JP5296666B2 - 配向粒子を備えたゴルフボール - Google Patents

Description

本発明は、広くは、ゴルフボールのコーティング、より詳しくは、多数のゴルフボール層の任意のものに適用される配向粒子を含むゴルフボールに関する。

ゴルフボールの開発の歴史は非常に長く、糸巻きゴルフボールからソリッドツーピースゴルフボール及び多層ゴルフボールに至っている。ラバーコアは、品質一定性、及びより長い距離についてのドライバースピンの低下のような性能上の利点のため、糸巻きコアに次第に置き換わった。

イオノマー材料のような熱可塑性材料からなる層を備えた多層ゴルフボールは、ゴルフボール技術を次のレベルに持ち上げた。典型的に、異なる材料を一緒に結合させた薄い層は、ティーから離れると低いスピンであるがグリーンの周りではスピンを高めるといったような余分な特徴を付加した。例えば、層の１つは、マントル層の硬質イオノマーでよく、一方、軟質エラストマー材料が外側カバーの層を形成する。イオノマーは、とりわけ、コア又はコア層を形成するために典型的に使用されるゴムに比較して低い弾力性を有するため、イオノマー層の薄い層が典型的に使用された。

飛行距離は、ゴルフボールの性能を評価するために使用される重要な指数である。飛行距離は、３つの主な打出条件の因子、即ち、「初期速度」、「スピン速度」、及び「打出角度」に影響される。初期速度は、ゴルフボールの飛行距離に影響を及ぼす主要な物理的特性の１つである。反発係数（ＣＯＲ）は、ゴルフボールの初期速度の代替パラメーターであり、温度がＣＯＲに影響を及ぼすと考えられる。ＣＯＲは、一般に、衝撃の前後での物体の速度比として定義される。１のＣＯＲは、完全弾性衝突であり、衝突によってエネルギーは少しも損失せず、０のＣＯＲは、完全非弾性衝突であり、全てのエネルギーが衝突の際に逃散する。

ボールのスピン速度は、２つの主な様式で測定され、これらの異なる種類のスピンが、ボールの飛行に異なる影響を有するためである。飛行方向に反対のボールのスピンは「バックスピン」として知られる。飛行方向に対してある角度で配向したボールの全てのスピンは「サイドスピン」である。バックスピンは、一般に、ボールの飛行距離に影響を及ぼす。サイドスピンは、一般に、ボールの飛行経路の方向に影響を及ぼす。

ボールのスピン速度は、一般に、ボールの中心を通る軸の周りにボールが回転する速度を言う。ボールのスピン速度は、典型的に、１分間あたりの回転で測定される。ボールのスピンは揚力を発生するため、ボールのスピン速度は、ボールの弾道に直接影響する。高いスピン速度のショットは、低いスピン速度のボールよりも高い高度まで飛行する。高いスピンを有するボールは高く飛行するため、過剰スピンで打たれたボールによる全体的な走行距離は、理想量のスピンで打たれたボールよりも短い。不十分なスピンで打たれたボールは、キャリー距離を増加させるのに十分な揚力を発生せず、重大な距離損失をもたらすと考えられる。したがって、理想的なスピン量でボールを打つことは、ボールによる走行距離を最大限にすることができる。

飛行経路の形状及び／又はボールの弾道に影響を及ぼすことに加え、ゴルフボールのスピンは、ボールのラン、即ち、ボールが地面に衝突した後にボールが転がる距離にもまた影響を及ぼすことができる。高いスピン速度を有するボールは、低いスピン速度で打たれたボールよりも早く停止する。言い換えると、ボールのランは、低スピンボールよりも高スピンボールの方が少ない。したがって、アプローチショットのような、距離よりもコントロールの方が重要なショットについては、高スピンが一般に好まれる。

ゴルファーのクラブと技術は、ボールにスピンを与えるにおいて大きな役割をするが、ボールそのものは、ボールのスピン速度に影響を及ぼす特性を有する。バラタのような軟質カバー材料を備えたボールは、硬質カバーを備えたボールよりも大きいレベルのバックスピンを得ると考えられる。

しかしながら、軟質カバー材料を備えたボールは、一般に、硬質カバーを備えたボールよりも、高価であり、耐久性が低く、かつプレイすることが難しい。サーリン（登録商標）のような硬質カバー材料を備えたボールは、比較的安価であるが、アベレージゴルファーは、こうしたボールのスピンを最大限にすることは難しい又はコントロールが困難であると感じる可能性がある。

したがって、当技術分野においては、コントロール可能なレベルのスピンを与えるボールに対するニーズが存在している。

ゴルフボールのスピンのコントロールを助ける複合材料層を備えたゴルフボールが提供される。複合材料層は、マトリックス材料、及び該マトリックス材料に懸濁した粒子を含む。粒子は、マトリックス内の粒子の配向が変化できるように、不規則な形状とサイズである。粒子は、当技術分野で知られる任意の種類又は形状のものでよいが、少なくともある粒子の一部は、マトリックス材料から外に、複合材料層を囲む材料の隣接層の中に延びる。

いくつかの態様において、本発明は、カバー、及び該カバーに適用されたコーティングを含むゴルフボールを提供し、該コーティングは第１層と第２層を含み、該コーティングの第１層は複数の粒子を含み、ここで、該複数の粒子の各粒子は不規則な周囲形状を有し、該複数の粒子における第１グループの粒子は、所定配向で第１層の中に位置し、該複数の粒子の少なくとも１つの粒子の一部は、第２層の中に延びる。

