JP3662394B2 - ゴルフボール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飛距離と打球感のバランスを改善したソリッドゴルフボール、さらには打球時の打球音に好感を持てるゴルフボールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフボールの飛距離については、ボールの一次固有振動数（ＢＦ₁ ）とクラブヘッドの一次固有振動数（ＫＦ₁ ）との関係が大きく影響することが知られている。一般に、ＢＦ₁ とＫＦ₁ との値が近似する程、メカニカルインピーダンスのマッチングによりそのクラブでそのボールを打撃したときに大きな反発力が得られて、飛距離が大きくなる。ここで、市販のゴルフボールの一次固有振動数は６００〜１６００Ｈｚ程度であり、ウッド型ゴルフクラブとして代表的なパーシモン製ヘッドの一次固有振動数は１８００〜２８００Ｈｚである。従って、飛距離を伸ばすためには、ゴルフクラブの一次固有振動数を小さくするか、あるいはボールの一次固有振動数を大きくすることが考えられる。尚、一次固有振動数とは、メカニカルインピーダンスの一次の極小値の周波数をいう。
【０００３】
ウッド型ゴルフクラブのヘッドとしては、近年、飛距離性能に優れるステンレス鋼、チタン合金などの金属製ヘッドが主流となっている。ステンレス鋼製ヘッドの一次固有振動数（ＫＦ₁ ）は１８００〜２５００Ｈｚであり、チタン合金製クラブヘッドで１４００〜１６００Ｈｚであり、いずれもパーシモン製ヘッドの一次固有振動数に比べて低い。ところで、一次固有振動数は、ゴルフクラブヘッドのばね定数に比例することから、ゴルフクラブヘッドの一次固有振動数を小さくするということは、ゴルフクラブヘッドのばね定数を小さくすることになる。しかし、ゴルフクラブヘッドのばね定数を小さくするには、フェース部分の厚みを小さくする、あるいは弾性率が小さい材料を用いる等の手段が考えられるが、一般的には、強度、硬度の低下につながり、結局クラブヘッドの耐久性、耐傷つき性の低下を招くことになる。このため、クラブヘッドの一次固有振動数（ＫＦ₁ ）をゴルフボールに近づくように低下させることには自ずと限界があり、現在では、チタン合金製クラブヘッドの一次固有振動数が限界一杯であると考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような事情から、飛距離を向上させるために、ゴルフボールの一次固有振動数（ＢＦ₁ ）をチタン合金製ゴルフクラブに近づけることが行われている。しかし、ボールの固有振動数（ＢＦ₁ ）を高くすることは、ボールを硬くすることを意味し、飛距離は増大するが、その反動として打球時の衝撃も大きくなる。現在市販されているゴルフボールでは、ＢＦ₁ が１０００Ｈｚ以上のゴルフボールは飛距離が良好であるけれども、打球時の衝撃が大きい（打球感が硬い）とされている。
【０００５】
また、打球時の打球音（インパクト音）に関しても、ゴルファーにとっては、インパクト音が低すぎると飛距離が小さい印象を与えてしまうという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来のゴルフボールが有する飛距離を損なうことなく打球感を向上させたゴルフボール、さらにはゴルファーにとって低飛距離な印象を与えない好感のもてるインパクト音が得られるゴルフボールを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
従来のゴルフボール（ボールの一次固有振動数ＢＦ₁ が６００〜１６００Ｈｚ）について、ＢＦ₁ とコアの一次固有振動数ＣＦ₁ との比（ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ ）が０．８〜０．９であった。本発明者らは、ボール全体としての一次固有振動数（ＢＦ₁ ）を一定にした場合において、コアの一次固有振動数（ＣＦ₁ ）を変えることによって衝撃性が向上することを見い出し、本発明を完成した。すなわち、本発明のゴルフボールは、ソリッドコアと該ソリッドコアを被覆するカバーとからなるゴルフボールにおいて、前記ゴルフボールの一次固有振動数（ＢＦ₁ ）に対する前記ソリッドコアの一次固有振動数（ＣＦ₁ ）の比（ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ ）が下記式を満たすことを特徴とする。
