KR100257908B1 - 중공 솔리드 골프공 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 비행 성능은 그대로 유지시키면서, 충격 흡수성을 향상시킴으로써, 타격시 향상된 샷 느낌을 갖는 중공 솔리드 골프공을 제공한다. 본 발명은 중공 코어 및 상기 코어상에 형성된 커버 (cover) 로 구성되는 중공 솔리드 골프공에 관한 것으로서, 상기 중공 코어는 5 내지 23 ㎜ 의 직경을 갖는 중공부와 중공 코어 외층으로 구성되며, 상기 중공 코어 외층은 265 내지 985 ㎏f/㎠ 의 탄성율을 가진다.

Description

중공 솔리드 골프공
본 발명은 중공 솔리드 골프공에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 우수한 비행 성능은 그대로 유지시키면서, 충격 흡수성을 향상시킴으로써, 타격시 양호한 샷 느낌을 갖는 중공 솔리드 골프공에 관한 것이다.
지금까지는, 주로 2 가지 유형의 골프공이 제조되었다. 한가지는 완전 성형된 고무 물질로부터 형성되는 코어 및 상기 코어상에 형성되는 열가소성 수지 커버 (예 : 이오노머 수지 커버) 로 구성되는 2 중 골프공과 같은 솔리드 골프공이다. 다른 한가지는 고형 또는 액형 중심, 상기 중심상에 형성되는 권선 고무층, 및 이오노머 수지 또는 발라타 고무 등으로 제조된, 상기 권선 고무층을 덮는 1 내지 2 ㎜ 두께의 커버로 구성되는 권선 골프공이다. 후자의 권선 골프공과 비교하여, 전자의 솔리드 골프공은 타격시 보다 빠른 초기 속도와 보다 긴 비거리로 인해, 보다 양호한 내구성과 비행 성능을 가진다. 그러므로, 상기 솔리드 골프공은 통상적으로 많은 골퍼, 주로 아마츄어 골퍼들에 의해 인정되어, 사용되고 있다. 반면, 2 중 솔리드 골프공은 타격시 딱딱한 샷 느낌을 나타낸다.
2 중 솔리드 골프공의 샷 느낌을 개선시키기 위해서, 상기 골프공의 커버 또는 코어를 연질화시키려는 시도가 있었다. 그러나, 커버 또는 코어의 연질화는 2 중 솔리드 골프공 고유의 비거리에 악영향을 미친다. 또한, 샷 느낌을 개선시키기 위하여, 코어 또는 커버를 복수층으로 제조하는 것이 제안되었다. 그러나, 이러한 안도 복수층의 코어 또는 커버의 제조 방법이 복잡하기 때문에, 작업 효율이 저하되는 단점이 있다.
본 발명자들은 중앙에 중공을 갖는 솔리드 골프공을 제안하였다 (일본 특허 공개 공보 제 308709/1997 호). 상기 중공 솔리드 골프공은 5 내지 30 ㎜ 의 직경을 갖는 중공부를 가지고, 상기 중공부는 솔리드 골프공의 코어에 통상적으로 사용되는 고무 조성물로부터 형성되는 고무로 둘러쌓여 있으며, 상기 골프공은 이러한 중공부의 존재로 인해 중량이 감소한다. 골프공 중량의 감소는 고무 조성물에 고 비중 금속 분말을 첨가함으로써 보상된다.
중공 골프공에 있어서, 충격 흡수성은 코어 중공을 형성시킴으로써 향상되며, 이로써 샷 느낌이 향상된다. 중공 골프공은 또한 골프공 외측에 중량이 분포함으로써 골프공의 관성 모멘트가 증가하기 때문에, 우수한 비행 성능을 가지며, 또한 긴 비거리를 유지하게 되고, 이로써 타격 직후의 타출 각도가 증가하며, 회전량이 감소하나, 회전 감쇠가 저하된다. 중공 골프공은 전술한 바와 같은 우수한 물리적 특성을 가지나, 본 발명자들은 또한 이들 특성을 보다 향상시키기 위한 시도를 하였다.
예를 들면, 중공 골프공의 중요한 기술적 효과중 하나인 충격 흡수성은 중공부를 확대함으로써 향상시킬 수 있다. 그러나, 중공부의 확대는 반발 특성을 저하시키며, 비거리를 감소시킨다. 또한, 이것은 타격시 커버 또는 코어 외층의 변형을 증가시키며, 이로써 골프공의 내구성을 감소시키고, 내절단성을 저하시킨다.
본 발명의 주목적은 우수한 비행 성능은 그대로 유지시키면서, 충격 흡수성을 향상시킴으로써, 타격시 양호한 샷 느낌을 갖는 중공 솔리드 골프공을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 상기 목적은 중공 코어 외층의 탄성율을, 5 내지 23 ㎜ 의 직경을 갖는 중공부와 중공 코어 외층을 포함하는 중공 코어로 구성되는 중공 솔리드 골프공에서의 특정 범위로 조정함으로써 달성할 수 있으며, 이로써 우수한 비행 성능은 그대로 유지시키면서, 충격 흡수성을 향상시킴으로써, 타격시 양호한 샷 느낌을 갖는 중공 솔리드 골프공을 제공할 수 있다.
본 발명의 상기 목적과 기타 다른 목적들 및 이점들은 첨부된 도면에 의거하여, 하기의 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명백하게 입증될 것이다.
