JPH11146930A - ゴルフボール用塗料及びこれを用いたゴルフボール - Google Patents
ゴルフボール用塗料及びこれを用いたゴルフボールInfo
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Abstract
くて済み、しかもドライ状態だけでなく、ウェット時に
も優れた密着性を示す塗膜を形成できるゴルフボール用
塗料及び該塗料を塗布してなるゴルフボールを提供す
る。 【解決手段】 ウレタンポリオールを含有するポリオー
ルを主剤、ポリイソシアネートを硬化剤とし、該主剤の
水酸基に対する該硬化剤のイソシアネート基の当量比
(NCO/OH)が0.5〜2.0となるように配合し
てなるゴルフボール用塗料であって、前記ウレタンポリ
オールの水酸基価が15〜130mgKOH/gで、且
つ重量平均分子量が4000以上で且つ10000未満
である。
Description
傷性に優れ、特に水に濡れたウェットな状態においても
耐衝撃性及び耐擦傷性を維持し、さらに乾燥時間が短時
間で済むような生産性に優れたゴルフボール用塗料及び
該塗料を塗布してなるゴルフボールに関するものであ
る。
して、打撃時に加わる外力によりゴルフボール本体
(ゴルフボールの塗膜以外の部分)が変形した時に、塗
膜がボール本体の変形に追随することに基づく耐衝撃性
(耐塗膜剥離性)、及びショートアイアンのような金
属ヘッドによる打撃時の衝撃摩擦を受けても塗膜に傷や
クラックが生じにくい耐擦傷性がある。すなわち、ゴル
フボールは打撃時のインパクトによって、その直径が3
0%以上も変形する。よって、塗膜のボール本体に対す
る密着性が不十分であったり或いは硬すぎて弾性が不足
していると、塗膜がボール本体の変形に追随できずに剥
離し、一方、塗膜が軟らかすぎると傷を生じる。さらに
また、これらの特性は、ゴルフボールがドライな状態に
ある場合だけでなく、ウェット状態においても要求され
る。すなわち、ゴルフボールは水に濡れる機会が多く、
水に濡れると塗膜中又は塗膜とゴルフボール本体との界
面部に水泡が生じて塗膜の硬度が低下したり、或いは塗
膜とボール本体との密着性が低下するからである。
は、ポリオール(主剤)とポリイソシアネート(硬化
剤)とを組み合わせた2液型のウレタン塗料がある。こ
の塗料は、主剤と硬化剤とを混合して塗装した後、通
常、焼き付け等することにより硬化反応を促進させてい
る。
とカバー部とからなり、カバー部材料としてアイオノマ
ー樹脂を用いることが一般的である。アイオノマー樹脂
は高温になるとイオン結合力が弱められるため、塗装後
の乾燥を高温で行なうとアイオノマー樹脂の弾性及び硬
度が共に低下する。そこで、乾燥温度を低くすることが
考えられるが、硬化反応が遅くなり、乾燥に時間がかか
って生産性が悪くなる。例えば、特開平8―18277
5号公報には、カバーとの密着性に優れたペイントとし
て、ポリオールの水酸基量がポリイソシアネートのイソ
シアネート基量に対してモル比で過剰になるように配合
したウレタン塗料が開示されているが、このウレタン塗
料は40〜50℃の温度で乾燥すると24時間以上かか
り、生産性が悪い。従って、乾燥性の良好なウレタン系
塗料の開発が進められている。
て、ポリオールの一部を予めイソシアネートと反応させ
てプレポリマーとしたもの(以下、「ウレタンポリオー
ル」という)を用いた塗料が開発されている。
は、ポリオールとして、主鎖にウレタン結合を有し、両
末端が水酸基である重量平均分子量10000〜500
00のウレタンポリオールを用いたゴルフボール用塗料
が提案されている。この塗料は、ポリオール中の水酸基
の一部が塗料の状態において既にイソシアネート基と反
応してウレタン化しているので、乾燥が速くて生産性に
優れている。しかし、ウレタンポリオールを用いた塗料
は、塗料中におけるフリーの水酸基、フリーのイソシア
ネート基が通常のウレタン塗料よりも少なくなっている
ために、下地(ボール本体表面)との反応性が低下し、
密着性が低下する。特に、この塗料は、カバー部表面に
塗装する上塗り用塗料であるため、アイオノマー製カバ
ーを有していないゴム製コア単独からなる1ピースゴル
フボールの本体に対して密着性が劣るという問題があ
る。尚、ゴム表面に塗布する場合であっても、乾燥温度
が高温になるとゴム物性の低下を招くので、かかる観点
からも乾燥温度の高温化を避けつつ乾燥時間を短くした