０．３０≦ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ ≦０．７８
【０００８】
前記ゴルフボールの一次固有振動数（ＢＦ₁ ）が５５０〜１７００Ｈｚであることが好ましい。さらに、前記ソリッドコアの二次固有振動数（ＣＦ₂ ）が８５０〜２７００Ｈｚであることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の対象となるゴルフボールは、コアをカバーで被覆してなるソリッドゴルフボールであって、コアは、一層であっても２層以上のマルチコアであってもよい。また、カバーについても同様に、一層カバーに限定されず、２層以上のマルチカバーであってもよい。
【００１０】
ボールのコアの一次固有振動数（ＣＦ₁ ）とは、コア単体の一次固有振動数をいい、２層コア又はマルチコアの場合には、マルチコア全体における一次固有振動数をいう。ボールの一次固有振動数（ＢＦ₁ ）は、ボール全体としての一次固有振動数をいう。
【００１１】
ここで、固有振動数は、加振機（例えば、株式会社国際機械振動研究所のＰＥＴ）による加振法において、メカニカルインピーダンスの極小値として測定することができる。具体的には、図１に示すような加振機１の取付台２に試料（ボール又はソリッドコア）３を取付け、取付台２に第１加速度ピックアップ４を固着し、試料３に第２加速度ピックアップ５を固着して加振すると、第１加速度ピックアップ４からは試料３に加えられた加速度Ａ₁ が出力され、第２加速度ピックアップ５からは試料３の加速度Ａ₂ が出力される。各々の出力をダイナミックシグナルアナライザ（例えば、横河ヒューレットパッカー株式会社性のＨＰ―５４２０Ａ）に入力すると、ここで演算されて、試料自体に関する周波数とメカニカルインピーダンスとの関係のグラフ（周波数特性曲線）が得られる。得られた周波数特性曲線より、メカニカルインピーダンスが極小となる周波数が試料の固有振動数となる。一次固有振動数は、メカニカルインピーダンスの特性曲線に表れる一次の極小値であり、二次固有振動数は特性曲線に表れる二次の極小値である。
【００１２】
本発明のゴルフボールは、ボール全体の一次固有振動数ＢＦ₁ に対するコアの一次固有振動数ＣＦ₁ の比（ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ ）が０．３０〜０．７８（０．３０≦ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ ≦０．７８）であり、好ましくは下限が０．４で上限が０．７５、さらに好ましくは下限が０．５で上限が０．７０である。当該条件を満足すれば、コアの種類、カバーの種類は特に限定しない。
【００１３】
従って、コアとしては、加硫ゴム、エラストマー、アイオノマー又はこれらを混合してなる組成物において上記要件を満足すればよく、その配合組成は特に限定しないが、コアの一次固有振動数が３５０〜９００Ｈｚ程度、特に４００〜８５０Ｈｚとすることが好ましい。さらに、コア全体の二次固有振動数（メカニカルインピーダンスの二次の極小値の周波数）が８５０Ｈｚ以上が好ましく、より好ましくは９００Ｈｚ以上である。８５０Ｈｚ未満では、打球時の打球音（以下、「インパクト音」という）が低くなりすぎ、ゴルファーにとって、飛距離が小さい印象を与えてしまうからである。一方、二次固有振動数の上限は、２７００Ｈｚ未満が好ましく、より好ましくは２５００Ｈｚ未満、さらに好ましくは２４００Ｈｚ未満である。２７００Ｈｚを超えると、インパクト音が金属音のような非常に高い音になって、ゴルファーにはソフトな打球感を与えないからである。
【００１４】
