KR20140096023A

KR20140096023A - 증가된 초기 속도를 갖는 다중-코어 골프공

Info

Publication number: KR20140096023A
Application number: KR1020147007162A
Authority: KR
Inventors: 히데유키 이시이; 야스시 이치카와; 아더 모리나리; 치엔신 초우; 준 이치노세; 첸타이 리우
Original assignee: 나이키 이노베이트 씨.브이.
Priority date: 2011-08-23
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2014-08-04
Also published as: EP2747846A4; JP2014524338A; CN202822646U; WO2013028665A3; TW201328750A; TWI477307B; EP3025766A1; US20150174457A1; EP2747846A2; US9089739B2; CN103889515B; WO2013028665A2; JP6212793B2; US20130210545A1; CN103889515A

Abstract

다양한 클럽 헤드 스피드에서 특정 관계 및 이의 초기 속도의 수치를 갖는 골프공이 제공된다. 골프공은 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 적어도 약 173 mph의 초기 속도를 달성할 수 있고, 이에 따라 증가된 전체 샷 거리를 달성할 수 있다. 골프공은 이의 코어를 구성하는 다중 층들을 가지며, 골프공은 4-피스 골프공일 수 있다.

Description

증가된 초기 속도를 갖는 다중-코어 골프공{MULTI-CORE GOLF BALL HAVING INCREASED INITIAL VELOCITY}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 35 U.S.C. §119(e)에 따라, 2011년 8월 23일에 출원되고 발명의 명칭이 "Multi-Core Golf Ball Having Increased Initial Velocity At High Swing Speeds Relative To Low Swing Speeds"인 미국 가특허출원번호 제61/526,621호에 대한 우선권을 주장하며, 이러한 출원은 본원에 참고로 포함된다.

본 출원은 35 U.S.C. §119(e)에 따라, 2011년 8월 23일에 출원되고 발명의 명칭이 "Multi-Core Golf Ball Having Increased Initial Velocity"인 미국 가특허출원번호 제61/526,624호에 대한 우선권을 주장하며, 이러한 출원은 본원에 참고로 포함된다.

본 발명은 일반적으로 골프공에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 티(tee)에서 시작하는 특정 수치의 초기 속도 및 초기 속도 수치들 간의 특정 관계들을 갖는 적어도 두 개의 구조적 구성성분들로 구성된 코어를 갖는 골프공에 관한 것이다.

골프는 프로 수준과 아마추어 수준 둘 다에서 점점 인기가 증가하고 있는 스포츠이다. 일반적으로, 대량 생산되는 골프공은 매우 다양한 능력 수준들의 골퍼들의 요구사항들을 충족시킬 수 있어야 한다. 레크레이션 골퍼(recreational golfer)들과 프로 골퍼들 간의 하나의 중요한 차이는 골퍼들이 드라이브(drive) 동안에 클럽(club)을 스윙하는 스피드로서, 이는 클럽 헤드 스피드(club head speed)로서 알려져 있다. 레크레이션 선수(Recreational player)들은 대개 100 mph 보다 낮은 드라이버 클럽 헤드 스피드를 갖는다. 반면, 프로 선수들은 대개 125 mph 보다 높은 드라이버 클럽 헤드 스피드를 갖는다.

골프 클럽 스피드는 골프공의 초기 속도(initial velocity)와 관련이 있다. 초기 속도는 티에서 골프 클럽에 의해 타격된 직후 골프공의 순간 스피드의 크기이다. 초기 속도는 흔히 샷(shot)이 이동하는 거리와 관련이 있다. 골퍼들은 일반적으로 이들의 샷이 보다 긴 거리를 달성하기 위하여 보다 높은 초기 속도를 달성하는 골프공을 선호한다.

현재 알려져 있고 상업적으로 입수 가능한 일부 프리미엄급의 공들은 낮은 클럽 헤드 스피드의 선수들, 및 중간 정도의 클럽 헤드 스피드의 선수들의 요구를 만족시킬 수 있다. 그러나, 이러한 공들은 125 mph 또는 그 초과의 헤드 스피드 하에서 양호한 초기 속도를 갖지 못할 수 있다.

이에 따라, 당해 분야에 낮은 헤드 스피드와 높은 헤드 스피드 사이에서 골프공 초기 속도의 보다 큰 차이를 달성함으로써 상이한 능력 수준들을 갖는 골퍼들의 요구를 만족시키는 골프공이 요구되고 있다.

일반적으로, 본 발명은 적어도 두 개의 코어 구조적 성분들을 갖는 골프공으로서, 상이한 클럽 헤드 스피드들 하에서 광범위한 초기 속도들을 달성하는 골프공에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 높은 클럽 헤드 스피드들 하에서 높은 초기 속도를 달성하는 골프공에 관한 것이다.

일 양태에서, 본 발명은 열가소성 수지를 포함하는 내부 코어; 내부 코어를 실질적으로 둘러싸고 열경화성 고무를 포함하는 외부 코어 층; 및 적어도 하나의 커버 층을 포함하는 골프공으로서, 내부 코어가 약 3.5 ㎜ 내지 약 4.1 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층이 약 2.7 ㎜ 내지 약 3.3 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층이 적어도 4.8 ㎜의 두께를 가지며; 골프공이 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 제1 초기 속도를 가지며, 골프공이 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 제2 초기 속도를 가지며, 초기 속도들이 그 밖에 동일한 조건들 하에서 측정되며, 제2 초기 속도와 제1 초기 속도 간의 차이가 적어도 약 85 mph인 골프공을 제공한다.

다른 양태에서, 본 발명은 주로 적어도 하나의 열가소성의 고도로 중화된 폴리머로 형성되고 약 20 ㎜ 내지 약 26 ㎜의 직경을 갖는 내부 코어; 내부 코어를 실질적으로 둘러싸고 주로 열경화성 고무로 제조되고 약 5 ㎜ 내지 약 9 ㎜의 두께를 갖는 외부 코어 층; 외부 코어 층을 실질적으로 둘러싸는 내부 커버 층; 및 내부 커버 층을 실질적으로 둘러싸는 외부 커버 층을 포함하는 골프공으로서, 내부 코어가 약 3.5 ㎜ 내지 약 4.1 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층이 약 2.7 ㎜ 내지 약 3.3 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층의 압축 변형에 대한 내부 코어의 압축 변형의 비율이 약 1.1 내지 약 1.3이며; 내부 코어가 제1 COR이며, 외부 코어가 제2 COR을 가지며, 제2 COR이 제1 COR 보다 크고 적어도 0.8의 수치를 가지며; 골프공이 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 제1 초기 속도를 가지며, 골프공이 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 제2 초기 속도를 가지며, 초기 속도들이 그 밖에 동일한 조건 하에서 측정되며, 제2 초기 속도와 제1 초기 속도 간의 차이가 적어도 약 85 mph인 골프공을 제공한다.

마지막으로, 제3 양태에서서, 본 발명은 적어도 하나의 고도로 중화된 폴리머를 필수적으로 포함하는 내부 코어; 내부 코어를 실질적으로 둘러싸고 주로 열경화성 고무로 제조된 외부 코어 층; 및 적어도 하나의 커버 층을 포함하는 골프공으로서, 골프공이 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 제1 초기 속도를 가지며, 골프공이 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 제2 초기 속도를 가지며, 초기 속도들이 그 밖에 동일한 조건들 하에서 측정되며, 제2 초기 속도와 제1 초기 속도 간의 차이가 적어도 약 85 mph인 골프공을 제공한다.

