JP6478628B2 - ゴルフボール及びその製造方法。 - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフボール及びその製造方法に関する。

ゴルフボールは、その表面に多数のディンプルを備えている。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。この現象は、「乱流化」と称されており、この乱流化によって、ゴルフボールからの空気の剥離点が後方にシフトし、抗力（飛行方向に対して反発する方向に作用する力）が低減される。また、乱流化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。したがって、優れたディンプルは、よりよく空気の流れを乱すとともに、大きな飛距離を生む。

また、近年、ディンプルの形状を工夫する他に、ゴルフボールの表面を研磨等することで、ゴルフボールの空力特性を高める技術も開発されている。例えば、特許文献１では、ゴルフボールが飛行する際の抗力の低減を図るため、塗装層の表面にブラスト処理を施す方法が提案されている。また、例えば、特許文献２では、ゴルフボールが飛行する際の抗力の低減及び揚力の向上を図るため、ディンプルの底面を粗面加工する方法が提案されている。また、例えば、特許文献３では、ゴルフボールの飛距離を伸ばすため、ブラスト処理によってディンプル径の１／２以下の径を有するミクロディンプルを形成する方法が提案されている。また、例えば、特許文献４では、ゴルフボールの空力性能に影響を及ぼすように、ゴルフボールの表面を研磨し、表面に粗さを持たせる方法が提案されている。

特開２００４−１４７８３６号公報 特開２００７−２６０３１７号公報 特開２００２−３６９８９６号公報 特表２０１４−５２０６５４号公報

ドライバーショットでは飛距離が求められるが、ディンプルの影響で余分な揚力が発生すると、飛行中のゴルフボールがホップするような弾道となり、飛距離が短くなってしまう可能性がある。従来、ディンプルの設計において、このようなホップするような弾道とならないように、種々の検討が行われてきたが、依然としてこの問題は解決しておらず、ディンプルの設計に囚われないゴルフボールの空力性能の改善方法の開発が望まれている。

一方で、ゴルフボールの表面に粗さを形成することで、ゴルフボールの空力性能を高める技術も開発されてきている。しかしながら、ゴルフボールの表面に粗さを形成することとディンプルの設計とは別個独立に検討されてきた。すなわち、ゴルフボールの空力性能に影響を及ぼす要因には、ディンプル及び表面の粗さの２つの要因が挙げられるが、これら２つの要因の相互関係についてはこれまで検討されてこなかった。本発明の発明者は、この点を見出し、ディンプルと表面粗さとの相互関係によって、飛行中のゴルフボールにおける抗力の低減と揚力の低減とを実現し、ドライバーショットにおける打球の飛距離を向上させることのできる可能性に思い至った。

本発明は、一側面では、このような点を考慮してなされたものであり、その目的は、ディンプルの深さと塗装層の表面粗さとの相乗効果により飛行性能の優れたゴルフボールを提供することである。

本発明の一側面に係るゴルフボールは、球状のコアと、前記コアを覆う１つ以上のカバー部材と、最外層を構成する前記カバー部材を被覆する塗装層と、を備える。そして、前記最外層を構成するカバー部材には複数のディンプルが形成されており、前記塗装層には、前記最外層のカバー部材への塗装後、表面に粗さが形成されており、前記複数のディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）と前記塗装層の表面における算術平均粗さＲａ（μｍ）とが、以下の数１で示される関係式を満たす。

なお、数１の関係式におけるＦａの単位はｍｍ（ミリメートル）であり、Ｒａの単位はμｍ（マイクロメートル）である。数１では単位を考慮せず、Ｆａ及びＲａの値のみが代入される。

当該構成によれば、上記数１で示される関係式によって、ディンプルの深さと塗装層の表面粗さとの相互関係が規定される。後述する実施例により示されるとおり、本発明の発明者は、ディンプルの深さと塗装層の表面粗さとが上記数１で示される関係にある場合に、ドライバーショットの飛距離が向上することを見出した。すなわち、当該構成によれば、ディンプルの深さと塗装層の表面粗さとの相乗効果によりゴルフボールの飛行性能を高めることができる。

上記一側面に係るゴルフボールにおいて、上記塗装層の表面における算術平均粗さＲａは０．４μｍ以上となるようにすることができる。

また、上記一側面に係るゴルフボールにおいて、上記塗装層の表面の粗さは、当該表面に微細粒子を噴霧する表面処理によって得られるようにすることができる。

また、本発明の一側面に係るゴルフボールの製造方法は、球状のコアを形成するステップと、前記コアを１つ以上のカバー部材で覆い、最外層を構成する前記カバー部材に複数のディンプルを形成するステップと、前記最外層を構成するカバー部材を塗装層で被覆するステップと、前記塗装層の表面に粗さを形成するステップと、を備え、形成される前記複数のディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）と前記塗装層の表面における算術平均粗さＲａ（μｍ）とが、上記数１で示される関係式を満たす。

本発明によれば、ディンプルの深さと塗装層の表面粗さとの相乗効果により飛行性能の優れたゴルフボールを提供することができる。

図１は、実施の形態に係るゴルフボールを模式的に例示する一部切欠き断面図である。 図２は、実施の形態に係るゴルフボールを模式的に例示する一部拡大断面図である。 図３は、実施の形態に係るゴルフボールの正面図を示す。 図４は、実施の形態に係るゴルフボールの平面図を示す。 図５は、エアガンを用いた粗さ形成方法を模式的に例示する。 図６は、実施例及び比較例に係るゴルフボールのディンプルの平均最大高さＦａと塗装層の算術平均粗さＲａとの関係を示すグラフである。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形が行われてもよい。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、以下の説明では、説明の便宜のため、図面内の向きを基準として説明を行う。

