JP7073672B2 - ゴルフボール - Google Patents

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Description

本発明は、ゴルフボールに関する。詳細には、本発明は、ペイント層を備えたゴルフボールに関する。
ほとんどのゴルフボールの表面は、ペイント層で被覆されている。ゴルフボールにおけるペイント層の主たる役割は、ゴルフボールの外観向上及びボール表面の汚染防止である。通常、ゴルフボールのペイント層は、非常に薄い。ペイント層は、ゴルフボールが弱い力で打撃されるアプローチショットでのスピン性能及び打球感に寄与しうる。
諸性能向上のために、ペイント層を改良したゴルフボールが提案されている。特表2015-503400号公報には、湿潤プレー条件でスピンが減少してコントロール性が低下することを防止するために、その表面の一部を疎水性とし、一部を親水性としたゴルフボールが開示されている。特表2013-521870号公報では、吸湿による損傷を防止するために、その外表面に疎水性熱可塑性ポリウレタンを含む保護コーティングを塗布したゴルフボールが提案されている。特開2001-214131号公報には、耐汚染性向上のために有機珪素化合物を配合したクリヤーペイントが開示されている。
ゴルフボールに対するプレーヤーの最大の関心事は、飛行性能である。プレーヤーは、特に、ドライバーショットでの飛距離を重視する。ドライバーショットでの飛距離は、ゴルフボールの反発性能と相関する。反発性の高いコアが採用されたゴルフボールが打撃されると、早い速度で飛行し、大きな飛距離が達成される。大きな飛距離が達成されるには、適度な弾道高さが必要である。弾道高さは、スピン速度及び打ち出し角度に依存する。小さなスピン速度と大きな打ち出し角度とによって高い弾道を達成するゴルフボールでは、大きな飛距離が得られる。
プレーでは、種々の条件下でゴルフボールが打撃される。ゴルフクラブ又はゴルフボールが、雨等で濡れることがある。ゴルフクラブ又はゴルフボールが濡れた状態は、ウェット状態と称される。一方、ゴルフクラブ及びゴルフボールが濡れていない状態は、ドライ状態と称される。雨天時等、クラブフェイスとゴルフボールとの間に水が介在するウェット状態では、ドライ状態と比較して、ドライバーショットによる飛距離が低下する場合がある。実登3026171号公報には、その表面に耐摩耗性及び撥水性を有するウレタン塗料を被着して、水滴を付着し難くしたゴルフボールが開示されている。
特表2015-503400号公報 特表2013-521870号公報 特開2001-214131号公報 実登3026171号公報
プレーヤーは、ドライ状態及びウェット状態のいずれにおいても、優れた飛行性能が発揮されるゴルフボールを望んでいる。しかしながら、ウェット状態での飛距離低下の要因に関する詳細な検討は未だなされておらず、その対策も十分ではない。
本発明の目的は、ウェット状態でのドライバーショットにおいても大きな飛距離が得られるゴルフボールの提供にある。
本発明者等は、ゴルフボールが強い力で打撃されるドライバーショットにおいても、ペイント層が大きな影響を及ぼしうることを見出すことにより、本発明を完成するに至ったものである。
本発明に係るゴルフボールは、本体と、この本体の外側に位置するペイント層とを備えている。このペイント層の外表面は、このゴルフボールの表面をなしている。このゴルフボールの表面において測定される水との接触角CAwは、70度以上である。
好ましくは、このペイント層は、ポリウレタンを基材樹脂とする樹脂組成物から形成されている。この樹脂組成物は、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物を含んでいる。
他の観点から、好ましくは、このペイント層は、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物を基材樹脂とする樹脂組成物から形成されている.この樹脂組成物は、ポリウレタンを含んでいない。
好ましくは、この接触角CAwは、75度以上である。好ましくは、この接触角CAwは、80度以上である。
本発明に係るゴルフボールは、その表面において測定される水との接触角CAwが70度以上となるように形成されたペイント層を備えている。このゴルフボールがウェット状態でドライバーにより打撃されるときのボール速度は、大きい。このゴルフボールが雨天のようなウェット状態の中を飛行するとき、特に、弾道の最高到達点から落下地点までの距離が向上する。このゴルフボールでは、インパクト時に得られる大きなボール速度と、飛行中の空力性能の向上とにより、雨天時の飛距離の低下が抑制される。このゴルフボールは、ウェット状態でのドライバーショットにおける飛行性能に優れている。
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一部切り欠き断面図である。
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に示されたゴルフボール2は、本体4と、この本体4の外側に位置するペイント層6とを有している。本体4は、球状のコア8と、このコア8の外側に位置する中間層10と、この中間層10の外側に位置するカバー12とを有している。このゴルフボール2は、その表面に複数のディンプル14を有している。ゴルフボール2の表面のうちディンプル14以外の部分は、ランド16である。このゴルフボール2が、カバー12とペイント層6との間に、マーク層を有してもよい。
このゴルフボール2の直径は、40mm以上45mm以下が好ましい。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以上が特に好ましい。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以下が好ましい。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以下が特に好ましい。
図示される通り、このゴルフボール2の最外層はペイント層6である。ペイント層6の外表面は、このゴルフボール2の表面をなしている。本願明細書において、「ペイント層」は、ゴルフボール2の最外層として形成され、その外表面が、ゴルフボール2の表面をなす層として定義される。