본 발명의 다른 시스템들, 방법들, 특징들 및 장점들은 하기 도면 및 상세한 설명의 검토 시에, 당업자에게 분명하게 될 것이다. 이러한 모든 추가 시스템들, 방법들, 특징들 및 장점들이 이러한 설명 및 이러한 요약 내에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 속하고, 하기 청구범위에 의해 보호되는 것으로 의도된다.

본 발명은 하기 도면 및 설명을 참조로 하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면에서 구성요소들은 반드시 일정한 비율로 그려지지는 않으며, 대신에 본 발명의 원리들을 예시함에 따라 강조하여 도시된다. 또한, 도면에서, 유사한 참조 번호들은 서로 다른 도면들에서 상응하는 부분들을 지정한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 골프공의 내부를 나타내는 단면도(cut-away cross-sectional view)이다.
도 2는 본 발명에 따른 제2 골프공의 내부를 나타내는 단면도이다.

일반적으로, 본 발명은 바람직한 초기 속도 성질들을 달성하는 내부 코어 및 외부 코어를 갖는 골프공을 제공한다.

하기에서 달리 논의되는 것을 제외하고, 본원에서 논의되는 임의의 골프공은 일반적으로 당해 분야에 공지된 임의 타입의 골프공일 수 있다. 즉, 본 발명이 상반되게 명시하지 않는 한, 골프공은 일반적으로 골프공용으로 통상적으로 사용되는 임의의 구조를 지닐 수 있고, 골프공 제작에서 사용되는 것으로 공지된 임의의 다양한 재료들로 제조될 수 있다. 또한, 본원에 개시된 임의의 특징(도면에 도시된 다양한 구체예들, 및 다양한 화학식 또는 혼합물들을 포함하지만 이로 제한되지 않음)은 요망될 수 있는 바와 같이, 본원에 개시된 임의의 다른 특징들과 임의의 조합 또는 하위 조합(subcombination)으로 조합될 수 있는 것으로 이해된다.

도 1은 본 발명에 따른 골프공(100)의 제1 구체예를 도시한 것이다. 골프공(100)은 3 피스(three piece) 골프공으로서, 이는 3개의 구조 층들을 포함함을 의미한다. 즉, 골프공(100)은 내부 코어(110), 내부 코어(110)를 실질적으로 둘러싸는 외부 코어 층(120), 및 외부 코어 층(120)을 실질적으로 둘러싸는 커버 층(130)을 포함한다. 3 피스 골프공은 또한 다른 층들, 예를 들어 일반적으로 구조 층들 보다는 장식용 마감 층(ornamental finishing layer)들로 여겨지는 페인트 층들 또는 클리어 코팅 층(clear coating layer)들을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 골프공(300)의 제2 구체예를 도시한 것이다. 골프공(300)은 4 피스(four piece) 골프공으로서, 이는 4개의 구조 층들을 포함함을 의미한다. 즉, 골프공(300)은 내부 코어(310), 내부 코어(310)를 실질적으로 둘러싸는 외부 코어 층(320), 외부 코어 층을 실질적으로 둘러싸는 내부 커버 층(330), 및 내부 커버 층(330)을 실질적으로 둘러싸는 외부 커버 층(340)을 포함한다. 상기에서 언급된 바와 같이, 4 피스 골프공은 또한 다른 층들, 예를 들어 일반적으로 구조 층들 보다는 장식용 마감 층들로 여겨지는 페인트 층들 또는 클리어 코팅 층들을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 골프공은 일반적으로 적어도 두 개의 내부 층들을 포함한다. 내부 코어(110) 및 외부 코어 층(120), 또는 내부 코어(310) 및 외부 코어 층(320)은 일반적으로 내부 층들로 여겨진다. 3 피스 골프공(100) 및 4 피스 골프공(300) 이외에, 본 발명에 따른 골프공은 또한 도면에 도시되지 않은 하나 이상의 추가 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 추가 층은 내부 코어(310)와 외부 커버 층(340) 사이에 부가될 수 있다. 예를 들어, 다른 구체예에서, 추가 커버 층은 내부 커버 층(330)과 외부 커버 층(340) 사이에 삽입될 수 있다. 다른 구체예에서, 추가 코어 층은 내부 코어 층(310)과 외부 코어 층(320) 사이에 삽입될 수 있다. 이러한 추가 층들은 산업 실무(industry practice)에 따라 골프공 제작의 당업자에 의해 부가될 수 있다.

이러한 구조적 층들 각각이 구형인 것으로서 도시되어 있지만, 다른 구체예에서, 이러한 층들은 다른 비-구형 형상들을 가질 수 있다. 도 1 및 2는 예시 목적을 위해 도시된 것이고, 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니다. 본 발명에 따른 골프공의 다양한 양태들은 도 1 및 2에 도시된 것과는 다른 상대적 비율 및 크기를 가질 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 골프공 구성을 형성하는 이러한 층들 각각, 및 이들의 관련된 물리적 성질들은 하기에서 논의될 것이다. 달리 명시되지 않는 한, 본원에서 사용되는 하기 물리적 성질들은 하기와 같이 규정되고 측정된다.

본원에서 사용되는 용어 "압축 변형(compression deformation)"은 힘을 받을 시에 공의 변형 양을 명시하는 것이다. 상세하게, 골프공 또는 골프공의 일부 구성성분의 압축 변형 수치는 10 kg 하중 하에서의 변형의 양과 130 kg 하중 하에서 변형의 양 간의 차이로서 규정된다.

본원에서 사용되는 용어 "경도(hardness)"는 일반적으로 ASTM D-2240에 따라 측정된다. 골프공의 경도는 성형된 공(molded ball)의 곡면의 랜드 구역(land area) 상에서 측정된다. 골프공 하위 구성성분의 경도는 성형된 하위-구성성분의 곡면 상에서 측정된다. 재료의 경도는 (플라크(plaque) 상에서) ASTM D-2240에 따라 측정된다.

본원에서 사용되는 용어 "반발 계수(coefficient of restitution)"("COR")는 하기 방법에 따라 측정된다: 골프공 또는 골프공 하위-구성성분을 에어 캐논(air cannon)을 이용하여 40 m/sec의 초기 속도로 발사하고, 스피드 모니터링 장치를 캐논으로부터 0.6 내지 0.9 미터의 거리에 떨어지게 위치시킨다. 골프공 또는 골프공 하위-구성성분이 에어 캐논으로부터 약 1.2 미터 떨어져 정위된 강철판에 부딪칠 때, 골프공 또는 골프공 하위-구성성분은 스피드-모니터링 장치를 통해 다시 튀어나온다. COR은 초기 속도로 나누어진 리턴 속도(return velocity)이다. 본원에서 논의되는 모든 COR 수치들은 달리 명시되지 않는 한, 40 m/sec의 초기 속도에서 측정된 것이다.

