KR102446625B1 - 스포츠 용품에 사용하기 위한 천연 깃털 개질 - Google Patents

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Abstract

개선된 기계적 안정성, 신뢰성 및 내구성뿐만 아니라 향상된 비행 일관성을 갖는 오래 지속되는 깃털을 생성하는, 스포츠 용품에 사용되는 천연 깃털을 개질하는 방법, 장치 및 키트가 개시된다. 천연 깃털을 사용하는 스포츠 용품의 일부는 배드민턴 셔틀콕, 화살용 깃 및 다트이다. 개시된 방법들은 셔틀콕의 천연 깃털에 존재하는 케라틴 단백질을 가교시키기 위해 가교제를 사용하는 깃털 셔틀콕의 제어된 처리로 구성된다.

Description

스포츠 용품에 사용하기 위한 천연 깃털 개질
스포츠 용품에 사용되는 천연 깃털을 개질하는 방법, 장치 및 키트가 본 명세서에 개시된다. 천연 깃털을 사용하는 스포츠 용품의 일부는 셔틀콕, 화살용 깃 및 다트이다. 본 명세서에 개시된 방법들은 천연 깃털에 구조적 안정성 및 내구성을 부여함으로써 스포츠 용품의 수명을 향상시킨다.
160개국에서 1,400만 이상의 사람들이 경쟁적으로 셔틀 배드민턴 시합을 한다. 미국에서는 백만 이상의 플레이어들이 정기적으로 셔틀 배드민턴 시합을 한다. 시합을 하기 위해 사용하는 발사체인 천연 깃털 셔틀콕은 부서지기 쉽고, 쉽게 변형되고 또한 부서져서 시합 진행에 영향을 미친다. 또한, 심지어 단지 한 번의 시합을 끝내는 데 여러 개의 천연 깃털 셔틀콕을 사용하기 때문에 스포츠를 하는 데 비용이 매우 많이 든다. 결과적으로, 천연 깃털 셔틀콕 대신에 더 저렴한 플라스틱 셔틀콕이 사용된다. 그러나, 플라스틱 셔틀콕은 느낌 및 비행 특성이 천연 깃털 셔틀콕과 같지 않기 때문에 프로 시합에서는 사용되지 않는다.
시합 동안, 부서지거나 변형된 깃털을 갖거나 구조적 완전성을 잃어버린 셔틀콕은 변경된 비행 특성을 보여줌으로써 시합 진행에 영향을 미친다. 시합 중간에는 깃털 셔틀콕에 명백한 변형 또는 손상이 있는 경우에도, 게임 규칙은 한 명의 플레이어 또는 한 팀이 득점할 때까지 시합을 계속하도록 요구한다. 현재 배드민턴에서 사용되는 깃털 셔틀콕은 제한된 구조적 안정성, 비행 일관성 및 내구성을 갖는다. 따라서, 오래 지속되고 더 높은 구조적 안정성, 기계적 안정성, 개선된 내구성 및 신뢰성뿐만 아니라 일관된 비행 특성을 갖는 천연 깃털 셔틀콕이 절실히 필요하다.
양궁 및 활 사냥에서, 화살의 속도 및 정확도는 화살에 깃을 붙임으로써 제공된다. 깃은 일반적으로 화살의 깃털 모양 부속물 또는 이러한 부속물의 배열로 정의된다. 깃은 일반적으로 비행하는 동안 화살의 회전을 촉진시키기 위해 화살대를 따라 나선형으로 고정될 수 있는 3개 또는 4개의 깃털 또는 날개를 포함한다. 깃털은 매우 가볍고, 깃으로 사용되었을 때 더 무거운 플라스틱 깃이 제공하는 것보다 화살에 더 빠른 속도를 제공한다. 이러한 깃털 깃이 달린 화살은 더 가벼운 무게로 인해 더 먼 거리에서 더 빠르고, 그로 인해 멀리 떨어진 범위에서 더 정확하다. 그러나, 깃털은 몇 가지 단점이 있다. 깃털은 거친 취급으로 인해 매우 부서지기 쉽고 쉽게 손상된다. 손상되는 경우, 깃털은 수리할 수 없고 완전히 교체해야 한다. 이러한 교체는 비싸고, 어렵고, 시간이 많이 걸릴 수 있다. 따라서, 오래 지속되고 더 높은 구조적 안정성 및 기계적 안정성을 갖는 천연 깃털 깃이 절실히 필요하다.
스포츠 용품에 사용되는 천연 깃털을 개질하는 방법, 장치 및 키트가 본 명세서에 개시된다. 천연 깃털을 사용하는 스포츠 용품의 일부는 셔틀콕, 화살용 깃 및 다트이다. 본 명세서에 개시된 방법들은 천연 깃털에 구조적 안정성 및 내구성을 부여함으로써 스포츠 용품의 수명을 향상시킨다.
일 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하는 방법은 적어도 하나 이상의 가교제와 천연 깃털 셔틀콕을 접촉시키는 단계를 포함하고, 하나 이상의 가교제는 셔틀콕의 깃털들을 가교시킨다. 가교제는 동종 이작용기(homobifunctional) 가교제, 이종 이작용기(heterobifunctional) 가교제, 삼작용기 가교제(trifunctional) 및 이들의 조합일 수 있다. 가교제는 셔틀콕의 깃털에 존재하는 하나 이상의 반응성기를 가교시킬 수 있고, 하나 이상의 반응성기는 아민, 아미드, 설프히드릴, 카르보닐, 알데히드, 히드록실, 카르복실 및 이들의 조합에서 선택된다.
또한, 개질된 천연 깃털 셔틀콕이 본 명세서에 개시된다. 일부 실시예에서, 개질된 천연 깃털 셔틀콕은 적어도 하나 이상의 가교제와 천연 깃털 셔틀콕을 접촉시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 형성되고, 하나 이상의 가교제는 셔틀콕의 깃털들을 가교시킨다. 또한, 가교제와 천연 깃털 셔틀콕을 접촉시키는 단계는 닫힌 반응 용기에서 습한 조건 하에서 수행된다. 또한, 접속시키는 단계는 하나 이상의 가교제 증기 또는 하나 이상의 가교제 용액에 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계를 포함한다. 가교제는 동종 이작용기 가교제, 이종 이작용기 가교제, 삼작용기 가교제 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택된다.
다른 실시예에서, 가교제로 처리된 천연 깃털 셔틀콕은 각각의 깃털대를 따라 스레드, 필라멘트, 패치, 인젝션 또는 이들의 조합과 같은 추가적인 보강을 적용함으로써 더 개질된다.
추가 실시예에서, 오래 지속되는 깃털 셔틀콕을 제조하는 장치가 또한 개시된다. 장치는 가교제, 셔틀콕 및 가교제를 도입, 유지 및 제거하는 요소, 및 고정된 시간 동안 화학적 또는 물리적 형태로 습한 조건 하에서 가교 처리를 수행하는 반응 챔버를 포함한다. 장치는 오래 지속되는 셔틀콕 제조에 도움이 된다.
추가 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하는 키트가 또한 개시된다. 키트는 용액 형태인 하나 이상의 가교제 및 하나 이상의 가교제를 분무하기 위한 용기를 포함한다. 또한, 키트는 자외선 광원, 하나 이상의 습도 챔버, 및 가교제로 셔틀콕을 처리하기 위한 설명서를 포함할 수 있다.
추가 실시예에서, 천연 깃털에서 유래된 화살용 깃을 개질하는 방법은 적어도 하나 이상의 가교제와 천연 깃털을 접촉시키는 단계를 포함하고, 하나 이상의 가교제는 깃털들을 가교시킨다. 가교제는 동종 이작용기 가교제, 이종 이작용기 가교제, 삼작용기 가교제 및 이들의 조합일 수 있다. 가교제는 깃털에 존재하는 하나 이상의 반응성기를 가교시킬 수 있고, 하나 이상의 반응성기는 아민, 아미드, 설프히드릴, 카르보닐, 알데히드, 히드록실, 카르복실 및 이들의 조합에서 선택된다. 개질된 천연 깃털은 이후 화살용 깃으로서 조립된다.
추가 실시예에서, 천연 깃털에서 유래된 화살용 깃을 개질하기 위한 키트가 개시된다. 키트는 용액 형태인 하나 이상의 가교제 및 하나 이상의 가교제를 분무하기 위한 용기를 포함한다. 또한, 키트는 자외선 광원, 하나 이상의 습도 챔버 및 가교제로 천연 깃털을 처리하기 위한 설명서를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 가교제 증기와 천연 깃털 셔틀콕을 반응시키는 예시적인 방법을 도시한다.
도 2는 가교제로 처리되지 않은(A) 및 처리된(B) 천연 깃털 셔틀콕의 예시적인 예를 도시한다. 처리되지 않은 천연 깃털 셔틀콕은 특정 기간 시합 후에 고불꼬불해지거나 변형된 날개를 보여주었다. 가교제로 처리된 천연 깃털 셔틀콕은 특정 기간 시합 후에 손상되지 않은 날개를 보여주었다.
도 3은 일 실시예에 따른 천연 깃털로 깃을 붙인 화살을 도시한다.
도 4는 셔틀콕의 스커트 영역에 있는 대를 가로질러 스레드(401)로 보강된 천연 깃털 셔틀콕(A) 및 셔틀콕의 스커트 영역에 있는 각각의 대를 따라 필라멘트(402)로 보강된 천연 깃털 셔틀콕(B)의 예시적인 예를 도시한다.