別の局面において、本発明のいくつかの態様は、第１層、該第１層を囲む第２層、該第１層と該第２層の間に位置する複合材料層を含むゴルフボールを提供し、該複合材料層は複数の粒子を含み、粒子層の中の各粒子は不均一な形状を有し、該複数の粒子のある割合は、所定の配向で粒子層の中に位置し、１つの粒子の少なくとも一部は、該粒子層から該第１層と該第２層の少なくとも１つの中に延びる。

いくつかの局面において、本発明の態様は、コア、該コアを囲む層、及び該コアと該層の間に配置された粒子層を含むゴルフボールを提供し、該粒子層は複数の粒子を含み、各粒子は、コア、及び該コアから外に延びる複数の突起を含み、各突起は、該コアから該突起の先端までを測定される長さを有し、各粒子は、各突起の先端の周りに球を描くことによって測定される直径を有し、ここで、該球の直径は該粒子の直径であり、各粒子の直径は２００μｍ未満であり、少なくとも１つの粒子は、少なくとも１つの突起が該粒子層から該層の中に延びるように配向される。

本発明のこの他のシステム、方法、特徴、及び長所は、添付の図面及び詳細な説明の検討によって、当業者には明らかである又は明らかになると考えられる。全てのこうした付加的なシステム、方法、特徴、及び長所は、この記載の中に含められ、本発明の範囲の中にあり、及び特許請求の範囲によって保護されるべきである。

本発明は、下記の図面と記載を参照してより適切に理解されることができる。図中の構成成分は、必ずしも寸法通りではなく、本発明の原理を図解するために強調がなされている。また、図面において、同様な参照番号は、種々の図面の全体を通して対応する部分を示している。

図１は、ディンプル付きゴルフボールのある態様の概略図である。 図２は、３層を有するソリッドゴルフボールのある態様の概略の断面図である。 図３は、４層を有するソリッドゴルフボールのある態様の概略の断面図である。 図４は、２つのコーティング層を有するソリッドゴルフボールのある態様の概略の断面図である。 図５は、図４に示すソリッドゴルフボールのコーティング層の概略の拡大断面図である。 図６は、図４と図５に示すソリッドゴルフボールのコーティング層の一部の概略の拡大断面図であり、コーティング層が複合材料層である態様を示す。 図７は、ゴルフボールディンプルのある態様の概略の拡大図であり、第１コーティング層としてのディンプルにおける複合材料層のある態様を示す。 図８は、ゴルフボールディンプルのある態様の概略の拡大図であり、第１コーティング層を覆う第２コーティング層を備えた第１コーティング層としてのディンプルにおける複合材料層のある態様を示す。 図９は、ソリッドゴルフボールの２層の態様における一部の概略の拡大断面図であり、複合材料層が第１層の表面上に配置され、配向粒子が隣接層の中に延びる。 図１０は、ソリッドゴルフボールの層に隣接する層のある態様の一部の概略の拡大断面図であり、複合材料層がコアの外側表面上に配置され、複合層中の配向粒子が隣接層の中に延びる。 図１１は、テトラポッド粒子のある態様の概略の平面図である。 図１２は、テトラポッド粒子のある態様の概略の側面図である。 図１３は、上脚の先端から２つの基脚の先端まで引いた想像線を備えたテトラポッド粒子のある態様の概略の側面図である。 図１４は、ボールをクラブで打ったときのゴルフボールの表面のテトラポッド粒子に及ぼす力を示す概略の示力図である。 図１５は、ゴルフボールの表面でのテトラポッド粒子の配向を示す顕微鏡で撮影した写真である。 図１６は、複数のドライバー条件下で対照ボールに対して複数の試験ボールのバックスピンを測定したときの試験結果の第１セットを示すグラフであり、試験ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図１７は、複数のドライバー条件下で対照ボールに対して複数の試験ボールのバックスピンを測定したときの試験結果の第２セットを示すグラフであり、試験ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図１８は、複数のドライバー条件下で対照ボールに対して複数の試験ボールの合計ヤードを測定したときの試験結果の第１セットを示すグラフであり、試験ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図１９は、複数のドライバー条件下で対照ボールに対して複数の試験ボールの合計ヤードを測定したときの試験結果の第２セットを示すグラフであり、試験ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図２０は、複数の試験ボールについてのサイドスピン（ｒｐｍ）に対するバックスピン（ｒｐｍ）を示すグラフであり、ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図２１は、複数の試験ボールについての距離オフライン（ヤード）に対する合計距離（ヤード）を示すグラフであり、ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図２２は、ドライバーによって打たれた複数の試験ボールについての攻撃の動的ロフトアングル（度）に対するバックスピン（ｒｐｍ）を示すグラフであり、ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図２３は、複数の試験ボールについてのフェース角／クラブ軌道に対するサイドスピンを示すグラフであり、ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図２４は、６番アイアンによって打たれた複数の試験ボールについての動的ロフト／迎え角（度）に対するバックスピン（ｒｐｍ）を示すグラフであり、ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図２５は、９番アイアンによって打たれた複数の試験ボールについての動的ロフト／迎え角（度）に対するバックスピン（ｒｐｍ）を示すグラフであり、ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。 図２６は、ウエッジによって打たれた複数の試験ボールについての動的ロフト／迎え角（度）に対するバックスピン（ｒｐｍ）を示すグラフであり、ボールのいくつかは、配向粒子を備えた複合材料層を含む。

ゴルフボールのスピンのコントロールを助ける複合材料層を備えたゴルフボールが提供される。複合材料層は、主要材料、及び該主要材料に懸濁した粒子を含む。粒子は、マトリックス内の粒子の配向が変化できるような、不規則な形状とサイズである。粒子は、当技術分野で知られる任意の種類又は形状のものでよいが、少なくともある粒子の一部は、マトリックス材料から外に、複合材料層を囲む材料の隣接層の中に延びる。