도 1 은 본 발명의 골프공의 한가지 양태를 도시한 약단면도이다.
도 2 는 본 발명의 골프공의 중공 코어 성형용 금형의 한가지 양태를 도시한 약단면도이다.
도 3 은 탄성율의 측정을 위해 절단한 샘플의 절단 위치를 도시한, 10 내지 15 ㎜ 의 직경을 갖는 본 발명의 골프공을 도시한 약단면도이다.
도 4 는 탄성율의 측정을 위해 절단한 샘플의 절단 위치를 도시한, 20 ㎜ 의 직경을 갖는 본 발명의 골프공을 도시한 약단면도이다.
도 5 는 솔리드 코어 성형용 금형의 한가지 양태를 도시한 약단면도이다.
도 6 은 중공 코어 외층의 탄성율과 제조되는 골프공의 비거리 및 충격력 간의 상관 관계를 도시한 그래프이다.
도 7 은 탄성율의 측정을 위해 절단한 샘플의 절단 위치를 도시한, 솔리드 골프공을 도시한 약단면도이다.
* 도면 부호에 대한 설명 *
1 : 중공부 2 : 중공 코어 외층
3 : 커버 4 : 중공 코어
5 : 반-구형 공동 다이 6 : 수 플러그 금형
7 : 반-구형 반-쉘 8 : 반-구형 볼록 플러그
9 : 상부 금형 10 : 하부 금형
11 : 코어 금형
본 발명은 5 내지 23 ㎜ 의 직경을 갖는 중공부와 265 내지 985 ㎏f/㎠ 의 탄성율을 갖는 중공 코어 외층을 포함하는 중공 코어 및 상기 코어상에 형성되는 커버로 구성되는 중공 솔리드 골프공을 제공한다.
상기 중공 코어 외층은 기재 고무, 불포화 카르복실산의 금속염, 유기 과산화물 및 충진제를 포함하는 가황 성형된 고무 조성물로부터 형성되는 것이 요구된다. 상기 기재 고무는 본 발명의 중공 솔리드 골프공내에서, 40 % 이상의 시스-1,4 결합을 함유하는 폴리부타디엔 90 중량% 이상을 함유한다.
다음에, 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 도 1 은 본 발명의 중공 솔리드 골프공의 한가지 양태를 도시한 약단면도이다. 본 발명의 골프공은 중공부 (1) 과 중공 코어 외층 (2) 를 포함하는 중공 코어 (4), 및 상기 코어상에 형성되는 커버 (3) 으로 구성된다. 중공부의 직경이 증가할수록, 제조되는 골프공의 관성 모멘트는 증가한다. 그러나, 코어내의, 반발 특성을 나타내는 고무 조성물의 가황 성형 제품층은 중공부의 확대에 의해 감소하기 때문에, 중공부의 직경은 5 내지 23 ㎜, 바람직하게는 10 내지 20 ㎜ 범위로 제한된다. 중공부의 직경이 23 ㎜ 이상인 경우에는, 골프공의 비중을 조정하기 위해서, 다량의 충진제가 중공 코어 외층으로 제제화되어야 한다. 따라서, 반발 특성이 저하되어, 비거리가 감소한다. 반면, 중공부의 직경이 5 ㎜ 이하인 경우에는, 중공의 존재에 의해 달성되는 효과, 즉 충격력의 흡수, 회전량의 유지력이, 관성 모멘트 등의 증가에 기인하여 수득되지 않는다.
본 발명의 골프공에서, 코어 외층 (2) 는 265 내지 985 ㎏f/㎠ 의 탄성율을 갖는 것이 바람직하다. 본원에서 사용된 "탄성율" 이란 아래와 같이 측정한 복소 탄성율 (E*) 를 의미한다. 코어 외층 (2) 의 특정 부위로부터 4 ㎜ (높이) × 4 ㎜ (폭) × 2 ㎜ (두께) 의 직사각형 평행육면체 샘플을 절단하고, 이어서 점탄성 분광계 (Rheology Co. 에서 제조) 를 이용하여, 진동수 10 Hz 및 가열 속도 4 ℃/분의 압축 모오드로 강제 진동시켜, 20 ℃ 에서의 구동 부분과 응답 부분의 진폭비와 위상차를 측정함으로써, 복소 탄성율 (E*) 가 측정된다. 샘플이 절단되는 특정 부위는 중공부의 직경 등에 따라 다르나, 주로 실시예에서 기술한 부위이다.