천연 깃털 셔틀콕을 사용하여 배드민턴 시합을 하는 동안, 라켓으로부터의 일정한 충격이 바람직하지 않은 방식으로 깃털의 완전성에 영향을 미친다. 날개 구성 요소의 서로 맞물리는 복잡한 배열의 손실은 셔틀콕을 일그러뜨리고 비행 특성에 영향을 미친다. 좀 더 자주, 이로 인해 시합을 하는 동안 깃털이 달린 셔틀콕은 현저하고 불편하게 느려지게 된다. 날개의 서로 맞물리는 배열이 흩어지기 때문에, 천연 깃털 셔틀콕은 더욱 더 예측할 수 없고 신뢰할 수 없게 된다. 이것은 셔틀콕 교체를 필요로 한다. 또한, 깃털대의 파손 또한 자주 발생하여 셔틀콕을 시합에 부적합하게 만든다. 본 명세서에 개시된 방법, 장치 및 키트는 처리되지 않은 천연 깃털 셔틀콕과 비교했을 때 상당히 긴 시간 동안 날개의 완전성을 유지함으로써 천연 깃털 셔틀콕의 구조적 안정성, 내구성, 일관성, 및 신뢰성을 향상시킨다. 또한, 깃털대에 더 높은 강도를 부여한다. 아마도, 이것은 본 명세서에 개시된 처리의 결과로서 날개의 하부 구조뿐만 아니라 대의 구성 요소 사이에서 발생하여 보다 효율적인 맞물림 및 강도를 제공하는 추가적인 가교에 의해 달성된다.
일반적인 천연 깃털 셔틀콕(도 2)은 가죽으로 덮인 코르크(201)로 만든 반구형의 하단 부분 및 깃털로 만든 상단 부분으로 구성된다. 깃털은 보통 거위, 오리, 물새 등과 같은 새의 것이고, 깃털의 줄기 끝을 반구형 부분에 끼워 넣는다. 각각의 천연 깃털은 양쪽에 더 부드러운 날개(203)를 갖는 중앙의 뻣뻣한 대(202)로 구성된다. 또한, 셔틀콕에 더 많은 보강 및 완결성을 제공하기 위해 한 세트 이상의 스레드(204)가 깃털대의 하단 부분을 함께 묶는 데 사용된다.
16개 정도의 깃털의 날개가 있는 부분을 코르크에 오버랩 방식으로 배치하여 스커트를 형성하고 셔틀콕의 상단 부분을 형성한다. 이들 천연 깃털의 날개는 깃가지라고 불리는 일련의 평행한 가지로 만들어진다. 깃가지로부터 연장되는 것은 작은 깃가지라고 불리는 일련의 짧은 작은 가지이다. 아주 작은 갈고리들이 작은 깃가지에서 생기고, 궁극적으로 깃가지와 작은 깃가지를 함께 묶는다. 이러한 분기 배열은 천연 깃털 셔틀콕을 위한 강하지만 가벼운 구조를 생성한다. 천연 깃털 셔틀콕의 비행 특성은 이러한 복잡한 가지 및 맞물림 구조의 완전성에 의존한다.
화살(도 3)은 일반적으로 대의 한쪽 끝에 장착된 화살촉(302) 및 화살대의 반대쪽 끝에 있는 오늬(303)를 갖는 화살대(301)를 포함한다. 또한, 화살은 일반적으로 화살대의 오늬 끝 가까이에 장착된 깃(304)을 포함한다. 또한, 오늬(303)는 일반적으로 화살 깃(304)에 대해서 적당한 위치에 고정된다. 통상적으로, 복수의 깃털 또는 날개가 에폭시, 아교, 또는 일부 다른 적합한 접착제를 사용하여 화살대 표면에 접착되거나 플레칭된다. 깃털 또는 날개는 일반적으로 화살대 둘레에 고르게 이격되어 있다. 예를 들어, 3개의 깃털을 사용하는 경우, 3개의 깃털 각각은 인접한 깃털과 대략적으로 120°간격으로 떨어져 있다. 또한, 깃털은 비행하는 동안 화살이 회전하도록 약간의 방향 전환을 가지고 플레칭 (또는 고정)된다. 깃털은 보통 거위, 오리, 물새, 칠면조 등과 같은 새의 것이다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이, "알킬렌"은 일반식 -(CH2)n-을 갖는 2가의 알킬 잔기를 나타내고, 여기서 n은 약 1 내지 약 50, 바람직하게는 약 1 내지 약 20, 더 바람직하게는 약 1 내지 약 16, 보다 더 바람직하게는 약 1 내지 약 10이다. 2가란 기가 2개의 개방된 사이트를 갖고, 각각의 사이트가 다른 기와 연결된다는 의미이다. 비제한적인 예는 메틸렌, 에틸렌, 트리메틸렌, 펜타메틸렌, 및 헥사메틸렌을 포함한다. 알킬렌기는 선택적으로 선형 또는 분기형 알킬기로 치환될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이, "알케닐렌"은 2가의 알케닐 잔기를 나타내고, 이는 알케닐 잔기가 2개의 위치에서 나머지 분자에 부착되는 것을 의미한다. 용어 "알케닐"은 에테닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 2-메틸-1-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 2개 내지 20개의 탄소 원자 및 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 직선형 또는 분기형 알킬기를 의미한다. 일부 실시예에서, 알케닐 사슬은 2개 내지 10개의 탄소 원자 길이, 2개 내지 8개의 탄소 원자 길이, 2개 내지 6개의 탄소 원자 길이, 또는 2개 내지 4개의 탄소 원자 길이이다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이, "알키닐렌"은 2가의 알키닐 잔기를 나타내고, 이는 알키닐 잔기가 2개의 위치에서 나머지 분자에 부착되는 것을 의미한다. 용어 "알키닐"은 아세틸렌, 1-프로필렌, 2-프로필렌 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 2개 내지 20개의 탄소 원자 및 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 직선형 또는 분기형 알킬기를 의미한다. 일부 실시예에서, 알키닐 사슬은 2개 내지 10개의 탄소 원자 길이, 2개 내지 8개의 탄소 원자 길이, 2개 내지 6개의 탄소 원자 길이, 또는 2개 내지 4개의 탄소 원자 길이이다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이, 용어 "아릴렌"은 아릴 연결기 즉, 분자 내에 있는 하나의 기를 다른 기에 연결시키는 아릴기를 의미한다.
"치환된"은 탄화수소 사슬(알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌)의 탄소에 부착된 하나 이상의 수소 원자가 할로겐, 아릴, 치환된 아릴, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬 및 이들의 조합과 같은 다른 기로 대체되는 경우를 나타낸다.
용어 "치환된 아릴렌"은 임의의 탄소 원자에 부착된 하나 이상의 수소 원자가 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 할로겐, 할로겐화 알킬(예를 들어, CF3), 히드록시, 아미노, 포스피노, 알콕시, 아미노, 티오 및 메틸렌 또는 에틸렌 잔기와 같은 공통 기에 연결되거나 공유 결합으로 연결된 방향족 고리(들)에 융합되는 포화 및 불포화 고리 탄화수소와 같은 하나 이상의 작용기로 대체되는 방금 기술한 바와 같은 아릴렌을 나타낸다. 또한, 연결기는 시클로헥실 페닐 케톤과 같은 카르보닐일 수 있다.
천연 깃털 셔틀콕의 개질
배드민턴 천연 깃털 셔틀콕을 개질하는 방법, 장치 및 키트가 본 명세서에 개시된다. 본 명세서에 개시된 방법은 천연 깃털 셔틀콕의 구조적 안정성, 내구성, 일관성 및 신뢰성을 향상시키고, 셔틀콕이 오래 지속되도록 할 수 있다. 또한, 개질된 천연 깃털 셔틀콕은 개선된 스커트 구조 강도를 나타내고 라켓과의 충돌 시 스커트의 변형에 잘 견딜 수 있다.
일 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하는 방법은 적어도 하나 이상의 가교제와 천연 깃털 셔틀콕을 접촉시키는 단계를 포함하고, 하나 이상의 가교제는 셔틀콕의 깃털들을 가교시킨다. 천연 깃털은 보통 케라틴으로 만들어지고, 아민, 아미드, 설프히드릴, 카르보닐, 알데히드, 히드록실, 카르복실 등과 같은 하나 이상의 반응성기를 가질 수 있다. 본 명세서에 개시된 가교제는 깃털에 존재하는 반응성기를 가교시킬 수 있다. 가교는 동일한 깃털에 존재하는 하나 이상의 반응기 사이에서 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 가교는 2개의 상이한 깃털 또는 2개의 인접한 깃털에 존재하는 하나 이상의 반응성기 사이에서 발생할 수 있다. 이러한 가교는 개질되지 않은 천연 깃털 셔틀콕과 비교했을 때 주목할 만한 비행 특성 변화 없이 천연 깃털 셔틀콕에 구조적 안정성을 부여할 수 있다.
셔틀콕의 깃털을 개질하기 위해 사용될 수 있는 가교제의 비제한적인 예는 동종 이작용기 가교제, 이종 이작용기 가교제, 삼작용기 가교제, 다작용기 가교제 및 이들의 조합이다. 동종 이작용기 가교제는 양쪽 말단에 동일한 반응성기를 갖는 스페이서 암을 갖는다. 이종 이작용기 가교제는 두 개의 말단에 상이한 반응성기를 갖는 스페이서 암을 갖는다. 삼작용기 가교제는 질소와 같은 중심 원자에 연결된 3개의 짧은 스페이서 암을 갖고, 각각의 스페이서 암은 반응성기로 끝난다. 본 명세서에 개시된 가교제는 아미노기-아미노기, 아미노기-설프히드릴기, 설프히드릴기-설프히드릴기, 아미노기-카르복실기 등을 가교시킬 수 있다. 단백질을 가교시키는 당해 분야에 알려진 모든 가교제가 사용될 수 있다. 또한, 가교제는 화학적 가교제 또는 UV 유도 가교제일 수 있다.