§１ 構成例
［ゴルフボール］
図１及び図２を用いて、本実施形態に係るゴルフボール１０について説明する。図１は、本実施形態に係るゴルフボール１０を模式的に例示する一部切欠き断面図である。また、図２は、本実施形態に係るゴルフボール１０を模式的に例示する一部拡大断面図である。

図１に例示するように、本実施形態に係るゴルフボール１０は、球状のコア１と、このコア１を覆う中間層２と、この中間層２を覆うカバー３と、このカバー３の表面に形成された複数のディンプル５と、カバー３の表面に被覆した塗装層４と、を備えている。以下、これらの各構成要素について説明する。

なお、このゴルフボール１０の直径は、適宜設定可能であるが、４０〜４５ｍｍが好ましく、米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）の規格を満たす観点から、直径を４２．６７ｍｍ以上とすることがさらに好ましい。また、空気抵抗抑制の観点からは、ゴルフボール１０の直径を４４ｍｍ以下とすることが好ましく、４２．８０ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。また、このゴルフボール１０の質量は、４０ｇ以上、５０ｇ以下が好ましい。特に、大きな慣性が得られるとの観点からは、ゴルフボール１０の質量は４４ｇ以上が好ましく、４５．００ｇ以上がさらに好ましい。また、ＵＳＧＡの規格が満たす観点からは、ゴルフボール１０の質量は４５．９３ｇ以下であることが好ましい。

＜コア＞
まず、コア１について説明する。コア１は、ゴム組成物を架橋することによって形成されている。コア１の材料は適宜選択可能であるが、コア１の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、スチレンーブタジエン共重合体、エチレンープロピレンージエン共重合体及び天然ゴムが例示される。コア１の材料には２種以上のゴムが併用されてもよい。また、反発性能の観点から、コア１の材料は、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１のゴム組成物は、共架橋剤を含んでいる。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。ゴム組成物が、共架橋剤と共に有機過酸化物を含むことが好ましい。好ましい有機過酸化物として、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−ジメチルー２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及びジーｔ−ブチルパーオキサイドが挙げられる。

また、コア１のゴム組成物は、充填剤、硫黄、加硫促進剤、硫黄化合物、老化防止剤、着色剤、可塑剤、分散剤、カルボン酸、カルボン酸塩等の添加剤を含んでもよい。更に、コア１のゴム組成物は、合成樹脂粉末又は架橋されたゴム粉末を含んでもよい。

コア１の直径は、適宜設定可能であるが、３０．０ｍｍ以上が好ましく、３８．０ｍｍ以上が特に好ましい。一方、コア１の直径は４２．０ｍｍ以下が好ましく、４１．５ｍｍ以下が特に好ましい。コア１が、２以上の層を有してもよい。コア１の形状は全体として球状であれば、特には限定されないが、その表面にリブを有してもよい。また、本実施形態に係るコア１は中実であるが、コア１は中空であってもよい。

なお、コア１の圧縮変形量は適宜設定されてよい。ただし、コア１の圧縮変形量が小さすぎる場合には、非常に硬い打球感になってしまう恐れがある。そのため、この観点から、コア１の圧縮変形量は、２ｍｍ以上が好ましく、２．５ｍｍ以上が特に好ましい。一方、コア１の圧縮変形量が大きすぎる場合には、反発性能の観点から、打撃時のボール速度の低下を招き、飛行性能が劣る可能性がある。そのため、この観点から、コア１の圧縮変形量は、６ｍｍ以下が好ましく、５．５ｍｍ以下が特に好ましい。ここで、圧縮変形量の測定は次のようにして行うことができる。

＜中間層＞
次に、中間層２について説明する。中間層２は、樹脂組成物により形成される。中間層２の材料は適宜選択可能であるが、この中間層２の樹脂組成物の好ましい基材ポリマーは、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、α−オレフインと炭素数が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、α−オレフインと炭素数が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。この二元共重合体及び三元共重合体において、好ましいα−オレフイ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。この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、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。

中間層２の樹脂組成物は、アイオノマー樹脂に代えて、他のポリマーを含んでもよい。他のポリマーとして、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフイン及びポリウレタンが例示される。中間層２の樹脂組成物は、２種以上のポリマーを含んでもよい。

また、中間層２の樹脂組成物は、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、蛍光増白剤等を含んでもよい。更に、中間層２の樹脂組成物は、比重調整の目的で、タングステン、モリブデン等の高比重金属の粉末を含んでもよい。

中間層２の厚みは、適宜設定可能であるが、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上が特に好ましい。一方、中間層２の厚みは２．５ｍｍ以下が好ましく、２．２ｍｍ以下が特に好ましい。中間層２の比重は０．９０以上が好ましく、０．９５以上が特に好ましい。中間層２の比重は１．１０以下が好ましく、１．０５以下が特に好ましい。中間層２は、２以上の層を有してもよい。例えば、中間層２の外側に補強層を配置することもできる。

中間層２の硬度は適宜設定可能である。ただし、中間層２が柔らかすぎる場合には、ボール構造の外剛内柔の観点から、ドライバーやミドルアイアンでの打撃時に発生するスピン量が適正化されない可能性がある。そのため、この観点からは、中間層２の硬度は、ショアＤ硬度で、３０以上が好ましく、３５以上が特に好ましい。一方、中間層２が硬すぎる場合には、非常に硬い打球感になってしまう可能性がある。この観点から、中間層２のショアＤ硬度は、７５以下が好ましく、７０以下が特に好ましい。なお、ショアＤ硬度は、例えば、次のような方法で測定することができる。中間層２等を構成する樹脂組成物を用いて、射出成形により、厚み約２ｍｍのシートを作製し、２３℃で２週間保存する。このシートを、測定基板などの影響が出ないように、３枚以上重ねた状態で、ＡＳＴＭ−Ｄ２２４０に規定するスプリング式硬度計ショアＤ型を備えた高分子計器社製自動ゴム硬度計Ｐ１型によって測定する。これによって、中間層２等のショアＤ硬度を測定することができる。

