KR100851762B1 - 라켓 스트링 윤활제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트링을 사용하는 스포츠용 라켓에 있어서 스트링과 스트링사이의 교차점의 마찰력을 감소시켜 스트링을 장기간 사용할 수 있게 하며, 줄의 배열이 흐트러지지 않게 하여 라켓으로 공을 타구시 공에 균일한 힘 전달이 될 수 있게 하기 위한 것이다.

라켓, 스트링, 윤활제

Description

라켓 스트링 윤활제 조성물{Racket string lubricant composition}

본 발명은 라켓의 스트링 윤활제에 관한 것으로, 상세하게는 스트링에 윤활제를 간단하게 뿌리거나 발라주어 스트링의 가로줄과 세로줄의 교차점에서 발생하는 마찰력을 감소시켜 스트링의 배열을 정렬시켜주는 윤활제에 관한 것이다.

일반적으로, 라켓을 사용하여 실시하는 운동에 있어서는 타격 시 발생하는 충격에 의해 스트링간의 마찰이 심하게 발생하여 라켓 스트링의 세로줄이 가로줄에 의해 쉽게 마모되며 세로줄에 홈이 발생하여, 스트링의 정렬이 공을 칠 때마다 흐트러지게 되므로 이를 손으로 정렬해야 하는 불편함이 있었다. 또한 이러한 경우, 스트링의 장력이 저하되고 쉽게 스트링이 끊어지게 되어 스트링의 잦은 교체로 인한 경제적인 부담이 발생하게 되는 것은 주지의 사실이다.

스트링 파열이나 탄성의 변화, 줄의 흐트러짐과 같은 스트링의 변형은 라켓 경기에서 중요한 역할을 담당하고 있으나, 스트링은 라켓 프레임에 적정 장력으로 고정되어 있기 때문에 라켓으로 볼을 타격 시 가장 직접적인 힘을 받음에 따라 스트링의 변형은 피할 수 없으며 사용시간 증가에 따라 충격, 마찰에 의한 지속적인 마모현상으로 변형이 가속화된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 US 4,027,371, KR 20-0219912에서는 세로 스트링과 가로 스트링 교차점 사이에 마모 방지재를 삽입하여 스트링의 변형을 억제하는 예가 있었다.

그러나 이와 같은 방법은 일정 장력으로 당겨져 있는 스트링 교차점마다 마모 방지재를 삽입해야 하는 불편함이 있었고, 스트링의 지름이 다양하기 때문에 마모방지재의 홈보다 가는 스트링에 장착할 경우 목적으로 하는 스트링의 변형억제가 어려운 단점이 있기 때문에 스트링 두께에 맞는 다양한 마모방지재가 필요하며, 줄의 교체 시마다 다시 삽입해야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간편하면서도 스트링 변형을 억제하기 위한 방법에 대해 예의 연구한 결과, 스트링에 윤활제를 간단하게 뿌리거나 도포하는 것만으로도 스트링의 가로줄과 세로줄의 교차점에서의 마찰력을 줄여 스트링변형을 억제함으로써 스트링의 변형에 따른 마모를 감소시키고, 스트링의 텐션을 보다 오래 유지시키며, 스트링의 배열을 정렬시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 윤활제가 포함되는 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 하며, 간단하게 뿌릴 수 있는 스프레이 방식 또는 도포 가능한 액상, 에멀젼상, 왁스상의 스포츠라켓 스트링용 윤활제 조성물을 제공하고자 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 스트링 파열이나 탄성의 변화, 줄의 흐트러짐과 같은 스트링의 변형을 간편한 방법으로 억제하기 위한 조성물로서, 스트링에 간단하게 뿌리거나 도포하여 스트링의 가로줄과 세로줄의 교차점에서의 마찰력을 줄임으로써 스트링의 변형에 따른 마모를 감소시키고, 스트링의 텐션을 보다 오래 유지시키며, 스트링의 배열을 정렬시켜주는 놀라운 효과를 발견하여 본 발명을 완성하였으며, 스포츠라켓 스트링 윤활제 조성물은 본 발명자가 최초로 개발한 것으로 종래 스트링 세이버 등을 스트링 교차점에 끼워 사용하던 방식에 비하여 사용방법이 간편하고, 효과도 우수한 발명이다.