いという要求が出されている。
情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、乾燥温度をそれ程上げなくても乾燥時間が短くて済
み、しかもドライ状態だけでなく、ウェット時にも優れ
た密着性を示す塗膜を形成できるゴルフボール用塗料及
び該塗料を塗布してなるゴルフボールを提供することに
ある。
塗料は、ウレタンポリオールを含有するポリオールを主
剤、ポリイソシアネートを硬化剤とし、該主剤の水酸基
に対する該硬化剤のイソシアネート基の当量比(NCO
/OH)が0.5〜2.0となるように配合してなるゴ
ルフボール用塗料であって、前記ウレタンポリオールの
水酸基価が15〜130mgKOH/gで、且つ平均重
量分子量が4000以上で且つ10000未満であるこ
とを特徴とする。前記ウレタンポリオールは、前記主剤
中に50重量%以上含まれていること、さらには前記ポ
リオールの全てが前記ウレタンポリオールであることが
好ましい。
ボール用塗料を、ボール本体の外表面に塗装してなるも
のである。
主剤と硬化剤とからなる2液型ウレタン塗料である。ま
ず、本発明の塗料の主剤について説明する。
ル成分である。そして、ポリオール成分には、以下に示
すような特定のウレタンポリオールが含まれている。
ト化合物とポリオールとの反応により合成される。合成
するのに使用するポリイソシアネート化合物としては、
イソシアネート基を2以上有するものであれば特に限定
せず、例えばヘキサメチレンジイソシアネート(HD
I)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添キ
シリレンジイソシアネート(H6 XDI)、イソホロン
ジイソシアネート(IPDI)、テトラメチルキシリレ
ンジイソシアネート(TMXDI)、水添ジフェニルメ
タンジイソシアネート(H12MDI)などの脂肪族、脂
環族、芳香族、芳香脂肪族ジイソシアネート化合物が挙
げられる。これらのうち、耐候性の観点から、非黄変性
のポリイソシアネート(脂肪族、脂環族のポリイソシア
ネート)が好ましく用いられる。
れるポリオールとしては、水酸基を複数有するものであ
れば、低分子化合物、高分子化合物の如何を問わない。
低分子のポリオールとしては、例えば、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、ブチレングリコール、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、
1,6−ヘキサンジオール等のジオール;グリセリン、
トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのト
リオールが挙げられる。高分子のポリオールとしては、
活性水素原を持つ開始剤とアルキレンオキサイドとの反
応によって得ることができるポリエーテルポリオール;
アジピン酸等の2塩基酸とグリコール又はトリオールと
の脱水縮合によって得られる縮合系ポリエステルポリオ
ール;ε−カプロラクタム等のラクタムの開環重合によ
って得られるラクトン系ポリエステルポリオール;環状
ジオールを用いて合成されるポリカーボネートジオー
ル;アクリル系共重合体に適宜水酸基を導入してなるア
クリルポリオールなどのポリマーポリオールが挙げられ
る。上記ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコール等が挙げられ、縮合系ポリエステル
ポリオールとしてはポリエチレンアジぺートなどが挙げ
られ、ラクトン系ポリエステルポリオールとしてはポリ
−ε−カプロラクトンなどが挙げられる。
分子量が50〜2000のもの、特に100〜1000
程度のポリオールが好ましく用いられる。尚、これらの
ポリオールは、1種又は2種以上混合して用いてもよ
い。
ート化合物とポリオールとが反応してウレタン結合を形
成し、両末端に水酸基を有するポリオールである。ここ
で、ウレタンポリオール中のウレタン結合の比率は、ウ
レタンポリオール1gに対して0.1〜5mmol/g
であることが好ましい。ウレタン結合の比率は、形成さ
れる塗膜の剛性と関係があり、0.1mmol/g未満
では、形成される塗膜中のウレタン濃度が小さくなるた
め耐擦傷性に劣るからである。一方、5mmol/gを
上回ると、塗膜が硬くなりすぎてボール本体の変形に対