本発明では、ゴルフボール2の表面(即ち、ペイント層6の外表面)において、水との接触角CAwが測定される。このゴルフボール2の表面において測定される水との接触角CAwは、70度以上である。このゴルフボール2が、ウェット状態でドライバーにより打撃されるとき、その表面から水滴が速やかに除去される。このゴルフボール2では、インパクト時に、ドライバーのフェースとゴルフボール2との間に介在する水の量が少ない。このゴルフボール2のインパクト時のボール速度は、大きい。
さらに、水との接触角CAwが70度以上である表面を有するゴルフボール2は、インパクト時のみならず、雨天時等、ウェット状態で飛行するときの空力性能にも優れている。メカニズムの詳細は現在検討中であるが、このゴルフボール2では、ウェット状態のドライバーショットにおいて、弾道の最高点から落下地点までの距離が特に向上する。このゴルフボール2では、インパクト時のボール速度及び飛行中の空力性能の向上によって、ウェット状態における飛距離の低下が抑制される。このゴルフボール2は、ウェット状態でのドライバーショットでの飛行性能に優れている。さらにまた、このゴルフボール2では、本来ペイント層6によってもたらされるアプローチショットでのスピン性能及び打球感も維持されうる。
飛行性能の観点から、ゴルフボール2の表面において測定される水との接触角CAwは、75度以上が好ましく、80度以上がより好ましい。この接触角CAwの上限値は特に限定されないが、好ましくは、120度以下である。飛行性能の安定性の観点から、ゴルフボール2の外表面に、接触角CAwが70度未満である表面が含まれていないことが好ましい。
接触角の測定には、市販の接触角測定装置が適宜選択されて用いられる。初めに、ゴルフボール2の表面から無作為に測定点が選択される。続いて、ゴルフボール2が接触角測定装置のサンプル台に設置される。このとき、選択した測定点が水平なるように、ゴルフボール2の位置が調整される。次に、注射筒から測定点に水が滴下される。滴下後、測定点上に形成された液滴の画像が撮影され、画像解析ソフトを用いてθ/2法により、接触角CAwが求められる。接触角CAwが、ゴルフボール2のディンプル14において測定されてもよく、ランド16において測定されてもよい。但し、本願では、近年のゴルフボールのランド16の面積が小さく、ランド16のみに水を滴下することが困難であることをふまえ、ディンプル14に滴下して測定した。具体的な測定条件は、実施例において後述する。
ゴルフボール2の表面に接触角CAwが70度以上の表面が形成され、本発明の目的が達せられる限り、ペイント層6の厚み及び押し込み深さは特に限定されない。アプローチショット時のボール速度及びスピン性能の観点から、ペイント層6の厚みは5μm以上が好ましく、6μm以上がより好ましい。この厚みは50μm以下が好ましい。ペイント層6の押し込み深さは200nm以上が好ましく、300nm以上がより好ましい。この押し込み深さは3000nm以下が好ましい。なお、ペイント層6の押し込み深さは、実施例にて後述する方法にて測定される。
ゴルフボール2の表面をなすペイント層6は、樹脂組成物から形成されている。この樹脂組成物の基材樹脂として、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル、シリコーン系化合物及びフッ素系化合物が例示される。特に好ましい樹脂組成物の例は、以下の態様のペイント用組成物である。
態様1:基材樹脂の主成分がポリウレタンであり、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物を含む樹脂組成物
態様2:基材樹脂がシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物であり、ポリウレタンを含まない樹脂組成物
態様1のペイント用組成物は、所謂ポリウレタン塗料に、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物を配合することにより得られる。通常、ポリウレタン塗料は、主剤であるポリオール組成物と、硬化剤であるポリイソシアネート組成物とを混合することにより得られる。換言すれば、態様1のペイント用組成物は、ポリオール組成物と、ポリイソシアネート組成物と、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物とを含んでいる。
ゴルフボール2に、水との接触角CAwが70度以上である表面が形成される限り、シリコーン系化合物の種類は特に限定されない。好ましいシリコーン系化合物としては、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、環状シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、高級脂肪酸変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ジメチコノール等が挙げられる。ゴルフボール2の表面における水との接触角CAwが適正であるとの観点から、特に好ましいシリコーン系化合物は、ジメチルシリコーンである。2以上のシリコーン系化合物が用いられうる。
ゴルフボール2に、水との接触角CAwが70度以上である表面が形成される限り、フッ素系化合物の種類は特に限定されない。好ましいフッ素系化合物としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン-クロロトリフルオロエチレンコポリマー等が挙げられる。ゴルフボール2の表面における水との接触角CAwが適正であるとの観点から、特に好ましいフッ素系化合物は、ポリテトラフルオロエチレンである。2以上のフッ素系化合物が用いられうる。
シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物の配合量は、選択される化合物の種類によって適宜調整される。ゴルフボール2において、水との接触角CAwが70度以上である表面が得られるとの観点から、態様1の組成物中のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物の配合量は、固形分換算で、0.05質量%以上が好ましく、0.10質量%以上がより好ましい。ペイント層6の成膜性の観点から、好ましい配合量は20質量%以下である。態様1のペイント用組成物が、2以上のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物を含む場合、各化合物の配合量の合計が上記範囲内であることが好ましい。
