン性の封鎖基を用いて静電気的に脱離を防止する方法が挙げられる。前記嵩高い封鎖基としては、シクロデキストリン、アダマンチル基などが挙げられる。直鎖状分子に貫通されるシクロデキストリンの個数(保持量)は、その最大保持量を1とすると、0.06〜0.61が好ましく、0.11〜0.48がより好ましく、0.24〜0.41がさらに好ましい。0.06未満では滑車効果が発現しないことがあり、0.61を超えると、シクロデキストリンが密に配置されすぎてシクロデキストリンの可動性が低下することがある。
前記ポリロタキサンとしては、シクロデキストリンが有する水酸基の少なくとも一部が、カプロラクトン鎖によって変性されているものが好ましい。カプラクトン変性することにより、ポリロタキサンとポリイソシアネートとの立体障害が緩和され、ポリイソシアネートに対する反応効率が高まる。
前記変性としては、例えば、シクロデキストリンの水酸基をプロピレンオキシドで処理して、ヒドロキシプロピル化する。続いて、ε−カプロラクトンを加えて開環重合を行う。この変性により、シクロデキストリンの環状構造の外側に、カプロラクトン鎖−(CO(CH25O)nH(nは、1〜100の自然数)が、−O−C36−O−基を介して、結合する。nは、重合度を表し、1〜100の自然数であることが好ましく、2〜70の自然数であることがより好ましく、3〜40の自然数であることがさらに好ましい。カプロラクトン鎖の他方の末端には、開環重合により水酸基が形成される。カプロラクトン鎖の末端水酸基は、ポリイソシアネートと反応することができる。
変性前のシクロデキストリンが有する全水酸基(100モル%)に対して、カプロラクトン鎖で変性される水酸基の割合は、2モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上がさらに好ましい。カプロラクトン鎖で変性される水酸基の割合が、前記範囲であれば、ポリロタキサンの疎水性が高くなり、ポリイソシアネートとの反応性が高くなる。
図1は、本発明で使用するポリロタキサンの分子構造の一例を示す説明図である。ポリロタキサン200は、シクロデキストリン212と、このシクロデキストリン212の環状構造を串刺し状にする直鎖状分子214と、この直鎖状分子214の両末端に配置され、前記環状分子の脱離を防止する封鎖基216とを有する。シクロデキストリンの環状構造の外側には、カプロラクトン鎖218が、−O−C−O−基(図示せず)を介して結合している。
前記ポリロタキサンの水酸基価は、10mgKOH/g以上が好ましく、より好ましくは20mgKOH/g以上、さらに好ましくは40mgKOH/g以上であり、400mgKOH/g以下が好ましく、より好ましくは300mgKOH/g以下、さらに好ましくは200mgKOH/g以下、特に好ましくは150mgKOH/g以下である。ポリロタキサンの水酸基価が上記範囲内であれば、ポリイソシアネートとの反応性が高くなり、塗膜の耐久性が良好となる。
前記ポリロタキサンの全体分子量は、重量平均分子量で、30,000以上が好ましく、より好ましくは50,000以上、さらに好ましくは100,000以上であり、3,000,000以下が好ましく、より好ましくは2,000,000以下、さらに好ましくは1,000,000以下である。重量平均分子量が30,000以上であれば塗膜が十分な強度をもつものとなり、3,000,000以下であれば塗膜が十分な軟らかさを有し、ゴルフボールのアプローチ性能が向上する。なお、ポリロタキサンの重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により、標準物質としてポリスチレン、溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとして有機溶媒系GPC用カラム(例えば、昭和電工社製「Shodex(登録商標) KFシリーズ」など)を用いて測定すればよい。
ポリカプロラクトンで変性されたポリロタキサンの具体例としては、アドバンスト・ソフトマテリアルズ社製のセルムスーパーポリマーSH3400P、SH2400P、SH1310Pなどを挙げることができる。
前記ポリオール組成物としては、ウレタンポリオールを含有する態様(態様1)、ポリロタキサンを含有する態様(態様2)が好ましい。
前記態様1のポリオール組成物は、前記ポリオール組成物が含有するポリオール化合物中の前記ウレタンポリオールの含有率は、60質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上である。前記態様1のポリオール組成物は、ポリオール化合物として、前記ウレタンポリオールのみを含有することも好ましい。
前記態様2のポリオール組成物は、前記ポリオール組成物が含有するポリオール化合物中のポリロタキサンの含有率は、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましく、100質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下がさらに好ましい。
前記態様2のポリオール組成物は、ポリカプロラクトンポリオールを含有することが好ましい。前記ポリロタキサンとポリカプロラクトンポリオールとの質量比(ポリカプロラクトンポリオール/ポリロタキサン)は、10/90以上が好ましく、より好ましくは15/85以上、さらに好ましくは20/80以上であり、90/10以下が好ましく、より好ましくは85/15以下、さらに好ましくは80/20以下である。なお、態様2のポリオール組成物を使用する場合、後述するように、硬化型塗料組成物は、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ことが好ましい。
(ポリイソシアネート組成物)
次に、ポリイソシアネート組成物について説明する。前記ポリイソシアネート組成物は、ポリイソシアネート化合物を含有する。前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、イソシアネート基を2つ以上有する化合物が挙げられる。
