KR101748837B1

KR101748837B1 - 시인성이 향상된 무광 표면을 갖는 골프공

Info

Publication number: KR101748837B1
Application number: KR1020170012778A
Authority: KR
Inventors: 홍유석; 박상욱; 황인홍; 문경안
Original assignee: 주식회사 볼빅
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2017-06-20
Also published as: WO2018139743A1; US20180207490A1; JP6509314B2; JP2018118032A

Abstract

본 발명은 시인성이 향상된 무광 표면을 갖는 골프공에 관한 것이다. 본 발명의 골프공은 종래의 유광 표면을 갖는 골프공에 대비하여 무광 표면을 가지고 있어 딤플표면의 반사로 인한 골퍼의 눈부심을 예방하는 장점이 있으며; 종래의 무광표면을 가지는 골프공에 대비하여 상대적으로 높은 휘도값을 가지고 있어 공의 크기가 더 커 보이는 효과가 있으며; 딤플커버에 잔존하는 빛의 양을 증가시킴으로 형광색 재료의 특성이 향상되어 수려한 색상과 함께 시인성이 향상된 장점;을 가지고 있어 골퍼들의 경기력을 향상시키는 효과가 있다.

Description

시인성이 향상된 무광 표면을 갖는 골프공 {Matte Surface Golf Ball Having Improved Visibility}

본 발명은 시인성이 향상된 무광 표면을 갖는 골프공에 관한 것이다.

골프공은 단일 또는 다중의 핵(core) 및 단일 또는 다중의 커버(cover)로 구성된 2피스(piece) 골프공, 3피스 골프공, 4피스 골프공, 5피스 골프공, 또는 6피스 골프공으로 구분될 수 있다. 상기 골프공의 가장 바깥 쪽 커버는 어느 종류이든 공기 역학적으로 양력을 얻고 비행 특성을 결정하는 딤플을 포함하는 딤플 커버가 위치한다. 또한 상기 딤플 커버의 외부에는 상기 딤플 커버를 보호하며 인쇄된 로고, 숫자, 그림 또는 문양을 보호하기 위하여 보호코팅제를 이용하여 상기 딤플 커버의 표면을 도포한 도포막(coating layer)이 위치한다. 상기 딤플 커버에서 일반적으로 많이 사용되는 딤플은 원형 딤플이며 경우에 따라서는 타원형, 다각형, 또는 변형된 타원형 등이 사용된다. 상기 딤플 커버는 흰색을 비롯하여 노란색, 초록색, 붉은색 등 다양한 색상으로 제조되고 있으며 경우에 따라 이중색 또는 딤플 커버의 표면에 다시 색을 입혀 다양한 색감을 나타내기도 한다. 특히 골프공의 시인성을 향상시키기 위하여 종래에는 골프공의 커버에 색상을 구현한 컬러 골프공이 제조되어 시판되고 있다. 상기 색상은 노란색, 붉은색, 오렌지색, 또는 초록색 등이 사용되고 있으며 상기 색상이 구현된 컬러 골프공은 시인성이 향상되어 멀리서도 골프공을 식별할 수 있을 뿐 아니라 디자인 면에서도 예쁜 색상으로 인하여 많은 골퍼에게 사랑을 받고 있다. 특히 골프공의 시인성이 향상되면 타격한 골프공의 위치를 쉽게 파악할 수 있어 다음 샷에 사용할 클럽을 선택하거나 그린 홀 컵 공략의 전략을 세우기가 수월하므로 골퍼들의 경기력을 향상시키는 효과가 있다.

골퍼가 노란색 골프공을 지각하게 되는 것은 골프공에 조사된 빛 중 노란색 파장의 빛을 제외한 다른 색 파장의 빛 대부분이 골프공에 흡수되고 반사된 노란색 파장의 빛만이 골퍼의 눈에 의해 인식되기 때문이다. 그러나 실제 제조된 노란색 골프공은 밝거나 어둡거나 또는 탁한 색채를 가지는 다양한 종류의 노란색으로 관찰된다. 이는 골프공의 제조에 사용된 안료 또는 염료의 입자상태, 고분자 수지의 종류 및 상태가 상이하여 흡수되거나, 반사되는 파장의 종류 및 양이 상이하거나, 골프공 표면의 조도 특성에 따라 투사된 빛의 광학적 특성이 다르기 때문이다. 예를 들어 어두운 재질에 섞여 있는 안료나 염료의 색채는 어둡고 탁하게 느껴지며 유리와 같이 투명한 물질을 통해서 관찰되는 물체의 색채는 3차원적인 공간감을 더 느끼게 된다.

일반적으로 사람이 색채를 보고 느끼는 데는 세 가지 요소가 작용한다.

첫째 요소는 색상(Hue)이다. 상기 색상은 빛의 고유의 파장으로 인하여 빨강, 파랑, 녹색과 같이 서로 구별되는 색 자체를 의미한다.

두 번째 요소는 명도(Brightness, Value)이다. 상기 명도는 색이 밝거나 어두운 정도를 나타내며 0~100 사이의 값(명도값)으로 표현된다. 상기 명도값이 0이면 가장 어두운 상태인 검정색을 의미하며 상기 명도값이 100이면 가장 밝은 상태인 흰색을 의미한다. 물체의 표면이 모든 빛을 흡수하면 사람은 검정색으로 인식하고 어두움을 느끼게 되며 반사되는 빛이 많으면 흰색으로 인식하게 되고 밝음을 느끼게 된다. 색의 종류에 따라 명도가 달라지는데 예를 들어 노란색은 가장 밝게 느끼게 되고; 주홍색, 빨강 및 초록은 중간 밝기로 느끼게 되고; 보라, 파랑은 어둡게 느끼게 된다.

세 번째 요소는 채도(Saturation)이다. 상기 채도는 색 파장의 순수한 반사 정도를 나타내며 색의 진하기 정도를 의미한다. 아무것도 섞이지 않은 원색의 경우 채도가 가장 높은데 이를 순색이라 한다. 흰색의 경우 상기 채도가 낮아질수록 흰색에서 회색을 거쳐 검은색으로 되는데 이것들은 무채색이라 한다.

상기 세 가지 요소를 서로 연관 지어 판단해보면 색을 정의하는 HSB 좌표를 만들 수 있다. 상기 HSB 좌표공간에서 색상 값 H는 먼셀(A. H. Munsell)의 색 체계를 기반으로 하는 색상환에 대응된 각도로 표시될 수 있다. 예를 들어 빨강은 기준이 되는 원색으로서 H값이 0 또는 360으로 HSB 좌표(0,100,100) 또는 (360,100,100)을 갖게 되며; 안료 또는 염료의 삼원색의 하나인 노랑은 HSB 좌표(60,100,100)이며; 빛의 삼원색의 하나인 초록은 HSB 좌표(120,100,100)이며; 안료나 염료의 삼원색 또는 빛의 삼원색의 하나인 파랑은 HSB 좌표(240,100,100)을 갖게 된다.

색을 정의하기 위하여 상기 HSB 좌표와 함께 많이 사용되는 것으로 RGB 좌표가 있다. 상기 RGB 좌표는 빛의 삼원색인 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)으로 이루어진다. 상기 RGB 좌표는 각각 0~255까지의 256단계의 색상 표현이 가능한데 상기 RGB 좌표 공간에서는 각 값이 동일 비율로 증가하거나 감소하는 방법으로 명도를 나타낸다. 예를 들어 RGB 색 좌표가 (0,0,0)이면 어두운 상태의 검정을 의미하며 순수한 빨강(Red)의 경우 RGB 색 좌표(255,0,0)으로 표시되는데 이는 초록(Green)과 파랑(Blue)이 각각 0으로 전혀 섞이지 않았음을 의미한다. 또한 파랑은 RGB 색 좌표가 (0,0,255)이며; 초록은 RGB 색 좌표가 (0,255,0)이며; 상기 빨강(Red), 초록(Green) 및 파랑(Blue)이 섞인 흰색의 RGB 색 좌표는 (255,255,255)이고; 빨강과 초록이 섞여 나타내는 노랑의 RGB 색 좌표는 (255,255,0)이다. 색상과 명도에 있어서 HSB 좌표와 RGB 좌표의 상관관계는 HSB 좌표공간에서 주황색이 (32,100,100)으로 나타낼 때 동일한 주황색의 RGB 좌표 공간은 (255,136,0)이다. 이 주황색 명도가 조금 어두워져 HSB 좌표 (32,100,80)에 상응하는 RGB 좌표는 (204,109,0)으로 되고, 또 이 주황색이 많이 어두워져 HSB 좌표 (32,100,20)에 상응하는 RGB 좌표는 (51,27,0)으로 되고, 다시 이 주황색이 아주 어두워져 검게 되면 HSB 좌표 (0,0,0)이 되고 이에 상응하는 RGB 좌표도 (0,0,0)으로 된다.

