JP4647844B2 - ゴルフボール用インク及びゴルフボール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボールのマーク層に適したインクと、このインクが用いられたゴルフボールとに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ゴルフ場でのプレーに用いられるゴルフボールには、商標、プレーヤー識別のための番号、製造メーカー等を表示する目的で、マーク層が形成されている。また、「打ちっ放し」と称される練習場で用いられるゴルフボールには、練習場名を表示するマーク層や、盗難防止用のライン状マーク層が形成されている。これらのマーク層は、インクから形成されている。
【0003】
マーク層は、ボール本体に直接印刷される場合もあるし、ボール本体の表面に形成された下地塗装層(通常は白色ペイント)に印刷される場合もある。ボール本体にマーク層が直接印刷される場合は、マーク層の下地は架橋ゴム又はアイオノマー樹脂であることが多い。通常マーク層の上には、マーク層保護の目的で仕上げ塗装層(クリアーペイントからなる)が形成される。この仕上げ塗装層は、外観向上、汚染防止等の役割も果たす。
【0004】
ゴルフボールは繰り返してゴルフクラブで打撃され、繰り返して地面と衝突する。打撃や衝突により、仕上げ塗装層が徐々に摩滅又は剥離する。これに伴って、マーク層も徐々に消失する。マーク層が消失すると、外観が低下するばかりか、マーク層本来の表示機能も損なわれる。下地との密着が不十分であるマーク層は、消失しやすい。ゴルフボールメーカーにとって、下地との密着性に優れたインクは、大きな関心事である。
【0005】
密着性向上の目的で、基材及び硬化剤の両面からインクの改良が種々検討されている。例えば、特許第3102817号公報には、ニトロセルロースを基材とするインクから形成されたマーク層を有するゴルフボールが開示されている。特開平9−122271号公報には、紫外線硬化樹脂と光重合開始剤とを含むインクから形成されたマーク層を有するゴルフボールが開示されている。特開2000−303012公報には、アクリルポリオールとイソシアネートとを含むインクから形成されたマーク層を有するゴルフボールが開示されている。特開2001−40260公報には、ビニル樹脂を基材としイソシアネートを含むインクから形成されたマーク層を有するゴルフボールが開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、下地との十分な密着性を備えたマーク層は、未だ得られていないのが実状である。特に、下地塗装層が設けられず、ボール本体に直接マーク層が印刷される場合は密着が不十分となる傾向が見られ、その改善が急務とされている。
【0007】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、下地との密着性に優れたゴルフボール用インクの提供と、このインクからマーク層が形成されたゴルフボールの提供とを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためになされた発明は、
ジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤と、基材と、着色剤とを含むゴルフボール用インク、
である。
【0009】
ジイソシアネート三量体を含むインクからなるマーク層は、下地との密着性に優れる。密着性が向上するメカニズムは詳細には不明であるが、ジイソシアネート三量体が基材の立体的架橋を助長するためと推測される。
【0010】
好ましくは、インクにおけるイソシアネート硬化剤の含有率は、固形分換算で1質量%以上20質量%以下である。
【0011】
密着性に特に優れるインクは、イソホロンジイソシアネート三量体を含むものである。
【0012】
ジイソシアネート三量体による密着性向上は、水酸基を有するポリマーを基材とするインクにおいて特に顕著である。好ましくは、イソシアネート硬化剤のイソシアネート基と基材の水酸基との比は、0.5〜2.0以下である。
【0013】
このインクは、ゴルフボールが下地塗装層を備えておらず、マーク層がボール本体に直接印刷される場合、還元すれば下地がポリブタジエンを主成分とする架橋ゴム又はアイオノマー樹脂を主成分とする樹脂組成物である場合にも、優れた密着性を発現する。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【0015】
図1は、本発明の一実施形態にかかるゴルフボール1が示された一部切り欠き断面図である。このゴルフボール1は、コア2と、カバー3と、マーク層4と、仕上げ塗装層5とを備えている。コア2は球体であり、ゴム組成物が架橋されることによって形成されている。カバー3は、アイオノマー樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる。マーク層4は、カバー3に印刷されている。仕上げ塗装層5は、マーク層4の上からクリアーペイントが塗装されることによって形成されている。このゴルフボール1は、表面に多数のディンプル6を備えている。
【0016】
マーク層4の印刷には、インクが用いられている。このインクは、ジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤と、基材と、着色剤とを含んでいる。
