JP5287004B2 - ソリッドゴルフボール - Google Patents

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Description

本発明は、ソリッドコアと、該コアを被覆するカバー層を有するソリッドゴルフボールに関し、更に詳述すると、ドライバーでのフルショット時に高反発性を付与して飛距離の増大を図ると共に、アプローチショット性能及び打感が良好であり、更にも耐擦過傷性にも優れたソリッドゴルフボールに関する。
従来より、飛び,打感,アプローチコントロール性等のゴルフボールの要求特性を総合的に満足したゴルフボールが種々改善されており、その一例として特開平6−98949号公報で提案されたゴルフボールなどが挙げられる。
しかしながら、このゴルフボールは、カバーが硬いためにスピン性能に課題があった。
また、別の提案として特開平9−308708号公報、特開2003−70936号公報、特開2003−180879号公報などには、カバーの厚み、曲げ剛性率、ショアD硬度を特定の範囲とすることにより、反発性や耐カット性を低下させることなく、フィーリングやコントロール性を改善したソリッドゴルフボールが提案されている。
しかしながら、このゴルフボールは、コアの反発性が不足し、コア硬度分布が適正化しておらず、飛距離、スピン性能等に課題が残る。
更には、特開平9−215778号公報、特開平9−271538号公報には、カバー材料にポリウレタン材料を用いたソリッドゴルフボールが提案されている。しかし、このゴルフボールは、コアの反発性が充分でないこと、カバーを形成する樹脂の耐擦過傷性が不充分であることから、飛距離やカバーの耐擦過傷性の面で改善の余地を有するものであった。
そのほか、特開2002−355338号公報、特開2004−180793号公報に記載されたゴルフボールは、コアの反発性は良好ではあるが、ゴルフボールのたわみ硬度が大きく、軟らかいために、ボール反発性が低下し、未だ飛距離に課題が残るものであった。
また、ツーピースソリッドゴルフボールについて、ゴム製コアの中心や表面等の硬度分布を適正化する技術が特開平11−290479号公報、特開平10−127823号公報及び特開2001−25908号公報に記載されているが、ゴム製コアの反発性が未だ不十分であり、未だ飛距離改良の余地がある。
特開平6−98949号公報 特開平9−308708号公報 特開2003−70936号公報 特開2003−180879号公報 特開平9−215778号公報 特開平9−271538号公報 特開2002−355338号公報 特開2004−180793号公報 特開平11−290479号公報 特開平10−127823号公報 特開2001−25908号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ドライバーでのフルショット時のスピン量をより一層小さくして低スピン化を実現させ、飛距離の増大をより一層図ると共に、アプローチのスピン性能及び打感が良好であり、スピン安定性も高く、更に耐擦過傷性や割れ耐久性に優れたソリッドゴルフボールを提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、比較的軟らかな特性を示すポリウレタン製のカバーを用いたソリッドゴルフボールにおいて、主な改良として、ソリッドコアの表面と中心との硬度差を大きくし、更に断面の硬度分布を適正化することで、アプローチのスピン性能に優れ、かつフルショットにおいて低スピン化されるため飛距離がより一層向上し、打感も良好となるソリッドゴルフボールを知見し、本発明をなすに至ったものである。また、このソリッドゴルフボールは、アイオノマー樹脂等を材料とする通常のカバー層と比較して、カバー層が硬さの割には、曲げ剛性が低く、これにより、スピン性能及びその安定性が非常に高いものである。更に、このソリッドゴルフボールは、耐擦過傷性、繰り返し打撃したときの割れ耐久性に優れたものである。このような知見により、本発明のソリッドゴルフボールは、下記のソリッドコアIとカバー層IIとを具備し、ゴルフボールの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量が2.0〜3.8mmである。
I.ソリッドコア
(i)シス−1,4−結合を60%以上含有し、希土類元素系触媒を用いて合成されたポリブタジエンゴムを60〜100質量部含むゴム基材100質量部に対して、有機硫黄化合物0.1〜5質量部、不飽和カルボン酸又はその金属塩、無機充填剤を含むゴム組成物にてソリッドコアを形成すること
(ii)ソリッドコアの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量が2.0〜4.0mmであること
(iii)ソリッドコアの硬度分布が下記表を満たし、且つ、中心から10mm離れた部分よりも中心から15mm離れた部分の方がショアD硬度で1〜8度低く設定されること
Figure 0005287004
II.カバー層
(i)上記カバー層が、(A)熱可塑性ポリウレタン及び(B)ポリイソシアネート化合物の各原料を不活性ガス雰囲気下又は真空状態で混練りし、上記(A)及び(B)を主成分とする樹脂配合物からなる1種類の樹脂ペレットを射出成形することにより形成されるものであり、射出成形直前に射出成形機内に投入される上記樹脂ペレット中には、少なくとも一部に、一分子中の全てのイソシアネート基が未反応状態で残存してなるポリイソシアネート化合物が存在すること
(ii)上記カバー層の厚さが0.5〜2.5mm、その表面硬度がショアD硬度50〜70であること
従って、本発明は、下記のソリッドゴルフボールを提供する。
[1]ソリッドコアと、これを被覆するカバー層とを具備し、上記カバー層のうち最外層の外表面に多数のディンプルが形成されたソリッドゴルフボールにおいて、上記ソリッドコアが、シス−1,4−結合を60%以上含有し、希土類元素系触媒を用いて合成されたポリブタジエンゴムを60〜100質量部含むゴム基材100質量部に対して、有機硫黄化合物0.1〜5質量部、不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩、無機充填剤を含むゴム組成物から形成されると共に、ソリッドコアの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量が2.0〜4.0mmであり、かつソリッドコアが上記表1の硬度分布を有し、且つ、中心から10mm離れた部分よりも中心から15mm離れた部分の方がショアD硬度で1〜8度低く設定されるものであり、上記カバー層が、(A)熱可塑性ポリウレタン及び(B)ポリイソシアネート化合物の各原料を不活性ガス雰囲気下又は真空状態で混練りし、上記(A)及び(B)を主成分とする樹脂配合物からなる1種類の樹脂ペレットを射出成形することにより形成されるものであり、射出成形直前に射出成形機内に投入される上記樹脂ペレット中には、少なくとも一部に、一分子中の全てのイソシアネート基が未反応状態で残存してなるポリイソシアネート化合物が存在するものであり、上記カバー層の厚さが0.5〜2.5mm、その表面硬度がショアD硬度50〜70であり、ゴルフボールの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量が2.0〜3.8mmであることを特徴とするソリッドゴルフボール。
[2]上記ソリッドコアにおいて、ゴム基材100質量部に対して硫黄を0.01〜0.5質量部配合する[1]記載のソリッドゴルフボール。
[3]上記ソリッドコアにおいて、ゴム基材100質量部に対して不飽和カルボン酸又はその金属塩を30〜60質量部、無機充填剤を5〜80質量部、老化防止剤を0〜0.2質量部配合する[1]又は[2]記載のソリッドゴルフボール。
[4]上記ソリッドコアにおいて、ゴム基材100質量部に対して有機過酸化物を0.5〜7質量部配合する[1]、[2]又は[3]記載のソリッドゴルフボール。
[5]上記有機過酸化物の155℃における半減期が5〜120秒である[4]記載のソリッドゴルフボール。
[6]上記有機過酸化物を含むゴム組成物を150〜200℃で架橋させる[5]記載のソリッドゴルフボール。
[7]上記ソリッドコアと上記カバー層との間に、エポキシ樹脂系接着剤、ビニル樹脂系接着剤、ゴム系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤及び塩素化ポリオレフィン系接着剤の群から選ばれる接着剤層を設け、該接着剤層の厚さが0.1〜30μmである[1]〜[6]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[8]上記ソリッドコアの直径が37.6〜43.0mmであり、上記ゴルフボールの直径が42.67〜44.0mmである[1]〜[7]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[9]上記ディンプルにおいて、総数が250〜450個、全ディンプルの平均深さが0.125〜0.150mm、平均直径が3.5〜5.0mm、種類が4種以上の条件でディンプルを構成した[1]〜[8]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[10]上記樹脂配合物に、更に(C)熱可塑性ポリウレタン以外の熱可塑性エラストマーを配合する[1]〜[9]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[11]上記樹脂配合物は、(B)成分のイソシアネート基の一部は(A)及び/又は(C)成分中の活性水素と結合を形成し、それ以外のイソシアネート基は未反応状態で樹脂配合物中に残存する[10]記載のソリッドゴルフボール。
