JP6790491B2 - ゴルフボール - Google Patents

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Description

本発明は、ゴルフボールに関し、更に詳述すると、ナイターでのゴルフやインドア用、練習用ゴルフ場で好適に使用されるゴルフボールに関する。
従来より、ゴルフボールの材料に発光材料や蛍光材料を含有した技術がいくつか提案されている。例えば、実用新案登録第3015308号公報には、カバー表面に蓄光塗料を塗布したゴルフボールが記載されている。また、特開平4−122372号公報には、ゴルフボールの表皮に夜光塗料を塗布する技術が提案されている。同公報の夜光塗料としては、太陽光や蛍光灯の光を蓄えて周囲が暗くなると発光するアクリル等の蓄光性物質が記載されている。
しかしながら、上記提案のゴルフボールは、いずれも、ゴルフボールの表面、即ち、塗膜として蓄光塗料や夜光塗料を用いるものであり、従来よりも塗膜を厚く形成する必要があった。このため、塗膜にひび割れや飛距離低下の問題が生じるおそれがあった。
また、特開昭61−176369号公報には、基材樹脂に対して特定量の蓄光顔料及びガラスビーズを含有する表面層を有するナイター用ゴルフボールが記載されている。同公報の蓄光顔料としては、例えば、ZnS−Cu等を採用することが記載されている。
しかしながら、上記提案のゴルフボールは、カバー層に蓄光顔料及びガラスビーズを含有するものであるが、蓄光顔料及びガラスビーズの配合量が多いと、ボールの耐久性や耐擦過傷性が悪化する傾向がある。
更に、特開2003−339915号公報には、打撃時に力学的エネルギーを受けて発光する応力発光材料を含有した塗料をゴルフボールの表皮に塗布した技術が提案されている。しかし、上記の技術では、応力発光材料を多量に含有する塗料から塗膜が形成されるものであり、この塗膜は脆くなり、その結果として、ボール打撃により擦過傷が付きやすい問題が生じる懸念がある。
実用新案登録第3015308号公報 特開平4−122372号公報 特開昭61−176369号公報 特開2003−339915号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、暗い状況においても打撃時にボールの打撃部位を目視により明瞭に確認することができ、視認性に優れると共に、ボールの耐擦過傷性を良好に維持することができるゴルフボールを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、コアと該コアを被覆する単層又は複数層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記コア又はカバーのうち少なくとも1層について、応力発光材料を基材となるゴム材料又は樹脂材料100質量部に対して5〜200質量部配合する樹脂組成物により形成することにより、暗い状況においても打撃時にボールの打撃部位を目視により明瞭に確認することができ視認性に優れると共に、ボールの耐擦過傷性を良好に維持することができることを知見し、本発明をなすに至ったものである。なお、インドアや練習場においては、ゴルフボールは繰り返し使用されることが多く、長期間使用されたゴルフボールは、たとえ割れていなくても、打撃による擦過傷により、ボール表面が荒れているものが散見される。このような傷が付いたゴルフボール打撃こそ出来たとしても、飛行中のボール挙動に異常を来すことがある。従って、本発明の目的・効果の一つある耐擦過傷性を良好に維持することは、割れ耐久性とは異なる指標として重要なゴルフボール特性の一つである。
従って、本発明は、下記のゴルフボールを提供する。
1.コアと該コアを被覆する単層又は複数層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記カバーの最外層が、力学的エネルギーを受けて発光する応力発光材料を含有する樹脂組成物により形成されるものであり、この樹脂組成物の主材料がアイオノマー樹脂であり、上記応力発光材料の配合量が、アイオノマー樹脂100質量部に対して5〜40質量部であることを特徴とするゴルフボール。
2.コアと該コアを被覆する複数層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記カバーの最外層に隣接する内側カバー層が、力学的エネルギーを受けて発光する応力発光材料を含有する樹脂組成物により形成されるものであり、この樹脂組成物の主材料がアイオノマー樹脂であり、上記応力発光材料の配合量が、アイオノマー樹脂100質量部に対して40〜100質量部であると共に、最外層には上記応力発光材料を含有しない樹脂組成物により形成されることを特徴とするゴルフボール。
3.応力発光材料がアルミン酸ストロンチウム結晶に少なくとも1種類の希土類イオンを主にドープした材料である上記1又は2記載のゴルフボール。