본원에서 사용되는 용어 "굴곡 탄성율(flexural modulus)"은 ASTM D-790에 따른 재료의 측정치이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 폴리머 조성물이 적어도 사소하지 않은(non-trivial), 측정 가능한 양의 특정 재료를 포함하는 경우에, 폴리머 조성물은 특정 재료를 "포함한다". 이와 대조적으로, 재료와의 혼합물에 다른 폴리머 분자들이 존재하지 않는 경우에, 폴리머 조성물은 특정 타입의 재료를 "필수적으로 포함한다(consist essentially of)". 폴리머 조성물들은 통상적으로 첨가제들, 충전제들, 미반응된 모노머들 및 올리고머들, 및 다른 소량의 비-폴리머 성분들을 포함하며, 이러한 것들은 "필수적으로 포함하는"이라는 언어에 의해 반드시 배제되지 않는다. 그러한 폴리머 조성물이 구성성분의 적어도 50.1%를 구성하는 주요 폴리머 성분일 때, 구성성분은 폴리머 조성물로 "주로 형성된다".

내부 코어 층

본 발명에서, 내부 코어는 내부 코어(110) 또는 내부 코어(310)와 같은 내부 코어를 지칭한다. 내부 코어는 골프공에서 가장 안쪽의 중심 구조적 구성성분이고, 골프공 중심(260)(또는 골프공 중심(460))을 포함한다. 일반적으로, 내부 코어는 통상적인 골프공에서와 같이 열경화성 고무 조성물로 형성되는 것 대신에 주로 열가소성 수지로 형성될 수 있다. 열가소성 수지는 임의로 특별히 제한되지 않지만, 나일론, 폴리아릴레이트, 이오노머 수지, 고도로 중화된 이오노머 수지 또는 고도로 중화된 폴리머(HNP), 폴리프로필렌 수지, 폴리우레탄 기반 열가소성 엘라스토머 및 폴리에스테르-기반 열가소성 엘라스토머가 예시된다. Surlyn AD8512(DuPont로부터 입수 가능한 이오노머 수지), Himilan 1706 및 Himilan 1707(둘 다는 DuPont-Mitsui Polychemicals로부터 입수 가능한 이오노머 수지), HPF 수지(Dupont로부터의 고도로 중화된 폴리머), Rilsan BMNO(Arkema로부터 입수 가능한 나일론 수지), 및 U-polymer U-8000(Unitika로부터 입수 가능한 폴리아릴레이트 수지)과 같은 상업적 제품들이 내부 코어를 형성시키기 위해 사용될 수 있다.

특정 구체예에서, 열가소성 수지는 고도로 중화된 산 폴리머(HNP)일 수 있다. 적합한 고도로 중화된 산 폴리머는 HPF 수지, 예를 들어 HPF1000, HPF2000, HPF AD1024, HPF AD1027, HPF AD1030, HPF AD1035, HPF AD1040을 포함하지만, 이로 제한되지 않으며, 상기 모두는 E. I. Dupont de Nemours and Company에 의해 생산된 것이다.

HNP의 산 부분(acid moiety)들, 통상적으로 에틸렌-기반 이오노머들은 약 70% 초과, 또는 약 90% 초과, 또는 거의 100%, 또는 100%로 중화될 수 있다. HNP는 또한 제2 폴리머 구성성분과 배합될 수 있으며, 이는 산 기를 함유하는 경우에, 통상적인 방식으로, 유기 지방산들에 의해, 또는 둘 다에 의해 중화될 수 있다. 제2 폴리머 구성성분은 일부 또는 전부 중화될 수 있는 것으로서, 이오노머 코폴리머 및 터폴리머(terpolymer), 이오노머 전구체, 열가소성 수지, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리우레아, 열가소성 엘라스토머, 폴리부타디엔 고무, 발라타(balata), 메탈로센-촉매화된 폴리머(그라프트된 및 비-그라프트된), 단일-사이트 폴리머, 고-결정상 산 폴리머, 및 양이온성 이오노머 등을 포함할 수 있다. HNP 폴리머는 통상적으로 약 20 내지 약 80 쇼어 D의 재료 경도(플라크 경도), 및 약 3,000 psi 내지 약 200,000 psi의 굴곡 탄성율을 가질 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, HNP는 유기산 코폴리머들 또는 이들의 염으로 전부 또는 일부 중화되는, 이오노머들 및/또는 이들의 산 전구체들일 수 있다. 산 코폴리머는 바람직하게 α-올레핀, 예를 들어 에틸렌, C_3-8 α,β-에틸렌성 불포화 카복실산, 예를 들어 아크릴산 및 메타크릴산, 코폴리머이다. 이러한 것들은 선택적으로 연화 모노머(softening monomer), 예를 들어 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트를 함유할 수 있으며, 여기서 알킬 기는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다.

산 코폴리머는 E/X/Y 코폴리머로서 기술될 수 있으며, 여기서 E는 에틸렌이며, X는 α,β-에틸렌성 불포화 카복실산이며, Y는 연화 코모노머이다. 바람직한 구체예에서, X는 아크릴산 또는 메타크릴산일 수 있으며, Y는 C_1-8 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 에스테르일 수 있다. X는 폴리머의 약 1 내지 약 35 중량%, 또는 폴리머의 약 5 내지 약 30 중량%, 또는 폴리머의 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재할 수 있다. Y는 폴리머의 약 0 내지 약 50 중량%, 또는 폴리머의 약 5 내지 약 25 중량%, 또는 폴리머의 약 10 내지 약 20 중량%의 양으로 존재할 수 있다.

특정 산-함유 에틸렌 코폴리머들은 에틸렌/아크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/이소-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/이소-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/n-부틸 메타크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/메틸 메타크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/메틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/메틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/메틸 메타크릴레이트, 및 에틸렌/아크릴산/n-부틸 메타크릴레이트를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 바람직한 산-함유 에틸렌 코폴리머들은 에틸렌/메타크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/n-부틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/메틸 아크릴레이트, 에틸렌/아크릴산/에틸 아크릴레이트, 에틸렌/메타크릴산/에틸 아크릴레이트, 및 에틸렌/아크릴산/메틸 아크릴레이트 코폴리머들을 포함한다. 일부 구체예에서, 산-함유 에틸렌 코폴리머들에는 에틸렌/(메트)아크릴산/n-부틸, 아크릴레이트, 에틸렌/(메트)아크릴산/에틸 아크릴레이트, 및 에틸렌/(메트)아크릴산/메틸 아크릴레이트 코폴리머들이 있다. 숙련된 전문가(skilled practitioner)가 인식하는 바와 같이, (메트)아크릴산은 메타크릴산, 아크릴산, 또는 이의 배합물을 의미한다.