＜カバー＞
次に、カバー３について説明する。カバー３は、樹脂組成物により形成される。カバー３の材料は適宜選択可能であるが、カバー３の樹脂組成物の好ましい基材ポリマーは、ポリウレタンである。カバー３の樹脂組成物は、熱可塑性ポリウレタンを含んでもよく、熱硬化性ポリウレタンを含んでもよい。カバー３の樹脂組成物は、生産性の観点から、熱可塑性ポリウレタンが好ましい。熱可塑性ポリウレタンは、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、脂環式ジイソシアネー卜、芳香族ジイソシアネー卜及び脂肪族ジイソシアネー卜が例示される。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３の黄変が抑制される。脂環式ジイソシアネートとして、４，４，−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）及びトランス−１，４−シクロヘキサンジイソシアネート（ＣＨＤＩ）が例示される。汎用性及び加工性の観点から、Ｈ１２ＭＤＩが好ましい。

カバー３の樹脂組成物は、ポリウレタンに代えて、他のポリマーを含んでもよい。他のポリマーとして、アイオノマー樹脂、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル及びポリオレフインが例示される。また、カバー３の樹脂組成物は、２種以上のポリマーを含んでもよい。更に、カバー３の樹脂組成物は、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、蛍光増白剤等を含んでもよい。

カバー３の厚みは、適宜設定可能であるが、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上がさらに好ましい。カバー３の厚みは２．５ｍｍ以下が好ましく、２．２ｍｍ以下が特に好ましい。カバー３の比重は０．９０以上が好ましく、０．９５以上が特に好ましい。カバー３の比重は１．１０以下が好ましく、１．０５以下が特に好ましい。なお、カバー３が、２以上の層を有してもよい。

また、カバー３の硬さは、特に限定されず、実施の形態に応じて適宜設定可能である。ただし、カバー３の硬さは、ドライバーショット及びアプローチショットにおけるスピン量の適正化の観点から、ショアＤ硬度が３０以上になるように構成されるのが好ましい。更に、カバー３のショアＤ硬度は、３２以上が好ましく、３４以上が更に好ましい。一方、カバー３のショアＤ硬度は、プレイヤの打球感の観点から、７０以下がよい。カバー３の硬度がこれ以上大きい場合には、ゴルフボール１０がフェースに乗っている感じがしない、引っ掛かる感じがしない、くっつく感じがしない、スピンがきく感じがしない等、プレイヤの打球感を悪化させる可能性がある。カバー３のショアＤ硬度は、好ましくは６９以下、更に好ましくは６８以下がよい。カバー３のショアＤ硬度は、中間層２と同様の方法で測定することができる。

なお、上記中間層２及びこのカバー３はそれぞれ、本発明の「カバー部材」に相当する。そして、このカバー３は、本発明の「最外層を構成するカバー部材」に相当する。

＜ディンプル＞
次に、図３及び図４を更に参照して、ディンプル５について説明する。図３は、ゴルフボール１０の正面図を示す。また、図４は、実施の形態に係るゴルフボールの平面図を示す。図１〜図４に例示されるように、このカバー３の表面には、複数のディンプル５が形成される。図２に例示されるように、ディンプル５は仮想球の表面から凹陥した部分であり、ディンプル５の断面形状は円弧状である。

図３及び図４に示されるとおり、本実施形態に係るディンプル５は、平面視で円形状に形成されている。この円形状に形成されたディンプル５の直径Ｄｍは、図２に示されるように、ディンプル５に沿って直線Ｔｇを描いた場合に、当該直線Ｔｇと接するディンプル５の両端部間の距離で示すことができる。ディンプル５の直径Ｄｍは、適宜設定可能であるが、２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下の範囲で設定されるのが好ましい。直径Ｄｍが２．０ｍｍ以上であるディンプル５はゴルフボール１０の乱流化に寄与する。この観点から、ディンプル５の直径Ｄｍは、２．２ｍｍ以上がより好ましく、２．４ｍｍ以上が特に好ましい。一方、ディンプル５の直径Ｄｍが６．０ｍｍを超えると、球状であるゴルフボール１０の外観が損なわれてしまう。この観点から、ディンプル５の直径Ｄｍは、５．８ｍｍ以下がより好ましく、５．６ｍｍ以下が特に好ましい。

また、図２における曲線１１（一点鎖線）は、ディンプル５が存在しないと仮定した場合のゴルフボール１０（以下、「仮想球」と称する）の表面を示している。そのため、このディンプル５の最大深さＤｐは、図２に例示されるように、仮想球の表面（曲線１１）とディンプル５の最深部との間の距離で示すことができる。このようなディンプル５の最大深さＤｐは、適宜設定可能であるが、ゴルフボール１０が飛行中にホップしてしまうのを抑制する観点から、０．１０ｍｍ以上が好ましく、０．１３ｍｍ以上がより好ましく、０．１５ｍｍ以上が特に好ましい。一方、ゴルフボール１０が飛行中にドロップしてしまうのを抑制する観点から、ディンプル５の最大深さＤｐは、０．６５ｍｍ以下が好ましく、０．５５ｍｍ以下がより好ましく、０．４０ｍｍ以下が特に好ましい。

