JP4663568B2 - ゴルフボール - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフボールに関する。詳細には、本発明は、ゴルフボールのディンプルの改良に関する。

一般的なゴルフボールは、コア及びカバーを備えている。ゴルフボールはさらに、多数のディンプルを備えている。ディンプルは、カバーの表面に形成されている。ディンプルは、飛行時のゴルフボール周りの空気の流れを乱し、乱流剥離を起こさせる。乱流剥離によって空気のゴルフボールからの剥離点が後方にシフトし、抗力が低減される。乱流剥離によってバックスピンに起因するゴルフボールの上側剥離点と下側剥離点とのズレが助長され、ゴルフボールに作用する揚力が高められる。抗力の低減及び揚力の向上は、「ディンプル効果」と称される。優れたディンプルは、よりよく空気の流れを乱す。優れたディンプルは、大きな飛距離を生む。

ゴルフボールにとって、飛距離と共に、コントロール性能も重要である。極めて薄いカバーを有し、飛距離とコントロール性能とが両立されたゴルフボールが提案されている。例えば、特開２００６−３４７７３公報には、厚みが０．１ｍｍから０．６ｍｍであるカバーを備えたゴルフボールが開示されている。
特開２００６−３４７７３公報

ディンプル効果の観点から、ディンプルが十分な容積を有することが必要である。前述の通り、ディンプルはカバーに形成されている。カバーの厚みよりも深いディンプルは、形成され得ない。極めて薄いカバーを備えたゴルフボールでは、ディンプルの容積が不十分である。このゴルフボールでは、十分なディンプル効果が得られない。このゴルフボールは、飛行性能に劣る。

本発明の目的は、極めて薄いカバーを備え、かつ飛行性能に優れたゴルフボールの提供にある。

本発明に係るゴルフボールは、コア、カバー及びディンプルを備えている。カバーは、コアに積層されている。このカバーの厚みは、０．２０ｍｍ以下である。ディンプルは、カバーに穿設されている。ディンプルの底面は、コアの表面と一致している。

好ましくは、ディンプルの直径Ｄ１に対する底面の直径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．５０以上０．８５以下である。好ましくは、ディンプルの側壁は、円錐台の側面の形状を有する。好ましくは、ディンプルの総容積は、２５０ｍｍ^３以上４００ｍｍ^３以下である。好ましくは、底面に粗面加工が施される。

このゴルフボールでは、ディンプルがカバーを貫通しているので、カバーが極めて薄いにもかかわらず十分なディンプル容積が達成される。このゴルフボールは、飛行性能に優れる。このゴルフボールでは、極めて薄いカバーが、コントロール性能、打球感等に寄与しうる。

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。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール２が示された模式的断面図である。このゴルフボール２は、球状のコア４と、カバー６とを備えている。カバー６には、多数のディンプル８が形成されている。ゴルフボール２の表面のうちディンプル８以外の部分は、ランド１０である。このゴルフボール２は、ペイント層及びマーク層を備えているが、これらの層の図示は省略されている。

このゴルフボール２の直径は、４０ｍｍ以上４５ｍｍ以下である。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以上がより好ましい。空気抵抗抑制の観点から、直径は４４ｍｍ以下がより好ましく、４２．８０ｍｍ以下が特に好ましい。このゴルフボール２の質量は、４０ｇ以上５０ｇ以下である。大きな慣性が得られるとの観点から、質量は４４ｇ以上がより好ましく、４５．００ｇ以上が特に好ましい。ＵＳＧＡの規格が満たされるとの観点から、質量は４５．９３ｇ以下がより好ましい。

コア４は、ゴム組成物が架橋されることによって形成されている。ゴム組成物の基材ゴムとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体及び天然ゴムが例示される。２種以上のゴムが併用されてもよい。反発性能の観点からポリブタジエンが好ましく、特にハイシスポリブタジエンが好ましい。

コア４の架橋には、共架橋剤が好適に用いられる。反発性能の観点から好ましい共架橋剤は、アクリル酸亜鉛、アクリル酸マグネシウム、メタクリル酸亜鉛及びメタクリル酸マグネシウムである。ゴム組成物には、共架橋剤と共に有機過酸化物が配合されるのが好ましい。好適な有機過酸化物としては、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）ヘキサン及びジ−ｔ−ブチルパーオキサイドが挙げられる。

コア４のゴム組成物には、充填剤、硫黄化合物、老化防止剤、着色剤、可塑剤、分散剤等の各種添加剤が、必要に応じて適量配合される。ゴム組成物に、架橋ゴム粉末又は合成樹脂粉末が配合されてもよい。

コア４が、球状のセンターと、このセンターを覆う中間層とからなってもよい。典型的には、センターはゴムを基材とし、中間層はゴム又は熱可塑性樹脂を基材とする。コア４が、３以上の層を備えてもよい。