셔틀콕의 깃털을 개질하기 위해 사용될 수 있는 가교제의 비제한적인 예는 NHS(N-히드록시숙신이미드); 술포-NHS(N-히드록시술포숙신이미드); EDC(l-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]); 카르보디이미드 히드로클로라이드; SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC; DSS(디숙신이미딜 수베르산염); DSG(디숙신이미딜 글루타르산염); DFDNB(1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠); BS3(비스(술포숙신이미딜)수베르산염); TSAT(트리스-(숙신이미딜)아미노트리아세트산염); BS(PEG)5(PEG화 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); BS(PEG)9(PEG화 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); DSP(디티오비스(숙신이미딜 프로피온산염)); DTSSP(3,3'-디티오비스(술포숙신이미딜 프로피온산염)); DST(디숙신이미딜 타르타르산염); BSOCOES(비스(2-(숙신이미도옥시카르보닐옥시)-에틸)술폰); EGS(에틸렌 글리콜 비스(숙신이미딜 숙신산염)); DMA(디메틸 아디핀이미드산염); DMP(디메틸 피멜이미드산염); DMS(디메틸 수베르이미드산염); DTBP(왕 및 리차드 시약); BM(PEG)2(1,8-비스말레이미도-디에틸렌글리콜); BM(PEG)3(1, 11-비스말레이미도-트리에틸렌글리콜); BMB(1,4-비스말레이미도부탄); DTME(디티오비스말레이미도에탄); BMH(비스말레이미도헥산); BMOE(비스말레이미도에탄); TMEA(트리스(2-말레이미도에틸)아민); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); SMCC(숙신이미딜 트란스-4-(말레이미딜메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); SIA(숙신이미딜 요오도아세트산염); SBAP(숙신이미딜 3-(브로모아세트아미도)프로피온산염); SIAB(숙신이미딜 (4-요오도아세틸)-아미노벤조산염); 술포-SIAB(술포숙신이미딜 (4-요오도아세틸) 아미노벤조산염); AMAS(N-α-말레이미도아세트-옥시숙신이미드 에스테르); BMPS(Ν-β-말레이미도프로필-옥시숙신이미드 에스테르); GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시술포숙신이미드 에스테르); MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르); 술포-MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시술포숙신이미드 에스테르); SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SMPB(숙신이미딜 4-(p-말레이미도페닐)부티르산염); 술포-SMPB(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도페닐)-부티르산염); SMPH(숙신이미딜 6-((베타-말레이미도프로프온아미도)-헥사논산염)); LC-SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복시-(6-아미도카프로산염)); 술포-KMUS(Ν-κ-말레이미도운데카노일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); 술포-LC-SPDP(술포숙신이미딜 6-(3'-(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); SMPT(4-숙신이미딜옥시카르보닐-알파-메틸-α(2-피리딜디티오)톨루엔); PEG4-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); PEG12-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); SM(PEG)2(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)4(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)6(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)8(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)12(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)24(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); BMPH(Ν-β-말레이미도프로피온산 하이드라자이드); EMCH(Ν-ε-말레이미도카프로산 하이드라자이드); MPBH(4-(4-N-말레이미도페닐)부티르산 하이드라자이드); KMUH(Ν-κ-말레이미도운데카논산 하이드라자이드); PDPH(3-(2-피리딜디티오)-프로피오닐 하이드라자이드); ATFB-SE(4-아지도-2,3,5,6-테트라플루오로벤조산, 숙신이미딜 에스테르); ANB-NOS(N-5-아지도-2-니트로벤조일옥시숙신아미드); SDA(NHS-디아지린)(숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); LC-SDA(NHS-LC-디아지린)(숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); SDAD(NHS-SS-디아지린)(숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); 술포-SDA(술포-NHS-디아지린)(술포숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); 술포-LC-SDA(술포-NHS-LC-디아지린)(술포숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); 술포-SDAD(술포-NHS-SS-디아지린)(술포숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); SPB(숙신이미딜-[4-(소랄렌-8-일옥시)]-부티르산염); 술포-SANPAH(술포숙신이미딜 6-(4'-아지도-2'-니트로페닐아미노)헥사논산염); DCC(디시클로헥실카르보디이미드); EDC(l-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드); 글루타르알데히드, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 숙신알데히드, 글리옥살, 메틸렌 글리콜 및 이들의 임의의 조합이다. 일부 실시예에서, 글루타르알데히드 아세탈, 1,4-피란 및 2-에톡시-3,4-디히드로-2H-피란과 같은 2-알콕시-3,4-디히드로-2H-피란이 글루타르알데히드 대신에 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 가교제는 반응성 말단기 사이에 스페이서 암을 가질 수 있다. 스페이서 암의 길이는 천연 깃털 셔틀콕에 대한 가교 유형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 더 짧은 스페이서 암을 갖는 가교제는 동일한 깃털의 인접한 작은 깃가지 또는 작은 갈고리에 존재하는 2개의 반응성기 사이에 가교를 형성할 수 있다. 전통적인 가교제는 탄화수소 사슬 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 사슬을 함유하는 스페이서 암을 갖는다. 또한, 가교제 스페이서 암의 분자 조성은 용해도에 영향을 미칠 수 있다. 탄화수소 사슬은 수용성이 아니고 일반적으로 현탁을 위해 DMSO 또는 DMF와 같은 유기 용매를 필요로 한다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하기 위해 사용되는 가교제는 화학식 X1-R-X2를 갖는 것일 수 있고, 여기서 X1 및 X2는 독립적으로 이미드, 이미도에스테르, 숙신이미드, 숙신이미딜숙신산염, 술포숙신이미드, 옥시숙신이미드, 옥시술포숙신이미드, 술포숙신이미딜숙신산염, 숙신이미딜옥실, 숙신이미딜옥시카르보닐, 숙신이미딜옥시카르보닐옥실, 말레이미드, 할로겐, 피리딜티오, 말레이미도프로피온아미도, 하이드라자이드, 아지도플루오로벤조산, 플루오로벤조산, 5-아지도-2니트로벤조일 Y-숙신니미드, 디아지린, 니트로페닐아지드, 시클로헥실이미드이다. 일부 실시예에서, R은 치환된 또는 치환되지 않은 알킬렌, 치환된 또는 치환되지 않은 알케닐렌, 치환된 또는 치환되지 않은 알키닐렌, 치환된 또는 치환되지 않은 아릴렌, 치환된 또는 치환되지 않은 고리형 알킬렌, 치환된 또는 치환되지 않은 고리형 알케닐렌, 치환된 또는 치환되지 않은 고리형 알키닐렌, 및 치환된 또는 치환되지 않은 폴리에틸렌 글리콜이다. 치환기는 티올기, 니트로기, 아미도기, 에스테르기, 옥시기, 술폰기, 옥시카르보닐기일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하기 위해 사용된 가교제는 UV 가교제와 같은 광반응성 가교제일 수 있다. 광반응제는 자외선 또는 기시광선에 노출되었을 때 반응성을 갖는 화학적으로 비활성인 화합물이다. 가교제에 포함될 수 있는 광반응성기는 아릴 아지드, 아지도-메틸-쿠마린, 벤조페논, 안트라퀴논, 특정 디아조 화합물, 디아지린 및 소랄렌 유도체를 포함한다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하기 위해 사용된 가교제는 다음의 화학식을 갖는 실리콘 가교제일 수 있고,
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여기서, 각각의 R1 내지 R4는 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 시클로알킬, 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 치환된 알키닐, 치환된 아릴, 치환된 시클로알킬이고, n은 1 내지 20의 정수이다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 가교제(들)의 용액에 셔틀콕을 담그거나 흠뻑 적시는 방법, 셔틀콕 또는 셔틀콕 일부에 가교제(들)의 용액을 코팅하거나 도포하는 방법, 셔틀콕 또는 셔틀콕 일부에 가교제(들)의 용액을 분무하는 방법 등과 같은 방법으로 하나 이상의 가교제와 접촉할 수 있다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 바람직하게 닫힌 챔버 또는 반응 용기에서 가교제(들)의 증기와 접촉할 수 있다. 일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 가교제(들)의 증기로 포화된 닫힌 챔버에서 인큐베이션할 수 있다.
천연 깃털 셔틀콕은 약 2분 내지 20시간, 약 2분 내지 15시간, 약 2분 내지 10시간, 약 2분 내지 5시간, 약 2분 내지 2시간, 약 2분 내지 1시간, 약 2분 내지 45분, 약 2분 내지 30분, 약 2분 내지 15분, 약 2분 내지 10분, 또는 약 2분 내지 5분 동안 하나 이상의 가교제와 접촉할 수 있다. 특정 예는 약 2분, 약 5분, 약 10분, 약 15분, 약 30분, 약 45분, 약 60분, 약 2시간, 약 5시간, 약 10시간, 약 15시간, 약 20시간 및 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위를 포함한다.
접촉하는 지속 시간은 사용하는 가교제의 농도에 의존할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 가교제는 동일한 깃털의 작은 갈고리, 갈고리, 깃가지 또는 작은 깃가지 내에서 또는 동일한 깃털의 대 내에서 또는 2개의 인접한 깃털의 2개의 인접한 작은 갈고리, 갈고리, 깃가지, 작은 깃가지 사이에서 가교를 형성하기에 충분한 농도로 사용된다. 본 명세서에 개시된 방법에서 사용된 가교제 용액의 농도는 약 1% 내지 약 100%, 약 1% 내지 약 90%, 약 1% 내지 약 80%, 약 1% 내지 약 70%, 약 1% 내지 약 60%, 약 1% 내지 약 50%, 약 1% 내지 약 40%, 약 1% 내지 약 30%, 약 1% 내지 약 20%, 약 1% 내지 약 10%, 약 1% 내지 약 5%, 또는 약 1% 내지 약 2%일 수 있다. 본 명세서에 개시된 백분율은 고체 가교제의 경우에는 부피 기준 중량(w/v) 백분율일 수 있다. 액체 가교제의 경우에는 부피 기준 부피(v/v) 백분율일 수 있다.
