JP4241996B2 - 耐久性に優れたゴルフボール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は耐久性とアイアンショット時のクラブフェースの溝による耐ささくれ性、耐カット性および耐久性に優れたゴルフボール特に練習用ゴルフボールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、練習場で使用するゴルフボールは、耐久性を重視する観点から、ワンピースボールが主流を占めてきた。しかし、ワンピースボールは飛行性能や打球感がラウンド用ボールより著しく劣るという問題があった。
【０００３】
ゴルファーは打球感、飛行性能に優れたラウンド用ボールをそのまま使用したいところであるが、糸巻きボールすなわちセンターに糸ゴムを巻き付けてその糸ゴム層の周囲をカバーで被覆したボールは、打球感は非常に良好であるものの耐久性が非常に悪く、高価であり、練習用ボールとしては適していなかった。
【０００４】
一方コアに比較的硬質のアイオノマーカバーを被覆したラウンド用の２ピースボールは、糸巻きボールに比べて耐久性が良いものの、特にロフトのあるアイアンクラブで打撃される場合、カバー表面がクラブフェースの溝によって磨耗し、その結果ディンプルが浅くなり飛距離が落ちる。さらにゴルフボールは通常白色顔料を配合したペイントがカバー表面に塗布されているが、クラブ打撃時にクラブフェースに白いペイントが付着し、クラブフェースが汚れる等の問題がある。
【０００５】
特開平８−３２２９６１号公報では、塗膜層の平均厚さ、あるいは塗膜の鉛筆硬度を特定の範囲にすることにより、打撃時の初期条件（打出角、ＳＰＩＮ量）の最適化を図るとともにゴルフボール表面に施されたマーク等の保護を向上することを提案している。しかしながらこの先行技術では、耐ささくれ性、耐磨耗性についての効果には言及していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ラウンド用ボールにおいては飛行特性および打球感に優れているが耐磨耗性（耐久性）の点やカバー表面の耐ささくれ性およびクラブフェースの汚れ等の点で練習場で使用するボールとしては適していない。そこで本発明は、ラウンドボールの飛行特性および打球感の特性を維持しながら耐磨耗性に優れ、アイアンショット時のクラブフェースの溝による耐ささくれ性、耐カット性に優れたゴルフボールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はコアを被覆するカバーをショアＤ硬度が５０〜６５、曲げ剛性率が１０００〜２０００Ｋｇｆ／ｃｍ²に調製し、かつカバー表面に施されるペイントの１０％モジュラスを５〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ²に構成することにより耐ささくれ性、耐磨耗性を向上したことを特徴とするゴルフボールに関する。
【０００８】
従来のゴルフボールではカバー材とペイントの硬度、曲げ剛性の値の差が大きく設計されている。この場合ゴルフボール打撃の際の変形に伴いカバーとペイントの界面に歪が発生しペイントの疲労、損傷の原因となる。そこで本発明はカバーを従来のものより軟らかくし打撃感を改善するとともにその表面に施されるペイントを前記カバー特性に合せて比較的柔軟な材料を用いたのでゴルフボールの打撃時の変形挙動において両者が一体となって、塗膜疲労を大幅に軽減させることができる。
【０００９】
本発明において、カバーのショアＤ硬度が５０ないし６５と通常のレンジボールのカバーより軟らかい領域に調製する。ショアＤ硬度が５０より小さい場合、ボールの反発が低下し、飛距離が低下する。一方ショアＤ硬度が６０を超えるとボールの耐磨耗性、耐ささくれ性が低下する。
【００１０】
なおショアＤ硬度は各カバー用組成物から作成された厚さ約２ｍｍの熱プレス成形シートを２３℃で２週間保存後、ＡＳＴＭ Ｄ−２２４０に準じて測定する。
【００１１】
次にカバーの曲げ剛性率は１０００〜２０００Ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲で調製するが、１０００Ｋｇｆ／ｃｍ²より小さい場合、硬度とともに反発弾性が低下し、飛距離が低下する。また２０００Ｋｇｆ／ｃｍ²より大きい場合、耐久性が低下しまたささくれ性が悪くなる。
【００１２】
ここで曲げ剛性率は各カバー用組成物から作製された厚さ約２ｍｍの熱プレス成形シートを２３℃で２週間保存後、ＪＩＳＫ７１０６に準じて測定する。
【００１３】
カバーはアイオノマー樹脂を基材とし、その１種を用いるかまたは２種以上をブレンドしてショアＤ硬度が５０〜６５、曲げ剛性率が１０００〜２０００Ｋｇｆ／ｃｍ²となるように調製する。そして、アイオノマー樹脂以外には酸化チタン（ＴｉＯ₂）、光安定剤、着色剤、老化防止剤などが必要に応じて配合される。またアイオノマー樹脂の特性（たとえば、優れた耐カット性など）を損なわない範囲内でアイオノマー樹脂の一部をポリエチレン、ポリアミドなどの他のポリマーで置換してもよい。
【００１４】