本発明の効果が阻害されない限り、ポリウレタン塗料の種類及び組成は特に限定されない。前述したシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物との均一混合が可能であり、かつペイント層6が適正に形成されるように、主剤であるポリオール組成物と、硬化剤であるポリイソシアネート化合物とが、適宜選択されて用いられる。
主剤であるポリオール組成物は、ポリオール化合物を含有する。ポリオール化合物は、分子中に2以上の水酸基を有する。ポリオール化合物が分子の末端に水酸基を有してもよく、分子の末端以外に水酸基を有してもよい。ポリオール組成物が、2種以上のポリオール化合物を有してもよい。
分子の末端に水酸基を有するポリオール化合物には、低分子量ポリオール及び高分子量ポリオールが含まれる。
低分子量ポリオールとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及び1,6-ヘキサンジオールのようなジオール;並びにグリセリン、トリメチロールプロパン及びヘキサントリオールのようなトリオールが例示される。
高分子量のポリオールとして、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ウレタンポリオール及びアクリルポリオールが例示される。ポリエーテルポリオールとして、ポリオキシエチレングリコール(PEG)、ポリオキシプロピレングリコール(PPG)及びポリオキシテトラメチレングリコール(PTMG)が例示される。ポリエステルポリオールとして、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンアジペート(PBA)及びポリヘキサメチレンアジペート(PHMA)が例示される。ポリカプロラクトンポリオールとして、ポリ-ε-カプロラクトン(PCL)が例示される。ポリカーボネートポリオールとして、ポリヘキサメチレンカーボネートが例示される。
ポリウレタン塗料の硬化時間が短いとの観点から、好ましいポリオール化合物は、ウレタンポリオールである。ウレタンポリオールは、2以上のウレタン結合を有し、かつ2以上の水酸基を有する。ウレタンポリオールは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とが、ポリオール成分の水酸基がポリイソシアネート成分のイソシアネート基に対して過剰になるような条件で反応させられることで、得られうる。
ウレタンポリオールの出発原料であるポリオール成分として、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール及びポリカーボネートジオールが例示される。好ましいポリオール成分は、ポリエーテルジオールである。ポリエーテルジオールとして、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール及びポリオキシテトラメチレングリコールが例示される。好ましいポリエーテルジオールは、ポリオキシテトラメチレングリコールである。
ポリエーテルジオールの数平均分子量は、550以上が好ましい。この分子量が550以上であるポリエーテルジオールは、スピン性能に寄与しうる。この観点から、この分子量は600以上がより好ましく、630以上が特に好ましい。この分子量は、3000以下が好ましい。この分子量が3000以下であるポリエーテルジオールは、ペイント層6の耐汚染性に寄与しうる。この観点から、この分子量は2500以下がより好ましく、2000以下が特に好ましい。ポリオール成分の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される。測定条件は、以下の通りである。
標準物質:ポリスチレン
溶離液:テトラヒドロフラン
カラム:有機溶媒系GPC用カラム(昭和電工社の商品名「Shodex KFシリ ーズ」)
ウレタンポリオールにおけるポリエーテルジオールの含有率は、60質量%以上が好ましい。この含有率が60質量%以上であるウレタンポリオールは、スピン性能に寄与しうる。この観点から、この含有率は62質量%以上がより好ましく、65質量%以上が特に好ましい。
ウレタンポリオールの出発原料であるポリオール成分として、低分子量ポリオールが用いられうる。この低分子量ポリオールとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及び1,6-ヘキサンジオールのようなジオール;並びにグリセリン、トリメチロールプロパン及びヘキサントリオールのようなトリオールが例示される。出発原料として、2種以上の低分子量ポリオールが用いられてもよい。
ウレタンポリオールの出発原料であるポリイソシアネート成分は、2以上のイソシアネート基を有する。ポリイソシアネート成分として、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,4-トルエンジイソシアネートと2,6-トルエンジイソシアネートの混合物(TDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5-ナフチレンジイソシアネート(NDI)、3,3’-ビトリレン-4,4’-ジイソシアネート(TODI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)及びパラフェニレンジイソシアネート(PPDI)のような芳香族ポリイソシアネート;4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、水素添加キシリレンジイソシアネート(HXDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)及びノルボルネンジイソシアネート(NBDI)のような脂環式ポリイソシアネート;並びに脂肪族ポリイソシアネートが例示される。出発原料として、2種以上のポリイソシアネートが用いられてもよい。
ウレタンポリオールの重量平均分子量は、4000以上が好ましい。この分子量が4000以上であるウレタンポリオールは、スピン性能に寄与しうる。この観点から、この分子量は4300以上がより好ましく、4500以上が特に好ましい。この分子量は、20000以下が好ましい。この分子量が20000以下であるウレタンポリオールは、ペイント層6の耐汚染性に寄与しうる。この観点から、この分子量は18000以下がより好ましく、16000以下が特に好ましい。