[12]各成分の組成比が、質量比で(A):(B):(C)=100:2〜50:0〜50である[10]記載のソリッドゴルフボール。
[13]各成分の組成比が、質量比で(A):(B):(C)=100:2〜30:8〜50である[10]記載のソリッドゴルフボール。
[14](A)成分と(B)成分とを合わせた合計質量がカバー層全体の質量の90質量%以下である[1]〜[13]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[15]樹脂配合物の210℃におけるメルトマスフローレート(MFR)値が5g/10min以上である[1]〜[14]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[16](B)成分が、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−(又は)2,6−トルエンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン1,5−ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上のポリイソシアネート化合物である[1]〜[15]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[17](B)成分が、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上のポリイソシアネート化合物である[1]〜[16]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[18](C)成分が、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、アイオノマー樹脂、スチレンブロックエラストマー、水添スチレンブタジエンゴム、スチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体又はその変性物、ABS樹脂、ポリアセタール、ポリエチレン及びナイロン樹脂からなる群から選択された1種又は2種以上の熱可塑性エラストマーである[1]〜[17]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
[19](C)成分が、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー及びポリアセタールからなる群から選択された1種又は2種以上の熱可塑性エラストマーである[1]〜[18]のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
本発明のソリッドゴルフボールによれば、ソリッドコアの硬度分布、カバー材料の選定、ソリッドコア及びカバーの硬度、ボール全体のたわみ量などを適正化することにより、より一層反発性が向上し得、ドライバーによるフルショット時におけるボールのスピン量を低減させてボールの飛距離を増大させたものであり、また、通常のアイオノマーカバーに比べて、カバーが硬い割には曲げ剛性が低くなり、アプローチスピン性能に優れ、その安定性が非常に高いものである。更には、本発明のソリッドゴルフボールは、耐擦過傷性、繰り返し打撃した時の割れ耐久性に優れたものであり、総合的にみて競技上大変有利なボールである。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。本発明のソリッドゴルフボールは、ソリッドコアと、これを被覆するカバー層とを具備したゴルフボールである。
上記ソリッドコアは、ポリブタジエンを基材ゴムとするゴム組成物の加熱成形物である。
ここで、上記のポリブタジエンは、シス1,4結合が60%以上、好ましくは80%以上、更に好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上有するものであると共に、1,2ビニル結合が2%以下、好ましくは1.7%以下、更に好ましくは1.5%以下、最も好ましくは1.3%以下有するものであることが必要である。上記範囲を逸脱すると反発性が低下する。
また、上記のポリブタジエンは、そのムーニー粘度(ML1+4(100℃))が30以上、好ましくは35以上、更に好ましくは40以上、より更に好ましくは50以上、最も好ましくは52以上、上限として100以下、好ましくは80以下、更に好ましくは70以下、最も好ましくは60以下であることが推奨される。
なお、本発明でいうムーニー粘度とは、いずれも回転可塑度計の1種であるムーニー粘度計で測定される工業的な粘度の指標(JIS−K6300)であり、単位記号としてML1+4(100℃)を用いる。また、Mはムーニー粘度、Lは大ロータ(L型)、1+4は予備加熱時間1分間、ロータの回転時間4分間を示し、100℃の条件下にて測定したことを示す。
更に、上記ポリブタジエンの分子量分布Mw/Mn(Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)としては、2.0以上、好ましくは2.2以上、より好ましくは2.4以上、更に好ましくは2.6以上、上限として6.0以下、好ましくは5.0以下、より好ましくは4.0以下、更に好ましくは3.4以下である。Mw/Mnが小さすぎると作業性が低下し、大きすぎると反発性が低下する場合がある。
上記ポリブタジエンは、希土類元素系触媒で合成されたものであることが好ましく、希土類元素系触媒としては、公知のものを使用することができる。
例えば、ランタン系列希土類元素化合物、有機アルミニウム化合物、アルモキサン、ハロゲン含有化合物、更に、必要に応じルイス塩基の組合せよりなる触媒を挙げることができる。
上記ランタン系列希土類元素化合物としては、原子番号57〜71の金属ハロゲン化物、カルボン酸塩、アルコラート、チオアルコラート、アミド等を挙げることができる。
上記有機アルミニウム化合物としては、例えば、AlR123(ここで、R1、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素又は炭素数1〜8の炭化水素残基を表す)で示されるものを用いることができる。
上記アルモキサンは、下記式(I)又は下記式(II)で示される構造を有する化合物を好適に挙げることができる。この場合、ファインケミカル,23,(9),5(1994)、J.Am.Chem.Soc.,115,4971(1993)、J.Am.Chem.Soc.,117,6465(1995)で示されるアルモキサンの会合体でもよい。
Figure 0005287004
(式中、R4は、炭素数1〜20の炭素原子を含む炭化水素基、nは2以上の整数である。)
ハロゲン含有化合物としては、AlXn3-n(ここで、Xはハロゲンを示し、Rは、炭素数が1〜20の炭化水素残基であり、例えば、アルキル基、アリール基、アラルキル基であり、nは、1、1.5、2又は3を示す)で示されるアルミニウムハライド、Me3SrCl、Me2SrCl2、MeSrHCl2、MeSrCl3などのストロンチウムハライド、その他、四塩化ケイ素、四塩化スズ、四塩化チタンなどの金属ハライド等が用いられる。
ルイス塩基は、ランタン系列希土類元素化合物を錯化するのに用いることができ、例えば、アセチルアセトン、ケトンアルコールなどを挙げることができる。
本発明においては、特に、ランタン系列希土類元素化合物としてネオジウム化合物を用いたネオジウム系触媒の使用が、1,4−シス結合が高含量、1,2−ビニル結合が低含量のポリブタジエンゴムを優れた重合活性で得られるので好ましく、これらの希土類元素系触媒の具体例は、特開平11−35633号公報に記載されているものを好適に挙げることができる。
希土類元素系触媒の存在下でブタジエンを重合させる場合、溶媒を使用しても、溶媒を使用せずにバルク重合あるいは気相重合してもよく、重合温度は通常−30℃〜150℃、好ましくは10〜100℃とすることができる。
上記のポリブタジエンは、上記の希土類元素系触媒による重合に引き続き、ポリマーの活性末端に末端変性剤を反応させることにより得られるものであってもよい。
ここで、末端変性剤は、公知のものを使用でき、例えば下記(1)〜(7)に記載した化合物を挙げることができる。