なお、全てのディンプル５の最大深さＤｐの合計をディンプル５の数で割ることによって、上記ディンプル５の最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）を算出することができる。この平均値Ｆａ（ｍｍ）は、各ディンプル５の形状を表す指標として利用することができる。平均値Ｆａ（ｍｍ）は、上記数１の示す関係式を満たすように適宜設定可能である。ただし、この平均値Ｆａ（ｍｍ）が小さすぎる場合には、ホップしたような球筋になり、飛距離を損なってしまう可能性が高くなってしまう。また、平均値Ｆａ（ｍｍ）が大きすぎる場合には、低い球筋になり、飛距離を損なってしまう可能性が高くなってしまう。このような観点から、このディンプル５の最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）は、０．１８ｍｍ〜０．３３ｍｍの範囲で設定されるのが好ましく、０．２０ｍｍ〜０．３２ｍｍの範囲で設定されるのがより好ましく、０．２２ｍｍ〜０．３１ｍｍの範囲で設定されるのが特に好ましい。

ここで、仮想球の表面（曲線１１）とディンプル５の表面とに囲まれた部分をディンプル５の容積として捉えることができる。ディンプル５の総容積は、全てのディンプル５の容積を加算することで算出することができる。このディンプル５の総容積は、適宜設定可能であるが、ゴルフボール１０が飛行中にホップしてしまうのを抑制する観点から、４５０ｍｍ³以上が好ましく、４８０ｍｍ³以上がより好ましく、５００ｍｍ³以上が特に好ましい。一方、ゴルフボール１０が飛行中にドロップしてしまうのを抑制する観点から、ディンプル５の総容積は、７５０ｍｍ³以下が好ましく、７３０ｍｍ³以下がより好ましく、７１０ｍｍ³以下が特に好ましい。

また、ディンプル５の輪郭線に囲まれた領域からディンプル５の面積を求めることができる。すなわち、ディンプル５の面積は、無限遠からゴルフボールの中心を見た場合の、エッジラインに囲まれた領域の面積（すなわち平面形状の面積）で定義することができる。ディンプル５の総面積は、全てのディンプル５の面積を加算することで算出することができる。このディンプル５の総面積が仮想球の表面積に占める比率は、表面積占有率と称される。

このディンプル５の表面積占有率は、適宜設定可能であるが、７０％以上９５％以下の範囲で設定されるのが好ましい。ディンプル５の表面積占有率が７０％未満である場合には、飛行中のゴルフボール１０の揚力が不足する恐れがある。この観点から、ディンプル５の表面積占有率は、７２％以上がより好ましく、７５％以上が特に好ましい。一方、ディンプル５の表面積占有率が９５％を超えると、ゴルフボール１０が飛行中にホップしてしまう可能性が高まる。この観点から、ディンプル５の表面積占有率は、９３％以下がより好ましく、９１％以下が特に好ましい。

また、ディンプル５の総数は、適宜設定可能であるが、２００個以上５００個以下の範囲で設定されるのが好ましい。ディンプル５の総数が２００個未満であると、上記のような表面積占有率を達成することが難しくなってしまい、ディンプル５によるゴルフボール１０の飛行特性の改善効果を得られにくくなってしまう可能性がある。この観点から、ディンプル５の総数は、２３０個以上がより好ましく、２６０個以上が特に好ましい。一方、ディンプル５の総数が５００個を超えると、個々のディンプル５の面積が小さくなってしまい、各ディンプル５が乱流化に寄与しにくくなってしまう可能性がある。この観点から、ディンプル５の総数は、４７０個以下がより好ましく、４４０個以下が特に好ましい。

なお、図３及び図４では、各ディンプル５は、平面視で円形に形成されている。しかしながら、ディンプル５の形状は、円形でなくてもよく、実施の形態に応じて適宜形成されてもよい。また、全てのディンプル５が同じ形状であってもよいし、他のディンプル５と異なる形状のディンプル５が存在してもよい。例えば、図３及び図４で例示されるように、直径Ｄｍの大きさの異なる複数種類のディンプル５が混在してもよい。また、例えば、異なる形状のディンプル５が混在してもよい。更に、各ディンプル５の配置は、実施形態に応じて適宜決定されてよい。

＜塗装層＞
次に、塗装層４について説明する。図１及び図２に例示されるように、塗装層４は、塗料をカバー３の表面に塗布することで形成され、カバー３を被覆するように構成される。塗装層４を形成するための塗料は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、このような塗料として、二液硬化型のポリウレタンを基材とするクリア塗料を用いることができる。

この塗装層４の厚みは、適宜設定可能であるが、５．０μｍ以上であることが好ましく、５．５μｍ以上であることがさらに好ましく、６．０μｍ以上であることが特に好ましい。これは、塗装層４の厚みが５．０μｍ未満であると、後述する粗さを形成する過程において塗装層４がカバー３から剥離してしまう可能性があるからである。一方、塗装層４の厚みの上限は特に制限されないが、塗装層４の厚みが大きくなると、塗布する塗料の量が増加し、ゴルフボール１０全体の塗装層４の厚みを均一にするのが難しくなる。この観点から、塗装層４の厚みは、３０μｍ以下であるのが好ましい。

また、この塗装層４の硬さは適宜設定可能であるが、この塗装層４の１０％モジュラスが１６０ｋｇｆ／ｃｍ²以下となるように構成されるのが好ましい。塗装層４の１０％モジュラスが大きい場合には、アプローチショットにおいてゴルフボール１０のスピン量が少なくなってしまう可能性がある。この観点から、塗装層４の１０％モジュラスは、１５０ｋｇｆ／ｃｍ²以下がより好ましく、１４０ｋｇｆ／ｃｍ²以下がより好ましい。一方、塗装層４の１０％モジュラスの下限は特に制限されないが、塗装層４の１０％モジュラスが小さすぎる場合には、塗装層４が柔らかすぎて、ゴルフボール１０の表面にタック感が残ってしまい、ゴルフボール１０の打球感が悪化してしまう可能性がある。この観点から、塗装層４の１０％モジュラスは、５ｋｇｆ／ｃｍ²以上が好ましく、１０ｋｇｆ／ｃｍ²以上がより好ましい。なお、モジュラスは、部材に一定のひずみを与えたときの応力のことであり、１０％モジュラスは、１０％のひずみを与えたときの応力のことである。１０％モジュラスは、ＪＩＳ−Ｋ７１６１の規定に準拠して測定することができる。

