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、球状のコア4と、このコア4の外側に位置する中間層6と、この中間層6の外側に位置するカバー8とを備えている。コア4は、球状のセンター10と、このセンター10の外側に位置する包囲層12とを備えている。カバー8の表面には、多数のディンプル14が形成されている。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は、カバー8の外側にペイント層及びマーク層を備えているが、これらの層の図示は省略されている。
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以下が特により好ましい。このゴルフボール2の質量は、40g以上50g以下である。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。
好ましくは、センター10は、ゴム組成物が架橋されることで得られる。好ましい基材ゴムとして、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。反発性能の観点から、ポリブタジエンが好ましい。ポリブタジエンと他のゴムとが併用される場合は、ポリブタジエンが主成分とされることが好ましい。具体的には、基材ゴム全量に対するポリブタジエンの量の比率は50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。ポリブタジエンにおけるシス−1,4結合の比率は40%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
センター10のゴム組成物が、共架橋剤を含んでもよい。共架橋剤により、センター10の高反発が達成される。反発性能の観点から好ましい共架橋剤は、炭素数が2から8であるα,β−不飽和カルボン酸の、1価又は2価の金属塩である。好ましい共架橋剤の具体例としては、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が挙げられる。センター10の金型からの離型性の観点から、アクリル酸マグネシウム及びメタクリル酸マグネシウムが好ましい。
共架橋剤の量は、基材ゴム100質量部に対して5質量部以上30質量部以下が好ましい。この量が5質量部以上であるゴルフボール2は、反発性能に優れる。この観点から、この量は10質量部以上が特に好ましい。この量が30質量部以下であるゴルフボール2は、打球感に優れる。この量が30質量部以下であるゴルフボール2では、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでのスピンが抑制される。これらの観点から、この量は25質量部以下がより好ましく、20質量部以下が特に好ましい。
ゴム組成物に、炭素数が2から8であるα,β−不飽和カルボン酸と金属酸化物とが配合されてもよい。両者はゴム組成物中で反応し、塩が得られる。この塩が、共架橋剤として機能する。好ましいα,β−不飽和カルボン酸としてはアクリル酸及びメタクリル酸が挙げられる。好ましい金属酸化物としては、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムが挙げられる。離型性の観点から、酸化マグネシウムが特に好ましい。α,β−不飽和カルボン酸の量は、基材ゴム100質量部に対して15質量部以上45質量部以下が好ましい。α,β−不飽和カルボン酸の量は、20質量部以上が特に好ましい。α,β−不飽和カルボン酸の量は、40質量部以下が特に好ましい。金属酸化物の量は、基材ゴム100質量部に対して20質量部以上50質量部以下が好ましい。金属酸化物の量は、25質量部以上が特に好ましい。金属酸化物の量は、45質量部以下が特に好ましい。
好ましくは、センター10のゴム組成物は、共架橋剤と共に有機過酸化物を含む。有機過酸化物は、架橋開始剤として機能する。有機過酸化物は、ゴルフボール2の反発性能に寄与する。好適な有機過酸化物としては、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。汎用性の観点から、ジクミルパーオキサイドが好ましい。
ゴルフボール2の反発性能の観点から、有機過酸化物の量は、基材ゴム100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上が特に好ましい。ソフトな打球感の観点、及びロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでのスピン抑制の観点から、有機過酸化物の量は、基材ゴム100質量部に対して2.0質量部以下が好ましく、1.5質量部以下がより好ましく、1.3質量部以下が特に好ましい。
センター10のゴム組成物が有機硫黄化合物を含んでもよい。好ましい有機硫黄化合物としては、ジフェニルジスルフィド、ビス(4−クロロフェニル)ジスルフィド、ビス(3−クロロフェニル)ジスルフィド、ビス(4−ブロモフェニル)ジスルフィド、ビス(3−ブロモフェニル)ジスルフィド、ビス(4−フルオロフェニル)ジスルフィド、ビス(4−ヨードフェニル)ジスルフィド及びビス(4−シアノフェニル)ジスルフィドのようなモノ置換体;ビス(2,5−ジクロロフェニル)ジスルフィド、ビス(3,5−ジクロロフェニル)ジスルフィド、ビス(2,6−ジクロロフェニル)ジスルフィド、ビス(2,5−ジブロモフェニル)ジスルフィド、ビス(3,5−ジブロモフェニル)ジスルフィド、ビス(2−クロロ−5−ブロモフェニル)ジスルフィド及びビス(2−シアノ−5−ブロモフェニル)ジスルフィドのようなジ置換体;ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)ジスルフィド及びビス(2−シアノ−4−クロロ−6−ブロモフェニル)ジスルフィドのようなトリ置換体;ビス(2,3,5,6−テトラクロロフェニル)ジスルフィドのようなテトラ置換体;並びにビス(2,3,4,5,6−ペンタクロロフェニル)ジスルフィド及びビス(2,3,4,5,6−ペンタブロモフェニル)ジスルフィドのようなペンタ置換体が例示される。有機硫黄化合物は、反発性能に寄与する。特に好ましい有機硫黄化合物は、ジフェニルジスルフィド及びビス(ペンタブロモフェニル)ジスルフィドである。