(1)ポリマーの活性末端にアルコキシシリル基を持つ化合物を反応させることにより得られる。アルコキシシリル基を持つ化合物としては、エポキシ基又はイソシアナート基を分子内に少なくとも1個有するアルコキシシラン化合物が好適に使用される。具体例としては、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランの縮合物、(3−グリシジルオキシプロピル)メチルジメトキシシランの縮合物などのエポキシ基含有アルコキシシラン;3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、(3−イソシアナートプロピル)メチルジメトキシシラン、(3−イソシアナートプロピル)メチルジエトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシランの縮合物、(3−イソシアナートプロピル)メチルジメトキシシランの縮合物などのイソシアナート基含有アルコキシシラン化合物が挙げられる。
また、上記アルコキシシリル基を持つ化合物を活性末端に反応させる際、反応を促進させるためにルイス酸を添加することもできる。ルイス酸が触媒としてカップリング反応を促進させ、変性ポリマーのコールドフローが改良され貯蔵安定性がよくなる。ルイス酸の具体例としては、ジアルキルスズジアルキルマレート、ジアルキルスズジカルボキシレート、アルミニウムトリアルコキシドなどが挙げられる。
(2)R5nM’X4-n、M’X4、M’X3、R5nM’(−R6−COOR74-n又はR5nM’(−R6−COR74-n(式中、R5及びR6は、同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜20の炭素原子を含む炭化水素基、R7は炭素数1〜20の炭素原子を含む炭化水素基であり、側鎖にカルボニル基又はエステル基を含んでいてもよく、M’はスズ原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子又はリン原子、Xはハロゲン原子、nは0〜3の整数を示す)に対応するハロゲン化有機金属化合物、ハロゲン化金属化合物又は有機金属化合物、
(3)分子中に、Y=C=Z結合(式中、Yは炭素原子、酸素原子、チッ素原子又はイオウ原子、Zは酸素原子、チッ素原子又はイオウ原子を示す)を含有するヘテロクムレン化合物、
(4)分子中に下記結合を含有するヘテロ3員環化合物
Figure 0005287004
(式中、Yは、酸素原子、チッ素原子又はイオウ原子を示す)、
(5)ハロゲン化イソシアノ化合物、
(6)R8−(COOH)m、R9(COX)m、R10−(COO−R11)、R12−OCOO−R13、R14−(COOCO−R15m、又は下記式で示されるカルボン酸、酸ハロゲン化物、エステル化合物、炭酸エステル化合物又は酸無水物
Figure 0005287004
(式中、R8〜R16は、同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜50の炭素原子を含む炭化水素基、Xはハロゲン原子、mは1〜5の整数を示す)、
(7)R17 lM”(OCOR184-l、R19 lM”(OCO−R20−COOR214-l、又は下記式で示されるカルボン酸の金属塩
Figure 0005287004
(式中、R17〜R23は、同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜20の炭素原子を含む炭化水素基、M”はスズ原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子、lは0〜3の整数を示す。)等を挙げることができる。
以上の(1)〜(7)に示される末端変性剤の具体例及び反応させる方法は、例えば、特開平11−35633号公報、特開平7−268132号公報、特開2002−293996号公報等に記載されているもの及び方法を挙げることができる。
上記ポリブタジエンは、ゴム基材中に、60質量%以上、好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、最も好ましくは90質量%以上、上限として100質量%以下、好ましくは98質量%以下、更に好ましくは95質量%以下配合されたものであることが必要である。配合量が足りないと、良好な反発性が付与されたゴルフボールを得ることが困難になる。
また、上記ポリブタジエン以外のゴムを本発明の目的を損なわない範囲で併用・配合することもできる。具体例として、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)などを挙げることができる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記ソリッドコアである加熱成形物は、上記ゴム基材100質量部に対し、不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩と、有機硫黄化合物、無機充填剤、有機過酸化物とを必須成分として所定量配合したゴム組成物にて形成される。
ここで、不飽和カルボン酸として、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸等を挙げることができ、特にアクリル酸、メタクリル酸であることが好ましい。
また、不飽和カルボン酸の金属塩としては、メタクリル酸亜鉛、アクリル酸亜鉛等の不飽和脂肪酸の亜鉛塩、マグネシウム塩等を配合し得るが、特にアクリル酸亜鉛を好適に使用し得る。
上記不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩は、上記基材ゴム100質量部に対し、30質量部以上、好ましくは33質量部以上、更に好ましくは36質量部以上、最も好ましくは40質量部以上、上限として60質量部以下、好ましくは55質量部以下、更に好ましくは50質量部以下、最も好ましくは45質量部以下配合する。配合量が多すぎると硬くなりすぎてしまい、耐え難い打感となり、少なすぎると、反発性が低下してしまう。
有機硫黄化合物は、優れた反発性を付与するための必須成分で、具体的には、チオフェノール類、チオナフトール類、ハロゲン化チオフェノール類又はそれらの金属塩を配合することが推奨され、より具体的には、ペンタクロロチオフェノール、ペンタフルオロチオフェノール、ペンタブロモチオフェノール、パラクロロチオフェノール、ペンタクロロチオフェノール等の亜鉛塩、硫黄数が2〜4のジフェニルポリスルフィド、ジベンジルポリスルフィド、ジベンゾイルポリスルフィド、ジベンゾチアゾイルポリスルフィド、ジチオベンゾイルポリスルフィド等が挙げられるが、特に、ペンタクロロチオフェノールの亜鉛塩、ジフェニルジスルフィドを好適に用いることができる。
有機硫黄化合物は、上記基材ゴム100質量部に対し、0.1質量部以上、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上、さらに好ましくは0.4質量部以上、最も好ましくは0.7質量部以上、上限として5質量部以下、好ましくは4質量部以下、更に好ましくは3質量部以下、最も好ましくは2質量部以下配合する。配合量が多すぎると硬さが軟らかくなりすぎてしまい、少なすぎると、反発性の向上が見込めない。
無機充填剤としては、例えば、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等を挙げることができ、その配合量は、上記基材ゴム100質量部に対し、5質量部以上、好ましくは6質量部以上、更に好ましくは7質量部以上、最も好ましくは8質量部以上、上限として80質量部以下、好ましくは60質量部以下、更に好ましくは40質量部以下、最も好ましくは20質量部以下とする。配合量が多すぎたり、少なすぎたりすると適正な質量、および好適な反発性を得ることができない。
有機過酸化物としては、市販品を挙げることができ、例えば、商品名「パークミルD」(日本油脂社製)、「パーヘキサ3M」(日本油脂社製)、「パーヘキサC」(日本油脂社製)、「Luperco 231XL」(アトケム社製)等が挙げられ、好ましくは、上記の「パーヘキサ3M」、「パーヘキサC」を用いることができる。
なお、有機過酸化物については、その155℃における半減期atが、5秒以上、好ましくは10秒以上、更に好ましくは20秒以上、最も好ましくは30秒以上、上限値としては、120秒以下、好ましくは100秒以下、より好ましくは80秒以下、さらに好ましくは70秒以下であるものを用いることが好適である。このような、比較的短い半減期の有機過酸化物を用いることで、コア表面の有機過酸化物の分解が早くなり、架橋反応を効率的に進行させることができる。その結果として、コア表面の硬度が硬くなり、かつコア硬度分布の大きいコアを得ることができる。この有機過酸化物については、上記半減期の範囲内であれば、1種もしくは2種以上の異なるものを混合することができる。反発性をより一層向上させる点から、2種以上の異なるものを混合することが好適である。
