KR101898625B1 - 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물에 관한 것으로서, 실리케이트 화합물 15~45 중량부와, 커플링제 1.5~7 중량부와, 금속산화물 0.5~25 중량부와, 증점제 0.5~7 중량부와, 실록산 0.5~15중량부 및 물 50~65 중량부를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 골프 클럽의 스크래치가 발생되는 것을 방지함에 따라 내구성이 크게 향상되고, 스크래치로 인해 골프공의 방향성이 변화되는 문제가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 골프 클럽의 슬립성이 향상됨에 따라 골프공의 방향성의 변화를 초래할 수 있는 이물질 또는 오염물질이 골프 클럽에 부착되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명은 골프 클럽의 방식성 및 방청성이 크게 향상됨에 따라 골크 클럽의 부식을 방지할 수 있어 골프 클럽의 내구성이 크게 향상된다.

Description

골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물{Eco-friendly coating composition for golf club}

본 발명은 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 골프 클럽의 내스크래치성 및 슬립성을 향상시킴과 동시에 방식성 및 방청성을 향상시킬 수 있도록 한 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물에 관한 것이다.

귀족 스포츠라는 이명을 가진 골프는 비싼 골프용품과 골프장 이용료 등으로 일반인들이 쉽게 접할 수 없는 스포츠였다, 그러나, 국내 골프 선수들의 선전과 더불어 2016년 리우 올림픽 정식 종목으로 채택되어 많은 인기를 가지게 됨과 동시에 최근 보다 저렴해진 골프용품과 값싸게 이용할 수 있는 골프 연습장 및 스크린 골프장의 보급화를 통해 누구나 쉽게 이용할 수 있는 취미활동으로 자리매김하였다.

그러나, 골프용품 중 골프클럽은 종류별 차이는 있지만 여전히 비싼 가격대를 형성하고 있으며, 그 가격은 수십만에서 수백만을 호가하고 있으며, 이러한 비싼 가격에도 불구하고 국내에서는 이를 제대로 관리할 수 있는 전용 관리제가 거의 없는 실정이라 골프클럽 사용 후 골프클럽에 부착된 이물질 또는 오염물질의 제거는 칫솔과 수세미에 계면활성제를 묻혀 이를 관리하고 있어 골프클럽에 부착된 이물질 또는 오염물질의 제거 과정에서 발생되는 골프클럽의 손상은 당연한 것으로 받아들여지고 있는 실정이다.

한편, 골프클럽은 일반적으로 철을 비롯하여 스테인레스, 카파(구리), 티타늄 등 부식에 어느 정도 강한 금속 소재를 사용하고 있으나, 이러한 소재도 공기 중 산소와의 접촉을 통해 부식이 발생될 뿐 아니라 골프 경기 시 습기나 염분이 포함된 환경에 노출되는 경우에는 부식의 속도가 보다 가속되어 골프클럽이 손상되는 문제가 발생될 수 있다.

위와 같은 이유로 해외에서는 골프클럽 전용 코팅액을 골프클럽 표면에 코팅하여 이를 방지하고 있으나, 이러한 코팅액들은 대부분 발암성 물질인 6가 크롬을 포함한 유해 화학물질과 휘발성 유기화합물질을 원료로 사용하여 문제시 되고 있는 에어로졸 제품이 대부분이라 사용자의 건강에 심각한 문제를 초래할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 골프를 즐기는 사용자들이 증가함에 따라 자연적으로 타수와 비거리에 대한 관심이 높아지고 있으며, 적은 타수와 비거리 향상을 위해 전문가 코칭을 통한 스윙자세의 교정 또는 비거리 향상을 위해 특수 제작된 골프클럽과 골프공을 사용하기도 한다.

위와 같은, 특수 제작되는 골프클럽은 수백만원 이상을 호가하는 비싼 가격으로 인해 일반 사용자들이 쉽게 구매할 수 없어 일반 사용자들은 비거리 향상용 테이프나 납테이프 또는 그리스 등을 일반적으로 사용한다.