コア用ゴム組成物としては、ゴム成分として、シスー１，４―構造を少なくとも４０重量％以上、好ましくは８０重量％以上有するハイシスポリブタジエンゴムを含有することが好ましい。また、ゴム成分の２０重量％未満であれば、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンポリブタジエンゴム、ＥＰＤＭなどのジエン系ゴム成分を用いてもよい。さらに、ジエン系ゴム以外のゴム成分や、エラストマー、アイオノマー等のゴム以外のポリマー成分を含有してもよい。このようなゴム組成物において、ハイシスポリブタジエンゴムの含有率が高い程、コアの一次固有振動数（ＣＦ₁ ）を高くすることができる。また、ゴム成分以外のポリマー成分の含有率が高い程ＣＦ₁ を高くすることができる。
コアの組成物において、必要に応じて、加硫剤（硫黄）、架橋剤、加硫促進剤、活性剤、改質剤、比重調整剤などの充填剤が適宜配合され得る。
【００１５】
ここで、架橋剤は、主に非ジエン系ゴム又はゴム以外のポリマー成分が配合されている場合のゴム又はポリマーの架橋のために配合され、具体的には、不飽和カルボン酸の金属塩、有機過酸化物などが挙げられる。不飽和カルボン酸の金属塩としては、特にアクリル酸又はメタクリル酸等の炭素数３〜８のα，β―不飽和カルボン酸の亜鉛、マグネシウム塩等の一価又は二価の金属塩が挙げられるが、これらのうち、ＣＦ₁ をそれ程高くすることなく高い反発性を付与するアクリル酸亜鉛が好ましい。不飽和カルボン酸の配合量は、多くなる程、コアの架橋度が大きくなるため、コアが硬く（ＣＦ₁ が大きく）なる傾向にあることから、本発明の要件を満足するためには、一般に、基材ゴム１００重量部に対して２５〜４５重量部とすることが好ましい。４５重量部より多いと硬くなりすぎて（ＣＦ₁ が大きくなりすぎて）、打撃時の衝撃が大きくなり、２５重量部未満では軟らかくなりすぎて（ＣＦ₁ が小さくなりすぎて）、反発性が悪くなり飛距離が低下するからである。
【００１６】
有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド又はｔ―ブチルパーオキサイドが挙げられ、これらのうちジクミルパーオキサイドが好ましい。有機過酸化物の配合量としては、基材ゴム１００重量部に対して０．５〜３．０重量部であることが好ましい。０．５重量部未満では軟らかくなりすぎて（ＣＦ₁ が低くなりすぎて）反発性が悪くなり飛距離が低下するからである。３．０重量部を超えると硬くなりすぎ（ＣＦ₁ が高くなりすぎて）、打球時の衝撃が大きくなるからである。
【００１７】
比重調整剤としては、比重低下のための充填剤（低比重用充填剤）又は比重増大のための充填剤（高比重充填剤）を、本発明の要件、特にＣＦ₁ 又はＣＦ₂ に関する要件を満たすために適宜配合できる。低比重用充填剤は、コアの重量を軽くすることによってＣＦ₁ を高くするために配合され、具体的には酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられるが、これらのうち、特に酸化亜鉛が好ましい。高比重充填剤は、コアの重量を重くすることによってＣＦ₁ を低くするために配合され、比重８〜２０の金属粉、金属酸化物、金属窒化物等またはそれらの混合物が用いられ、具体的にはタングステン（比重１９．３）、タングステンカーバイト（比重１５．８）、モリブデン（比重１０．２）、鉛（比重１１．３）、酸化鉛（比重１９．３）、ニッケル（比重８．９）及び銅（比重８．９）またはこれらの混合物が挙げられる。低比重充填剤と高比重金属粉末とを混合して用いてもよい。
以上のような化合物を配合してなるゴム組成物をロールやニーダーを用いて混練した後、金型内で圧縮、加硫成形することによりコアが得られる。
【００１８】
ボール全体としての直径についてはＲ＆Ｄの規格で１．６８インチ（４２．６７ｍｍ）以上と定められており、現在市販されているボールの直径は１．６８０インチ（４２．６７ｍｍ）〜１．６８６インチ（４２．８２ｍｍ）がほとんどであることとの関係から、コア径は３２．７〜４０．７ｍｍであることが好ましい。２層以上のマルチピースコアの場合は、コア全体としての径が３２．７〜４０．７ｍｍであれば、各コア層の厚みは特に限定しない。
【００１９】