본 명세서에 기재된 방법의 일부 비제한적 실시예는 닫힌 챔버에서 36% 포름알데히드 용액의 증기에 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 18% 포름알데히드 용액의 증기에 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 10% 포름알데히드 용액의 증기에 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 50% 글루타르알데히드 용액의 증기에 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 25% 글루타르알데히드 용액의 증기에 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 10% 글루타르알데히드 용액의 증기에 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계; 천연 깃털 셔틀콕에 10% 포름알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털 셔틀콕에 10% 포름알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털 셔틀콕에 50% 글루타르알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털 셔틀콕에 25% 글루타르알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털 셔틀콕에 10% 글루타르알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털 셔틀콕에 4% 파라포름알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털 셔틀콕에 10% 포름알데히드 용액을 코팅하는 단계; 및 천연 깃털 셔틀콕에 10% 디숙신이미딜 수베르산염 용액을 코팅하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 메탄올, 요소, 멜라민, 유기 콜로이드(예를 들어, 메틸 셀룰로오스, 아세트산비닐과 에틸렌 글리콜 포름알데히드 폴리아세탈의 그래프트 고분자), 폴리비닐알코올의 수 불용성 아세탈, 및 아세탈기, 아세트산염기, 히드록실기, 및 선택적으로 포르말기, 프로피온기 또는 부티랄기를 함유하는 저분자량 비닐 고분자와 같은 다른 고분자 물질과 같은 화학 물질은 포름알데히드 또는 글루타르알데히드 용액에 첨가되어 용액에서 포름알데히드 고분자 또는 글루타르알데히드 고분자가 형성되는 것을 방지하고 가교 가능성을 증가시킨다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 닫힌 반응 용기 또는 챔버에서 습한 조건 하에서 가교제와 접촉할 수 있다. 수분의 존재는 천연 깃털이 건조해지고 부서지기 쉬운 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 챔버 내 습도는 약 2% 내지 약 90%, 약 2% 내지 약 70%, 약 2% 내지 약 50%, 또는 약 2% 내지 약 20%로 존재할 수 있다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 가교제를 접촉시키기 전에 가습 조건에 노출되거나 전처리될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 가교제를 접촉시키기 전에 수분, 습윤제, 윤활제(바셀린, 글리세린, 파라핀 왁스, 폴리프로필렌 글리콜 등) 등으로 전처리될 수 있다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 가교를 위한 적절한 pH 조건을 유지하기 위해 완충제의 존재 하에서 가교제와 접촉할 수 있다. 본 명세서에 기재된 방법에서 사용될 수 있는 완충제는 인산염 완충제, 아세트산염 완충제, 구연산염 완충제, 붕산염 완충제, 트리스 완충제, HEPES 완충제, PIPES 완충제, MOPS 완충제, 탄산염 완충제, 중탄산염 완충제 또는 당해 분야에 알려진 임의의 완충제이다. 이들 완충제는 가교제가 천연 깃털에 존재하는 작용기와 반응하기에 적합한 pH 범위를 유지하기 위해 사용될 수 있다. 바람직한 pH 범위는 pH 2 내지 약 pH 10, pH 2 내지 약 pH 9, pH 2 내지 약 pH 8, pH 2 내지 약 pH 7 및 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위일 수 있다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 가교제와 접촉시키기 전에 완충제로 전처리될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 pH 완충제는 가교제와 접촉시키기 전에 천연 깃털 셔틀콕에 분무될 수 있다. 비제한적인 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 하나 이상의 가교제와 접촉시키기 전에 2분 내지 20시간 동안 인산염 완충 식염수로 전처리될 수 있다. 다른 실시예에서, 가교제는 천연 깃털 셔틀콕과 접촉하기 전에 완충 용액에 용해될 수 있다.
일부 실시예에서, 천연 깃털 셔틀콕은 가교 단계 전 또는 가교 단계 후 산화방지제로 더 처리된다. 이론에 구애받지 않고, 산화방지제는 천연 깃털의 케라틴 섬유에 존재하는 아미노산의 산화를 방지하고, 천연 깃털 셔틀콕의 저장 수명을 더욱 향상시킬 수 있다. 처리된 천연 깃털 셔틀콕에 사용될 수 있는 산화방지제의 비제한적인 실시예는 디에틸헥실 시린길리덴 마이오네이트, 비타민 E, 디이소프로필 바닐리덴 마이오네이트, 테트라히드로쿠르쿠메노이드, 토코페놀, 카로테노이드 및 안토시아니딘이다. 일부 실시예에서, 비휘발성 산화방지제가 사용될 수 있다. 이러한 산화방지제의 예는 n-프로필 3,4,5-트리히드록시벤조산염, l,2-디히드록시-4-tert-부틸벤젠, 2-이소프로필-5-메틸페놀, 3-tert-부틸-4-히드록시아니솔(BHA), 부틸화된 히드록시톨루엔(BHT), 히드로퀴논 모노메틸 에테르, 4-이소프로폭시페놀 및 4-(l-메틸프로필)페놀을 포함한다. 일 실시예에서, 휘발성 산화방지제는 페놀 작용성 산화방지제이다.
일부 실시예에서, 천연 깃털은 본 명세서에 개시된 가교제 및 방법으로 처리된 후 조립되어 셔틀콕을 형성할 수 있다.
일부 실시예에서, 가교제로 처리된 천연 깃털 셔틀콕의 처리 후, 글리신과 같은 화학 물질로 반응을 급냉시키거나 종료시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 처리된 셔틀콕을 실온에서 공기 흐름 또는 흡입을 갖는 챔버에 넣어 반응하지 않은 가교제를 제거할 수 있다.
일부 실시예에서, 가교제로 처리된 천연 깃털 셔틀콕은 각각의 깃털대를 따라 스레드, 필라멘트, 패치, 인젝션 또는 이들의 조합과 같은 보강으로 더 개질된다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이 스레드(401)는 스커트 영역에 있는 깃털들의 대를 묶기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 4b에 도시된 바와 같이 경량의 고분자 필라멘트(402)가 대를 따라 적용될 수 있다. 이러한 보강은 눈에 띄게 셔틀콕의 중량을 증가시키지 않을 수 있다. 경량의 합금으로 만든 필라멘트가 고분자 필라멘트 대신에 사용될 수도 있다. 필라멘트는 셔틀콕의 안쪽 또는 양쪽을 따라 또는 도 4b에 도시된 바와 같이 셔틀콕의 바깥쪽을 따라 적용될 수 있다.
또한, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하기 위한 장치가 본 명세서에 개시된다. 장치는 증기 형태 또는 액체 형태인 가교제가 반응 용기로 들어갈 수 있도록 구성된 유입구를 갖는 닫힌 반응 용기를 포함할 수 있다. 가교제는 깃털에 존재하는 아민기, 설프히드릴기, 카르보닐기, 알데히드기, 히드록실기 또는 카르복실기에 대해 반응성을 가질 수 있다. 또한, 반응 용기는 가교제를 반응 용기 밖으로 배출시킬 수 있도록 구성된 배출구를 가질 수 있다. 또한, 장치는 셔틀콕을 도입하고, 유지하고, 제거하기 위한 기계적 요소를 포함할 수 있다. 또한, 장치는 열전쌍, 압력 게이지, 온도 제어기, 냉각 시스템, 기계적 교반기, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 장치의 반응 용기는 반응 공정 동안 습도를 유지하도록 구성될 수 있다. 또한, 반응 용기는 반응 과정 동안 증기 상태로 가교제를 유지하도록 구성될 수 있다.
또한, 천연 깃털 셔틀콕을 개질하기 위한 키트가 본 명세서에 개시된다. 키트는 용액 형태인 하나 이상의 가교제, 및 하나 이상의 가교제를 분무 또는 도포하기 위한 용기를 포함한다. 또한, 키트는 자외선 광원, 하나 이상의 습도 챔버 및 가교제로 셔틀콕을 처리하기 위한 설명서를 포함할 수 있다.
화살용 깃의 개질
화살용 깃으로 사용될 수 있는 천연 깃털을 개질하는 방법, 장치 및 키트가 본 명세서에 개시된다. 본 명세성에 개시된 방법은 천연 깃털의 구조적 안정성, 내구성, 일관성 및 신뢰성을 향상시키고, 화살이 오래 지속되도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 천연 깃털에서 유래된 화살용 깃을 개질하는 방법은 적어도 하나 이상의 가교제와 천연 깃털을 접촉시키는 단계를 포함하고, 하나 이상의 가교제는 깃털들을 가교시킨다. 천연 깃털은 보통 케라틴으로 만들어지고, 아민, 아미드, 설프히드릴, 카르보닐, 알데히드, 히드록실, 카르복실 등과 같은 하나 이상의 반응성기를 가질 수 있다. 본 명세서에 개시된 가교제는 반응성기들을 가교시킬 수 있다. 가교는 동일한 깃털에 존재하는 하나 이상의 반응성기 사이에서 발생할 수 있다. 처리된 깃털은 이후 화살용 깃으로 조립될 수 있다. 이러한 가교는 처리되지 않은 천연 깃털 깃과 비교했을 때 천연 깃털 깃에 구조적 안정성을 부여할 수 있다.
사용될 수 있는 가교제의 비제한적인 예는 동종 이작용기 가교제, 이종 이작용기 가교제, 삼작용기 가교제, 다작용기 가교제 및 이들의 조합이다. 동종 이작용기 가교제는 양쪽 말단에 동일한 반응성기를 갖는 스페이서 암을 갖는다. 이종 이작용기 가교제는 두 개의 말단에 상이한 반응성기를 갖는 스페이서 암을 갖는다. 삼작용기 가교제는 질소와 같은 중심 원자에 연결된 3개의 짧은 스페이서 암을 갖고, 각각의 스페이서 암은 반응성기로 끝난다. 본 명세서에 개시된 가교제는 아미노기-아미노기, 아미노기-설프히드릴기, 설프히드릴기-설프히드릴기, 아미노기-카르복실기 등을 가교시킬 수 있다. 단백질을 가교시키는 당해 분야에 알려진 모든 가교제가 사용될 수 있다. 또한, 가교제는 화학적 가교제 또는 UV 유도 가교제일 수 있다.