그러나, 비거리 향상을 위해 골프클럽에 부착되는 비거리 향상용 테이프나 납테이프는 골프클럽의 미관을 손상시키는 요인으로 작용하며, 그리스를 사용하는 경우에는 골프클럽에 부착되는 이물질 또는 오염물질로 인해 골프공의 방향성의 변화를 초래하게 되는 문제가 발생될 수 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있는 골프 클럽용 친환경 코팅제의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

한국등록특허 제0789869호 “골프클럽 금속 헤드 페이스에 텅스텐 카바이드를 포함한 합금층이 코팅된 클럽헤드”

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 골프 클럽의 내스크래치성 및 슬립성을 향상시킬 수 있도록 한 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 골프 클럽의 방식성 및 방청성을 향상시킬 수 있도록 한 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 실리케이트 화합물 15~45 중량부와, 커플링제 1.5~7 중량부와, 금속산화물 0.5~25 중량부와, 증점제 0.5~7 중량부와, 실록산 0.5~15중량부 및 물 50~65 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물이 제공된다.

여기서, 실리코네이트 화합물 1.5~15 중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 계면 활성제 0.5~7 중량부를 더 포함하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 실리케이트 화합물은 리튬실리케이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 플로오르실리케이트, 변성실리케이트 및 실리카졸로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 것이 더욱 바람직하다.

아울러, 상기 금속산화물은 티타늄옥사이드, 지르코늄아세토네이트, 지르코늄옥사이드, 암모늄플루오르지르코네이트, 세륨옥사이드, 징크옥사이드 및 몰리브덴옥사이드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 골프 클럽의 스크래치가 발생되는 것을 방지함에 따라 내구성이 크게 향상되고, 스크래치로 인해 골프공의 방향성이 변화되는 문제가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 골프 클럽의 슬립성이 향상됨에 따라 골프공의 방향성의 변화를 초래할 수 있는 이물질 또는 오염물질이 골프 클럽에 부착되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명은 골프 클럽의 방식성 및 방청성이 크게 향상됨에 따라 골크 클럽의 부식을 방지할 수 있어 골프 클럽의 내구성이 크게 향상된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물의 코팅 전 및 코팅 후의 시험 주조편 표면을 전계방사형 가변진공도 전자주사현미경(SEM)으로 확대 촬영한 영상이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물은 골프클럽의 헤드부 표면에 코팅되어 헤드부 표면의 내스크래치성 및 슬립성을 제공하기 위한 것으로서, 실리케이트 화합물 15~45 중량부와, 실리코네이트 화합물 1.5~15중량부와, 커플링제 1.5~7 중량부와, 금속산화물 0.5~25 중량부와, 증점제 0.5~7 중량부와, 실록산 0.5~15 중량부와, 계면 활성제 0.5~7 중량부 및 물 50~65 중량부를 포함한다.

실리케이트 화합물은 헤드부 표면에 공기 및 수분을 차단하기 위한 피막을 형성하는 주요물질이다.

이러한 실리케이트 화합물은 리튬실리케이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 플루오르실리케이트, 변성실리케이트 및 실리카졸로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.

실리코네이트 화합물은 1.5~15중량부가 포함되고, 헤드부 표면에 형성된 피막에 발수성을 증가시켜 방청성 및 방식성이 동시에 증가되도록 하는 시너지 효과를 발생시키는 물질이다.

여기서, 실리코네이트 화합물은 함량이 1.5 중량부 미만이면 위와 같은 효과가 미미하고, 15 중량부를 초과하면 위와 같은 효과는 크게 향상되지 않는 반면 실리케이트 화합물 및 후술하는 커플링제, 금속산화물, 증점제, 실록산 및 계면 활성제의 함량을 상대적으로 감소시켜 이들 물질에 의해 나타나는 기능들이 저하되는 문제가 발생될 수 있으므로 1.5~15 중량부가 사용되는 것이 바람직하다.

이러한 실리코네이트 화합물은 소듐메틸실리코네이트 및 포타슘메틸실리코네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.

커플링제는 실리케이트 화합물 및 실리코네이트 화합물이 코팅 대상이 되는 금속 소재의 헤드부 표면과의 화학적 결합을 유도하는 물질이다.

이러한 커플링제는 메틸트리메톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 오가노실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 플루오르실란, 트리메틸클로로실란, 디메틸클로로실란 및 메틸트리클로로실란으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.