ウレタンポリオールの水酸基価は、10mgKOH/g以上が好ましく、15mgKOH/g以上がより好ましく、20mgKOH/g以上が特に好ましい。水酸基価は200mgKOH/g以下が好ましく、190mgKOH/g以下がより好ましく、180mgKOH/g以下が特に好ましい。水酸基価は、「JIS K 1557-1」の規定に準拠して測定される。測定には、アセチル化法が採用される。
ポリウレタン塗料における硬化剤であるポリイソシアネート組成物は、ポリイソシアネート化合物を含有する。このポリイソシアネート化合物は、2以上のイソシアネート基を有する。
ポリイソシアネート化合物として、2,4-トルエンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,4-トルエンジイソシアネートと2,6-トルエンジイソシアネートの混合物(TDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5-ナフチレンジイソシアネート(NDI)、3,3’-ビトリレン-4,4’-ジイソシアネート(TODI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)及びパラフェニレンジイソシアネート(PPDI)のような芳香族ジイソシアネート;4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)、水素添加キシリレンジイソシアネート(H6XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)及びノルボルネンジイソシアネート(NBDI)のような脂環式又は脂肪族ジイソシアネート;並びにジイソシアネートのアロハネート体、ビュレット体、イソシアヌレート体及びアダクト体のようなトリイソシアネートが例示される。ポリイソシアネート化合物が、2種以上のイソシアネートを含んでもよい。
好ましいトリイソシアネートとして、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット体、及びイソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート体が例示される。
好ましくは、ポリイソシアネート組成物は、トリイソシアネート化合物を含有する。ポリイソシアネート組成物における、ポリイソシアネートの全量に対する、トリイソシアネート化合物の比率は、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上が特に好ましい。ポリイソシアネート組成物が、ポリイソシアネート化合物として、トリイソシアネート化合物のみを含有してもよい。
ポリイソシアネート組成物が含有するポリイソシアネートのイソシアネート基量(NCO%)は、0.5質量%以上が好ましく、1.0質量%以上がより好ましく、2.0質量%以上が特に好ましい。イソシアネート基量は45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、35質量%以下が特に好ましい。イソシアネート基量(NCO%)は、下記数式によって算出される。
NCO = (100 × m × 42) / Wi
:ポリイソシアネート中のイソシアネート基のモル数
42:NCOの分子量
:ポリイソシアネートの総質量(g)
ポリイソシアネートの具体例として、DIC社の商品名「バーノックD-800」、「バーノックDN-950」及び「バーノックDN-955」;住化バイエルウレタン社の商品名「デスモジュールN75MPA/X」、「デスモジュールN3300」、「デスモジュールL75(C)」、「デスモジュールZ4470」及び「スミジュールE21-1」;日本ポリウレタン工業社の商品名「コロネートHX」及び「コロネートHK」;旭化成ケミカルズ社の商品名「デュラネート24A-100」、「デュラネート21S-75E」、「デュラネートTPA-100」及び「デュラネートTKA-100」;並びにデグサ社の商品名「VESTANAT T1890」が例示される。
態様1のペイント用組成物において、このポリウレタン塗料の主剤が有する水酸基(OH基)と硬化剤が有するイソシアネート基(NCO基)とのモル比(NCO基/OH基)は、0.1以上が好ましい。モル比(NCO基/OH基)が0.1以上である組成物から、耐汚染性に優れたペイント層6が形成されうる。この観点から、このモル比は0.2以上が特に好ましい。このモル比は、2.0以下が好ましい。このモル比が2.0以下である組成物は、ウェット状態でのスピン性能に寄与しうる。この観点から、この比率は1.8以下がより好ましく、1.6以下が特に好ましい。
態様1のペイント用組成物において、このポリウレタン塗料に含まれる主剤の質量Aと硬化剤の質量Bとの比(A/B)は、2/1以上が好ましく、3/1以上がより好ましい。この比(A/B)は、20/1以下が好ましい。
態様2のペイント用組成物は、ポリウレタンを含んでいない点で、態様1のペイント用組成物と異なっている。この態様2のペイント用組成物の基材樹脂は、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物である。ゴルフボール2に、水との接触角CAwが70度以上である表面が形成される限り、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物の種類は特に限定されない。
態様1のペイント用組成物に関して前述されたシリコーン系化合物が、態様2のペイント用組成物の基材樹脂として、好適に用いられうる。ゴルフボール2の表面における水との接触角CAwが適正であるとの観点から、特に好ましいシリコーン系化合物は、ジメチルシリコーンである。2以上のシリコーン系化合物が用いられうる。
態様1のペイント用組成物に関して前述されたフッ素系系化合物が、態様2のペイント用組成物の基材樹脂として、好適に用いられうる。ゴルフボール2の表面における水との接触角CAwが適正であるとの観点から、特に好ましいフッ素系化合物は、ポリテトラフルオロエチレンである。2以上のフッ素系化合物が用いられうる。
