JP2017113308A - ゴルフボール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のゴルフボールは、カバーを備えたゴルフボールであって、ゴルフボールの慣性モーメントをIb(g・cm2)とし、ゴルフボールに対して初期荷重10kgfを負荷した状態から終荷重130kgfを負荷したときまでの、荷重方向でのゴルフボールの変形量(mm)である、たわみ硬度を、μ(mm)とし、カバーのショアD硬度をDとしたとき、
の式で表されるスピン変化量予測指標ΔS’が、2.0以上である。
【選択図】図1
Description
従来、ドライバーショットでのスピンを低減させるためには、ボールの慣性モーメントを増大させることが効果的であり、アプローチショットでのスピンを増大させるためには、ボールの慣性モーメントを低減させることが効果的である、と考えられてきた(例えば、特許文献1)。
本発明のゴルフボールによれば、慣性モーメントを低減しつつ、ドライバーショットでのスピンを低減できる。
前記トップコートの弾性仕事回復率が30〜98%であると、好適である。これにより、ドライバーショットでのスピンをさらに低減できる。
(PS7/VS/μ)・100≧6.70(mm-1)
の式を満たすと、好適である。これにより、ドライバーショットでのスピンをさらに低減できる。
本発明の一実施形態に係るゴルフボールは、例えば、コアとコアより外側の中間層とに加えて、最外層をなすカバーを備えるものである。
図1は、本発明の一実施形態に係るゴルフボールの内部構造の一例を示す断面図である。図1の例のゴルフボール1は、いわゆる5ピースのゴルフボールであり、内コア部11と、内コア部11の外側に設けられた中コア部12と、中コア部12の外側に設けられた外コア部13と、外コア部13の外側に設けられた中間層14と、中間層14の外側に設けられ、複数のディンプル30が外表面に形成されたカバー15と、を備えている。カバー15は、トップコート16によって覆われている。
ただし、本発明のゴルフボールは、図1以外の任意の内部構成を有していてよい。例えば、本発明のゴルフボールのコアは、図1の例のように内コア部11、中コア部12及び外コア部13の3層構造である必要はなく、1層、2層、あるいは4層以上の構造からなるものでもよい。また、本発明のゴルフボールの中間層は、複数層からなるものでもよい。
ここで、ゴルフボールの慣性モーメント(Ib)は、慣性モーメント測定機(例えばINERTIA DYNAMICS INC社製のM01−005)を用いて測定して得られるものである。この測定機は、測定機の治具にゴルフボールを乗せた時の振動の周期と、ゴルフボールを乗せない時の振動の周期との差により、ゴルフボールの慣性モーメントを計算するものである。
ゴルフボールのたわみ硬度(μ)は、該ボールに対して初期荷重10kgf(約98N)を負荷した状態から終荷重130kgf(約1275N)を負荷したときまでの、荷重方向での該ボールの変形量(mm)である。ゴルフボールのたわみ硬度の値が高いほど、ゴルフボールが軟らかいことを意味する。
カバーのショアD硬度(D)は、カバーを構成する材料から厚さ2mmのシート状の試験片を作成し、ASTM−D2240規格のデュロメータ「タイプD」により該試験片の硬度を測定して得られる値を指す。カバーのショアD硬度の値が高いほど、カバーが硬いことを意味する。
なお、以下では、ボールの慣性モーメントが82g・cm2であるようなゴルフボールを、「基準ボール」という。
そして、本発明のゴルフボールは、ボールの慣性モーメントIb、ボールのたわみ硬度、及びカバーのショアD硬度の3つの要素が、ΔS’≧2.0となるように適宜調整されたものである。
上述したように、本発明の発明者は、ボールの構造に依っては、ボールの慣性モーメントが低くても、アプローチショットでのスピンの増大はもとより、ドライバーショットでのスピンの低減が可能であることを見い出し、式(1)により定義されるスピン変化量予測指標ΔS’により、実際のスピン変化量予測指標を評価できることに思い至った。
(i)リコイル周期Tが小さいほど、フェース面21からボール1に作用する力の力積の総和(Fback+Ftop)が小さくなるので、スピン量は下がること、
(ii)ボール1のたわみ硬度(μ)が高いほど(ボールが軟らかいほど)、フェース面2とボール1との接触時間が長くなり、トップスピンを生じさせる向きに生じる力の総量(力積)Ftopが増えるため、スピン量は下がること、
(iii)ボール1のカバーのショアD硬度(D)が小さいほど(カバーが軟らかいほど)、フェース面2とボール1との間の摩擦が高くなり、ボールへ作用するせん断力がより早く発生すること、
及び、(i)〜(iii)の関係性について知見を得た。(ii)及び(iii)においては(i)の効果を増減させる意味合いを持っている。そして、これらの知見に基づいて、ゴルフボールの構造から、ドライバーショットやアプローチショットにおけるスピン量の効果を予測する指標Sを、
式(6)において、基準ボールの慣性モーメントIa=82を代入すると、上記式(1)が得られる。
上述したように、本発明のゴルフボールは、ボールの慣性モーメント(Ib)、ボールのたわみ硬度(μ)、及びカバーのショアD硬度(D)の3つの要素が、ΔS’≧2.0となるように適宜調整されたものである。これにより、基準ボールに比べ、慣性モーメントを低減しつつ、アプローチショットでのスピンの増大はもとより、ドライバーショットでのスピンの低減が可能である。