탄성율이 265 ㎏f/㎠ 이하인 경우에는, 반발 특성이 저하되어 비거리가 감소한다. 비거리는 초기 속도, 타출 각도 및 회전량에 따라 결정된다. 초기 속도와 타출 각도가 크고 회전량이 작은 경우에는, 통상적으로 비거리가 증가한다. 후술하는 실시예와 비교예를 비교할 때, 탄성율이 265 ㎏f/㎠ 이하인 경우, 비거리는 감소한다. 이것은 타출 각도는 크나, 타격시의 초기 속도가 커다란 타출 각도에 비하여 지나치게 느림으로써, 골프공이 높은 각도 궤도를 나타내다 짧은 비거리로 낙하하기 때문이며, 이로써 비거리가 감소하게 된다. 그러므로, 탄성율은 비행 성능의 관점에서, 265 ㎏f/㎠ 이상, 바람직하게는 455 ㎏f/㎠ 이상, 더욱 바람직하게는 635 ㎏f/㎠ 이상인 것이 바람직하다. 반면, 탄성율이 985 ㎏f/㎠ 이상인 경우에는, 제조되는 골프공이 너무 단단하게 됨으로써 샷 느낌이 저하되고, 또한 타출 각도가 지나치게 작음으로써 비거리가 짧아진다. 또한, 충격 흡수성도 저하된다. 그러므로, 탄성율은 충격 흡수성을 개선시키기 위해서, 985 ㎏f/㎠ 이하, 바람직하게는 790 ㎏f/㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 715 ㎏f/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 긴 비거리가 요구되는 경우, 탄성율은 바람직하게는 455 내지 985 ㎏f/㎠, 더욱 바람직하게는 635 내지 985 ㎏f/㎠ 범위이며, 비행 성능과 충격 흡수성 간의 균형 관점에서는, 바람직하게는 265 내지 790 ㎏f/㎠, 더욱 바람직하게는 455 내지 790 ㎏f/㎠, 가장 바람직하게는 455 내지 715 ㎏f/㎠ 이다.
본원에서 사용된 "중공 코어 외층은 265 내지 985 ㎏f/㎠ 의 탄성율을 가진다" 란 코어 외층 전역에서의 탄성율의 평균이 상기 범위내일 수 있다는 것을 의미하나, 코어 외층 전역에서의 탄성율의 모든 값이 실질적으로 상기 범위내인 것이 바람직하다. 탄성율은 코어 외층의 내부에서부터 외부까지 균일하거나, 또는 코어 외층의 내부에서 외부로 갈수록 증가하는 분포를 갖는 것이 바람직하다. 코어 외층의 외부 대 내부의 탄성율 비는 바람직하게는 1.005 이상, 더욱 바람직하게는 1.01 이상이다. 코어 외층이 내부에서 외부로 갈수록 증가하는 탄성율 분포를 갖는 경우에는, 초기 속도의 감소 없이, 회전량이 감소할 수 있으며, 따라서 이와 같이 제조된 골프공의 초기 상태는 드라이버로 타격시 비거리가 보다 양호하게 될 수 있다. 탄성율의 분포는, 예를 들면 코어 외층의 내부와 외부 간의 상이한 고무 제제를 이용하는 방법, 위치 또는 열원 온도 또는 가황 시간을 고정시켜, 코어 외층의 내부와 외부를 가황시키기 위한 열의 양을 서로 상이하게 하는 방법 등에 의해서, 코어 외층에 부여될 수 있다.
중공 코어 (4) 는 반-구형 반-쉘내에 중공 코어용 고무 조성물을 미리 형성시키는 단계, 및 2 개의 반-쉘을 결합시키는 단계를 포함하는 방법에 의해서 수득된다. 상기 반-쉘은 도 2 에 도시한 금형내에서 중공 코어용 고무 조성물을 140 내지 160 ℃ 에서 가압 성형시킴에 의해서, 완전 가황 제품 또는 반-가황 제품으로서 수득된다. 반-쉘들은 접착제에 의해 결합될 수 있다. 반-가황 반-쉘을 사용하는 경우에는, 이것을 결합후에 완전히 가황시키는 것이 요구된다. 중공 코어 (4) 는 직경이 32 내지 38 ㎜ 이므로, 중공 코어 외층 (2) 는 9 내지 17 ㎜ 의 두께를 가진다.
중공 코어 (4) 를 제조하는 경우, 중공부 (1) 의 내부 압력은 거의 대기압, 대기압 이상 또는 대기압 이하로 변화될 수 있다. 중공 코어 (4) 의 내부 압력이 대기압 이상 또는 대기압 이하인 경우에는, 이것을 제조하기가 어렵고, 복잡한 제조 설비로 인해 제조 비용이 높으며, 따라서 바람직하지 않다. 특히, 중공 코어 (4) 의 내부 압력이 대기압 이하인 경우에는, 상기 코어를 커버 등으로 덮는 단계에서 중공 코어가 쉽게 변형되는 문제가 발생한다. 반면, 중공 코어 (4) 의 내부 압력이 대기압 훨씬 이상인 경우에는, 중공부의 존재에 기인한 샷 느낌의 개선 효과가 감소한다. 이러한 이유로 인해, 제조되는 골프공에서의 중공 코어 (4) 의 내부 압력은 거의 대기압 내지 1 ㎏f/㎠, 바람직하게는 거의 대기압 내지 0.5 ㎏f/㎠, 더욱 바람직하게는 거의 대기압인 것이 바람직하다. 대기압하에서의 상기 코어내에의 기체 주입 방법은 가장 우수한 작업 효율을 나타내기 때문에 바람직하다. 실시예 및 비교예에서 제조된 골프공의 중공부의 내부 압력은 거의 대기압인데, 그 이유는 대기압하에서 중공부내에 공기를 주입함으로써 중공 골프공이 제조되기 때문이다. 본원에서, "거의 대기압" 이란 기체의 주입 온도와 제조되는 골프공의 온도 (통상의 온도) 간의 차에 의해서 발생하는 내부 압력의 변화에 해당한다. 구체적으로, 기체의 주입 온도는 기체의 온도, 주형실의 주위 온도 또는 주형 성분의 온도를 조절함으로써 조절될 수 있다. 작업 효율 및 제조 비용은 조절 가능한 온도 범위를 고려하여, 온도를 100 ℃ 이하, 바람직하게는 50 ℃ 이하로 조정함으로써 개선된다. 온도 변화가 100 ℃ 인 경우, 내부 압력 변화는 40 % 이다. 온도 변화가 50 ℃ 인 경우, 내부 압력 변화는 20 % 이다. 보다 큰 온도차를 제공하기 위해서는 휠씬 높은 온도 또는 휠씬 낮은 온도에서 공기를 주입하는 것이 필요한 데, 이 경우에는 작업 효율이 감소하고, 제조 비용이 높아진다. 이러한 이유로 인해, 제조되는 골프공의 통상의 온도에서의 내부 압력은 대기압 ± 40 %, 바람직하게는 대기압 ± 20 % 범위내이다.