コアの一次固有振動数、二次固有振動数は、コア材質（コアの配合組成）だけでなく、製造条件を変えることによっても変更し得る。具体的には、混練時間、ムーニー粘度、加硫温度・時間の調整による硬度の増大化により、一次固有振動数を高くすることができる。
【００２０】
カバー材料としては従来より公知のカバー材料を用いることができ、具体的には、アイオノマー、バラタ、ポリウレタン樹脂、各種熱可塑性エラストマー、繊維強化樹脂、金属粉末配合樹脂などが用いられる。これらのうちアイオノマー又はアイオノマーと他の熱可塑性樹脂との混合物が好ましく用いられる。カバー用組成物においてアイオノマーの含有率が高い程、カバーが硬くなり、ボール全体としての一次固有振動数（ＢＦ₁ ）を高くできる。
【００２１】
上記アイオノマーとしては、エチレンー（メタ）アクリル酸の共重合体中のカルボン酸の一部を金属イオンで中和したもの、又はその混合物が用いられる。中和する金属イオンとしては、Ｎａイオン、Ｋイオン、Ｌｉイオン等のアルカリ金属イオン；Ｚｎイオン、Ｃａイオン、Ｍｇイオン等の二価の金属イオン；Ａｌイオン、Ｎｄイオン等の三価の金属イオンなどが挙げられる。具体的には、三井デユポンケミカル社製のハイミラン、エクソン社製のＩＯＴＥＣなどが挙げられる。上記バラタには、天然バラタ、合成バラタ又はこれらの混合物があり、合成バラタは、トランスポリイソプレンで、クラレイソプレン社からＴＰ３０１として市販されている。
【００２２】
さらにカバー用組成物には、本発明の要件を満たす範囲内で、二酸化チタン等の着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、蛍光増白剤等の充填剤が適宜配合され得る。
【００２３】
カバー用組成物の配合組成、カバーの厚みは、ボール全体としての一次固有振動数が５５０〜１７００Ｈｚ、好ましくは６００〜１６００Ｈｚとなるように調整すればよいが、カバーの厚みは１〜５ｍｍとすることが好ましい。
【００２４】
本発明のゴルフボールは、従来公知の方法で製造することができる。例えば、コアをプレス成形した後、これにカバー用組成物をインジェクション成形等により被覆して、カバーを作成してもよい。あるいは、予めハーフカップ状に成形した１対のカバーでコアを包んだ状態で加熱成形することにより、カバーとコアを一体化してもよい。
【００２５】
【実施例】
［試料ゴルフボールの作成］
コアは、ハイシスポリブタジエンと天然ゴムとの混合物を基材ゴムとして、架橋剤として有機過酸化物（ＤＣＰ）、共架橋剤（アクリル酸亜鉛）等の充填剤を配合してなるゴム組成物を用いて、コア径３７．５ｍｍの単層コアを作成した。
【００２６】
カバーは、三井デユポンケミカル社製のアイオノマーであるハイミラン＃１６０５とハイミラン＃１７０６との混合物１００重量部に対して、二酸化チタンを２重量部配合した樹脂組成物を用いて作成し、厚さ２．６ｍｍとする。
【００２７】
ゴルフボールは、上記で作成したコアを射出成形用金型にセットし、上記カバー組成物を射出成形してカバーを作成することにより、径４２．７ｍｍのボールを作成する。
【００２８】
コア用のゴム組成物及びカバー組成物において、有機過酸化物及び／又は共架橋剤の配合量、基材ゴムにおけるハイシスポリブタジエンゴムと天然ゴムとの配合比率、又はハイミランの混合比率を表１に示すように変更して、コアの固有振動数、又はボール全体としての固有振動数が異なるＮｏ．１〜１５のゴルフボールを作成した。尚、Ｎｏ．２、１２、１５は現在市販されているゴルフボール（従来例）である。
【００２９】
【表１】

【００３０】
［評価方法］
▲１▼飛距離
ツルーテンパー社製のスイングロボットにウッド型ゴルフクラブを取付け、ゴルフボールをクラブヘッドスピード４５ｍ／秒で打撃し、落下点までの距離を測定した。五回打撃を行い、最大と最小を除いた３回の飛距離の平均を各ボールの結果とし、その結果を従来例であるＮｏ．１２の飛距離を１００として、指数で表した。指数が大きい程、飛距離が大きいことを表す。
尚、用いたゴルフクラブは、チタン合金製ヘッドのウッド型クラブで、一次固有振動数（ＫＦ₁ ）は１５００Ｈｚである。
【００３１】
▲２▼衝撃性