する追随性が低下するために、ひび割れを起し易くなる
からである。
量は、4000以上、好ましくは4500以上で、10
000未満、好ましくは9000以下である。4000
未満では乾燥に時間がかかって作業性、生産性が低下す
るからである。一方、10000以上の高分子量のウレ
タンポリオールでは、相対的にウレタンポリオールのO
H価が小さくなり、塗布後の反応量が少なくなって下地
との密着性が低下するからである。また、重量平均分子
量が9000以下であれば、水に濡れる様な状態にあっ
ても塗膜密着性の低下が少ない緻密な塗膜を形成できる
からである。
KOH/g以上、特に73mgKOH/g以上で、13
0mgKOH/g以下、特に120mgKOH/g以下
であることが好ましい。15mgKOH/g未満では、
硬化剤との反応量が少なくなりすぎて、ボール本体との
密着強度が得られないからである。一方、130mgK
OH/gを上回ると、硬化剤との反応に時間がかかり、
乾燥時間が長くなって生産性が低下するとともに、イン
パクト時に割れを起し易くなるからである。
となるポリオールを溶剤で希釈し、反応触媒(例えばジ
ブチル錫ラウレート)を添加した状態で、イソシアネー
ト化合物を徐々に添加しながら、ウレタン結合を形成さ
せることにより合成されるもので、末端が水酸基であ
る。尚、ウレタン結合の比率は、原料となるポリオール
の分子量、ポリオールとイソシアネートの配合比率等を
調整することにより行なうことができる。
は、上記特定のウレタンポリオールそのものであるこ
と、すなわち主剤が実質的に上記特定のウレタンポリオ
ールであることが好ましいが、前記ウレタンポリオール
以外に、ウレタンポリオールと相溶可能でウレタン結合
を有しないポリオールが含まれていてもよい。
は、ウレタンポリオールの合成に用いることができるポ
リオール、すなわち低分子のジオール、トリオール、又
はポリマーポリオールのいずれかを用いてもよい。具体
的には、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、ブチレングリコール、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、1,6−ヘキサンジオール等の低分子
量ジオール;グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘ
キサントリオールなどの低分子量トリオール;ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテト
ラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールや縮
合系ポリエステルポリオール;ラクトン系ポリエステル
ポリオール;ポリカーボネートジオール;アクリルポリ
オールなどが挙げられる。
ルが含まれる場合には、主剤中のウレタンポリオールの
含有量が50重量%以上が好ましく、好ましくは80重
量%以上となるようにすることが好ましい主剤中のウレ
タンポリオールの含有率が50重量%未満では、相対的
にウレタンポリオールの含有率が少なくなるため、乾燥
に時間がかかるからである。
イソシアネート化合物、具体的には、ヘキサメチレンジ
イソシアネート(HDI)、キシリレンジイソシアネー
ト(XDI)、水添キシリレンジイソシアネート(H6
XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、
テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXD
I)、水添ジフェニルメタンジイソシアネート(H12M
DI)などの脂肪族、脂環族、芳香族、芳香脂肪族ジイ
ソシアネート化合物等が挙げられ、これらのうち非黄変
性ポリイソシアネート化合物(脂肪族、脂環族のイソシ
アネート)が好ましい。これらのポリイソシアネート化
合物は単独で使用してもよいし、2種以上混合して使用
してもよい。
に、必要に応じて、シリコン系スリップ剤、レベリング
剤、粘度調整剤、蛍光増白剤、ブロッキング防止剤、硬
化触媒、着色顔料など、一般にゴルフ用塗料に含有され
得る添加剤を含有してもよい。これらの添加剤は、主
剤、硬化剤のいずれに含有されていてもよい。
塗料は、主剤と硬化剤とを使用直前に混合して用いる。
ここで混合割合は、主剤における水酸基に対する硬化剤