코어 외층 (2) 는 단층 구조, 또는 2 이상의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 제조의 용이성으로 인해, 단층 구조를 갖는 것이 바람직하다. 중공 코어 외층 (2) 에 대해, 솔리드 골프공에 통상적으로 사용되는 고무 조성물이 효과적으로 사용된다. 상기 고무 조성물은 기재 고무, 불포화 카르복실산의 금속염, 유기 과산화물, 충진제 등을 함유한다.
상기 기재 고무는 솔리드 골프공에 통상적으로 사용되는 천연 고무 및/또는 합성 고무일 수 있다. 시스-1,4 결합을 40 % 이상, 바람직하게는 90 % 이상, 더욱 바람직하게는 95 % 이상 함유하는 고급 시스-폴리부타디엔 고무가 바람직하다. 상기 폴리부타디엔 고무는 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 (EPDM) 등과 혼합될 수 있다. 상기 기재 고무는 바람직하게는 폴리부타디엔 90 중량% 이상을 함유한다.
조-가교 결합제로서 작용하는 상기 불포화 카르복실산의 금속염으로는 1 가 또는 2 가 금속염, 예를 들면 C3-8α,β-불포화 카르복실산 (예 : 아크릴산, 메타크릴산 등) 의 아연 또는 마그네슘염이 있다. 바람직한 조-가교 결합제는 제조되는 골프공에 높은 반발 특성을 부여한다는 이유에서, 아연 아크릴레이트를 들 수 있다. 고무 조성물중의 상기 불포화 카르복실산의 금속염의 양은 기재 고무 100 중량부에 대해, 15 내지 45 중량부, 바람직하게는 25 내지 35 중량부이다. 상기 불포화 카르복실산의 금속염의 양이 45 중량부 이상인 경우에는, 코어가 너무 단단해져, 샷 느낌이 불량해진다. 반면, 상기 불포화 카르복실산의 금속염의 양이 15 중량부 이하인 경우에는, 코어가 연질화된다. 그러므로, 반발 특성이 저하되어 비거리가 감소한다. 상기 양은 중공부의 직경, 커버 물질의 종류 등에 따라, 제조되는 골프공에 소망하는 탄성율을 부여할 수 있는 정도로 조정할 수 있다.
가교 결합제 또는 경화제로서 작용하는 상기 유기 과산화물로는, 예를 들면 디쿠밀 퍼록사이드, 1,1-비스(t-부틸퍼록시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼록시)헥산, 디-t-부틸 퍼록사이드 등이 있다. 바람직한 유기 과산화물은 디쿠밀 퍼록사이드이다. 상기 유기 과산화물의 양은 기재 고무 100 중량부에 대해, 0.3 내지 3.0 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 1.2 중량부이다. 상기 유기 과산화물의 양이 0.3 중량부 이하인 경우에는, 코어가 지나치게 연질화된다. 그러므로, 반발 특성이 저하되어 비거리가 감소한다. 반면, 상기 유기 과산화물의 양이 3.0 중량부 이상인 경우에는, 코어가 너무 단단해져 샷 느낌이 불량해진다.
골프공의 코어에 통상적으로 사용될 수 있는 상기 충진제로는, 예를 들면 무기 충진제 (예 : 산화아연, 황산바륨, 탄산칼슘 등), 고 비중 금속 분말 (예 : 텅스텐 분말, 몰리브덴 분말 등) 및 이들의 혼합물이 있다. 본 발명에 사용되는 중공 코어는 중공부의 존재로 인해 통상적인 솔리드 코어 보다 중량이 가볍기 때문에, 무기 충진제와 고 비중 금속 분말을 조합하는 것이 바람직하다. 상기 충진제의 양은 기재 고무 100 중량부에 대해, 20 내지 80 중량부이다. 상기 충진제의 양이 20 중량부 이하인 경우에는, 제조되는 골프공의 중량을 조정하기가 어렵다. 반면, 상기 충진제의 양이 80 중량부 이상인 경우에는, 코어내의 고무 성분의 중량비가 지나치게 낮아진다. 그러므로, 제조되는 골프공의 반발 특성이 저하된다.
본 발명의 코어용 고무 조성물은 솔리드 골프공의 코어를 제조하는데 통상적으로 사용되는 기타 다른 성분, 예를 들면 산화방지제 또는 펩타이저 (peptizing agent) 를 함유할 수도 있다.