前記ポリイソシアネート化合物としては、例えば、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、2,4−トルエンジイソシアネートと2,6−トルエンジイソシアネートの混合物(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフチレンジイソシアネート(NDI)、3,3’−ビトリレン−4,4’−ジイソシアネート(TODI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、パラフェニレンジイソシアネート(PPDI)などの芳香族ジイソシアネート;4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)などの脂環式ジイソシアネートまたは脂肪族ジイソシアネート;およびこれらのジイソシアネートのアロハネート体、ビュレット体、イソシアヌレート体、アダクト体などのトリイソシアネート;が挙げられる。前記ポリイソシアネートは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アロハネート体とは、例えば、ジイソシアネートと低分子量ジオールとを反応させて形成されるウレタン結合にさらにジイソシアネートが反応して得られるトリイソシアネートである。アダクト体とは、ジイソシアネートとトリメチロールプロパンあるいはグリセリンなどの低分子量トリオールとを反応させて得られるトリイソシアネートである。前記ビュレット体とは、例えば、下記式(1)で表わされるビュレット結合を有するトリイソシアネートである。ジイソシアネートのイソシアヌレート体とは、例えば、下記式(2)で表わされるトリイソシアネートである。
Figure 2019118374
Figure 2019118374
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。
前記トリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット体、およびイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本発明では、ポリイソシアネート組成物が、トリイソシアネート化合物を含有することが好ましい。前記ポリイソシアネート組成物が含有するポリイソシアネート中のトリイソシアネート化合物の含有率は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。前記ポリイソシアネート組成物は、ポリイソシアネート化合物としてトリイソシアネート化合物のみを含有することが最も好ましい。
前記ポリイソシアネート組成物が含有するポリイソシアネートのイソシアネート基量(NCO%)は、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、2質量%以上がさらに好ましく、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、35質量%以下がさらに好ましい。なお、ポリイソシアネートのイソシアネート基量(NCO%)は、100×[ポリイソシアネート中のイソシアネート基のモル数×42(NCOの分子量)]/ポリイソシアネートの総質量(g)で表わすことができる。
前記ポリイソシアネートの具体例としては、DIC社製バーノックD−800、バーノックDN−950、バーノックDN−955、バイエル社製デスモジュールZ4470、デスモジュールN75MPA/X、デスモジュールN3300、デスモジュールL75(C)、スミジュールE21−1、日本ポリウレタン工業社製コロネートHX、コロネートHK、旭化成ケミカルズ社製デュラネート24A−100、デュラネート21S−75E、デュラネートTPA−100、デュラネートTKA−100、デグサ社製VESTANAT T1890などを挙げることができる。
前記硬化型塗料組成物における硬化反応において、ポリオール組成物が有する水酸基(OH基)とポリイソシアネート組成物が有するイソシアネート基(NCO基)のモル比(NCO基/OH基)は、0.1以上が好ましく、0.2以上がより好ましい。前記モル比(NCO基/OH基)が、0.1未満では、硬化反応が不十分となる。また、前記モル比(NCO基/OH基)が大きくなりすぎると、イソシアネート基量が過剰となり、得られる塗膜が硬く脆くなる上に、外観も悪くなる。そのため、前記モル比(NCO基/OH基)は、1.6以下が好ましく、1.5以下がより好ましく、1.4以下がさらに好ましい。なお、塗料中のイソシアネート基量が過剰になると得られる塗膜の外観が悪くなる理由は、イソシアネート基量が過剰になると、空気中の水分とイソシアネート基との反応が多くなり、炭酸ガスが多量に発生するためと考えられる。なお、硬化反応のNCO/OHモル比を考慮する際に、ポリオール組成物が有する水酸基には、ポリロタキサン及びポリオールの水酸基が含まれるが、後述する塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体の変性物および変性シリコーンなどに含まれる水酸基は含まないものとする。
前記ポリオール組成物として態様1のポリオール組成物を使用する場合、ポリイソシアヌレート組成物は、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体、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およびイソホロンジイソシアヌレートのイソシアヌレート変性体を含有することが好ましい。ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体とイソシアヌレート変性体とを併用する場合、これらの混合比率(ビュレット変性体/イソシアヌレート変性体)は、質量比で、20/40〜40/20が好ましく、25/35〜35/25がより好ましい。
前記ポリオール組成物として態様2のポリオール組成物を使用する場合、ポリイソシアヌレート組成物は、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体またはイソホロンジイソシアヌレートのイソシアヌレート変性体を含有することが好ましい。
前記塗料としては、水を主たる分散媒とする水系塗料、有機溶剤を分散媒とする溶剤系塗料のいずれであってもよいが、溶剤系塗料が好ましい。溶剤系塗料の場合、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、酢酸ブチルなどを挙げることができる。なお、溶剤は、ポリオール組成物およびポリイソシアネート組成物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、ポリオール組成物およびポリイソシアネート組成物のそれぞれに配合することが好ましい。
本発明で使用する硬化型塗料組成物は、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してもよい。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ことにより、耐傷付き性を維持しつつ粘着性を調整でき、程好い粘着感となるからである。前記変性としては、例えば、塩化ビニルおよび酢酸ビニルと共重合可能な単量体(例えば、ビニルアルコール、ヒドロキシアルキルアクリレートなど)を共重合する方法、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体を部分ケン化あるいは完全ケン化することにより、水酸基を導入する方法などを挙げることができる。
塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体および/またはその変性物において、塩化ビニル成分の含有率は、1質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましい。本発明では、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体および/またはその変性物として、水酸基変性塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体を使用することが好ましい。前記水酸基変性塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体は、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニルおよび水酸基を有する単量体(例えば、ポリビニルアルコール、ヒドロキシアルキルアクリレート)を共重合する方法、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体を部分ケン化あるいは完全ケン化する方法により得られる。塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体および/またはその変性物の具体例としては、日信化学工業社製のソルバイン(登録商標)A,ソルバインAL,ソルバインTA2,ソルバインTA3などを挙げることができる。
前記塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体および/またはその変性物は、ポリオール組成物に配合されることが好ましい。前記ポリオール組成物中の塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体および/またはその変性物の含有率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
前記硬化型塗料は、さらに変性シリコーンを含有することが好ましい。レベリング剤として、変性シリコーンを含有することにより、塗布面の凹凸を軽減し、ゴルフボール表面に平滑な塗布面を形成することができる。前記変性シリコーンとしては、ポリシロキサン骨格の側鎖又は末端に有機基を導入したもの、ポリシロキサンブロックにポリエーテルブロックおよび/またはポリカプロラクトンブロックなどを共重合したポリシロキサンブロック共重合体、または、前記ポリシロキサンブロック共重合体の側鎖又は末端に有機基を導入したものなどを挙げることができる。前記ポリシロキサン骨格またはポリシロキサンブロックとしては、直鎖状であることが好ましく、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサンなどを挙げることができる。前記有機基としては、例えば、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基、カルビノール基などを挙げることができる。本発明では、変性シリコーンオイルとして、ポリジメチルシロキサン−ポリカプロラクトンブロック共重合体を使用することが好ましく、末端カルビノール変性ポリジメチルシロキサン−ポリカプロラクトンブロック共重合体を使用することがより好ましい。カプロラクトン変性ポリロタキサン、ポリカプロラクトンポリオールとの相溶性に優れるからである。本発明で使用する変性シリコーンの具体例としては、Gelest社製のDBL−C31、DBE−224、DCE−7521などが挙げられる。
硬化反応には、公知の触媒を使用することができる。前記触媒としては、例えば、トリエチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミンなどのモノアミン類;N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N',N'',N''−ペンタメチルジエチレントリアミンなどのポリアミン類;1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン(DBU)、トリエチレンジアミンなどの環状ジアミン類;ジブチルチンジラウリレート、ジブチルチンジアセテートなどの錫系触媒などが挙げられる。これらの触媒は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジブチルチンジラウリレート、ジブチルチンジアセテートなどの錫系触媒が好ましく、特に、ジブチルチンジラウリレートが好適に使用される。
前記硬化型塗料は、さらに必要に応じて、フィラー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、蛍光増白剤、ブロッキング防止剤、レベリング剤、スリップ剤、粘度調整剤などの、一般にゴルフボール用塗料に含有され得る添加剤を含有してもよい。
本発明のゴルフボールの塗膜は、最内層塗膜を構成する基材樹脂が、ウレタンポリオールを構成成分として有するポリウレタンであり、最外層塗膜を構成する基材樹脂が、ポリロタキサンを構成成分として有するポリウレタンであることが好ましい。
最内層塗膜は、ウレタンポリオールを含有するポリオール組成物とポリイソシアネート組成物とからなる硬化型塗料から形成されることが好ましい。ポリイソシアネート組成物は、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体、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およびイソホロンジイソシアヌレートのイソシアヌレート変性体を含有することが好ましい。
最外層塗膜は、ポリロタキサンを含有するポリオール組成物と、ポリイソシアネート組成物からなる硬化型塗料から形成されることが好ましい。ポリイソシアヌレート組成物は、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体またはイソホロンジイソシアヌレートのイソシアヌレート変性体を含有することが好ましい。この場合、硬化型塗料組成物は、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、変性シリコーンを含有することが好ましい。
次に、本発明の硬化型塗料の塗布方法について説明する。硬化型塗料の塗布方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができ、例えば、スプレー塗装、静電塗装などを挙げることができる。