이오노머들은 통상적으로, 금속 양이온, 예를 들어, Li, Na, Mg, 또는 Zn으로 중화된다. 산 코폴리머 또는 이오노머에 적합한 염기와 함께 충분한 유기산 또는 유기산의 염을 첨가함으로써, 이오노머가 가공능력을 떨어뜨리지 않으면서 금속 양이온 단독의 경우 보다 매우 높은 수준으로 중화될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 일부 구체예에서, 산 부분들은 가공능력을 떨어뜨리지 않으면서 약 80% 초과, 또는 90 내지 100%, 또는 약 100% 중화될 수 있다. 이는 에틸렌/α,β-에틸렌성 불포화 카복실산 코폴리머를 예를 들어 유기산 또는 유기산의 염과 용융-배합시키고, 충분한 양의 양이온 소스를 첨가하여 모든 산 부분들(산 코폴리머 및 유기산 중의 산 부분들을 포함)의 중화 수준을 90% 초과, 또는 최대 100%로 증가시킴으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 유기산은 지방족, 모노- 또는 다-작용성 (포화, 불포화, 또는 다중-불포화된) 유기산들일 수 있다. 이러한 유기산들의 염들이 또한 사용될 수 있다. 유기산들의 염들은 바륨, 리튬, 소듐, 아연, 비스무트, 크롬, 코발트, 구리, 칼륨, 스트론튬, 티탄, 텅스텐, 마그네슘, 세슘, 철, 니켈, 은, 알루미늄, 주석, 또는 칼슘의 염들, 지방산, 특히 스테아르산, 베헨산, 에루크산, 올레산 및 리놀레산의 염들, 또는 이들의 다이머화된 유도체들을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 유기산들 및 염들은 비교적 비-이동성(이러한 것들은 주변 온도 하에서 폴리머의 표면에 블루밍시키지 않음) 및 비휘발성(이러한 것들은 용융-배합을 위해 요구되는 온도에서 휘발하지 않음)일 수 있다.

본 발명에서, 내부 코어 층은 20 ㎜ 내지 30 ㎜, 또는 20 ㎜ 내지 26 ㎜, 또는 21 ㎜ 내지 30 ㎜, 또는 21 ㎜ 내지 25 ㎜, 또는 24 ㎜ 내지 28 ㎜의 직경을 가질 수 있다. 도 1은 내부 코어(110)의 반경(210)을 도시한 것이며, 도 2는 내부 코어(310)의 반경(410)을 도시한 것이다. 이에 따라, 반경(210) 또는 반경(410)은 약 10 ㎜ 내지 약 15 ㎜의 수치를 가질 수 있다.

일부 구체예에서, 내부 코어 층은 두 개의 고도로 중화된 산 폴리머들의 배합물을 포함할 수 있다. 이러한 배합물들은 내부 코어의 물리적 성질들을 미세하게 조정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 내부 코어 층은 제1의 고도로 중화된 산 폴리머 및 제2의 고도로 중화된 산 폴리머를 포함할 수 있다. 두 개의 고도로 중화된 산 폴리머들은 건식 배합될 수 있거나 압출기에서 컴파운딩될 수 있다. 일 구체예에서, 제1의 고도로 중화된 산 폴리머 대 제2의 고도로 중화된 산 폴리머의 비는 20:80 내지 80:20이며, 다른 구체예에서, 이러한 비는 30:70 내지 70:30이며, 다른 구체예에서, 이러한 비는 40:60 내지 60:40이며, 또다른 구체예에서, 이러한 비는 50:50이다.

내부 코어 층을 수득하기 위해 사용되는 방법은 압축 성형 또는 사출 성형 공정 중 어느 하나일 수 있으며, 사출 성형 공정에 의한 생산이 바람직하다. 사출 성형 공정에서, 사출 성형 기계의 온도는 195℃ 내지 225℃로 조절된다.

일부 구체예에서, 내부 코어 층의 밀도는 약 0.85 g/㎤ 내지 약 1.1 g/㎤일 수 있다. 일부 구체예에서, 내부 코어 층의 밀도는 약 0.9 g/㎤ 내지 약 1.1 g/㎤일 수 있다.

본 발명의 내부 코어 층은 고탄성(high resilience)을 가질 수 있다. 고탄성 내부 코어 층은 골프공의 양호한 비행 성능에 기여할 수 있다. 본 발명에서, 내부 코어 층은 적어도 0.79의 COR 수치를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 내부 코어 층은 0.79 내지 0.89, 또는 0.79 내지 0.85의 COR 수치를 갖는다.

과도한 스핀(spin)을 감소시키기 위하여, 내부 코어는 약 3.5 ㎜ 내지 약 4.1 ㎜ 범위의 압축 변형 수치를 가질 수 있다. 내부 코어는 45 내지 55의 표면 쇼어 D 경도를 가질 수 있다. 안정한 성능을 갖기 위하여, 내부 코어 층은 내부 코어 층을 절반으로 절단시킴으로써 얻어진 단면 상에서의 임의의 단일 포인트에서 45 내지 55의 쇼어 D 단면 경도를 가질 수 있고, 단면 상에서의 임의의 두 개의 포인트들 간에 ±6 이내의 쇼어 D 단면 경도 차이를 가질 수 있으며, 일부 구체예에서, 단면 상에서의 임의의 두 개의 포인트들 간의 차이는 ±3 이내일 수 있다.

외부 코어 층

본 발명에서 외부 코어 층은 일반적으로 도 1에 도시된 외부 코어(120), 또는 도 2에 도시된 외부 코어(320)와 같은 외부 코어를 지칭한다. 외부 코어 층은 베이스 고무(base rubber)로서 폴리부타디엔으로 이루어진 압축-성형된 열경화성 고무 조성물로 형성될 수 있다. 여기에서, 폴리부타디엔은 적어도 60%, 바람직하게 적어도 80%, 더욱 바람직하게 적어도 90%, 및 가장 바람직하게 적어도 95%의 시스-1,4 결합 함량을 갖는다.

폴리부타디엔이 적어도 30, 또는 적어도 35, 또는 적어도 40, 또는 적어도 50, 또는 적어도 52이고 100 이하, 또는 80 이하, 또는 70 이하, 또는 60 이하의 무니 점도(ML1+4 (100℃)))를 갖는 것으로 제안된다.

본원에서 사용되는 용어 "무니 점도(Mooney viscosity)"는 회전식 플라스토미터(rotary plastometer; JIS-K6300)의 타입인 무니 점도계로 측정하는 경우에 점도의 산업적 지시제(industrial indicator)를 지칭하는 것이다. 사용되는 단위 기호는 ML1+4 (100℃)이며, 여기서 "M"은 무니 점도를 의미하며, "L"은 큰 회전자(L-타입)를 의미하며, "1+4"는 1분의 예열 시간, 및 4분의 회전자 회전 시간을 의미하며, "100℃"는 측정이 100℃의 온도에서 수행된 것임을 명시하는 것이다.

상기 폴리부타디엔의 분자량 분포 Mw/Mn(여기서, Mw는 중량평균 분자량을 의미하며, Mn은 수평균 분자량을 의미함)은 적어도 2.0, 또는 적어도 2.2, 또는 적어도 2.4, 또는 적어도 2.6이고 6.0 이하, 또는 5.0 이하, 또는 4.0 이하, 또는 3.4 이하일 수 있다. 일반적으로, Mw/Mn이 너무 작은 경우에, 작업성(workability)이 악화될 수 있다. 반면, Mw/Mn이 너무 큰 경우에, 골프공의 리바운드(rebound)가 감소할 수 있다.

폴리부타디엔은 니켈 또는 코발트 촉매를 사용하여 합성될 수 있거나, 희토류 촉매를 사용하여 합성될 수 있다. 희토류 촉매로의 합성이 특히 바람직하다. 공지된 희토류 촉매는 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 예는 란탄 계열 희토류 화합물, 유기알루미늄 화합물, 알루목산(alumoxane), 할로겐-함유 화합물, 및 일부 구체예에서, 루이스 염기를 조합시킴으로써 수득된 촉매들을 포함한다.