또한 이미 흐트러진 상태의 라켓에도 본 발명에 따른 조성물을 도포한 후 공을 치면(스트로크) 스트링의 줄이 정렬되는 효과가 있다.

보다 구체적으로 본 발명은 스포츠 라켓용 스트링을 녹이거나 분해하지 않으며, 스트링의 가로줄과 세로줄의 교차점에서 마찰을 억제하여 배열을 정렬하는 유성성분으로, 실리콘계, 불소계, 탄화수소계, 에스테르계에서 선택되는 1종 이상의 오일, 분말 또는 왁스 형태의 윤활제를 포함하는 라켓용 스트링 윤활제 조성물에 관한 것이다.

이하 본 발명에서 스포츠 라켓용 스트링(STRING)이란 테니스, 소프트테니스, 배드민턴, 스쿼시, 라켓볼 등의 라켓에 사용하는 스트링을 의미한다.

본 발명에 따른 윤활제 조성물은 에어로졸타입, 오일타입, 용액타입, 에멀젼타입, 왁스타입, 컴파운드타입 등 여러 형태로 제조가 가능하다.

본 발명에 따른 윤활제 조성물은 천연 또는 합성계열의 스트링에 모두 적용이 가능하며, 특히 나일론, 폴리에스테르 등의 합성계열에 보다 바람직하게 적용할 수 있다.

이하는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 상기 윤활제 조성물은 상기 실리콘계, 불소계, 탄화수소계, 에스테르계에서 선택되는 1종 이상의 오일, 분말 또는 왁스 형태의 윤활제와 첨가제 및 용제 또는 액화석유가스 등을 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 첨가제 및 용제, 액화석유가스 등은 필요에 따라 또는 원하는 제형에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.

이하는 본 발명에서 가장 주요한 성분인 윤활제에 대하여 설명한다.

본 발명에서 상기 윤활제는 구체적으로 디메틸실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일에서 선택되는 1종 이상의 직쇄상 실리콘 오일 또는 변성실리콘 오일, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로데칼린, 플루오로실리콘에서 선택되는 1종 이상의 불소계오일, 보론나이트라이드, 라우로일라이신, 마그네슘스테아레이트에서 선택되는 1종 이상의 분말형 윤활제, 합성왁스, 파라핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스(microcrystalline wax), 카나우바 왁스(Carnauba wax)에서 선택되는 1종 이상의 왁스를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 실리콘계 오일은 분자내에 메틸기 또는 페닐기를 갖는 직쇄상 실리콘 오일 또는 분자내에 메틸기 이외의 유기기로서 클로로프로필기, 페닐에틸기, 장쇄 알킬기, 트리클로로프로필기, 에폭시기, 시아노기 등을 함유하는 변성실리콘 오일을 사용할 수 있다.

상기 직쇄상 실리콘 오일의 구체적인 예로는 디메틸실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일 등이 있으며, 상기 변성실리콘 오일의 구체적인 예로는 메틸하이드로겐실리콘오일, 메틸하이드록시실리콘오일, 플로로실리콘오일, 폴리옥시에테르 공중합체, 알킬변성실리콘오일, 고급지방산변성실리콘오일, 아미노변성실리콘오일, 에폭시변성실리콘오일 등이 있다.

본 발명에서 상기 불소계 오일은 퍼플루오르폴리에테르, 퍼플루오르데칼린 및 플로로실리콘플루이드에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 구체적으로는 포타슘퍼풀루오로카복시레이트, 포타슘퍼풀루오로알킬카복시레이트, 퍼풀루오로알킬포스페이트, 트리메틸암모늄퍼풀루오로알킬레이트, 폴리옥시에칠렌퍼풀루오로알코올, 퍼풀루오로알킬베테인 등을 사용할 수 있다.

본 발명은 상기 오일, 분말 또는 왁스 형태의 윤활제를 혼합, 수용성 성분과의 유화, 분산과 같은 물리적 방법과 언급된 성분끼리의 가교결합 등과 같은 화학적 방법에 의해 윤활작용에 의한 스트링의 변형을 억제할 목적으로 제조되는 모든 것을 포함한다. 본 발명은 스트링이 녹이거나 분해성이 없는 윤활제로 상기 성분에만 한정되지는 않는다.