ゴルフボール2の反発性能の観点から、有機硫黄化合物の量は、基材ゴム100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましい。ソフトな打球感の観点、並びにロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでのスピン抑制の観点から、有機硫黄化合物の量は、基材ゴム100質量部に対して1.5質量部以下が好ましく、1.0質量部以下がより好ましく、0.8質量部以下が特に好ましい。
センター10に、比重調整等の目的で充填剤が配合されてもよい。好適な充填剤としては、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウムが例示される。充填剤の量は、センター10の意図した比重が達成されるように適宜決定される。特に好ましい充填剤は、酸化亜鉛である。酸化亜鉛は、比重調整の役割のみならず、架橋助剤としても機能する。
センター10のゴム組成物には、老化防止剤、着色剤、可塑剤、分散剤、硫黄、加硫促進剤等が、必要に応じて添加される。このゴム組成物に、架橋ゴム粉末又は合成樹脂粉末が分散してもよい。
ゴルフボール2の耐久性の観点から、センター10の中心硬度Hoは40以上が好ましく、45以上がより好ましく、50以上が特に好ましい。ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでのスピン抑制の観点から、中心硬度Hoは80以下が好ましく、75以下がより好ましく、70以下が特に好ましい。センター10が切断されて得られる半球の切断面中心点に、JIS−C型硬度計が押しつけられることにより、中心硬度Hoが測定される。測定には、この硬度計が装着された自動ゴム硬度測定機(高分子計器社の商品名「P1」)が用いられる。
このセンター10の硬度は、中心点から表面に向けて徐々に大きくなる。センター10の表面硬度は、中心硬度Hoよりも大きい。
センター10の圧縮変形量Doは、4.0mm以上7.0mm以下が好ましい。圧縮変形量Doが4.0mm以上であるセンター10により、優れた打球感が達成されうる。このセンター10により、さらに、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでのスピンが抑制される。これらの観点から、圧縮変形量Doは4.5mm以上がより好ましく、4.9mm以上が特に好ましい。圧縮変形量Doが7.0mm以下であるセンター10により、優れた反発性能が達成されうる。この観点から、圧縮変形量Doは6.5mm以下が特に好ましい。
圧縮変形量の測定では、測定対象である球体(センター10、コア4、ゴルフボール2等)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。球体に荷重がかかっていない状態から981Nの荷重がかかった状態までの球体の変形量が、測定される。
センター10の直径は、10mm以上20mm以下が好ましい。直径が10mm以上であるセンター10により、優れた打球感が達成されうる。この観点から、直径は12mm以上がより好ましく、13mm以上が特に好ましい。直径が20mm以下であるセンター10により、厚みが十分に大きな包囲層12が形成されうる。この観点から、直径は18mm以下が特に好ましい。
包囲層12は、ゴム組成物が架橋されることで得られる。好ましい基材ゴムとして、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。反発性能の観点から、ポリブタジエンが好ましい。ポリブタジエンと他のゴムとが併用される場合は、ポリブタジエンが主成分とされることが好ましい。具体的には、基材ゴム全量に対するポリブタジエンの量の比率は50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。ポリブタジエンにおけるシス−1,4結合の比率は40%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
包囲層12の架橋には、好ましくは、共架橋剤が用いられる。反発性能の観点から好ましい共架橋剤は、炭素数が2から8であるα,β−不飽和カルボン酸の、1価又は2価の金属塩である。好ましい共架橋剤の具体例としては、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が挙げられる。反発性能の観点から、アクリル酸亜鉛及びメタクリル酸亜鉛が特に好ましい。
ゴルフボール2の反発性能の観点から、共架橋剤の量は、基材ゴム100質量部に対して20質量部以上が好ましく、25質量部以上がより好ましく、30質量部以上が特に好ましい。ソフトな打球感の観点から、共架橋剤の量は、基材ゴム100質量部に対して50質量部以下が好ましく、45質量部以下がより好ましく、40質量部以下が特に好ましい。
好ましくは、包囲層12のゴム組成物は、共架橋剤と共に有機過酸化物を含む。有機過酸化物は、架橋開始剤として機能する。有機過酸化物は、ゴルフボール2の反発性能に寄与する。好適な有機過酸化物としては、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。汎用性の観点から、ジクミルパーオキサイドが好ましい。
ゴルフボール2の反発性能の観点から、有機過酸化物の量は、基材ゴム100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上が特に好ましい。ソフトな打球感の観点から、有機過酸化物の量は、基材ゴム100質量部に対して2.0質量部以下が好ましく、1.5質量部以下がより好ましく、1.0質量部以下が特に好ましい。
