JP3118977B2 - ゴルフボールの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゴルフボールの製造方法
に関し、特にゴルフボール本体と塗膜との密着性を向上
させることができるゴルフボールの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】周知の
ように、ゴルフボールとしては、糸巻きゴルフボール、
ワンピースゴルフボールやツーピスゴルフボール等のソ
リッドゴルフボールが知られているが、これらゴルフボ
ールは、いずれもゴルフボール本体の表面に塗装が施さ
れている。このゴルフボールの塗膜は、ゴルフボール本
体にスタンプされた文字，数字，マーク等の保持、表面
の光沢、美観の維持上大切な役割を果たすのみならず、
空気抵抗を減少させ、ゴルフボールの飛翔性能を向上さ
せるためにも重要な意義を持つ。

【０００３】この場合、塗料としては、通常、ウレタン
系ペイントが使用されているが、成型後のゴルフボール
本体の表面に単に上記ペイント塗装を施すのみでは、ゴ
ルフクラブによる強烈な打撃に耐え得る耐衝撃剥離性を
満たすことはできない。このため、ゴルフボール本体と
塗膜との密着性の向上を目的として、ゴルフボール本体
に対し種々の表面処理方法が試みられてきたが、未だ充
分な性能が得られず、また、製造工程上の問題も多々抱
えているのが現状である。

【０００４】例えば、ゴルフボール本体を火焔処理した
後に塗装を施す方法が知られているが、この方法は、火
災や火傷の危険性を有するので工程上好ましくない方法
であり、しかも塗膜密着性向上の効果は不充分である。
また、ゴルフボール本体の表面をサンドブラスト等で粗
面化する方法も知られているが、この方法は、塗膜密着
性向上の効果が不充分であり、かつ表面に形成されたデ
ィンプルの形状を著しく損傷するという問題点を有して
いた。

【０００５】更に、特公昭６３−３９２６６号公報では
ゴルフボールの塗膜密着性向上のために減圧プラズマ処
理法を用いてゴルフボールの表面処理を行う方法が提案
されているが、この方法ではゴルフボールを減圧下に置
くことからプラズマ処理ゾーンと大気との間にバルブを
設ける必要があり、連続処理においてはこのバルブの開
閉寿命が大きく影響してくるという問題点があった。ま
た、バラタ樹脂のようなゴム材料を主成分としたカバー
を形成したゴルフボールを減圧下に置いた場合、揮発性
ゴム配合物がガス化して析出してくるため、ゴルフボー
ル表面のプラズマ処理を効果的に行うことができないと
いう問題点もあった。

【０００６】また、特開平２−１５１７１号、特開平２
−４８６２６号、特開平３−２４１７３９号、特開平３
−２３６４７５号公報では大気圧下でグロープラズマを
得、被処理物を表面処理する方法が提案されており、こ
の方法は平板状の被処理物の表面処理には適している
が、ゴルフボールのような球状物を表面処理することは
困難であった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
ゴルフボール表面の塗膜層に高耐衝撃剥離性を付与する
ことができ、かつ製造工程の安全性を高く保つことがで
きるゴルフボールの製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を行った結果、ゴルフボー
ル本体を大気圧プラズマ放電により表面処理した後、塗
装を施すことにより、いずれの素材からなるゴルフボー
ル本体においても塗膜との密着性が向上し、また、上記
大気圧プラズマ放電処理は、８０〜１００℃程度かそれ
以下のガス雰囲気中での処理のため、比較的高温に弱い
素材からなるゴルフボール表面の基質を損なうことがな
く、ゴルフボール本体の熱変形も生じないので、ディン
プル等の成型形状を損なわずに表面処理を行うことがで
き、更に、大気圧下での処理のため、バラタ材のような
ゴム材料に対し表面処理を行った場合でも揮発性ゴム配
合物がガス化して析出することがなく、プラズマ処理を
効果的に行うことができることを知見し、本発明をなす
に至った。

【０００９】従って、本発明は、塗装前のゴルフボール
本体を大気圧プラズマ放電により表面処理した後、塗装
を行うことを特徴とするゴルフボールの製造方法を提供
する。

【００１０】以下、本発明を更に詳しく説明すると、本
発明においては、まずゴルフボール本体の表面を大気圧
プラズマ放電処理する。

【００１１】この場合、ゴルフボールの種類に制限はな
く、糸巻きゴルフボール、ワンピースソリッドゴルフボ
ールやツーピスソリッドゴルフボール等のソリッドゴル
フボールのいずれに対しても本発明を適用でき、ゴルフ
ボール本体の表面を形成する素材がバラタ樹脂、熱可塑
性樹脂及び金属塩補強過酸化物架橋樹脂等のいずれか或
いはこれら樹脂を主成分とするブレンド物など、いずれ
の素材からなるゴルフボールに適用しても有効であり、
ゴルフボール本体表面と塗装ペイントとの間に強靭な密
着性を発揮することができる。