有機過酸化物は、上記基材ゴム100質量部に対し、0.5質量部以上、好ましくは0.9質量部以上、より好ましくは1.5質量部以上、さらに好ましくは2.7質量部以上、最も好ましくは3.2質量部以上、上限として7質量部以下、好ましくは6質量部以下、より好ましくは5質量部以下、最も好ましくは4質量部以下配合することができる。配合量が多すぎたり、少なすぎたりすると好適な硬度分布すなわち打感、耐久性及び反発性を得ることができない。
また、上記ゴム組成物には硫黄を配合することが好適である。その理由は、硫黄の配合は、本発明の目的であるソリッドコアの硬度分布を大きく適正化することができるのに有益な添加剤であるからである。この硫黄としては粉末硫黄を挙げることができ、例えば、商品名「硫黄Z(ゼット)」(分散性硫黄)「鶴見化学工業社製」が例示される。
硫黄の配合量は、上記ポリブタジエン100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.03質量部以上、さらに好ましくは0.05質量部以上、最も好ましくは0.07質量部以上であり、上限として0.5質量部以下、好ましくは0.4質量部以下、より好ましくは0.3質量部以下、最も好ましくは0.15質量部以下である。硫黄の配合量が少なすぎるとソリッドコアの硬度分布を一定以上に大きくすることができず反発弾性が低くなり、飛距離が小さくなるおそれがある。また、硫黄の配合量が多すぎると、加熱成形の際、ゴム組成物が爆発するなどの不具合な現象が発生するおそれがある。
また、必要に応じて老化防止剤を配合することができ、例えば、市販品として「ノクラックNS−6」、「同NS−30」(大内新興化学工業社製)、「ヨシノックス425」(吉富製薬社製)等が挙げられる。上記基材ゴム100質量部に対し、通常0質量部以上、好ましくは0.03質量部以上であり、上限として0.2質量部以下、好ましくは0.15質量部以下、より好ましくは0.08質量部以下、最も好ましくは0.05質量部以下とすることが好適な反発性、耐久性を得ることができる点から推奨される。
上記ソリッドコア(加熱成形物)については、上述したゴム組成物を、公知のゴルフボール用ゴム組成物と同様の方法で加硫・硬化させることによって得ることができる。加硫条件については、例えば、加硫温度100〜200℃、加硫時間10〜40分にて実施することができる。この場合、本発明の所望のコア用ゴム架橋体を得る観点から、加硫温度は、150℃以上であることが好ましく、特に155℃以上であり、上限としては、200℃以下、より好ましくは190℃以下、さらに好ましくは180℃以下、最も好ましくは170℃以下である。
また、上記ソリッドコアの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量は2.0mm以上、好ましくは2.3mm以上、より好ましくは2.7mm以上、最も好ましくは2.9mm以上である。上限としては、4.0mm以下、好ましくは3.7mm以下、より好ましくは3.4mm以下、最も好ましくは3.1mm以下である。このソリッドコアの変形量が少なすぎると、打感が悪くなると共に、特にドライバーなどのボールに大変形が生じるロングショット時にスピンが増えすぎて飛ばなくなり、軟らかすぎると、打感が鈍くなると共に、反発が十分でなくなり飛ばなくなる上、繰り返し打撃による割れ耐久性が悪くなる場合がある。
また、本発明では、ソリッドコアが下記表の硬度分布を有することである。
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ソリッドコアの中心硬度は、ショアD硬度で25以上、好ましくは29以上、より好ましくは32以上、最も好ましくは35以上であり、上限として、45以下、好ましくは43以下、更に好ましくは41以下、最も好ましくは39以下とするものである。上記のショアD硬度が低すぎると反発性が低下し、高すぎると打感が硬すぎてしまい、ドライバーのスピン量も増加し、飛距離が低下してしまうおそれがある。
ソリッドコアの中心から5〜10mm離れた部分の硬度については、ショアD硬度で39以上、好ましくは41以上、更に好ましくは43以上、最も好ましくは45以上であり、上限として、58以下、好ましくは55以下、更に好ましくは52以下、最も好ましくは50以下とするものであり、ショアD硬度が低すぎると反発性が低下し、高すぎると打感が硬すぎてしまい、ドライバーのスピン量も増加し、飛距離が低下してしまうおそれがある。
ソリッドコアの中心から15mmの部分の硬度は、ショアD硬度で36以上、好ましくは39以上、更に好ましくは42以上、最も好ましくは44以上であり、上限として、55以下、好ましくは52以下、更に好ましくは50以下、最も好ましくは48以下とするものであり、ショアD硬度が低すぎると反発性が低下し、高すぎると打感が硬すぎてしまい、ドライバーのスピン量も増加し、飛距離が低下してしまうおそれがある。
ソリッドコアの中心から15mmの部分の硬度(Q)については、低スピン効果と、打感及び反発性の改善の観点から、中心から10mm離れた部分の硬度(W)よりもショアD硬度で1〜8度低く設定されるものである。即ち、上記の硬度(W)と硬度(Q)との差は、1以上、好ましくは1.5以上、より好ましくは2以上であり、上限としては、8以下、好ましくは6以下、より好ましくは5以下、最も好ましくは4以下とすることができる。
ソリッドコアの表面における硬度は、ショアD硬度で59以上であり、上限として、75以下、好ましくは71以下、更に好ましくは68以下、最も好ましくは65以下とするものである。上記のショアD硬度が低すぎると、反発性が低下し、高すぎると打感が硬すぎてしまい、ドライバーのスピン量も増加し、飛距離が低下してしまうおそれがある。
そして、ソリッドコアにおける表面と中心との硬度差は、ショアD硬度で20以上、好ましくは23以上、更に好ましくは28以上、最も好ましくは33以上であり、上限としては、50以下、好ましくは40以下、より好ましくは35以下、さらに好ましくは30以下、より一層好ましくは25以下、最も好ましくは23以下とするものである。上記の硬度差が上記よりも小さいと、ドライバーのスピン量が増加してしまい、飛距離が低下するおそれがある。逆に、硬度差が上記よりも大きいと反発性,耐久性が低下するおそれがある。
上記ソリッドコアの直径は37.6mm以上、好ましくは38.2mm以上、更に好ましくは38.8mm以上、最も好ましくは39.6mm以上、上限として43.0mm以下、好ましくは42.0mm以下、更に好ましくは41.0mm以下、より一層好ましくは40.5mm以下、最も好ましくは40.1mm以下とすることが推奨される。
上記ソリッドコアの比重は、通常0.9以上、好ましくは1.0以上、更に好ましくは1.1以上、上限として1.4以下、好ましくは1.3以下、更に好ましくは1.2以下であることが推奨される。
なお、上記ソリッドコアの表面にプライマー処理を施すことがカバー層とソリッドコアとの密着性,耐久性確保の点から好ましい。具体的には、ソリッドコアとカバー層との間には、打撃時の耐久性を向上させる目的のために、接着剤層を設けることができる。この場合、接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、ビニル樹脂系接着剤、ゴム系接着剤などを挙げることもできるが、特にはウレタン樹脂系接着剤、塩素化ポリオレフィン系接着剤を用いることが好ましい。
この場合、接着剤層の形成をディスパージョン塗装にて行なうことができるが、ディスパージョン塗装に用いるエマルジョンの種類に限定はない。エマルジョン調製用の樹脂粉末としては、熱可塑性樹脂粉末あるいは熱硬化性樹脂粉末を用いることができ、例えば酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル共重合樹脂、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)、アクリル酸エステル(共)重合樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂等を使用することができる。これらの中で、特に好ましいのはエポキシ樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリル酸エステル(共)重合樹脂であり、中でも熱可塑性ウレタン樹脂が好適である。
なお、接着剤層の厚さは0.1〜30μm、特に0.2〜25μm、とりわけ0.3〜20μmとすることが好ましい。
本発明において、上記カバー層は、(A)熱可塑性ポリウレタン及び(B)ポリイソシアネート化合物を主成分とする樹脂配合物の成形物にて形成するものである。このようなポリウレタン材料を主成分としてカバー層を形成すると、反発性を損なうことなく、優れたフィーリング、コントロール性、耐カット性、耐擦過傷性、繰り返し打撃したときの割れ耐久性を得ることができる。
上記カバー層は、熱可塑性ポリウレタンを主体としたものであり、(A)熱可塑性ポリウレタン及び(B)ポリイソシアネート化合物を主成分とする樹脂配合物から形成される。