におけるイソシアネート基の当量比(イソシアネート基
/水酸基)が0.5以上、好ましくは0.9以上であ
り、2.0以下、好ましくは1.5以下である。
カバーで被覆してなる2ピースボールをはじめとするマ
ルチピースゴルフボールのカバー表面の塗装は勿論、コ
ア表面に塗布するプライマー塗料としても用いることが
できるし、さらにプライマー塗布面に塗布するクリアー
コートとして使用してもよい。また、アイオノマー製カ
バーを有するゴルフボールであっても、コアが糸巻き体
の糸巻きゴルフボールやゴム塊のソリッドゴルフボール
のいずれでもよい。さらに、ゴム製コア単独でボール本
体を構成する1ピースゴルフボールの表面塗料として用
いることもできる。
を混合した後、洗浄等の表面処理を施したゴルフボール
に、エアースプレーガン、静電塗装などの2液混合型塗
料の塗装方法として従来より公知の方法を利用できる。
尚、スプレーガンで塗装する場合には、主剤と硬化剤と
を少量ずつ混合して使用してもよいし、2液定比率ポン
プを使ってスプレーガン直前の塗料輸送経路でスタティ
ックミキサーのようなラインミキサーを通して連続的に
2液を定比率で混合してもよいし、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ることもできる。
が好ましい。本発明のゴルフボール用塗料は、50重量
%以上が予めプレポリマー化されたウレタンポリオール
であるから、50℃未満の温度であっても、0.5〜2
時間程度で乾燥、硬化することができ、しかもアイオノ
マーやゴム特性にほとんど影響を与えずに済むからであ
る。従って、本発明のゴルフボール用塗料を用いれば、
生産性の低下を招くことなく、しかもアイオノマーのよ
うな熱可塑性樹脂カバーに対しても、可塑化等を招くこ
とがなく、ボール本体との密着性に優れたウレタン系の
硬質塗膜を形成できる。よって、本発明のゴルフボール
は、本来のボール構成材料の特性を損なうことなく、耐
衝撃性及び耐擦傷性に優れた硬質塗膜が形成されてい
て、しかも生産性に優れている。
について説明する。
いて、ゴルフボールを100回打撃した後のボールを目
視で観察し、剥離の程度及び割れの程度に応じて、◎
(割れ、剥離なし)、○(割れは2〜3個所生じている
が、剥離はない)、△(割れは3〜10個所生じている
が、剥離総面積は0.5cm2 以下である)、×(割れ
は10個所以上あり、剥離総面積は0.5cm2 以上で
ある)の4段階で評価した。
ドライ状態の場合と同様にして試験を行った後の剥離状
態に基づいて、◎(剥離なし)、○(剥離総面積は0.
2cm2 未満である。)、△(剥離総面積は0.2〜
0.5cm2 である。)、×(剥離総面積は0.5cm
2 以上である。)の4段階で評価した。
ボール表面を手で触ってみたときの触感に基づいて、○
(手で触ってもさらっとしてる)、△(手で触ると多少
すべりが悪いが、指紋はつかない)、×(手で触ると指
紋が残る)の3段階で評価した。
チルエチルケトン)に溶解し、これに硬化触媒としてジ
ブチル錫ラウレートを主剤全体に対して0.1重量%と
なるように添加した。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を表に示す量だ
け滴下混合してウレタンポリオール(固形分60重量
%)を合成した。但し、No.10については市販のウ
レタンポリオールであるタケラックTE5060(武田
薬品工業の商品名)を用いた。
オールは、PTMG650(保土ヶ谷化学の商品名で、
分子量650のポリテトラメチレングリコールであ
る)、PTMG250(BSAF社の商品名で、分子量
250のポリテトラメチレングリコールである)、55
0U(住友バイエルウレタン社の商品名で、分子量55
0の分岐型ポリオールである)、1,2,6−ヘキサン
トリオール(東京化成製)、トリメチロールプロパン
(広栄化学製)である。尚、各ウレタンポリオールの重
量平均分子量、OH価は表に示す通りである。
製)を用いた。
が1.2となるように硬化剤を添加した後、1分間撹拌
して、No.1〜12の塗料とした。尚、硬化剤の添加
は、エアガンに上記比率で充填することにより行なっ
た。No.1〜7は本発明実施例に該当し、No.8〜
12は比較例に該当する。
「BR―11」(これはシス−1,4結合の含有率が9
6%のブタジエンゴム)100重量部、メタクリル酸亜
