特許 6379530 ゴルフボール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6379530

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】ゴルフボール

(51)【国際特許分類】

   A63B 37/12 20060101AFI20180820BHJP

   A63B 37/00 20060101ALI20180820BHJP

   C08K 5/101 20060101ALI20180820BHJP

   C08L 75/04 20060101ALI20180820BHJP

   B29C 33/60 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   A63B37/12

   A63B37/00 310

   C08K5/101

   C08L75/04

   B29C33/60

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-46184(P2014-46184)

(22)【出願日】2014年3月10日

(65)【公開番号】特開2014-171895(P2014-171895A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2017年1月24日

(31)【優先権主張番号】13/795,754

(32)【優先日】2013年3月12日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】592014104

【氏名又は名称】ブリヂストンスポーツ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】300052545

【氏名又は名称】ディーアイシーコベストロポリマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079304

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100114513

【弁理士】

【氏名又は名称】重松 沙織

(74)【代理人】

【識別番号】100120721

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 克成

(74)【代理人】

【識別番号】100124590

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 武史

(74)【代理人】

【識別番号】100157831

【弁理士】

【氏名又は名称】正木 克彦

(72)【発明者】

【氏名】望月 雄宣

(72)【発明者】

【氏名】永沢 裕之

(72)【発明者】

【氏名】芥川 隆

(72)【発明者】

【氏名】白川 直樹

【審査官】 谷垣 圭二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３３６３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５８２０４９１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６３Ｂ ３７／００−３７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コアに１層以上のカバーを被覆してなるゴルフボールにおいて、上記カバーの少なくとも１層の材料が、熱可塑性ポリウレタン材料を主成分とし、これに滑剤を含むものであり、上記滑剤がモンタン酸エステルのみからなると共に、上記熱可塑性ポリウレタン材料と上記滑剤との配合比が質量比で１００：０．３〜１００：０．６であることを特徴とするゴルフボール。

【請求項2】

上記モンタン酸エステルが、部分ケン化モンタン酸エステルである請求項１記載のゴルフボール。

【請求項3】

上記カバーの厚さが、１．７ｍｍ以下である請求項１又は２記載のゴルフボール。

【請求項4】

上記カバーの表面硬度が、ショアＤ硬度で３０〜５３である請求項１、２又は３記載のゴルフボール。

【請求項5】

上記カバー表面には、２液硬化型の無黄変のウレタン塗料が塗装される請求項１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コアと該コア上に成形された１層以上のカバーを有するゴルフボールに関し、更に詳述すると、塗膜密着性に非常に優れ、耐久性のあるゴルフボールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の熱可塑性ポリウレタン材料を用いたゴルフボールカバーは、成形時の金型離型性が良くないという課題があり、このため、滑材成分や分散剤としてステアリン酸金属塩やポリエチレンワックスを使用していた。しかしながら、ステアリン酸金属塩は金型離型性を向上させるメリットはあるものの、金属塩は熱可塑性ポリウレタン材料の分解触媒として働くためか、分散剤としてステアリン酸金属塩を用いた場合は熱可塑性ポリウレタン材料の耐熱性を低下させるデメリットが確認された。また、ポリエチレンワックスは熱可塑性ポリウレタン材料との相溶性が良くないために、分散剤としてポリエチレンワックスを用いた場合は顔料の分散性が悪くなる傾向が見られた。

【0003】

そこで、特開２００２−３３６３８２号公報には、優れた金型離型性を示す熱可塑性ポリウレタン材料を提供するために、熱可塑性ポリウレタン材料を主成分とし、これに脂肪酸アミド及び／又はモンタン系ワックスを配合したカバー材が提案されている。

【0004】

また、特開２００１−３４８４６７号公報には、耐熱性、流動性、成形性が良好で反発性に優れる高性能のゴルフボールを得るために、ゴルフボール用樹脂組成物に脂肪酸アミドとモンタンワックスとを併用する技術が記載されている。更に、特開２０１１−３１０２０号公報には、最外カバー層の基材ポリマーに配合する滑剤として、（Ａ）脂肪酸アミド、（Ｂ）モンタン酸エステル，モンタン酸部分ケン化エステル及びモンタン酸金属塩の群から選ばれる炭素数２４〜３４を有する脂肪酸系組成物の（Ａ）（Ｂ）の２種類を併用することが記載されている。