보다 바람직하게는 디메틸실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일을 사용하는 것이 바람직하며, 이들을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 혼합 시 비율은 디메틸실리콘오일 20 ~ 40 중량%, 메틸페닐실리콘오일 20 ~ 40 중량%, 디페닐실리콘오일 40 ~ 60 중량%로 혼합하여 사용하는 것이 가장 우수한 효과를 나타낸다.

특히 상기 디메틸실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일은 점도가 5 ~ 500 cSt인 것을 사용하는 것이 우수한 윤활 효과 및 사용하기에 적절한 점도를 갖는 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명에서 상기 윤활제는 상기 오일, 분말 또는 왁스 형태의 윤활제만을 단독, 또는 혼합하여 사용하는 것도 가능하나, 이러한 경우 스트링에 도포가 어렵고, 너무 과량으로 도포하게 되면 오염 등이 발생할 우려가 있으므로, 에멀젼 형태 또는 에어로졸 형태로 제조하여 사용하는 것이 바람직하며, 그 밖에 물성을 보강할 수 있는 첨가제와 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

따라서 윤활제 조성물 전체 중량 중 10 ~ 99 중량%로 사용할 수 있으며, 10 중량% 미만으로 사용하는 경우 그 효과가 미미하고, 99 중량%를 초과하는 경우 에멀젼상 또는 에어로졸상으로 제조할 수 없다.

본 발명은 필요에 따라 폴리에테르 화합물을 더 추가하여 사용할 수 있다. 폴리에테르 화합물을 추가하여 사용하는 경우, 내오염성 및 윤활성을 향상시키는 효과가 있음을 발견하였으며, 이러한 폴리에테르 화합물로는, 그것을 구성하는 옥시알킬렌 단위가 옥시에틸렌 단위와 옥시프로필렌 단위인 폴리에테르 모노올, 폴리에테르 디올, 폴리에테르 트리올 등의 폴리에테르 폴리올을 들 수 있다. 본 발명에 의하면, 폴리에테르 화합물로는 평균 분자량 700 ~ 20,000 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에테르 화합물은 분자량이 다른 폴리에테르 화합물의 혼합물을 포 함하는데, 이러한 혼합물을 사용할 경우에는 평균 분자량 1,000 ~ 3,000 의 폴리에테르 화합물과 평균 분자량 5,000 ~ 15,000 의 폴리에테르 화합물의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 함량은 전체 조성물 중 0.01 ~ 5 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 0.01 중량% 미만으로 사용하는 경우 효과가 미미하며, 5중량%를 초과하는 경우 더욱 향상되는 효과가 없으므로 상기 범위로 사용하는 것이 경제적이고 우수한 효과를 제공한다.

본 발명에 따른 윤활제 조성물은 스트링에 뿌리거나 발라주어 스트링의 변형을 억제함으로써 스트링의 변형에 따른 마모를 감소시키고, 스트링의 텐션을 보다 오래 유지시키며, 스트링의 배열을 정렬시키는 것으로, 본 발명에서는 에어로졸 형태와 에멀젼 형태를 제조하기 위한 예시를 한다.

먼저, 에멀젼으로 제조하는 경우 헝겊 또는 붓을 이용하여 스트링에 발라주면 되는 것으로, 앞서 설명한 오일, 분말 또는 왁스 형태의 윤활제 또는 상기 성분에 폴리에테르 화합물이 첨가된 윤활제를 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올에서 선택되는 1종 이상의 저급알코올, 에틸렌글리콜, 글리세린, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 펜타에리스리톨, 솔비톨에서 선택되는 1종 이상의 고급알코올, 또는 물에서 선택되는 어느 하나 이상의 수용성 성분과 유화, 분산시켜 제조할 수 있다.

또한, 에어로졸의 경우 앞서 설명한 오일, 분말 또는 왁스 형태의 윤활제 또는 상기 성분에 폴리에테르 화합물이 첨가된 윤활제에 프레온 또는 액화석유가스와 혼합하여 제조할 수 있다.

이들의 구체적인 제조방법은 해당 분야에서 공지된 방법에 따라 제조가 가능하며, 해당 분야에서 첨가할 수 있는 첨가제를 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.