この塗装層４の表面には、後述する工程によって粗さが形成される。例えば、図２に例示されるように、この塗装層４にカバー３には到達しない凸凹が形成される。この塗装層４の表面の粗さは種々の方法によって定義することが可能であるが、本発明の発明者は、算術平均粗さＲａ（μｍ）を用いてこの粗さを定義した。また、本発明の発明者は、上記最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）を用いてディンプル５の状態を定義した。

そして、本発明の発明者は、後述する実施例で示されるとおり、塗装層４の算術平均粗さＲａ（μｍ）とディンプル５の最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）とが上記数１の関係式を満たす場合に、ゴルフボール１０の飛距離が増加することを見出した。すなわち、本実施形態では、上記数１の関係式を満たすようにディンプル５及び塗装層４の表面の粗さを形成することで、ディンプル５と塗装層４の表面に形成した粗さとの相乗効果によりゴルフボール１０の飛行性能を高めることができる。

なお、この塗装層４の算術平均粗さＲａは、上記数１の示す関係式を満たすように適宜設定可能であるが、塗装層４の表面に形成する粗さが小さすぎる場合には、この粗さの効果が十分に現れない可能性がある。そのため、塗装層４の算術平均粗さＲａは、０．４μｍ以上であることが好ましく、０．４５μｍ以上がより好ましく、０．５０μｍ以上が特に好ましい。一方、算術平均粗さＲａの上限については特に限定されないが、塗装層４の粗さが大きすぎると、ゴルフボール１０の見栄えが悪くなり、かつ、塗装層４のカバー３に対する密着不良、剥離等が生じ、塗装層４の耐久性が悪化する可能性がある。この観点から、塗装層４の算術平均粗さＲａは、１．５０μｍ以下であることが好ましい。なお、この塗装層４の算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１の規定に準拠して測定することができる。

§２ 製造方法
次に、このゴルフボール１０の製造方法について説明する。具体的には、このゴルフボール１０の製造方法は、ゴルフボール１０の製造工程と、製造したゴルフボール１０の塗装層４の表面に上記の粗さを形成する工程とに分けることができる。以下、各工程について説明する。

［ゴルフボールの製造工程］
まず、このゴルフボール１０の製造工程について説明する。このゴルフボール１０は公知の方法によって製造することができる。例えば、このゴルフボール１０の製造は、次のようにして行われる。

まず、金型等を用いて、球状のコア１を成形し、このコア１の周りに中間層２及びカバー３をこの順で成形する。カバー３の成形の際には、カバー３の成形と同時にディンプル５も成形される。すなわち、カバー３を成形する金型のキャビティには、ディンプル５を成形するための複数の凸部が形成されている。

これに続いて、カバー３の表面に塗料が塗布される。この塗料を乾燥させることで、塗装層４が形成される。硬化型塗料を用いる場合の塗装方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。この塗装方法の一例として、例えば、スプレー塗装、静電塗装などを挙げることができる。

エアガンを用いたスプレー塗装の場合には、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とをそれぞれのポンプで供給して、エアガン直前に配置されたラインミキサーで連続的に混合し、得られた混合物をスプレー塗装してもよいし、混合比制御機構を備えたエアースプレーシステムを用いて、ポリオールとポリイソシアネートとを別々にスプレー塗装してもよい。塗装は、１回でスプレー塗布してもよいし、複数回重ね塗りをしてもよい。

ゴルフボール１０に塗布された硬化型塗料は、例えば、３０℃〜７０℃の温度で１時間〜２４時間乾燥することにより塗装層４（塗膜）を形成することができる。

［塗装層の粗さの形成工程］
次に、製造したゴルフボール１０の塗装層４の表面に粗さを形成する工程について説明する。塗装層４の表面に粗さを形成する方法には種々の方法があり、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、以下で説明する２つの方法がある。

＜微細粒子の噴霧による粗さ形成＞
図５を用いて、微細粒子の噴霧による粗さ形成の方法について説明する。図５は、微細粒子の噴霧による粗さ形成の方法を模式的に例示する。図５に例示されるように、塗装層４の表面に微細粒子を噴霧することで、塗装層４の表面に粗さを形成することができる。

具体的には、図５で例示される装置は、台座となる回転体２１と、回転体２１に連結し、ゴルフボール１０を支持する複数の支持体２２と、支持されたゴルフボール１０に微細粒子を噴霧するエアガン２３と、を備える。上記製造工程の後、塗装層４の表面に粗さ（凹凸）の形成されていないゴルフボール１０は、支持体２２の上に載置される。この状態で、回転体２１が回転し、かつ、エアガン２３が、適宜移動しながらゴルフボール１０に微細粒子を吹き付ける。これによって、塗装層４の表面全体にわたって微細粒子を噴霧することができる。

ここで、微細粒子を噴霧する際の圧力が低すぎる場合には、塗装層４の表面で所望の粗さが得られない可能性がある。また、微細粒子を噴霧する際の圧力が高すぎると、微細粒子が塗装層４を突き抜けて、カバー３に損傷を与えてしまう可能性がある。この観点から、微細粒子を噴霧する際の圧力は、１〜１０ｂａｒであることが好ましい。