表1、表2において、内コア部11、中コア部12、外コア部13の「配合」の欄に記載された小文字のアルファベットa〜uは、それぞれ、その配合が、表3の配合a〜uであることを指している。また、表1、表2において、中コア部12、外コア部13、中間層14、カバー15の「配合」の欄に記載された大文字のアルファベットA〜Hは、それぞれ、その配合が、表4の配合A〜Hであることを指している。表3〜4の配合数字は、質量部で表している。
表1〜2において、「μ:たわみ硬度(mm)」は、それぞれのボールに対して初期荷重10kgf(約98N)を負荷した状態から終荷重130kgf(約1275N)を負荷したときまでの、荷重方向での該ボールの変形量(mm)である。
表1〜2において、「Ib:慣性モーメント(g・cm2)」は、それぞれのボールについて、慣性モーメント測定機(INERTIA DYNAMICS INC社製のM01−005)を用いて測定して得た値である。
表1〜2において、中間層14の「ショアD硬度」、及び、カバー15の「D:ショアD硬度」は、それぞれの材料から厚さ2mmのシート状の試験片を作成し、ASTM−D2240規格のデュロメータ「タイプD」により該試験片の硬度を測定して得た値である。
表1〜2において、「ΔS’:スピン変化量予測指標」は、それぞれのボールのμ、D、Ibの値を用いて、上記式(1)により算出して得た値である。
表1〜2において、「ドライバースピン(rpm)」、「アプローチスピン(rpm)」は、それぞれのボールを用いて、それぞれドライバーショット、アプローチショットを行った際のスピン量の実験結果である。
ドライバーショットの実験では、ゴルフ打撃ロボット(ミヤマエ社製)にドライバー(W#1)を取り付けて、ヘッドスピード(HS)45m/sで打撃した時のスピン量を測定した。クラブは、ブリヂストンスポーツ社製「TourStage X−Drive 705 TYPE415(2011モデル)」(ロフト9.5°)を使用した。
アプローチショットの実験では、ゴルフ打撃ロボット(ミヤマエ社製)にサンドウェッジ(SW)を取り付けて、ヘッドスピード(HS)20m/sで打撃した時のスピン量を測定した。クラブは、ブリヂストン社製「TourStage X−WEDGE」(ロフト56°)を使用した。
表1〜2における「ディンプル」、「PS7:加圧面積」、「PS2:加圧面積」、「VS:仮想面積」、「(PS7/VS/μ)・100 (mm-1)」、「(PS2/VS/μ)・100 (mm-1)」「トップコート」については、後述する。
・T-8290:DIC Bayer Polymer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
・T-8283:DIC Bayer Polymer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
・T-8260:DIC Bayer Polymer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
・ハイミラン1706:三井デュポンポリケミカル(株)製アイオノマー
・ハイミラン1557:三井デュポンポリケミカル(株)製アイオノマー
・ハイミラン1605:三井デュポンポリケミカル(株)製アイオノマー
・HPF1000:Dupont HPF
・HPF2000:Dupont HPF
・AD1035:Dupont HPF
・AD1172:Dupont HPF
・ハイトレル4001:東レ・デュポン社製の熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー
・ポリエチレンワックス:「サンワックス161P」(三洋化成社製)
・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
※C1、C2は物性値が同等で比重のみ異なる。
また、同様の観点から、本実施形態のボール1は、Ib≦80g・cm2、2.0mm≦μ≦4.5、D≦65を満たすと、好適である。また、本実施形態のボール1は、72g・cm2≦Ib≦79g・cm2、2.5mm≦μ≦3.0mm、D≦55を満たすと、さらに好適である。
つぎに、本実施形態のボール1のディンプル30について、さらに詳細に説明する。本実施形態のボール1において、ディンプル30の形状については、任意のものが可能である。図7、図8は、それぞれ、本実施形態のボール1に適用し得るディンプル30の別々の例を示す図である。
(PS7/VS/μ)・100≧5.70(mm-1) ・・・(7)
の式を満足することが好適である。
式(7)において、「PS7」は、ゴルフボールに700kgf(約6864N)の荷重をかけたときに、平面に接するゴルフボールの面積(「加圧面積」という。)(mm2)である。式(7)において、「VS」は、ゴルフボール表面にディンプル30が全くないと仮定した場合の、ゴルフボールの直径に沿った断面の円の面積(「仮想平面積」という)(mm2)である。式(7)において、「μ」は、上述したボール1のたわみ硬度(mm)である。
なお、式(7)における「PS7/VS/μ」とは、「PS7/(VS・μ)」と同義である。すなわち、式(7)におけるμは、分母の変数である。
一般的なゴルファーのドライバーショットにおける荷重でのゴルフボールの加圧面積PS7が、上記の式(7)を満たすような構成とすることにより、ボール1とゴルフクラブのフェース面21との接触面積が増加すると共に、ボール1とフェース面21との摩擦力が向上し、その結果、ドライバーショットでのバックスピン量が低減して飛距離を向上させることできる。
なお、同様の観点から、本実施形態のボール1は、
(PS7/VS/μ)・100≧6.70(mm-1) ・・・(8)
の式を満足すると、さらに好適である。
(PS2/VS/μ)・100≧1.70(mm-1) ・・・(9)