이밖에도 필요에 따라 계면활성제, 분산제, 산화방지제, 마찰개질제, 내마모제, 증점제 등을 첨가제를 더 추가하여 사용하는 것도 가능하다. 상기 첨가제는 윤활제 조성물 100중량부에 대하여 0.1 ~ 50 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 계면활성제는 친수성기와 소수성기를 모두 포함하고 있는 것으로 통상적으로는 상온에서 고체이거나 경우에 따라서는 상온에서 액체인 것도 존재한다. 본 발명의 윤활제 조성물에 사용하는 계면활성제로서는 폴리에틸렌옥사이드와 지방산 에스테르의 공중합체 및 폴리에틸렌옥사이드와 폴리프로필렌옥사이드의 공중합체로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나가 바람직하고, 폴리에틸렌옥사이드와 지방산 에스테르의 공중합체가 더욱 바람직하다. 시판되는 것으로는 상품명이 폴록사머188(폴리에틸렌옥사이드와 폴리프로필렌옥사이드의 공중합체)인 것과 폴리솔베이트80(폴리옥시에틸렌솔비탄 모노올레이트)인 것 등을 예로 들 수 있다.

상기 분산제는 폴리이소부틸렌 숙신이미드, 폴리이소부틸렌 숙신산 에스테르 등을 사용할 수 있으며, 상기 산화방지제는 알킬화된 디페닐아민, N-알킬화된 페닐렌디아민, 페닐-α-나프틸아민, 알킬화된 페닐-α-나프틸아민 디메틸 퀴놀린, 트리메틸디히드로퀴놀린 및 이들로부터 유도된 올리고머성 조성물, 알킬화된 히드로퀴논, 히드록실화된 티오디페닐 에테르, 알킬리덴비스페놀, 티오프로피오네이트, 금속성 디티오카바메이트, 1,3,4-디머캅토티아디아졸 및 유도체, 지용성 구리 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 내마모제는 유기-붕산염, 유기-아인산염, 유기-인산염, 유기-황함유 화합물, 황화된 올레핀, 황화된 지방산 유도체(에스테르), 염소화된 파라핀, 아연 디알킬디티오포스페이트, 아연 디아릴디티오포스페이트, 디알킬디티오포스페이트 에스테르, 디아릴 디티오포스페이트 에스테르, 인황화된 탄화수소 등을 사용할 수 있다.

상기 마찰개질제는 지방산 에스테르 및 아미드, 유기 몰리브데늄 화합물, 몰리브데늄 디알킬디티오카바네이트, 몰리브데늄 디알킬 디티오포스페이트, 몰리브데늄 디설파이드, 트리-몰리브데늄 클러스터 디알킬디티오카바메이트, 비-황 몰리브데늄 화합물 등을 사용할 수 있다.

이하 본 발명을 제조 예 및 실시예 와 비교예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 시험예, 비교예는 본 발명을 예시하는 것으로, 본 발명이 제조예, 시험예, 비교예로만 한정되는 것은 아니다.

[실시예 및 비교예]

107 in² 면적을 갖는 테니스 라켓에 50lbf 의 장력으로 나일론계 스트링을 장착하여 본 발명의 윤활제를 스프레이로 라켓 양면에 20cm 거리에서 각각 2초간 전면에 도포한 것(실시예 1 ~ 5)과 도포하지 않은 것(비교 예1)을 자동 볼 투구 기(Lobster Tennis ball machine tournament 401)로 100Km/h의 속도의 공을 숙련된 선수가 타격하여 피 타격 볼의 속도가 80Km/h 이상이 되도록 한 유효 타격횟수를 스트링이 끊어질 때까지 계수하여 스트링의 내구성을 평가하였다.

타격 500 회 마다 초기 도포 방법과 마찬가지로 재도포하였고, 위와 같은 실험을 3회 반복하여 평균값으로 나타내었으며, 타격 후 볼의 속도는 스피드건(JUGS CORDLESS RADAR GUN)으로 측정하였다.

상기의 시험을 실시하기 위하여 실시예와 비교예를 액화석유가스로 충전한 에어졸을 제조하였다

[표 1] (하기 표의 단위는 중량%이다.)

상기 액화석유가스는 LPG를 사용하였다.

상기 디메틸폴리실록산은 다우코닝 200 그레이드를 사용하였다.

상기 메틸페닐폴리실록산은 다우코닝 556 그레이드를 사용하였다.