커버 (3) 은 또한 전술한 바와 같이 수득한 중공 코어상에 덮힌다. 상기 커버는 솔리드 골프공의 커버를 형성시키는데 통상적으로 사용되는 열가소성 수지, 예를 들면 이오노머 수지, 발라타 고무 등으로부터 형성될 수 있다. 반발 특성 관점에서, 이오노머 수지가 바람직하다. 본 발명에 사용되는 커버는 상기 이오노머 수지 외에도, 기타 다른 수지를 함유할 수도 있다. 상기 기타 수지의 양은 이오노머 수지 100 중량부에 대해, 30 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하이다. 상기 이오노머 수지는 카르복실산기 부분이 금속 이온에 의해 중화되는 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체이다. 본원에 사용되는 "(메트)아크릴산" 은 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 이들의 혼합물을 의미한다. 상기 공중합체의 카르복실산기 부분을 중화시키는 금속 이온으로는 알칼리 금속 이온 (예 : 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온 등), 2 가 금속 이온 (예 : 아연 이온, 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등), 3 가 금속 이온 (예 : 알루미늄 이온, 네오디뮴 이온 등) 및 이들의 혼합물이 있다. 반발 특성, 내구성 등의 관점에서, 나트륨 이온, 아연 이온, 리튬 이온 등이 바람직하다. 이오노머 수지는 제한되지 않으며, 그 예가 이것의 상표명으로 예시될 것이다. 미쓰이 듀퐁 폴리케미칼 컴퍼니 (Mitsui Du Pont Polychemical Co.) 에서 시판되는 이오노머 수지의 예로는 Hi-milan 1557, Hi-milan 1605, Hi-milan 1652, Hi-milan 1705, Hi-milan 1706, Hi-milan 1707, Hi-milan 1805, Hi-milan 1855 및 Hi-milan 1856 이 있다. 엑손 케미칼 컴퍼니 (Exxon Chemical Co.) 에서 시판되는 이오노머 수지의 예로는 Iotec 7010, Iotec 8000 등이 있다. 이들 이오노머 수지는 단독으로 또는 조합체로 사용된다.
본 발명에 사용되는 커버는 상기 수지 성분들 외에도, 또한 첨가하는 경우 골프공 커버의 소망하는 성능을 저해하지 않는 한, 안료 (예 : 이산화티타늄 등) 및 기타 다른 첨가제 (예 : 산화방지제, UV 흡수제, 광안정제 및 형광제 또는 형광 표백제 등) 를 함유할 수도 있으며, 이중, 안료의 양은 상기 커버 수지 성분 100 중량부에 대해, 0.01 내지 2 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 커버는 사출 성형, 가압 성형 등과 같은, 당업계에 충분히 공지되어 있는 통상적인 골프공 커버 형성 방법에 의해 형성된다. 상기 커버는 두께가 1.5 내지 5.0 ㎜, 바람직하게는 2.5 내지 5.0 ㎜, 더욱 바람직하게는 3.2 내지 4.5 ㎜ 이다. 상기 커버의 두께가 1.5 ㎜ 이하인 경우에는, 제조되는 골프공의 경도가 작아서, 반발 특성이 저하된다. 반면, 상기 커버의 두께가 5.0 ㎜ 이상인 경우에는, 중공 골프공 본래의 양호한 충격 흡수성이 충분히 발휘되지 않아, 타격시 샷 느낌이 저하된다. 본 발명의 커버에는, 굴곡 탄성율이 3,000 내지 4,500 ㎏f/㎠, 바람직하게는 3,200 내지 4,000 ㎏f/㎠, 더욱 바람직하게는 3,300 내지 3,600 ㎏f/㎠ 인 수지가 적합하게 사용된다. 상기 커버의 굴곡 탄성율이 3,000 ㎏f/㎠ 이하인 경우에는, 커버가 지나치게 연질화되어, 비거리가 감소한다. 반면, 상기 커버의 굴곡 탄성율이 4,500 ㎏f/㎠ 이상인 경우에는, 커버가 지나치게 단단해져, 타격시 샷 느낌이 저하된다. 상기 커버는 쇼어 D 경도가 60 내지 80, 바람직하게는 65 내지 73, 더욱 바람직하게는 68 내지 71 이다. 상기 커버의 쇼어 D 경도가 60 이하인 경우에는, 반발 특성이 저하된다. 반면, 상기 커버의 쇼어 D 경도가 80 이상인 경우에는, 타격시 샷 느낌이 저하된다.
커버의 성형시, 골프공의 표면상에는, 통상적으로 "잔물결" 이라 불리는 많은 부각이 형성될 수 있다. 또한, 시판을 위해, 커버의 성형후에는 도료 가공이나 심벌 마크가 제공될 수도 있다.
실시예
다음에, 하기의 실시예 및 비교예에 의거하여 본 발명을 일층 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명은 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
중공 코어의 제조
하기 표 1 내지 4 에 제시한 코어 고무 조성물 A 내지 G 및 I 내지 O 를 혼합하고, 이어서 도 2 에 도시한, 하기 표 1 내지 4 에 제시한 중공부와 동일한 직경을 갖는 반-구형 볼록 플러그 (8) 을 갖는 수 플러그 금형 (6) 과 반-구형 공동 다이 (5) 를 사용하여, 하기 표 1 내지 4 에 제시한 가황 조건하에 상기 혼합물을 고온 압반사이에서 가압 성형시킴으로써 반-구형 반-쉘 (7) 을 형성시켰다. 2 개의 반-구형 반-쉘을 접착제로 접착시켜 각각의 중공 코어를 수득하였다. 상기 중공 코어의 중공부의 직경을 하기 표 1 내지 4 에 제시하였다. 상기 형성된 중공 코어의 탄성율을, 후술하는 방법 (1) 을 이용하여 측정하였다. 그 결과를 측정치의 평균치와 함께 하기 표 1 내지 4 에 제시하였다.