상기 색채에 대해 이해와 골프공의 시인성을 연관 지어 생각하여 보면 골프공의 색으로 가장 적합한 것은 명도와 채도가 100에 가까워 선명하고 밝으며 입체감이 뚜렷한 색이다.

US 7,267,622에는 시인성을 향상시킨 컬러 골프공과 상기 컬러 골프공 커버의 가공 방법이 소개되어 있다. 상기 발명은 골프공 커버의 표면 반사면을 가공한 후 투명 광택 코팅제를 도포하여 미적인 요소를 충족시키면서도 시인성을 향상시킨 것에 관한 것이다. US 9,259,623에는 골프공 커버의 표면 코팅제에 수 미크론 내지 수십 미크론 크기의 입자들을 포함해 도포한 후 모래 등의 연마재가 포함된 기구에서 상기 입자들을 제거하여 표면에 많은 거칠기를 만듦으로써 비행시 양력이 향상되며 항력을 감소하여 비거리가 향상된 골프공에 관한 것이 소개되어 있다. US 6,596,837에는 폴리올과 디이소시아네이트 화합물을 주재료로 하는 경화제를 사용하여 골프공을 제조하는 것이 소개되어 있는데 상기 발명은 커플링제와 결합 반응시킨 200nm 이하의 콜로이달 실리카가 포함된 코팅제를 사용하므로 내마모성이 향상된 골프공용 코팅제에 대한 것이 기재되어 있다. US 2008-0015055 A1에는 60° 광택도가 3이상이며 마찰계수가 0.8~1.5으로 향상된 2액형 폴리우레탄 투명 코팅제로 도포된 골프공이 소개되어 있으며 US 7,026,398에는 에폭시, 아크릴 수지에 아미노알킬실란이나 프르올로알킬실란을 축합 반응시켜 아크릴 그룹의 기능성을 부여한 건조 타입 코팅제에 관한 것이 소개되어 있다.

상기 종래의 기술들에 의해 제조된 골프공 중 시인성 향상을 위해 광택이 향상된 표면 코팅과 컬러 커버를 사용하여 제조한 골프공(US 7,267,622 및 US 2008-0015055 A1)의 경우 화려한 색감으로 일부 시인성이 향상되었으나 180~200미터 정도로 먼 거리에 대한 골프공의 시인성이 부족한 실정이며 향상된 골프공의 광택으로 인하여 골퍼의 집중력이 감소하므로 오히려 경기력이 감소하는 단점이 있다. 또한 비행성 및 내마모성을 향상시키기 위한 표면코팅을 사용하여 제조한 골프공(US 9,259,623; US 6,596,837; 및 US 7,026,398)의 경우 시인성의 향상에는 관계가 없는 것으로 확인되었다.

현재 시중에서 판매되고 있는 골프공의 커버에 사용되는 색은 단순히 커버에 안료 또는 염료 등을 혼합시킨 것으로, 색이 서로 다름으로 인해 공의 구분이 쉽게 되고 미적인 요소도 어느 정도 해소되었지만 시인성을 현격히 향상시키지 못했다. 특히 골프경기에 있어서 드라이버 가격 후 180~200미터 정도로 먼 거리에 대한 골프공의 시인성은 많은 문제점이 있을 뿐 아니라 시판되는 시인성 향상 골프공의 경우 빛의 산란에만 주력한 나머지 그린 위에서 퍼팅 시 눈을 자극해 집중력에 방해가 되는 심각한 문제점도 있다.

본 명세서에서 언급된 특허문헌 및 참고문헌은 각각의 문헌이 참조에 의해 개별적이고 명확하게 특정된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 삽입된다.

미국등록특허 US 7,267,622 미국공개특허 US 2008-0015055 A1 미국등록특허 US 9,259,623 미국등록특허 US 6,596,837 미국등록특허 US 7,026,398

본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 흰색의 핵 또는 이너커버에 형광색 안료 또는 염료를 적절히 섞어 제조한 투과성 딤플커버를 피복하고; 상기 투과성 딤플커버에 소광제가 포함된 무광 도포막을 피복하면 상기 투과성 딤플커버에 포함된 형광색 재료의 형광특성이 배가되어 휘도가 향상되므로 골프공의 크기가 커보이며 눈부심이 방지되고 시인성이 뛰어나 골퍼들의 경기력이 향상된다는 것을 실험적으로 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 핵(core); 상기 핵을 피복하는 흰색의 이너커버(inner cover); 및 상기 이너커버를 피복하는 투과성 딤플커버(permeable dimple cover);를 포함하는 골프공에 있어서 상기 투과성 딤플커버는 소광제가 포함된 무광 도포막(matte coating layer)으로 피복된 것을 특징으로 하는 골프공을 제공하는 데 있다..

본 발명의 다른 목적은 흰색의 핵; 및 상기 흰색의 핵을 피복하는 투과성 딤플커버;

를 포함하는 골프공에 있어서 상기 투과성 딤플커버에는 소광제가 포함된 무광 도포막이 피복된 것을 특징으로 하는 골프공을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 구체적으로 제시된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 핵(core); 상기 핵을 피복하는 흰색의 이너커버(inner cover); 및 상기 이너커버를 피복하는 투과성 딤플커버(permeable dimple cover);를 포함하는 골프공에 있어서 상기 투과성 딤플커버에는 소광제가 포함된 무광 도포막(matte coating layer)이 피복된 것을 특징으로 하는 골프공을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 핵은 하나의 내부핵 또는 하나의 내부핵 및 상기 내부핵을 실질적으로 둘러싸고 있는 적어도 하나 이상의 외부핵층으로 구성된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 흰색의 핵; 및 상기 흰색의 핵을 피복하는 투과성 딤플커버;를 포함하는 골프공에 있어서 상기 투과성 딤플커버에는 소광제가 포함된 무광 도포막이 피복된 것을 특징으로 하는 골프공을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 흰색의 핵은 하나의 내부핵 또는 하나의 내부핵 및 상기 내부핵을 실질적으로 둘러싸고 있는 적어도 하나 이상의 외부핵층으로 구성된 핵으로서 최외각의 핵 또는 핵층이 흰색이다.

본 발명의 골프공은 다음과 같은 이점이 있다.

1) 본 발명의 골프공은 흰색의 핵 또는 이너커버, 투명 딤플커버 및 소광제가 포함된 무광 도포막을 사용하여 골프공 내부에 잔존하는 빛의 양을 증가시키므로 투명 딤플커버에 포함되어 있는 형광색 재료의 형광특성이 배가되는 특징이 있다.

2) 본 발명의 골프공은 형광색 재료의 형광특성이 배가되어 높은 휘도를 보이므로 골프공의 크기가 커 보여 정확한 타격을 할 수 있는 장점이 있다.

3) 본 발명의 골프공은 높은 휘도로 인하여 향상된 시인성을 가지고 있으므로 타격한 골프공의 진행방향을 쉽게 판단할 수 있으며 함께 플레이하는 다른 골퍼들의 공과 혼동하지 않고 자신의 공을 쉽게 찾을 수 있는 장점이 있어 골퍼의 경기력을 향상시키는 효과가 있다.

4) 본 발명의 골프공은 종래의 골프공에 대비하여 무광의 표면을 가져 골퍼의 눈부심을 예방하는 장점이 있으며 형광색 재료의 색감이 풍부하고 수려한 색상과 함께 향상된 시인성을 가지고 있어 골퍼들의 경기력을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 흰색의 이너커버 또는 흰색의 핵, 투과성딤플커버 및 소광제가 포함된 무광 도포막의 구조와 조사된 빛이 통과하는 빛의 경로를 보여준다.
도 2는 본 발명의 골프공을 보여준다.