カバー６に好適なポリマーは、アイオノマー樹脂である。好ましいアイオノマー樹脂としては、α−オレフィンと炭素数が３以上８以下のα，β−不飽和カルボン酸との二元共重合体が挙げられる。好ましい他のアイオノマー樹脂としては、α−オレフィンと炭素数が３以上８以下のα，β−不飽和カルボン酸と炭素数が２以上２２以下のα，β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体が挙げられる。二元共重合体及び三元共重合体において、好ましいα−オレフィンはエチレン及びプロピレンであり、好ましいα，β−不飽和カルボン酸はアクリル酸及びメタクリル酸である。二元共重合体及び三元共重合体において、カルボキシル基の一部は金属イオンで中和されている。中和のための金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン及びネオジムイオンが例示される。

カバー６に、熱可塑性ポリウレタンエラストマーが用いられてもよい。熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、軟質である。熱可塑性ポリウレタンエラストマーからなるカバー６を備えたゴルフボール２がショートアイアンで打撃されたときのスピン速度は、大きい。熱可塑性ポリウレタンエラストマーからなるカバー６は、ショートアイアンでのショットにおけるコントロール性能に寄与する。熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、カバー６の耐擦傷性能にも寄与する。

熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、ハードセグメントとしてのポリウレタン成分と、ソフトセグメントとしてのポリエステル成分又はポリエーテル成分とを含む。ポリウレタン成分の硬化剤としては、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート及び脂肪族ジイソシアネートが例示される。特に、脂環式ジイソシアネートが好ましい。脂環式ジイソシアネートは主鎖に二重結合を有さないので、カバー６の黄変が抑制される。しかも、脂環式ジイソシアネートは強度に優れるので、カバー６の傷つきが抑制される。２種以上のジイソシアネートが併用されてもよい。

カバー６に、他のポリマーが用いられてもよい。他のポリマーとしては、熱可塑性樹脂スチレンエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー及び熱可塑性ポリオレフィンエラストマーが例示される。

カバー６には、必要に応じ、二酸化チタンのような着色剤、硫酸バリウムのような充填剤、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、蛍光剤、蛍光増白剤等が適量配合される。比重調整の目的で、カバー６にタングステン、モリブデン等の高比重金属の粉末が配合されるてもよい。

カバー６の厚みは０．２０ｍｍ以下である。このゴルフボール２がドライバーで打撃されると、カバー６が薄いので、コア４が十分に変形する。このゴルフボール２では、コア４が反発性能に十分に寄与する。コントロール性能、打球感、耐擦傷性能等が重視され、反発性能に劣るポリマーがカバー６に用いられた場合でも、このカバー６は反発性能を阻害しない。このゴルフボール２では、反発性能と他の性能とが両立される。この観点から、カバー６の厚みは０．１８ｍｍ以下がより好ましく、０．１７ｍｍ以下が特に好ましい。成形容易の観点から、カバー６の厚みは０．０５ｍｍ以上が好ましい。

図２は図１のゴルフボール２が示された拡大平面図であり、図３はその正面図である。ゴルフボール２の表面は、そのディンプルパターンが互いに等価である１０のユニットに区画されうる。図２では、１つのユニットに関し、符号ＡからＤによりディンプル８の種類が示されている。ディンプル８の平面形状は、円である。このゴルフボール２は、直径が４．００ｍｍであるディンプルＡと、直径が３．４５ｍｍであるディンプルＢと、直径が３．３０ｍｍであるディンプルＣと、直径が３．１５ｍｍであるディンプルＤとを備えている。ディンプルＡの個数は１３２個であり、ディンプルＢの個数は１８０個であり、ディンプルＣの個数は６０個であり、ディンプルＤの個数は６０個である。ディンプル８の総数は、４３２個である。

図４は、図１のゴルフボール２の一部が示された拡大断面図である。この図４には、ディンプル８の中心及びゴルフボール２の中心を通過する平面に沿った断面が示されている。図４における上下方向は、ディンプル８の深さ方向である。図４において二点鎖線１２で示されているのは、仮想球である。ディンプル８は、仮想球１２から凹陥している。ランド１０は、仮想球１２と一致している。

ディンプル８は、カバー６に穿設されている。ディンプル８は、側壁１４と底面１６とを備えている。側壁１４は、円錐台の側面の形状を有する。底面１６は、コア４の表面と一致する。換言すれば、ディンプル８はカバー６を貫通している。底面１６は、半径方向外向きに凸である。底面１６の平面形状は、円である。このゴルフボール２では、コア４の表面が露出している。図示されていないが、ペイント層は、ランド１０、側壁１４及び底面１６を覆っている。