화살용 깃을 개질하기 위해 사용될 수 있는 가교제의 비제한적인 예는 NHS(N-히드록시숙신이미드); 술포-NHS(N-히드록시술포숙신이미드); EDC(l-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]); 카르보디이미드 히드로클로라이드; SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC; DSS(디숙신이미딜 수베르산염); DSG(디숙신이미딜 글루타르산염); DFDNB(1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠); BS3(비스(술포숙신이미딜)수베르산염); TSAT(트리스-(숙신이미딜)아미노트리아세트산염); BS(PEG)5(PEG화된 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); BS(PEG)9(PEG화된 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); DSP(디티오비스(숙신이미딜 프로피온산염)); DTSSP(3,3'-디티오비스(술포숙신이미딜 프로피온산염)); DST(디숙신이미딜 타르타르산염); BSOCOES(비스(2-(숙신이미도옥시카르보닐옥시)에틸)술폰); EGS(에틸렌 글리콜 비스(숙신이미딜 숙신산염)); DMA(디메틸 아디핀이미드산염); DMP(디메틸 피멜이미드산염); DMS(디메틸 수베르이미드산염); DTBP(왕 및 리차드 시약); BM(PEG)2(1,8-비스말레이미도-디에틸렌글리콜); BM(PEG)3(1,11-비스말레이미도트리에틸렌글리콜); BMB(1,4-비스말레이미도부탄); DTME(디티오비스말레이미도에탄); BMH(비스말레이미도헥산); BMOE(비스말레이미도에탄); TMEA(트리스(2-말레이미도에틸)아민); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); SMCC(숙신이미딜 트란스-4-(말레이미딜메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); SIA(숙신이미딜 요오도아세트산염); SBAP(숙신이미딜 3-(브로모아세트아미도)프로피온산염); SIAB(숙신이미딜 (4-요오도아세틸)아미노벤조산염); 술포-SIAB(술포숙신이미딜 (4-요오도아세틸)아미노벤조산염); AMAS(N-α-말레이미도아세트-옥시숙신이미드 에스테르); BMPS(Ν-β-말레이미도프로필-옥시숙신이미드 에스테르); GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시술포숙신이미드 에스테르); MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르); 술포-MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시술포숙신이미드 에스테르); SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SMPB(숙신이미딜 4-(p-말레이미도페닐)부티르산염); 술포-SMPB(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도페닐)-부티르산염); SMPH(숙신이미딜 6-((베타-말레이미도프로프온아미도)-헥사논산염)); LC-SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복시-(6-아미도카프로산염)); 술포-KMUS(Ν-κ-말레이미도운데카노일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); 술포-LC-SPDP(술포숙신이미딜 6-(3'-(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); SMPT(4-숙신이미딜옥시카르보닐-알파-메틸-α(2-피리딜디티오)톨루엔); PEG4-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); PEG12-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); SM(PEG)2(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)4(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)6(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)8(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)12(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)24(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); BMPH(Ν-β-말레이미도프로피온산 하이드라자이드); EMCH(Ν-ε-말레이미도카프로산 하이드라자이드); MPBH(4-(4-N-말레이미도페닐)부티르산 하이드라자이드); KMUH(Ν-κ-말레이미도운데칸산 하이드라자이드); PDPH(3-(2-피리딜디티오)-프로피오닐 하이드라자이드); ATFB-SE(4-아지도-2,3,5,6-테트라플루오로벤조산, 숙신이미딜 에스테르); ANB-NOS(N-5-아지도-2-니트로벤조일옥시숙신아미드); SDA(NHS-디아지린) (숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); LC-SDA(NHS-LC-디아지린)(숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); SDAD(NHS-SS-디아지린)(숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); 술포-SDA(술포-NHS-디아지린)(술포숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); 술포-LC-SDA(술포-NHS-LC-디아지린)(술포숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); 술포-SDAD(술포-NHS-SS-디아지린)(술포숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); SPB(숙신이미딜-[4-(소랄렌-8-일옥시)]-부티르산염); 술포-SANPAH(술포숙신이미딜 6-(4'-아지도-2'-니트로페닐아미노)헥사논산염); DCC(디시클로헥실카르보디이미드); EDC(l-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드); 글루타르알데히드, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 숙신알데히드, 글리옥살, 메틸렌 글리콜 및 이들의 임의의 조합이다. 일부 실시예에서, 글루타르알데히드 아세탈, 1,4-피란 및 2-에톡시-3,4-디히드로-2H-피란과 같은 2-알콕시-3,4-디히드로-2H-피란이 글루타르알데히드 대신에 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 가교제는 반응성 말단기 사이에 스페이서 암을 가질 수 있다. 스페이서 암의 길이는 천연 깃털에 대한 가교 유형을 결정할 수 있다. 예를 들어, 더 짧은 스페이서 암을 갖는 가교제는 동일한 깃털의 인접한 깃가지 또는 작은 갈고리에 존재하는 2개의 반응성기 사이에 가교를 형성할 수 있다. 전통적인 가교제는 탄화수소 사슬 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 사슬을 함유하는 스페이서 암을 갖는다. 또한, 가교제 스페이서 암의 분자 조성은 용해도에 영향을 미칠 수 있다. 탄화수소 사슬은 수용성이 아니고, 일반적으로 현탁을 위해 DMSO 또는 DMF와 같은 유기 용매를 필요로 한다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 가교시키는 가교제는 화학식 X1-R-X2를 갖는 것일 수 있고, 여기서 X1 및 X2는 독립적으로 이미드, 이미도에스테르, 숙신이미드, 숙신이미딜숙신산염, 술포숙신이미드, 옥시숙신이미드, 옥시술포숙신이미드, 술포숙신이미딜숙신산염, 숙신이미딜옥실, 숙신이미딜옥시카르보닐, 숙신이미딜옥시카르보닐옥실, 말레이미드, 할로겐, 피리딜티오, 말레이미도프로피온아미도, 하이드라자이드, 아지도플루오로벤조산, 플루오로벤조산, 5-아지도-2니트로벤조일 Y-숙신이미드, 디아지린, 니트로페닐아지드, 시클로헥실이미드이다. 일부 실시예에서, R은 치환된 또는 치환되지 않은 알킬렌, 치환된 또는 치환되지 않은 알케닐렌, 치환된 또는 치환되지 않은 알키닐렌, 치환된 또는 치환되지 않은 아릴렌, 치환된 또는 치환되지 않은 고리형 알킬렌, 치환된 또는 치환되지 않은 고리형 알케닐렌, 치환된 또는 치환되지 않은 고리형 알키닐렌, 및 치환된 또는 치환되지 않은 폴리에틸렌 글리콜이다. 치환기는 티올기, 니트로기, 아미도기, 에스테르기, 옥시기, 술폰기, 옥시카르보닐기일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 가교시키는 가교제는 UV 가교제와 같은 광반응성 가교제일 수 있다. 광반응제는 자외선 또는 가시광선에 노출되었을 때 반응성을 갖는 화학적으로 비활성인 화합물이다. 가교제에 포함될 수 있는 광반응성기는 아릴 아지드, 아지도-메틸-쿠마린, 벤조페논, 안트라퀴논, 특정 디아조 화합물, 디아지린 및 소랄렌 유도체를 포함한다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 가교시키는 가교제는 다음의 화학식을 갖는 실리콘 가교제일 수 있고,
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여기서, 각각의 R1 내지 R4는 독립적으로 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 시클로알킬, 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 치환된 알키닐, 치환된 아릴, 치환된 시클로알킬이고, n은 1 내지 20의 정수이다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 위한 천연 깃털은 가교제(들)의 용액에 천연 깃털을 담그거나 흠뻑 적시는 방법, 천연 깃털에 가교제(들)의 용액을 코팅하거나 도포하는 방법, 천연 깃털에 가교제(들)의 용액을 분무하는 방법 등과 같은 방법으로 하나 이상의 가교제와 접촉시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 위한 천연 깃털은 바람직하게 닫힌 챔버 또는 반응 용기에서 가교제(들)의 증기와 접촉할 수 있다. 일부 실시예에서, 천연 깃털은 가교제(들)의 증기로 포화된 닫힌 챔버에서 인큐베이션될 수 있다.
화살용 깃을 위한 천연 깃털을 약 2분 내지 20시간, 약 2분 내지 15시간, 약 2분 내지 10시간, 약 2분 내지 5시간, 약 2분 내지 2시간, 약 2분 내지 1시간, 약 2분 내지 45분, 약 2분 내지 30분, 약 2분 내지 15분, 약 2분 내지 10분, 약 2분 내지 5분 동안 하나 이상의 가교제와 접촉시킬 수 있다. 특정 예는 약 2분, 약 5분, 약 10분, 약 15분, 약 30분, 약 45분, 약 60분, 약 2시간, 약 5시간, 약 10시간, 약 15시간, 약 20시간 및 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위를 포함한다.
접촉하는 지속 시간은 사용하는 가교제 농도에 의존할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 가교제는 동일한 깃털의 작은 갈고리, 갈고리, 깃가지 또는 작은 깃가지 내에서 가교를 형성하기에 충분한 농도로 사용된다. 본 명세서에 개시된 방법에서 사용된 가교제 용액의 농도는 약 1% 내지 약 100%, 약 1% 내지 약 90%, 약 1% 내지 약 80%, 약 1% 내지 약 70%, 약 1% 내지 약 60%, 약 1% 내지 약 50%, 약 1% 내지 약 40%, 약 1% 내지 약 30%, 약 1% 내지 약 20%, 약 1% 내지 약 10%, 약 1% 내지 약 5%, 또는 약 1% 내지 약 2%일 수 있다. 본 명세서에 개시된 백분율은 고체 가교제의 경우에는 부피 기준 중량(w/v) 백분율일 수 있다. 액체 가교제의 경우에는 부피 기준 부피(v/v) 백분율일 수 있다.