本発明の効果を十分有効に発揮させるためには、必要十分量の未反応のイソシアネート基がカバー樹脂材料中に存在すればよく、具体的には、上記の(A)成分と(B)成分とを合わせた合計質量が、カバー層全体の質量の60%以上であることが推奨されるものであり、より好ましくは、70%以上である。上記(A)成分及び(B)成分については以下に詳述する。
上記(A)熱可塑性ポリウレタンについて述べると、その熱可塑性ポリウレタンの構造は、長鎖ポリオールである高分子ポリオール(ポリメリックグリコール)からなるソフトセグメントと、鎖延長剤およびポリイソシアネート化合物からなるハードセグメントとを含む。ここで、原料となる長鎖ポリオールとしては、従来から熱可塑性ポリウレタンに関する技術において使用されるものはいずれも使用でき、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、共役ジエン重合体系ポリオール、ひまし油系ポリオール、シリコーン系ポリオール、ビニル重合体系ポリオールなどを挙げることができる。これらの長鎖ポリオールは1種類のものを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのうちでも、反発弾性率が高く低温特性に優れた熱可塑性ポリウレタンを合成できる点で、ポリエーテルポリオールが好ましい。
上記のポリエーテルポリオールとしては、例えば、環状エーテルを開環重合して得られるポリ(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)、ポリ(メチルテトラメチレングリコール)などを挙げることができる。ポリエーテルポリオールとしては1種類のものを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらのうちでも、ポリ(テトラメチレングリコール)および/またはポリ(メチルテトラメチレングリコール)が好ましい。
これらの長鎖ポリオールの数平均分子量としては1,500〜5,000の範囲内であることが好ましい。かかる数平均分子量を有する長鎖ポリオールを使用することにより、上記した反発性や生産性などの種々の特性に優れた熱可塑性ポリウレタン組成物からなるゴルフボールを確実に得ることができる。長鎖ポリオールの数平均分子量は、1,700〜4,000の範囲内であることがより好ましく、1,900〜3,000の範囲内であることがさらに好ましい。
なお、上記の長鎖ポリオールの数平均分子量とは、JIS−K1557に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量である。
鎖延長剤としては、従来の熱可塑性ポリウレタンに関する技術において使用されるものを好適に用いることができ、例えば、イソシアネート基と反応し得る活性水素原子を分子中に2個以上有する分子量400以下の低分子化合物であることが好ましい。鎖延長剤としては、1,4−ブチレングリコール、1,2−エチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。鎖延長剤としては、これらのうちでも、炭素数2〜12の脂肪族ジオールが好ましく、1,4−ブチレングリコールがより好ましい。
ポリイソシアネート化合物としては、従来の熱可塑性ポリウレタンに関する技術において使用されるものを好適に用いることができ、特に制限はない。具体的には、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−(又は)2,6−トルエンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン1,5−ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上を用いることができる。ただし、イソシアネート種によっては射出成形中の架橋反応をコントロールすることが困難なものがある。本発明においては生産時の安定性と発現される物性とのバランスとの観点から、芳香族ジイソシアネートである4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが最も好ましい。
上記(A)成分の熱可塑性ポリウレタンとして最も好ましいものは、長鎖ポリオールとしてポリエーテルポリオール、鎖延長剤として脂肪族ジオール、ポリイソシアネート化合物として芳香族ジイソシアネートを用いて合成される熱可塑性ポリウレタンであって、上記ポリエーテルポリオールが数平均分子量1,900以上のポリテトラメチレングリコール、上記鎖延長剤が1,4−ブチレングリコール、上記芳香族ジイソシアネートが4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートのものであるが、特にこれらに限られるものではない。
また、上記ポリウレタン形成反応における活性水素原子:イソシアネート基の配合比は、上記した反発性、スピン性能、耐擦過傷性および生産性などの種々の特性がより優れた熱可塑性ポリウレタン組成物からなるゴルフボールを得ることができるよう、好ましい範囲にて調整することができる。具体的には、上記の長鎖ポリオール、ポリイソシアネート化合物および鎖延長剤とを反応させて熱可塑性ポリウレタンを製造するに当たり、長鎖ポリオールと鎖延長剤とが有する活性水素原子1モルに対して、ポリイソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基が0.95〜1.05モルとなる割合で各成分を使用することが好ましい。
上記(A)成分の熱可塑性ポリウレタンの製造方法は特に限定されず、長鎖ポリオール、鎖延長剤およびポリイソシアネート化合物を使用して、公知のウレタン化反応を利用して、プレポリマー法、ワンショット法のいずれで製造してもよい。そのうちでも、実質的に溶剤の不存在下に溶融重合することが好ましく、特に多軸スクリュー型押出機を用いて連続溶融重合により製造することが好ましい。
具体的な(A)成分の熱可塑性ポリウレタンとし、市販品を用いることもでき、例えば、パンデックスT8295,同T8290,同T8260,同T8295,同T8290(いずれもディーアイシーバイエルポリマー社製)などが挙げられる。
次に、上記(B)成分として用いられるポリイソシアネート化合物については、使用される1種類の樹脂ペレットの樹脂配合物中において少なくとも一部が、一分子中の全てのイソシアネート基が未反応状態で残存していることが必要である。即ち、単一な樹脂配合物中に一分子中のすべてのイソシアネート基が完全にフリーな状態であるポリイソシアネート化合物が存在すればよく、このようなポリイソシアネート化合物と、一分子中の一部がフリーな状態のポリイソシアネート化合物とが併存していてもよい。
このポリイソシアネート化合物としては、特に制限はないが、各種のイソシアネートを採用することができ、具体的には、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−(又は)2,6−トルエンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン1,5−ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上を用いることができる。上記のイソシアネートの群のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートを採用することが、(A)成分の熱可塑性ポリウレタンとの反応に伴う粘度上昇等による成形性への影響と、得られるゴルフボールカバー材料の物性とのバランスとの観点から好適である。
本発明において、必須成分ではないが、上記(A)及び(B)成分に、(C)成分として、上記熱可塑性ポリウレタン以外の熱可塑性エラストマーを配合することができる。この(C)成分を上記樹脂配合物に配合することにより、樹脂配合物の更なる流動性の向上や反発性、耐擦過傷性等、ゴルフボールカバー材として要求される諸物性を高めることができる。
上記(C)成分として、上記熱可塑性ポリウレタン以外の熱可塑性エラストマーとして、具体的には、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、アイオノマー樹脂、スチレンブロックエラストマー、水添スチレンブタジエンゴム、スチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体又はその変性物、ABS樹脂、ポリアセタール、ポリエチレン及びナイロン樹脂から選ばれ、その1種又は2種以上を用いることができる。特に、生産性を良好に維持しつつ、イソシアネート基との反応により、反発性や耐擦過傷性が向上することなどの理由から、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー及びポリアセタールを採用することが好適である。