상기 핵은 골프채로 골프공을 가격하였을 때 강력한 반발탄성을 일으켜 골프공의 비거리를 결정하는 핵심적인 역할을 한다. 상기 핵은 주재로서 시스-1,4-폴리부타디엔(cis-1,4-polybutadiene)고무, 상기 주재의 가교 결합을 유도하고 이를 경화시키는 α,β-에틸렌(ethylene)성 불포화 카복실산 또는 그의 금속염, 충진제 및 첨가제를 이용하여 제조할 수 있다. 상기 핵의 제조에 사용하는 고무는 씨스-1,4-폴리부타디엔 고무 외에 다른 고무상의 물질도 함께 사용할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 핵은 하나의 내부핵 또는 하나의 내부핵 및 상기 내부핵을 실질적으로 둘러싸고 있는 적어도 하나 이상의 외부핵층으로 구성된다. 상기 내부핵은 골프공의 가장 내부에 존재하는 핵을 의미하며 상기 외부핵은 상기 내부핵을 실질적으로 둘러싸고 있는 단일 또는 다중층의 핵층을 의미한다. 상기 핵은 상기 내부핵을 둘러싸고 있는 하나의 외부핵(외부핵층)으로 구성된 2중 핵구조 일 수 있으며; 상기 내부핵을 둘러싸고 있는 제1외부핵 및 상기 제1외부핵을 둘러싸고 있는 제2외부핵으로 구성된 3중 핵구조일 수 있다. 상기 3중 핵구조보다 더 많은 외부핵을 가지는 다중 핵구조도 가능하나 전체적인 골프공의 성능과 반발력이나 타구감 등을 고려하여 적절한 핵구조가 결정된다.

상기 이너커버는 가장 바깥 쪽 커버의 내측에 접해 있으며 상기 핵을 실질적으로 둘러싸고 있는 별개의 커버를 의미하며 단일층 또는 다중층으로 구성될 수 있다. 상기 이너커버는 상기 핵에 사용되는 재료에 대비하여 저하된 반발탄성을 가지며 상기 핵에 비하여 더 강인한 물성을 가지고 있는 재로를 사용하여 제조할 수 있다. 상기 이너커버의 재료는 아이오노머(ionomer)수지, 폴리에스테르수지, 폴리에텔에스테르 공중합체, 폴리우레탄수지, 폴리아마이드수지 및 열가소성고무와 같은 고분자수지 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 이너커버의 외측에는 딤플커버가 존재한다. 상기 딤플커버가 투과성을 가지며 형광색 재료가 포함되어 색상을 구현하는 경우, 상기 이너커버는 흰색을 띠는 것이 좋다. 상기 이너커버의 색이 흰색이면 골프공에 조사된 일부의 빛이 1차적으로 딤플커버의 형광 재료와 난반사를 일으키고 나머지 빛이 상기 딤플커버를 투과하여 흰색의 이너커버에 도달한 후 반대방향으로 반사되어 2차적으로 상기 딤플커버에 포함된 형광색 재료의 난반사를 유도하므로 상기 딤플커버의 형광특성이 배가되어 골프공의 휘도가 향상되는 효과가 있다. 상기와 같이 골프공의 휘도가 증가하면 크기가 커보이므로 골퍼들의 공에 대한 집중력이 향상되어 경기력이 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 이너커버는 흰색이다. 바람직하게는 상기 이너커버의 흰색은 HSB 좌표(0,0,100)로 표시되는 흰색이다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 흰색의 이너커버는 흰색을 구현하는 재료로서 산화티타늄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 지르코니아(ZrO₂), 연백(white lead), 및 황산바륨(BaSO₄)으로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용한다. 바람직하게는 상기 흰색의 이너커버는 상기 흰색을 구현하는 재료로서 산화티타늄(TiO₂)을 사용한다.

상기 딤플커버는 골프공에서 가장 바깥쪽에 존재하는 커버로서 공기역학적으로 양력을 얻고 비행특성을 향상시키는 딤플을 포함하는 커버를 의미한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 투과성 딤플커버는 고분자수지 100중량부에 대하여 형광색 재료를 0.03 내지 3중량부로 혼합하여 제조한다. 바람직하게는 본 발명의 투과성 딤플커버는 고분자수지 100중량부에 대하여 형광색 재료 0.05내지 2중량부로 혼합하여 제조한다. 보다 바람직하게는 본 발명의 투과성 딤플커버는 고분자수지 100중량부에 대하여 형광색 재료 1중량부로 혼합하여 제조한다. 상기 형광색 재료가 0.03중량부 미만으로 사용되면 형광 재료에 의한 난반사가 미미하여 형광특성이 감소하며 3중량부를 초과하여 첨가하면 딤플커버를 통과하여 이너커버에 도달하는 빛의 양이 줄어들어 형광특성이 오히려 감소하는 효과가 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 딤플커버는 아이오노머수지, 열가소성 플라스틱수지, 열가소성 고무, 폴리우레탄수지로 구성된 고분자수지의 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 주제로서 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 딤플커버의 주제는 아이오노머수지이다. 상기 아이오노머수지는 강인하고 탄성이 있으며 특히 투명하여 다른 고분자수지에 비하여 빛 투과율이 높아 본 발명의 딤플커버의 주제로 바람직하다.

상기 골프공의 시인성은 골프공이 필드에서 햇빛 또는 조명 아래에 있으며 원거리에 위치하고 있을 때 필드의 잔디에 대비하여 골프공의 존재 또는 골프공의 모양 및 색상이 식별되는 정도를 의미한다. 빛에 있어서 빨간색 파장은 장파장으로 분류되며, 보라색은 단파장으로 분류된다. 상기 빨간색과 보라색의 범위 안에 존재하는 파장들은 각기 다른 파장을 가지고 있으며 고유의 파장에 따라 서로 다른 색으로 보인다. 상기 색 중에서 따뜻하게 느껴지는 색들은 장파장을 가지며 투과율도 높다. 반면에 상기 색 중에 차갑게 느껴지는 색은 단파장을 가지며 공기 중의 습기를 비롯한 입자들에 의해 쉽게 산란된다. 본 발명에서 사용할 수 있는 형광색 재료는 대부분 따뜻한 색을 띠기 때문에 골프공 커버의 재료로 사용되면 햇빛이나 조명등 밑에서 더욱 강하게 반사되어 시인성이 향상되는 장점이 있다.

본 발명의 딤플커버에 포함되는 형광색 재료는 페릴렌(Perylene)계 화합물, 나프탈이미드(Naphtalimide)계 화합물, 쿠마린(Coumarin)계 화합물, 크산텐(Xanthene)계 화합물, 나프토락탐(Naphtholactam)계 화합물, 아즐락톤(Azlactone)계 화합물, 및 옥사진(Oxazine)계 화합물로 구성된 형광염료의 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 또한 상기 형광염료의 군에서 선택된 어느 하나와 유기 또는 무기 화합물 사이에 쇄 신장 반응을 수행하여 불용성으로 제조한 형광색 재료 등이 있고, 스트론튬 알루미네이트(Strontium aluminate)를 기본으로 한 인광(Phosphorescent)안료일 수 있으며 상기 형광염료의 군에서 선택된 어느 하나와 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 염화비닐계수지, 및 폴리에스테르아미드로 구성된 바인더 수지의 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘이상의 혼합물과 혼용 또는 부분 중합 반응되어 분말화한 형광색 재료일 수 있다. 바람직하게는 상기 형광염료는 페릴렌(Perylene)계 화합물 또는 나프탈이미드(Naphtalimide)계 화합물이다. 보다 바람직하게는 상기 형광염료는 나프탈이미드(Naphtalimide)계 화합물이다. 상기 나프탈이미드계 화합물은 형광색 재료로서 채도가 뛰어나 본 발명의 골프공에 사용하여 휘도를 증가시키는데 사용하는 것이 바람직하다.