印刷後、インクが架橋反応を起こし、マーク層4が形成される。
【0017】
このイソシアネート硬化剤は、ジイソシアネート単量体がヌレート反応を起こすことによって得られたものである。ヌレート反応によって、ジイソシアネート三量体が生成する。この三量体は「イソシアヌレート」とも称されている。ジイソシアネート三量体が架橋反応に寄与する際に、このジイソシアネート三量体に含まれるイソシアネート基の一部が下地とも結合すると推測される。ジイソシアネート三量体により、マーク層4とカバー3との密着が向上する。ヌレート反応によって得られた硬化剤には、三量体以外の反応生成物や未反応のジイソシアネート単量体も含まれる。これら三量体以外の反応生成物及びジイソシアネート単量体も、インクの架橋反応に寄与する。
【0018】
イソシアネート硬化剤全量に占めるジイソシアネート三量体の比率は5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が特に好ましい。これにより、マーク層4と下地との密着が向上する。
【0019】
イソシアネート硬化剤の出発原料となるジイソシアネートは、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート及び芳香脂肪族ジイソシアネートのいずれであってもよい。出発原料の具体例としては、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリ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、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等が挙げられる。2種以上のジイソシアネートが併用されてもよい。
【0020】
特に好適な出発原料は、イソホロンジイソシアネートである。イソホロンジイソシアネートから生成される三量体は、インクの三次元架橋に特に寄与しうる。イソホロンジイソシアネート三量体の構造式が、下記化学式(I)に示されている。
【0021】
【化1】
【0022】
インクにおけるイソシアネート硬化剤の含有率は、固形分換算で1質量%以上20質量%以下が好ましい。含有率が上記範囲未満であると、マーク層4の架橋密度が不足し、下地との密着性が不十分となることがある。この観点から、含有率は2質量%以上がより好ましく、5質量%以上が特に好ましい。含有率が上記範囲を超えると、マーク層4の柔軟性が損なわれることがある。この観点から、含有率は15質量%以下がより好ましく、12質量%以下が特に好ましい。
【0023】
インクにおけるイソシアネート硬化剤の配合量は、基材100部に対して5部以上80部以下が好ましい。配合量が上記範囲未満であると、マーク層4の架橋密度が不足し、下地との密着性が不十分となることがある。この観点から、配合量は10部以上がより好ましく、15部以上が特に好ましい。配合量が上記範囲を超えると、マーク層4の柔軟性が損なわれることがある。この観点から、配合量は75部以下がより好ましく、70部以下が特に好ましい。本明細書において「部」とは、質量部(parts by weight)を意味する。
【0024】
インクの基材は制限されないが、水酸基を有するポリマーが好適である。このようなポリマーとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリウレタンポリオール、ニトロセルロース等が挙げられる。2種以上のポリマーが併用されてもよい。水酸基を有するポリマーが基材とされれば、この水酸基と硬化剤中のイソシアネート基とが結合するので、マーク層4の強度が向上する。
【0025】
水酸基を有さないポリマーが基材に用いられる場合も、ジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤は効果的である。このようなポリマーとしては、エポキシ樹脂等が挙げられる。なお、水酸基を有するポリマーと有さないポリマーとが併用されてもよい。
【0026】
水酸基を有するポリマーが基材に用いられる場合、イソシアネート硬化剤のイソシアネート基と基材の水酸基との比である(NCO/OH)の値は、0.5以上2.0以下が好ましい。比が上記範囲未満であると、インクの硬化に長時間を要し、ゴルフボール1の生産性が低下することがある。この観点から、比は0.9以上が好ましい。また、比が上記範囲未満であると、イソシアネート基が基材との反応のみに消費され、下地との反応が不十分となることがある。この観点から、比は1.15以上が特に好ましい。比が上記範囲を超えると、インクのポットライフが短くなることがある。この観点から、比は1.7以下が特に好ましい。
【0027】
基材と硬化剤との合計量がインク全量に占める比率は、固形分換算で30質量%以上90質量%以下が好ましい。比率が上記範囲未満であると、マーク層4の強度が不足することがある。この観点から、比率は40質量%がより好ましく、50質量%以上が特に好ましい。比率が上記範囲を超えると、必然的に着色剤の配合量が低くなり、マーク層4の隠蔽性が不十分となることがある。この観点から、比率は85質量%以下がより好ましく、80質量%以下が特に好ましい。
【0028】