の式を満足することが好適である。
式(9)において、「PS2」は、ゴルフボールに200kgf(約1961N)の荷重をかけたときに、平面に接するゴルフボールの面積(「加圧面積」という。)(mm2)である。VS、μについては、式(7)、(8)と同様である。
なお、式(9)における「PS2/VS/μ」とは、「PS2/(VS・μ)」と同義である。すなわち、式(9)におけるμは、分母の変数である。
一般的なゴルファーのアプローチショットにおける荷重でのゴルフボールの加圧面積PS2が、上記の式(9)を満たすような構成とすることにより、ボール1とゴルフクラブのフェース面21との接触面積が増加すると共に、ボール1とフェース面21との摩擦力が向上し、アプローチショットでのバックスピン量が増加して、ボール1を落下地点付近でより直ぐに止めることができる。
また、上記式(9)を満たすことにより、ドライバーショットにおいて、フェース面21からボール1に作用する力の力積の総和(Fback+Ftop)がより小さくなるとともに、フェース面2とボール1との接触時間が長くなり、トップスピンを生じさせる向きに生じる力の総量(力積)Ftopが増えるため、スピン量をより低減できる。
なお、同様の観点から、本実施形態のボール1は、
(PS2/VS/μ)・100≧1.90(mm-1) ・・・(10)
の式を満足すると、さらに好適である。
実施例1〜10及び比較例1〜14のボールにおいて、直径の異なる6種類のディンプル30のうち、代表的である直径が4.4mmのディンプル30は、図7(b)に示すように、最深点の深さLが0.150mmであった。
実施例11〜13のボールにおいて、直径の異なる6種類のディンプル30のうち、代表的である直径が4.4mmのディンプル30は、図8(b)に示すように、中心地点Cの深さHが0.097mm、最深点の深さDが0.131mm、外周縁Eから中心地点Cまでのボール1の外周面の仮想延長面(図8(b)の二点鎖線)に沿った距離L1を100としたときの、外周縁Eから隣接する最深点の位置までのボール1の外周面の仮想延長面に沿った距離L2が39、曲率半径Rは0.5mm、エッジ角A2が10.5°であった。
図9(a)は、ゴルフボールに700kgf(約6864N)の荷重をかけた際、実際に発色した感圧紙の一例を示し、図9(b)は、図9(a)と同じゴルフボールに200kgf(約1961N)の荷重をかけた時に実際に発色した感圧紙の一例を示す。図中、丸い部分がディンプル30を示し、塗りつぶされた箇所が発色した部分を示す。
つぎに、本実施形態のボール1のカバー15を覆うトップコート16について、さらに詳細に説明する。本実施形態のボール1において、カバー15の外表面に塗料を塗装してトップコート16(塗膜層)を形成する方法としては、例えばエアガン塗装法や静電塗装法等、任意の方法を用いることができる。
トップコート16の厚さについては、特に制限はないが、通常、8〜22μm、好ましくは10〜20μmである。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、およ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部を仕込み、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(表5のポリオール(1))を得た。
攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、およ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部を仕込み、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(表5のポリオール(2))を得た。
・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:1秒
なお、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(%) ・・・(11)
Claims (6)
- カバーを備えたゴルフボールであって、
前記ゴルフボールの慣性モーメントをIb(g・cm2)とし、
前記ゴルフボールに対して初期荷重10kgfを負荷した状態から終荷重130kgfを負荷したときまでの、荷重方向での前記ゴルフボールの変形量(mm)である、たわみ硬度を、μ(mm)とし、
前記カバーのショアD硬度をDとしたとき、
- 前記カバーがウレタン製である、請求項1に記載のゴルフボール。
- 前記スピン変化量予測指標ΔS’が2.5以上である、請求項1又は2に記載のゴルフボール。
- 前記スピン変化量予測指標ΔS’が3.0以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のゴルフボール。
- 前記カバーが、トップコートにより覆われており、
前記トップコートの弾性仕事回復率が30〜98%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴルフボール。 - 前記カバーの外表面は複数のディンプルを備えており、
前記ゴルフボールに700kgfの荷重をかけたときに、平面に接する該ゴルフボールの面積を、PS7とし、
前記ゴルフボール表面にディンプルが全くないと仮定した場合の、前記ゴルフボールの直径に沿った断面の円の面積を、VSとしたとき、
(PS7/VS/μ)・100≧6.70(mm-1)
の式を満たす、請求項1〜5のいずれか一項に記載のゴルフボール。
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