본 명세서에 기재된 방법의 일부 비제한적 실시예는 닫힌 챔버에서 36% 포름알데히드 용액의 증기에 천연 깃털을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 18% 포름알데히드 용액의 증기에 천연 깃털을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 10% 포름알데히드 용액의 증기에 천연 깃털을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 50% 글루타르알데히드 용액의 증기에 천연 깃털을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 25% 글루타르알데히드 용액의 증기에 천연 깃털을 노출시키는 단계; 닫힌 챔버에서 10% 글루타르알데히드 용액의 증기에 천연 깃털을 노출시키는 단계; 천연 깃털에 10% 포름알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털에 10% 포름알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털에 50% 글루타르알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털에 25% 글루타르알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털에 10% 글루타르알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털에 4% 파라포름알데히드 용액을 분무하는 단계; 천연 깃털에 10% 포름알데히드 용액을 코팅하는 단계; 및 천연 깃털에 10% 디숙신이미딜 수베르산염 용액을 코팅하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 메탄올, 요소, 멜라민, 유기 콜로이드(예를 들어, 메틸 셀룰로오스, 비닐 아세트산염과 에틸렌 글리콜 포름알데히드 폴리아세탈의 그래프트 고분자), 폴리비닐 알코올의 수 불용성 아세탈, 및 아세탈기, 아세트산염기, 히드록실기, 및 선택적으로 포르말기, 프로피온기 또는 부티랄기를 함유하는 저분자량 비닐 고분자와 같은 다른 고분자 물질과 같은 화학 물질이 포름알데히드 또는 글루타르알데히드 용액에 첨가되어 용액에서 포름알데히드 고분자 또는 글루타르알데히드 고분자가 형성되는 것을 방지하고 가교 가능성을 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 위한 천연 깃털은 닫힌 반응 용기 또는 챔버에서 습한 조건 하에서 가교제와 접촉할 수 있다. 수분의 존재는 천연 깃털이 건조해지고 부서지기 쉬운 상태로 되는 것을 방지할 수 있다. 챔버 내의 습도는 약 2% 내지 약 90%, 약 2% 내지 약 70%, 약 2% 내지 약 50%, 또는 약 2% 내지 약 20%로 존재할 수 있다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 위한 천연 깃털은 가교제를 접촉시키기 전에 가습 조건에 노출되거나 전처리될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 천연 깃털은 가교제를 접촉시키기 전에 수분, 습윤제, 윤활제(바셀린, 글리세린, 파라핀 왁스, 폴리프로필렌 글리콜 등) 등으로 전처리될 수 있다.
일부 실시예에서, 천연 깃털은 가교를 위한 적절한 pH 조건을 유지하기 위해 완충제의 존재 하에서 가교제와 접촉할 수 있다. 본 명세서에 기재된 방법에 사용될 수 있는 완충제는 인산염 완충제, 아세트산염 완충제, 구연산염 완충제, 붕산염 완충제, 트리스 완충제, HEPES 완충제, PIPES 완충제, MOPS 완충제, 탄산염 완충제, 중탄산염 완충제 또는 당해 분야에 알려진 임의의 완충제이다. 이들 완충제는 가교제가 천연 깃털에 존재하는 작용기와 반응하기에 적합한 pH 범위를 유지하기 위해 사용될 수 있다. 바람직한 pH 범위는 pH 2 내지 약 pH 10, pH 2 내지 약 pH 9, pH 2 내지 약 pH 8, pH 2 내지 약 pH 7 및 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위일 수 있다.
일부 실시예에서, 천연 깃털은 가교제와 접촉시키기 전에 완충제로 전처리될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 pH 완충제는 가교제와 접촉시키기 전에 천연 깃털에 분무될 수 있다. 비제한적인 실시예에서, 천연 깃털은 하나 이상의 가교제와 접촉시키기 전에 2분 내지 20시간 동안 인산염 완충 식염수로 전처리될 수 있다. 다른 실시예에서, 가교제는 천연 깃털과 접촉하기 전에 완충 용액에 용해될 수 있다.
일부 실시예에서, 화살용 깃을 위한 천연 깃털은 가교 단계 전 또는 가교 단계 후 산화방지제로 더 처리된다. 이론에 구애받지 않고, 산화방지제는 천연 깃털의 케라틴 섬유에 존재하는 아미노산의 산화를 방지하고, 천연 깃털 셔틀콕의 저장 수명을 더욱 향상시킬 수 있다. 처리된 천연 깃털 셔틀콕에 사용될 수 있는 산화방지제의 비제한적인 실시예는 디에틸헥실 시린길리덴 마이오네이트, 비타민 E, 디이소프로필 바닐리덴 마이오네이트, 테트라히드로쿠르쿠메노이드, 토코페놀, 카로테노이드 및 안토시아니딘이다. 일부 실시예에서, 비휘발성 산화방지제가 사용될 수 있다. 이러한 산화방지제의 예는 n-프로필 3,4,5- 트리히드록시벤조산염, l,2-디히드록시-4-tert-부틸벤젠, 2-이소프로필-5-메틸페놀, 3-tert-부틸-4-히드록시아니솔(BHA), 부틸화된 히드록시톨루엔(BHT), 히드로퀴논 모노메틸 에테르, 4-이소프로폭시페놀 및 4-(l-메틸프로필)페놀을 포함한다. 일 실시예에서, 휘발성 산화방지제는 페놀 작용성 산화방지제이다.
본 명세서에 개시된 개질된 천연 깃털 깃은 탄소 섬유 대, 나무로 된 대, 섬유 보강된 고분자 대, 알루미늄 대, 탄소-알루미늄 대 등과 같은 화살대에 조립될 수 있다. 일부 실시예에서, 천연 깃털 깃은 화살에 조립된 후 처리될 수 있다.
일부 실시예에서, 가교제로 처리된 천연 깃털의 처리 후, 글리신과 같은 화학 물질로 반응을 급냉시키거나 종료시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 처리된 깃털을 실온에서 공기 흐름 또는 흡입을 갖는 챔버에 넣어 반응하지 않은 가교제를 제거할 수 있다.
또한, 화살용 깃을 위한 천연 깃털을 개질하기 위한 장치가 본 명세서에 개시된다. 장치는 깃털에 존재하는 아민기, 설프히드릴기, 카르보닐기, 알데히드기, 히드록실기 또는 카르복실기에 대해 반응성을 갖는 가교제를 반응 용기에 넣을 수 있도록 구성된 유입구 및 가교제를 반응 용기 밖으로 배출시킬 수 있도록 구성된 배출구를 갖는 닫힌 반응 용기를 포함할 수 있다. 또한, 장치는 깃털을 도입하고, 유지하고, 제거하기 위한 기계적 요소를 포함할 수 있다. 또한, 장치는 열전쌍, 압력 게이지, 온도 제어기, 냉각 시스템, 기계적 교반기, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 장치의 반응 용기는 반응 공정 동안 습도를 유지하도록 구성될 수 있다.
또한, 화살용 깃을 위한 천연 깃털을 개질하기 위한 키트가 본 명세서에 개시된다. 키트는 용액 형태인 하나 이상의 가교제, 및 하나 이상의 가교제를 분무 또는 도포하기 위한 용기를 포함한다. 또한, 키트는 자외선 광원, 하나 이상의 습도 챔버 및 가교제로 천연 깃털을 처리하기 위한 설명서를 포함할 수 있다.
[예시]
예시 1: 포름알데히드 증기로 처리된 천연 깃털 셔틀콕
도 1은 포름알데히드 증기로 천연 깃털 셔틀콕을 처리하는 방법을 도시한다. 천연 깃털 셔틀콕(102)을 뒤집힌 위치에서 닫힌 처리 챔버(101)에 넣는다. 처리 챔버는 바닥에 약 10㎖의 36% 포름알데히드 용액(103)을 포함하였다. 이러한 배열은 증발에 의해 포름알데히드 증기가 챔버 내에 형성되는 것을 가능하게 하였다. 처리는 2분, 5분, 10분, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간 및 20시간과 같은 여러 시간 간격 동안 수행되었다. 처리 후, 셔틀콕을 몇 시간 동안 실온에 방치하여 반응하지 않은 포름알데히드를 제거한다. 처리된 셔틀콕의 중량을 측정하였다. 처리 후 중량 변화는 무시해도 될 정도인 것으로 관찰되었고 배드민턴 세계 연맹이 허용하는 중량 범위인 4.74g 내지 5.50g 내에 있었다.
이러한 방식으로 처리된 여러 개의 셔틀콕으로 구조적 안정성, 내구성 및 비행 특성을 테스트하였다. 처리하지 않은 셔틀콕과 비교하였을 때 단지 15분 동안의 처리로 셔틀콕의 내구성은 4배 내지 6배 연장되었다. 18% 포름알데히드에 의한 천연 깃털 셔틀콕의 유사한 증기 처리는 유사한 테스트 결과를 보여주었다.
예시 2: 포름알데히드 용액으로 처리된 천연 깃털 셔틀콕
일련의 천연 깃털 셔틀콕을 다음과 같이 포름알데히드 용액으로 처리하였다. 대의 상단 부분 및 날개로 구성된 셔틀콕의 상단 부분을 좁은 처리 챔버 내부의 36% 포름알데히드 용액에 담갔다. 이러한 배열은 포름알데히드 용액이 대의 상단 부분 및 깃털의 날개에 직접 작용할 수 있도록 하고 증발에 의해 증기가 챔버에 형성될 수 있도록 한다. 처리는 2분, 5분, 10분, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간 및 20시간과 같은 여러 시간 간격 동안 수행되었다. 처리 후, 셔틀콕을 몇 시간 동안 실온에 방치하여 반응하지 않은 포름알데히드를 제거한다. 처리가 끝난 후, 이러한 방식으로 처리된 셔틀콕을 몇 개 선택하여 구조적 안정성, 내구성 및 비행 특성을 테스트하였다. 단지 1시간 동안 처리하는 것으로 처리되지 않은 셔틀콕과 비교하였을 때 2배 내지 3배까지 셔틀콕의 유용한 수명이 연장되었다.
36% 스톡 포름알데히드를 물로 희석하여 형성된 18% 포름알데히드로 유사하게 처리한 다른 셔틀콕 세트는 유사한 테스트 결과를 보여주었다.
예시 3: 글루타르알데히드 증기로 처리된 천연 깃털 셔틀콕
천연 깃털 셔틀콕을 닫힌 챔버에 넣고 25% 글루타르알데히드 용액에서 나오는 글루타르알데히드 증기에 노출시켰다. 처리는 2분, 5분, 10분, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간 및 20시간과 같은 여러 시간 간격 동안 수행되었다. 처리 후, 셔틀콕을 몇 시간 동안 실온에 방치하여 반응하지 않은 글루타르알데히드를 제거하였다. 처리가 끝난 후, 이러한 방식으로 처리된 셔틀콕을 몇 개 선택하여 구조적 안정성, 내구성 및 비행 특성을 테스트하였다. 단지 1시간 동안 처리하는 것으로 처리되지 않은 셔틀콕과 비교하였을 때 2배 내지 3배까지 셔틀콕의 유용한 수명을 연장시켰다.