【0005】

上記の提案は、カバー材として、ウレタン樹脂等の基材樹脂に、モンタンワックスとアマイド系ワックスとを併用する技術である。しかしながら、このようなカバー材を使用したゴルフボールでは、ボール表面に塗料が塗装される場合、金型設定温度を上げていくと、ワックス成分が表面にブリードアウトし皮膜を形成し、塗膜の剥離が発生する等の不具合が生じる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−３３６３８２号公報

【特許文献2】特開２００１−３４８４６７号公報

【特許文献3】特開２０１１−３１０２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ゴルフボールを射出成型する工程において、金型の設定温度を６０℃以上に上昇させても塗膜密着性に影響の無い、熱可塑性ポリウレタン材料をカバーの主材とするゴルフボールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、コアに１層以上のカバー層が被覆されたゴルフボールであって、多数のディンプルを有するゴルフボール表面に塗料を塗装してなるゴルフボールにおいて、カバーの少なくとも１層を、熱可塑性ポリウレタン材料を主成分とし、かつ滑剤としてモンタン酸エステルを配合したカバー材により形成することにより、ゴルフボールを射出成型する工程において、金型の設定温度を６０℃以上に上昇させても、塗膜密着性に影響の無いゴルフボールを提供することができることを知見し、本発明をなすに至ったものである。

【0009】

従って、本発明は、下記のゴルフボールを提供する。
１．コアに１層以上のカバーを被覆してなるゴルフボールにおいて、上記カバーの少なくとも１層の材料が、熱可塑性ポリウレタン材料を主成分とし、これに滑剤を含むものであり、上記滑剤がモンタン酸エステルのみからなると共に、上記熱可塑性ポリウレタン材料と上記滑剤との配合比が質量比で１００：０．３〜１００：０．６であることを特徴とするゴルフボール。
２．上記モンタン酸エステルが、部分ケン化モンタン酸エステルである上記１記載のゴルフボール。
３．上記カバーの厚さが、１．７ｍｍ以下である上記１又は２記載のゴルフボール。
４．上記カバーの表面硬度が、ショアＤ硬度で３０〜５３である上記１、２又は３記載のゴルフボール。
５．上記カバー表面には、２液硬化型の無黄変のウレタン塗料が塗装される上記１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール。

【発明の効果】

【0010】

本発明のゴルフボールによれば、ボール表面に塗料を塗装した場合であっても、連続打撃したとき塗膜の剥離が発生し難く、塗膜密着性に優れているものである。また、本発明のゴルフボールは、外観が良好であり、離型性も良好である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のゴルフボールは、特に図示してはいないが、少なくとも１層のコアと、これを被覆する少なくとも１層のカバーを具備する。また、カバー表面には通常塗料が塗装される。さらに、カバー表面には、通常、多数のディンプルが形成される。なお、カバーを２層以上とすることにより、スリーピース、フォーピース等のマルチピースソリッドゴルフボールにすることもできる。また、コアは単層であっても２層以上であってもよい。

【0012】

本発明に使用されるカバーの少なくとも１層の材料（以下、「カバー樹脂組成物」と呼ぶことがある。）については、熱可塑性ポリウレタン材料を主成分とし、モンタン酸エステルを主成分とする滑剤を含む樹脂組成物を採用するものである。上記熱可塑性ポリウレタン材料について以下に詳述する。

【0013】

熱可塑性ポリウレタンエラストマーの構造は、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、ハードセグメントを構成する鎖延長剤およびジイソシアネートからなる。ここで、原料となる高分子ポリオールとしては、従来から熱可塑性ポリウレタン材料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、ポリエステル系とポリエーテル系があり、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材料を合成できる点で、ポリエーテル系の方がポリエステル系に比べて好ましい。ポリエーテルポリオールとしてはポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられるが、反発弾性率と低温特性の点でポリテトラメチレングリコールが特に好ましい。また、高分子ポリオールの平均分子量は１０００〜５０００であることが好ましく、特に反発弾性の高い熱可塑性ポリウレタン材料を合成するためには１５００〜４０００であることが好ましい。

【0014】

鎖延長剤としては、従来の熱可塑性ポリウレタン材料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。これら鎖延長剤の平均分子量は２０〜１５０００であることが好ましい。