エアーガンを用いたスプレー塗装の場合には、ポリオール組成物とポリイソシアネート組成物とをそれぞれのポンプで供給して、エアーガン直前に配置されたラインミキサーで連続的に混合し、得られた混合物をスプレー塗装してもよいし、混合比制御機構を備えたエアースプレーシステムを用いて、ポリオールとポリイソシアネートとを別々にスプレー塗装してもよい。塗装は、1回でスプレー塗布しても良いし、複数回重ね塗りをしても良い。
ゴルフボール本体に塗布された硬化型塗料は、例えば、30℃〜70℃の温度で1時間〜24時間乾燥することにより塗膜を形成することができる。
2.2 ゴルフボール本体
2.2.1 球状コア
前記球状コアには、公知のゴム組成物(以下、単に「コア用ゴム組成物」という場合がある)を用いることができ、例えば、基材ゴム、共架橋剤および架橋開始剤を含むゴム組成物を加熱プレスして成形することができる。
前記基材ゴムとしては、特に、反発に有利なシス結合が40質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上のハイシスポリブタジエンを用いることが好ましい。
前記共架橋剤としては、炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸またはその金属塩が好ましく、アクリル酸の金属塩またはメタクリル酸の金属塩がより好ましい。金属塩の金属としては、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ナトリウムが好ましい。共架橋剤の使用量は、基材ゴム100質量部に対して20質量部以上65質量部以下が好ましい。
架橋開始剤としては、有機過酸化物が好ましく用いられる。具体的には、ジクミルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t―ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどの有機過酸化物が挙げられ、これらのうちジクミルパーオキサイドが好ましく用いられる。架橋開始剤の配合量は、基材ゴム100質量部に対して、0.2質量部以上が好ましく、より好ましくは0.3質量部以上であって、3質量部以下が好ましく、より好ましくは2質量部以下である。
また、前記コア用ゴム組成物は、さらに、有機硫黄化合物を含有してもよい。前記有機硫黄化合物としては、ジフェニルジスルフィド類(例えば、ジフェニルジスルフィド、ペンタブロモジフェニルジスルフィド)、チオフェノール類、チオナフトール類(例えば、2−チオナフトール)を好適に使用することができる。有機硫黄化合物の配合量は、基材ゴム100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、より好ましくは0.3質量部以上であって、5.0質量部以下が好ましく、より好ましくは3.0質量部以下である。
前記コア用ゴム組成物は、さらにカルボン酸および/またはその金属塩を含有してもよい。カルボン酸および/またはその金属塩としては、炭素数が1〜30のカルボン酸および/またはその塩が好ましい。前記カルボン酸としては、脂肪族カルボン酸(脂肪酸)、芳香族カルボン酸(安息香酸など)のいずれも使用できる。なお、このカルボン酸および/またはその金属塩には、前記共架橋剤として使用する炭素数が3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸および/またはその金属塩は含まれないものとする。
前記カルボン酸および/またはその金属塩の配合量は、基材ゴム100質量部に対して、1質量部以上、40質量部以下である。なお、共架橋剤として使用されるアクリル酸亜鉛の表面は、ゴムへの分散性を向上するためにステアリン酸亜鉛で処理されている場合がある。このようなステアリン酸亜鉛で表面処理されたアクリル酸亜鉛を使用する場合、表面処理剤であるステアリン酸亜鉛の量がカルボン酸および/またはその金属塩の含有量に含まれるものとする。
前記コア用ゴム組成物には、基材ゴム、共架橋剤、架橋開始剤、有機硫黄化合物に加えて、さらに、酸化亜鉛や硫酸バリウムなどの重量調整剤、老化防止剤、色粉などを適宜配合することができる。前記コア用ゴム組成物の加熱プレス成型条件は、ゴム組成に応じて適宜設定すればよいが、通常、130℃〜200℃で10分間〜60分間加熱するか、あるいは130℃〜150℃で20分間〜40分間加熱した後、160℃〜180℃で5分間〜15分間と2段階加熱することが好ましい。
2.2.2 中間層
前記中間層を構成する材料(以下、「中間層用組成物」と呼ばれる場合がある。)は、特に限定されないが、アイオノマー樹脂を含有することが好ましい。
前記アイオノマー樹脂としては、例えば、オレフィンと炭素数3〜8個のα,β−不飽和カルボン酸との二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、オレフィンと炭素数3〜8個の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、あるいは、これらの混合物を挙げることができる。前記オレフィンとしては、炭素数が2〜8個のオレフィンが好ましく、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン等を挙げることができ、特にエチレンが好ましい。前記炭素数が3〜8個のα,β−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、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸等が挙げられ、特にアクリル酸またはメタクリル酸が好ましい。また、α,β−不飽和カルボン酸エステルとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸等のメチル、エチル、プロピル、n−ブチル、イソブチルエステル等が用いられ、特にアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルが好ましい。これらのなかでも、前記アイオノマー樹脂としては、エチレン−(メタ)アクリル酸二元共重合体の金属イオン中和物、エチレン−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル三元共重合体の金属イオン中和物が好ましい。
前記アイオノマー樹脂の具体例を商品名で例示すると、三井・デュポン・ポリケミカル社から市販されている「ハイミラン(Himilan)(登録商標)(例えば、ハイミラン1555(Na)、ハイミラン1557(Zn)、ハイミラン1605(Na)、ハイミラン1706(Zn)、ハイミラン1707(Na)、ハイミランAM3711(Mg)、ハイミランAM7329(Zn)、ハイミランAM7337(Na)などが挙げられ、三元共重合体アイオノマー樹脂としては、ハイミラン1856(Na)、ハイミラン1855(Zn)など)」が挙げられる。