예시 4: 추가적인 스레드로 보강된 천연 깃털 셔틀콕
예시 1에서와 같이 천연 깃털 셔틀콕을 처리한다. 스커트 영역에서 셔틀콕 깃털의 각각의 대를 가로질러 고분자 스레드(401)를 단단히 꿰매 붙인다(도 4a). 이러한 방식으로 개질된 몇 개의 셔틀콕에 대해 구조적 안정성, 내구성 및 비행 특성을 테스트하였다. 보강에 의해 보강하지 않은 처리되지 않은 셔틀콕과 비교하였을 때 8배 내지 10까지 셔틀콕의 유용한 수명이 연장되었다.
예시 5: 고분자 필라멘트로 보강된 천연 깃털 셔틀콕
예시 1에서와 같이 천연 깃털 셔틀콕을 처리하고, 얇은 경량 고분자 필라멘트(402) 형태의 보강이 대를 따라 적용된다(도 4b) 이러한 방식으로 처리된 몇 개의 셔틀콕에 대해 구조적 안정성, 내구성 및 비행 특성을 테스트하였다. 보강하지 않은 처리되지 않은 셔틀콕과 비교하였을 때 보강에 의해 8배 내지 10까지 셔틀콕의 유용한 수명이 연장되었다.
예시 6: 처리된 천연 깃털 셔틀콕의 구조적 완전성을 측정하는 방법
예시 1의 처리된 천연 깃털 셔틀콕을 라켓 기반 셔틀 발사대에 장착한다. 초당 1000개의 프레임을 캡처할 수 있는 고속 카메라를 배치하여 충격 직후 셔틀콕의 스커트 부분에 일어나는 모든 변형을 기록한다. 기록은 라켓 충격의 0초 내지 0.01초로 이루어진다. 처리된 셔틀콕은 거동의 예측 가능성 및 재현성을 확인하기 위해 10번 테스트하였다. 처리되지 않은 셔틀콕에 대해 별도로 유사한 측정을 수행하였다. 측정 결과는 처리되지 않은 셔틀콕과 비교하였을 때 처리된 셔틀콕의 셔틀콕 스커트 변형이 감소되었음을 보여주었다.
예시 7: 처리된 천연 깃털 셔틀콕의 구조적 완전성을 측정하는 방법
예시 4에 도시된 바와 같이 보강을 한 처리된 천연 깃털 셔틀콕을 라켓 기반 셔틀 발사대에 장착한다. 초당 1000개의 프레임을 캡처할 수 있는 고속 카메라를 배치하여 충격 직후 셔틀콕의 스커트 부분에 일어나는 모든 변형을 기록한다. 기록은 라켓 충격의 0초 내지 0.01초로 이루어진다. 처리된 셔틀콕은 거동의 예측 가능성 및 재현성을 확인하기 위해 10번 테스트하였다. 처리되지 않은 셔틀콕에 대해 별도로 유사한 측정을 수행한다. 측정 결과는 보강을 하지 않은 셔틀콕과 비교하였을 때 대에 보강을 하여 개질된 처리된 셔틀콕의 스커트 변형이 감소되었음을 보여주었다.
예시 8: 글루타르알데히드 증기로 처리된 천연 깃털 깃
천연 깃털로 된 화살용 깃을 닫힌 챔버에 넣고 25% 글루타르알데히드 용액에서 나오는 글루타르알데히드 증기에 노출시킨다. 처리는 2분, 5분, 10분, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간 및 20시간과 같은 여러 시간 간격 동안 수행된다. 처리 후, 깃을 몇 시간 동안 실온에 방치하여 반응하지 않은 글루타르알데히드를 제거한다. 처리가 끝난 후, 이러한 방식으로 처리된 깃을 몇 개 선택하여 화살에 조립한다. 화살의 구조적 안정성, 내구성 및 비행 특성을 테스트한다.
예시 9: 처리된 천연 깃털 깃의 구조적 완전성을 측정하는 방법
천연 깃털로 된 화살용 깃을 닫힌 챔버에 넣고 25% 글루타르알데히드 용액에서 나오는 글루타르알데히드 증기에 노출시킨다. 처리는 2분, 5분, 10분, 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간 및 20시간과 같은 여러 시간 간격 동안 수행된다. 처리 후, 깃을 몇 시간 동안 실온에 방치하여 반응하지 않은 글루타르알데히드를 제거한다. 처리가 끝난 후, 이러한 방식으로 처리된 깃을 몇 개 선택하여 화살에 조립한다. 초당 1000개의 프레임을 캡처할 수 있는 고속 카메라를 사용하여 표적과 부딪칠 때의 충격 변형을 측정하여 화살의 구조적 안정성을 테스트한다. 처리되지 않은 깃은 처리된 깃과 비교하였을 때 더 많은 변형을 보여준다.
바림직한 실시예를 도시하고 설명하였지만, 방법 및 장치의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 대체가 이루어질 수 있다. 따라서, 한정이 아니라 예시로서 본 방법 및 장치를 설명하였음을 이해해야 한다.
본 발명은 달라질 수 있기 때문에 설명한 특정 시스템, 장치 및 방법에 제한되지 않는다. 설명에서 사용된 용어는 단지 특정 버전 또는 실시예를 설명하기 위한 것으로 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
상기 상세 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면을 참조한다. 도면에서, 유사한 기호는 문맥이 달리 지시하지 않는 한 일반적으로 유사한 구성 요소를 식별한다. 상세 설명, 도면 및 청구 범위에서 기술된 예시적인 실시예는 제한하려는 것이 아니다. 다른 실시예가 사용될 수 있고, 본 명세서에 제시된 주제의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 일반적으로 기술되고 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 양태는 본 명세서에서 명백하게 고려되는 다양한 상이한 구성으로 배열, 대체, 조합, 분리 및 설계될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다.
본 발명은 다양한 양태의 예시로서 의도되는 본 출원에서 설명되는 특정 실시예에 의해 제한되지 않는다. 당업자에게 명백한 바와 같이 많은 변형 및 변경이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다. 명세서에 열거된 것 이외에, 본 발명의 범위 내에 있는 기능적으로 동등한 방법 및 장치는 전술한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 변형 및 변경은 첨부된 청구 범위의 범위 내에 속한다. 본 발명은 첨부된 청구 범위의 항 및 그러한 청구 범위에 대한 권리가 부여되는 등가물의 전체 범위에 의해서만 제한되어야 한다. 본 발명은, 물론 달라질 수 있는, 특정 방법, 시약, 화합물, 조성물 또는 생물학적 시스템으로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것으로, 제한하려는 것은 아님을 이해해야 한다.
또한, 본 발명의 특징 또는 양태가 마쿠쉬 그룹으로 기술되는 경우, 당업자는 본 발명 또한 그 때문에 마쿠쉬 그룹의 구성원의 하위 그룹 또는 모든 개별 구성원으로 기술됨을 인식할 것이다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 서술된 설명을 제공하는 것과 같은 모든 목적을 위해, 본 명세서에 개시된 모든 범위는 모든 가능한 하위 범위 및 하위 범위들의 조합을 또한 포함한다. 나열된 모든 범위는 동일한 범위를 적어도 동등한 2분의 1, 3분의 1, 4분의 1, 5분의 1, 10분의 1 등으로 나눌 수 있고 충분히 설명하는 것으로 쉽게 인식될 수 있다. 비제한적인 예로서, 본 명세서에서 논의된 각각의 범위는 하위 3분의 1, 중간 3분의 1 및 상위 3분의 1 등으로 쉽게 나뉠 수 있다. 또한, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이 "최대", "적어도" 등과 같은 모든 언어는 나열된 숫자를 포함하고 전술한 바와 같이 나중에 하위 범위로 나뉠 수 있는 범위를 의미한다. 마지막으로, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 범위는 각각의 개별 구성원을 포함한다. 따라서, 예를 들어, 1개 내지 3개의 셀을 갖는 그룹은 1개의 셀, 2개의 셀 또는 3개의 셀을 갖는 그룹을 의미한다. 마찬가지로, 1개 내지 5개의 셀을 갖는 그룹은 1개의 셀, 2개의 셀, 3개의 셀, 4개의 셀 또는 5개의 셀을 갖는 그룹을 의미한다.
전술한 다양한 및 다른 특징 및 기능, 또는 그 대안들이 많은 다른 상이한 시스템 또는 어플리케이션에 결합될 수있다. 현재는 예측하지 못하고 기대하지 않는 다양한 대안, 변형, 변경 또는 개선들이 이후 당업자에 의해 이루어질 수 있고, 이들 각각 또한 개시된 실시예에 의해 포함되도록 의도된다.