【0015】

ジイソシアネートとしては、従来の熱可塑性ポリウレタン材料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４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、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などの芳香族ジイソシアネートや、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。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。本発明では、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。

【0016】

上述した材料からなる熱可塑性ポリウレタン材料としては、市販品を好適に用いることができ、例えばディーアイシーバイエルポリマー（株）製：パンデックスＴ８１８０，Ｔ８１９５，Ｔ８２９０、Ｔ８２９５、Ｔ８２６０や、大日精化工業（株）製レザミン２５９３、２５９７などが挙げられる。

【0017】

上記のカバー樹脂組成物には、上述した成分に加えて他の成分を配合することができる。このような他の成分として、例えば熱可塑性ポリウレタン材料以外の熱可塑性高分子材料を挙げることができ、例えば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、ポリエチレン、ナイロン樹脂等を配合することができる。この場合、熱可塑性ポリウレタン材料以外の熱可塑性高分子材料の配合量は、必須成分である熱可塑性ポリウレタン材料１００質量部に対して５０質量部以下であり、カバー材の硬度の調整、反発性の改良、流動性の改良、接着性の改良などに応じて適宜選択される。

【0018】

次に、本発明で用いるモンタン酸エステルを主成分とする滑剤について説明する。滑剤は、一般的に、樹脂成型時に、合成樹脂と加工機、また合成樹脂の粒子同士の摩擦を軽減するために付与されるものであり、エステル系、炭化水素系、脂肪酸系、脂肪族アマイド系、金属石鹸系などの種類がある。本発明では、モンタン酸エステルを主成分とするエステル系滑剤を用いるものである。なお、本発明において、上記のモンタン酸エステルには、部分ケン化によって変性されたモンタン酸エステルも含まれる。上記のモンタン酸エステルとして代表的なものは、これらに限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール又はグリセリンとモンタン酸とのエステル（商品例：クラリアントジャパン（株）製「リコワックスＥ」及び「リコルブＷＥ４」）、モンタン酸とブチレングリコールとのエステル化物、及びモンタン酸と水酸化カルシウムとのケン化物との混合ワックス（商品例：クラリアントジャパン（株）製「リコワックスＯＰ」）、モンタン酸の複合エステル（商品例：クラリアントジャパン（株）製「リコルブＷＥ４０」）、モンタン酸と脂肪族ポリオールとのエステル（商品例：クラリアントジャパン（株）製「リコモントＥＴ１４１」，「リコモントＥＴ１３２」）が挙げられる。上記のモンタン酸エステルは、優れた相溶性によりマイグレーションを起こしにくく、優れた離型効果を示し、更には高温において低揮発性であることから熱可塑性ポリウレタン樹脂用滑剤として好ましく使用することができる。

【0019】

滑剤中のモンタン酸エステルの含有量は、５０質量％以上、好ましくは８０質量％以上である。最も好ましくは、１００質量％、即ち、滑剤がモンタン酸エステルのみからなることであり、本発明の効果を有効に発揮し得る。

【0020】

上記のモンタン酸エステルを主成分とする滑剤の熱可塑性ポリウレタン材料に対する配合量は、特に制限はないが、０．１質量部以上であることが好ましく、より好ましくは０．２質量部以上、更に好ましくは０．３質量部以上であり、上限としては、１．０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは０．８質量部以下、更に好ましくは０．６質量部以下であることが好ましい。配合量が上記範囲より少なすぎると、着色剤の分散性や成形物の金型離型性の向上効果が充分に得られなくなることがある。また配合量が上記範囲より多すぎると、カバーに対する塗膜密着性やスタンプ密着性が悪くなることがある。

【0021】

さらに、上記のカバーの樹脂組成物には、必要に応じて種々の添加剤を配合することができ、例えば顔料、酸化防止剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤等を適宜配合することができる。

【0022】

上記カバー樹脂組成物を得るには、上記必須成分を公知の方法によりミキシングすればよく、その製法に制限はない。従って、例えば、上記必須成分を、加熱温度１５０〜２５０℃で、混合機として、例えば、混練型二軸押出機、バンバリー、ニーダー等のインターナルミキサーなどを用いて、後述する使用用途に応じた各種添加剤を使用して混練することにより得ることができる。