【００１２】本発明において、ゴルフボール本体（糸巻
きゴルフボールの場合は糸巻きコアにカバーを形成した
もの、ワンピースソリッドゴルフボールの場合はワンピ
ースソリッドコア、ツーピスソリッドゴルフボール等の
多層ソリッドゴルフボールの場合はソリッドコアにカバ
ーを形成したもの）に大気圧プラズマ放電処理する方法
に制限はなく、ゴルフボール本体を大気圧プラズマ雰囲
気中に置けばよい。この場合、ゴルフボール本体を大気
圧プラズマ雰囲気中で転動させることが好適で、これに
よってゴルフボール本体を均一にむらなく表面処理する
ことができる。

【００１３】具体的には、ゴルフボール本体を大気圧プ
ラズマ放電により表面処理するため、絶縁体容器内にゴ
ルフボールを好ましくは転動可能に配置すると共に、絶
縁体容器の外側又は外側とに内側に電極を配置し、絶縁
体容器内に所定のガスを供給し、上記電極に電圧を印加
して絶縁体容器内に大気圧でプラズマを発生させ、好ま
しくはゴルフボール本体を転動させながら表面処理する
ことが好適である。

【００１４】ここで、絶縁体容器の材料としては特に制
限されないが、プラスチック、ガラスやセラミックなど
が挙げられる。絶縁体容器としてはプラズマを発生させ
ることができ、ゴルフボールを配置し得、好ましくは回
転移動させることができるものであれば制限はなく、大
きさ、形状等いかなるものも使用することができるが、
ゴルフボール本体の表面処理を均一に行うためには、ゴ
ルフボール１個が通るに十分な大きさでかつ円筒状であ
ることが好ましい。また、絶縁体容器の肉厚は０．０１
〜１０ｍｍ、特に０．１〜５ｍｍであることが好まし
い。

【００１５】また、電圧が印加される電極は、プラズマ
を発生させることができるものであれば、大きさ、形状
等いかなるものも使用することができる。

【００１６】本発明に係る表面処理方法において用いる
ことができるガスとしては、大気圧プラズマを安定的に
得るために大気圧で放電しやすいガスが有効であり、具
体的にはヘリウム，アルゴン，ネオンのような不活性ガ
ス、窒素，酸素等の非重合性ガス、有機物のガスなどの
１種又は２種以上のガスの混合物を用いることができる
が、特にヘリウム、ネオン等が好ましい。この場合、ゴ
ルフボール本体と塗膜との密着性を向上させるために有
効なガス、具体的には窒素，酸素，ＣＦ₄，塩素，塩化
水素，臭素，臭化水素，シアン化臭素，臭化スズ等のハ
ロゲンガスもしくはハロゲン化合物、硫黄や亜硫酸ガ
ス、硫化水素等の硫化物、アンモニア、ＣＯ、ＣＯ₂、
Ｈ₂などを用いることができるが、大気圧プラズマを安
定的に得るためには、これらのガスを上記不活性ガス等
の大気圧で放電しやすいガスで希釈することが好まし
い。

【００１７】これらのガスは必ずしも常温でガス状であ
る必要はなく、供給の方法は、放電領域の温度や常温で
の状態（固体、液体、気体）などにより選定される。即
ち、放電領域の温度や常温下においてガス状である場合
は、これをそのまま絶縁体容器内へ流入させることがで
き、また、液状である場合には、蒸気圧が比較的高けれ
ばその蒸気をそのまま流入してもよいし、その液体を不
活性ガス等でバブリングして流入してもよい。一方、ガ
ス状でなく、しかも蒸気圧が比較的低い場合には、加熱
することによりガス状又は蒸気圧が高い状態にして用い
ることができる。

【００１８】ここで、大気圧プラズマを発生させる場
合、処理圧力としては大気圧近傍が好ましく、２００Ｔ
ｏｒｒ〜３ａｔｍの範囲内、望ましくは大気圧１ａｔｍ
で処理することができる。

【００１９】本発明に係るプラズマの発生方法として
は、絶縁体容器内部にプラズマ雰囲気を形成させ得る方
法であればいかなる方法も採用することができる。電圧
の印加方法は、大きく分けて直流、交流の２通りある
が、工業的には交流放電の方が容易である。この場合、
周波数は通常の交流放電に用いられる数百Ｈｚ以上のあ
らゆる周波数を使用することができる。