上記(A)、(B)及び(C)成分の組成比については、特に制限はないが、本発明の効果を十分に有効に発揮させるためには、質量比で(A):(B):(C)=100:2〜50:0〜50であることが好ましく、さらに好ましくは、(A):(B):(C)=100:2〜30:8〜50(質量比)とすることである。
本発明では、(A)成分と(B)成分、更に加えて(C)成分を混合して樹脂配合物を作成するが、その際、ポリイソシアネート化合物のうち、少なくとも一部に、全てのイソシアネート基が未反応状態で残存するポリイソシアネート化合物が存在するような条件を選択する必要がある。例えば、窒素ガス等の不活性ガスや真空状態で混合すること等の処置を講ずる必要がある。この樹脂配合物は、その後に金型に配置されたコア周囲に射出成形されることになるが、その取り扱いを円滑かつ容易に行う理由から、長さ1〜10mm、直径0.5〜5mmのペレット状に形成することが好ましい。この樹脂ペレット中には、未反応状態のイソシアネート基が残存しており、コアに射出成形している間やその後のアニーリング等の後処理により、未反応イソシアネート基は(A)成分や(C)成分と反応して架橋物を形成する。
さらに、上記の樹脂配合物には、必要に応じて、上記の熱可塑性ポリウレタンを構成する成分以外の種々の添加剤を配合することができ、例えば顔料、分散剤、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、離型剤等を適宜配合することができる。
上記樹脂配合物の210℃におけるメルトマスフローレート(MFR)値は、特に制限はないが、流動性及び生産性を高める点から、5g/10min以上が好ましく、より好ましくは、6g/10min以上である。樹脂配合物のメルトマスフローレートが少ないと流動性が低下してしまい、射出成形時に偏芯の原因となるだけでなく、成形可能なカバー厚みの自由度が低くなるおそれがある。なお、上記のメルトマスフローレートの測定値は、JIS−K7210(1999年版)に準拠した測定値である。
上記カバー層を成形する方法としては、例えば、射出成形機に上述の樹脂配合物を供給し、コアの周囲に溶融した樹脂配合物を射出することによりカバー層を成形することができる。この場合、成形温度としては熱可塑性ポリウレタン等の種類によって異なるが、通常150〜250℃の範囲である。
なお、射出成形を行なう場合、樹脂供給部から金型内に至る樹脂経路の一部又は全ての個所において、窒素等の不活性ガス又は低露点ドライエア等の低温度ガスによるパージまたは真空処理等により低湿度環境下で成形を行なうことが望ましいが、これに限定されるものではない。また、樹脂搬送時の圧送媒体としても、低露点ドライエアまたは窒素ガス等の低湿度ガスが好ましいが、これらに限定されるものではない。上記の低湿度環境下で成形を行なうことにより、樹脂が金型内部に充填される前のイソシアネート基の反応の進行を抑制し、ある程度イソシアネート基が未反応状態の形態のポリイソシアネートを樹脂成形物に含めることにより、不要な粘度上昇等の変動要因を減少させ、また、実質的な架橋効率を向上させることができる。
なお、コア周囲に射出成形する前の樹脂配合物中における未反応状態のポリイソシアネート化合物の存在を確認する手法としては、該ポリイソシアネート化合物のみを選択的に溶解させる適当な溶媒により抽出し、確認する手法等考えられるが、簡便な方法としては不活性雰囲気下での示差熱熱重量同時測定(TG−DTA測定)により確認する手法が挙げられる。例えば、本発明で用いられる樹脂配合物(カバー材料)を窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minにて加熱していくと、約150℃程度から緩やかなジフェニルメタンジイソシアネートの重量減少を確認することができる。一方、熱可塑性ポリウレタン材料とイソシアネート混合物との反応を完全に行った樹脂サンプルでは約150℃からの質量減少は確認されず、230〜240℃程度からの重量減少を確認することができる。
上記のように樹脂配合物を成形した後、アニーリングを行って架橋反応を更に進行させ、ゴルフボールカバーとしての特性を更に改良することも可能である。アニーリングとは、一定環境下で一定期間熟成させることをいう。
上記カバー層の表面におけるショアD硬度で50以上、好ましくは53以上、更に好ましくは56以上、より更に好ましくは58以上、最も好ましいのは60以上であり、上限として70以下、好ましくは68以下、更に好ましくは66以下、最も好ましいのは65以下である。カバー硬度が軟らかすぎると、スピンが掛かりすぎたり反発が不足して飛距離が落ちてしまったり、耐擦過傷性が悪くなることがある。逆に、硬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、ショートゲーム、パターの打感が悪くなったりすることがある。なお、カバーのショアDはASTM D2240に基づくタイプDデュロメータによる測定値である。
また、上記カバー層の反発弾性率としては通常35%以上、好ましくは40%以上、より好ましくは45%以上、さらに好ましくは47%以上である。熱可塑性ポリウレタンはもともとそれ程反発性に優れたものではないため、上記反発弾性率は厳密に選択することが好ましい。カバー層の反発弾性率が低すぎるとゴルフボールの飛距離が大幅に低下する場合がある。また、カバー層の反発弾性率が高すぎると100ヤード以内のコントロールを必要とするショットやパッティングで初速度が高くなりすぎ、ゴルファーのフィーリングに合わないことがある。なお、本発明において反発弾性率とは、JISK−7311に準拠した反発弾性率をいう。なお、上記カバー材料の曲げ剛性については、特に制限はないが、50MPa以上とすることが好適であり、より好ましくは60Mpa以上、さらに好ましくは70MPa以上であり、上限としては、好ましくは300MPa以下、より好ましくは280MPa以下、さらに好ましくは260MPa以下、最も好ましくは240MPa以下であり、これにより、カバーが硬い割には、曲げ剛性を低くすることにより、アプローチスピン性能やコントロール性に適したカバー材を提供することができる。
また、ドライバーによるスピン特性の点から、カバー表面硬度よりコア表面硬度の方が小さいことが好ましく、具体的には、両者の表面硬度差をショアD硬度で1以上、好ましくは2以上、より好ましくは5以上、上限として15以下、好ましくは13以下、より好ましくは11以下の範囲内に調整することである。
上記カバー層の厚さについては、下限値が0.5mm以上、好ましくは0.8mm以上、更に好ましくは1.1mm以上、より更に好ましくは1.4mm以上、最も好ましいのは1.7mm以上とするものである。また、上記カバー厚さの上限値については、2.5mm以下であり、好ましくは2.3mm以下、更に好ましくは2.1mm以下、最も好ましいのは2.0mm以下とするものである。カバーの厚さが薄すぎると、繰り返し打撃による割れ耐久性が悪くなったり、射出成型により頂点部分に樹脂が回りにくくなり真球度が悪くなることがある。逆に、カバーが厚過ぎると、W#1で打撃した時にスピンが増えて飛距離が出なくなったり、打感が硬くなってしまうことがある。
なお、本発明におけるカバー層の形成方法は、直接コアに射出成形する方法や、或いは、予め半球殻状の2個のハーフカップを形成し、これらカップでコアを被覆し、加圧加熱成形する方法等の公知の方法を採用することができる。
本発明のゴルフボールの表面(カバー層の表面)には、多数のディンプルが形成されるが、この場合、ディンプル数は250個以上、好ましくは270個以上、更に好ましくは290個以上、最も好ましくは310個以上であり、上限として、450個以下、好ましくは420個以下、より好ましくは415個以下、更に好ましくは410個以下、最も好ましくは405個以下とすることである。本発明ではこの範囲が揚力を受けやすく、特にドライバーでの飛距離を増大させることができる。ディンプルは、適正な弾道を得る点から、平面円形状に形成することが好ましく、その平均直径は3.5mm以上、好ましくは3.7mm以上、より好ましくは3.75mm以上、上限として、5.0mm以下、好ましくは4.7mm以下、より好ましくは4.4mm以下、最も好ましくは4.2mm以下であり、また、平均深さは0.125mm以上、好ましくは0.130mm以上、より好ましくは0.133mm以上、最も好ましくは0.135mm以上、上限として、0.150mm以下、好ましくは0.148mm以下、より好ましくは0.146mm以下、最も好ましくは0.144mm以下の範囲とする。また、ディンプルは、直径及び/又は深さが互いに異なる4種以上、好ましくは5種以上、更に好ましくは6種以上、上限として特に制限はないが、好ましくは20種以下、より好ましくは15種以下、最も好ましくは12種以下とすることが推奨される。