また、この方法で用いる微細粒子は、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。例えば、塗装層４に噴霧する微細粒子として、天然鉱石、合成樹脂、セラミック系粒子等を用いることができる。天然鉱石としては、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、ＡＬ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、Ｎａ₂Ｏ又はこれらの混合物を用いることができる。合成樹脂としては、例えば、メラミン系樹脂等を主成分とした、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂、若しくはそれらの混合物を用いることができる。セラミック系粒子としては、例えば、ジルコニア等の金属酸化物を用いることができる。

ただし、塗装層４の表面において所望の粗さを得るためには、噴霧する微細粒子の平均粒径は５０μｍ以上であることが好ましい。噴霧する微細粒子の平均粒径が５０μｍ未満である場合には、塗装層４の表面において所望の粗さを得られず、ゴルフボール１０に所望の空力効果を付与できない可能性がある。一方、微細粒子の平均粒径の上限は特に限定されないが、粒径が大きくなると微細粒子を噴霧しにくくなる可能性がある。そのため、微細粒子の平均粒径は５００μｍ以下であることが好ましい。

なお、塗装層４に微細粒子を噴霧する装置は、このような例に限られなくてもよく、実施の形態に応じて適宜選択可能である。このように微細粒子を噴霧することによって塗装層４の表面に粗さを形成する場合、塗装層４の厚みが小さすぎると、微細粒子の噴霧の際に塗装層４が剥離する可能性がある。この観点から、上述したとおり、塗装層４の厚みは、５．０μｍ以上であることが好ましい。本方法によれば、微細粒子の平均粒径、噴霧する際の圧力、噴霧する時間等を適宜調節することで、塗装層４の表面に所望の粗さを形成することができる。

＜加圧処理による粗さ形成＞
また、微細粒子の噴霧に依らず、加圧処理することで塗装層４の表面に粗さを形成することができる。例えば、上記製造工程で塗装層４の形成後に、キャビティの内壁面に粗さを形成した金型にゴルフボール１０を入れて加圧処理を行う。キャビティの内壁面には、所望の粗さを形成するための凸部等が形成されており、これによって、塗装層４の表面に所望の粗さを形成することができる。

この処理で用いる金型は、粗さが形成されている限り、特に限定されないが、例えば、ディンプル５の成形に用いた金型と同様の金型を用いることができる。そして、キャビティの内壁面には、上述の方法と同様に、微細粒子を噴霧することで、粗さを形成することができる。

なお、この方法で粗さを形成する場合、塗装層４の厚みが小さすぎると、塗装層４の表面で所望の粗さが得られない可能性がある。この観点から、上述したとおり、塗装層４の厚みは、５．０μｍ以上であることが好ましい。

§３ 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、上述したように、コア１、中間層２、カバー３の層数は特には限定されず、少なくとも最外層のカバー部材の表面に塗装層が被覆されていればよい。なお、一例を挙げると、上記実施形態では、コア１、中間層２及びカバー３の３ピース構造でゴルフボール１０を構成したが、コアとカバーの２ピース構造でゴルフボールを構成してもよい。

以下、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。

［ゴルフボールの作製］
以下の表１で示されるように、実施例１〜１８及び比較例１〜１４の３２種類のゴルフボールを作製した。各実施例及び各比較例に係るゴルフボールは、上記実施形態のゴルフボール１０とほぼ同様の構成を有する。以下、詳細に説明する。

（１）コアの作製
各実施例及び各比較例について、１００質量部のハイシスポリブタジエン（ＪＳＲ社製、商品名：ＢＲ−７３０）、３５質量部のアクリル酸亜鉛、５質量部の酸化亜鉛、５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、０．９質量部のジクミルパーオキサイド及び２．０質量部のオクタン酸亜鉛を混練し、コア用のゴム組成物を得た。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構成される金型に投入し、１７０℃で１８分間加熱して、直径が３９．７ｍｍのコアを得た。

（２）中間層の成形
続いて、各実施例及び各比較例について、５０質量部のアイオノマー樹脂（デュポン社製、商品名：サーリン８９４５）、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製、商品名：ハイミランＡＭ７３２９）、４質量部の二酸化チタン及び０．０４質量部のウルトラマリンブルーを二軸混練押出機で混練し、中間層用の樹脂組成物を得た。そして、各実施例及び各比較例について、この樹脂組成物を射出成形法により各コアの周りに被覆し、中間層を形成した。この中間層の厚みは、１．０ｍｍであった。

（３）補強層の成形
次に、各実施例及び各比較例について、二液硬化型エポキシ樹脂を基材ポリマーとする塗料組成物（神東塗料社製、商品名：ポリン７５０ＬＥ）を調製した。この塗料組成物の主剤液は、３０質量部のビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂と７０質量部の溶剤とからなる。この塗料組成物の硬化剤液は、４０質量部の変性ポリアミドアミンと、５５質量部の溶剤と、５質量部の酸化チタンと、からなる。主剤液と硬化剤液との質量比は１／１である。この塗料組成物を中間層の表面にスプレーガンで塗布し、２３℃の雰囲気下で６時間保持して、補強層を得た。この補強層の厚みは１０μｍであった。

（４）カバーの成形
次に、各実施例及び各比較例について、１００質量部の熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＢＡＳＦジャパン社製、商品名：エラストランＸＮＹ８５Ａ）及び４質量部の二酸化チタンを二軸混練押出機で混練し、カバー用の樹脂組成物を得た。そして、各実施例及び各比較例について、これらの樹脂組成物から、圧縮成型法によって、ハーフシェルを得た。なお、ハーフシェルの圧縮成形は、成形温度１７０℃、成形時間５分、成形圧力２．９４ＭＰａの条件で行った。