【0023】

カバーの厚さについては、特に制限されるものではないが、好ましくは０．３ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．７ｍｍ以上であり、上限としては、好ましくは２．５ｍｍ以下、より好ましくは２．１ｍｍ以下、さらに好ましくは１．９ｍｍ以下、特に好ましくは１．７ｍｍ以下である。カバーの厚さが上記範囲よりも厚くなると、反発性が低下し、飛び性能が悪くなるおそれがある。カバーの厚さが上記範囲よりも薄くなると、割れ耐久性が低下してしまう。特に、トップした時にカバーが裂けてしまうことがある。

【0024】

また、カバーの各層の硬度については、ショアＤ硬度で、好ましくは３０〜７０、より好ましくは４０〜６５である。なお、カバー層のショアＤ硬度とは、射出成形により作成した樹脂シートでのショアＤ硬度を意味するものであり、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に準拠して測定した値を意味する。

【0025】

本発明のゴルフボールのカバーを成形する方法としては、例えば、射出成形機に上述のカバー樹脂組成物を供給し、コア又は中間球状物の周囲に溶融したカバー樹脂組成物を射出することでカバーを成形することができる。その際、カバーの成形に使用される金型温度（設定温度）については、熱可塑性ポリウレタン等の種類によって異なるが、通常、５〜１５０℃であり、使用する熱可塑性ポリウレタン等の種類に応じた軟化温度以下の温度に適宜設定される。ここで、上記の金型の金型温度（設定温度）とは、具体的には５〜１５０℃に温度調節された媒体を金型内に連続的に流すことで、金型温度を一定温度に調整するものである。ここで言う媒体とは、水、オイル、蒸気等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、射出成形温度としては、熱可塑性ポリウレタン等の種類によって異なるが、通常１５０〜３００℃の範囲である。

【0026】

本発明のゴルフボールに使用されるコアについては特に制限はなく、例えばツーピースボール用ソリッドコア、複数の加硫ゴム層を持つソリッドコア、複数の樹脂層を持つソリッドコア、糸ゴム層を有する糸巻きコアといった種々のコアが使用可能である。コアの外径、質量、硬度、材質等についても制限はない。

【0027】

上記コアは、公知のゴム材料を基材として形成することができる。基材ゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴムの公知の基材ゴムを使用することができ、より具体的には、ポリブタジエン、特にシス構造を少なくとも４０％以上有するシス−１，４−ポリブタジエンを主に使用することが推奨される。また、基材ゴム中には、所望により上述したポリブタジエンと共に、天然ゴム，ポリイソプレンゴム，スチレンブタジエンゴムなどを併用することができる。また、ポリブタジエンは、Ｎｄ触媒の希土類元素系触媒，コバルト触媒及びニッケル触媒等の金属触媒により合成することができる。

【0028】

また、上記の基材ゴムには、不飽和カルボン酸及びその金属塩等の共架橋剤，酸化亜鉛，硫酸バリウム，炭酸カルシウム等の無機充填剤、ジクミルパーオキサイドや１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン等の有機過酸化物等を配合することができる。また、必要により、市販品の老化防止剤等を適宜添加することができる。

【0029】

本発明のゴルフボールは、常法に従って上記カバー表面にディンプルを成形することができ、また成形した後、その表面に対しバフ研磨、スタンプ、塗装等の完成作業を行うことができる。

【0030】

カバー表面に各種塗料を塗装する場合、使用される塗料としては、ゴルフボールの過酷な使用状況に耐えうる必要から、２液硬化型のウレタン塗料、特に、無黄変のウレタン塗料が好適に挙げられる。

【0031】

カバーの表面硬度（「ゴルフボールの表面硬度」とも言う。）については、カバーで用いられた材料の硬度やカバー層全体の硬さ及び下地の硬さにより決定されるものである。カバーの表面硬度は、ショアＤ硬度で、３０〜７０が好ましい。上記の範囲よりも小さすぎると、スピンが掛かりすぎて飛距離が伸びなくなることがある。また、上記の範囲よりも大きいと、アプローチでのスピンが掛からずにプロや上級者でもコントロール性が不足することがある。

【0032】

本発明のゴルフボールは、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好ましくは４４．０ｍｍ以下、更に好ましくは４３．５ｍｍ以下、最も好ましくは４３．０ｍｍ以下であり、重さの下限としては好ましくは４４．５ｇ以上、特に好ましくは４５．０ｇ以上、更に好ましくは４５．１ｇ以上、最も好ましくは４５．２ｇ以上である。