なお、平均深さとは、全ディンプルの深さの平均値である。ディンプルの直径の測定は、ディンプル部分が陸部(ディンプル非形成部分)と接する位置、即ち、ディンプル部分最高点間の直径(差渡し)である。多くの場合、ゴルフボールは、塗装が施されているが、このようなボールにおいては塗料被覆状態でのディンプル直径である。また、ディンプル深さの測定は、上記ディンプルの陸部接合位置を結んで仮想平面を描いた時、その中心位置とディンプルの底(最も深い位置)までの垂直距離である。
本発明のソリッドゴルフボールの表面には必要に応じてマーキング、塗装、表面処理を施すことができる。
本発明のソリッドゴルフボールの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量は2.0mm以上であり、好ましくは2.2mm以上、より好ましくは2.4mm以上、さらに好ましくは2.5mm以上であり、上限として、3.8mm以下、好ましくは3.6mm以下、より好ましくは3.4mm以下、最も好ましくは3.1mm以下である。
本発明のソリッドゴルフボールは、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、重さ45.93g以下に形成することができる。直径の上限としては通常44.0mm以下、好ましくは43.8mm以下、より好ましくは43.5mm以下、最も好ましいのは43.0mm以下である。また、重さの下限としては通常44.5g以上、好ましくは45.0g以上、より好ましくは45.1g以上、更に好ましくは45.2g以上である。
本発明のソリッドゴルフボールの製造方法については、公知の射出成形法等の常法により行なうことができる。例えば、ゴム基材を主体とした加硫成形物をソリッドコアとして所定の射出成形用金型内に配備し、カバー層材料を射出成形することによりゴルフボールを得ることができる。また、予め半殻球状に成形した2枚のハーフカップでソリッドコア包み加熱加圧成形することができる。
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1〜9、比較例1〜7〕
表3に示すNo.1〜No.9のいずれかの配合によりコア組成物を調整した後、表3中の加硫条件により加硫成形することによりソリッドコアを作成した。このコアに対して、表4に示すタイプのいずれかの配合により、単層のカバー層を射出成形法により成形して、ソリッドコアの周囲にカバーを被覆・形成した。そして、多種類のディンプル種を組み合わせてディンプル種I(330個),II(432個)をボール表面に有するソリッドゴルフボールを作成した。
及びタイプのカバー配合を用いた実施例及び比較例では、表4に示した各原料(単位:質量部)を二軸スクリュー型押出機により窒素ガス雰囲気下で混練し、カバー樹脂配合物を得た。この樹脂配合物は、長さ3mm、直径1〜2mmのペレット状であった。
そして、射出成形用金型内に前記ソリッドコアを配し、このコアの周囲に前記カバー材を射出成形することにより、カバーを有するツーピースゴルフボールを得た。カバー物性については、射出成形により得られた所定厚さのシートに100℃×8時間、アニール処理を施し、更に1週間室温に放置した後にカバー物性を測定した。
一方、タイプを用いた比較例6については、射出成形用金型内に前記ソリッドコアを配し、このコアの周囲に、熱可塑性ポリウレタンのペレットとイソシアネート混合物のペレットとを各々ドライブレンドしたものを射出成形することにより、カバーを有するツーピースゴルフボールを得た。その後の処理は、上記と同様に行われた。dタイプを用いた比較例7については、熱可塑性ポリウレタンのみからなるペレットを単独で射出成形し、アニール処理を施さなかった。
Figure 0005287004
*表中のコア配合の数字は「質量部」を示す。
なお、表中に記載した主な材料の商品名は以下の通りである。
BR11:ポリブタジエンゴム:Ni系触媒、シス−1,4結合含有量96%、1,2ビニル含有量2.0%、ムーニー粘度43、Mw/Mn=4.1;JSR社製
BR730:ポリブタジエンゴム:Nd系触媒、シス−1,4結合含有量96%、1,2ビニル含有量1.3%、ムーニー粘度55、Mw/Mn=3;JSR社製
BR51:ポリブタジエンゴム:Nd系触媒、シス−1,4結合含有量96%、1,2ビニル含有量1.3%、ムーニー粘度35.5、Mw/Mn=2.8;JSR社製
パーヘキサC−40:1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン40%希釈;日本油脂(株)製
なお、「パーヘキサC−40」は40%希釈品のため、実質添加量を上記表中に表示した。
パークミルD:ジクミルパーオキサイド:日本油脂(株)製
酸化亜鉛:堺化学社製
老化防止剤:2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)「ノクラックNS−6」,大内新興化学(株)製
アクリル酸亜鉛:日本蒸留工業(株)製
ステアリン酸亜鉛:日本油脂(株)製
硫黄:「硫黄Z」,鶴見化学工業社製
Figure 0005287004
*表中の数字は「質量部」を示す。
なお、表中に記載した主な材料の商品名は以下の通りである。
「パンデックスT8260」
MDI−PTMGタイプ熱可塑性ポリウレタン材料、デュロメータD型樹脂硬度「56」、反発弾性率45%
「パンデックスT8295」
MDI−PTMGタイプ熱可塑性ポリウレタン材料、樹脂硬度JIS−A「97」、反発弾性率44%
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
イソシアネート混合物
クロスネートEM−30(大日精化工業社製イソシアネートマスターバッチ、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート30%含有。マスターバッチベース樹脂はポリエステルエラストマー)
熱可塑性エラストマー
熱可塑性ポリエーテルエステルエラストマー(東レ・デュポン社製の「ハイトレル4001」)を使用。
ポリエチレンワックス
「サンワックス161P」(三洋化成社製)
モンタンワックス
「リコワックスE」(クラリアント・ジャパン社製)
メルトマスフローレート(MFR)
JIS−K7210(試験温度210℃、試験荷重21N(2.16kgf))に従い測定した材料のメルトフローレート(またはメルトインデックス)。
また、得られた本実施例1〜9及び比較例1〜7の各ゴルフボールにつき、ボールのたわみ量及びボール物性、飛び性能、アプローチスピン、耐擦過傷性及び打感を評価した。結果を表5,6に示す。
ソリッドコアの硬度分布(ショアD硬度)
23℃に温調後、ショアD硬度(ASTM−2240規格 デュロメータ タイプD)により各部位の硬度を測定した。
・表面硬度は、5個のコア表面の任意の各2点をランダムに測定した値の平均値を示す。
・中心硬度は、コアをファインカッターにより半分にカットして、5個のコアの各々の2個の半球体の断面の中心部分の硬度の平均値を示す。
・断面硬度については、コアを半分にカットして、その断面の中心から5mm,10mm,15mm離れた部分を測定した。
5個のコアの各々の2個の半球体の断面の該当部分の硬度の平均値を示す。
カバー層の表面硬度
23℃に温調後、製品5個の表面においてディンプルの無い土手の部分をランダムに各表面につき2点測定した。ASTM−2240規格のデュロメータ「タイプD」により測定した。
ソリッドコア及び製品のたわみ量
ソリッドコア及び製品をインストロン・コーポレーション製,4204型を用いて、各々10mm/minの速度で圧縮し、10kgでの変形量と130kgでの変形量との差を測定した。
初速
初速は、R&Aの承認する装置であるUSGAのドラム回転式の初速計と同方式の初速測定器を用いて測定した。ボールは23±1℃の温度で3時間以上温調し、室温23±2℃の部屋でテストされた。250ポンド(113.4kg)のヘッド(ストライキングマス)を使って打撃速度143.8ft/s(43.83m/s)にてボールを打撃した。1ダースのボールを各々4回打撃して6.28ft(1.91m)の間を通過する時間を計測し、初速を計算した。約15分間でこのサイクルを行った。
飛距離
ドライバー(ブリヂストンスポーツ社製,Tour Stage X−DRIVE TYPE350 PROSPEC,ロフト角8°)をスウィングロボット(ミヤマエ社製)に装着し、ヘッドスピード(HS)50m/sで打撃した時のトータル飛距離を測定した。スピン量は打撃直後のボールを高速カメラにより測定した値である。
アプローチスピン
サンドウェッジ(SW)(ブリヂストンスポーツ社製,Tour Stage X−wedge,ロフト角58°)を用い、HS20m/sにて打撃したときのスピン量を測定した。なお、スピン量は上記の飛距離測定と同じ方法により測定した。
打感
10人のアマチュアゴルファーがティーアップしてドライバーで打撃し、また、パターで打撃し、その際の打感について「軟らかい」と答えた人数によって下記のように評価した。なお、ドライバーは、ブリヂストンスポーツ社製,X−DRIVE TYPE350 PROSPEC,ロフト角10°を使用し、パターは、同社製,Tour Stage ViQ Model−IIIを使用した。