本記載の目的に関し、「内部」又は「内側」は、ゴルフボールのコアへの方向を言う。同様に、「外部」又は「外側」は、ゴルフボールのカバー又は目に見える／触れることができる表面への方向を言う。

図１は、本発明によるソリッドゴルフボール１００の透視図を示す。ゴルフボール１００は、ゴルフボール１００の表面上に配置された複数のディンプル１０２を含む概ね球形の形状である。任意の数のディンプル１０２が、ゴルフボール１００の表面上に提供されてよい。いくつかの態様において、ディンプル１０２の数は、約２５０から約５００までの範囲でよい。いくつかの態様において、ディンプル１０２の数は、約３００から約４００までの範囲でよい。ディンプル１０２は、任意のパターンでゴルフボール１００の表面上に配置されてよい。

実質的に半球状に示されているが、ディンプル１０２は、楕円形、多角形などのような当技術分野で知られる任意の形状を有してよい。いくつかの態様において、ディンプル１０２は、ゴルフボール１００の表面から外に延びる突起であってもよいが、ディンプル１０２は、典型的に、ゴルフボール１００の表面の窪みである。各々の窪みはある体積を画定する。例えば、ディンプルが表面の半球形の窪みの場合、ディンプルによって切り取られ、ディンプルが存在しないとしたときのゴルフボール１００の表面を表す想像線を境界とする空間は、半球の体積又は２／３πｒ３の体積を有し、ここで、ｒは半球の半径である。いくつかの態様において、全てのディンプル１０２が同じ直径又は半径を有してもよい。別の態様において、ディンプル１０２は、異なる直径又は半径を与えられてもよい。いくつかの態様において、各々のディンプルは、直径／半径の予め選択された群から選択された直径又は半径を有してもよい。いくつかの態様において、直径／半径の予め選択された群における異なる直径／半径の数は、３から６までの範囲である。いくつかの態様において、最大の直径／半径を備えたディンプル１０２の数は、別の直径／半径を備えたディンプルの数よりも多い。言い換えると、こうした態様において、最大ディンプルが、別のサイズのディンプルよりも多く存在する。

ゴルフボール１００の表面上の全てのディンプル１０２の体積の集合が、合計ディンプル体積である。１つの態様において、合計ディンプル体積は約５５０ｍｍ３〜約８００ｍｍ３である。いくつかの態様において、合計ディンプル体積は、約６００ｍｍ３から約８００ｍｍ３までの範囲でもよい。

内部的に、いくつかの態様におけるゴルフボール１００は、多層のソリッドゴルフボールとして構成される。言い換えると、材料の複数の層が、一緒に結合又は圧縮されて、ボールを形成する。別の態様において、ゴルフボール１００は、任意の種類の内部構造を有してもよい。図２に示すように、ゴルフボール１００の１つの態様は、コア１０４、カバー１０８、及びコア１０４と外側コア層１０６にサンドイッチされた外側コア層１０６を含む。コア１０４と外側コア層１０６は一緒に「内部ボール」であると考えてもよい。

コア１０４は、ホットプレス成形又は射出成形のような当技術分野で知られる任意の方法を用いて製造されてよい。本発明のコア１０４は、単層又は多層の構造であってもよく、任意の材料がコア１０４を製造するために使用されてよい。コア材料は、ＣＯＲを操作するような特定の性能特性を有して選択されてもよい。

いくつかの態様において、コア１０４は、ゴム又は天然もしくは合成ゴムを含む材料から製造されてよい。いくつかの態様において、コア１０４は、熱可塑性材料又は熱硬化性材料から製造されてよい。コア１０４の熱可塑性材料は、イオノマー樹脂、二峰性イオノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、及びこれらの組み合わせであってもよい。１つの態様において、コア１０４は、イオノマー樹脂から作成される。例えば、コア１０４は、ＨＰＦ及びサーリン（登録商標）（双方ともイー・アイ・デュポン・ド・ヌムール・アンド・カンパニーより市販）、並びにＩＯＴＥＫ（登録商標）（エクソン・コーポレイションより市販）から製造されてもよい。

いくつかの態様において、コア１０４の直径は、約１９．０ｍｍと約３７．０ｍｍの間の範囲であってもよい。いくつかの態様において、コア１０４の直径は、約１９．０ｍｍから約３２ｍｍの範囲であってもよい。いくつかの態様において、コア１０４の直径は、約２１．０ｍｍと約３５．０ｍｍの間の範囲であってもよい。いくつかの態様において、コア１０４の直径は、約２３．０ｍｍと約３２．０ｍｍの間の範囲であってもよい。

図２に示す態様において、外側コア層１０６は、コア１０４を覆って実質的に取り囲む。外側コア層１０６は、コア１０４の外側表面に面する内側表面を有する。図２に示す態様において、外側コア層１０６の外側表面は、カバー１０８の内側表面に面する。外側コア層１０６は、任意の厚さを有してもよい。１つの態様において、外側コア層１０６の厚さは、約３ｍｍから約１１ｍｍまでの範囲であってもよい。１つの態様において、外側コア層１０６の厚さは、約４ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲であってもよい。

外側コア層１０６は、熱硬化性材料から製造してもよい。いくつかの態様において、熱硬化性材料は、当技術分野において知られる任意のゴム組成物を用いたゴム組成物であってもよい。

いくつかの態様において、架橋剤及び比較的大きい比重を備えたフィラーのような添加剤をゴム組成物に添加してもよい。適切な架橋剤は、過酸化物、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からなる群より選択することができる。

