JP6551148B2 - ゴルフボール用塗料組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕ポリオールとポリイソシアネートとからなるウレタン塗料を主成分とするゴルフボール用塗料組成物であって、上記ポリオールとして、重量平均分子量(Mw)が30,000〜120,000であり、且つ水酸基価が120mgKOH/g以上であるアクリル系ポリオールを用いると共に、前記組成物における下記の条件により測定される弾性仕事回復率が70%以上であることを特徴とするゴルフボール用塗料組成物。
〔弾性仕事回復率の測定〕
上記ゴルフボール用塗料組成物を硬化させた厚み100μmの塗膜シートを使用して測定し、超微小硬さ試験装置により、バーコビッチ圧子を使用し、荷重(F)0.2mN、荷重時間10秒、保持時間1秒及び除荷時間10秒の条件により、塗膜の戻り変形による押し込み仕事量Welast(Nm)と機械的な押し込み仕事量Wtotal(Nm)とに基づいて、下記数式により弾性仕事回復率を算出する。
弾性仕事回復率=Welast / Wtotal × 100(%)
〔2〕アクリル系ポリオールが有する水酸基(OH基)とポリイソシアネートが有するイソシアネート基(NCO基)とのモル比(NCO基/OH基)が1.00以上である〔1〕記載のゴルフボール用塗料組成物。
〔3〕上記ポリイソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネート誘導体又は無黄変イソシアネートである〔1〕又は〔2〕記載のゴルフボール用塗料組成物。
本発明の第1発明であるゴルフボール用塗料は、ポリオールとポリイソシアネートとからなるウレタン塗料を主成分とするものである。
上記のヘキサメチレンジイソシアネートの誘導体としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(イソシアヌレート体)やビュレット体、アダクト体が挙げられる。
表1に示す配合によりコア用のゴム組成物を調製した後、155℃、15分間により加硫成形することにより直径36.3mmのコアを作製した。次に、同表に示す各種の樹脂材料を配合したカバー(内側から順に包囲層、中間層及び最外層)を射出成形法により順次被覆した。
包囲層の厚みは1.3mm、材料硬度はショアD硬度で52であり、中間層の厚みは1.1mm、材料硬度はショアD硬度で62であり、最外層の厚みは0.8mm、材料硬度はショアD硬度で47であった。なお、特に図示してはいないが、最外層の外表面には多数のディンプルが射出成形と同時に形成された。
「ポリブタジエンA」:商品名「BR01」JSR社製
「ポリブタジエンB」:商品名「BR51」JSR社製
「有機過酸化物」:ジクミルパーオキサイド、商品名「パークミルD」日油社製
「硫酸バリウム」:商品名「バリコ#100」ハクスイテック社製
「酸化亜鉛」:商品名「酸化亜鉛3種」堺化学工業社製
「アクリル酸亜鉛」:日本触媒社製
「水」:蒸留水、和光純薬工業社製
「ペンタクロロチオフェノール亜鉛塩」:和光純薬工業社製
「HPF1000」:Dupont社製のアイオノマー
「ハイミラン1605」:Na系アイオノマー、三井・デュポンポリケミカル社製
「ハイミラン1557」:Zn系アイオノマー、三井・デュポンポリケミカル社製
「ハイミラン1706」:Zn系アイオノマー、三井・デュポンポリケミカル社製
「T-8290」、「T-8283」:DIC BayerPolymer社製の商標パンデックス、MDI−PTMGタイプ熱可塑性ポリウレタン
「ハイトレル4001」:東レデュポン社製、ポリエステルエラストマー
「ポリリエチレンワックス」:三洋化成社製、商品名「サンワックス161P」
「酸化チタン」:石原産業社製「タイペークR680」
「ポリイソシアネート化合物」:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
次に、下記表2に示す塗料配合において、ディンプルが多数形成された最外層の表面に、エアースプレーガンにより上記塗料を塗装し、厚み15μmの塗膜層を形成した各例のゴルフボールを作製した。
塗料の弾性仕事回復率の測定には、厚み100μmの塗膜シートを使用して測定する。測定装置は、エリオニクス社の超微小硬度計「ENT−2100」が用いられ、測定の条件は、以下の通りである。
・圧子:バーコビッチ圧子(材質:ダイヤモンド、角度α:65.03°)
・荷重F:0.2mN
・荷重時間:10秒
・保持時間:1秒
・除荷時間:10秒
塗膜の戻り変形による押し込み仕事量Welast(Nm)と機械的な押し込み仕事量Wtotal(Nm)とに基づいて、下記数式によって弾性仕事回復率が算出される。
弾性仕事回復率=Welast / Wtotal × 100(%)
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び滴下装置を備えた反応器に、酢酸ブチルを1000部仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温した。そこに、ポリエステル含有アクリルモノマー(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルFM−3)620部、メチルメタクリレート317部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート63部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル18部からなる混合物を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で6時間反応させた。反応終了後、酢酸ブチル3018部,ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルL205AL)3000部仕込み、混合して固形分50%、粘度80mPa・s(25℃)、重量平均分子量30,000、水酸基価193mgKOH/g(固形分)の、透明なアクリル系ポリオール樹脂溶液(ポリオール*1)を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び滴下装置を備えた反応器に、酢酸ブチルを1000部仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温した。