상기 무광 도포막은 무광의 특성을 가지며 상기 딤플커버를 피복하여 상기 딤플커버를 보호하는 역할을 한다. 상기 무광 도포막의 무광특성은 골프공에 조사된 빛의 난반사를 유도하는 소광제에 의하여 구현된다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 무광 도포막은 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 10-50중량부 및 소광제 1-30중량부를 혼합하여 제조한다. 바람직하게는 상기 무광 도포막은 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 20-40중량부 및 소광제 5-20중량부를 혼합하여 제조한다. 보다 바람직하게는 상기 무광 도포막은 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 30중량부 및 소광제 10중량부를 혼합하여 제조한다. 상기 경화제가 10중량부 미만으로 첨가되면 경화시간이 오래 걸리는 단점이 있으며 상기 경화제가 50중량부를 초과하여 첨가되면 무광특성을 저하시킬 수 있다. 상기 소광제가 1중량부 미만으로 사용되거나 35중량부를 초과하여 사용되면 무광표면의 구현성이 저하된다. 본 발명에 사용되는 폴리우레탄 페인트는 주제와 경화제로 이루어진 2액형 용제 타입이 좋다. 상기 주제로 사용되는 용액의 주성분인 폴리올로는 폴리에스테르, 폴리에테르, 또는 폴리에스테르에테르코폴리머가 있으며 상기 폴리올의 일부에 실록산 화합물 또는 폴리실리콘 등이 반응된 혼합 폴리올도 주제로서 사용될 수 있다. 본 발명의 경화제는 폴리이소시아네이트를 주성분으로 사용할 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트에 사용되는 이소시아네이트로는 TDI, MDI, HMDI, XDI, 및 IPDI으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 상기 주제 및 경화제는 적절한 비율로 혼합되어 딤플 커버층위에 도포되며 적절히 혼합을 위하여 희석 용제로서 MEK, MIBK, IPA, 및 톨루엔(toluen)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 소광제는 무정형 실리카, 발연성 실리카, 실리카 겔, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 지르콘, 산화주석, 마그네시아, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, Al-스테아레이트, Zn-스테아레이트, Ca-스테아레이트, Mg-스테아레이트, 미분된 폴리프로필렌 왁스 및 우레아-포름알데하이드 축합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이다. 바람직하게는 상기 소광제는 무정형 실리카, 발연성 실리카 또는 실리카 겔이다.

상기 실리카계열의 소광제는 실리카 결정의 입자크기가 다양하고 빛에 대한 난반사특성이 우수하여 다른 소광제에 대비하여 흰색 이너커버로부터 반사되어 골프공의 외부로 진행하는 빛을 난반사하여 상기 딤플커버 내에 잔존하게 하는데 유리한 장점이 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 흰색의 핵; 및 상기 흰색의 핵을 피복하는 투과성 딤플커버를 포함하는 골프공에 있어서 상기 투과성 딤플커버에는 소광제가 포함된 무광 도포막이 피복된 것을 특징으로 하는 골프공을 제공한다.

상기 핵, 투과성 딤플커버 및 무광 도포막에 대한 자세한 설명은 상기 본 발명의 일 양태에서 설명하였으므로 본 명세서의 중복을 피하기 위하여 설명하지 않는다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 흰색의 핵은 산화티타늄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 지르코니아(ZrO₂), 연백(white lead), 및 황산바륨(BaSO₄)으로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 백색을 구현하는 재료로 사용한다. 바람직하게는 상기 흰색의 핵은 산화티타늄(TiO₂)을 흰색을 구현하는 재료로 사용한다.

본 발명의 양태 및 다른 양태에서 제공하는 골프공의 공통점은 하층에 흰색층(상기 양태의 흰색의 핵 또는 이너커버 및 상기 다른 양태의 흰색의 핵)이 존재하며 상층에는 무광 도포막이 존재하는 딤플커버를 포함하고 있는 점이다. 상기 무광도포막에는 소광제가 포함되어 있고 상기 딤플커버에는 형광색 재료가 포함되어 있다.

본 발명의 골프공은 다음의 단계를 거쳐 유광도포막에 의한 반사와 딤플의 굴곡진 모양에 의한 난반사 등으로 인한 눈부심이 제거되고 종래의 유광표면에 불투명 딤플커버를 가진 골프공에 대비하여 휘도가 향상된다(도 1 참조).

제1단계: 무광도포막의 소광제에 의한 1차 난반사 단계

먼저 본 발명의 골프공에 조사된 빛은 무광 도포막을 통과하면서 소광제에 의해 1차 난반사가 이루어지고 이로 인해 눈부심을 야기하는 반사된 빛의 양은 줄어들게 된다. 또한 상기 난반사 된 빛을 제외한 나머지 빛은 딤플커버 내부로 진입하게 된다.

제2단계: 딤플커버의 형광재료에 의한 1차 산란단계

상기 딤플커버로 내부로 진입한 빛 중 일부는 형광색 재료와 부딪쳐 1차 산란을 일으켜 골프공의 형광특성을 발현시키고 나머지 빛은 딤플커버를 통과하여 흰색층에 도달하게 된다.

제3단계: 흰색층에 의한 반사 및 딤플커버의 형광재료에 의한 2차 산란단계

상기 흰색층에 도달한 상기 일부의 빛은 대부분 반사되어 골프공의 외부로 진행하게 되는데 이때 일부의 빛은 딤플커버에 존재하는 형광색 재료와 부딪쳐 2차 산란을 일으키므로 골프공의 형광특성이 배가되며 나머지 빛은 딤플커버를 통과하여 무광 도포막에 도달하게 된다.

제4단계: 무광도포막의 소광제에 의한 2차 난반사단계

상기 무광 도포막에 도달한 상기 빛 중 일부의 빛은 무광 도포막을 무사히 통과하여 골프공의 외부로 진행하게 되며 나머지 빛은 다시 소광제에 의해 2차 난반사되어 상기 딤플커버층으로 다시 진입하게 된다.

제5단계: 빛의 산란고리를 형성하는 단계

상기 다시 진입한 빛은 상기 딤플커버의 형광색 재료와 다시 부딪쳐 3차 산란을 일으키거나 상기 흰색층에 도달한 후 반사되어 상기 과정 제3단계 및 제4단계의 과정을 되풀이하는 빛의 산란고리(scattering loop)를 형성하게 된다.

결과적으로 본 발명의 골프공은 상기 무광 도포막의 소광제와 상기 흰색층에 의해 형성된 산란고리에 의해 골프공을 빠져나가지 못하고 딤플커버에 잔존하게 되는 빛의 양이 증가하므로 상기 딤플커버에 존재하는 형광색 재료의 형광특성이 배가되는 효과가 있다.

본 발명의 일 구현예에 따르면 본 발명의 골프공은 상기 과정에 의하여 조사된 빛의 5-30%가 투과성 딤플커버내에 잔존하므로 상기 투과성 딤플커버에 포함된 형광색 재료의 형광특성이 향상되어 휘도가 증가된다. 바람직하게는 본 발명의 골프공은 상기 과정에 의하여 조사된 빛의 10-20%가 투과성 딤플커버내에 잔존한다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 골프공은 휘도값 183.2cd/m²인 기준광원으로부터 3m 떨어진 조건에서 측정한 휘도값이 30 내지 35의 cd/m²이다.

본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 골프공은 필드에서 250m 떨어진 거리에서도 상기 필드의 잔디와 구분되어 보인다.

상기의 흰색핵 또는 흰색이너커버-형광색 재료가 포함된 투과성 딤플커버-소광제가 포함된 무광 도포막의 구성을 가지는 골프공은 다음의 구성을 가진 골프공으로 제조될 수 있다: 1) 하나의 핵(core)과 하나의 커버(cover)로 구성된 2피스 골프공; 2)하나의 핵과 2중 커버 또는 2중 핵과 하나의 커버로 구성된 3피스 골프공; 3)하나의 핵과 3중 커버, 2중 핵과 2중 커버 또는 3중 핵과 하나의 커버로 구성된 4피스 골프공; 4)하나의 핵과 4중 커버, 2중 핵과 3중 커버, 또는 3중 핵과 2중 커버로 구성된 5피스 골프공; 또는 5)2중 핵과 4중 커버 또는 3중 핵과 3중 커버로 구성된 6피스 골프공으로 제조될 수 있다.

본 발명의 골프공의 이점을 정리하면 아래와 같다.