いくつかの態様において、図３に示す態様のように、ボール１００は、コア１０４とカバー１０８の間に付加的層を含んでもよい。例えば、図３に示すように、マントル層１１０が提供されてもよい。マントル層１１０は、材料の厚い又は薄い層であってもよく、当技術分野で知られる任意の種類の材料であってもよい。いくつかの態様において、マントル層１１０は、バックスピンやボールが変形する傾向の減少を助長するような、ある性能特性を得るために比較的硬い材料から製造される。別の態様において、マントル層１１０は、バックスピンやボールが変形する傾向の増加を助長するような、異なる性能特性を得るために比較的軟らかい材料から製造されてもよい。

ゴルフボール１０８はカバー層１０８を含む。カバー層１０８の硬さは、ゴルファーがゴルフボール１００に付与することができるバックスピンの量にある役割を果たす。伝統的に、軟質カバーは、より多くのバックスピンを生じるボールを提供する。軟質カバー材料の例はバラタである。熟練ゴルファーは、バックスピンのために軟質カバーを使用して特性をコントロールすることを選択することがあるが、新参ゴルファーは、軟質カバーのボールは耐久性に欠けることに気づくことがある。軟質カバー材料は、不適切に打たれるとへこむ又は裂けることがあるため、ボールがスイングごとに適切に打たれないならば、このことは特にあてはまる。

同様に、より硬質のカバーは、少ないバックスピンであるが一般に長いキャリー距離を生じるボールを与える。硬質カバー材料の例は、サーリンのようなイオノマーである。軟質カバーのボールよりも耐久性があるものの、硬質カバーのボールは、バックスピンをかけるのが比較的難しく、ゴルファーの手持ち技術におけるプレイの選択肢の数を制限する可能性がある。

軟質カバーのボールと硬質カバーのボールの双方の所望の効果を生じることが可能な中間カバーのボールを見つける努力がなされてきた。複合材料が、カバーの使用に検討されてきた。本明細書に記載の態様において、配向粒子を含む複合材料の層が、ボールに所望の特性を付与するためにゴルフボールの種々の位置に提供される。

図４に示すように、ゴルフボールのコーティング層に配向粒子を備えたゴルフボールの態様が示されている。２つのコーティング層の第１層１１４と第２層１１６が、別の未コーティングゴルフボール１１２を囲んで示されている。未コーティングゴルフボール１１２は、基本的に、ゴルフボールの外側表面に適用されるプライマー、塗料、トップコーティング、又は他の薄膜層を適用する前のゴルフボール１００の全ての層である。図４に示す態様において、第１層１１４は、未コーティングゴルフボール１１２の外側表面に隣接及び接触して配置される。いくつかの態様において、第１層１１４は、ゴルフクラブとの繰り返しの高速衝撃に耐える十分な接着力で、未コーティングゴルフボール１１２の外側表面に、接着、硬化、又は別の仕方で固定して取り付けられる。第２コーティング層１１６が、第１層１１４の外側表面に隣接及び接触する。いくつかの態様において、第２層１１６は、ゴルフクラブとの繰り返しの高速衝撃に耐える十分な接着力で、第１層１１４の外側表面に、接着、硬化、又は別の仕方で固定して取り付けられる。

図５は、ボールの表面でのゴルフボールの層の拡大図を示す。未コーティングボール１１２は、コア１０４とカバー１１０を含む。第１層１１４はカバー１１０を囲む。第１層１１４は、複数の粒子１２２が埋設されるマトリックス材料１２４から形成される複合材料層である。マトリックス材料１２４は、プラスチック材料、ゴム材料、又はポリマーなどの、当技術分野で知られる任意の種類の材料であってもよい。いくつかの態様において、マトリックス材料１２４は、塗料プライマーである。プライマーは、カバーの材料に対するその後に適用される塗料層の接着を高めるために使用される。プライマーマトリックス材料は、当技術分野において知られる任意の種類のプライマー材料でよい。種々の種類のラッカーとエポキシが、ゴルフボール用のプライマーとして一般に使用される。

粒子１２２は、任意の種類の成形粒子でよい。粒子１２２は、概して、第１層１１４の硬度を高めるために提供され、したがって、いくつかの態様において、粒子１２２は、マトリックス材料１２４よりも高い硬度及び／又は剛性を有して選択される。粒子１２２は、プラスチック、複合材料、及び金属などの当技術分野で知られる任意の材料からなってもよい。いくつかの態様において、粒子１２２は酸化亜鉛からなる。

粒子１２２は、不均一又は不規則形状である。不規則形状は、特定の知り得る配向で粒子を表面上又はマトリックス内に配置することを可能にする不規則表面、不規則周囲、突起、拡張、突出、又は任意の形態によって規定されてもよい。粒子１２２は、任意の多角形、幾何学形状などの形状を有してよい。例えば、粒子１２２は立方体であってもよく、立方体は、脚又はそのコーナー（３つの脚が集まる頂点）に配置が可能なためである。均一形状は、その粒子を単に見ることによってはマトリックス内でのその配向が確定できない、球のような形状であると考えられ、その粒子の配向は、マトリックス中に挿入する前に粒子をマーキングすることによって決めてもよい。

粒子１２２は、全てが同じ不規則形状又は異なる不規則形状を有してもよい。１つの態様において、図５〜８、及び図１１〜１５に示すように、粒子１２２の不規則形状はテトラポッドである。酸化亜鉛粒子は、商標ＰＡＮＡＴＥＴＲＡ（登録）の下でパナソニックより入手可能である。図１１〜１４に示すように、テトラポッド粒子１２２は、４つの脚又はフィラメント又は「ウィスカー」、即ち、３つの基脚１２６から延びる上脚１２８、第１基脚１４２、第２基脚１４４、及び第３基脚１４６を含む。図１２に最も適切に示すように、脚は、接合点又はコア１５０で結合する。脚は、同じ長さ、大体もしくは実質的に同じ長さ、又は異なる長さを有してよい。いくつかの態様において、粒子の一部がゴルフボールに適用する前に破壊し、マトリックス材料１２４の中に生成粒子又は一部の生成粒子を残存させてもよい。