好ましくは、包囲層12のゴム組成物は、有機硫黄化合物を含む。センター10に関して前述された有機硫黄化合物が、包囲層12に用いられうる。ゴルフボール2の反発性能の観点から、有機硫黄化合物の量は、基材ゴム100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましい。ソフトな打球感の観点から、有機硫黄化合物の量は、基材ゴム100質量部に対して1.5質量部以下が好ましく、1.0質量部以下がより好ましく、0.8質量部以下が特に好ましい。
ゴルフボール2が、センター10のゴム組成物が有機硫黄化合物を含まず包囲層12のゴム組成物が有機硫黄化合物を含んだコア4を有してもよい。このコア4では、適正な硬度分布が得られうる。
包囲層12に、比重調整等の目的で充填剤が配合されてもよい。好適な充填剤としては、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウムが例示される。充填剤として、高比重金属からなる粉末が配合されてもよい。高比重金属の具体例としては、タングステン及びモリブデンが挙げられる。充填剤の量は、包囲層12の意図した比重が達成されるように適宜決定される。特に好ましい充填剤は、酸化亜鉛である。酸化亜鉛は、比重調整の役割のみならず、架橋助剤としても機能する。包囲層12には、硫黄、老化防止剤、着色剤、可塑剤、分散剤等の各種添加剤が、必要に応じて適量配合される。包囲層12に、架橋ゴム粉末又は合成樹脂粉末が配合されてもよい。
包囲層12の成形では、未架橋状態又は半架橋状態の2枚のハーフシェルでセンター10が覆われる。このハーフシェルが加圧及び加熱される。加熱によって架橋反応が起こり、包囲層12が完成する。架橋温度は、通常は140℃以上180℃以下である。包囲層12の架橋時間は、通常は10分以上60分以下である。
この包囲層12では、最内部から表面まで、硬度が徐々に大きくなる。反発性能の観点から、包囲層12の表面(すなわちコア4の表面)の硬度Heは、75以上が好ましく、80以上がより好ましく、85以上が特に好ましい。打球感の観点から、硬度Heは95以下が好ましく、93以下がより好ましく、92以下が特に好ましい。コア4の表面にJIS−C型硬度計が押しつけられることにより、硬度Heが測定される。測定には、この硬度計が装着された自動ゴム硬度測定機(高分子計器社の商品名「P1」)が用いられる。
包囲層12の厚みは、8mm以上18mm以下が好ましい。厚みが8mm以上である包囲層12は、スピンを抑制しうる。この観点から、厚みは9mm以上がより好ましく、10mm以上が特に好ましい。厚みが18mm以下である包囲層12により、直径の大きなセンター10が形成されうる。直径の大きなセンター10は、スピンを抑制しうる。この観点から、厚みは16mm以下がより好ましく、15mm以下が特に好ましい。
ゴルフボール2の仮想球の体積に対するコア4の体積の比率は、78%以上が好ましい。このコア4は、大きい。このコア4により、ゴルフボール2の優れた反発性能が達成されうる。このコア4により、ゴルフボール2のスピンが抑制されうる。これらの観点から、この比率は79%以上がより好ましく、80%以上が特に好ましい。仮想球の表面は、ディンプル14が存在しないと仮定されたときのゴルフボール2の表面である。
コア4の圧縮変形量Deは、2.0mm以上3.5mm以下が好ましい。圧縮変形量Deが2.0mm以上であるコア4により、ゴルフボール2の優れた打球感が達成される。この観点から、圧縮変形量Deは2.2mm以上がより好ましく、2.4mm以上が特に好ましい。圧縮変形量Deが3.5mm以下であるコア4により、ゴルフボール2の優れた反発性能が達成される。この観点から、圧縮変形量Deは3.2mm以下がより好ましく、2.9mm以下が特に好ましい。
スピンの抑制の観点から、コア4の表面硬度Heとセンター10の中心硬度Hoとの差(He−Ho)は20以上が好ましく、25以上が特に好ましい。製造容易の観点及びコア4の反発性能の観点から、差(He−Ho)は40以下が好ましく、35以下が特に好ましい。
センター10の圧縮変形量Doとコア4の圧縮変形量Deとの比(Do/De)は、1.5以上2.5以下が好ましい。この比(Do/De)が1.5以上であるゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されたとき、スピンが抑制されうる。この観点から、比(Do/De)は1.7以上がより好ましく、1.8以上が特に好ましい。ゴルフボール2の耐久性の観点から、この比(Do/De)は2.4以下が特に好ましい。
中間層6には、樹脂組成物が好適に用いられる。この樹脂組成物の基材ポリマーとしては、アイオノマー樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミドエラストマー及びポリオレフィンが例示される。
特に好ましい基材ポリマーは、アイオノマー樹脂である。アイオノマー樹脂は、高弾性である。後述されるように、このゴルフボール2のカバー8は、薄くかつ軟質である。従って、このゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されると、中間層6が大きく変形する。アイオノマー樹脂を含む中間層6は、ドライバーショット、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでの反発性能に寄与する。アイオノマー樹脂と他の樹脂とが、併用されてもよい。併用される場合、反発性能の観点から、基材ポリマーの全量に対するアイオノマー樹脂の量の比率は50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、85質量%以上が特に好ましい。