본 발명의 골프공을 경기에서 사용하면 햇빛에 의한 반사가 완화되어 눈부심이 없을 뿐 아니라 무광의 표면을 가지고 있어서 딤플의 모양이 잘 드러나지 않으므로 완벽한 구의 형태로 보이고 휘도가 높아 종래의 무광표면을 가진 골프공에 비해 크기가 커보이는 장점이 있으므로 보다 정확한 타격을 할 수 있다. 또한 본 발명의 골프공은 파장이 긴 형광색 재료를 사용하였으므로 250m 떨어진 위치에서도 골프공을 확인할 수 있어 다음 샷을 위해 이동하는 동안 핀공략을 위한 전략을 구상할 수 있는 여유를 가질 수 있어 심리적인 안정감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 발명의 골프공을 사용하는 골퍼는 골프공에 대한 집중력과 심리적 안정감이 향상되어 경기력이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

실시예

일반적으로 골프공의 딤플 커버는 흰색의 불투명한 커버를 가지거나 다양한 색상의 불투명한 커버를 포함하고 있다. 본 발명에서는 조사된 빛이 골프공의 핵(core) 또는 이너커버(inner cover)까지 투과되고 상기 투과된 빛이 상기 핵 또는 이너커버에 의하여 반사되어 다시 투과될 수 있는 투명한 딤플커버를 제조하고 이를 골프공에 적용하였다

실시예 : 무광도포막 - 투명딤플커버 -형광 골프공

실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공은 흰색의 핵 또는 이너커버, 상기 핵 또는 이너커버 상부에 존재하는 아이오노머(ionomer) 및 형광색 재료를 이용하여 제조된 딤플커버, 및 상기 딤플커버 상부에 존재하는 도포막으로 구성된다. 먼저 핵상에 사출된 흰색의 이너커버를 제조하였다. 상기 이너커버의 색상을 흰색으로 하면 딤플커버에 적용된 색상이 다른 색상에 의해 간섭받지 않아 자연스럽게 발현되는 효과가 있으며 상기 딤플커버를 통과한 빛의 대부분이 흰색에 의해 반사되므로 반사된 빛이 골프공의 외부를 향해 딤플커버 방향으로 진행할 수 있도록 하는 효과가 있다. 이너커버가 없는 골프공으로 제조하는 경우에는 코어의 색을 흰색으로 하고 딤플커버와 도포막으로 구성하여도 같은 효과를 얻을 수 있다. 상기 딤플커버는 고분자 수지인 아이오노머(ionomer) 100중량부에 대하여 녹색 형광색 재료(녹색, 911 series, Sterling colour INC) 0.2중량부를 첨가하고 이를 압출하여 혼합한 후 상기 골프공의 흰색의 핵 또는 흰색의 이너커버상에 사출하여 제조하였다. 상기 딤플커버는 빛이 딤플커버를 투과하여 핵 또는 이너커버(inner cover)에 도달할 수 있도록 TiO₂를 첨가하지 않아 투명한 속성을 가지도록 하였다. 상기 딤플커버는 TiO₂를 첨가하지 않아 투명한 속성을 가지므로 상기 딤플커버에 포함된 녹색 형광색 재료를 제외한 다른 구성에 의해 빛의 통과가 방해받지 않는다. 일반적으로 골프공은 핵 또는 이너커버가 형성된 공에 딤플커버를 사출 또는 캐스팅한 후 이액형 유광 폴리우레탄 페인트 코팅제를 도포하고 경화시켜 내구성을 강화시킨다. 본 발명에서는 상기 이액형 유광 폴리우레탄 페인트에 미리 잘 분산시켜 준비한 소광제(matting agent)를 첨가하여 유광 특성을 무광특성으로 변환시킨 무광타입 코팅제를 제조하고 이를 상기 딤플커버상에 도포하여 실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공을 완성하였다. 상기 무광타입 코팅제는 상기 유광 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 30중량부 및 소광제로서 무정형 실리카 10중량부를 혼합하여 제조하였다.

비교예1 : 유광도포막 - 투명딤플커버 -형광 골프공

비교예1의 유광도포막-투명딤플커버-형광 골프공은 도포막의 제조를 위한 코팅제를 제외한 모든 공정에서 상기 실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공과 동일한 공정을 통해 제조하였다. 비교예1의 코팅제는 실시예에서 사용한 이액형 유광 폴리우레탄 페인트를 동일하게 사용하였으며 상기 유광 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 30중량부를 혼합하는 방법으로 코팅용액을 제조하였다. 상기 코팅용액은 상기 딤플커버상에 도포하여 비교예1의 유광도포막-투명딤플커버-형광 골프공을 완성하였다.

비교예2 : 무광도포막 -불투명 딤플커버 -형광 골프공

비교예2의 무광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공은 딤플커버가 투명한 속성이 아닌 불투명한 속성을 가지도록 하기 위하여 TiO₂가 첨가된 것을 제외하면 실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공 제조방법과 동일한 방법으로 제조되었다. 상기 비교예2의 딤플커버는 고분자 수지인 아이오노머(ionomer) 100중량부에 대하여 녹색 형광색 재료(녹색, 911 series, Sterling colour INC) 0.3중량부 및 TiO₂ 0.7중량부를 첨가하여 제조하였다. 상기 녹색 형광색 재료의 함량(0.3중량부)은 실시예의 녹색 형광색 재료의 함량(0.2중량부)과 미세한 차이가 있으나 상기 차이로 인한 형광특성 차이는 미미하기 때문에 실시예와 비교예2 사이의 딤플커버의 투명성 차이로 인한 형광안료의 특성변화를 비교분석하는데 아무런 문제가 없다.

비교예3 : 유광도포막 -불투명 딤플커버 -형광 골프공

비교예3의 유광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공은 도포막의 제조를 위한 코팅제를 제외한 모든 공정에서 상기 비교예2의 무광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공과 동일한 공정을 통해 제조하였다. 비교예2와의 차이점인 비교예3의 코팅제는 실시예 및 비교예와 동일한 이액형 유광 폴리우레탄 페인트를 사용하였다. 상기 비교예3의 코팅용액은 유광 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 30중량부를 혼합하여 제조하였으며 상기 코팅용액을 상기 딤플커버상에 도포하여 비교예3의 유광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공을 완성하였다.

비교예4 : 무광도포막 - 투명딤플커버 - 무형광 골프공

비교예4의 무광도포막-투명딤플커버-무형광 골프공은 딤플커버에 포함되는 형광색재료의 첨가여부를 제외한 모든 공정에서 실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공과 동일한 공정을 통하여 제조하였다. 상기 비교예4와 실시예의 차이점은 딤플커버재료로 형광색 재료 또는 TiO₂를 포함하지 않은 순수한 고분자 수지인 아이오노머(ionomer) 100중량부를 사용하는 것이다.

비교예5 : 유광도포막 - 투명딤플커버 - 무형광 골프공

비교예5의 유광도포막-투명딤플커버-무형광 골프공은 코팅제를 제외한 모든 공정에서 상기 비교예4와 동일한 공정에 따라 제조하였다. 상기 비교예4와의 차이점인 코팅제는 실시예 및 비교예와 동일한 이액형 유광 폴리우레탄 페인트를 사용하였다. 상기 비교예3의 코팅용액은 유광 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 30중량부를 혼합하여 제조하였으며 상기 코팅용액을 상기 딤플커버상에 도포하여 비교예5의 유광도포막-투명딤플커버-무형광 골프공을 완성하였다.

상기 실시예 및 비교예의 조성은 하기 표에 정리하였다.