本発明のゴルフボールによれば、コア又はカバーの少なくとも一層に特殊な応力発光材料材を含有することにより、暗い状況においてボール打撃時のインパクト部位を目視で明瞭で確認することができ、且つ、優れた耐擦過傷性を得ることができる。
以下、本発明につき、更に詳しく説明する。
本発明のゴルフボールは、コアと該コアを被覆する単層又は複数層のカバーとを有する。ここで、本発明に用いられるコアの種類については、ソリッドコアや糸巻きコア等の各種のコアを採用することができる。
ここで、上記コアをソリッドコアとした場合、公知のゴム組成物を使用してコアを形成することができ、基材ゴムとしては、ポリブタジエンを挙げることができ、特に、シス構造を少なくとも40%以上有するシス−1,4−ポリブタジエンを主材として使用することが推奨される。なお、この基材ゴム中には、更に天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴムなどを併用配合することもできる。
上記ゴム組成物中には、共架橋剤としてメタクリル酸、アクリル酸等の不飽和脂肪酸の金属塩、例えば、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩などやトリメチロールプロパントリメタクリレート等のエステル化合物を配合し得るが、特に反発性の高さからアクリル酸亜鉛を好適に使用し得る。これら共架橋剤の配合量は、上記基材ゴム100質量部に対し、通常10質量部以上、特に15質量部以上、上限として50質量部以下、特に40質量部以下配合することができる。
上記ゴム組成物中には、有機過酸化物を配合することができ、例えば、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、ジクミルパーオキサイド、ジ(t−ブチルパーオキシ)−メタ−ジイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチルパーオキシヘキサン等が挙げられる。このような市販品としては、パークミルD(日油社製)、パーヘキサ3M−40(日油社製)等を挙げることができる。これら、有機過酸化物の配合量は、上記基材ゴム100質量部に対し、通常0.1質量部以上、特に0.5質量部以上、上限として5質量部以下、特に2質量部以下配合することができる。
上記組成物中には、更に、必要に応じて各種添加剤を配合することができ、例えば、硫黄、老化防止剤、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ペンタクロロチオフェノール亜鉛塩等の有機硫黄化合物、ステアリン酸亜鉛などの各種添加剤などを配合することができる。これら添加剤の配合量は、種々の目的に応じて適宜調整されるものであり、特に制限されるものではない。
上記コアの直径は、その目的とするボール構造によって適宜選定されるものであり、特に制限はない。例えば、ツーピースソリッドゴルフボールやスリーピースソリッドゴルフボールとする場合には、好ましくは32.0mm以上、より好ましくは33.0mm以上であり、上限としては、好ましくは40.5mm以下、より好ましくは39.5mm以下である。
上記コアは、初期荷重98Nから終荷重1,275Nを負荷したときまでのたわみ量(mm)が、特に制限はないが、好ましくは2.0〜5.0mm、より好ましくは2.2〜4.5mm、さらに好ましくは2.4〜4.0mmである。この値が小さすぎる、即ち、硬すぎると、ドライバー打撃時の打感が硬くなり、クラブとボールとの接触時間が短くなりすぎてコントロール性に劣ることがある。逆に、たわみ変形量が大きすぎると、ドライバー打撃時のフィーリングが軟らかくなりすぎ、或いは、繰り返し打撃した時の割れ耐久性が悪くなることがある。
上記コアは、公知の方法で製造することができ、例えば、コア用ゴム組成物からソリッドコアを得るには、通常の混練機(例えば、バンバリーミキサー、ニーダー及びロール等)を用いて混練し、得られたコンパウンドをコア用金型で成形するコンプレッション成形等を好適に採用することができる。また、糸巻きコアについては、従来から公知のものを用いることができ、通常用いられる方法によって糸巻きコアを得ることができる。