금속산화물은 헤드부 표면에 이물질 또는 오염물질이 부착되는 것을 차단하기 위한 피막을 형성하여 내구성 및 내스크래치성을 보다 향상되도록 하는 물질이다.

위와 같은 금속산화물은 함량이 0.5 중량부 미만이면 위와 같은 효과가 미미하고, 45 중량부를 초과하면 위와 같은 효과가 크게 향상되지 않으므로 0.5~45 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

이러한 금속산화물은 티타늄옥사이드, 지르코늄아세토네이트, 지르코늄옥사이드, 암모늄플루오르지르코네이트, 세륨옥사이드, 징크옥사이드 및 몰리브덴옥사이드로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.

증점제는 코팅제 조성물의 도포력을 증가시키고, 흘러내림 현상을 억제하여 균일한 도막이 형성되도록 하는 물질이다.

이러한 증점제는 하이드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 및 카르복시메틸셀룰로오스로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.

실록산는 코팅제 조성물의 발수성을 부가하여 방식 성능이 향상되도록 하는 물질로 함량이 0.5 중량부 미만이면 위와 같은 효과가 미미하고, 함량이 15 중량부를 초과하더라도 그 효과는 크게 향상되지 않으므로 0.5~15 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

이러한 실록산은 폴리펜타실록산, 사이클로펜타실록산, 폴리다이실록산 및 아크릴레이트실록산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다.

계면 활성제는 코팅제 조성물을 구성하는 각 성분들이 고르게 혼합될 수 있도록 하여 균질한 물성을 나타내도록 하는 물질이다.

위와 같은, 계면 활성제는 0.5 중량부 미만이면 위와 같은 효과가 미미하고, 7 중량부를 초과하더라도 그 효과는 크게 향상되지 않으므로 0.5~7 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

이러한 계면 활성제는 글리세린 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물은 발암성 물질인 6가 크롬을 포함한 유해 화학물질과 휘발성 유기화합물질이 포함되지 않는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 실험을 통해 본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물의 코팅에 따른 효과를 살펴보기로 한다.

<시험 주조편 준비>

골프 클럽 7번 아이언의 헤드 부분을 와이어컷 방전 가공기(EDM)로 절단 가공하여 가로 100mm * 세로 150mm * 두께 5mm 로 이루어지는 시험 주조편을 준비하였다.

<실시예 1>

실리케이트화합물(리튬실리케이트 5g, 소듐실리케이트 5g, 포타슘실리케이트 5g) 15g, 실리코네이트 화합물(소듐메틸실리코네이트 5g, 포타슘메틸실리코네이트 10g) 15g, 커플링제(메틸트리메톡시실란 2g, 테트라메톡시실란 2g) 4g, 금속산화물(티타늄옥사이드 2g, 지르코늄옥사이드 1g, 세륨옥사이드 1g, 징크옥사이드 1g) 5g, 증점제(하이드록시에틸셀룰로오스) 3g, 실록산(폴리펜타실록산) 5g, 계면 활성제(글리세린 화합물) 3g 및 물 50g을 혼합하고 300rpm의 속도로 10분 동안 교반하여 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 제조하였다.

그리고, 제조된 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 앞서 준비된 시험 주조편에 분사하여 코팅한 후, 25℃의 온도에서 30분 동안 건조하였다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일하게 진행하되, 금속산화물(티타늄옥사이드 4g, 지르코늄옥사이드 2g, 세륨옥사이드 2g, 징크옥사이드 2g) 10g을 혼합하여 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 제조한 후, 이를 시험 주조편에 분사하여 코팅한 후, 25℃의 온도에서 30분 동안 건조하였다.

<실시예 3>

실시예 1과 동일하게 진행하되, 금속산화물(티타늄옥사이드 6g, 지르코늄옥사이드 3g, 세륨옥사이드 3g, 징크옥사이드 3g) 15g을 혼합하여 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 제조한 후, 이를 시험 주조편에 분사하여 코팅한 후, 25℃의 온도에서 30분 동안 건조하였다.