着色剤の種類に制限はなく、既知の顔料又は染料の中からマーク層4を所望の色に着色できるものが選択される。用いられうる黒色顔料としては、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等のカーボンブラックが挙げられる。用いられうる黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマンネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。用いられうる橙色顔料としては、赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。用いられうる赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bが挙げられる。用いられうる紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。用いられうる青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC等が挙げられる。用いられうる緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンGが挙げられる。用いられうる白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛が挙げられる。用いられうる白色顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイトが挙げられる。2種以上の着色剤が併用されてもよい。インクにおける着色剤の含有率は、固形分換算で2質量%以上40質量%以下、特には5質量%以上30質量%以下とされる。
【0029】
インクには、必要に応じ、溶剤が配合される。溶剤の種類には制限がなく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブタノール、セロソルブ、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、n−ブチル酢酸塩、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が用いられうる。溶剤の配合により、インクの粘度が調整される。インクにおける溶剤の比率は、2質量%以上50質量%以下、特には5質量%以上30質量%以下とされる。
【0030】
インクには、必要に応じ、酸化防止剤、紫外線吸収剤、つや消し剤及びその他の添加剤が適量配合されてもよい。好適な酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤が挙げられる。好適な紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、アクリレート系紫外線吸収剤及びサリチレート系紫外線吸収剤が挙げられる。インクには、ポットライフを長時間とする目的で、アセチルアセトンのようなキレート化剤が適量配合されてもよい。
【0031】
ボール本体がソリッドゴム単体からなるいわゆるワンピースボールにも、このインクは好適である。ワンピースボールにマーク層4が形成される場合は、このマーク層4の下地は架橋ゴムである。通常のワンピースボールは、ポリブタジエンを主成分とするゴム組成物が架橋されてなる。インクに含まれるジイソシアネート三量体はポリブタジエンとも反応し、下地とマーク層4との密着性が向上する。
【0032】
ボール本体に下地塗装層が設けられ、この下地塗装層にマーク層4が印刷される場合もある。この場合も、ジイソシアネート三量体と下地塗装層との反応により、マーク層4の密着性が向上する。下地塗装層は通常は白色ペイントから形成されるが、クリアーペイントからなる下地塗装層にマーク層4が印刷されてもよい。
【0033】
マーク層4の印刷方法は特には制限されないが、通常はパッド印刷法が採用される。パッド印刷法では、まず主剤(基材、着色剤等が含まれる)、イソシアネート硬化剤及び溶剤が混合され、インクが作製される。次に、このインクによって版に像が形成される。この版にパッドが押し当てられることにより、像がパッドに転写される。次に、パッドがボール本体に押し当てられることにより、像がボール本体(又は下地塗装層)に転写される。転写後、インクが乾燥・硬化し、マーク層4が完成する。ゴルフボール1はディンプル6を備えているが、パッドは柔軟で変形能に優れるので、ディンプル6の内部への印刷も可能である。
【0034】
【実施例】
[実施例1]
ポリエステルポリオールとニトロセルロースとを基材とするインク主剤(ナビタス社の商品名「PAD−1インク」)100部、イソホロンジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤(ヒュルス社の商品名「ベスタネート1890」)10部、トルエン5部及びメチルエチルケトン2部を混合し、インクを得た。一方、シス−1,4ポリブタジエンを主成分とするゴム組成部が架橋されてなるボール本体を用意し、このボール本体にパッド印刷法にて所定形状のマーク層を形成した。そして、透明なウレタンペイントを塗装し、厚みが約10μmの仕上げ塗装層を形成して、実施例1のゴルフボールを得た。
【0035】
[比較例1]
イソホロンジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤に代えてイソホロンジイソシアネート硬化剤(住友バイエルウレタン社の商品名「デスモジールI」)を用いた他は実施例1と同様にして、比較例1のゴルフボールを得た。