さらにデュポン社から市販されているアイオノマー樹脂としては、「サーリン(Surlyn)(登録商標)(例えば、サーリン8945(Na)、サーリン9945(Zn)、サーリン8140(Na)、サーリン8150(Na)、サーリン9120(Zn)、サーリン9150(Zn)、サーリン6910(Mg)、サーリン6120(Mg)、サーリン7930(Li)、サーリン7940(Li)、サーリンAD8546(Li)などが挙げられ、三元共重合体アイオノマー樹脂としては、サーリン8120(Na)、サーリン8320(Na)、サーリン9320(Zn)、サーリン6320(Mg)、HPF1000(Mg)、HPF2000(Mg)など)」が挙げられる。
またエクソンモービル化学(株)から市販されているアイオノマー樹脂としては、「アイオテック(Iotek)(登録商標)(例えば、アイオテック8000(Na)、アイオテック8030(Na)、アイオテック7010(Zn)、アイオテック7030(Zn)などが挙げられ、三元共重合体アイオノマー樹脂としては、アイオテック7510(Zn)、アイオテック7520(Zn)など)」が挙げられる。
なお、前記アイオノマー樹脂の商品名の後の括弧内に記載したNa、Zn、Li、Mgなどは、これらの中和金属イオンの金属種を示している。前記アイオノマー樹脂は、単独で若しくは2種以上を混合して使用しても良い。
前記中間層を構成する材料は、樹脂成分として、アイオノマー樹脂のみを含有することが好ましいが、その他の樹脂成分を含有してもよい。その他の樹脂成分の具体例としては、三井・デュポン・ポリケミカル(株)から商品名「ニュクレル(登録商標)」で市販されているエチレン−メタクリル酸共重合体、BASFジャパン(株)から商品名「エラストラン(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリウレタンエラストマー、アルケマ(株)から商品名「ペバックス(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリアミドエラストマー、東レ・デュポン(株)から商品名「ハイトレル(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリエステルエラストマー、三菱化学(株)から商品名「ラバロン(登録商標)」で市販されている熱可塑性スチレンエラストマーなどが挙げられる。
前記中間層を構成する樹脂成分中のアイオノマー樹脂は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。
前記中間層は、前記樹脂成分の他、硫酸バリウム、タングステンなどの比重調整剤、老化防止剤、顔料などを配合してもよい。前記中間層は、中間層用組成物を球状コア上に直接射出成形することで形成できる。
2.2.3 カバー
前記カバーを構成する材料(以下、「カバー用組成物」と呼ばれる場合がある。)は、特に限定されないが、ポリウレタンを含有することが好ましい。
前記ポリウレタンは、いわゆる熱可塑性ポリウレタンや熱硬化性ポリウレタンのいずれの態様であってもよい。熱可塑性ポリウレタンとは、加熱により可塑性を示すポリウレタンであり、一般に、ある程度高分子量化された直鎖構造を有するポリウレタンを意味する。一方、熱硬化性ポリウレタン(二液硬化型ポリウレタン)は、カバーを成形する際に、低分子量のウレタンプレポリマーと硬化剤(鎖長延長剤)とを反応させて高分子量化することにより得られるポリウレタンである。熱硬化性ポリウレタンには、使用するプレポリマーや硬化剤(鎖長延長剤)の官能基の数を制御することによって、直鎖構造のポリウレタンや3次元架橋構造を有するポリウレタンが含まれる。前記ポリウレタンとしては、熱可塑性エラストマーが好ましい。前記熱可塑性ポリウレタンエラストマーの具体例を商品名で例示すると、BASFジャパン(株)から市販される商品名「エラストラン(登録商標)」が挙げられる。
前記カバーを構成する材料は、樹脂成分として、ポリウレタンのみを含有することが好ましいが、その他の樹脂成分を含有してもよい。その他の樹脂成分の具体例としては、前記例示されたアイオノマー樹脂、三井・デュポン・ポリケミカル(株)から商品名「ニュクレル(登録商標)」で市販されているエチレン−メタクリル酸共重合体、アルケマ(株)から商品名「ペバックス(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリアミドエラストマー、東レ・デュポン(株)から商品名「ハイトレル(登録商標)」で市販されている熱可塑性ポリエステルエラストマー、三菱化学(株)から商品名「ラバロン(登録商標)」で市販されている熱可塑性スチレンエラストマーなどが挙げられる。
前記カバーを構成する樹脂成分中のポリウレタンの含有率は、50質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。
前記カバーは、上述した樹脂成分のほか、白色顔料、青色顔料、赤色顔料などの顔料成分、炭酸カルシウムや硫酸バリウムなどの比重調整剤、分散剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤(例えば、ヒンダードアミン系光安定剤)、蛍光材料または蛍光増白剤などを、カバーの性能を損なわない範囲で含有してもよい。
カバー用組成物を用いてカバーを成形する態様は、特に限定されないが、カバー用組成物を球状コアと中間層とからなる球体上に直接射出成形する態様、あるいは、カバー用組成物から中空殻状のシェルを成形し、球状コアと中間層とからなる球体を複数のシェルで被覆して圧縮成形する態様(好ましくは、カバー用組成物から中空殻状のハーフシェルを成形し、球状コアと中間層とからなる球体を2枚のハーフシェルで被覆して圧縮成形する方法)を挙げることができる。カバーが成形されたゴルフボール本体は、金型から取り出し、必要に応じて、バリ取り、洗浄、サンドブラストなどの表面処理を行うことが好ましい。また、所望により、マークを形成することもできる。
カバーに形成されるディンプルの総数は、200個以上500個以下が好ましい。ディンプルの総数が200個未満では、ディンプルの効果が得られにくい。また、ディンプルの総数が500個を超えると、個々のディンプルのサイズが小さくなり、ディンプルの効果が得られにくい。形成されるディンプルの形状(平面視形状)は、特に限定されるものではなく、円形;略三角形、略四角形、略五角形、略六角形などの多角形;その他不定形状;を単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて使用してもよい。