そこに、ポリエステル含有アクリルモノマー(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルFM−3)620部、メチルメタクリレート317部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート63部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル18部からなる混合物を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で6時間反応させた。反応終了後、酢酸ブチル1378部,ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルL205AL)1360部仕込み、混合して固形分50%、粘度230mPa・s(25℃)、重量平均分子量30,000、水酸基価171mgKOH/g(固形分)の、透明なアクリル系ポリオール樹脂溶液(ポリオール*2)を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び滴下装置を備えた反応器に、酢酸ブチルを1000部仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温した。そこに、ポリエステル含有アクリルモノマー(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルFM−3)620部、メチルメタクリレート317部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート63部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル18部からなる混合物を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で6時間反応させた。反応終了後、酢酸ブチル538部,ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルL205AL)520部仕込み、混合して固形分50%、粘度390mPa・s(25℃)、重量平均分子量30,000、水酸基価142mgKOH/g(固形分)の、透明なアクリル系ポリオール樹脂溶液(ポリオール*3)を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び滴下装置を備えた反応器に、酢酸ブチルを1000部仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温した。そこに、ポリエステル含有アクリルモノマー(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルFM−3)620部、メチルメタクリレート317部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート63部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル15部からなる混合物を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で6時間反応させた。反応終了後、酢酸ブチル535部,ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルL205AL)520部仕込み、混合して固形分50%、粘度510mPa・s(25℃)、重量平均分子量50,000、水酸基価142mgKOH/g(固形分)の、透明なアクリル系ポリオール樹脂溶液(ポリオール*4)を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び滴下装置を備えた反応器に、酢酸ブチルを1000部仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温した。そこに、ポリエステル含有アクリルモノマー(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルFM−3)620部、メチルメタクリレート317部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート63部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル12部からなる混合物を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で6時間反応させた。反応終了後、酢酸ブチル532部,ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルL205AL)520部仕込み、混合して固形分50%、粘度600mPa・s(25℃)、重量平均分子量70,000、水酸基価142mgKOH/g(固形分)の、透明なアクリル系ポリオール樹脂溶液(ポリオール*5)を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び滴下装置を備えた反応器に、酢酸ブチルを1000部仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温した。そこに、ポリエステル含有アクリルモノマー(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルFM−3)620部、メチルメタクリレート317部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート63部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル8部からなる混合物を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で6時間反応させた。