好ましいアイオノマー樹脂としては、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。好ましい二元共重合体は、80質量%以上90質量%以下のα−オレフィンと、10質量%以上20質量%以下のα,β−不飽和カルボン酸とを含む。この二元共重合体は、反発性能に優れる。好ましい他のアイオノマー樹脂としては、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。好ましい三元共重合体は、70質量%以上85質量%以下のα−オレフィンと、5質量%以上30質量%以下のα,β−不飽和カルボン酸と、1質量%以上25質量%以下のα,β−不飽和カルボン酸エステルとを含む。この三元共重合体は、反発性能に優れる。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。特に好ましいアイオノマー樹脂は、エチレンと、アクリル酸又はメタクリル酸との共重合体である。
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は、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。中和が、2種以上の金属イオンでなされてもよい。ゴルフボール2の反発性能及び耐久性の観点から特に好適な金属イオンは、ナトリウムイオン、亜鉛イオン、リチウムイオン及びマグネシウムイオンである。
アイオノマー樹脂の具体例としては、三井デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン1555」、「ハイミラン1557」、「ハイミラン1605」、「ハイミラン1706」、「ハイミラン1707」、「ハイミラン1856」、「ハイミラン1855」、「ハイミランAM7311」、「ハイミランAM7315」、「ハイミランAM7317」、「ハイミランAM7318」、「ハイミランAM7320」、「ハイミランAM7329」及び「ハイミランAM7337」;デュポン社の商品名「サーリン6120」、「サーリン6910」、「サーリン7930」、「サーリン7940」、「サーリン8140」、「サーリン8150」、「サーリン8940」、「サーリン8945」、「サーリン9120」、「サーリン9150」、「サーリン9910」、「サーリン9945」、「サーリンAD8546」、「HPF1000」及び「HPF2000」;並びにエクソンモービル化学社の商品名「IOTEK7010」、「IOTEK7030」、「IOTEK7510」、「IOTEK7520」、「IOTEK8000」及び「IOTEK8030」が挙げられる。
中間層6に、2種以上のアイオノマー樹脂が併用されてもよい。1価の金属イオンで中和されたアイオノマー樹脂と2価の金属イオンで中和されたアイオノマー樹脂とが併用されてもよい。
中間層6が、高弾性樹脂を含んでもよい。高弾性樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミノビスマレイミド、ポリビスアミドトリアゾール、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセアール、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体及びアクリロニトリル−スチレン共重合体が例示される。
中間層6には、必要に応じ、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、蛍光増白剤等が、適量配合される。中間層6の形成には、射出成形法、圧縮成形法等の既知の手法が採用されうる。
中間層6の硬度Hmは、90以上が好ましい。硬度Hmが90以上である中間層6により、ゴルフボール2の優れた反発性能が達成される。硬度Hmが90以上である中間層6により、コア4及び中間層6からなる球の外剛内柔構造が達成されうる。外剛内柔構造を有する球は、ゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されたときのスピンを抑制する。これらの観点から、硬度Hmは92以上が特に好ましい。打球感及び耐久性の観点から、硬度Hmは98以下が好ましく、97以下が特に好ましい。スピン抑制の観点から、中間層6の硬度Hmがコア4の表面硬度Heより大きく、かつ、コア4の表面硬度Heがセンター10の表面硬度より大きいことが好ましい。
硬度Hmは、自動ゴム硬度測定装置(高分子計器社の商品名「P1」)に取り付けられたJIS−C型のスプリング式硬度計によって測定される。測定には、熱プレスで成形された、厚みが約2mmであるスラブが用いられる。23℃の温度下に2週間保管されたスラブが、測定に用いられる。測定時には、3枚のスラブが重ね合わされる。中間層6の樹脂組成物と同一の樹脂組成物からなるスラブが、測定に用いられる。
スピン抑制の観点から、中間層6の厚みは0.3mm以上が好ましく、0.5mm以上が特に好ましい。打球感の観点から、厚みは1.5mm以下が好ましく、1.2mm以下が特に好ましい。
打球感の観点から、コア4及び中間層6からなる球体の圧縮変形量Dmは2.35mm以上が好ましく、2.40mm以上が特に好ましい。耐久性の観点から、圧縮変形量Dmは2.80mm以下が好ましく、2.60mm以下が特に好ましい。
カバー8は、樹脂組成物からなる。この樹脂組成物の基材ポリマーとしては、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン及びアイオノマー樹脂が例示される。特に、ポリウレタンが好ましい。ポリウレタンは、軟質である。ポリウレタンが用いられたカバー8を備えたゴルフボール2がショートアイアンで打撃されたときのスピン速度は、大きい。ポリウレタンからなるカバー8は、ショートアイアンでのショットにおけるコントロール性能に寄与する。ポリウレタンは、カバー8の耐擦傷性能にも寄与する。
このゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されたとき、ヘッド速度が大きいので、コア4と中間層6とからなる球が大きく歪む。この球は外剛内柔構造を有するので、スピン速度が抑制される。スピン速度の抑制により、大きな飛距離が達成される。このゴルフボール2がショートアイアンで打撃されたとき、ヘッド速度が小さいので、この球の歪みは小さい。ショートアイアンで打撃されたときのゴルフボール2の挙動は、主としてカバー8に依存する。ポリウレタンを含むカバー8は軟質なので、大きなスピン速度が得られる。大きなスピン速度により、優れたコントロール性能が達成される。このゴルフボール2では、ドライバーショット、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットにおける飛行性能と、ショートアイアンショットにおけるコントロール性能とが両立される。
このゴルフボール2が打撃されたとき、ポリウレタンを含むカバー8が衝撃を吸収する。この吸収により、ソフトな打球感が達成される。特に、ショートアイアン又はパターで打撃されたとき、カバー8によって優れた打球感が達成される。
打撃時のカバー8には、ゴルフクラブのヘッドの進行により、圧縮応力がかかる。ゴルフクラブのフェースはロフト角を有するので、打撃時のカバー8には、せん断応力もかかる。ショートアイアンのヘッド速度は小さく、かつショートアイアンのロフト角は大きい。従って、ゴルフボール2がショートアイアンで打撃されたとき、せん断応力がカバー8の変形挙動に大きな影響を及ぼす。ドライバー、ロングアイアン及びミドルアイアンのヘッド速度は大きく、かつドライバー、ロングアイアン及びミドルアイアンのロフト角は小さい。従って、ゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されたとき、圧縮応力がカバー8の変形挙動に大きな影響を及ぼす。
カバー8の剪断損失弾性率G”は、1.95×107Pa以下が好ましい。前述の通り、ショートアイアンで打撃されたときのカバー8の変形挙動は、せん断応力の影響を強く受ける。ショートアイアンで打撃されたときのスピン速度は、剪断損失弾性率G”と相関する。剪断損失弾性率G”が1.95×107Pa以下であるカバー8を備えたゴルフボール2がショートアイアンで打撃されたときのスピン速度は、大きい。このカバー8により、優れたコントロール性能が達成されうる。この観点から、剪断損失弾性率G”は1.83×107Pa以下が特に好ましい。カバー8の成形容易の観点から、剪断損失弾性率G”は1.00×106Pa以上が好ましく、1.10×106Pa以上が特に好ましい。
カバー8の引張損失弾性率E”の、剪断損失弾性率G”に対する比(E”/G”)は、1.76以上が好ましい。前述の通り、ドライバーショット、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでのカバー8の変形挙動は、圧縮応力の影響を強く受ける。ドライバーショット、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでのスピン速度は、引張損失弾性率E”と相関する。比(E”/G”)が1.76以上であるカバー8を備えたゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されたときのスピン速度は小さく、かつ、このゴルフボール2がショートアイアンで打撃されたときのスピン速度は大きい。この観点から、比(E”/G”)は1.86以上がより好ましく、1.90以上が特に好ましい。カバー8の成形容易の観点から、比(E”/G”)は6.0以下が好ましく、5.5以下が特に好ましい。
引張損失弾性率E”は、2.00×107Pa以上が好ましく、2.20×107Pa以上がより好ましく、2.40×107Pa以上が特に好ましい。引張損失弾性率E”は、1.00×108Pa以下が好ましい。
剪断損失弾性率G”及び引張損失弾性率E”は、ポリオールの分子量、ポリイソシアネートの分子量、比(NCO/OH)等の調整により、コントロールされうる。
剪断損失弾性率G”の測定のために、カバー8の樹脂組成物と同等の樹脂組成物から、プレス成形により、厚みが2mmであるシートが得られる。このシートから、幅が10mmでありクランプ間距離が10mmである試料片が打ち抜かれる。この試験片により、剪断損失弾性率G”が測定される。測定条件は、以下の通りである。
装置:TAインスツルメント社の「レオメータARES」
測定モード:捻り(剪断)
測定温度:0℃
加振周波数:10Hz
測定ひずみ:0.1%
引張損失弾性率E”の測定のために、カバー8の樹脂組成物と同等の樹脂組成物から、プレス成形により、厚みが2mmであるシートが得られる。このシートから、幅が4mmでありクランプ間距離が20mmである試料片が打ち抜かれる。この試験片により、引張損失弾性率E”が測定される。測定条件は、以下の通りである。
装置:ユービーエム社の動的粘弾性測定装置「Rheogel−E4000」
測定モード:引張
測定温度:0℃
加振周波数:10Hz
測定ひずみ:0.1%
ゴルフボール2とクラブとの接触時間は、数百μ秒である。従って、打撃時のゴルフボール2の変形の周波数は、数千Hzである。平均的には、ゴルフボール2は、ほぼ常温(25℃)の温度下で打撃される。一般的なポリウレタンの時間換算則に基づけば、温度が25℃である環境下における周波数が数千Hzである変形は、温度が0℃である環境下における周波数が10Hzである変形に相当する。従って本発明では、加振周波数が10Hzであり温度が0℃である条件下で、剪断損失弾性率G”及び引張損失弾性率E”が測定される。
カバー8に、ポリウレタンと他の樹脂とが併用されてもよい。併用される場合は、スピン性能及び打球感の観点から、ポリウレタンが基材ポリマーの主成分とされる。基材ポリマーの全量に対するポリウレタンの量の比率は50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、85質量%以上が特に好ましい。