3.ゴルフボール
本発明のゴルフボールは、球状コアと、前記球状コアを被覆する中間層と、前記中間層を被覆するカバーとを有するゴルフボール本体と、前記ゴルフボール本体表面に設けられた2層以上の多層構造を有する塗膜とを備えるものであれば、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、単層コアと、この単層コアを被覆する単層中間層と、この単層中間層を被覆する単層カバーとを有するスリーピースゴルフボール;2層コアと、この2層コアを被覆する単層中間層と、この単層中間層を被覆する単層カバーとを有するフォーピースゴルフボール;単層コアと、この単層コアを被覆する2層の中間層と、これらの中間層を被覆する単層カバーとを有するフォーピースゴルフボール;2層コアと、この2層コアを被覆する2層の中間層と、これらの中間層を被覆する単層カバーとを有するファイブピースゴルフボール;などが挙げられる。
図2は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール20が示された一部切り欠き断面図である。ゴルフボール20は、球状コア21と、球状コア21を被覆する中間層22と、中間層22を被覆するカバー23と、このカバー23の表面に設けられた塗膜24を有する。前記塗膜24は、内層24aと外層24bから構成されている。前記カバー23の表面には、多数のディンプル25が形成されている。このカバー23の表面のうち、ディンプル25以外の部分は、ランド26である。
前記ゴルフボールの直径は、40mm〜45mmが好ましい。米国ゴルフ協会(USGA)の規格が満たされるとの観点から、直径は、42.67mm以上が好ましい。空気抵抗の観点から、直径は44mm以下が好ましく、42.80mm以下がより好ましい。ゴルフボールの質量は、40g以上50g以下が好ましい。大きな慣性が得られるとの観点から、質量は44g以上が好ましく、45.00g以上がより好ましい。USGAの規格が満たされるとの観点から、質量は45.93g以下が好ましい。
前記ゴルフボールは、直径40mm〜45mmの場合、初期荷重98Nを負荷した状態から終荷重1275Nを負荷したときの圧縮変形量(圧縮方向に縮む量)は、2.0mm以上であることが好ましく、より好ましくは2.2mm以上であり、4.0mm以下であることが好ましく、より好ましくは3.5mm以下である。前記圧縮変形量が2.0mm以上のゴルフボールは、硬くなり過ぎず、打球感が良い。一方、圧縮変形量を4.0mm以下にすることにより、反発性が高くなる。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
[評価方法]
(1)圧縮変形量(mm)
コアまたは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。
(2)材料硬度(ショアD硬度)
中間層用組成物またはカバー用組成物を用いて、射出成形により、厚み約2mmのシートを作製し、23℃で2週間保存した。このシートを、測定基板などの影響が出ないように3枚以上重ねた状態で、自動硬度計(H.バーレイス社製、デジテストII)を用いて硬度を測定した。検出器は、「Shore D」を用いた。
(3)塗膜の機械的物性
ポリオール組成物およびポリイソシアネート組成物を配合した塗料を40℃で4時間乾燥及び硬化をさせて塗膜(膜厚:0.05mm)を作製した。JIS−K7161に準じて、この塗膜をダンベル形状(標線間距離:20mm、平行部の幅:10mm)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(引張速度:50mm/分、測定温度:23℃)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。
(4)塗膜の厚み
塗膜の厚みは、ゴルフボールの断面をマイクロスコープ(キーエンス社製VHX−1000)を用いて測定した。
(5)中間層およびカバーの機械的物性
カバー用組成物または中間層用組成物を用いて、射出成形により、厚み約2mmのシートを作製し、23℃で2週間保存した。ISO 527−1に準じて、このシートからダンベル型試験片(標線間距離:73mm、平行部の幅:5.0mm)を作製し、島津製作所製引張試験測定装置(引張速度:100mm/分、測定温度:23℃)を用いて物性を測定し、10%伸長時のモジュラスを算出した。
(6)ドライバーショット(W#1)のスピン速度、ボール初速、飛距離
ゴルフラボラトリー社製のスイングロボットに、ドライバー(ダンロップスポーツ社製、商品名「Z745」、シャフト硬度:X、ロフト角:8.5°)を取り付け、ヘッドスピード50m/秒でゴルフボールを打撃し、打撃直後のゴルフボールのボール初速(m/s)、スピン速度(rpm)、ならびに飛距離(発射始点から静止地点までの距離(m))を測定した。測定は、各ゴルフボールについて12回ずつ行って、その平均値をそのゴルフボールの測定値とした。なお、打撃直後のゴルフボールのスピン速度は、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測定した。
(7)アプローチショット(AP)のスピン速度(ラフ条件、ウェット条件)
ゴルフラボラトリー社製のスイングロボットに、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16m/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速度(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速度とした。表5、6では、各ゴルフボールのスピン速度は、ゴルフボールNo.12のスピン速度との差で示した。ラフ条件でのスピン速度は、クラブフェースとゴルフボールとの間に野芝(2本)が介在する状態で試験を行ったときのスピン速度であり、ウェット条件でのスピン速度は、クラブフェースとゴルフボールを水で濡らした状態で試験を行ったときのスピン速度である。
[ゴルフボールの作製]
1.球状コアの作製
ゴルフボールNo.1〜6、8〜21の球状コアについて
表1のコア用ゴム組成物No.1に示す配合となるように各原料を混練ロールにより混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を、半球状キャビティを有する上下金型内で150℃、20分間加熱プレスすることにより単層の球状コアを得た。なお、表1において、硫酸バリウムの配合量は、ゴルフボールの質量が45.3gとなるように調整した。
ゴルフボールNo.7の球状コアについて