図１１は、例示のテトラポッド粒子１２２の上面図を示し、３つの基脚１２６が互いに第１角θで位置して示されている。第１角θは約１２０度である。図１２は、例示のテトラポッド粒子１２２の側面図を示し、上脚１４８が第２角αで基脚から延びる。第２角αは約１０９．５度である。図１３は、例示のテトラポッド粒子の側面図を示し、第１想像線１５２が、上脚の先端１４８から第３基脚の先端１５６まで延びる。第２想像線１５４が、上脚の先端１４８から第１基脚の先端１５８まで延びる。上脚１２８と第１想像線１５２は第３角βを画定し、上脚１２８と第２想像線１５４は第４角γを画定する。全ての脚が同じ長さであるなら、第３角βと第４角γは大体同じでもよい。あるいは、いくつかの態様において、第３角βと第４角γは、約１９．４７度から約３５．２５度までの範囲でもよい。

粒子１２２のサイズは、任意の所望のサイズでよい。いくつかの態様において、全ての粒子１２２が同じサイズ又は大体同じサイズである。別の態様において、粒子１２２は、ある範囲のサイズを有する。いくつかの態様において、粒子１２２は、薄膜層の中に存在することもまた目的とし、このため、粒子サイズは、約１μｍ〜約５０μｍの範囲のことがある。別の態様において、薄膜層の中に存在したとしても、粒子サイズは任意の所望のサイズであることができる。いくつかの態様において、粒子１２２のサイズは２００μｍ以下でよい。粒子１２２のサイズは、任意の所望の方法によって測定してもよいが、１つの方法は、粒子の最大外延を囲む粒子の周りに球を描くことである。その球の直径又は半径を適切な測定として使用してもよい。同様に、粒子１２２がテトラポッド粒子であるなら、コア１５０から上脚先端１４８又は第１基脚先端１５８のような脚先端までを測定した脚の長さを粒子サイズの測定として使用してもよい。

粒子１２２の濃度は、所望のボール性能特性に応じて変化することがある。いくつかの態様において、マトリックス材料１２４が未だウエット又は未硬化であるときの第１層１１４の中の粒子１２２の濃度は、約１ＰＰＨから約２０ＰＰＨの範囲である。バックスピンを減少させるためのいくつかの態様において、第１層１１４の中の粒子１２２の濃度は、マトリックス材料１１４がウエット又は未硬化であるときに約３ＰＰＨから約１０ＰＰＨの範囲であってもよい。マトリックス材料１２４は乾燥又は硬化するため、この濃度は増加することがある。いくつかの態様において、第１層１１４の中の粒子１２２の濃度は、２倍になることがある。別の態様において、第１層１１４の中の粒子１２２の濃度は、より少ない又はより多い量で増加してもよい。

再び図５に関し、第２コーティング層１１６は、当技術分野において知られる任意の種類の薄膜コーティング層であってもよい。いくつかの態様において、第２コーティング層１１６は塗装層である。塗装材料は、当技術分野において知られる任意の種類の塗料でよく、例えば、紫外線硬化性塗料、ウレタン材料、水性材料などである。

図５〜８に示すように、第１コーティング層１１４が乾燥又は硬化するときに、少なくとも一部の粒子１２２が特定の予め選択された配向を得ることができるように、第１コーティング層１１４が適用される。例えば、いくつかの態様において、粒子１２２がテトラポッドのとき、粒子１２２の特定の所望の配向は、基脚１２６が未コーティングボール１１２の外側表面１１８に隣接又は面するようになる。粒子１２２のこの特定の予め選択された所望の配向は、完成したゴルフボールに適用される力に対する予測可能な応答を可能にする。例えば、粒子１２２が、外側表面１１８に隣接又は面する基脚１２６を備えたテトラポッドの場合、粒子１２２は、テトラポッドの表面が押し下げられるときのような衝撃力に応答する。

図１４に示すように、クラブヘッドのボールとの衝撃は、第１力１６０と第２力１６２に分解することができ、双方とも、ある角度で上脚１２８に迫る。適切な打撃において、第１力１６０は、粒子１２２を介して形を変え、矢印１６４で示したように、第１基脚１４２、第２基脚１４４、及び第３基脚１４６を、未コーティングボールの外側表面１１８の中に押し入れる。この応答は、少なくとも１つの付加的な仕方で、設計者に、ボールのスピンを操作することを可能にすることができる。カバー用の材料が軟質ならば、粒子１２２は表面に食い込み、粒子１２２がスピンの状態で有する効果を低下させることができる。カバー用の材料が硬質ならば、カバーは、粒子１２２のカバーへの圧入に抵抗し、スピンに及ぼす衝撃を高めることができる。試験条件下で、力の角度が１９．５度未満のとき、スピンが減少することが見出された。力の角度が１９．５度〜３５．３度のとき、スピンはランダムに変化する。力の角度が３５．３度を超えるとき、スピンは増加する。１９．５度未満の力の角度及び３５．３度を超える力の角度について、スピンの一貫性が高められる。

適切な打撃において、第２力１６２は、矢印１６６で示すように、未コーティングボールの外側表面１１８に対して粒子１２２を捩じる。テトラポッド粒子１２２の脚のいろいろな角度により、異なる配向に位置するときに粒子１２２が打たれたならば、その力は、粒子１２２を介して様々に形を変えると考えられる。

力の適用位置に応じた力に対するこのいろいろな応答は、力に対する均一粒子の応答から、これらの態様の不規則粒子を区別する。適用された力に対する均一粒子の応答は、マトリックス中の粒子の配向又は粒子の表面に及ぼす力の適用位置にかかわらず、同じであると考えられる。言い換えると、粒子１２２は、力の応答が方向的に依存するほど、等方性に反し、粒子１２２は異方性又は直交異方性である。