図４において、両矢印Ｄ１で示されているのは、ディンプル８の直径である。この直径Ｄ１は、ディンプル８の両側に共通の接線１８が画かれたときの、一方の接点Ｅｄと他方の接点Ｅｄとの距離である。接点Ｅｄは、ディンプル８のエッジでもある。エッジＥｄは、ディンプル８の輪郭を画定する。非円形ディンプルの場合、その輪郭形状の面積と同一の面積を有する円が想定され、その円の直径が非円形ディンプルの直径Ｄ１とみなされる。

図４において、両矢印Ｄ２で示されているのは底面１６の直径であり、両矢印ｄ１で示されているのは接線１８から底面１６までの最小深さであり、両矢印ｄ２で示されているのは接線１８から底面１６までの最大深さである。底面１６が非円形である場合、底面１６の輪郭形状の面積と同一の面積を有する円が想定され、その円の直径が底面１６の直径Ｄ２とみなされる。ディンプル８の輪郭を含む平面、側壁１４及び底面１６に囲まれた空間の容積は、ディンプル８の容積Ｖである。

前述の通り、カバー６はきわめて薄い。しかし、ディンプル８がカバー６を貫通しているので、容積Ｖは十分大きい。このゴルフボール２では、大きなディンプル効果が発揮される。ランド１０からディンプル８の中心へ向かう空気の方向は、側壁１４と底面１６との境界２０で大きく変化する。この変化は、ディンプル効果をさらに高める。このゴルフボール２は、飛行性能に優れる。

直径Ｄ１に対する直径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）は、０．５０以上０．８５以下が好ましい。比（Ｄ２／Ｄ１）が０．５０以上であるディンプル８では、境界２０において空気の方向が大きく変化する。大きな変化は、ディンプル効果に寄与する。この観点から、比（Ｄ２／Ｄ１）は０．５５以上がより好ましく、０．５９以上が特に好ましい。比（Ｄ２／Ｄ１）が０．８５以下のディンプル８では、境界２０において空気の流れが剥離することなく、ディンプル８の中心へと向かう。この空気の流れは、ディンプル効果を高める。この観点から、比（Ｄ２／Ｄ１）は０．７５以下がより好ましく、０．７１以下が特に好ましい。

底面１６に粗面加工が施されることが好ましい。粗い底面１６は、ディンプル効果を高める。粗面加工により、底面１６に微笑な多数の穴が形成される。この穴は、容積Ｖを増大させる。製法の都合上、底面１６のみならず、コア４の表面全体に粗面加工が施されることが好ましい。粗面加工の具体例としては、ブラスト、ブラッシング及びバレル研磨が挙げられる。

底面１６の１０点平均粗さは、０．００５ｍｍ以上が好ましく、０．０１ｍｍ以上がより好ましく、０．０５ｍｍ以上が特に好ましい。１０点平均粗さは、０．４ｍｍ以下が好ましい。１０点平均粗さは、「ＪＩＳ Ｂ ０６０１」に準拠して、表面粗さ計によって測定される。底面１６の穴の平均直径は、０．００２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下が好ましい。底面１６の穴の平均深さは、０．００２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が好ましい。

ディンプル効果の観点から、直径Ｄ１は２．０ｍｍ以上が好ましく、２．２ｍｍ以上がより好ましく、２．４ｍｍ以上が特に好ましい。実質的に球であるというゴルフボール２の本来的特徴が維持されるとの観点から、直径Ｄ１は６．０ｍｍ以下が好ましく、５．８ｍｍ以下がより好ましく、５．６ｍｍ以下が特に好ましい。

ディンプル８の面積ｓは、無限遠からゴルフボール２の中心を見た場合の、輪郭線に囲まれた領域の面積である。円形ディンプル８の場合、面積ｓは下記数式によって算出される。
s = (Ｄ１ / 2)^２ ・ π
図１から図４に示されたゴルフボール２では、ディンプルＡの面積は１２．５７ｍｍ^２であり、ディンプルＢの面積は９．３５ｍｍ^２であり、ディンプルＣの面積は８．５５ｍｍ^２であり、ディンプルＤの面積は７．７９ｍｍ^２である。

本発明では、全てのディンプル８の面積ｓの合計の、仮想球１２の表面積に対する比率は、占有率と称される。十分なディンプル効果が得られるとの観点から、占有率は７０％以上が好ましく、７２％以上がより好ましく、７４％以上が特に好ましい。占有率は、９０％以下が好ましく、８８％以下がより好ましく、８６％以下が特に好ましい。図１から図４に示されたゴルフボール２では、ディンプル８の合計面積は４３２２．６ｍｍ^２である。このゴルフボール２の仮想球１２の表面積は５７２８．０ｍｍ^２なので、占有率は７５．５％である。