表1のコア用ゴム組成物No.2に示す配合となるように各原料を混練ロールにより混練し、内層コア用ゴム組成物を得た。この内層コア用ゴム組成物を、半球状キャビティを有する上下金型内で170℃、15分間加熱プレスすることにより内層コアを得た。次に、表1のコア用ゴム組成物No.3に示す配合となるように各原料を混練ロールにより混練し、外層コア用ゴム組成物を得た。この外層コア用ゴム組成物を用いてハーフシェルを成形した。この2枚のハーフシェルで、前記内層コアを被覆した。この内層コアおよびハーフシェルを、共に半球状キャビティを有する上下金型内で150℃、20分間加熱プレスすることにより球状コア(内層コアの直径:15mm、外層コアの厚み:12.35mm)を得た。なお、表1において、硫酸バリウムの配合量は、ゴルフボールの質量が45.3gとなり、かつ、内層コアの比重と外層コアの比重とが同じ値となるように調整した。
Figure 2019118374
ポリブタジエンゴム:JSR(株)製、「BR730(ハイシスポリブタジエン)」
アクリル酸亜鉛:日触テクノファインケミカル社製、「ZN−DA90S」
アクリル酸マグネシウム:共和化学工業社製、「マグサラット(登録商標)150ST」
メタクリル酸:三菱レイヨン社製
酸化亜鉛:東邦亜鉛社製、「銀嶺R」
硫酸バリウム:堺化学社製、「硫酸バリウムBD」
ジクミルパーオキサイド:日油社製、「パークミル(登録商標)D」
ペンタブロモジフェニルジスルフィド:川口化学工業社製
2−チオナフトール:東京化成工業社製
安息香酸:Emerald Kalama Chemical 社製
2.中間層用組成物およびカバー用組成物の調製
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160〜230℃に加熱された。
Figure 2019118374
サーリン(登録商標)8150:デュポン社製、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
ハイミラン(登録商標)1605:三井・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
ハイミランAM7329:三井・デュポン・ポリケミカル社製、亜鉛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
ハイミランAM7337:三井・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
ハイミラン1555:三井・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
ハイミラン1557:三井・デュポン・ポリケミカル社製、亜鉛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
ラバロン(登録商標)T3221C:三菱化学社製、熱可塑性スチレンエラストマー
酸化チタン:石原産業社製、A220
Figure 2019118374
エラストラン(登録商標)NY80A:BASFジャパン社製、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
エラストランNY84A:BASFジャパン社製、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
エラストランNY88A:BASFジャパン社製、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
チヌビン(登録商標)770:BASFジャパン社製、ヒンダードアミン系光安定剤
ハイミラン1605:三井・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
ハイミランAM7329:三井・デュポン・ポリケミカル社製、亜鉛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
ラバロンT3221C:三菱化学社製、熱可塑性スチレンエラストマー
酸化チタン:石原産業社製、A220
3.中間層の成形
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、前記球状コアを被覆する中間層を形成した。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、センターを投入後ホールドさせ、金型に中間層用組成物を注入し、冷却して型開きして球体を取り出した。
5.カバーの成形
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。球状コアと中間層からなる球体およびハーフシェルを、キャビティ面に多数のピンプルを備えたファイナル金型に投入し、圧縮成形によりカバーを成形した。圧縮成形は、成形温度150℃、成形時間2分、成形圧力9.8MPaの条件で行った。カバーには、ピンプルの形状が反転した形状のディンプルが多数形成された。
6.ポリオール組成物の調製
6−1.ポリオール組成物No.1(ウレタンポリオール)
ポリオール成分として、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG、数平均分子量650)、トリメチロールプロパン(TMP)を溶剤(トルエン/メチルエチルケトン=15/85(質量比)の混合溶剤)に溶解した。なお、モル比(PTMG:TMP)は1.8:1.0とした。ここに、触媒としてジブチルチンジラウレートを主剤全体に対して0.1質量%となるように添加した。このポリオール溶液を80℃に保持しながら第一ポリイソシアネート成分としてのイソホロンジイソシアネート(IPDI)を滴下混合した。なお、ポリイソシアネート成分のNCO基とポリオール成分のOH基のモル比(NCO/OH)は0.6とした。滴下後は、イソシアネートがなくなるまで攪拌を続け、その後常温で冷却し、ウレタンポリオール(固形分:30質量%)を調製した。得られたポリオール組成物No.1のPTMG含有率は67質量%、固形分の水酸基価は67.4mgKOH/g、ウレタンポリオールの重量平均分子量は4867であった。
6−2.ポリオール組成物No.2(ポリロタキサン組成物)
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−C36−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:アダマンチル基、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)」)50質量部、ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル社製、「Placcel(登録商標)308」、水酸基価:190〜200mgKOH/g)28質量部、塩化ビニル・酢酸ビニル・ビニルアルコール共重合体(日信化学工業社製、「ソルバイン(登録商標)AL」、水酸基価:63.4mgKOH/g)22質量部、変性シリコーン(Gelest社製、DBL−C31)0.1質量部、ジブチルチンジラウレート0.01質量部、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)100質量部を混合し、ポリオール組成物No.2を調製した。