【００２０】以上の方式は、大気圧プラズマとして大気
圧グロープラズマを発生できることが特徴であり、この
時表面処理効果が最も大きく、好ましい。しかし、例え
ば処理の程度を意図的に低くおさえたいなどの目的によ
っては、コロナ放電、無声放電などの放電形態によるプ
ラズマとすることができる。

【００２１】上述したようにしてゴルフボール本体を大
気圧プラズマ雰囲気中で処理するための装置としては、
図１〜２５に示すような装置を用いることができる。

【００２２】即ち、図１〜８は、円筒状の絶縁体容器１
の外側に配置される電極の例を示すもので、図１，２
は、平行平板電極２ａ，２ｂ（印加電極２ａ，接地電極
２ｂ）間に絶縁体容器１を配置し、交流電源３から電圧
を印加し、ゴルフボール本体４の表面のプラズマ処理を
行う例を示し、図３，４は、断面円弧状の電極５ａ，５
ｂを絶縁体容器１を挟んで対向配置した例を示す。ま
た、図５，６は、線状乃至紐状の電極６を所定の間隔で
絶縁体容器１にスパイラル状に巻きつけた例を示す。こ
の場合、電極６の一端から電圧を印加し、他端を接地す
る。７はコンデンサーである。更に図７，８は、リング
状の印加電極８ａと接地電極８ｂとを所定間隔離間して
交互に配置した例を示す。更にまた、図９は２つの線状
乃至紐状の電極９ａ，９ｂを互いに所定間隔離間させて
スパイラル状に巻き付けた例を示す。この場合、電極９
ａから電圧を印加し、電極９ｂを接地する。

【００２３】これらの例において、ゴルフボール本体４
は、絶縁体容器１内を転動させることができるが、この
場合、絶縁体容器１の内径とゴルフボール本体４の外径
を極めて近付けることにより、ボールとボールの玉づま
りを防ぎ、また、ヘリウムガスをはじめとする処理ガス
が大気中へ拡散するのを防止することができる。

【００２４】図１〜９に示した例では、絶縁体容器１の
外側に配置された印加電極とこれと同様に外側に配置さ
れた接地電極の間で放電させ、プラズマを発生させてい
るが、図１０〜１８は絶縁体容器１の外側と内側に電極
を配置し、この両電極の間で放電させ、プラズマを発生
させる例を示す。この場合、外側電極、内側電極のいず
れをも印加電極とすることができ、印加電極ではない側
の電極は接着してもしなくてもよい。

【００２５】図１０，１１は上述したように円筒状の絶
縁体容器１の外側と内側に断面円弧状の電極１０ａ，１
０ｂ（外側電極１０ａ，内側電極１０ｂ）を対向配置
し、交流電源３から外側電極１０ａに電圧を印加する例
を示し、図１２，１３は断面円弧状の外側電極１１ａ，
１１ａを絶縁体容器１を挟んで対向配置し、断面円弧状
の内側電極１１ｂ，１１ｂを絶縁体容器１の内側に上記
外側電極１１ａ，１１ｂと９０°偏位して対向配置した
例を示す。また、図１４，１５は３つの線状乃至紐状の
外側電極１２ａを絶縁体容器１の外側に所定間隔離間し
て配置し、同様に内側電極１２ｂを絶縁体容器１の内側
に配置した例を示す。また、図１６は図１４，１５に示
した外側電極１２ａ、内側電極１２ｂをそれぞれ９個配
置した例を示す。図１７，１８は絶縁体容器１の外側に
該容器１を覆うように円筒状の外側電極１３ａを配設
し、３つの線状乃至紐状の内側電極１３ｂを所定間隔離
間して絶縁体容器１の内側に配置した例を示す。

【００２６】図１９，２０は、絶縁体容器１の外側に該
容器１を覆うように円筒状の外側電極１４ａを配置する
と共に、絶縁体容器１内に２本の線状乃至紐状の内側電
極１４ｂ，１４ｂを互に所定間隔離間して配置してある
もので、ゴルフボール本体４はこれら内側電極１４ｂ，
１４ｂ上に配置され、内側電極１４ｂ，１４ｂはゴルフ
ボール本体４の玉づまり防止のためのガイドの役目を果
している。なお、内側電極１４ｂ，１４ｂの位置はこの
上にゴルフボール本体４を置いたときにゴルフボール本
体４と絶縁体容器１との距離が極力近付く距離とするこ
とが好ましい。