상기 폴리에테르 화합물로는 옥시에틸렌 단위/옥시프로필렌 단위=70/30(몰 비)의 비율로 랜덤 부가한 평균 분자량 1500 의 부톡시폴리알킬렌글리콜에테르 50 부와, 옥시에틸렌 단위/ 옥시프로필렌 단위 20/80(몰비)의 비율로 랜덤 부가한 평균 분자량 7000 의 폴리알킬렌글리콜에테르 혼합물을 사용하였다.

시험한 결과는 하기 표 2로 나타내었다.

[표 2]

상기 표 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 경우 비교예에 비하여 마모가 개선되어 유효타격횟수가 상당히 증가된 것을 알 수 있었다. 상기 실시예 4와 같이 폴리에테르 화합물과 혼합하여 사용하는 경우 보다 우수한 결과를 나타내었으며, 실시예 5와 같이 세 종류를 특정 비율로 혼합하여 사용한 경우에도 우수한 효과를 나타내었다.

따라서 본 발명의 조성물은 스트링을 사용하는 라켓 유용하게 사용될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 윤활제를 스트링에 도포함으로써 스트링의 변형을 억제할 뿐만 아니라 스트링의 수명까지 보다 오래 유지할 수 있기 때문에 스트링을 사용하는 라켓 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 조성물을 스트링에 도포하는 경우 윤활작용에 의해 밀림형상을 방지할 뿐만 아니라, 스트링의 복원력 향상에 의한 볼의 스핀을 향상시키며, 새줄 느낌의 타구감을 제공할 수 있고, 스트링의 마모를 방지할 뿐만 아니라 텐션을 유지하여주고, 수명을 연장하게 되므로 스트링의 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 스포츠 라켓용 스트링을 녹이거나 분해하지 않으며, 스트링의 가로줄과 세로줄의 교차점에서 마찰을 억제하여 배열을 정렬하는 유성성분으로, 디메틸실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일에서 선택되는 1종 이상의 직쇄상 실리콘 오일 또는 변성실리콘 오일, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로데칼린, 플루오로실리콘에서 선택되는 1종 이상의 불소계오일, 보론나이트라이드, 라우로일라이신, 마그네슘스테아레이트에서 선택되는 1종 이상의 분말형 윤활제, 합성왁스, 파라핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스(microcrystalline wax), 카나우바 왁스(Carnauba wax)에서 선택되는 1종 이상의 왁스를 단독 또는 혼합한 윤활제를 프레온 또는 액화석유가스와 혼합한 에어로졸 형태의 라켓용 스트링 윤활제 조성물.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 조성물은 중량평균 분자량이 700 ~ 20,000 인 폴리에테르 모노올, 폴리에테르 디올, 폴리에테르 트리올에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리에테르 화합물이 0.01 ~ 5 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 라켓용 스트링 윤활제 조성물.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 윤활제는 디메틸실리콘오일 20 ~ 40 중량%, 메틸페닐실리콘오일 20 ~ 40 중량%, 디페닐실리콘오일 40 ~ 60 중량%로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 라켓용 스트링 윤활제 조성물.
5. 스포츠 라켓용 스트링을 녹이거나 분해하지 않으며, 스트링의 가로줄과 세로줄의 교차점에서 마찰을 억제하여 배열을 정렬하는 유성성분으로, 디메틸실리콘오일, 메틸페닐실리콘오일, 디페닐실리콘오일에서 선택되는 1종 이상의 직쇄상 실리콘 오일 또는 변성실리콘 오일, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로데칼린, 플루오로실리콘에서 선택되는 1종 이상의 불소계오일, 보론나이트라이드, 라우로일라이신, 마그네슘스테아레이트에서 선택되는 1종 이상의 분말형 윤활제, 합성왁스, 파라핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스(microcrystalline wax), 카나우바 왁스(Carnauba wax)에서 선택되는 1종 이상의 왁스를 단독 또는 혼합한 윤활제를 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올에서 선택되는 1종 이상의 저급알코올, 에틸렌글리콜, 글리세린, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 펜타에리스리톨, 솔비톨에서 선택되는 1종 이상의 고급알코올, 또는 물에서 선택되는 어느 하나 이상의 수용성 성분과 유화, 분산시킨 에멀젼 형태의 라켓용 스트링 윤활제 조성물.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 조성물은 중량평균 분자량이 700 ~ 20,000 인 폴리에테르 모노올, 폴리에테르 디올, 폴리에테르 트리올에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리에테르 화합물이 0.01 ~ 5 중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 라켓용 스트링 윤활제 조성물.