本発明の効果が阻害されない限り、ペイント層6の樹脂組成物が酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、加工助剤、着色剤のような添加剤、水、有機溶媒のような希釈剤等を含んでもよい。
このゴルフボール2では、本体4の表面に、樹脂組成物が塗布されることによりペイント層6が形成される。詳細には、このペイント層6は、カバー12の表面に、樹脂組成物が塗布されることにより形成される。樹脂組成物が重ね塗りされることで、ペイント層6が形成されてもよい。重ね塗りされる場合、先に塗布される樹脂組成物と後で塗布される樹脂組成物とが、同種であってもよく、異種であってもよい。ゴルフボール2において、接触角CAwが70度以上の表面が得られやすいとの観点から、好ましくは、後で塗布される樹脂組成物として、前述した態様1又は態様2のペイント用組成物が用いられる。
ゴルフボール2が、本体4と、最外層であるペイント層6との間に、1又は2以上の内ペイント層を有してもよい。内ペイント層は、本体4の表面に、ペイント用組成物が塗布されることにより形成される。本発明の効果を阻害しない限り、内ペイント層をなすペイント用組成物の種類は特に限定されない。内ペイント層が、前述した態様1又は態様2のペイント用組成物から形成されてもよく、態様1及び態様2のペイント用組成物とは異なる種類の樹脂組成物から形成されてもよい。典型的には、態様1のペイント用組成物に関して前述されたポリウレタン塗料が好適に用いられる。
以下、このゴルフボール2が備える本体4を形成するコア8、中間層10及びカバー12の好ましい構成及び材料について、順次説明するが、本発明の目的が達成される範囲内で、本体4が他の材料からなる層をさらに備えてもよい。本体4が、中間層10及び/又はカバー10を有していない実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
コア8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、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8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-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8のゴム組成物が、充填剤、硫黄、加硫促進剤、硫黄化合物、老化防止剤、着色剤、可塑剤及び分散剤のような添加剤を含んでもよい。ゴム組成物が、カルボン酸又はカルボン酸塩を含んでもよい。ゴム組成物が、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8の質量は、10g以上42g以下が好ましい。コア8の架橋温度は、140℃以上180℃以下である。コア8の架橋時間は、10分以上60分以下である。
コア8の直径dは30.0mm以上が好ましく、38.0mm以上が特に好ましい。コア8の直径dは42.0mm以下が好ましく、41.5mm以下が特に好ましい。コア8が、2以上の層を有してもよい。コア8が、その表面にリブを有してもよい。コア8が中空であってもよい。
コア8の圧縮変形量Scは、2.5mm以上が好ましく、2.6mm以上がより好ましい。コア8の圧縮変形量Scは、4.2mm以下が好ましく、4.0mm以下がより好ましい。圧縮変形量Scの測定方法については、後述する。
このコア8の中心点におけるショアC硬度Hoは40以上が好ましく、50以上がより好ましい。コア8の硬度Hoは、75以下が好ましく、65以下がより好ましい。コア8の表面におけるショアC硬度Hsは、60以上が好ましく、70以上がより好ましい。コア8の硬度Hsは、95以下が好ましく、90以下がより好ましい。このコア8において、硬度Hsと硬度Hoとの差(Hs-Ho)は、10以上が好ましく、15以上がより好ましい。この差(Hs-Ho)は、40以下が好ましく、35以下がより好ましい。
自動硬度計(H.バーレイス社の商品名「デジテストII」)に取り付けられたショアC型硬度計が、コア8が切断されて得られる半球の断面中心に押しつけられることにより、硬度Hoが測定される。この硬度計が、コア8の表面に押しつけられることにより、硬度Hsが測定される。測定は、いずれも、23℃の環境下でなされる。
中間層10は、樹脂組成物から形成されている。こ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、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。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。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。
アイオノマー樹脂に代えて、又はアイオノマー樹脂と共に、中間層10の樹脂組成物が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、ポリオレフィン及びポリウレタンが例示される。樹脂組成物が、2種以上のポリマーを含んでもよい。
中間層10の樹脂組成物が、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。比重調整の目的で、この樹脂組成物がタングステン、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10のショアD硬度Hmは40以上が好ましく、50以上が特に好ましい。硬度Hmは80以下が好ましく、70以下が特に好ましい。中間層10のショアD硬度Hmの測定方法については、後述する。
中間層10の厚みTmは0.2mm以上が好ましく、0.3mm以上が特に好ましい。この厚みTmは2.5mm以下が好ましく、2.2mm以下が特に好ましい。中間層10の厚みTmは、ランド16の直下において測定される。
中間層10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10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10が、2以上の層を有してもよい。