また、このハーフシェル２枚で、コア、中間層及び補強層からなる球体を被覆した。更に、２枚のハーフシェル及び球体を、共に半球状キャビティを備え、キャビティ面に多数のピンプルを有する上型及び下型から構成されるファイナル金型に投入し、圧縮成型法によって、複数のディンプルを有するカバーを得た。なお、カバーの圧縮成形は、成形温度１４５℃、成形時間２分、成形圧力９．８ＭＰａの条件で行った。各実施例及び各比較例のカバーの厚みは０．５ｍｍであった。

ここで、各実施例及び各比較例では、図３及び図４で示されるディンプルを形成した。ただし、以下のように、各実施例及び各比較例において、各ディンプルの最大深さＤｐを調節することで、最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）を調節した。具体的には、実施例１０及び１７並びに比較例１及び６については、以下の表２の示すタイプＤ１のディンプルを形成した。そのため、このタイプＤ１のディンプルを有するゴルフボールでは、ディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）は、０．２１８ｍｍとなった。

また、実施例３、９及び１４並びに比較例２、７及び９については、以下の表２の示すタイプＤ２のディンプルを形成した。そのため、このタイプＤ２のディンプルを有するゴルフボールでは、ディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）は、０．２２８ｍｍとなった。

また、実施例４、７、１２及び１５並びに比較例３、８及び１０については、以下の表２の示すタイプＤ３のディンプルを形成した。そのため、このタイプＤ３のディンプルを有するゴルフボールでは、ディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）は、０．２３８ｍｍとなった。

また、実施例１、６、１３及び１６並びに比較例４及び１１については、以下の表２の示すタイプＤ４のディンプルを形成した。そのため、このタイプＤ４のディンプルを有するゴルフボールでは、ディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）は、０．２４８ｍｍとなった。

また、実施例２、８及び１８並びに比較例５及び１２については、以下の表２の示すタイプＤ５のディンプルを形成した。そのため、このタイプＤ５のディンプルを有するゴルフボールでは、ディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）は、０．２５８ｍｍとなった。

また、実施例５及び１１並びに比較例１３及び１４については、以下の表２の示すタイプＤ６のディンプルを形成した。そのため、このタイプＤ６のディンプルを有するゴルフボールでは、ディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）は、０．２６８ｍｍとなった。

なお、図６は、各実施例及び各比較例に係るゴルフボールのディンプルの平均最大高さＦａと塗装層の算術平均粗さＲａとの関係を示すグラフである。ここで、図６では、実施例１〜１８をそれぞれＥ１〜１８と表記し、比較例１〜１４をそれぞれＣ１〜１４と表記した。

（５）塗装層の形成
次に、各実施例及び各比較例について、以下の表３に示したポリオールとポリイソシアネートとを配合して塗料を調製した。なお、主剤は、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、トルエンの混合溶媒を用いて、ポリオール成分の濃度が３０質量％になるように調整した。硬化剤は、溶媒として、ＭＥＫ、酢酸ｎ−ブチル、トルエンの混合溶媒を用いて、ポリイソシアネート成分の濃度が６０質量％になるように調整した。

※１）硬化剤配合：質量比
なお、上記配合の原料には、以下の製品を利用した。
（主剤）
神東塗料株式会社製ポリン＃９５０：水酸基価１２８ｍｇＫＯＨ／ｇ、ポリオール成分（トリメチロールプロパン、ポリオキシテトラメチレングリコール）、及びポリイソシアネート成分（イソホロンジイソシアネート）とから構成されるウレタンポリオール
（硬化剤）
（ｉ）ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体：旭化成ケミカルズ社製デュラネートＴＫＡ−１００（ＮＣＯ含有率：２１．７％）
（ｉｉ）ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット変性体：旭化成ケミカルズ社製デュラネート２１Ｓ−７５Ｅ（ＮＣＯ含有率：１５．５％）
（ｉｉｉ）イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体：デグサ社製ＶＥＳＴＡＮＡＴ Ｔ１８９０（ＮＣＯ含有率：１２．０％）

そして、各実施例及び各比較例について、カバーの周りに各配合の塗料を塗布することで、塗装層を形成した。具体的には、回転体に各ゴルフボールを載置し、回転体を３００ｒｐｍで回転させ、各ゴルフボールからエアガンを吹付距離（７ｃｍ）だけ離間させて上下方向に移動させながら各塗料の塗布を行った。重ね塗りの各回のインターバルを１．０秒とした。エアガンの吹付条件は、吹付エア圧が０．１５ＭＰａ、圧送タンクエア圧が０．１０ＭＰａ、１回の塗布時間が１秒、雰囲気温度が２０℃〜２７℃の範囲内、雰囲気湿度が６５％以下の条件であった。その後、４０℃のオーブンで２４時間塗料を乾燥させた。これにより、各実施例及び各比較例について、２０μｍの厚みを有する塗装層を形成した。その結果、各実施例及び各比較例について、直径が約４２．７ｍｍであり質量が約４５．６ｇであるゴルフボールを得た。

なお、各実施例及び各比較例について、ゴルフボールの圧縮変形量を測定した。各実施例及び各比較例の圧縮変形量は、荷重を９８Ｎ〜１２７４Ｎに設定した場合に、各実施例及び各比較例の圧縮変形量は、約２．４５ｍｍであった。

（６）塗装層表面における粗さの形成
最後に、比較例１〜５及び１３を除き、各実施例及び各比較例に係るゴルフボールに対し、次の方法で塗装層に粗さを形成した。すなわち、塗装層の形成後に、ノズル径が８ｍｍのエアガンにより、微細粒子を噴霧した。微細粒子には、ジルコニアを主成分とし、粒径が７５μｍ〜２５０μｍのセラミック系粒子を用いた。このとき、各ゴルフボールを２０個ずつ所定の処理設備に投入し、設備を回転させながら、圧力、時間及び微細粒子の粒径を適宜調節し、各ゴルフボールの塗装層に所望の粗さを形成した。比較例１〜５及び１３については、この工程を省略した。各ゴルフボールの塗装層の粗さは、表１に示すとおりである。