カバー8には、熱可塑性ポリウレタン及び熱硬化性ポリウレタンが用いられうる。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、ポリオール成分を含む。ポリオールとしては、重合体ポリオールが好ましい。重合体ポリオールの具体例としては、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)及びポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)のようなポリエーテルポリオール;ポリエチレンアジぺート(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)のような縮合系ポリエステルポリオール;ポリ−ε−カプロラクトン(PCL)のようなラクトン系ポリエステルポリオール;ポリヘキサメチレンカーボネートのようなポリカーボネートポリオール;並びにアクリルポリオールが挙げられる。2種以上のポリオールが併用されてもよい。
特に、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが好ましい。ゴルフボール2がショートアイアンで打撃されたときのスピン速度は、ポリテトラメチレンエーテルグリコールの含有率との相関が大きい。一方、ゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されたときのスピン速度は、ポリテトラメチレンエーテルグリコールの含有率との相関が小さい。ポリウレタンが適切な量のポリテトラメチレンエーテルグリコールを含むゴルフボール2は、ドライバーショット、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットでの飛行性能と、ショートアイアンショットでのコントロール性能との両方に優れる。
コントロール性能の観点から、ポリオールの数平均分子量は200以上が好ましく、400以上がより好ましく、650以上が特に好ましい。スピンの抑制の観点から、この分子量は1500以下が好ましく、1200以下がより好ましく、850以下が特に好ましい。
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によって測定される。測定条件は、以下の通りである。
装置:HLC−8120GPC(東ソー社)
溶離液:テトラヒドロフラン
濃度:0.2質量%
温度:40℃
カラム:TSKgel SuperHM−M(東ソー社)
サンプル量:5マイクロリットル
流速:0.5ミリリットル/min
標準物質:ポリスチレン(東ソー社の「PStQuick Kit−H」)
重合体ポリオール成分の水酸基価は、94mgKOH/g以上が好ましく、112mgKOH/g以上が特に好ましい。この水酸基価は561mgKOH/g以下が好ましく、173mgKOH/g以下が特に好ましい。
ポリウレタン中のイソシアネート成分としては、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(H6XDI)及びイソホロンジイソシアネート(IPDI)のような脂環式ポリイソシアネート;並びにヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のような脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。2以上のポリイソシアネートが併用されてもよい。耐候性の観点から、TMXDI、XDI、HDI、H6XDI、IPDI及びH12MDIが好ましく、H12MDIが特に好ましい。
ポリウレタンが、その成分として鎖延長剤を含んでもよい。鎖延長剤としては、低分子量ポリオール及び低分子量ポリアミンが例示される。
低分子量ポリオールとしては、ジオール、トリオール、テトラオール及びヘキサオールが挙げられる。ジオールの具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール及びオクタンジオールが挙げられる。トリオールの具体例としては、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が挙げられる。テトラオールの具体例としては、ペンタエリスリトール及びソルビトールが挙げられる。1,4−ブタンジオールが好ましい。
低分子量ポリアミンとしては、脂肪族ポリアミン、単環式芳香族ポリアミン及び多環式芳香族ポリアミンが挙げられる。脂肪族ポリアミンの具体例としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン及びヘキサメチレンジアミンが挙げられる。単環式芳香族ポリアミンの具体例としては、フェニレンジアミン、トルエンジアミン、ジメチルトルエンジアミン、ジメチルチオトルエンジアミン及びキシリレンジアミンが挙げられる。
鎖延長剤の数平均分子量は30以上が好ましく、40以上がより好ましく、45以上が特に好ましい。この分子量は、400以下が好ましく、350以下がより好ましく、200以下が特に好ましい。鎖延長剤として使用する低分子量ポリオール及び低分子量ポリアミンは、分子量分布をほとんど有さない低分子化合物である。従って、この低分子量ポリオール及び低分子量ポリアミンは、上記重合体ポリオールとは区別され得る。
熱可塑性ポリウレタンとイソシアネート化合物とを含む組成物から、カバー8が成形されてもよい。カバー8の成形時又は成形後に、このイソシアネート化合物によってポリウレタンが架橋される。
カバー8には、必要に応じ、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、蛍光増白剤等が、適量配合される。