打球時の衝撃の少なさを、１０人のゴルファーによる官能評価の平均で表した。官能評価は、最も衝撃が少ないときを１０点満点として、Ｎｏ．１２の衝撃性を５点としたときの比較により行なった。
【００３２】
▲３▼インパクト音好感度
打球時の打球音（インパクト音）について、１０人のゴルファーによる官能評価の平均で表した。官能評価は、インパクト音が最良であると感じられるときを１０点満点として、Ｎｏ．１２のインパクト音を５点としたときの比較により行なった。
ゴルフボールＮｏ．１〜１５について、上記評価方法に基づいて、飛距離、衝撃性、インパクト音好感度を測定、評価した。評価結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】

【００３４】
［評価］
Ｎｏ．１と２、Ｎｏ．３〜１３、Ｎｏ．１４と１５より、ボール全体としての固有振動数が同じであっても、コアの固有振動数が異なれば、飛距離、衝撃性、インパクト音が異なり、一方、コアの固有振動数が同じであってもボール全体としての固有振動数が異なれば、飛距離、衝撃性が異なる（Ｎｏ．１と６、Ｎｏ．２と７、Ｎｏ．１２と１４参照）ことがわかる。従って、ボールの固有振動数については、コアの振動数とボール全体の固有振動数とのバランスが重要であることがわかる。
【００３５】
ボール全体の固有振動数が一定の場合においてコアの振動数が高くなると、ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ の値が大きくなって、飛距離が大きくなり、衝撃性及びインパクト音についての評価点が悪くなる（Ｎｏ．３〜１３）。ただし、飛距離については、ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ の値が０．５を超えると飛距離上昇効果は飽和する（Ｎｏ．７〜１３において、飛距離は同じ）。従って、０．３≦ＣＦ₁ ／ＢＦ₁ ≦０．７８の範囲内が飛距離を確保しつつ、衝撃性、インパクト音を良好にすることができる。
【００３６】
Ｎｏ．４〜６、Ｎｏ．１２と１３から、ＢＦ₁ 、ＣＦ₁ が同じであっても、ＣＦ₂ が異なれば、インパクト音好感度が異なることがわかる。ＣＦ₂ が９００Ｈｚ未満では、インパクト音が低くなりすぎてゴルファーにとって低飛距離な印象を与えるために好感度が悪く、ＣＦ₂ が２５００Ｈｚを超えるとインパクト音が金属音のような非常に高い音となるために好感度が良くなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のゴルフボールは、コアの一次固有振動数とボールの一次固有振動数との比率を一定範囲とすることにより、従来のゴルフボールの飛距離を損なうことなく、打球時の衝撃を緩和することができる。
【００３８】
さらに、本発明のゴルフボールにおいてコアの二次固有振動数を一定範囲とすることにより、インパクト音が良好で、ゴルファーにとって好感のもてるボールとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】固有振動数の測定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 加振機
３ 試料

Claims (3)

1. ソリッドコアと該ソリッドコアを被覆するカバーとからなるゴルフボールにおいて、
   前記ゴルフボールの一次固有振動数（ＢＦ ₁ ）が５５０〜１７００Ｈｚであり、前記ソリッドコアの二次固有振動数（ＣＦ ₂ ）が８５０Ｈｚ以上２７００Ｈｚ未満であって、
   前記ゴルフボールの一次固有振動数（ＢＦ₁）に対する前記ソリッドコアの一次固有振動数（ＣＦ₁）の比（ＣＦ₁／ＢＦ₁）が下記式を満たすことを特徴とするゴルフボール。
   ０．５≦ＣＦ₁／ＢＦ₁≦０．７０
2. 前記ゴルフボールの一次固有振動数（ＢＦ₁）が６００〜１６００Ｈｚである請求項１に記載のゴルフボール。
3. 前記ソリッドコアの二次固有振動数（ＣＦ₂）が９００Ｈｚ以上〜２４００Ｈｚ未満である請求項１又は２に記載のゴルフボール。

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