본 발명에서, 란탄 계열 희토류 화합물로서 네오디뮴 화합물을 함유한 네오디뮴 촉매의 사용은, 높은 1,4-시스 결합 함량 및 낮은 1,2-비닐 결합 함량을 갖는 폴리부타디엔 고무를 요망되는 중합 활성으로 수득할 수 있기 때문에, 사용될 수 있다.

부타디엔이 희토류 촉매의 존재 하에 중합될 때, 벌크 중합 또는 증기상 중합은 용매를 사용하거나 사용하지 않으면서 수행될 수 있다. 중합 온도는 일반적으로 -30℃ 내지 150℃, 및 바람직하게 10℃ 내지 100℃로 설정될 수 있다.

대안적으로, 폴리부타디엔은 숙련된 전문가에게 공지된 바와 같이, 희토류 촉매를 사용한 중합 이후에 폴리머 상의 활성 단부와 말단 개질제의 반응에 의해 수득될 수 있다.

폴리부타디엔은 고무 베이스(rubber base)에 적어도 60 중량%, 또는 적어도 70 중량%, 또는 적어도 80 중량%, 또는 적어도 90 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 포함된 폴리부타디엔의 양에서 상한치는 100 중량% 또는 그 미만, 또는 98 중량% 또는 그 미만, 또는 95 중량% 또는 그 미만일 수 있다. 너무 적은 폴리부타디엔이 고무 베이스에 포함될 때, 양호한 리바운드를 갖는 골프공을 수득하기가 어려울 수 있다.

상술된 폴리부타디엔 이외의 고무들이 포함될 수 있고, 폴리부타디엔과 함께 사용될 수 있다. 다른 고무들의 예시적인 예는 폴리부타디엔 고무(BR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM)를 포함한다. 이러한 것들은 단독으로, 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다.

외부 코어 층은 베이스 고무를 골프공 층에서 고무 컴파운드(rubber compound)와 함께 통상적으로 포함되는 성분들과 배합시킴으로써 제조된 고무 조성물을 압축 성형시킴으로써 형성될 수 있다. 이러한 성분들은 가교제, 예를 들어 불포화 카복실산, 또는 이의 금속 염; 펩타이저(peptizer), 예를 들어 유기황 화합물; 충전제, 특히 무기 충전제; 및 항산화제를 포함한다.

불포화 카복실산은 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 및 푸마르산에 의해 예시될 수 있다. 아크릴산 및 메타크릴산은 특정 구체예에서 사용될 수 있다.

사용될 수 있는 불포화 카복실산들의 금속 염들은 불포화 지방산들의 아연 및 마그네슘 염들, 예를 들어 아연 메타크릴레이트 및 아연 디아크릴레이트를 포함한다. 아연 디아크릴레이트는 특정 구체예에서 사용될 수 있다.

베이스 고무 100 중량부 당 포함된 불포화 카복실산 및/또는 이의 금속 염의 양은 적어도 20 중량부, 또는 적어도 22 중량부, 또는 적어도 24 중량부, 또는 적어도 26 중량부일 수 있고, 45 중량부 이하, 또는 40 중량부 이하일 수 있다. 너무 많은 불포화 카복실산 및/또는 금속 염의 포함은 과도한 경도를 야기시킬 수 있어, 경기 시에 볼에 불쾌한 느낌을 제공할 수 있다. 반면, 너무 적은 불포화 카복실산 및/또는 금속 염의 포함은 리바운드의 감소를 야기시킬 수 있다.

유기황 화합물이 선택적으로 포함될 수 있다. 유기황 화합물은 유리하게 우수한 리바운드를 부여하기 위해 사용될 수 있다. 티오페놀, 티오나프톨, 할로겐화된 티오페놀, 및 이들의 금속 염은 이러한 목적을 위해 제안된다. 예시적인 예는 펜타클로로티오페놀, 펜타플루오로티오페놀, 펜타브로모티오페놀, p-클로로티오페놀, 및 펜타클로로티오페놀의 아연 염; 및 2 내지 4개의 황을 갖는 디페닐폴리설파이드, 디벤질폴리설파이드, 디벤조일폴리설파이드, 디벤조티아조일폴리설파이드 및 디티오벤조일폴리설파이드를 포함한다. 디페닐디설파이드 및 펜타클로로티오페놀의 아연 염이 특히 바람직하다.

베이스 고무 100 중량부 당 포함된 유기황 화합물의 양은 적어도 0.1 중량부, 또는 적어도 0.2 중량부, 또는 적어도 0.4 중량부일 수 있지만, 5 중량부 이하, 또는 4 중량부 이하, 또는 3 중량부 이하, 또는 2 중량부 이하일 수 있다. 너무 많은 유기황 화합물의 포함은 경도를 과도하게 떨어뜨릴 수 있는 반면, 너무 적은 유기황 화합물의 포함은 리바운드를 개선시키지 못할 수 있다.

무기 충전제는 선택적으로 베이스 고무에 포함될 수 있다. 무기 충전제는 아연 옥사이드, 바륨 설페이트, 및 칼슘 카보네이트에 의해 예시된다. 베이스 고무 100 중량부 당 포함된 무기 충전제의 양은 적어도 5 중량부, 또는 적어도 6 중량부, 또는 적어도 7 중량부, 또는 적어도 8 중량부일 수 있지만, 80 중량부 이하, 또는 60 중량부 이하, 또는 40 중량부 이하, 또는 20 중량부 이하일 수 있다. 너무 많거나 너무 적은 무기 충전제는 적합한 중량 및 양호한 리바운드를 달성하기는 것을 어렵게 만들 수 있다.

일부 구체예에서, 고무 조성물은 가교제로서, 비교적 짧은 반감기를 갖는 유기 퍼옥사이드를 포함할 수 있다. 상세하게, 155℃에서 유기 퍼옥사이드의 반감기는 적어도 5초, 또는 적어도 10초, 또는 적어도 15초일 수 있다. 일부 구체예에서, 유기 퍼옥사이드는 155℃에서 120초 이하, 또는 90초 이하, 또는 60초 이하의 반감기를 가질 수 있다.

이러한 유기 퍼옥사이드의 예는 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)시클로헥산(상표명, Perhexa HC), 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(상표명, Perhexa TMH), 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산(상표명, Perhexa 3M) 및 1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산(상표명, Perhexa C)을 포함하며, 이들 모두는 NOF Corporation으로부터 입수 가능하다.

양호한 리바운드 및 내구성을 달성하기 위하여, 이러한 유기 퍼옥사이드는 베이스 고무 100 중량부 당 적어도 0.2 중량부, 또는 적어도 0.3 중량부의 양으로 포함될 수 있지만, 3 중량부 이하, 또는 2 중량부 이하, 또는 1.5 중량부 이하, 또는 1 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있다. 포함되는 양이 너무 많은 경우에, 리바운드 및 내구성은 감소할 수 있다. 반면, 포함되는 양이 너무 적은 경우에, 가교를 위해 요구되는 시간이 증가할 수 있어, 아마도 생산성의 큰 감소 및 또한 압축의 큰 감소를 야기시킬 수 있다.