ゴルフボール２のホップが抑制されるとの観点から、ディンプル８の総容積は２５０ｍｍ^３以上が好ましく、２７０ｍｍ^３以上がより好ましく、２８０ｍｍ^３以上が特に好ましい。ゴルフボール２のドロップが抑制されるとの観点から、総容積は４００ｍｍ^３以下が好ましく、３８０ｍｍ^３以下がより好ましく、３７０ｍｍ^３以下が特に好ましい。このゴルフボール２では、ディンプル８がカバー４を貫通するので、カバー４が薄いにもかかわらず、十分な総容積が達成されうる。

ディンプル効果の観点から、ディンプル８の個数は２００以上が好ましく、２２０以上がより好ましく、２４０以上が特に好ましい。個々のディンプル８がディンプル効果に寄与しうるとの観点から、個数は５００以下が好ましく、４８０以下がより好ましく、４６０以下が特に好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
１００質量部のポリブタジエン（ジェイエスアール社の商品名「ＢＲ−７３０」）、３０質量部のアクリル酸亜鉛、６質量部の酸化亜鉛、１０質量部の硫酸バリウム、０．５質量部のジフェニルジスルフィド及び０．５質量部のジクミルパーオキサイドを混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を共に半球状キャビティを備えた上型及び下型からなる金型に投入し、１７０℃で１８分間加熱して、直径が４２．３７ｍｍのコアを得た。一方、５０質量部のアイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１６０５」）、５０質量部の他のアイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１７０６」）及び３質量部の二酸化チタンを混練し、樹脂組成物を得た。上記コアを、内周面に多数のピンプルを備えたファイナル金型に投入し、コアの周囲に上記樹脂組成物を射出成形法により注入して、厚みが０．１６５ｍｍであるカバーを成形した。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。このカバーに、二液硬化型ポリウレタンを基材とするクリアー塗料を塗装し、直径が４２．７ｍｍであり質量が約４５．４ｇである実施例のゴルフボールを得た。このゴルフボールのＰＧＡコンプレッションは、約８５である。このゴルフボールは、図２及び図３に示されたディンプルパターンを有する。ディンプルの仕様の詳細が、下記表１に示されている。

［実施例２から７］
コアの直径、カバーの厚み及びディンプルの仕様を下記の表１及び表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から７のゴルフボールを得た。

［実施例８］
コアをブラスト処理に供した後にカバーを成形した他は実施例１と同様にして、実施例８のゴルフボールを得た。このコアの表面の１０点平均粗さは、０．１０ｍｍであった。

［比較例］
コアの直径、カバーの厚み及びディンプルの仕様を下記の表３に示される通りとした他は実施例１と同様にして、比較例のゴルフボールを得た。このゴルフボールの断面形状が、図５に示されている。このゴルフボールのディンプルは、カバーを貫通していない。

［飛距離テスト］
ツルテンパー社のスイングマシンに、チタンヘッドを備えたドライバー（住友ゴム工業株式会社の商品名「ＸＸＩＯ」、シャフト硬度：Ｘ、ロフト角：９°）を装着した。ヘッド速度が４９ｍ／ｓｅｃである条件でゴルフボールを打撃して、発射地点から静止地点までの距離を測定した。テスト時は、ほぼ無風であった。２０回の測定結果の平均値が、下記の表１から３に示されている。

表１から３に示されるように、実施例のゴルフボールの飛距離は大きい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るディンプルは、ツーピースゴルフボールのみならず、マルチピースゴルフボール及び糸巻きゴルフボールにも適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボールが示された模式的断面図である。 図２は図１のゴルフボールが示された拡大平面図である。 図３は、図２のゴルフボールが示された正面図である。 図４は、図１のゴルフボールの一部が示された拡大断面図である。 図５は、比較例１に係るゴルフボールの一部が示された断面図である。

符号の説明

２・・・ゴルフボール
４・・・コア
６・・・カバー
８・・・ディンプル
１０・・・ランド
１２・・・仮想球
１４・・・側壁
１６・・・底面
１８・・・接線
２０・・・境界

Claims (4)

1. 球状のコアと、このコアに積層されておりその厚みが０．１９５ｍｍ以下であるカバーとを備えており、
   表面がランドとディンプルとからなり、
   このディンプルがカバーに穿設されており、
   このディンプルが、ランドに連続する側壁と、この側壁に連続する底面とを有しており、
   この底面がコアの表面と一致しており、
   上記ディンプルの総容積が、２５０ｍｍ ^３ 以上４００ｍｍ ^３ 以下であるゴルフボール。
2. 上記ディンプルの直径Ｄ１に対する底面の直径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）が０．５０以上０．８５以下である請求項１に記載のゴルフボール。
3. 上記ディンプルの側壁が円錐台の側面の形状を有する請求項１又は２に記載のゴルフボール。
4. 上記底面に粗面加工が施されている請求項１から３のいずれかに記載のゴルフボール。

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