次に、本発明においては、コアに被覆するカバーは単層又は複数層に構成されていてもよい。カバーの各層の基材としては熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が用いられ、特に熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーが好ましく用いられる。熱可塑性樹脂の一例としては、アイオノマー樹脂などが挙げられ、市販品として、商品名「ハイミラン」(三井・デュポンポリケミカル社製)、「サーリン」(米国デュポン社製)、「アイオテック」(エクソン社製)などを使用することができる。また、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可塑性エラストマーなどを挙げることができ、市販品としては、東レ・デュポン社製の商品名「ハイトレル」、東洋紡社製「ペルプレン」、東レ社製「ペバックス」、DICコベストロポリマー社製「パンデックス」、モンサント社製「サントプレーン」、旭化成工業社製「タフテック」、JSR社製「ダイナロン」などを使用することができる。上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーとしては、アイオノマー樹脂又は熱可塑性ポリウレタンエラストマーを採用することが好適である。
本発明においては、上記コア又はカバーのうち少なくとも1層が、力学的エネルギーを受けて発光する応力発光材料を含有してなるものである。
ここで、力学的エネルギーを受けて発光する応力発光材料としては、具体的には、特開2003−339915号公報に記載される応力発光材料を好適に採用することができる。即ち、上記の応力発光材料としては、無機母体材料中に、機械的エネルギーによって励起された電子が基底状態に戻る際に発光する希土類又は遷移金属の1種類以上からなる発光中心をドープしてなる応力発光材料、或いは、機械的エネルギーによって励起された電子が基底状態に戻る際に発光する格子欠陥をもつ応力発光材料である。
上記の無機母体材料としては、メリライト構造、FeS2構造、ウルツ構造、スピネル構造、コランダム構造又はβ−アルミナ構造を有する酸化物、硫化物、炭化物又は窒化物が挙げられる。
また、上記の無機母体材料にドープされる発光中心としては、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luの希土類イオンや、Ti、Zr、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Mo、Ta、Wの遷移金属イオンのうちの1種類又はそれ以上のものが好適に用いられる。
本発明で用いられる上記応力発光材料として好適なものは、アルミニウムとストロンチウムとの複合酸化物であるアルミン酸ストロンチウム結晶(SAO)に、希土類イオン、好ましくはユーロビウム(Eu)を主にドープした材料を用いることである。
本発明で用いられる応力発光材料は、通常、粉末状のものであり、その粒子径については、レーザー回折・散乱法の測定による一次粒子径が1〜5μmであることが好ましく、より好ましくは2〜3μmである。この粒子径が大きすぎると、強い発光が得られるもののボールの耐久性や耐擦過傷性が悪化する場合があり、小さすぎると、発光が弱くなる場合がある。
上記応力発光材料が配合されるコア又はカバーの材料硬度については、ショアD硬度で、好ましくは35以上、より好ましくは40以上、更に好ましくは45以上であり、上限として、好ましくは90以下、より好ましくは85以下、更に好ましくは80以下であることが推奨される。カバー硬度が高すぎると、繰り返し打撃による耐久性が低下したり、打感が硬くなり過ぎることがある。また、カバー硬度が低すぎると、反発性が低くなるとともにスピン量が増えて飛距離が出なくなる場合がある。
更に、上記応力発光材料が配合されるコア又はカバーの材料の粘弾性(Tanδ)については、好ましくは0.5以下、より好ましく0.4以下、更に好ましくは0.3以下である。大きすぎると、反発性は低くなり飛距離が出なくなる場合がある。なお、この粘弾性とは、温度23℃、振動数15Hz、歪1.0%の条件下で計測される動的粘度弾性の貯蔵弾性率と損失弾性率の比より定義される。
本発明で用いられる応力発光材料の配合量については、本発明の所望の効果を発揮し得るためには、コア又はカバーのうち少なくとも1層の基材ゴム又は基材樹脂100質量部に対して、5〜250質量部、好ましくは10〜200質量部配合することである。この配合量が少ないと、ボールインパクト部位の発光効果を十分には得られず、逆に、上記配合量が多くなると、ボールの耐久性や耐擦過傷性が悪化してしまう。
カバーの最外層に応力発光材料を含有させる場合には、応力発光材料の配合量が、最外層の樹脂材料100質量部に対して15〜100質量部であることが好適である。
また、本発明のゴルフボールにおいて、カバーが複数層有する場合には、該カバーの最外層に隣接する内側カバー層に応力発光材料を含有させることもできる。この場合、応力発光材料の配合量は、内側カバー層の樹脂材料100質量部に対して20〜250質量部、より好ましくは40〜200質量部の範囲、即ち、最外層に応力発光材料を含有させる場合よりも多めに調製することが暗い状況での発光効果および視認性の点から望ましい。
最外層の樹脂組成物は、HAZE値が80以下であることが好ましく、より好ましくは70以下である。HAZE値が大きいと、最外層に透明感がなくなり、内側カバー層に含有した応力発光材料による発光効果を十分に発揮することができなくなる場合がある。 ここで、HAZE(曇価)とは、全光線透過率及び拡散透過率から下記式により算出される値である。詳細は、JIS K7136(2000年)により参照される。