【００２７】また図２１，２２は、図１９，２０と同様
に外側電極１５ａを配置すると共に、５本の線状乃至紐
状の内側電極１５ｂを互に所定間隔離間して円軌跡を画
くように配置し、ゴルフボール本体４をこれら内側電極
１５ｂによって囲まれる空隙に配置した例を示す。

【００２８】ゴルフボール本体を連続して表面処理する
ためには図２３〜図２５に示す装置を用いることが好適
である。即ち、図２３の例は図７，８に示した電極を用
いた装置であり、容器１を傾斜させ、ゴルフボール本体
４を上方から下方へ転動させながら大気圧プラズマによ
る表面処理を行うものである。この場合、容器１内には
所定のガスを供給するが、ガスの大気中への拡散を防止
するためにメインのガス導入口１９ａを絶縁体容器１の
中央に置き、両端に補助のガス導入口１９ｂ，１９ｂを
設けている。

【００２９】図２４の例は図７，８に示した電極を用
い、絶縁体容器１を傾斜させ、その一端をゴルフボール
本体４の入出口とすると共に、他端に該絶縁体容器１の
他端を上下動させるための上下動機構１７を設け、絶縁
体容器１の他端を上下動させることにより、ゴルフボー
ル本体４を絶縁体容器１内を往復させながら表面処理す
るものである。この場合、ガス導入口１８は処理ガスの
大気中への拡散を防止するため上下動機構１７側に設け
てある。

【００３０】更に、図２５の例は、図７，８に示した電
極を用い、絶縁体容器１を直立させると共に、その下端
開口部を開閉可能に閉塞する閉塞扉１９をヒンジ２０を
用いて容器１に取り付け、扉１９からゴルフボール本体
４を絶縁体容器１の内部に挿入し、絶縁体容器１の下部
に設けられたガス導入口２１から処理ガスを吹き出させ
てゴルフボール本体４を浮かせ、自転させながら表面処
理を行うものである。なおこの場合、特に絶縁体容器１
とゴルフボール本体４との隙間をコントロールすること
が重要である。

【００３１】なお、図２３〜図２５においては図７，８
に示した電極を用いたが、これに限るものではなく、他
の電極を用いてもよい。

【００３２】以上のようにして大気圧グロー放電により
表面処理されたゴルフボール本体は、該表面に塗装を施
すものである。この場合、塗料としてはいずれのゴルフ
ボール用塗料を用いてもよく、例えばクリヤー又は顔料
入りのウレタン系塗料などを好適に使用することができ
る。また、塗装条件としては通常の条件を採用すること
ができる。その厚さも特に制限されないが、通常０．１
〜１００μｍである。

【００３３】

【実施例】以下、実施例を示し、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。

【００３４】［実施例１］図２３に示す表面処理装置を
用い、熱可塑性アイオノマー樹脂によるカバーが施さ
れ、ディンプルが形成されたツーピースソリッドゴルフ
ボール本体（直径４３ｍｍ）の表面処理を行った。ま
ず、ガス導入口１６ａからヘリウムガスを導入して傾斜
角度２５°のガラス製絶縁体容器１（長さ１５００ｍ
ｍ，内径４５ｍｍ）内をヘリウムガスで充満させ、次に
両端のガス導入口１６ｂからヘリウムガスを導入し、容
器１の両端（ゴルフボール本体の入出口）にエアーカー
テンを形成した。次いで、電極８ａ，８ｂ間に周波数５
ｋＨｚ、電圧４ｋＶの交流電圧を印加することにより、
容器１内に大気圧グロープラズマを形成した後、容器１
の上端開口部からゴルフボール本体４を容器１内に導入
し、該容器１内を転がしながら５分間表面処理を行っ
た。

【００３５】表面処理後、ゴルフボール本体にクリヤー
なウレタン系塗料を３０μｍ塗布し、乾燥させた。この
ゴルフボールにつき、クロスバッチテスト及び繰り返し
ボール打撃試験により塗膜の密着性を評価した。結果を
表１に示す。

【００３６】比較のため、上記表面処理を行わず、ゴル
フボール本体に直接塗装を施した場合の塗膜の密着性を
同様に評価した。結果を表１に併記する。クロスバッチテスト方法 ゴルフボールに切り込みを入れ、セロテープを貼り、は
がしたときの剥離状態により目視で判定する。繰り返し打撃テスト方法 ゴルフボールに繰返し打撃を与え、ゴルフボール本体と
塗膜の剥離状態により目視で判定する。

【００３７】

【表１】

【００３８】［実施例２］電極として図５，６に示すも
のを用い、電極に周波数１３．５６ＭＨｚ、電力１００
Ｗの高周波を印加した以外は実施例１と同様にしてプラ
ズマを発生させ、ゴルフボール本体の表面処理を行った
後、塗装を施したところ、表１と同じ結果が得られた。