・1〜3人が軟らかいと判断した場合を「悪い」(×)と評価した。
・4〜6人が軟らかいと判断した場合を「普通」(△)と評価した。
・7〜10人が軟らかいと判断した場合を「良好」(○)と評価した。
耐擦過傷性(耐ささくれ性)
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(角溝仕様)を使用して、各ボールを23℃に温調後、ヘッドスピード33m/sで打撃し、ボールの状態を以下の基準で3人で目視にて評価し、その平均値を数値化した。
10点 全く傷がない。
8点 ほとんど気にならない。
5点 気になるが使用できる。
3点 なんとか使用できる。
1点 全く使用できない。
Figure 0005287004
Figure 0005287004
ボールの生産性
比較例6,7については、量産において成型条件が不安定であり、樹脂焼け等の発生頻度が高かった。その他の実施例及び比較例については、量産において成型条件が安定であり、樹脂焼け等の発生が少なかった。
表5,6の結果から、比較例1は、ボール製品硬度が硬すぎてしまい、打感が硬く、スピンが多過ぎてしまい、飛距離が低下した。比較例2は、コア硬度が軟らかすぎ、反発性が低くなり、飛距離が低下すると共に、アプローチ性能が低かった。比較例3は、コアの硬度分布が小さく、スピンが多くなり、飛距離が低下した。比較例4は、カバーが厚くなり過ぎてしまい、反発性が得られず、飛距離が低下した。比較例5は、ニッケル触媒系ポリブタジエンゴムをコア材に用いたため反発性が低くなり、飛距離が悪化した。比較例6は、カバー材が、熱可塑性ポリウレタンのペレットとイソシアネート混合物のペレットとを各々ドライブレンドしたものを射出成型して得られた材料であり、耐擦過傷性が悪かった。比較例7は、カバー材として、熱可塑性ポリウレタンのみからなるペレットを単独で使用したものであり、耐擦過傷性が非常に悪かった。

Claims (19)

  1. ソリッドコアと、これを被覆するカバー層とを具備し、上記カバー層のうち最外層の外表面に多数のディンプルが形成されたソリッドゴルフボールにおいて、上記ソリッドコアが、シス−1,4−結合を60%以上含有し、希土類元素系触媒を用いて合成されたポリブタジエンゴムを60〜100質量部含むゴム基材100質量部に対して、有機硫黄化合物0.1〜5質量部、不飽和カルボン酸及び/又はその金属塩、無機充填剤を含むゴム組成物から形成されると共に、ソリッドコアの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量が2.0〜4.0mmであり、かつソリッドコアが下記表の硬度分布を有し、且つ、中心から10mm離れた部分よりも中心から15mm離れた部分の方がショアD硬度で1〜8度低く設定されるものであり、上記カバー層が、(A)熱可塑性ポリウレタン及び(B)ポリイソシアネート化合物の各原料を不活性ガス雰囲気下又は真空状態で混練りし、上記(A)及び(B)を主成分とする樹脂配合物からなる1種類の樹脂ペレットを射出成形することにより形成されるものであり、射出成形直前に射出成形機内に投入される上記樹脂ペレット中には、少なくとも一部に、一分子中の全てのイソシアネート基が未反応状態で残存してなるポリイソシアネート化合物が存在するものであり、上記カバー層の厚さが0.5〜2.5mm、その表面硬度がショアD硬度50〜70であり、ゴルフボールの初期荷重10kgfから終荷重130kgfまで負荷したときの変形量が2.0〜3.8mmであることを特徴とするソリッドゴルフボール。
    Figure 0005287004
  2. 上記ソリッドコアにおいて、ゴム基材100質量部に対して硫黄を0.01〜0.5質量部配合する請求項1記載のソリッドゴルフボール。
  3. 上記ソリッドコアにおいて、ゴム基材100質量部に対して不飽和カルボン酸又はその金属塩を30〜60質量部、無機充填剤を5〜80質量部、老化防止剤を0〜0.2質量部配合する請求項1又は2記載のソリッドゴルフボール。
  4. 上記ソリッドコアにおいて、ゴム基材100質量部に対して有機過酸化物を0.5〜7質量部配合する請求項1、2又は3記載のソリッドゴルフボール。
  5. 上記有機過酸化物の155℃における半減期が5〜120秒である請求項4記載のソリッドゴルフボール。
  6. 上記有機過酸化物を含むゴム組成物を150〜200℃で架橋させる請求項5記載のソリッドゴルフボール。
  7. 上記ソリッドコアと上記カバー層との間に、エポキシ樹脂系接着剤、ビニル樹脂系接着剤、ゴム系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤及び塩素化ポリオレフィン系接着剤の群から選ばれる接着剤層を設け、該接着剤層の厚さが0.1〜30μmである請求項1〜6のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  8. 上記ソリッドコアの直径が37.6〜43.0mmであり、上記ゴルフボールの直径が42.67〜44.0mmである請求項1〜7のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  9. 上記ディンプルにおいて、総数が250〜450個、全ディンプルの平均深さが0.125〜0.150mm、平均直径が3.5〜5.0mm、種類が4種以上の条件でディンプルを構成した請求項1〜8のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  10. 上記樹脂配合物に、更に(C)熱可塑性ポリウレタン以外の熱可塑性エラストマーを配合する請求項1〜9のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  11. 上記樹脂配合物は、(B)成分のイソシアネート基の一部は(A)及び/又は(C)成分中の活性水素と結合を形成し、それ以外のイソシアネート基は未反応状態で樹脂配合物中に残存する請求項10記載のソリッドゴルフボール。
  12. 各成分の組成比が、質量比で(A):(B):(C)=100:2〜50:0〜50である請求項10記載のソリッドゴルフボール。
  13. 各成分の組成比が、質量比で(A):(B):(C)=100:2〜30:8〜50である請求項10記載のソリッドゴルフボール。
  14. (A)成分と(B)成分とを合わせた合計質量がカバー層全体の質量の90質量%以下である請求項1〜13のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  15. 樹脂配合物の210℃におけるメルトマスフローレート(MFR)値が5g/10min以上である請求項1〜14のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  16. (B)成分が、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4−(又は)2,6−トルエンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフチレン1,5−ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上のポリイソシアネート化合物である請求項1〜15のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  17. (B)成分が、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートからなる群から選択された1種又は2種以上のポリイソシアネート化合物である請求項1〜16のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  18. (C)成分が、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー、アイオノマー樹脂、スチレンブロックエラストマー、水添スチレンブタジエンゴム、スチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体又はその変性物、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体又はその変性物、ABS樹脂、ポリアセタール、ポリエチレン及びナイロン樹脂からなる群から選択された1種又は2種以上の熱可塑性エラストマーである請求項1〜17のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
  19. (C)成分が、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラストマー及びポリアセタールからなる群から選択された1種又は2種以上の熱可塑性エラストマーである請求項1〜18のいずれか1項記載のソリッドゴルフボール。
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