HAZE(曇価) = (拡散透過率Td/全光線透過率Tt)×100 (%)
上記のHAZE値は、この値が大きいほど濁りが強くなり、逆に、この値が小さいほど光の拡散が少なく透明度が高くなる。なお、上記の全光線透過率及び拡散透過率とは、プラスチック(最外層用樹脂組成物)の試験片を介して、光源から光線を当てた時の光の透過割合及び拡散割合を指すものであり、JIS K7105(1981年)に準拠する値である。
上記のHAZE値を満足するような樹脂材料としては、透明又は半透明の樹脂材料を用いることが望ましく、その一例としては、上述したアイオノマー樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリオレフィンエラストマー等の基材樹脂として採用することができる。また、これらの樹脂材料に、各種エラストマーや添加剤、光輝性材料、着色剤等を、透明性を損なわない範囲で添加することも可能である。
なお、上記カバーの各層の基材樹脂には、UV吸収剤、酸化防止剤、金属石鹸、上記以外の顔料、無機充填剤等の各種添加剤を適宜配合することができるが、本発明を損なわない範囲において適宜量配合することが条件とされる。
上記カバーの各層の厚さは、特に制限はないが、好ましくは0.3mm以上、より好ましくは0.5mm以上、更に好ましくは0.7mm以上であり、上限としては、好ましくは3.0mm以下、より好ましくは2.7mm以下、更に好ましくは2.4mm以下になるように形成されることが望ましい。カバー各層が薄すぎると、繰り返し打撃による割れ耐久性が悪くなったりする場合があり、また、カバー各層が厚すぎると、フィーリングを損なうおそれがある。
上記カバーが少なくとも2層以上に形成される場合、内側カバーの厚さは上記と同様の範囲とすることができるが、カバーの最外層は、上限としては、1.5mm以下、特に、1.2mm以下とすることが好適である。
上記カバーをコアに被覆してゴルフボールを得るには、射出成形、コンプレッション成形等の公知の方法を採用できる。例えば、射出成形を行なう場合には、予め作成したソリッドコアを金型内にセットし、常法に従い、該金型内にカバー材を導入して製造することができる。例えば、コアとカバーが2層であるスリーピースソリッドゴルフボールを製造する場合には、上記の射出成形法をカバーの各層ごとに2回行なうことにより実現することができる。この場合、カバーのうち最外層の表面には通常、多数のディンプルが形成されるため、射出成形の際には、金型内のキャビティーに多数のディンプル形成突部が形成されたものを用いることが好ましい。
なお、本発明においては、通常の公知の方法に従って、塗装等を行い最終製品のゴルフボールとすることができる。使用される塗料は、特に制限はないが、カバーの発光を効果的なものとするためにクリアなものでもよいが、パール顔料等の光輝性材料を含有させてもよい。ゴルフボールの塗膜の厚さは、5〜25μmの範囲内であることが好適である。
本発明ゴルフボールのボール自体のたわみ変形量、即ち、初期荷重98N(10kgf)から1275N(130kgf)荷重負荷時のたわみ変形量が、通常2.0mm以上、好ましくは2.3mm以上、より好ましくは2.5mm以上、上限として5.0mm以下、好ましくは4.0mm以下、より好ましくは3.7mm以下であることが推奨される。ボールのたわみ変形量が所定量よりも小さくなると、打感が硬くなったり、打撃時のボールとクラブと接触時間が短くなりすぎてしまいコントロール性が悪くなることがある。また、ボールのたわみ変形量が所定量より大きくなると、打感が軟らかくなりすぎたり、繰り返し打撃時の割れ耐久性が悪くなる場合がある。
本発明のゴルフボールは、競技用としてゴルフ規則に従うものとすることができ、直径42.67mm以上、重量45.93g以下に形成することができる。直径の上限として好ましくは44.0mm以下、更に好ましくは43.5mm以下、最も好ましくは43.0mm以下である。また、重量の下限として、好ましくは44.5g以上、より好ましくは45.0g以上、更に好ましくは45.1g以上、特に好ましくは45.2g以上である。
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
[実施例1〜7、比較例1〜3]
下記表1に示すように、全ての例に共通する下記のゴム組成物を用い、155℃で15分間の加硫により、各例のソリッドコアを作成した。
Figure 0006790491
なお、上記のソリッドコア材料の詳細は下記のとおりである。
・「ポリブタジエン」 JSR社製、商品名「BR01」
・「酸化亜鉛」 堺化学工業社製
・「硫酸バリウム」 堺化学工業社製
・「炭酸カルシウム」 白石カルシウム社製