항산화제는 일부 구체예에서, 요망되는 경우에 상기 고무 조성물에 포함될 수 있다. 항산화제의 예시적인 예는 Nocrac NS-6 및 Nocrac NS-30(둘 다는 Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.로부터 입수 가능함), 및 Yoshinox 425(Yoshitomi Pharmaceutical Industries, Ltd.)와 같은 상업적 제품들을 포함한다. 양호한 리바운드 및 내구성을 달성하기 위하여, 항산화제는 베이스 고무 100 중량부 당 적어도 0.03 중량부, 또는 적어도 0.05 중량부의 양으로 포함될 수 있지만, 0.4 중량부 이하, 또는 0.3 중량부 이하, 또는 0.2 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있다.

황은 또한 일부 구체예에서, 가황제(vulcanization agent)로서 고무 조성물에 첨가될 수 있다. 이러한 황은 Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.에 의해 상표명 Sulfur Z로 제조된 제품에 의해 예시된다. 포함되는 황의 양은 베이스 고무 100 중량부 당 적어도 0.005 중량부, 또는 적어도 0.01 중량부일 수 있지만, 0.5 중량부 이하, 또는 0.4 중량부 이하, 또는 0.1 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있다. 황을 첨가함으로써, 코어 경도 프로파일이 증가될 수 있다. 그러나, 너무 많은 황의 첨가는 고무 조성물의 폭발과 같은, 열 성형(hot molding) 동안에 요망되지 않는 효과들을 야기시킬 수 있거나, 리바운드를 크게 떨어뜨릴 수 있다.

외부 코어 층은 압축 성형 공정에 의해 제조될 수 있다. 적합한 가황 조건들은 130℃ 내지 190℃의 가황 온도, 및 5 내지 20분의 가황 시간을 포함한다. 본 발명에서 코어로서 사용하기 위한 요망되는 고무 가교체(rubber crosslinked body)를 수득하기 위하여, 가황 온도는 적어도 140℃일 수 있다.

상술된 방식으로 고무 조성물을 가황시키고 경화시킴으로써 본 발명의 외부 코어 층이 형성될 때, 가황 단계가 두 스테이지(stage)로 나누어진 방법이 유리하게 사용될 수 있다: 먼저, 외부 코어 층 재료는 외부 코어 층-형성 모울드에 배치될 수 있고 한 쌍의 반-가황화된 반구형의 컵들을 형성시키기 위해 초기 가황화될 수 있고, 이후에, 사전 제작된 내부 코어 층은 반구형의 컵들 중 하나에 배치될 수 있고 다른 반구형의 컵에 의해 덮일 수 있으며, 이러한 상태에서 완전한 가황화가 수행된다.

반구형의 컵들에 배치된 내부 코어 층의 표면은, 내부 코어 층과 외부 코어 층 간에 접착력을 증가시키기 위해 배치시키기 전에 거칠게 만들 수 있다. 일부 구체예에서, 내부 코어 층의 표면은, 골프공의 내구성을 향상시키고 높은 리바운드를 가능하게 하기 위해 반구형의 컵들에 내부 코어 층을 배치시키기 전에 접착제(숙련된 전문가에게 공지됨)로 사전-코팅된다.

내부 코어를 보호하고 양호한 탄성을 갖기 위하여, 외부 코어 층은 적어도 4.8 ㎜의 두께를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 외부 코어 층은 5 ㎜ 내지 9 ㎜의 두께를 가질 수 있다. 외부 코어 층(내측에 내부 코어 층을 지님)은 34 ㎜ 내지 39 ㎜의 직경을 가질 수 있다. 양호한 비행 성능을 갖기 위하여, 외부 코어 층(내측에 내부 코어 층을 지님)은 적어도 0.800의 높은 반발 계수를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 외부 코어 층(내측에 내부 코어 층을 지님)은 내부 코어 층 단독, 내부 커버 층(내측에 외부 코어 및 내부 코어 층을 지님), 또는 최종 골프공 보다 높은 반발 계수를 갖는다. 또한, 외부 코어 층은 바람직하게 약 2.7 ㎜ 내지 약 3.3 ㎜의 압축 변형을 가질 수 있다.

본 발명에서, 외부 코어 층(D 외부)의 압축 변형에 대한 내부 코어 층(D 내부)의 압축 변형의 비율, 즉 (D 내부)/(D 외부)는 약 1.1 내지 약 1.3일 수 있다. 이러한 비율이 약 1.1 미만인 경우에, 공은 너무 연질이어서 양호한 비행 성능을 갖지 못할 수 있다. 그러나, 이러한 수치가 약 1.3을 초과하는 경우에, 내부 코어 층 및 외부 코어 층의 경도 차이는 너무 커서 골프공의 내구성을 악화시킬 수 있다.

커버 층(들)

본 발명에서, 커버 층은 하나 이상의 구조적 커버 층들을 포함할 수 있다. 도 1은 단일 커버 층(130)을 도시하지만, 도 2는 내부 커버 층(320) 및 외부 커버 층(330)을 도시하고 있다. 이러한 모든 구체예들은 본원에서 "커버 층"으로서 지칭될 수 있다. 일반적으로, 커버 층은 골프공의 가장 바깥쪽의 구조적 구성성분으로서, 골프공 표면(270)(또는 골프공 표면(470))을 포함한다.

일반적으로, 커버 층을 구성하는 재료는 임의로 특별히 제한되지 않으며, 커버는 공지된 커버 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 커버 층 재료의 특정 예는 공지된 열가소성 수지, 이오노머 수지, 고도로 중화된 폴리머, 및 열가소성 및 열경화성 폴리우레탄을 포함한다. 대안적으로, 폴리우레탄-기반, 폴리아미드-기반, 및 폴리에스테르-기반 열가소성 엘라스토머가 사용될 수 있다. 통상적인 사출 성형은 커버 층을 형성시키기 위해 유리하게 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 커버 층이 비교적 연질일 때, 어프로치 샷(approach shot)에 대한 스핀 성능이 개선될 수 있고, 이에 따라 증가된 제어성(controllability)을 달성할 수 있다. 또한, 일부 상황들에서, 비교적 연질의 커버 층은 또한, 보다 긴 샷 거리를 가능하게 할 수 있다. 커버 층이 비교적 경질일 때, 거리-증가 효과 이외에, 더욱 낮은 스핀 속도가 달성될 수 있어, 이러한 거리가 실질적으로 개선될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 커버 층이 비교적 연질로 형성되는 경우에, 커버 층을 구성하는 재료는 이오노머 수지, 고도로 중화된 이오노머 수지 조성물, 폴리우레탄 기반 열가소성 엘라스토머, 또는 폴리에스테르-기반 열가소성 엘라스토머일 수 있다.

도 1에 도시된 커버 층(130)과 같이, 커버 층이 단일 층으로 이루어질 때, 커버 층 두께(230)는 적어도 약 0.5 ㎜, 또는 적어도 약 0.6 ㎜, 또는 적어도 약 0.7 ㎜, 또는 적어도 0.8 ㎜일 수 있지만, 2.0 ㎜ 이하일 수 있다. 두께(230)는 또한 약 1.7 ㎜ 이하, 또는 약 1.4 ㎜ 이하, 또는 약 1.2 ㎜ 이하일 수 있다. 또한, 쇼어 D 경도로서 표현되는 커버 경도는 적어도 35, 또는 적어도 45, 또는 적어도 50, 또는 적어도 55일 수 있지만, 60 이하일 수 있다.