		실시예	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5
이너커버의 색		흰색	흰색	흰색	흰색	흰색	흰색
딤플커버	고분자수지 (Ionomer)	100 중량부	100 중량부	100 중량부	100 중량부	100 중량부	100 중량부
	형광색 재료(녹색)	0.2 중량부	0.2 중량부	0.3 중량부	0.3 중량부	0 중량부	0 중량부
	TiO₂	0 중량부	0 중량부	0.7 중량부	0.7 중량부	0 중량부	0 중량부
	딤플커버의 색	녹색형광	녹색형광	녹색형광	녹색형광	투명	투명
도포막	유광 폴리우레탄 폐인트	100 중량부	100 중량부	100 중량부	100 중량부	100 중량부	100 중량부
	경화제	30 중량부	30 중량부	30 중량부	30 중량부	30 중량부	30 중량부
	소광제	10 중량부	0 중량부	10 중량부	0 중량부	10 중량부	0 중량부
	도포막의 특성	무광	유광	무광	유광	무광	유광

실험예1: 골프공 외관의 비교

실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공의 외관을 관찰한 결과 조사된 빛이 딤플커버에 포함된 녹색 형광색 재료와 산란을 일으키거나 딤플커버를 통과하여 내부의 흰색의 핵 또는 이너커버로부터 반사된 빛이 딤플커버의 녹색 형광색 재료와 산란을 일으켜 녹색 파장의 빛이 확산되므로 선명한 녹색의 형광빛을 띠고 있는 것이 관찰되었다. 또한 무광특성으로 인하여 딤플의 모양이 잘 드러나지 않아 완벽한 구의 모양을 하고 있는 것이 관찰되었다. 이에 반하여 비교예1의 경우 도포막의 유광특성으로 인하여 유광도포막에 의한 빛의 반사가 심하여 밝기는 강하나 일정한 빛의 세기가 아니라 관찰하는 각도에 따라 빛의 세기가 달라져 골퍼들의 집중력을 오히려 저하시킬 우려가 있는 것으로 확인되었으며 딤플커버의 녹색형광 색감 또한 반감된 것이 관찰되었다.

비교예2의 무광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공의 외관을 관찰한 결과, 도포막을 무광으로 처리하였음에도 불투명 딤플커버의 딤플에 의한 빛의 난반사로 인해 딤플의 모양이 선명하게 드러나 공의 모양이 완벽한 구형으로 보이지 않으며 형광색 재료 또한 실시예에 대비하여 1.5배나 많이 사용하였음에도 밝기가 낮은 것으로 확인되었다. 상기 무광도포막을 유광도포막으로 처리하여 제조한 비교예3의 경우, 상기 비교예1의 유광도포막으로 인한 단점과 더불어 딤플에 의한 난반사까지 함께 관찰되어 색감이 저하되며 관찰하는 각도에 따라 빛의 세기가 달라져 골퍼들의 집중력을 오히려 저하시킬 우려가 있는 것이 확인되었다. 또한 실시예, 비교예2 및 비교예3과 동일하게 흰색의 이너커버 위에 딤플커버를 사출하나 딤플커버에 형광색 재료 또는 TiO₂를 포함하지 않은 순수한 고분자 수지인 아이오노머(ionomer)를 사용하며 도포막의 유광 또는 무광여부만을 상이하게 제조한 비교예4 및 비교예5의 경우, 딤플커버의 딤플의 모양이 확연히 드러나 딤플의 굴곡진 모양에 의한 난반사가 심하게 발생하는 것이 확인되었다(도 2 참조).

실험예2: 빛 투과율의 측정 및 빛 잔존량의 산출

상기 제조한 골프공에 대하여 핵 또는 이너커버의 색이 딤플커버와 도포막을 통과하여 얼마나 투영되어 발현되는지 확인하기 위하여 상기 제조한 골프공의 딤플커버 및 도포막에 대하여 ASTM D1003-13 절차 A에 따라 전체광선투과율을 측정하고 이를 비교분석하였다(표 2 참조).

골프공	도포막의 종류	딤플커버의 색	딤플커버의 투과성	전체광선투과율
실시예	무광도포막	녹색형광	투과성	22.8%
비교예1	유광도포막	녹색형광	투과성	23.2%
비교예2	무광도포막	녹색형광(TiO₂포함)	불투과성	6.9%
비교예3	유광도포막	녹색형광(TiO₂포함)	불투과성	7.0%
비교예4	무광도포막	투명	투과성	84.5%
비교예5	유광도포막	투명	투과성	90.5%

고분자수지(ionomer)에 TiO₂를 넣지 않고 0.2중량부의 형광색 재료만을 혼합하여 제조한 딤플커버 위에 무광도포막(실시예) 또는 유광도포막(비교예1)을 각각 적용한 골프공의 경우, 각각 22.8% 또는 23.2%의 전체광선투과율을 얻을 수 있었으며 실제 핵 또는 이너커버의 흰색이 딤플커버를 투과하여 투영됨을 확인할 수 있었다. 그러나 고분자수지(ionomer)에 TiO₂를 0.7중량부로 첨가하고 0.3중량부의 형광색 재료를 혼합하여 제조한 딤플 커버 위에 무광도포막(비교예2) 또는 유광도포막(비교예3)을 적용한 골프공의 경우, 각각 6.9%와 7.0%의 전체광선투과율을 보여 핵 또는 이너커버의 흰색이 딤플커버를 투과하여 투영되지 못하고 대부분 차폐됨을 확인할 수 있었다. 또한 TiO₂와 형광색 재료 모두를 넣지 않고 고분자수지(ionomer)로만 제조한 딤플 커버 위에 무광도포막(비교예4)과 유광도포막(비교예5)을 적용한 골프공의 경우, 각각 84.5%와 90.5%의 전체광선투과율을 얻어 내부의 핵 또는 이너커버의 색이 대부분이 투영되는 것이 확인되었다.

실시예 및 비교예에서 제조한 골프공들의 외관을 관찰한 결과, 흰색의 코어 또는 이너커버위에 고분자수지(Ionomer)와 형광색 재료만을 혼합한 딤플 커버를 사출한 골프볼에 무광도포막이 적용된 실시예의 골프공이 가장 선명하며 밝은 색상이 발현되고 더 커보이는 현상이 관찰되었다. 상기 결과는 형광색 재료의 형광발산 효과가 더 강하기 때문인 것으로 판단되며 상기 형광발산효과의 크기는 형광색재료에 의한 빛의 산란양과 비례한다. 따라서 딤플커버에 진입된 빛의 양이 많거나 진입된 빛이 갇힘 현상에 의해 머르는 시간이 증가하였을 경우에 형광발산이 향상된다. 상기 표 2의 결과에 의하면, 비교예 4 및 5의 전체 광선투과율은 실시예 및 비교예1의 전체광선 투과율에 대비하여 약 4-5배에 이르지만 투명한 딤플커버의 특성으로 인하여 흰색의 핵 또는 이너커버 색상이 커버 밖으로 비쳐 나오기는 하나 딤플커버에 형광색 재료가 포함되거나 형광색 재료와 TiO₂가 포함된 불투명한 딤플커버에 비해 선명도가 떨어지고 색상이 선명하지 않는 것이 관찰되었다. 실제 골프공의 외관을 관찰해보면 특히 실시예의 골프공의 외관이 가장 선명하며 밝은 색상이 발현되고 더 커 보이는 현상이 관찰된다. 따라서 상기 실시예 골프공의 관찰결과는 진입된 빛의 양보다는 빛의 갇힘 현상에 의한 것으로 판단된다. 상기 현상을 해석하고 이를 규명하기 위해 ASTM D1003-13 절차 A에 따라 정방향 투과율 및 역방향 투과율을 측정하고 정방향 투과광의 반사투과량 및 빛 잔존량을 산출하였다(표 3 참조). 상기 빛 잔존량은 빛의 갇힘 현상의 정도를 나타내는 척도로서 사용된다.