カバー8のJIS−C硬度Hcは、65未満が好ましい。このカバー8は、軟質である。軟質なカバー8が採用されることにより、ショートアイアンでのショットにおける良好なコントロール性能が達成されうる。コントロール性能の観点から、硬度Hcは60以下が好ましく、55以下がより好ましく、50以下が特に好ましい。硬度が過小であると、ドライバーでのショットにおける飛行性能が不十分である。この観点から、硬度は20以上が好ましく、25以上がより好ましく、35以上が特に好ましい。硬度Hcの測定には、カバー8の樹脂組成物と同一の樹脂組成物からなるスラブが用いられる。測定方法は、中間層6の硬度Hmの測定方法と同様である。
カバー8の硬度Hcは、センター10の中心硬度Hoよりも小さい。このゴルフボール2は、ショートアイアンでのコントロール性能に優れる。コントロール性能の観点から、差(Ho−Hc)は3以上が好ましく、5以上がより好ましく、8以上が特に好ましい。差(Ho−Hc)は30以下が好ましい。
ドライバーショット、ロングアイアンショット及びミドルアイアンショットにおける飛行性能の観点から、カバー8の厚みは0.8mm未満が好ましく、0.6mm以下がより好ましく、0.5mm以下がさらに好ましく、0.4mm以下が特に好ましい。ショートアイアンショットにおけるコントロール性能の観点から、厚みは0.10mm以上が好ましく、0.15mm以上が特に好ましい。
カバー8の形成には、射出成形法、圧縮成形法等の既知の手法が採用されうる。カバー8の成形時に、成形型のキャビティ面に形成されたピンプルにより、ディンプル14が形成される。
打球感の観点から、ゴルフボール2の圧縮変形量Dcは2.2mm以上が好ましく、2.3mm以上がより好ましく、2.4mm以上が特に好ましい。反発性能の観点から、圧縮変形量Dcは3.2mm以下が好ましく、3.0mm以下がより好ましく、2.8mm以下が特に好ましい。
センター10の圧縮変形量Doとゴルフボール2の圧縮変形量Dcとの比(Do/Dc)は、1.8以上が好ましい。この比(Do/Dc)が1.8以上であるゴルフボール2がドライバー、ロングアイアン又はミドルアイアンで打撃されたとき、スピンが抑制されうる。この観点から、比(Do/Dc)は1.9以上がより好ましく、2.0以上が特に好ましい。ゴルフボール2の耐久性の観点から、この比(Do/Dc)は2.8以下が特に好ましい。
カバー8が中間層6の上に直接に積層されると、カバー8の材質が中間層6の材質と異なっていることに起因して、カバー8が中間層6と堅固には密着しない。ゴルフボール2が、中間層6とカバー8との間に接着層を有することが好ましい。この接着層は、中間層6と堅固に密着し、カバー8とも堅固に密着する。この接着層により、カバー8の中間層6からの剥離が抑制される。前述のように、このゴルフボール2のカバー8は薄い。このゴルフボール2がクラブフェースのエッジで打撃されると、シワが生じやすい。接着層により、シワが抑制される。さらにこのゴルフボール2は、繰り返し打撃されても破損しにくい。このゴルフボール2では、ゴルフクラブで打撃されたときのエネルギー伝達のロスが小さい。従って、このゴルフボール2は反発性能に優れる。
接着層は、中間層6の表面に接着剤が塗布され、この接着剤が乾燥することで形成されている。この接着剤の基材ポリマーは、二液硬化型エポキシ樹脂である。好ましい二液硬化型エポキシ樹脂は、ポリアミン化合物を含有する硬化剤によってビスフェノールA型エポキシ樹脂が硬化されて得られる。この二液硬化型エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が用いられているので、柔軟性、耐薬品性、耐熱性及び強靭性に優れる。
接着剤は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及び溶媒を含む主剤と、ポリアミン化合物及び溶媒を含む硬化剤とが混合されることで得られる。主剤及び硬化剤における溶媒として、キシレン及びトルエンのような有機溶媒並びに水があげられる。
ポリアミン化合物の具体例としては、ポリアミドアミン及びその変性物が挙げられる。ポリアミドアミンは、複数のアミノ基と、1個以上のアミド基とを有する。このアミノ基が、エポキシ基と反応し得る。ポリアミドアミンは、重合脂肪酸とポリアミンとの縮合反応によって得られる。典型的な重合脂肪酸は、リノール酸、リノレイン酸等の不飽和脂肪酸を多く含む天然脂肪酸類が触媒存在下で加熱されて合成されることで得られる。不飽和脂肪酸の具体例としては、トール油、大豆油、亜麻仁油及び魚油が挙げられる。ダイマー分が90質量%以上であり、トリマー分が10質量%以下であり、且つ水素添加された重合脂肪酸が好ましい。好ましいポリアミンとしては、ポリエチレンジアミン及びポリオキシアルキレンジアミン並びにこれらの誘導体が例示される。
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」)、28質量部のメタクリル酸、34.8質量部の酸化マグネシウム及び1.3質量部のジクミルパーオキサイドを混練し、ゴム組成物(2)を得た。このゴム組成物(2)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、170℃の温度下で15分間加熱して、直径が15mmであるセンターを得た。
100質量部のハイシスポリブタジエン(前述の「BR−730」)、33質量部のアクリル酸亜鉛、5質量部の酸化亜鉛、適量の硫酸バリウム、0.3質量部のビス(ペンタブロモフェニル)ジスルフィド及び0.9質量部のジクミルパーオキサイドを混練し、ゴム組成物(5)を得た。このゴム組成物(5)から、ハーフシェルを成形した。上記センターを2枚のハーフシェルで被覆した。このセンター及びハーフシェルを、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20分間加熱して、直径が40.1mmであるコアを得た。ゴム組成物(5)からは、包囲層が成形された。包囲層の比重がセンターの比重と一致し、かつボール質量が45.4gとなるように、硫酸バリウムの量を調整した。