鉛26重量部、酸化亜鉛24重量部、ジクミルパーオキ
サイド1重量部、酸化チタン2重量部を配合し、160
℃で20分間圧縮加硫成形することにより、直径43m
mの1ピースゴルフボール用ボール本体を作製した。
料(No.1,5,9,10,11)を塗装した。塗装
は、ボール本体を回転させながら、エアガンを上下に動
かすことにより1分間行なった。塗布量は150mgで
ある。
燥性を評価した。評価結果を表1(実施例)及び表2
(比較例)に示す。
(BR―11)100重量部、アクリル酸亜鉛25重量
部、酸化亜鉛22重量部、ジクミルパーオキサイド1重
量部を配合し、160℃で20分間圧縮加硫成形するこ
とにより、直径38.4mmのコアを作成した。次に、
このコアに、三井デュポンケミカル製のハイミラン16
05(ナトリウム中和エチレン−メタクリル酸共重合体
系アイオノマー)50重量部、ハイミラン1706(亜
鉛中和エチレン−メタクリル酸共重合体系アイオノマ
ー)50重量部、酸化チタン2重量部を配合してなるカ
バー材で被包して、直径43mmの2ピースゴルフボー
ル用ボール本体を作成した。
製した塗料を、1ピースゴルフボールの場合と同様にし
て塗装し、塗布後、上記評価方法に従って密着性、乾燥
性を評価した。評価結果を表1(実施例)及び表2(比
較例)に示す。
ウレタンポリオールの重量平均分子量が低すぎると乾燥
性が劣り(No.11参照)、重量平均分子量が高すぎ
ると密着性(特にウェット時)が劣る(No.8,1
0,12参照)。また、重量平均分子量が本発明の範囲
内であっても、OH価が大きすぎると乾燥性が低下する
ことが分かる(No.9参照)。
10000未満で、水酸基価が15〜130mgの範囲
内にある特定のウレタンポリオールを主剤とする本発明
の塗料は、密着性、乾燥性に優れていることがわかる
(No.1〜7参照)。特に重量平均分子量が9000
以下のウレタンポリオールを主剤とする塗料(No.
1,3,5〜7)は、ドライだけでなく、ウェットでの
密着性も優れている。
ールであっても、2ピースゴルフボールであっても同じ
ように優れた密着性を発揮できる(No.1,5参
照)。一方、No.10の塗料では、1ピースゴルフボ
ール(ゴム表面)に対しては、ウェット状態で特に密着
性が劣っていた。
して特定のウレタンポリオールを含有するポリオールを
用いているので、乾燥が速く、ボール本体との密着性が
優れている。しかも、本発明のゴルフボール用塗料は、
ゴムを主体として構成される1ピースゴルフボールに対
しても、アイオノマーカバーを有するマルチピースゴル
フボールに対しても、ドライ状態、水に濡れたウェット
いずれにおいても優れた密着性を有する。
いれば、アイオノマーやゴム等のボール本体の構成材料
に影響を与えない様な温度で、且つ短時間の乾燥で密着
性に優れた硬質ウレタン塗膜を形成して、ボール本体が
有する特性を損なうことなく、ドライ状態だけでなく、
ウェットな状態であっても耐衝撃性、耐擦傷性に優れた
ゴルフボールを効率よく生産できる。
Claims (4)
- 【請求項1】 ウレタンポリオールを含有するポリオー
ルを主剤、ポリイソシアネートを硬化剤とし、該主剤の
水酸基に対する該硬化剤のイソシアネート基の当量比
(NCO/OH)が0.5〜2.0となるように配合し
てなるゴルフボール用塗料であって、 前記ウレタンポリオールの水酸基価が15〜130mg
KOH/gで、且つ重量平均分子量が4000以上で且
つ10000未満であることを特徴とするゴルフボール
用塗料。 - 【請求項2】 前記ウレタンポリオールが、前記主剤中
に50重量%以上含まれている請求項1に記載のゴルフ
ボール用塗料。 - 【請求項3】 前記ポリオールが前記ウレタンポリオー
ルである請求項1に記載のゴルフボール用塗料。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のゴルフ
ボール用塗料を、ボール本体の外表面に塗装してなるゴ
ルフボール。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15168198A JP3659554B2 (ja) | 1997-09-12 | 1998-06-01 | ゴルフボール用塗料及びこれを用いたゴルフボール |
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