図５に示すように、全ての粒子１２２がマトリックス材料１２４の中で所望の配向の達成が期待されるということはない。いくつかの態様において、粒子１２２の５％〜９５％が所望の配向を達成する。第１コーティング層１１４を適用する方法が、所望の配向を達成する粒子１２２を有することを助長する。例えば、鋳造可能な物品に現状で使用されると、テトラポッド粒子は鋳造層の一部として適用され、粒子はマトリックス材料とともに型の中に注入される。注入プロセスのおかげで、テトラポッド粒子は、型の中に流入する方向に整列する傾向がある。さらに、マトリックス中の２つの流れ層の間の境界に、粒子の前面が生成することができる。ここで、薄膜を適用すると、ボール又はボール層の予め成形された表面上に複合材料を噴霧することができる。このことは、第１コーティング層１１４の全体にわたる粒子濃度の均一性を可能にする。また、複合材料の噴霧は、粒子がある配向に居座ることを可能にする。マトリックス材料１２４から形成される第１コーティング層１１４の薄膜の高さ又は厚さと大体同じ又はそれより大きいように粒子サイズが選択されると、粒子１２２は、複合材料がその上に噴霧される層の外側表面に基脚を隣接又は面して落ち着く傾向があると考えられる。いくつかの態様において、マトリックス材料１２４の厚さは、約２μｍから約１５μｍまでの範囲である。いくつかの態様において、マトリックス材料１２４の厚さは、より薄い又はより厚くてもよい。図１５は、プライマーマトリックス材料中のパナテトラ粒子が適用されたゴルフボール表面の顕微鏡写真である。マトリックス中の粒子のトライポッド構造、例えば、円１７０で目立たせた粒子を容易に認識することができる。

マトリックス材料１２４の厚さと同等又はそれよりも大きいサイズの粒子１２２を提供することのもう１つの長所は、図６に最も明確に示すように、少なくとも１つの粒子１２２の少なくとも一部が、マトリックス材料１２４の外側表面１１９を通って延びることを可能にすることである。この延長は、粒子１２２の一部１３０が、隣接層の第２コーティング層１１６の中に埋設されることを可能にする。コーティング層のこの連結は、層のより良好な接着を可能にし、層の機械的応答を一緒に連結する。即ち、衝撃力に曝されたとき、第１コーティング層１１４と第２コーティング層１１６は、境界層を備えた別々の系と異なり、より連結系のように応答すると考えられる。このメカニズムは、両方の層を強固にすることによってバックスピンのコントロールを助けるだけでなく、ゴルフボールの耐用期間の間に層が剥離することの防止に役立つこともできる。

第１コーティング層１１４から第２コーティング層１１６の中に延長する粒子は、ディンプルのような表面特徴の上にコーティング層を適用するときであっても役立つ。ディンプル付きボールをコーティングするとき、コーティングは、例えば、ディンプルのキャビティの中又はディンプルエッジの周りのような表面特徴の周りに、予測できないパターンで蓄積することができる。ディンプルのキャビティを図７と図８に示す。図７において、第１コーティング層１１４は、粒子１２２の一部１３０が第１コーティング層１１４の外側表面から突き出すように、薄く適用される。１つの例において、適切な配向の保証を助長するため、粒子１２２のサイズが約３μｍから約１５μｍまでの範囲であるとき、第１コーティング層１１４は、約３μｍ〜約５μｍの間の厚さで適用される。図８に示すように、第２コーティング層１１６は、粒子１２２の特出先端を覆って適用され、このことは、第２コーティング層１１６の流れをスムーズにすることを助け、より一貫した厚さを得ることを助けることができる。また、２つの非常に薄い層が使用されるため、表面特徴の上に予期しない仕方で層が蓄積する可能性が少ない。

いくつかの態様において、第２コーティング層１１６は、粒子１２２の突出部分の被覆を保証する厚さに適用される。例えば、３μｍ〜約１５μｍの粒子を３μｍ〜約１５μｍの厚さのマトリックス材料の中に含む第１コーティング層１１４に適用する場合、第２コーティング層１１６の厚さは、約１５μｍから約２０μｍの範囲でよい。あるいは、粒子１２２は、表面特徴になることができ、ボールの表面上の気流に影響を与えることもできる。別の態様において、粒子１２２は、空気力学的流れに影響を与える表面特徴を提供するために使用してもよい。

配向粒子を備えた複合材料の薄膜は、ゴルフボールの任意の２つの内側層の間の複合層１３２として使用することもできる。図９に示すように、マトリックス材料１２４の中の不規則形状粒子１２２は、外側コア層１０６とマントル層１１０の間に位置する。粒子１２２は、マトリックス材料１２４の外側表面１３６とマントル１１０の内側表面を通って粒子１２２の一部１３０が延び、マントル１１０の本体１４０の中に及ぶことを可能にする形状である。

図１０は、コア１０４の外側表面１３４の上に形成された複合層１３２を示す。不規則形状の粒子１２２は、マトリックス材料１２４の外側表面１３６と隣接層の内側表面１３８を通って粒子１２２の一部１３０が延び、隣接層の本体１４０の中に埋まることを可能にするサイズである。種々の特定の層を例の中で議論してきたが、不規則形状の粒子１２２を備えた複合層１３２は、任意の２つの層の間に配置されてよい。いくつかの態様において、複数の複合層１３２が提供されてもよい。