カバー12は、樹脂組成物から形成されている。こ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。樹脂組成物が、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。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。
ポリウレタンは、分子内にウレタン結合を有する。このウレタン結合は、ポリオールとポリイソシアネートとの反応によって形成されうる。
ウレタン結合の原料であるポリオールは、複数のヒドロキシル基を有する。低分子量ポリオール及び高分子量ポリオールが用いられうる。
ポリウレタン成分のイソシアネートとして、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12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(HXDI)、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。
ポリウレタンに代えて、カバー12の樹脂組成物が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ィンが例示される。樹脂組成物が、2種以上のポリマーを含んでもよい。
カバー12の樹脂組成物が、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12の硬度Hcは、20以上が好ましく、22以上がより好ましく、24以上が特に好ましい。硬度Hcは50以下が好ましく、48以下がより好ましく、46以下が特に好ましい。
カバー12の硬度Hc(又は中間層10の硬度Hm)は、「ASTM-D 2240-68」の規定に準拠して測定される。自動硬度計(H.バーレイス社の商品名「デジテストII」)に取り付けられたショアD型硬度計により、硬度が測定される。測定には、熱プレスで成形された、カバー12(又は中間層10)の材料と同一の材料からなる、厚みが約2mmであるシートが用いられる。測定に先立ち、シートは23℃の温度下に2週間保管される。測定時には、3枚のシートが重ね合わされる。
カバー12の厚みTcは0.1mm以上が好ましく、0.3mm以上がより好ましく、0.4mm以上が特に好ましい。この厚みTcは2.0mm以下が好ましく、1.5mm以下がより好ましく、1.0mm以下が特に好ましい。カバー12の厚みTcは、ランド16の直下において測定される。
カバー12が、2以上の層を有してもよい。
ゴルフボール2が、中間層10とカバー12との間に、補強層を備えてもよい。補強層は、中間層10と堅固に密着し、カバー12とも堅固に密着する。補強層は、中間層10からのカバー12の剥離を抑制する。補強層は、ポリマー組成物からなる。補強層の基材ポリマーとして、二液硬化型エポキシ樹脂及び二液硬化型ウレタン樹脂が例示される。
ゴルフボール2の圧縮変形量Sbは、2.0mm以上が好ましく、2.2mm以上がより好ましい。コア8の圧縮変形量Scは、3.8mm以下が好ましく、3.6mm以下がより好まししい。
圧縮変形量の測定には、YAMADA式コンプレッションテスターが用いられる。このテスターでは、球体(コア4又はゴルフボール2)が金属製の剛板の上に置かれる。この球体に向かって金属製の円柱が徐々に降下する。この円柱の底面と剛板との間に挟まれた球体は、変形する。球体に98Nの初荷重がかかった状態から1274Nの終荷重がかかった状態までの円柱の移動距離が、圧縮変形量として測定される。
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質量部のハイシスポリブタジエン(JSR社の商品名「BR-730」)、30.5質量部のアクリル酸亜鉛、10質量部の酸化亜鉛、適量の硫酸バリウム、0.1質量部の2-チオナフトール、0.3質量部のペンタブロモジフェニルジスルフィド、0.7質量部のジクミルパーオキサイド及び2質量部の安息香酸を混練し、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、150℃の温度下で19分間加熱して、直径dが39.7mmであるコアを得た。所定の質量のコアが得られるように、硫酸バリウムの量を調整した。
55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AM7329」)、45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1555」)、適量の硫酸バリウム及び3質量部の二酸化チタンを二軸混練押出機で混練して、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を射出成形法にて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Tmは、1.0mmであった。
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(神東塗料社の商品名「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型エポキシ樹脂と、70質量部の溶剤とを含む。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質量部の二酸化チタンとを含む。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12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。
100質量部の熱可塑性ポリウレタンエラストマー(BASFジャパン社の商品名「エラストランNY80A」)、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、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物から、圧縮成形法にて、ハーフシェルを得た。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。これらのハーフシェル及び球体を、それぞれが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備えた上型及び下型からなるファイナル金型に投入し、圧縮成形法にてカバーを得た。カバーの厚みTcは、0.5mmであった。