・「老化防止剤」 モノ(又はジ又はトリ)(α-メチルベンジル)フェノール、商品名「ノクラックSP−N」(大内新興化学工業社製)
・「アクリル酸亜鉛」 日本触媒社製
・「有機過酸化物(1)」 ジクミルパーオキサイド、商品名「パークミルD」(日油社製)
・「有機過酸化物(2)」 1,1−ジ(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンとシリカの混合物、商品名「パーヘキサC−40」(日油社製)
次に、実施例1〜4、参考例I,II及び比較例1〜3については、下記表2に示す組成のカバー材を混練型二軸押出機にてミキシングして、ペレット状のカバー材を得た後、上記カバー材で被覆されたソリッドコアを配備した金型内に射出し、ツーピースソリッドゴルフボールを製造した。実施例7のみは、内側カバー層及び外側カバー層の各カバー材料を順次、射出成型して、スリーピースソリッドゴルフボールを製造した。この際、カバー表面には全ての例に共通するディンプルが形成される。
Figure 0006790491
表2に記載した材料の詳細は下記の通りである。
・「ハイミラン1605」三井・デュポンポリケミカル社製のNa系アイオノマー
・「ハイミラン1706」三井・デュポンポリケミカル社製のZn系アイオノマー
・「応力発光材料」堺化学工業社製の応力発光体粉末「ML−032」(アルミン酸ストロンチウム結晶(SAO)に希土類のユーロピウムを主にドープしたもの)
カバー材料のショアD硬度
カバー材料(樹脂組成物)を厚さ2mmのシート状に成形し、2週間以上放置した。その後、ショアD硬度はASTM D2240−95規格に準拠して計測した
得られたゴルフボールの表面には、下記表3の塗装用組成物(塗料)により、厚さ16μmで塗装し、最終製品であるゴルフボールを製造した。
Figure 0006790491
「主剤」亜細亜工業社製
「硬化剤」亜細亜工業社製
「応力発光材料」上記と同じ(カバー材で使用した応力発光材料と同じ)
得られた各ゴルフボールにつき、ゴルフボールの直径、たわみ量、発光状況及び耐擦過傷性を下記の方法で評価した。その結果を表4に示す。
ゴルフボールの直径
23.9±1℃の温度で、任意のディンプルのない部分を5箇所測定し、その平均値を1個のボールの測定値とし、測定個数5個のボールの平均値を求めた。
ゴルフボールのたわみ量
ゴルフボールを硬板の上に置き、初期荷重98N(10kgf)を負荷した状態から終荷重1275N(130kgf)に負荷したときまでのたわみ量をそれぞれ計測した。上記のたわみ量は、いずれも23.9℃に温度調整した後の測定値である。
発光状況
ヘッドスピード40m/sで各ボールを各3球ずつドライバー(W#1)打撃した時のインパクト部位を以下の基準で目視により観察・評価し、その平均値を算出した。
5点:肉眼でさらにはっきりと発光が確認できる。
4点:肉眼ではっきりと発光が確認できる。
3点:肉眼で発光が確認できる。
2点:肉眼で僅かな発光が確認できる。
1点:肉眼での発光の確認が困難である。
耐擦過傷性
ゴルフボールを23℃に保温するとともに、スウィングロボットマシンを用い、クラブはピッチングウェッジを使用して、ヘッドスピード33m/sで各ボールを各5球ずつ打撃し、打撃傷を以下の基準で目視にて評価し、その平均値を算出した。
5点:傷がついていないか、ほとんど傷が目立たない。
4点:やや傷が見られるものの、ほとんど気にならない。
3点:表面がやや毛羽立っている。
2点:表面が毛羽立ったり、ディンプルがやや欠けたりしている。
1点:ディンプルが完全に削り取られてしまっている。
Figure 0006790491

Claims (3)

  1. コアと該コアを被覆する単層又は複数層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記カバーの最外層が、力学的エネルギーを受けて発光する応力発光材料を含有する樹脂組成物により形成されるものであり、この樹脂組成物の主材料がアイオノマー樹脂であり、上記応力発光材料の配合量が、アイオノマー樹脂100質量部に対して5〜40質量部であることを特徴とするゴルフボール。
  2. コアと該コアを被覆する複数層のカバーとを有するゴルフボールであって、上記カバーの最外層に隣接する内側カバー層が、力学的エネルギーを受けて発光する応力発光材料を含有する樹脂組成物により形成されるものであり、この樹脂組成物の主材料がアイオノマー樹脂であり、上記応力発光材料の配合量が、アイオノマー樹脂100質量部に対して40〜100質量部であると共に、最外層には上記応力発光材料を含有しない樹脂組成物により形成されることを特徴とするゴルフボール。
  3. 応力発光材料がアルミン酸ストロンチウム結晶に少なくとも1種類の希土類イオンを主にドープした材料である請求項1又は2記載のゴルフボール。
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