複合層１３２は、層が形成されると、任意の層の外側表面に適用されてもよい。ボールの層は、例えば、成形のような任意の公知の方法を用いて形成されてよい。複合層１３２は、例えば、噴霧のような当技術分野で知られる任意の方法を用いて任意の層の外側表面に適用してもよい。複合層１３２は、層の間の接着と同時にゴルフボールの全体的外形の強化を助けることができる。

ゴルフボール上の薄いコートとしてマトリックス中の配向粒子を提供する効果を測定するため、いくつかの試験を行った。多数のボールを試験し、その試験結果を図１６〜２６に示す。表１は、種々のボール特性で試験したボールのリストを含む。

第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６、及び第９試験ボール２１６は、種々の濃度でパナテトラ粒子を備えた複合層を有するコーティングを提供された。その他のボールは、従来のコーティングを備えたボールである。

図１６と図１７は、対照標準ボールの第７試験ボール２１２に対する第３試験ボール２０４、第５試験ボール２０８、第６試験ボール２１０、第８試験ボール２１４、第９試験ボール２１６、第１０試験ボール２１８（図１７のみ）、及び第１１試験ボール２２０（図１６のみ）のバックスピンの２つの試験を示す。第３試験ボール２０４は、第５試験ボール２０８と同じ構造を有し、ただし、第３試験ボール２０４は、成形されて配向されたパナテトラ粒子を備えた複合コーティングを有する。同様に、第９試験ボール２１６は、第８試験ボール２１４と同じ構造を有し、ただし、第９試験ボール２１６は、成形されて配向されたパナテトラ粒子を備えた複合コーティングを有する。ボールは、ボール速度（ｍｐｈで測る）、打出角度（度）、及びバックスピン（ｒｐｍ）で測定されるような、種々のドライバー条件で打たれる。図面に見ることができるように、図１６に示す第１試験において、第３試験ボール２０４は、６つのドライバー条件の３つにおいて、第５試験ボール２０８よりも低いバックスピンを有する。第９試験ボール２１６は、６つのドライバー条件の５つにおいて低いバックスピンを有する。図１７に示す第２試験において、第３試験ボール２０４は、全てのドライバー条件において、第５試験ボール２０８よりも低いバックスピンを有する。第９試験ボール２１６と第８試験ボール２１４の双方を試験した３つのドライバー条件の１つにおいてのみ、第９試験ボール２１６は第８試験ボール２１４よりも低いバックスピンを有する。このデータは、複合コーティングが、いくつかのプレイヤーについてスピンを低下できることを示唆する。

図１８と図１９は、種々のドライバー条件下で、対照標準ボールの第７試験ボール２１２に対する第３試験ボール２０４、第６試験ボール２１０、第８試験ボール２１４、第９試験ボール２１６、第１０試験ボール２１８（図１９のみ）、及び第１１試験ボール２２０（図１８のみ）によって得られた合計距離（ヤード）の２つの試験を示す。第１試験において、第９試験ボール２１６は、１つだけを除く全てのドライバー条件において、第８試験ボール２１４よりもさらに飛ぶ。図１９に示す第２試験において、第９試験ボール２１６は、第８試験ボール２１４よりも、双方のボールを試験した全ての３つのドライバー条件において、さらに飛ぶ。このデータは、複合コーティングが合計距離を増加できることを示唆する。

図２０は、特定のドライバー条件下で打たれたときの第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６、第５試験ボール２０８、第６試験ボール２１０、第７試験ボール２１２、及び第８試験ボール２１４についてのサイドスピン（ｒｐｍで測定）に対するバックスピン（ｒｐｍで測定）を示す。試験したボールのうち、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６は、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを有する。第５試験ボール２０８は、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。とりわけ、第５試験ボール２０８は、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６よりも高いバックスピンとサイドスピンを有する。このデータは、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングが、バックスピンとサイドスピンの双方を低下できることを示唆する。

図２１は、特定のドライバー条件下で打たれたときの、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６、第５試験ボール２０８、第６試験ボール２１０、第７試験ボール２１２、及び第８試験ボール２１４についての距離オフライン（ヤードで測定）に対する合計距離（ヤードで測定）を示す。試験したボールのうち、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６は、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを有する。とりわけ、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを有する４つの試験ボールの３つが、少なくとも第５試験ボール２０８と同等に遠くに飛び、それらのボールの２つ、第１試験ボール２００と第２試験ボール２０２が、第５試験ボール２０８よりも有意に短いオフライン距離を有する。このデータは、いくつかの条件下で、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを有するボールは、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠く同様なボールに比較し、合計距離の損失なしにより真直ぐに飛行できることを示唆する。

図２２は、８５ｍｐｈでスイングされたＨＳドライバーで打たれたときの、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第５試験ボール２０８、第８試験ボール２１４、及び第９試験ボール２１６についての動的ロフト角／迎え角（度で測定）に対するバックスピン（ｒｐｍで測定）を示す。試験したボールのうち、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、及び第９試験ボール２１６は、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを有する。第５試験ボール２０８は、第２試験ボール２０２及び第３試験ボール２０４と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。とりわけ、第２試験ボール２０２と第３試験ボール２０４は、第５試験ボール２０８よりもスピンが少ない傾向がある。第８試験ボール２１４は、第９試験ボール２１６と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。第９試験ボール２１６は、第８試験ボールよりも一貫してスピンが少ない。このデータは、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングが、種々の動的ロフト条件で、バックスピンを低下できることを示唆する。

図２３は、９５ｍｐｈでスイングされたＨＳドライバーで打たれたときの、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第５試験ボール２０８、第６試験ボール２１０、第７試験ボール２１２、第８試験ボール２１４、第９試験ボール２１６、及び第１０試験ボール２１８についてのフェース角／クラブ軌道に対するサイドスピン（ｒｐｍで測定）を示す。試験したボールのうち、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、及び第９試験ボール２１６は、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを有する。第５試験ボール２０８は、第２試験ボール２０２及び第３試験ボール２０４と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。とりわけ、第２試験ボール２０２と第３試験ボール２０４は、第５試験ボール２０８よりもスピンが少ない傾向がある。このデータは、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングが、種々のフェース角度でサイドスピンを低下できることを示唆する。