50質量部のアイオノマー樹脂(前述の「サーリン8945」)及び50質量部の他のアイオノマー樹脂(前述の「ハイミランAM7329」)を二軸混練押出機で混練し、樹脂組成物を得た。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コアを投入した。樹脂組成物を射出成形法にてコアの周りに射出し、中間層を成形した。この中間層の厚みは、1.0mmであった。
主剤及び硬化剤を含む接着剤を調製した。この主剤は、神東塗料社の水系エポキシ組成物である。この主剤は、36質量部のビスフェノールA型エポキシ樹脂と、64質量部の水とを含んでいる。この主剤のエポキシ当量は、1405g/eqである。硬化剤は、神東塗料社の水系アミン組成物である。この硬化剤は、44質量部の変性ポリアミドアミン、50質量部の水、1質量部のプロピレングリコール及び5質量部の二酸化チタンを含んでいる。この硬化剤の活性水素当量は、348g/eqである。この接着剤を中間層の表面にスプレーガンで塗布し、23℃雰囲気下で12時間保持して、接着層を得た。この接着層の厚みは、0.003mmであった。
100質量部のポリウレタン#1及び4質量部の二酸化チタンを二軸混練押出機で混練し、樹脂組成物(A)を得た。この樹脂組成物(A)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、中間層及び接着層からなる球を被覆した。共に半球状キャビティを備えた上型及び下型からなり、キャビティ面に多数のピンプルを備えたファイナル金型に、上記球及びハーフシェルを投入した。圧縮成形法にて、カバーを得た。このカバーの厚みは、0.3mmであった。カバーには、ピンプルの形状が反転した形状を有するディンプルが形成された。このカバーの周りに二液硬化型ポリウレタンを基材とするクリアー塗料を塗装し、直径が42.7mmである実施例1のゴルフボールを得た。
[実施例2及び3並びに比較例1から3]
センター、包囲層及びカバーの仕様を下記の表4及び5に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2及び3並びに比較例1から3のゴルフボールを得た。センターのゴム組成物の詳細が、下記の表1に示されている。包囲層のゴム組成物の詳細が、下記の表2に示されている。カバーの樹脂組成物の詳細が、下記の表3に示されている。
[比較例8]
100質量部のハイシスポリブタジエン(前述の「BR−730」)、38質量部のアクリル酸亜鉛、5質量部の酸化亜鉛、適量の硫酸バリウム、0.5質量部のジフェニルジスルフィド及び0.8質量部のジクミルパーオキサイドを混練し、ゴム組成物(8)を得た。このゴム組成物(8)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、170℃の温度下で20分間加熱して、直径が40.1mmであるコアを得た。このコアの上に、実施例1と同様の中間層を形成した。この中間層の上に、実施例1と同様の接着層を形成した。この接着層の上に、下記表3に示される樹脂組成物(C)にて、カバーを形成した。このカバーの周りに二液硬化型ポリウレタンを基材とするクリアー塗料を塗装し、比較例8のゴルフボールを得た。
[ドライバー(W#1)でのショット]
ゴルフラボラトリー社のスイングマシンに、チタンヘッドを備えたドライバー(SRIスポーツ社の商品名「SRIXON W505」、シャフト硬度:X、ロフト角:8.5°)を装着した。ヘッド速度が50m/secである条件で、ゴルフボールを打撃した。打撃直後のボール速度及びスピン速度、並びに発射地点から静止地点までの距離を測定した。12回測定されて得られたデータの平均値が、下記の表4及び5に示されている。
[5番アイアン(I#5)でのショット]
上記スイングマシンに、5番アイアン(SRIスポーツ社の商品名「SRIXON Z−TX(スチールシャフト)」)を装着した。ヘッド速度が41m/secである条件で、ゴルフボールを打撃した。打撃直後のボール速度及びスピン速度、並びに発射地点から静止地点までの距離を測定した。12回測定されて得られたデータの平均値が、下記の表4及び5に示されている。
[ショートアイアン(SW)でのショット]
上記スイングマシンに、サンドウェッジ(SRIスポーツ社の商品名「CG15 クロムウェッジ、ロフト角:58°」)を装着した。ヘッド速度が21m/secである条件でゴルフボールを打撃して、打撃直後のスピン速度を測定した。12回測定されて得られたデータの平均値が、下記の表4及び5に示されている。さらに、クラブフェイスとボールとに水を付着させてゴルフボールを打撃し、打撃直後のスピン速度を測定した。12回測定されて得られたデータの平均値が、下記の表4及び5に示されている。
[打球感]
10名のゴルフプレーヤーにサンドウェッジにてゴルフボールを打撃させ、打球感を聞き取った。「打球感が良好」と答えたゴルフプレーヤーの数に基づき、下記の格付けを行った。
A:8人以上
B:6−7人
C:4−5人
D:3人以下
この結果が、下記の表4及び5に示されている。
表3におけるポリウレタンの詳細は、以下の通りである。
ポリウレタン#1
BASFジャパン社の商品名「エラストランNY84A10クリアー」
ポリオール成分:ポリテトラメチレンエーテルグリコール
ポリウレタン#2
BASFジャパン社の商品名「エラストランNY85A10クリアー」
ポリオール成分:ポリテトラメチレンエーテルグリコール
ポリウレタン#3
BASFジャパン社の商品名「エラストランNY88A10クリアー」
ポリオール成分:ポリテトラメチレンエーテルグリコール
表4及び5に示されるように、実施例に係るゴルフボールは、諸性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。