アイオノマー樹脂としてたとえば三井デュポンポリケミカル社製のハイミラン♯１６０５、ハイミラン♯１７０５、ハイミラン♯１７０６、などを使用できるが、これら単独ではショアＤ硬度を５０〜６５、曲げ剛性率を１０００〜２０００Ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲内に調整することが困難な場合が多いのでたとえば三井デュポンポリケミカル社製のハイミラン１８５５（曲げ剛性率：８９０Ｋｇｆ／ｃｍ²）などのように曲げ剛性率の低いアイオノマー樹脂を併用して曲げ剛性率を上記範囲内に調整することが好ましい。
【００１５】
また本発明ではアイオノマー樹脂としてたとえばエクソンケミカル社のＥＳＣＯＲやＩＯＴＥＫの商品名で市販されているものも使用することができる。なお、アイオノマー樹脂のブレンドにあたっては、ナトリウムイオン中和タイプのものと亜鉛イオン中和タイプのものをブレンドしてもよいが、亜鉛イオン中和タイプのもの同士をブレンドするのがより好ましい。
【００１６】
なお本発明は単一層カバーに限らず、複層カバーにも同様に適用し得る。この場合ペイントと接する外層カバーのショアＤ硬度および曲げ剛性率が上記数値範囲に含まれることが必要である。
【００１７】
次に本発明でカバー表面に塗布されるペイントは、１０％モジュラスが５〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ²、特に好ましくは１５〜４０Ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲に調製される。
【００１８】
ペイントは単一層もしくは複数層のいずれで構成してもよいが、複数層の場合は外層の１０％モジュラスが５〜５０Ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲に設定されることが必要である。そしてペイントの厚さは打撃時の変形にカバーと一体となって追随できるように厚すぎるのは好ましくなく１０〜４０μｍの範囲に設定する。特に複数層のペイントを用いる場合は少なくとも最外層は５〜２０μｍの範囲に設定される。
【００１９】
次に本発明で用いられるペイント材料の種類は限定されないが、熱可塑性樹脂系塗料または熱硬化性樹脂系塗料を用いることが適当である。たとえばウレタン樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、酢酸ビニル樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料が使用できる。特にウレタン樹脂系塗料を用いる場合は基材樹脂であるポリエステルポリオールにイソシアネートを反応させて調整されるが、所定の１０％モジュラスの値を得るには、主に基材樹脂の分子量および水酸基含量を変更することにより調整できる。
【００２０】
一般の練習用ゴルフボールにおいて、カバー表面に白色顔料の配合されたペイントを使用した場合アイアンショット時にクラブフェースに白いペイントが付着し、フェースが汚れる。本発明ではペイントに白色顔料を含んでいないクリアペイントで１層または複数層塗布するとともに施されたペイントの１０％モジュラスを５ないし５０Ｋｇｆ／ｃｍ²にしているため、アイアンショット時のクラブフェースの溝による耐ささくれ性、耐カット性等が向上する。１０％モジュラスが上記範囲外の場合、ささくれしやすくなりまた磨耗も進行する。
【００２１】
ここでペイントの１０％モジュラスは、ペイントを平板状に塗布、硬化させて、０．２５ｍｍのシートを作製し、そのシートからダンベル４５型で打ち抜いた厚み０．２５ｍｍのサンプルを５０ｍｍ／分の引張り速度で測定した。
【００２２】
本発明ではカバーで被覆される内芯の構造は糸巻き構造、ソリッドコア等特に限定されるものではないが、ツーピースやスリーピースなどのソリッドボール用コアが耐久性の観点から好ましい。コアはゴム組成物の架橋物で構成されるが、そのゴム組成物のゴム成分としては、シス−１，４−構造を有するブタジエンゴムを基材とするのが適している。ただし、上記ブタジエンゴムの他にたとえば天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、アクリルニトリルゴムなどをゴム成分１００重量部中に４０重量部以下でブレンドしたものであってもよい。
【００２３】
前記ゴム組成物に用いられ架橋剤としてはたとえばアクリル酸、メタクリル酸などのα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と酸化亜鉛などの金属酸化物とをゴム組成物の調製中に反応させてα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩にしたものや、たとえばアクリル酸亜鉛、メタアクリル酸亜鉛などのようなα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩、多官能モノマー、Ｎ，Ｎ′−フェニルビスマレイミド、イオウなど、通常架橋剤として用いられるものが挙げられるが、特にα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の金属塩特に亜鉛塩が好ましい。たとえばα，β−エチレン不飽和カルボン酸の金属塩の場合、ゴム成分１００重量部に対して２０ないし４０重量部が好ましく、一方α，β−エチレン性不飽和カルボン酸と金属酸化物とをゴム組成物の調製中に反応させる場合、α，βエチレン性不飽和カルボン酸を１５〜３０重量部と、該α，β−エチレン性不飽和カルボン酸１００重量部に対して酸化亜鉛などの金属酸化物を１５〜３５重量部配合することが好ましい。