	도포막의 종류	정방향 투과율	역방향 투과율	정방향투과광의 반사투과량	빛 잔존량
실시예	무광도포막	23.7%	23.2%	5.5%	18.2%p
비교예1	유광도포막	24.0%	24.1%	5.8%	18.2%p
비교예4	무광도포막	97.1%	86.3%	83.8%	13.3%p
비교예5	유광도포막	90.7%	90.9%	82.4%	8.3%p

상기 표 3은 고분자수지(ionomer)에 TiO₂를 넣지 않고 0.2중량부의 형광색 재료만을 혼합하여 제조한 딤플커버 위에 무광 도포막(실시예) 또는 유광 도포막(비교예1)을 각각 적용한 경우와 TiO₂와 형광색 재료 모두를 넣지 않고 고분자수지(ionomer)로만 제조한 딤플 커버 위에 무광도포막(비교예4)과 유광도포막(비교예5)을 적용한 경우에 대한 정방향 투과율, 역방향 투과율, 정방향투과광의 반사투과량 및 빛 잔존량을 보여준다. 상기 정방향 투과율은 입사광량 100%에 대하여 도포막에서 딤플커버 및 핵 또는 이너커버의 방향으로 진행하여 투과되는 빛의 양을 의미하며; 상기 역방향 투과율은 입사광량 100%에 대하여 핵 또는 이너커버에서 딤플커버 및 도포막의 방향으로 진행하여 투과되는 빛의 양을 의미한다. 상기 정방향 투과광의 반사투과량은 도포막에서 딤플커버 및 핵 또는 이너커버의 방향으로 진행하여 투과되어 흰색의 핵 또는 이너커버에 부딪힌 후 반사되어 역방향으로 외부로 투과되어 밖으로 나가는 빛의 양을 의미한다. 상기 빛 잔존량은 상기 입사광량 100%에 대하여 골프공의 내부(도포막과 딤플커버)에 잔존하는 빛의 양을 의미한다. 따라서 상기 빛 잔존량은 외부로부터 골프공의 내부로 진입한 빛의 양(정방향 투과율)에서 외부로부터 골프공의 내부로 진입한 빛이 내부의 흰색 핵 또는 이너커버에 의해 반사되어 밖으로 나가는 빛의 양(역방향 투과광의 반사투과량)을 제외하는 방법으로 산출할 수 있다.

실시예 및 비교예1의 경우, 딤플커버에 포함된 형광색 재료에 의한 발광효율을 동일한 것으로 가정한 후 투과량 자체를 비교한 결과 유광도포막(비교예1)의 경우 역방향 투과량이 정방향 투과량에 비해 0.1%p 더 높아 빛이 역방향으로 진행할 때의 반사광량이 더 적은 것으로 확인되었다. 또한 무광도포막(실시예)의 경우 정방향 투과량이 역방향 투과량에 대비하여 0.5%p 더 높아 빛이 역방향으로 진행할 때 반사되는 광량이 많음을 알 수 있다. 그러나 실시예와 비교예1의 빛 잔존량을 비교해보면 비교예1의 정방향 투과량(24%)과 역방향 투과량(24.1%)의 차이(0.1%p)와 실시예의 정방향 투과량(23.7%)과 역방향 투과량(23.2%)의 차이(0.5%p)가 5배가량 차이가 남에도 불구하고 유광도포막(비교예1)과 무광도포막(실시예)이 동일한 빛 잔존량(18.2%p)을 가지는 것으로 확인되었다. 상기 결과는 실시예 및 비교예1의 딤플커버가 포함하고 있는 형광색 재료의 빛 발산효과 때문인 것으로 사료된다. 상기 빛 잔존량의 산출에 관여하는 상기 형광색 재료의 빛 발산효과를 배제하여 무광도포막과 유광도포막에 의한 빛 잔존량의 변화를 확인하기 위하여 딤플커버에 고분자 수지(Ionomer)외에 어떠한 형광색 재료도 포함하고 있지 않으면서 무광도포막(비교예4)과 유광도포막(비교예5)의 차이가 있는 비교예에 대하여 상기와 동일한 방법으로 빛 잔존량을 산출하였다. 산출결과 유광도포막을 사용한 비교예5의 경우 정방향 투과량(90.7%)이 역방향 투과량(90.9%)에 대비하여 0.2%p 낮아 빛이 역방향으로 더 투과되는 것이 확인되었으며 도포막면에서 반사되어 딤플커버내(골프공 내부)에 잔존하는 빛 잔존량은 8.2%p인 것으로 산출되었다. 이에 반하여 무광도포막을 사용한 비교예4의 경우 정방향 투과량(97.1%)이 역방향 투과율(86.3%)에 대비하여 10.8%p 높아 빛이 정방향으로 더 투과되며 도포막면에서 반사되어 딤플커버내에 잔존하는 빛 잔존량은 13.3%p인 것으로 산출되었다.

결론적으로 무광도포막을 사용하는 경우에서 유광도포막을 사용하는 경우에 대비하여 5.1%p의 빛을 딤플커버 내에 더 잔존시킬 수 있다는 것이 확인되었다. 상기 결과는 무광도포막을 사용하면 유광도포막을 사용하는 것에 대비하여 딤플커버 내에 빛을 더 많이 잔존시킬 수 있으므로 빛이 형광재료에 부딪혀 형광효과를 나타내는 확률을 배가시켜 골프공의 형광색이 더욱 선명하며 더욱 밝은 색상으로 발현되므로 공의 크기가 더 커 보여 우수한 시인성이 가지게 된다는 것을 의미한다.

실험예3: 빛 반사율의 측정

유광도포막이 포함된 골프공은 필드에서 외광에 의해 눈부심이 유발되어 집중력을 저하시키며 정확한 타격을 방해함으로써 경기력이 저하되는 단점이 있다. 본 발명은 이러한 단점을 방지하고자 폴리우레탄계 유광코팅 페인트에 소광제를 첨가하여 제조한 무광 코팅제를 골프공에 적용하였다. 상기 무광 코팅제를 사용한 골프공의 반사율을 측정하고 폴리우레탄계 유광코팅 페인트만을 사용한 유광 코팅제가 적용된 골프공과 비교하였다(표 4 참조).

	도포막의 종류	반사율(85°)	반사율(60°)
실시예	무광도포막	21G.U	1G.U
비교예1	유광도포막	105G.U	96G.U
비교예2	무광도포막	21G.U	2G.U
비교예3	유광도포막	104G.U	96G.U
비교예4	무광도포막	26G.U	8G.U
비교예5	유광도포막	113G.U	153G.U

고분자수지(ionomer)에 TiO₂를 넣지 않고 0.2중량부의 형광색 재료만을 혼합하여 제조한 딤플커버 위에 유광도포막(비교예1) 또는 무광도포막(실시예)을 각각 적용한 골프공의 경우, 유광도포막이 적용된 골프공은 85°에서 105G.U 또는 60°에서 96G.U의 광택도를 보였으며; 무광도포막이 작용된 골프공은 85°에서 21G.U 또는 60°에서 1G.U의 광택도를 보였다. 고분자수지(ionomer)에 TiO₂를 0.7중량부로 첨가하고 0.3중량부의 형광색 재료를 혼합하여 제조한 딤플 커버 위에 유광도포막(비교예3)과 무광코팅을 적용한 골프공(비교예2)의 경우, 유광도포막이 적용된 골프공은 85°에서 104G.U 또는 60°에서 96G.U의 광택도를 보였으며; 무광도포막이 작용된 골프공은 85°에서 21G.U 또는 60°에서 2G.U의 광택도를 보였다. 또한 고분자수지(ionomer)에 TiO₂와 형광색 재료 모두를 넣지 않고 제조한 딤플 커버 위에 유광도포막(비교예5)과 무광도포막을 적용한 골프공(비교예4)의 경우, 유광도포막이 적용된 골프공은 85°에서 113G.U 또는 60°에서 153G.U의 광택도를 보였으며; 무광도포막이 작용된 골프공은 85°에서 26G.U 또는 60°에서 8G.U의 광택도를 보였다. 상기 실시예 및 비교예의 반사율을 비교한 결과, 상기 골프공의 반사율은 딤플커버의 투명한 정도와는 관계가 적은 것으로 판단되며 소광제의 사용으로 인한 광택의 여부에 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다. 따라서 실시예와 같이 투명한 수지위에 무광 코팅한 골프공의 휘도가 더 크다면 커버에 입사된 광에 의해 안료의 특정파장 방출 효과가 더 크다는 것을 알 수 있다.

실험예4: 휘도의 측정

골프는 최소 지름이 42.67mm인 공이 땅위에 정지해있는 상태에서 타격하는 경기이기 때문에 골프공의 크기가 시각적으로 크게 보인다면 경기력이 향상되는 장점이 있다. 골프공은 휘도가 클수록 크기가 커 보이므로 본 발명의 실시예 및 비교예의 골프공에 대하여 휘도를 측정하였다. 상기 측정에 사용한 기준광원은 183.2 cd/m² 이며 상기 기준광원으로부터 3cm 떨어진 곳에서 휘도측정기를 설치하여 휘도를 측정하였다(표 5 참조).