【００３９】［実施例３］図２４に示す装置を用い、容
器１の最大傾斜角度が３０°となるように容器１の他端
を１分間当り６回上下動させるようにした以外は実施例
１と同様の条件でゴルフボール本体の表面処理を行った
後、塗装を施したところ、表１と同じ結果が得られた。

【００４０】［実施例４］図２５に示す装置を用い、ヘ
リウムガスを導入口１５からの速度で噴射させ、ゴルフ
ボール本体４を容器１内に浮かせるようにした以外は、
実施例１と同様の条件でゴルフボールの表面処理を行っ
た後、塗装を施したところ、表１と同じ結果が得られ
た。

【００４１】［実施例５］図１９，２０に示す装置を使
用し、図２３に示すように容器１を傾斜させて実施例１
と同様の条件でゴルフボールの表面処理を行った後、塗
装を施したところ、表１と同じ結果が得られた。

【００４２】［実施例６］図２１，２２に示す装置を使
用し、図２３に示すように容器１を傾斜させて実施例１
と同様の条件でゴルフボールの表面処理を行った後、塗
装を施したところ、表１と同じ結果が得られた。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、ゴルフボール本体と塗
膜との密着性が高く、温度、湿度、光等の環境要因で劣
化し難く、塗膜の退色、変色を引き起こし難い経時的に
安定した密着状態のゴルフボールを製造することができ
る。また、ゴルフボール本体の表面処理は、大気圧プラ
ズマによる処理であるため、処理装置内を減圧しなくて
もよく、処理装置の簡素化を図ることができると共に、
ゴルフボール本体からの揮発性成分のガス化を生じるこ
ともよく、効果的に表面処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に用いる表面処理装置の一例を示
す一部省略断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図３】本発明の実施に用いる表面処理装置の他の例を
示す一部省略断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【図５】本発明の実施に用いる表面処理装置の別の例を
示す一部省略断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

【図７】本発明の実施に用いる表面処理装置の更に別の
例を示す一部省略断面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図で
ある。

【図９】本発明の実施に用いる更に他の例を示す一部省
略側面図である。

【図１０】本発明の実施に用いる表面処理装置の一例を
示す一部省略断面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であ
る。

【図１２】本発明の実施に用いる表面処理装置の他の例
を示す一部省略断面図である。

【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿った断面
図である。

【図１４】本発明の実施に用いる表面処理装置の別の例
を示す一部省略断面図である。

【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図であ
る。

【図１６】本発明の実施に用いる表面処理装置の別の例
を示す断面図である。

【図１７】本発明の実施に用いる表面処理装置の更に他
の例を示す一部省略外観図である。

【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線に沿った
断面図である。

【図１９】本発明の実施に用いる表面処理装置の更に他
の例を示す一部省略断面図である。

【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面図であ
る。

【図２１】本発明の実施に用いる表面処理装置の更に他
の例を示す一部省略断面図である。

【図２２】図２５のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った断面
図である。

【図２３】本発明の実施に用いる表面処理装置の別の例
を示す一部省略断面図である。

【図２４】本発明の実施に用いる表面処理装置の更に別
の例を示す一部省略断面図である。

【図２５】本発明の実施に用いる表面処理装置の更に他
の例を示す一部省略断面図である。

【符号の説明】

１ 絶縁体容器 ２ａ，５ａ，８ａ，９ａ 印加電極 ２ｂ，５ｂ，８ｂ，９ｂ 接地電極 １６ａ，１６ｂ，１８，２１ ガス導入口 １０ａ，１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ 外
側電極 １０ｂ，１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ 内
側電極 ３ 交流電源 ４ ゴルフボール本体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:54 (72)発明者 内藤 壽夫 神奈川県川崎市宮前区馬絹969−１ (72)発明者 岡崎 幸子 東京都杉並区高井戸東２−20−11 (72)発明者 小駒 益弘 埼玉県和光市下新倉843−15 (56)参考文献 特開 昭59−144465（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−143930（ＪＰ，Ａ) 実願 昭63−27710号（実開 平１− 130758号）の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム （ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63B 45/00 B29C 59/10 C08J 7/00 B05D 3/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の絶縁体容器内に１気圧近傍の大気
   圧下でグロープラズマ雰囲気を形成すると共に、上記絶
   縁体容器の一端を上下動させて上記絶縁体容器内のゴル
   フボール本体を転動させながら上記絶縁体容器内で往復
   させて、ゴルフボール本体を表面処理した後、塗装を行
   うことを特徴とするゴルフボールの製造方法。