なお、算術平均粗さＲａ（μｍ）の測定には、表面粗さ・輪郭形状測定機（東京精密社製、製品名：Surfcom130A）を用いた。各実施例及び各比較例について６球ずつゴルフボールを準備し、各ゴルフボールの任意のディンプル内の６点において粗さを計測し、その平均値をそのゴルフボールの算術平均粗さＲａ（μｍ）とした。

［測定方法］
（１）コアの圧縮変形量
コアの圧縮変形量は、コアに初期荷重９８Ｎを負荷した状態から終荷重１２７５Ｎを負荷したときまでの圧縮方向の変形量（圧縮方向にゴルフボールまたはコアが縮む量）を測定した。
（２）塗装層の１０％モジュラス
塗装層の主剤および硬化剤を配合した塗料を４０℃で４時間乾燥及び硬化をさせて塗膜を作製した。ＪＩＳ−Ｋ７１６１に準じて、この塗膜をダンベル形状（標線間距離：２０ｍｍ、平行部の幅：１０ｍｍ）に打ち抜いて試験片を作製し、島津製作所製引張試験測定装置を用いて塗装層の物性を測定し、１０％伸長時のモジュラス（引張弾性率）を算出した。
試験片の膜厚：０．０５ｍｍ
引張速度：５０ｍｍ／分
測定温度：２３℃

［飛距離テスト］
上記のように作製した各実施例及び各比較例のゴルフボールに対し、次のような飛距離テストを行った。まず、ゴルフラボラトリー社のスイングマシンに、チタン合金製のヘッドを備えたドライバークラブ（ダンロップスポーツ社製、商品名：ＳＲＩＸＯＮ Ｚ−ＴＸ、シャフト硬度：Ｘ、ロフト角：８．５度）を装着した。次に、ヘッド速度が５０ｍ／ｓ、打出角度が約１０度、スピン量が約２５００ｒｐｍとなるようにスイングマシンを調整した。そして、このスイングマシンにより実施例及び比較例の各ゴルフボールを２０球ずつ打撃して、発射地点から静止地点までの距離を測定し、その平均値を調べた。なお、テスト時の風向きはほぼ無風であった。この飛距離テストの結果を以下の表４に示す。

なお、表４の「飛距離差（ｍ）」は、比較例３との飛距離の差を示す。

［評価］
表４に示されるとおり、各実施例では、各比較例よりも飛距離が伸びていた。特に、比較例３を比較すると、各実施例では、１ヤード以上も飛距離が伸びていた。ここで、実施例１７と比較例９〜１２とを比較すると、ディンプルの最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）が増加するに従って、飛距離が低下していた。一方、実施例１〜２と比較例６〜８とを比較すると、ディンプルの最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）の増加により、基本的には飛距離が伸びていた。また、例えば、実施例（４、７、１２及び１５）及び比較例（３、８及び１０）など、同じタイプのディンプルを有する実施例及び比較例同士を比較すると、塗装層の表面の粗さを粗くすれば単純に飛距離が伸びるのではないことが分かった。すなわち、塗装層の表面の粗さを粗くするのに従って、当初は飛距離が伸びる傾向にあり、その後、飛距離は低下する傾向にあることが分かった。これにより、ゴルフボールの飛行性能を高めることができる、ディンプルの深さと塗装層の表面粗さとの相互関係は、上記数１の関係式によって規定することができることが推測された。

１…コア、
２…中間層、
３…カバー、
４…塗装層、
５…ディンプル、
１０…ゴルフボール

Claims (4)

1. 球状のコアと、
   前記コアを覆う１つ以上のカバー部材と、
   最外層を構成する前記カバー部材を被覆する塗装層と、
   を備え、
   前記最外層を構成するカバー部材には複数のディンプルが形成されており、
   前記塗装層には、前記最外層のカバー部材への塗装後、表面に粗さが形成されており、
   前記複数のディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）と前記塗装層の表面における算術平均粗さＲａ（μｍ）とが、
   −１．５×Ｆａ＋０．８ ≦ Ｒａ ≦ −１．５×Ｆａ＋１．８
   という関係式を満たし、
   前記最大深さの平均値Ｆａは０．２１８ｍｍ以上０．２６８ｍｍ以下である、
   ゴルフボール。
2. 前記塗装層の表面における算術平均粗さＲａは０．５４μｍ以上１．３３μｍ以下である、
   請求項１に記載のゴルフボール。
3. 球状のコアを形成するステップと、
   前記コアを１つ以上のカバー部材で覆い、最外層を構成する前記カバー部材に複数のディンプルを形成するステップと、
   前記最外層を構成するカバー部材を塗装層で被覆するステップと、
   前記塗装層の表面に粗さを形成するステップと、
   を備え、
   形成される前記複数のディンプルにおける最大深さの平均値Ｆａ（ｍｍ）と前記塗装層の表面における算術平均粗さＲａ（μｍ）とが、
   −１．５×Ｆａ＋０．８ ≦ Ｒａ ≦ −１．５×Ｆａ＋１．８
   という関係式を満たし、
   前記最大深さの平均値Ｆａは０．２１８ｍｍ以上０．２６８ｍｍ以下である、
   ゴルフボールの製造方法。
4. 前記塗装層の表面の粗さは、当該表面に微細粒子を噴霧する表面処理によって得られる、
   請求項３に記載のゴルフボールの製造方法。