【００２４】
前記ゴム組成物で用いる充填剤としては、たとえば硫酸バリウム、炭酸カルシウム、クレー、酸化亜鉛などの無機粉末の１種または２種以上を使用することができる。これらの充填剤の配合量はゴム成分１００重量部に対して５〜５０重量部の範囲が好ましい。
【００２５】
また、作業性の改善や硬度調整などの目的で軟化剤や液状ゴムなどを適宜配合してもよいし、また老化などの目的で老化防止剤を適宜配合してもよい。
【００２６】
また架橋開始剤としては、たとえば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などの有機過酸化物が用いられる。これらの架橋開始剤の配合量はゴム成分１００重量部に対して０．１〜５重量部、特に０．３〜３重量部が好ましい。
【００２７】
そして、コアの作製にあたっては、上述の配合材料をロール、ニーダー、バンバリなどを用いてミキシングし、金型を用いて加圧下で１４５℃〜２００℃、好ましくは１５０℃〜１７５℃で１０分〜４０分間加硫してコアを作製する。得られたコアはカバーとの密着をよくするため、表面に接着剤を塗布したりあるいは表面を粗面化してもよい。
【００２８】
【実施例】
次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。次に示す工程を経て、実施例１〜７、参考例１および比較例１〜８のゴルフボールを作製した。
【００２９】
▲１▼ コアの作製
ポリブタジエン［ＢＲ−１８（商品名）、日本合成ゴム（株）製］１００重量部に対して、アクリル酸亜鉛３４重量部、酸化亜鉛５重量部、タングステン１０重量部、硫黄化合物０．１５重量部、ジクミルパーオキサイド１．５重量部および老化防止剤［ヨシノックス４２５（商品名）、吉富製薬（株）製］０．５重量部を配合したゴム組成物を１６０℃で１５分間加熱することで加硫成形された平均直径３９．０ｍｍのソリッドコアを得た。
【００３０】
▲２▼ カバー用組成物の調製
表１および表２に示す組成の配合材料を二軸混練型押出機によりミキシングして、ペレット状のカバー用組成物を調製した。表中の各成分の配合量は重量部であり、表１中に商品名で示したものについては、その詳細を表２の後に示す。押出条件はスクリュー径４５ｍｍ、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、スクリューＬ／Ｄ＝３５であり、配合物は押出機のダイの位置で２２０〜２６０℃に加熱された。
【００３１】
得られたカバー用組成物の曲げ剛性率およびショアＤ硬度を測定した。その結果を表１にカバー用組成物の組成と共に示す。なお、曲げ剛性率、ショアＤ硬度の測定方法は前述のとおりである。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【表２】

【００３４】
▲３▼ ゴルフボールの作製
上記▲２▼で作製されたカバー用組成物を上記▲１▼で作製されたソリッドコア上に直接射出成形してソリッドコアを被覆し、得られたボールに組成１〜組成７のペイントを塗装して、外形が４２．７ｍｍで、ボール重量が４５．４ｇのゴルフボールを作製した。
【００３５】
得られたゴルフボールの耐磨耗性、耐ささくれ性を次の方法で測定した。その結果を表３、表４に示す。
【００３６】
（１） 組成１（１０％モジュラスが１５Ｋｇｆ／ｃｍ²）
重量平均分子量（Ｍｗ）が５０００、水酸基価が１２０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルポリオールからなる主剤と、ポリイソシアネートからなる硬化剤を、主剤の水酸基に対する硬化剤のイソシアネート基の等量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が１．２となるような配合比率にして用いた。
【００３７】
ここで水酸基価は次の計算式で得られる。
水酸基価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＝５６．１×（Ｂ−Ａ）×ｆ／Ｓ
Ａ：試料の滴定に要した１Ｎ水酸化ナトリム水溶液の量（ｍｌ）
Ｂ：ブランクの滴定に要した１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液の量（ｍｌ）
ｆ：１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液のファクター
Ｓ：試料の重量（ｇ）
（２） 組成２（１０％モジュラスが１０Ｋｇｆ／ｃｍ²）
ポリエステルポリオールの重量平均分子量（Ｍｗ）が４０００のものを用いる他は上記組成１と同じものを用いた。