反応終了後、酢酸ブチル528部,ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルL205AL)520部仕込み、混合して固形分50%、粘度800mPa・s(25℃)、重量平均分子量120,000、水酸基価142mgKOH/g(固形分)の、透明なアクリル系ポリオール樹脂溶液(ポリオール*6)を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び滴下装置を備えた反応器に、酢酸ブチルを1000部仕込み、撹拌しながら100℃まで昇温した。そこに、ポリエステル含有アクリルモノマー(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルFM−3)220部、メチルメタクリレート610部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート170部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル30部からなる混合物を、4時間かけて滴下した。滴下終了後、同温度で6時間反応させた。反応終了後、酢酸ブチル180部,ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業株式会社製、プラクセルL205AL)150部仕込み、混合して固形分50%、粘度100mPa・s(25℃)、重量平均分子量10,000、水酸基価113mgKOH/g(固形分)の、透明なアクリル系ポリオール樹脂溶液(ポリオール*7)を得た。
分子量は、以下の装置により測定した。
装置:東ソー(株)製 高速GPC装置 HLC−8120GPC
カラム:東ソー(株)製 TSK−GEL SUPER H2000の2個連結
カラム温度:40℃
検出器:示差屈折計
溶離液:THF
カラム流速:0.6ml/min
水酸基価は「JIS K 0070」の7.1に準じて測定した。具体的には、2〜3g(固形分)を300ml摺合わせ三角フラスコに精秤し、そこにアセチル化剤(ピリジン:無水酢酸=4:1)を10ml加え、1分間放置した。沸石を入れ上昇管を三角フラスコに取り付けた後、三角フラスコを度々振りながら約120℃のホットプレート上で30分アセチル化反応を行い、アセチル化が終わったら自然冷却させ、その後上昇管をつけたまま氷水で冷却した。上昇管及び三角フラスコの摺合わせを25mlのピリジン(冷却)で洗浄し、次に50ml蒸留水(冷却)で上昇管及びフラスコの摺合わせを洗浄した。次いで、上昇管をはずし、指示薬として4〜5滴の1%フェノールフタレインを加え、1N−KOHで滴定を行い、紅色が30秒間続いた点を終点とした。更に、同様な方法でブランク試験を行い、以下の式(1)より、水酸基価(mgKOH/g(固形分))を求めた。
水酸基価=[{(B−A)×56.1×f}×1/C]+酸価 …(1)
〔式(1)中、Aは滴定に要した1N−KOHの量(ml)、Bはブランクの滴定に要した1N−KOHの量(ml)、fは1N−KOHのファクター、Cは採取量(g)である。〕
ミヤマエ社製スイングロボットに、ミドルアイアンとしてブリヂストンスポーツ社製「X−BLADE CB」の6番アイアンを使用した。(なお、ブリヂストンスポーツ社製のゴルフボール「Tour B330」を打撃したときに、スピン量約6000rpm、ボール初速55m/s、打出し角15.5°となるように調整を行った。)
ミドルアイアンでの打撃が30回目の各実施例及び比較例のボールスピン量(rpm)から最初に打撃した時のスピン量を引いた値を「初期値からの増加量(rpm)」として表3に掲載した。なお、打撃箇所については、ボール表面の同じ箇所を繰り返し打撃したものである。
クラブとしては、ブリヂストンスポーツ社製の「Tourstage TourLimited 101HB」(ロフト58°)、ヘッドスピード(HS)20m/sにより、各実施例及び比較例のボールを打撃し、ドライの状態(湿度40%)と、ウェットの状態(クラブフェース及びボールを水で濡らした状態)のスピン量(rpm)を計測し、ウェットスピン保持率(ウェットスピン量/ドライスピン量)×100(%)の値を求めた。
外径210mmのポットミルに5mm前後の大きさの砂を約4kg入れ、該ポットミルに15個のボールを投入した。そして、ボールミルにて50〜60rpmの回転数で120分間、撹拌した。その後、ボールをポットミルから取り出し、下記の基準により、ボール外観を評価した。
〔判定基準〕
○: ボール表面には、剥離や汚れなど目立った外傷なし
×: ボール表面には、摩耗による剥離、又は汚れや艶の減退などが目立つ
本実施例のゴルフボールは、いずれも、前述した特許文献2のような軟質な塗膜層を有する比較例1,2に比べると、ドライスピン量及びウェットスピン量及びウェットスピン保持率を良好に有することを前提としつつ、ミドルアイアンによる繰り返し打撃に対してもスピン量が大幅に増えることなく、また砂摩耗試験も良好な結果となり塗膜外観が良好であることが分かる。
Claims (3)
- ポリオールとポリイソシアネートとからなるウレタン塗料を主成分とするゴルフボール用塗料組成物であって、上記ポリオールとして、重量平均分子量(Mw)が30,000〜120,000であり、且つ水酸基価が120mgKOH/g以上であるアクリル系ポリオールを用いると共に、前記組成物における下記の条件により測定される弾性仕事回復率が70%以上であることを特徴とするゴルフボール用塗料組成物。
〔弾性仕事回復率の測定〕
上記ゴルフボール用塗料組成物を硬化させた厚み100μmの塗膜シートを使用して測定し、超微小硬さ試験装置により、バーコビッチ圧子を使用し、荷重(F)0.2mN、荷重時間10秒、保持時間1秒及び除荷時間10秒の条件により、塗膜の戻り変形による押し込み仕事量Welast(Nm)と機械的な押し込み仕事量Wtotal(Nm)とに基づいて、下記数式により弾性仕事回復率を算出する。
弾性仕事回復率=Welast / Wtotal × 100(%) - アクリル系ポリオールが有する水酸基(OH基)とポリイソシアネートが有するイソシアネート基(NCO基)とのモル比(NCO基/OH基)が1.00以上である請求項1記載のゴルフボール用塗料組成物。
- 上記ポリイソシアネートが、ヘキサメチレンジイソシアネート誘導体又は無黄変イソシアネートである請求項1又は2記載のゴルフボール用塗料組成物。
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