図２４は、６番アイアンで打たれたときの、第２試験ボール２０２、第５試験ボール２０８、及び第８試験ボール２１４についての動的ロフト角／迎え角（度で測定）に対するバックスピン（ｒｐｍで測定）を示す。第５試験ボール２０８は、第２試験ボール２０２と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。第２試験ボール２０２は、第５試験ボール２０８よりもスピンが少ない傾向にある。このデータは、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングが、アイアンと同時にドライバーについて、種々の動的ロフト条件でバックスピンを低下できることを示唆する。

図２５は、９番アイアンで打たれたときの、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第５試験ボール２０８、第６試験ボール２１０、第７試験ボール２１２、第８試験ボール２１４、第９試験ボール２１６、及び第１０試験ボール２１８についての動的ロフト角／迎え角（度で測定）に対するバックスピン（ｒｐｍで測定）を示す。第５試験ボール２０８は、第２試験ボール２０２及び第３試験ボール２０４と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。第２試験ボール２０２と第３試験ボール２０４は、第５試験ボール２０８よりもスピンが少ない傾向にある。第８試験ボール２１４は、第９試験ボール２１６と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。同じロフト角で、第９試験ボール２１６は、第８試験ボール２１４よりもスピンが少ない。このデータは、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングが、アイアンについて種々の動的ロフト条件でバックスピンを低下できることを示唆する。

図２６は、ウエッジで打たれたときの、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第４試験ボール２０６、第５試験ボール２０８、第６試験ボール２１０、第７試験ボール２１２、第８試験ボール２１４、第９試験ボール２１６、及び第１０試験ボール２１８についての動的ロフト／迎え角（度で測定）に対するバックスピン（ｒｐｍで測定）を示す。試験したボールのうち、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、第３試験ボール２０４、第４試験ボール２０６、及び第９試験ボール２１６は、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを有する。第５試験ボール２０８は、第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、及び第４試験ボール２０６と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。第１試験ボール２００、第２試験ボール２０２、及び第４試験ボール２０６は、第５試験ボール２０８よりもスピンが大きい傾向にある。第８試験ボール２１４は、第９試験ボール２１６と同じ構造を有するが、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングを欠いている。第９試験ボール２１６は、第８試験ボール２０８よりもスピンが大きい。このデータは、成形され配向された粒子を備えた複合コーティングが、ウエッジについて種々の動的ロフト条件でバックスピンを増加させることを示唆する。

本発明の種々の態様を説明してきたが、この記載は、限定ではなくて例示を目的とするものであり、当業者には、本発明の範囲内において、多くのさらなる態様と実施が可能であることが明らかと考えられる。したがって、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物以外には制限されるものではない。また、種々の変更と変化が、特許請求の範囲内でなされてもよい。

１０４ コア
１１２ 未コーティングゴルフボール
１１４ 第１コーティング層
１１６ 第２コーティング層
１１８ 外側表面
１２２ 粒子
１２４ マトリックス材料
１２６ 基脚
１２８ 上脚

Claims (9)

1. カバー及び該カバーに適用されたコーティングを含むゴルフボールであって、
   該コーティングは、第１層及び第２層を含み、該コーティングの第１層は複数の粒子を含み、
   該複数の粒子の各粒子は、コアと、該コアから延びる少なくとも１つの突起と、を含む不規則な周囲形状を有し、該複数の粒子における第１グループの粒子は所定配向で該第１層の中に位置し、該複数の粒子の少なくとも１つの粒子の一部は、第１層と第２層とを連結するように、該第２層の中に延びる、ゴルフボール。
2. 該少なくとも１つの突起がフィラメントを含む、請求項１に記載のゴルフボール。
3. 該形状が、該コアから延びる複数のフィラメントを含む、請求項２に記載のゴルフボール。
4. 該形状が、コアと、該コアを中心とする仮想の正四面体の各頂点まで該コアから延びる４つの突起と、を含む形状である、請求項１または３に記載のゴルフボール。
5. 該第１層が、該カバーの外側表面に適用された塗料プライマー層を含み、該第２層が、該プライマー層の外側表面に適用された塗料層を含み、少なくとも１つのフィラメントが、該プライマー層から出て該塗料層の中に延びる、請求項４に記載のゴルフボール。
6. コア、該コアを囲む層、及び該コアと該コアを囲む層との間に配置された粒子層を含むゴルフボールであって、
   該粒子層は複数の粒子を含み、各粒子は、コア、及び該コアから延びる複数の突起を含み、各突起は、該コアから該突起の先端まで測定される長さを有し、
   各粒子は、各突起の先端を弧で結んで描かれる球の直径を各粒子の直径として有し、各粒子の直径は２００μｍ未満であり、
   少なくとも１つの突起が、該粒子層と該コアを囲む層とを連結するように、該粒子層から該コアを囲む層の中に延びるように、少なくとも１つの粒子が配向される、ゴルフボール。
7. 該粒子層が塗料プライマーを含み、該コアを囲む層が塗料層を含む、請求項６に記載のゴルフボール。
8. 該粒子層がソリッドゴルフボールの任意の層に適用され、該コアを囲む層がソリッドゴルフボールの任意の隣接層である、請求項６に記載のゴルフボール。
9. 該粒子層中の粒子の濃度が１ＰＰＨ〜２０ＰＰＨである、請求項６に記載のゴルフボール。