【００３８】
（３） 組成３（１０％モジュラスが２０Ｋｇｆ／ｃｍ²）
ポリエステルポリオールの重量平均分子量（Ｍｗ）が６０００のものを用いる他は上記組成１と同じものを用いた。
【００３９】
（４） 組成４（１０％モジュラスが３０Ｋｇｆ／ｃｍ²）
重量平均分子量（Ｍｗ）が２７０００、水酸基価が１３０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリルポリオールとＭｗが３０００、水酸基価が１３０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルポリオールからなる主剤と、ポリイソシアネートからなる硬化剤を、主剤の水酸基に対する硬化剤のイソシアネート基の等量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が１．０となるような配合比率にして用いた。
【００４０】
（５） 組成５（１０％モジュラスが４０Ｋｇｆ／ｃｍ²）
アクリルポリオールの重量平均分子量（Ｍｗ）が３０００、ポリエステルポリオールの重量平均分子量（Ｍｗ）が４０００のものを用いる他は組成４と同じものを用いた。
【００４１】
（６） 組成６（１０％モジュラスが７５Ｋｇｆ／ｃｍ²）
重量平均分子量（Ｍｗ）が８０００、水酸基価が７０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルポリオールからなる主剤と、ポリイソシアネートからなる硬化剤を、主剤の水酸基に対する硬化剤のイソシアネート基の等量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．７となるような配合比率にして用いた。
【００４２】
（７） 組成７（１０％モジュラスが４８０Ｋｇｆ／ｃｍ²）
重量平均分子量（Ｍｗ）が４５００、水酸基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルポリオールとＭｗが５０００で水酸基が５５ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルポリオールとからなる主剤と、ポリイソシアネートからなる硬化剤を、主剤の水酸基に対する硬化剤のイソシアネート基の等量比（ＮＣＯ／ＯＨ）が１．２となるような配合比率にして用いた。
【００４３】
［耐磨耗性］
ボールミル中に研磨石、ボール、水を入れ、８時間攪拌した。その後洗浄し、ディンプル容積を測定した。
【００４４】
攪拌後のディンプル容積／攪拌前のディンプル容積×１００（％）を算出し、ディンプルの残り具合を調べた。ディンプル容積の算出値が大きいほど耐磨耗性がよいことを示している。
【００４５】
［耐ささくれ性］
ボールを２３℃に保温し、アプローチウェッヂをロボットマシンに取付け、ヘッドスピード３２ｍ／ｓでボールの２ヶ所を各１回打撃し、２ヶ所の打撃部を観察し、以下の評価基準にて評価した。
【００４６】
５点：ボール表面に全く変化が見られない。
４点：ごくわずかにクラブフェースの跡が残るが、ほとんどきにならない。
【００４７】
３点：クラブフェースの跡がかなり残るが、カバー表面の毛羽立ちはない。
２点：表面がささくれ、毛羽立ちが目立つ。
【００４８】
１点：表面がささくれ、亀裂もわずかに見られる。
表３から本発明の実施例は耐磨耗性の試験で高いディンプル総容積を維持しており、また高い耐ささくれ性を維持している。
【００４９】
【表３】

【００５０】
【表４】

【００５１】
一方表４において比較例１はペイントの１０％モジュラスが高すぎるため、耐磨耗性、耐ささくれ性が著しく低下している。比較例２はペイントの内層の１０％モジュラスを小さくしたものであり、耐磨耗性、耐ささくれ性の若干の改善は認められるものの、ペイントの外層の１０％モジュラスを小さくした実施例８とほぼ同レベルである。比較例４ないし７はカバーのショアＤ硬度および曲げ剛性率の高い材料を用いた例である。比較例８はカバーのショアＤ硬度および曲げ剛性率の低い材料を用いた例である。
【００５２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によればゴルフボールのカバーのショアＤ硬度および曲げ剛性率を特定範囲の比較的軟らかい材質を用いるとともにそれに合せて該カバー表面に添付されるペイントの１０％モジュラスを調整したため、ラウンドゴルフボールの有する優れた打球感、飛行特性を維持しながら、耐ささくれ性および耐磨耗性（耐久性）を改善したゴルフボールを提供する。

Claims (3)

1. コアとカバー、さらに該カバー上に形成される１層以上のペイントを有し、前記カバーはショアＤ硬度が５０〜６５、曲げ剛性率が１０００〜２０００Ｋｇｆ／ｃｍ² のアイオノマー樹脂であり、前記ペイントの少なくとも最外層は１０％モジュラスが５〜３０Ｋｇｆ／ｃｍ² の主剤がポリエステルポリオールのウレタン樹脂であることを特徴とする耐久性に優れたゴルフボール。
2. ペイントは白色顔料を含まないクリアーペイントである請求項１記載のゴルフボール。
3. ペイントの厚さは１０〜４０μｍである請求項１記載のゴルフボール。