7.ポリイソシアネート組成物の調製
7−1.ポリイソシアネート組成物No.1
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(登録商標)TKA−100(NCO含有率:21.7質量%))30質量部、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質量%))30質量部、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(BAYER社製、デスモジュール(登録商標)Z4470(NCO含有率:11.9質量%))40質量部を混合した。ここに、溶媒として、メチルエチルケトン、酢酸n−ブチル、トルエンの混合溶媒を追加し、ポリイソシアネート成分の濃度が60質量%になるように調整した。
7−2.ポリイソシアネート組成物No.2
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質量%))100質量部と、メチルエチルケトン100質量部を混合した。
7−3.ポリイソシアネート組成物No.3
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(BAYER社製、デスモジュールZ4470(NCO含有率:11.9質量%))70質量部と、酢酸ブチル90質量部を混合した。
8.塗料
塗料の配合を表4に示した。
Figure 2019118374
9.塗膜の形成
上記で得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、質量45.3gのゴルフボールを得た。塗装は、3本のプロングを備え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。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。なお、ゴルフボール本体に吹き付けた内層用塗料が完全に乾燥した後、外層用塗料の吹き付けを行った。得られたゴルフボールの評価結果を表5、6に示した。
Figure 2019118374
Figure 2019118374
ゴルフボールNo.1〜9、11は、塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)が、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)およびカバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、かつ、塗膜の最内層の厚み(Ti)が、塗膜の最外層の厚み(To)よりも大きく、中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)と、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Po10−C10)が、−4.0kgf/cm以上、50kgf/cm以下であり、カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)が40以下である。これらのゴルフボールNo.1〜9、11は、いずれも、ドライバーショットの飛距離を維持しつつ、ラフ条件およびウェット条件でのアプローチ性能が優れている。
一方、前記要件を満たしていないゴルフボールNo.10、12〜21は、ラフ条件でのアプローチ性能とウェット条件でのアプローチ性能が両立することができなかった。
20:ゴルフボール、21:球状コア、22:中間層、23:カバー、24:塗膜、25:ディンプル、26:ランド、200:ポリロタキサン、212:シクロデキストリン、214:直鎖状分子、216:封鎖基、218:カプロラクトン鎖

Claims (5)

  1. 球状コアと、前記球状コアを被覆する中間層と、前記中間層を被覆するカバーとを有するゴルフボール本体と、前記ゴルフボール本体表面に設けられた2層以上の多層構造を有する塗膜とを備えるゴルフボールであって、
    塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)が、塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)およびカバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、かつ、塗膜の最内層の厚み(Ti)が、塗膜の最外層の厚み(To)よりも大きく、
    中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)よりも大きく、
    塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)と、カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)との差(Po10−C10)が、−4.0kgf/cm以上、50kgf/cm以下であり、カバーを構成する材料のショアD硬度(Hc)が40以下であることを特徴とするゴルフボール。
  2. 前記塗膜の最内層の厚み(Ti)が、6μm以上、30μm以下であり、前記塗膜の最外層の厚み(To)が、1μm以上、15μm以下である請求項1に記載のゴルフボール。
  3. 前記塗膜の最内層の10%モジュラス(Pi10)が、100kgf/cm2以上であり、前記塗膜の最外層の10%モジュラス(Po10)が、100kgf/cm2未満である請求項1または2に記載のゴルフボール。
  4. 前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が、100kgf/cm2以上であり、前記カバーを構成する材料の10%モジュラス(C10)が、100kgf/cm2未満である請求項1〜3のいずれか1項に記載のゴルフボール。
  5. 前記中間層を構成する材料の10%モジュラス(M10)が、300kgf/cm2以下であり、ショアD硬度(Hm)が70以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載のゴルフボール。
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