<실시예 4>

실시예 1과 동일하게 진행하되, 금속산화물(티타늄옥사이드 8g, 지르코늄옥사이드 4g, 세륨옥사이드 4g, 징크옥사이드 4g) 20g을 혼합하여 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 제조한 후, 이를 시험 주조편에 분사하여 코팅한 후, 25℃의 온도에서 30분 동안 건조하였다.

<비교예>

비교예로는 앞서 준비된 시험 주조편을 사용하였다.

<염수분무 시험>

상기와 같이, 준비된 실시예 1 내지 4와, 비교예에 대해 염수분무 시험을 실시하였다.

염수분무 시험은 SUGA, Model:CYP90을 이용하였으며, 35℃에서 질량농도가 5%인 염화나트륨 수용액을 실시예 1 내지 4 및 비교예와 같이 준비된 시험 주조편에 분무 후 시간에 따른 적녹 발생유무를 확인하였으며, 결과는 하기 <표1>과 같이 나타났다.

<표1>

상기 <표1>에서 나타난 바와 같이, 코팅 처리를 하지 않은 시험 주조편인 비교예는 10분의 시간의 경과만으로 표면에 적녹이 발생되는 반면, 본 발명의 일실예에 따라 제조된 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물로 표면을 코팅 처리한 시험 주조편인 실시예 1 내지 4 의 경우, 3시간의 경과 후에서 적녹이 발생되지 않음을 확인할 수 있다.

위와 같은 결과를 볼 때, 본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물은 골프 클럽의 헤드부 표면에 코팅하여 사용하는 경우, 헤드부의 방식성 및 방청성을 현저하게 증가시켜 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 기술임을 알 수 있다.

<접촉각 시험>

이하에서는 전술한 실시예 1 내지 4 와 비교예에 대해 접촉각을 측정해 보았다. 접촉각 시험은 ASTM D5946의 방법을 이용하여 시험 주조편의 표면과 물방울이 접촉하는 각도를 측정하였으며, 그 결과는 하기 표2와 같다.

<표2>

상기 <표2>에서 나타난 바와 같이, 코팅 처리를 하지 않은 시험 주조편인 비교예의 접촉각에 비해 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물로 표면을 코팅 처리한 시험 주조편인 실시예 1 내지 4의 접촉각이 현저하게 증가됨을 확인할 수 있다.

위와 같은 결과를 볼 때, 본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물은 골프 클럽의 헤드부 표면에 코팅하여 사용하는 경우, 헤드부의 접촉각이 현저하게 증가됨에 따라 헤드부 표면의 슬립성이 향상되어 헤드부의 표면에 이물질 및 오염물질의 부착을 최소화할 수 있는 기술임을 알 수 있다.

위와 같은 결과는 하기 도 1을 통해서도 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물의 코팅 전 및 코팅 후의 시험 주조편 표면을 전계방사형 가변진공도 전자주사현미경(SEM)으로 확대 촬영한 영상이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물을 코팅 한 후의 시험 주조편의 표면의 경우, 코팅 전 시험 주조편 표면에 형성된 미세구멍과 스크래치가 메워진 것을 볼 수 있다.

이로 인해 골프 클럽 표면의 접촉각이 증가됨에 따라 슬립성이 향상되어 이물질 및 오염물질의 부착을 최소화되며, 이는 골프 경기시 골프 클럽에 부착된 이물질 및 오염물질에 의해 타구되는 골프공의 방향성이 변화되는 것을 방지하게 된다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (5)

1. 실리케이트 화합물 15~45 중량부와, 커플링제 1.5~7 중량부와, 티타늄옥사이드, 지르코늄옥사이드, 세륨옥사이드 및 징크옥사이드가 2:1:1:1의 중량비로 혼합된 금속산화물 0.5~25 중량부와, 증점제 0.5~7 중량부와, 실록산 0.5~15중량부 및 물 50~65 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,
   실리코네이트 화합물 1.5~15 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물.
3. 제 1 항에 있어서,
   계면 활성제 0.5~7 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 실리케이트 화합물은 리튬실리케이트, 소듐실리케이트, 포타슘실리케이트, 플로오르실리케이트, 변성실리케이트 및 실리카졸로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 골프 클럽용 친환경 코팅제 조성물.
   
   
   
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