【0036】
[比較例2]
イソホロンジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤に代えてヘキサメチレンジイソシアネート硬化剤(ナビタス社の商品名「JA960」)を用いた他は実施例1と同様にして、比較例2のゴルフボールを得た。
【0037】
[実施例2]
エポキシ樹脂を基材とするインク主剤(ナビタス社の商品名「EPH」)100部、イソホロンジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤(前述の「ベスタネート1890」)10部、トルエン5部及びメチルエチルケトン2部を混合し、インクを得た。一方、架橋ゴム製のコアとアイオノマー樹脂組成物製のカバーとからなるボール本体を用意し、このボール本体にパッド印刷法にて所定形状のマーク層を形成した。そして、透明なウレタンペイントを塗装し、厚みが約10μmの仕上げ塗装層を形成して、実施例2のゴルフボールを得た。
【0038】
[比較例3]
イソホロンジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤に代えてイソホロンジイソシアネート硬化剤(前述の「デスモジールI」)を用いた他は実施例2と同様にして、比較例3のゴルフボールを得た。
【0039】
[比較例4]
イソホロンジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤に代えてヘキサメチレンジイソシアネート硬化剤(前述の「JA960」)を用いた他は実施例2と同様にして、比較例4のゴルフボールを得た。
【0040】
[密着性の評価]
強アルカリ性洗剤(横浜油脂社の商品名「ヨゴレトール」)の4倍希釈液を作製し、これにゴルフボールを30分間浸した。このゴルフボールを希釈液から引き上げ、流水下で30分間ブラッシングした。そして、マーク層の消失状況を目視で評価した。消失面積がマーク層面積の1/4未満のものを「◎」とし、1/4以上1/2未満のものを「○」とし、1/2以上3/4未満のものを「△」とし、3/4以上のものを「×」とした。この評価結果が、下記の表1に示されている。
【0041】
【表1】
【0042】
表1に示されるように、ジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤が用いられた実施例1及び2のゴルフボールでは、各比較例のゴルフボールに比べてマーク層が多く残存している。この評価結果より、本発明の優位性は明らかである。
【0043】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明のインクは密着性に優れる。このインクが用いられたゴルフボールでは、マーク層が消失しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施形態にかかるゴルフボールが示された一部切り欠き断面図である。
【符号の説明】
1・・・ゴルフボール
2・・・コア
3・・・カバー
4・・・マーク層
5・・・仕上げ塗装層
6・・・ディンプル
Claims (9)
- ジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤と、基材と、着色剤とを含んでおり、
このイソシアネート硬化剤が、ジイソシアネート単量体がヌレート反応を起こすことによって得られたものであり、
この基材が、ニトロセルロース及びポリエステルポリオール、又はエポキシ樹脂からなるゴルフボール用インク。 - 上記イソシアネート硬化剤の含有率が固形分換算で1質量%以上20質量%以下である請求項1に記載のゴルフボール用インク。
- 上記イソシアネート硬化剤全量に占める上記イソシアネート三量体の比率が、5質量%以上である請求項1又は請求項2に記載のゴルフボール用インク。
- 上記ジイソシアネート三量体がイソホロンジイソシアネート三量体である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のゴルフボール用インク。
- 上記基材が水酸基を有するポリマーを主成分とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のゴルフボール用インク。
- 上記イソシアネート硬化剤のイソシアネート基と基材の水酸基との比である(NCO/OH)の値が0.5以上2.0以下である請求項5に記載のゴルフボール用インク。
- マーク層を備えており、このマーク層が、ジイソシアネート三量体を含むイソシアネート硬化剤と基材と着色剤とを含むインクから形成されており、
このイソシアネート硬化剤が、ジイソシアネート単量体がヌレート反応を起こすことによって得られたものであり、
この基材が、ニトロセルロース及びポリエステルポリオール、又はエポキシ樹脂からなるゴルフボール。 - 上記マーク層の下地がポリブタジエンを主成分とする架橋ゴム又はアイオノマー樹脂を主成分とする樹脂組成物である請求項7に記載のゴルフボール。
- 上記イソシアネート硬化剤全量に占める上記イソシアネート三量体の比率が、5質量%以上である請求項7又は請求項8に記載のゴルフボール。
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