	도포막의 종류	휘도
실시예	무광도포막	32.46cd/m²
비교예1	유광도포막	32.07cd/m²
비교예2	무광도포막	21.50cd/m²
비교예3	유광도포막	18.29cd/m²
비교예4	무광도포막	145.5cd/m²
비교예5	유광도포막	168.4cd/m²

고분자수지(ionomer)에 TiO₂를 넣지 않고 0.2중량부의 형광색 재료만을 혼합하여 제조한 딤플커버 위에 유광도포막(비교예1) 또는 무광도포막(실시예)을 각각 적용한 골프공의 경우, 각각 32.07cd/m²와 32.46cd/m²의 휘도를 얻을 수 있었다. 그러나 고분자수지(ionomer)에 TiO₂를 0.7중량부로 첨가하고 0.3중량부의 형광색 재료를 혼합하여 제조한 딤플 커버 위에 유광도포막(비교예3)과 무광도포막(비교예2)을 적용한 골프공 경우, 각각 18.29cd/m²와 21.50cd/m²의 휘도를 얻어 상기 실시예에 대비하여 30-50% 수준의 휘도가 감소한 것으로 측정되었다. TiO₂와 형광색 재료 모두를 넣지 않고 고분자수지(ionomer)로만 제조한 딤플 커버 위에 유광도포막(비교예5)과 무광도포막(비교예4)을 적용한 골프공의 경우, 각각 168.4cd/m²와 145.5cd/m²의 휘도를 얻었다. 이러한 결과는 휘도가 유한한 면적을 갖고 있는 발광면의 밝기를 나타내므로 실시예, 비교예 1, 2 및 3에 적용된 도포막에 대비하여 투과율과 반사율의 크기가 상대적으로 큰 비교예 4 및 5에서 월등히 큰 휘도값을 나타낸 것으로 판단된다.

실험예5: 시인성의 측정

골프공은 드라이버 타격 시 길게는 250m이상 날아간다. 이때 골프공이 날아가서 페어웨이에 떨어질 때까지 잘 보여야 하며 기후여건과 플레이하는 시간에 따라 끝까지 잘 보이지 않더라도 최대한 멀리서 자신의 공을 쉽게 찾을 수 있도록 시인성이 우수해야 한다. 종래의 골프공이 흰색이었던 이유 중 하나는 골프공의 시인성 때문이며 컬러 골프공과 같이 형광색 재료가 포함되어 밝고 선명한 오랜지색, 노란색 등의 골프공이 개발되는 이유 또한 상기 시인성 때문이다. 본 발명의 골프공에 대한 시인성을 평가하기 위하여 프로골퍼 5인에게 50m, 100m, 150m, 200m, 또는 250m 떨어진 필드의 각 지점에 본 발명에서 제조한 골프공을 두고 상기 골프공을 인지할 수 있는지 여부를 테스트하도록 하였다. 상기에서 제조한 실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공, 비교예2의 무광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공, 및 비교예5의 유광도포막-투명딤플커버-무형광 골프공에 대하여 시인성 테스트를 수행하였다(표 6 참조). 상기 테스트는 상기 프로골퍼 5인이 평가한 시인성 점수 (1 내지 10점이며 점수가 높을수록 잘 보임)에 대한 평균을 내어 점수가 0점 이상 2.5점 미만이면 X; 점수가 2.5점 이상 5점 미만이면 △; 점수가 5점 이상 7.5점 미만이면 ○; 점수가 7.5점 이상 10점 이하이면 ◎으로 평가하였다. 상기 표 6에서 ◎은 골프공이 필드의 잔디와 구분되어 아주 잘 보임; ○은 골프공이 필드의 잔디와 구분되어 잘 보임; △은 골프공이 필드의 잔디와 구분되어 보임; 및 X는 골프공이 필드의 잔디와 구분되어 보이지 않음;을 의미한다.

거리	실시예	비교예2	비교예5
거리	무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공	무광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공	유광도포막-투명딤플커버-무형광 골프공
50m	◎	◎	◎
100m	◎	◎	○
150m	◎	○	X
200m	○	△	X
250m	△	X	X

상기 시인성 테스트 결과, 실시예의 무광도포막-투명딤플커버-형광 골프공은 필드에서 200m 떨어진 위치에서도 필드의 잔디와 잘 구분되어 보이는 것으로 평가되었으며 필드에서 250m 떨어진 위치에서도 필드의 잔디와 구분되어 보이는 것으로 평가되었다. 비교예2의 무광도포막-불투명 딤플커버-형광 골프공은 필드에서 150m 떨어진 위치에서 필드의 잔디와 구분되어 보이는 것으로 평가되었으며 필드에서 250m 이상 떨어진 위치는 필드의 잔디와 구분되지 않는 것으로 평가되었다. 또한 비교예5의 유광도포막-투명딤플커버-무형광 골프공은 필드에서 100m 떨어진 위치에서 필드의 잔디와 구분되어 보이는 것으로 평가되었으며 필드에서 100m 이상 떨어진 위치는 필드의 잔디와 구분되지 않는 것으로 평가되었다.

본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 또는 예시를 대표하는 의미이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다. 본 발명의 변형과 다른 용도가 본 명세서 특허청구범위에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 것은 당업자에게 명백하다.

Claims

핵(core);
상기 핵을 피복하는 흰색의 이너커버(inner cover); 및
상기 이너커버를 피복하는 투과성 딤플커버(permeable dimple cover);
를 포함하는 골프공에 있어서
상기 투과성 딤플커버에는 소광제가 포함된 무광 도포막(matte coating layer)이 피복되어 투과성 딤플커버 내부의 빛 잔존량이 5%p 내지 30%p인 것을 특징으로 하는 골프공
제 1 항에 있어서, 상기 핵은 하나의 내부핵, 또는 하나의 내부핵 및 상기 내부핵을 실질적으로 둘러싸고 있는 적어도 하나 이상의 이너커버로 구성된 것을 특징으로 하는 골프공
제 1 항에 있어서, 상기 흰색의 이너커버는 산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 지르코니아(ZrO₂), 연백(white lead), 및 황산바륨(BaSO₄)으로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘이상의 혼합물을 흰색을 구현하는 재료로서 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공
흰색의 핵; 및
상기 흰색의 핵을 피복하는 투과성 딤플커버;
를 포함하는 골프공에 있어서
상기 투과성 딤플커버에는 소광제가 포함된 무광 도포막이 피복된 것을 특징으로 하는 골프공
제 4 항에 있어서, 상기 흰색의 핵은 하나의 내부핵, 또는 하나의 내부핵 및 상기 내부핵을 실질적으로 둘러싸고 있는 적어도 하나 이상의 외부핵층으로 구성된 핵으로서 최외각의 핵 또는 핵층이 흰색인 것을 특징으로 하는 골프공
제 4 항에 있어서, 상기 흰색의 핵은 산화티타늄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 지르코니아(ZrO₂), 연백(white lead), 및 황산바륨(BaSO₄)으로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘이상의 혼합물을 흰색을 구현하는 재료로서 포함하는 것을 특징으로 하는 골프공
제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투과성 딤플커버는 고분자수지 100중량부에 대하여 형광색 재료 0.03 내지 3중량부로 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 골프공
제 7 항에 있어서, 상기 고분자수지는 아이오노머수지, 열가소성 플라스틱수지, 열가소성 고무, 폴리우레탄수지로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 골프공
제 7 항에 있어서, 상기 형광색 재료는 페릴렌(Perylene)계 화합물, 나프탈이미드(Naphtalimide)계 화합물, 쿠마린(Coumarin)계 화합물, 크산텐(Xanthene)계 화합물, 나프토락탐(Naphtholactam)계 화합물, 아즐락톤(Azlactone)계 화합물, 및 옥사진(Oxazine)계 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 골프공
제 1 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무광 도포막은 폴리우레탄 페인트 100중량부에 대하여 경화제 10중량부 내지 50중량부 및 소광제 1중량부 내지 30중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 골프공
제 10 항에 있어서 상기 소광제는 무정형 실리카, 발연성 실리카, 실리카 겔, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 지르콘, 산화주석, 마그네시아, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, Al-스테아레이트, Zn-스테아레이트, Ca-스테아레이트, Mg-스테아레이트, 미분된 폴리프로필렌 왁스 및 우레아-포름알데하이드 축합물로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 골프공