일부 구체예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 커버 층은 둘 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이러한 구체예에서, 외부 커버 층(340)은 내부 커버 층(330) 보다 더욱 연질일 수 있다. 쇼어 D 경도로서 표현되는 내부 커버 층(330)의 경도는 적어도 약 55, 또는 적어도 약 60, 또는 적어도 약 65일 수 있지만, 약 75 이하일 수 있다. 외부 커버 층(340)의 경도는 쇼어 D 경도에 있어 약 50 내지 약 60일 수 있다. 외부 커버 층의 재료 쇼어 D 경도(플라크 상에서 측정하는 경우)는 40 미만일 수 있다.

본 발명에서, 내부 커버 층(330)은 2 ㎜ 미만의 두께(430)를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 내부 커버 층(330)은 1.5 ㎜ 미만의 두께(430)를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 내부 커버 층(330)은 1 ㎜ 미만의 두께(430)를 가질 수 있다. 내부 커버 층(330)의 두께(430)는 또한 적어도 약 0.5 ㎜, 또는 적어도 약 0.7 ㎜, 또는 적어도 약 0.9 ㎜, 또는 적어도 약 1.1 ㎜일 수 있다.

내부 커버 층(330)이 비교적 얇을 수 있지만, 외부 커버 층(340)은 약 0.8 ㎜ 내지 약 2 ㎜의 두께(440)를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 외부 커버 층(340)은 약 1.0 ㎜ 내지 약 2.0 ㎜의 두께(440)를 가질 수 있다. 외부 커버 층(340)은 내부 커버 층(330)의 두께(430) 보다 큰 두께(440)를 가질 수 있다.

일부 구체예에서, 커버 층 또는 외부 커버 층(340)은 알릴 에테르 측면 기들로부터 형성된 가교결합을 포함하는 가교된 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 포함할 수 있으며, 상기 가교된 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머는 유기 이소시아네이트를 하기 반응물들의 혼합물과 반응시킴으로부터 형성된 반응 생성물이다:

(a) 화학식 (1)의 불포화 디올:

상기 식에서, R¹은 임의 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 아릴, 치환되거나 비치환된 알킬-아릴 기, 치환되거나 비치환된 에테르 기, 치환되거나 비치환된 에스테르 기, 상기 기들의 임의의 조합, 또는 H일 수 있고, 선택적으로 임의의 기의 임의의 주쇄 또는 측쇄에 불포화 결합을 포함할 수 있으며; R²는 임의 적합한 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 아릴, 치환되거나 비치환된 알킬-아릴 기, 치환되거나 비치환된 에테르 기, 치환되거나 비치환된 에스테르 기, 또는 단일 결합의 연장선(continuation)일 수 있으며, R²는 알릴 기를 포함하며; x 및 y는 1 내지 10 중 임의의 수치를 독립적으로 갖는 정수이다.

(b) 이소시아네이트를 지닌 적어도 두 개의 반응 사이트를 가지고 약 450 미만의 분자량을 갖는 사슬 연장제;

(c) 약 500 내지 약 4,000의 분자량을 갖는 장쇄 폴리올; 및

(d) 자유 라디칼 개시에 의해 경질 세그먼트들에 가교 구조를 유도하는 자유 라디칼들을 발생시킬 수 있게 하기 위한, 충분한 양의 자유 라디칼 개시제.

특정 구체예에서, 불포화 디올은 측쇄로서 알릴 에테르 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 불포화 디올은 하기에 도시된 화학식 (2)에 의해 표현될 수 있다:

상기 식에서, R은 치환되거나 비치환된 알킬 기이며, x 및 y는 1 내지 4의 수치를 독립적으로 갖는 정수이다. 특정 구체예에서, x 및 y는 둘 다 1, 2, 3 또는 4의 수치를 가질 수 있다. 다른 구체예에서, x 및 y 각각은 1 내지 4 중의 상이한 수치들을 가질 수 있다.

일부 구체예에서, 화학식 (1) 또는 화학식 (2)의 불포화 디올은 트리메틸올프로판 모노알릴에테르일 수 있다.

가교된 열가소성 폴리우레탄들은 발명의 명칭이 "Golf Balls Including Crosslinked Thermoplastic Polyurethane"이고 2010년 6월 30일에 출원된 미국특허출원 일련번호 제12/827,360호(Chien-Hsin Chou et al.)에 추가로 개시된다. 가교된 열가소성 폴리우레탄 커버 층들은 또한, 발명의 명칭이 "Golf Balls Including A Crosslinked Thermoplastic Polyurethane Cover Layer Having Improved Scuff Resistance"이고 2011년 7월 28일에 출원된 미국특허출원 일련번호 제13/193,289호(Chien-Hsin Chou et al.)에 개시되어 있다. 가교된 열가소성 폴리우레탄 커버 층들은 또한, 발명의 명칭이 "Four-Piece Golf Balls Including a Crosslinked Thermoplastic Polyurethane Cover Layer"인 미국특허출원 일련번호 제13/193,391호(Chien-Hsin Chou et al.)에 개시되어 있다. 이러한 세 개의 공동-계류 중인 출원들의 내용은 전문이 본원에 참고로 포함된다.

가교된 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 지닌 커버 층 또는 외부 커버 층은 약 1,000 psi 미만, 또는 약 800 psi 미만, 또는 약 600 psi 미만의 굴곡 탄성율을 가질 수 있다.

골프공

본 발명에 따른 골프공, 예를 들어 도 1에 도시된 골프공(100), 또는 도 2에 도시된 골프공(300)은 다양한 물리적 특징들 및 성질들을 가질 수 있다. 예를 들어, 골프공은 USGA 표준에 따르는 직경을 가질 수 있다. 즉, 골프공은 42.67 ㎜(1.680 인치 USGA 표준) 이상의 직경을 가질 수 있거나, 다른 구체예에서, 이러한 직경은 44 ㎜ 이하, 또는 43.8 ㎜ 이하, 또는 43.5 ㎜ 이하, 또는 43 ㎜ 이하일 수 있다.

골프공은 또한, 적어도 약 2.3 ㎜, 또는 적어도 약 2.4 ㎜, 또는 적어도 약 2.5 ㎜, 또는 적어도 약 2.6 ㎜의 압축 변형을 가질 수 있다. 압축 변형의 수치는 약 5.0 ㎜ 이하, 또는 약 4.5 ㎜ 이하, 또는 약 4.0 ㎜ 이하, 또는 약 3.8 ㎜ 이하일 수 있다.

본 발명에 따른 골프공은 0.80 또는 그 미만, 또는 0.79 또는 그 미만, 또는 0.78 또는 그 미만의 COR을 가질 수 있다.

골프공은 또한, 특정 초기 속도들, 및 상이한 클럽 헤드 스피드들에서 이의 초기 속도들 간의 관계를 가질 수 있다. 일반적으로, 골프공은 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정되는 제1 초기 속도, 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정되는 제2 초기 속도를 가질 수 있으며, 그 밖에 동일한 시험 조건 하에서 이루어지며, 여기서 제2 초기 속도와 제1 초기 속도 간의 차이는 적어도 약 85 mph이다.