솔리드 코어의 제조
하기 표 2 및 4 각각에 제시한 코어 고무 조성물 H 및 P 를 혼합하고, 이어서 도 5 에 도시한 상부 금형 (9) 와 하부 금형 (10) 으로 구성되는 코어 금형 (11) 을 이용하여, 하기 표 2 및 4 에 제시한 가황 조건하에서 상기 혼합물을 가압 성형시킴으로써 각각의 솔리드 코어를 수득하였다. 상기 형성된 솔리드 코어의 탄성율을, 후술하는 방법 (1) 을 이용하여 측정하였다. 그 결과를 측정치의 평균치와 함께 하기 표 1 내지 4 에 각각 제시하였다.
코어 조성 A B C D
BR-18*1아연 아크릴레이트산화아연산화방지제*2디쿠밀 퍼록사이드 10025520.51.4 10025520.51.0 10025520.50.8 10025520.51.5
중공부의 직경 (㎜) 15 15 15 15
중공 코어 외층의 탄성율 (㎏f/㎠)
부분 (a)부분 (b)부분 (c)평균 611620625619 448452458453 261265268265 711715719715
가황 조건 155 ℃ × 20 분
코어 조성 E F G H
BR-18*1아연 아크릴레이트산화아연산화방지제*2디쿠밀 퍼록사이드 10025520.50.7 1002539.10.50.9 100251880.51.4 10025340.51.0
중공부의 직경 (㎜) 15 10 20 -
중공 코어 외층의 탄성율 (㎏f/㎠)
부분 (a)부분 (b)부분 (c)평균 202204208205 416413426418 626-635630 398402408402
가황 조건 155 ℃ × 20 분
코어 조성 I J K L
BR-18*1아연 아크릴레이트산화아연산화방지제*2디쿠밀 퍼록사이드 10025520.51.9 10025520.51.7 10025520.51.4 10025520.52.3
중공부의 직경 (㎜) 15 15 15 15
중공 코어 외층의 탄성율 (㎏f/㎠)
부분 (a)부분 (b)부분 (c)평균 981985990985 786790794790 632635639635 1120112511281124
가황 조건 150 ℃ × 20 분
코어 조성 M N O P
BR-18*1아연 아크릴레이트산화아연산화방지제*2디쿠밀 퍼록사이드 10025520.51.2 1002539.10.51.5 100251880.52.1 10025340.51.5
중공부의 직경 (㎜) 15 10 20 -
중공 코어 외층의 탄성율 (㎏f/㎠)
부분 (a)부분 (b)부분 (c)평균 513518521517 741743746743 1026-10311029 740732744739
가황 조건 150 ℃ × 20 분
*1 : 폴리부타디엔 (상표명 ″BR-18″) (JSR Co., Ltd. 에서 제조) (시스-1,4 결합 함량 = 98 %)*2 : 산화방지제 (상표명 ″Yoshinox 425″) (Yoshitomi Pharmaceutical Inds., Ltd. 에서 제조)
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 및 3
하기 표 5 에 제시한 커버 조성물을 사출 성형에 의해 3.8 ㎜ 두께로, 전술한 바와 같이 수득한 중공 코어에 직접 피복함으로써, 하기 표 6 및 7 에 제시한 커버 두께를 갖는 직경 42.8 ㎜ 의 중공 골프공을 수득하였다. 산화아연의 양을 변화시켜, 상기 수득한 골프공의 중량을 45.4 g 으로 조정하였다. 상기 수득한 골프공의 초기 속도, 회전량, 타출 각도, 비거리, 샷 느낌 및 충격력을 측정 또는 평가하였다. 그 결과를 하기 표 6 및 7 에 제시하였다. 시험 방법은 후술하는 바와 같다.
비교예 2 및 4
중공 코어 대신 솔리드 코어를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 및 3 에 기술한 바와 같이, 솔리드 골프공을 수득하였다. 상기 수득한 골프공의 특성들을, 상기 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 및 3 에 기술한 바와 같이 평가하였다.
종류 양 (중량부)
Hi-milan 1605*3Hi-milan 1706*4이산화티타늄 50502
굴곡 탄성율 (㎏f/㎠)쇼어 D 경도 350064
*3 : Hi-milan 1605 (상표명), 나트륨 이온으로 중화시켜 수득한 에틸렌-메타크릴 산 공중합체 이오노머, Mitsui Du Pont Polychemical Co., Ltd. 에서 제조, 굴곡 탄성율 = 3,800 ㎏f/㎠, 쇼어 D 경도 = 67*4 : Hi-milan 1706 (상표명), 아연 이온으로 중화시켜 수득한 에틸렌-메타크릴산 공중합체 이오노머, Mitsui Du Pont Polychemical Co., Ltd. 에서 제조, 굴 곡 탄성율 = 3,400 ㎏f/㎠, 쇼어 D 경도 = 66
시험 방법
(1) 탄성율
중공부의 직경 또는 중공부의 존재에 따라 도 3 (중공 코어), 도 4 (중공 코어) 또는 도 5 (솔리드 코어) 에 도시한 부분 (a), (b) 및 (c) 로부터 4 ㎜ (높이) × 4 ㎜ (폭) × 2 ㎜ (두께) 의 직사각형 평행육면체 샘플을 절단하고, 이어서 점탄성 분광계 (Rheology Co. 에서 제조) 를 이용하여, 진동수 10 Hz 및 가열 속도 4 ℃/분의 압축 모오드로 강제 진동시켜, 20 ℃ 에서의 구동 부분과 응답 부분의 진폭비와 위상차를 측정함으로써, 복소 탄성율 (E*) 를 측정하였다. 골프공의 중심에서 부분 (a), (b) 또는 (c) 까지의 거리를 수득하는 방법을 도 4 에 기술하였다.