コア、中間層及びカバーからなる本体(I)の構成が、下表1に示されている。
ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG、数平均分子量650)及びトリメチロールプロパン(TMP)を溶剤(トルエン及びメチルエチルケトン)に溶解した。モル比(PTMG:TMP)は、1.8:1.0であった。この溶液に、触媒として、主剤全量に対して0.1質量%のジブチル錫ジラウレートを添加した。このポリオール溶液を80℃に保持しながら、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を滴下混合した。この混合液のモル比(NCO/OH)は、0.6であった。滴下後にイソシアネートがなくなるまで攪拌を続け、その後常温で冷却し、ウレタンポリオール組成物である主剤A1を得た。この主剤A1の詳細は、以下の通りである。
固形分:30質量%
PTMGの含有率:67質量%
固形分の水酸基価:67.4mgKOH/g
ウレタンポリオールの重量平均分子量:4867
30質量部の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の商品名「デュラネートTKA-100」、NCO含有率:21.7質量%)、30質量部の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の商品名「デュラネート21S-75E」、NCO含有率:15.5質量%)、及び40質量部の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(BAYER社の商品名「デスモジュールZ4470」、NCO含有率:11.9質量%)を混合した。この混合物に、溶媒として、メチルエチルケトン、酢酸n-ブチル及びトルエンの混合溶媒を添加し、ポリイソシアネート組成物である硬化剤B1を得た。この硬化剤B1におけるポリイソシアネート成分の濃度は、60質量%であった。
前述の主剤A1(ウレタンポリオール組成物)と硬化剤B1(ポリイソシアネート組成物)と、ジメチルシリコーンオイル(信越シリコーン社製の製品名「KF-96」)とを混合して、ペイント用組成物P3を得た。主剤A1と硬化剤B1との質量比(A/B)は、固形分換算で、3.06/1であった。組成物P3中のシリコーン系化合物の配合量は、固形分換算で、0.5質量%であった。前述のコア、中間層、補強層及びカバーからなる本体(I)の表面をサンドブラストによって処理した後、この本体(I)の表面にペイント用組成物P3を塗布した。なお、塗装にはエアーガンを使用し、本体表面から7cm離れた距離から組成物P3を吹き付けることによりおこなった。吹付条件は、重ね塗り2回、吹付エアー圧0.15MPa、圧送タンクエアー圧0.10MPa、塗布時間1秒/回、雰囲気温度20-27℃、雰囲気湿度65%以下であった。
本体表面に塗布したペイント用組成物P3を、40℃の温度下で24時間乾燥させ、最外層にペイント層を有する実施例1のゴルフボールを得た。このペイント層の厚みToは10μmであった。このゴルフボールの直径は約42.7mmであり、質量は約45.6gであった。
[実施例2]
実施例1と同様にして、コア、中間層及びカバーからなる本体(I)を作成した。その後、前述の主剤A1と硬化剤B1とを混合してペイント用組成物P2を得た。主剤A1と硬化剤B1との質量比(A/B)は、固形分換算で、3.06/1であった。本体(I)の表面をサンドブラストによって処理した後、この本体(I)の表面にペイント用組成物P2を塗布し、40℃の温度下で24時間乾燥させて、内ペイント層を形成した。この内ペイント層の厚みTiは10μmであった。
次に、ペイント用組成物P4として、シリコーン系コーティング剤(ソフト99コーポレーション社製の商品名「ミストガラコ」)を準備した。この組成物P4を、内ペイント層の表面に塗布し、40℃の温度下で24時間乾燥させて、最外層にペイント層を有する実施例2のゴルフボールを得た。このペイント層の厚みToは5μmであった。
[実施例3]
実施例1と同様にして、コア、中間層及びカバーからなる本体(I)を作成した。実施例2と同様にして、この本体(I)の表面にペイント用組成物P2を塗布し、40℃の温度下で24時間乾燥させて、内ペイント層を形成した。次に、ペイント用組成物P5として、フッ素系コーティング剤(ソフト99コーポレーション社製の商品名「ミラーシャイン」)を準備した。この組成物P5を、内ペイント層の表面に塗布し、40℃の温度下で24時間乾燥させて、最外層にペイント層を有する実施例3のゴルフボールを得た。このペイント層の厚みToは5μmであった。
[実施例4-7及び比較例1-2]
最外層であるペイント層の構成を表4及び5に示されるものとした以外は、実施例2と同様にして、実施例4-7及び比較例1-2のゴルフボールを得た。使用したペイント用組成物の詳細は、下表2及び3に示されている。
[接触角測定]
協和界面科学社製の接触角測定装置(DropMaster DM501)のサンプル台に、ゴルフボールを設置し、無作為に選択したディンプルの底面が水平になるように、ボールの位置を調整した。その後、注射筒(協和界面科学社製、22G)を用いて、2μlの純水を、このディンプルの底面に滴下した。滴下後30秒後の液滴を撮影し、θ/2法により接触角を測定した。なお、この測定方法では、ボールに直径が異なるディンプルが含まれる場合、最大径のディンプルから選択するものとした。1個のボールにつき、無作為に抽出した3つの測定点で得た測定値の平均が、下表4及び5に示されている
[押し込み深さの測定]
ゴルフボールを、その中心を通過する断面で割り、その断面を、クライオミクロトームで水平に加工した。この断面のペイント層の部分に、ナノインデンター(エリオニクス社製の「ENT-2100」)の圧子を押し当て、この圧子に、断面に垂直な方向に荷重した。この荷重が30mgfのときの圧子の進行距離を、押し込み深さとして計測した。測定時の条件は以下の通りである。得られた押し込み深さが、下表4及び5に示されている。
温度:30℃
圧子:バーコビッチ圧子(65.03° As(h)=26.43h
分割数:500ステップ
ステップインターバル:20msec (100mgf)
[飛行性能1-ドライ]