Claims (46)

  1. 천연 깃털 셔틀콕을 개질하는 방법으로서, 상기 방법은 적어도 하나 이상의 가교제와 천연 깃털 셔틀콕을 접촉시키는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 가교제는 상기 셔틀콕의 깃털을 가교시키는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 접촉시키는 단계는 닫힌 챔버 내의 습한 조건 하에서 수행되는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 접촉시키는 단계는 하나 이상의 가교제 증기에 상기 천연 깃털 셔틀콕을 노출시키는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 접촉시키는 단계는 하나 이상의 가교제 용액에 천연 깃털 셔틀콕을 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 접촉시키는 단계는 2분 내지 20시간 동안 수행되는 방법.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가교제는 상기 셔틀콕의 깃털에 존재하는 하나 이상의 반응성기를 가교시키고, 상기 하나 이상의 반응성기는 아민, 아미드, 설프히드릴, 카르보닐, 알데히드, 히드록실, 카르복실 및 이들의 조합에서 선택되는 방법.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가교제는 동종 이작용기 가교제, 이종 이작용기 가교제, 삼작용기 가교제 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가교제는
    NHS(N-히드록시숙신이미드); 술포-NHS(N-히드록시술포숙신이미드); EDC(l-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]); 카르보디이미드 히드로클로라이드; SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC; DSS(디숙신이미딜 수베르산염); DSG(디숙신이미딜 글루타르산염); DFDNB(1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠); BS3(비스(술포숙신이미딜)수베르산염); TSAT(트리스-(숙신이미딜)아미노트리아세트산염); BS(PEG)5(PEG화된 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); BS(PEG)9(PEG화된 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); DSP(디티오비스(숙신이미딜 프로피온산염)); DTSSP(3,3'-디티오비스(술포숙신이미딜 프로피온산염)); DST(디숙신이미딜 타르타르산염); BSOCOES(비스(2-(숙신이미도옥시카르보닐옥시)에틸)술폰); EGS(에틸렌 글리콜 비스(숙신이미딜 숙신산염)); DMA(디메틸 아디핀이미드산염); DMP(디메틸 피멜이미드산염); DMS(디메틸 수베르이미드산염); DTBP(왕 및 리차드 시약); BM(PEG)2(1,8-비스말레이미도-디에틸렌글리콜); BM(PEG)3(1,11-비스말레이미도-트리에틸렌글리콜); BMB(1,4-비스말레이미도부탄); DTME(디티오비스말레이미도에탄); BMH(비스말레이미도헥산); BMOE(비스말레이미도에탄); TMEA(트리스(2-말레이미도에틸)아민); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); SMCC(숙신이미딜 트란스-4-(말레이미딜메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); SIA(숙신이미딜 요오도아세트산염); SBAP(숙신이미딜 3-(브로모아세트아미도)프로피온산염); SIAB(숙신이미딜 (4-요오도아세틸)아미노벤조산염); 술포-SIAB(술포숙신이미딜 (4-요오도아세틸)아미노벤조산염); AMAS(N-α-말레이미도아세트-옥시숙신이미드 에스테르); BMPS(Ν-β-말레이미도프로필-옥시숙신이미드 에스테르); GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시술포숙신이미드 에스테르); MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르); 술포-MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시술포숙신이미드 에스테르); SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SMPB(숙신이미딜 4-(p-말레이미도페닐)부티르산염); 술포-SMPB(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도페닐)부티르산염); SMPH(숙신이미딜 6-((베타-말레이미도프로프온아미도)-헥사논산염)); LC-SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복시-(6-아미도카프로산염)); 술포-KMUS(Ν-κ-말레이미도운데카노일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); 술포-LC-SPDP(술포숙신이미딜 6-(3'-(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); SMPT(4-숙신이미딜옥시카르보닐-알파-메틸-α(2-피리딜디티오)톨루엔); PEG4-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); PEG12-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); SM(PEG)2(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)4(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)6(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)8(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)12(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)24(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); BMPH(Ν-β-말레이미도프로피온산 하이드라자이드); EMCH(Ν-ε-말레이미도카프로산 하이드라자이드); MPBH(4-(4-N-말레이미도페닐)부티르산 하이드라자이드); KMUH(Ν-κ-말레이미도운데칸산 하이드라자이드); PDPH(3-(2-피리딜디티오)프로피오닐 하이드라자이드); ATFB-SE(4-아지도-2,3,5,6-테트라플루오로벤조산, 숙신이미딜 에스테르); ANB-NOS(N-5-아지도-2-니트로벤조일옥시숙신아미드); SDA(NHS-디아지린)(숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); LC-SDA(NHS-LC-디아지린)(숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); SDAD(NHS-SS-디아지린)(숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); 술포-SDA(술포-NHS-디아지린)(술포숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); 술포-LC-SDA(술포-NHS-LC-디아지린)(술포숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); 술포-SDAD(술포-NHS-SS-디아지린)(술포숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); SPB(숙신이미딜-[4-(소랄렌-8-일옥시)]-부티르산염); 술포-SANPAH(술포숙신이미딜 6-(4'-아지도-2'-니트로페닐아미노)헥사논산염); DCC(디시클로헥실카르보디이미드); EDC(l-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드); 글루타르알데히드, 포름알데히드 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가교제는 화학적 가교제 또는 UV 유도 가교제인 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 화학적 가교제는 포름알데히드, 글루타르알데히드 또는 이들의 조합인 방법.
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  42. 하나 이상의 가교제로 가교된 깃털을 포함하는 개질된 천연 깃털 셔틀콕.
  43. 제42 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가교제는 동종 이작용기 가교제, 이종이작용기 가교제, 삼작용기 가교제 및 이들의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는, 개질된 천연 깃털 셔틀콕.
  44. 제42 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가교제는
    NHS(N-히드록시숙신이미드); 술포-NHS(N-히드록시술포숙신이미드); EDC(l-에틸-3-[3-디메틸아미노프로필]); 카르보디이미드 히드로클로라이드; SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC; DSS(디숙신이미딜 수베르산염); DSG(디숙신이미딜 글루타르산염); DFDNB(1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠); BS3(비스(술포숙신이미딜)수베르산염); TSAT(트리스-(숙신이미딜)아미노트리아세트산염); BS(PEG)5(PEG화된 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); BS(PEG)9(PEG화된 비스(술포숙신이미딜)수베르산염); DSP(디티오비스(숙신이미딜 프로피온산염)); DTSSP(3,3'-디티오비스(술포숙신이미딜 프로피온산염)); DST(디숙신이미딜 타르타르산염); BSOCOES(비스(2-(숙신이미도옥시카르보닐옥시)에틸)술폰); EGS(에틸렌 글리콜 비스(숙신이미딜 숙신산염)); DMA(디메틸 아디핀이미드산염); DMP(디메틸 피멜이미드산염); DMS(디메틸 수베르이미드산염); DTBP(왕 및 리차드 시약); BM(PEG)2(1,8-비스말레이미도-디에틸렌글리콜); BM(PEG)3(1,11-비스말레이미도-트리에틸렌글리콜); BMB(1,4-비스말레이미도부탄); DTME(디티오비스말레이미도에탄); BMH(비스말레이미도헥산); BMOE(비스말레이미도에탄); TMEA(트리스(2-말레이미도에틸)아민); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); SMCC(숙신이미딜 트란스-4-(말레이미딜메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); SIA(숙신이미딜 요오도아세트산염); SBAP(숙신이미딜 3-(브로모아세트아미도)프로피온산염); SIAB(숙신이미딜 (4-요오도아세틸)아미노벤조산염); 술포-SIAB(술포숙신이미딜 (4-요오도아세틸)아미노벤조산염); AMAS(N-α-말레이미도아세트-옥시숙신이미드 에스테르); BMPS(Ν-β-말레이미도프로필-옥시숙신이미드 에스테르); GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-GMBS(Ν-γ-말레이미도부티릴-옥시술포숙신이미드 에스테르); MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르); 술포-MBS(m-말레이미도벤조일-N-히드록시술포숙신이미드 에스테르); SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); 술포-SMCC(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복실산염); EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시숙신이미드 에스테르); 술포-EMCS(Ν-ε-말레이미도카프로일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SMPB(숙신이미딜 4-(p-말레이미도페닐)부티르산염); 술포-SMPB(술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도페닐)부티르산염); SMPH(숙신이미딜 6-((베타-말레이미도프로프온아미도)-헥사논산염)); LC-SMCC(숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸)시클로헥산-l-카르복시-(6-아미도카프로산염)); 술포-KMUS(Ν-κ-말레이미도운데카노일-옥시술포숙신이미드 에스테르); SPDP(숙신이미딜 3-(2-피리딜디티오)프로피온산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); LC-SPDP(숙신이미딜 6-(3(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); 술포-LC-SPDP(술포숙신이미딜 6-(3'-(2-피리딜디티오)프로피온아미도)헥사논산염); SMPT(4-숙신이미딜옥시카르보닐-알파-메틸-α(2-피리딜디티오)톨루엔); PEG4-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); PEG12-SPDP(PEG화된 긴 사슬 SPDP 가교제); SM(PEG)2(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)4(PEG화된 SMCC 가교제); SM(PEG)6(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)8(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)12(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); SM(PEG)24(PEG화된 긴 사슬 SMCC 가교제); BMPH(Ν-β-말레이미도프로피온산 하이드라자이드); EMCH(Ν-ε-말레이미도카프로산 하이드라자이드); MPBH(4-(4-N-말레이미도페닐)부티르산 하이드라자이드); KMUH(Ν-κ-말레이미도운데칸산 하이드라자이드); PDPH(3-(2-피리딜디티오)프로피오닐 하이드라자이드); ATFB-SE(4-아지도-2,3,5,6-테트라플루오로벤조산, 숙신이미딜 에스테르); ANB-NOS(N-5-아지도-2-니트로벤조일옥시숙신아미드); SDA(NHS-디아지린)(숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); LC-SDA(NHS-LC-디아지린)(숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); SDAD(NHS-SS-디아지린)(숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); 술포-SDA(술포-NHS-디아지린)(술포숙신이미딜 4,4'-아지펜탄산염); 술포-LC-SDA(술포-NHS-LC-디아지린)(술포숙신이미딜 6-(4,4'-아지펜탄아미도)헥사논산염); 술포-SDAD(술포-NHS-SS-디아지린)(술포숙신이미딜 2-((4,4'-아지펜탄아미도)에틸)-l,3'-디티오프로피온산염); SPB(숙신이미딜-[4-(소랄렌-8-일옥시)]-부티르산염); 술포-SANPAH(술포숙신이미딜 6-(4'-아지도-2'-니트로페닐아미노)헥사논산염); DCC(디시클로헥실카르보디이미드); EDC(l-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드); 글루타르알데히드, 포름알데히드 및 이들의 임의의 조합으로 구성된 그룹에서 선택되는, 개질된 천연 깃털 셔틀콕.
  45. 제42 항에 있어서, 상기 하나 이상의 가교제는 화학적 가교제 또는 UV 유도 가교제인, 개질된 천연 깃털 셔틀콕.
  46. 제45 항에 있어서, 상기 화학적 가교제는 포름알데히드, 글루타르알데히드 또는 이들의 조합인, 개질된 천연 깃털 셔틀콕.
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