(2) 비행 성능
스윙 로봇 (True Temper Co. 에서 제조) 에 드라이버 (No. 1 우드 클럽, 상표명 DP914, 로프트 9。, Sumitomo Rubber Industries, Co. 에서 제조) 를 설치하여, 45 m/초의 헤드 속도로 골프공을 타격한 후, 초기 속도, 회전량, 타출 각도 및 비거리 (날아간 거리 (carry) + 굴러간 거리 (run)) 를 측정하였다. 비거리로는, 전체 거리를 측정하였다. 날아간 거리란 타격한 골프공의 낙하점까지의 거리를 의미하고, 굴러간 거리란 전체 거리에서 날아간 거리를 감한 거리를 의미한다.
(3) 샷 느낌
No. 1 우드 클럽 (드라이버) 을 이용한 실제 타격 시험에 따라, 10 이하의 핸디캡을 갖는 10 명의 아마츄어 골퍼에 의해, 타격시의 충격을 5 등급으로 평가하였다. 채점 기준은 다음과 같았다 :
(채점 기준)
5 : 매우 부드럽고 매우 양호함
4 : 부드럽고 양호함
3 : 그런대로 양호함
2 : 단단하고 불량함
1 : 매우 단단하고 매우 불량함
10 명의 골퍼에 의해 평가된 상기 기록의 평균치로부터 수득한 평가 기준에 의해서 골프공의 샷 느낌을 평가하였다.
(판정 기준)
◎ : 4.1 내지 5.0
○ : 3.1 내지 4.0
△ : 2.1 내지 3.0
× : 1.1 내지 2.0
(4) 충격력
스윙 로봇 (True Temper Co. 에서 제조) 에 드라이버 (No. 1 우드 클럽, 상표명 DP-10, 로프트 9。, Sumitomo Rubber Industries, Co. 에서 제조) 를 설치하여, 43 m/초의 헤드 속도로 골프공을 타격한 후, 골프 클럽 헤드의 경사진 밑바닥 부분에 부착된 가속도 측정 장치로, 충격시 골프 클럽의 진행 방향의 반대 방향에서의 가속도를 측정하였다. 상기 가속도의 최대값을 하기 수학식으로 표시되는 힘으로 변화시킴으로써 충격력을 결정하였다 :
[수학식]
충격력 = M × W
상기 식중에서, M 은 타격시의 최대 가속도이고, W 는 클럽 헤드의 중량으로서, 그 값은 210 g 이다.
(시험 결과)
시험 항목 실시예
1 2 3 4
코어 조성 A B C F
중공부의 직경 (㎜) 15 15 15 10
중공 코어 외층의 탄성율 (평균) (㎏f/㎠) 619 453 265 418
커버 두께 (㎜) 3.8 3.8 3.8 3.8
초기 속도 (m/초) 60.5 60.4 60.2 60.7
회전량 (rpm) 3171 3092 3015 3181
타출 각도 (。) 8.22 8.24 8.26 8.22
비거리 (yard) 232.9 232.6 232.1 233.5
샷 느낌 ◎ ◎ ◎ ◎
충격력 (㎏) 1048 990 892 1008
시험 항목 실시예 비교예
5 6 1 2
코어 조성 G D E H
중공부의 직경 (㎜) 20 15 15 -
중공 코어 외층의 탄성율 (평균) (㎏f/㎠) 630 715 205 402
커버 두께 (㎜) 3.8 3.8 3.8 3.8
초기 속도 (m/초) 59.6 60.7 58.5 61.5
회전량 (rpm) 3061 3210 3005 3302
타출 각도 (。) 8.26 8.21 8.32 7.89
비거리 (yard) 232.1 233.2 222.3 229.5
샷 느낌 ◎ ○ ◎ ×
충격력 (㎏) 962 1075 793 1301
시험 항목 실시예
7 8 9 10
코어 조성 I J K N
중공부의 직경 (㎜) 15 15 15 10
중공 코어 외층의 탄성율 (평균) (㎏f/㎠) 985 790 635 743
커버 두께 (㎜) 3.8 3.8 3.8 3.8
초기 속도 (m/초) 61.2 60.8 60.6 61.1
회전량 (rpm) 3341 3268 3220 3362
타출 각도 (。) 8.17 8.20 8.21 8.18
비거리 (yard) 233.2 233.0 233.2 233.1
샷 느낌 △ ○ ○ ○
충격력 (㎏) 1085 1083 1060 1102
시험 항목 실시예 비교예
11 3 4
코어 조성 M L P
중공부의 직경 (㎜) 15 15 -
중공 코어 외층의 탄성율 (평균) (㎏f/㎠) 517 1124 739
커버 두께 (㎜) 3.8 3.8 3.8
초기 속도 (m/초) 60.4 61.9 61.7
회전량 (rpm) 3133 3510 3850
타출 각도 (。) 8.22 8.08 7.71
비거리 (yard) 232.8 220.1 230.4
샷 느낌 ◎ × ×
충격력 (㎏) 1015 1230 1420