【実施例】

【0033】

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。

【0034】

〔実施例１〜５、比較例１〜５〕
下記表１の組成が示すように、全ての実施例及び比較例に共通するコア材料を混練した後、１６０℃で１５分間加硫成形することにより、直径３９．３ｍｍのツーピースソリッドゴルフボール用ソリッドコアを得た。

【0035】

【表1】

【0036】

表１中のコア配合は下記のとおりである。
・シス−１，４−ポリブタジエン：商品名「ＢＲ０１」（ＪＳＲ社製）
・アクリル酸亜鉛（日本触媒社製）
・酸化亜鉛：商品名「酸化亜鉛 ３種」（堺化学工業社製）
・硫酸バリウム：商品名「沈降性硫酸バリウム＃１００」（堺化学工業社製）
・老化防止剤：商品名「ノクラックＮＳ−６」（大内新興化学工業社製）
・過酸化物：商品名「パークミルＤ」（日油社製）

【0037】

カバーの製法
次に、表２及び表３に示した熱可塑性ポリウレタンを主材とするカバー組成物を調製した。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、表２及び表３に示すカバー組成物を射出成形することにより、厚さ１．７ｍｍのカバーを有するツーピースゴルフボールを得た。そして、成形後のゴルフボールに通常工程にて塗装処理を施し、得られたゴルフボールを１週間室温にて放置した後、ボール特性を評価した。塗装処理によって使用される塗料には２液硬化型のウレタン塗料（無黄変ウレタン塗料）を用いた。

【0038】

下記の表２及び表３中の各成分の詳細は下記のとおりである。
商品名「パンデックスＴ８１９５」
ディーアイシーバイエルポリマー（株）製 熱可塑性ポリウレタン材料、樹脂硬度（ショアーＡ）９５
酸化チタン
石原産業社製 商品名「タイペークＲ５５０」
モンタンワックス
部分ケン化モンタン酸エステル
アマイド系ワックス
エチレンビスステアリン酸アミド

【0039】

カバー成形時の条件
表２及び表３に示すカバー組成物をツーピースゴルフボールのカバー材に使用し、射出成型用金型に前記ソリッドコアを配し、射出成形機（設定温度 ホッパー：１６０℃、シリンダー：１８０〜２２０℃）を使用し、このコアの周囲に溶融した前記カバー樹脂組成物を射出し、金型設定温度（６０〜７５℃）に調節した金型内で冷却時間（２０〜４５秒）保持することで、ツーピースゴルフボール（直径４２．７ｍｍ、質量４５．５ｇ）を作製した。

【0040】

【表2】

【0041】

【表3】

【0042】

カバー物性及びゴルフボールの諸特性を下記の基準により調べ、その結果を表２及び表３に示す。

【0043】

カバー表面硬度（ボール表面硬度）
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ー「タイプＤ」により測定した。

【0044】

塗膜密着性
塗膜密着性は、下記の耐久試験（＊）にて塗膜の密着性を評価した。１００回発射（発射１回は跳ね返りを含むので２回の衝撃を意味する）し、剥がれが生じた回数を記録した。
〈判定基準〉
合 格：１００回発射にて塗膜の剥離無し
不合格：１００回未満発射にて塗膜の剥離有り

【0045】

耐久試験（＊）
米国Automated Design Corporation製のADC Ball COR Durability Testerにより、ゴルフボールの耐久性を評価した。この試験機は、ゴルフボールを空気圧で発射させた後、平行に設置した２枚の金属板に連続的に衝突させる機能を有する。金属板への入射速度は４３ｍ／ｓとした。

【0046】

外観
ボールの外観については、目視により以下の判定基準で評価した。
○：シルバーストリークやウェルドラインなどの外観不良が見られない
×：シルバーストリークやウェルドラインなどの外観不良が見られる

【0047】

離型性
ボールの離型性については、下記の判断基準により評価した。
○：脱型時、金型から容易に取り出すことができる
×：脱型時、金型から容易に取り出すことができない

【0048】

上記表に示されるように、本実施例１〜５のゴルフボールは、比較例１〜５の各ボールに比べて、連続打撃したときの塗膜の剥離が無く、塗膜密着性に非常に優れていることが分かる。また、本実施例１〜５のゴルフボールは、外観が良好であり、離型性も良好であることが分かる。