ゴルフラボラトリー社のスイングマシンに、ドライバー(ダンロップスポーツ社の商品名「Z765」、シャフト硬度:S、ロフト角:9.5°)を装着した。ヘッド速度50m/秒にてゴルフボールを打撃して、ドライ状態での打撃直後のボール速度Vd(m/秒)を測定した。さらに、発射地点から落下地点までの距離FTd(m)と、最高到達点から落下地点までの距離FRd(m)とを測定した。測定時は、ほぼ無風であった。8個の測定結果の平均値が、下表3に示されている。
[飛行性能2-ウェット]
ドライバーのフェース及びゴルフボールに水を付着させた状態で、同様の試験をおこなうことにより、ウェット状態での打撃直後のボール速度Vw(m/秒)、発射地点から落下地点までの距離FTw(m)及び最高到達点から落下地点までの距離FRw(m)を測定した。測定時は、ほぼ無風であった。8個の測定結果の平均値が、下表3に示されている。
Figure 0007073672000001
Figure 0007073672000002
Figure 0007073672000003
表2及び3に示される化合物の詳細は以下の通りである。
シリコーン系化合物A:信越シリコーン社製のジメチルシリコーンオイル、製品名「KF-96」
シリコーン系化合物B:ソフト99コーポレーション社製のシリコーン系コーティング剤、商品名「ミストガラコ」
フッ素系化合物:ソフト99コーポレーション社製のフッ素系コーティング剤、商品名「ミラーシャイン」
Figure 0007073672000004
Figure 0007073672000005
表4及び5に示されるように、実施例のゴルフボールは、ドライ状態で比較例のゴルフボールと同等の飛距離が得られている。かつ、実施例のゴルフボールでは、ウェット状態におけるボール速度及び飛距離の低下が、比較例のボールより小さい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
以上説明されたペイント層は、スリーピースボールのみならず、ワンピースボール、ツーピースボール、フォーピースボール、ファイブピースボール、シックスピースボール、糸巻きボール等にも適用されうる。本発明に係るゴルフボールは、ゴルフコースでのプレー、ドライビングレンジでのプラクティス等に適している。
2・・・ゴルフボール
4・・・本体
6・・・ペイント層
8・・・コア
10・・・中間層
12・・・カバー
14・・・ディンプル
16・・・ランド

Claims (11)

  1. 本体と、この本体の外側に位置するペイント層とを備えたゴルフボールであって、
    上記ペイント層の外表面が、このゴルフボールの表面をなしており、
    接触角測定装置を用いて、このゴルフボールの表面から無作為に選択された測定点に水を滴下し、30秒後の液滴の画像を撮影して、θ/2法により求められる水との接触角CAwが、70度以上であり、
    上記ゴルフボールの中心を通過する平面に沿った断面において、この断面に垂直な方向に、ナノインデンターのバーコビッチ圧子(65.03° As(h)=26.43h )を用いて、30mgfの力が加えられたときの押し込み深さ(nm)が、温度30度にて測定されるとき、上記ペイント層の押し込み深さが200nm以上3000nm以下であり、
    上記ペイント層が、ポリウレタンを基材樹脂とする樹脂組成物から形成されており、この樹脂組成物が、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物を含んでいるゴルフボール。
  2. 本体と、この本体の外側に位置するペイント層とを備えたゴルフボールであって、
    上記ペイント層の外表面が、このゴルフボールの表面をなしており、
    接触角測定装置を用いて、このゴルフボールの表面から無作為に選択された測定点に水を滴下し、30秒後の液滴の画像を撮影して、θ/2法により求められる水との接触角CAwが、70度以上であり、
    上記ゴルフボールの中心を通過する平面に沿った断面において、この断面に垂直な方向に、ナノインデンターのバーコビッチ圧子(65.03° As(h)=26.43h )を用いて、30mgfの力が加えられたときの押し込み深さ(nm)が、温度30度にて測定されるとき、上記ペイント層の押し込み深さが200nm以上3000nm以下であり、
    上記ペイント層が、シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物を基材樹脂とする樹脂組成物から形成されており、この樹脂組成物がポリウレタンを含んでいないゴルフボール。
  3. 上記接触角CAwが、75度以上である請求項1又は2に記載のゴルフボール。
  4. 上記接触角CAwが、80度以上である請求項1から3いずれか1項に記載のゴルフボール。
  5. 上記接触角CAwが70度未満である表面を含まない、請求項1から4のいずれかに記載のゴルフボール。
  6. 上記シリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物の配合量が、固形分換算で、0.05-20質量%である請求項1に記載のゴルフボール。
  7. 上記ポリウレタンが、ウレタンポリオールを含有するポリオール組成物と、ポリイソシアネート組成物とを混合することにより得られる請求項1に記載のゴルフボール。
  8. 上記シリコーン系化合物が、ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、環状シリコーン、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、高級脂肪酸変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン及びジメチコノールから選択される1又は2以上である、請求項1又は2に記載のゴルフボール。
  9. 上記フッ素系化合物が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン及びエチレン-クロロトリフルオロエチレンコポリマーから選択される1又は2以上である、請求項1又は2に記載のゴルフボール。
  10. 上記ペイント層の厚みが5μm以上50μm以下である請求項1から9のいずれか1項に記載のゴルフボール。
  11. 上記本体と上記ペイント層との間に、1又は2以上の内ペイント層を有している請求項1から10のいずれか1項に記載のゴルフボール。
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