상기 표 6 내지 9 에 제시한 실시예 1 내지 11 의 골프공의 물리적 특성과, 상기 표 7 및 9 에 제시한 비교예 1 내지 3 의 통상적인 골프공의 물리적 특성을 비교함으로써 명확히 알 수 있는 바와 같이, 265 내지 985 ㎏f/㎠ 의 탄성율을 갖는 중공 코어 외층을 포함하는 중공 코어를 사용하는 실시예 1 내지 11 의 솔리드 골프공은 우수한 비행 성능은 그대로 유지시키면서, 충격 흡수성을 향상시킴으로써, 중공 코어 외층의 탄성율이 작은 비교예 1 의 통상적인 중공 솔리드 골프공, 및 중공 코어 외층의 탄성율이 큰 비교예 3 의 통상적인 중공 솔리드 골프공과 비교하여, 타격시 보다 양호한 샷 느낌을 가진다. 중공부를 갖지 않는 비교예 2 및 4 의 솔리드 골프공은 비행 성능이 불량하며, 또한 커다란 충격력 때문에 샷 느낌이 불량하다. 중공부의 직경이 15 ㎜ 인 실시예 1 내지 3 의 골프공의 물리적 특성과, 역시 중공부의 직경이 15 ㎜ 인 실시예 6 내지 9 의 골프공의 물리적 특성을 비교함으로써 명확히 알 수 있는 바와 같이, 중공 코어 외층의 탄성율이 453 ㎏f/㎠ 이상, 바람직하게는 619 ㎏f/㎠ 이상인 실시예의 골프공들은 보다 긴 비거리를 가진다. 중공 코어 외층의 탄성율이 790 ㎏f/㎠ 이하인 실시예의 골프공들은 보다 양호한 샷 느낌을 가진다.
도 6 은 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 및 3 의 중공 솔리드 골프공에 대한, 중공 코어 외층의 탄성율과 제조되는 골프공의 비거리 및 충격력 간의 상관 관계를 도시한 그래프이다. 도 6 에서, 가로 좌표축은 중공 코어 외층의 탄성율의 평균값이며, 세로 좌표축은 충격력 및 비거리이다. 도 6 으로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 중공 코어 외층의 탄성율이 실시예 3 의 탄성율 265 ㎏f/㎠ 보다 작은 경우에는, 제조되는 골프공의 비거리가 급격히 감소한다. 한편, 상기 탄성율이 실시예 7 의 탄성율 985 ㎏f/㎠ 보다 큰 경우에도, 제조되는 골프공의 비거리가 급격히 감소한다. 그 이유는 상기 탄성율이 265 ㎏f/㎠ 이하인 경우, 타출 각도가 크고, 골프공이 커다란 각도 궤도를 형성하면서 짧은 비거리에서 낙하하기에는 초기 속도가 너무 느려, 비거리가 감소하기 때문이다. 반면, 상기 탄성율이 985 ㎏f/㎠ 이상인 경우에는, 타출 각도가 작아, 비거리가 감소한다. 그러므로, 상기 탄성율은 265 내지 985 ㎏f/㎠ 범위내인 것이 요구된다.
중공 코어 외층의 탄성율이 985 ㎏f/㎠ 이상인 경우에는, 제조되는 골프공의 충격력이 급격히 증가하여 충격 흡수성이 크게 감소함으로써, 샷 느낌이 저하된다. 그러므로, 상기 탄성율은 985 ㎏f/㎠ 이하인 것이 요구된다. 전술한 결과로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 중공 코어 외층의 탄성율은 비거리와 충격 흡수성 간의 균형을 고려할 때, 265 내지 985 ㎏f/㎠ 범위내인 것이 요구된다.
본 발명의 솔리드 골프공은 중공부와 중공 코어 외층으로 이루어진 중공 코어를 사용한 것과 함께, 상기 중공 코어 외층이 특정 범위의 탄성율을 가짐으로써, 비행 성능을 손상당하지 않고, 충격 흡수성을 향상시킴에 의해, 타격시의 감각을 향상시킨다.

Claims (5)

  1. 중공 코어 및 상기 코어상에 형성된 커버를 포함하는 중공 솔리드 골프공으로서, 상기 중공 코어는 5 내지 23 ㎜ 의 직경을 갖는 중공부와 중공 코어 외층으로 구성되며, 상기 중공 코어 외층은 265 내지 985 ㎏f/㎠ 의 탄성율을 갖는 것을 특징으로 하는 중공 솔리드 골프공.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 커버의 두께가 1.5 내지 5.0 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 중공 솔리드 골프공.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 중공 코어 외층이 기재 고무, 불포화 카르복실산의 금속염, 유기 과산화물 및 충진제를 포함하는 가황 성형된 고무 조성물로부터 형성되고, 상기 기재 고무가 40 % 이상의 시스-1,4 결합을 함유하는 폴리부타디엔 90 중량% 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공 솔리드 골프공.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 중공부의 직경이 10 내지 20 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 중공 솔리드 골프공.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 중공 코어의 내부 압력이 약 대기압 내지 1 ㎏f/㎠ 인 것을 특징으로 하는 중공 솔리드 골프공.
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