일부 구체예에서, 특정 클럽 헤드 스피드들에서의 초기 속도는 유리한 수치들을 가질 수 있다. 예를 들어, 80 mph의 클럽 헤드 스피드에 대하여 측정될 때의 골프공의 초기 속도는 적어도 87 mph일 수 있다. 다른 예에서, 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서의 초기 속도는 적어도 173 mph일 수 있다. 이러한 수치들은 골프공이 요망되는 보다 긴 샷 거리를 달성되게 할 수 있게 한다. 추가 초기 속도들은 하기 실시예에서 나타내고 논의된다.

본 발명에 따른 골프공은 발명의 명칭이 "Golf Ball Having a Resilient Material"이고 2011년 7월 28일에 출원된 미국특허출원 일련번호 제13/193,025호(lchikawa)에 기술된 바와 같이, 탄성 재료, 또는 임의의 다른 특징을 포함할 수 있다. 이러한 공동-계류 중인 출원의 내용 전문은 이러한 내용이 본 발명의 명시적 교시와 충돌하지 않는 범위까지 본원에 참고로 포함된다.

본 발명에 따른 골프공은 발명의 명칭이 "Golf Ball Having Layers with Specified Moduli and Hardnesses"이고 2010년 8월 20일에 출원된 미국특허출원 일련번호 제13/193,025호(Chen-Tai Liu)에 기술된 바와 같이, 특정의 굴곡 탄성율 및 경도 수치, 또는 임의의 다른 특징을 갖는 층들을 포함할 수 있다. 이러한 공동-계류 중인 출원의 내용 전문은 이러한 내용이 본 발명의 명시적 교시와 충돌하지 않는 범위까지 본원에 참고로 포함된다.

실시예

골프공의 제작: 본 발명의 예를 위하여, 내부 코어 층을 표 1로부터 선택된 재료로부터 제조하였으며, 외부 코어 층을 표 2로부터 선택된 재료로부터 제조하였으며, 내부 커버 층을 표 3으로부터 선택된 재료로부터 제조하였으며, 외부 커버 층을 표 4로부터 선택된 재료로부터 제조하였다. 표 1, 2, 3 및 4에 나열된 재료들의 양은 중량부(pbw) 또는 중량%로 나타낸 것이다.

HPF 2000 및 HPF AD 1035는 E. I. DuPont de Nemours and Company에 의한 이오노머 수지의 상표명이다.

TAIPOL^TMBR0150은 Taiwan Synthetic Rubber Corp.에 의해 생산된 고무의 상표명이다.

Neothane 6303D는 Dongsung Highchem Co. LTD.에 의해 생산된 열가소성 폴리우레탄의 상표명이다.

"PTMEG"는 2,000의 수평균 분자량을 갖는 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜로서, Invista로부터 Terathane® 2000의 상표명으로 상업적으로 입수 가능하다. "BG"는 BASF 및 다른 공급업체들로부터 상업적으로 입수 가능한, 1,4-부탄디올이다. "TMPME"는 Perstorp Specialty Chemicals AB로부터 상업적으로 입수 가능한 트리메틸올프로판 모노알릴에테르이다. "DCP"는 LaPorte Chemicals Ltd.로부터 상업적으로 입수 가능한 디쿠밀 퍼옥사이드이다. 마지막으로, "MDI"는 Huntsman으로부터 Suprasec® 1100의 상표명으로 상업적으로 입수 가능한, 디페닐메탄 디이소시아네이트이다.

PTMEG, BG, TMPME, DCP 및 MDI를 기술된 비율로 혼합함으로써 외부 커버 재료 D를 형성시켰다. 상세하게, 고속 교반식 교반기(high agitated stir)에서 구성성분들을 1분 동안 혼합하고, 약 70℃의 온도에서 시작하여 약 100℃의 온도에서 10시간 후경화 공정을 수행함으로써 이러한 재료들을 제조하였다. 이러한 후경화된 폴리우레탄 엘라스토머들을 작은 칩들로 분쇄시켰다.

상기 재료들로부터, 골프공들을 표 5에 나타난 바와 같이 제작하였다. 일반적으로, 골프공들을 골프공 제작의 분야에서 공지된 통상적인 압축 성형 및 사출 성형 공정들을 이용하여 제작하였다.

드라이버 샷(driver shot)의 초기 속도 시험을 하기 방식으로 수행하였다: Nike SQ Dymo 드라이버(로프트(loft): 10.5° 샤프트(shaft): Mitsubishi Rayon에 의한 Diamana; 플렉스(flex): X; 그립(grip): 골프 프라이드(golf pride))를 Miyamae Co., Ltd.에 의해 제작된 스윙 로보트에 고정시키고, 이후에 약 80 mph 내지 약 125 mph의 상이한 헤드 스피드로 스윙하였다. 클럽면을 스퀘어 히트(square hit)를 향하게 했다. 티가 클럽이 수직 상태인 다운스윙(downswing)에서의 포인트 앞으로 3 인치에 놓이도록 전방/후방 티 위치를 조정하였다. 충돌 마크(impact mark)의 중심이 면을 가로 질러 토우에서 힐의 중심에 놓이게 하기 위해 티의 높이, 및 티에 대한 클럽의 토우-힐(toe-heel) 위치를 조정하였다. 상세하게, 공을 토우-투-힐(toe-to-heel) 및 상단-투-하단(top-to-bottom) 둘 다의 클럽 면에 대해 중심에 놓이게 하였다. 본 명세서 전반에 걸쳐 사용하는 용어 "초기 속도"는 드라이버를 이용하여 실질적으로 유사한 조건 하에서의 측정을 지칭하는 것이며, 골프 공은 토우-투-힐 및 상단-투-하단 둘 다의 클럽 면 상에 중심이 놓이게 한다.

또한, 표 6 내지 9에 나타난 시험들 각각(초기 속도 시험들을 포함하지만, 이로 제한되지 않음)을 공지된 표준 골프공, Nike "One Tour D"와 비교하여 수행하였다. "One Tour D"는 널리 상업적으로 입수 가능한, Nike Inc.에 의해 제조되고 판매되는 투어-레벨(tour-level) 골프공이다. 즉, 본 발명에 따른 골프공을 측정하는 임의의 시험은 먼저 주지된 바와 같은 조건들 하에서 One Tour D에 대해 하기에 기술된 바와 같은 수치들을 달성하도록 보정되어야 한다. 이러한 방식으로, 시험 절차를 공지된 골프공에 대해 표준화할 수 있다. 임의의 시험 내에서의 오차 범위는 +/- 1 mph, +/- 1 도의 각도, +/- 150 rpm이다. "약" 또는 "실질적으로" 특정 수치인 것으로서 기술된 임의의 수치는 이러한 오차 범위들에 의해 달라질 수 있다.

초기 속도 시험들을 125 mph, 110 mph, 95 mph, 및 80 mph에서 수행하였다. 이러한 결과들은 하기 표 6 내지 9에 기술된다.

본 실시예는 상기 표 5에 따라 구성되었다. 비교 실시예 C1 내지 C4는 상업적으로 입수 가능한 골프공이다. 상세하게, "Pro V1"은 Titleist에 의해 제조되고 판매되는 투어-레벨 골프공이며, "Tour (i)s"는 Callaway Golf에 의해 제조되고 판매되는 투어-레벨 골프공이며, "One Tour" 및 "One Tour D"는 둘 다 Nike Inc.에 의해 제조되고 판매되는 투어-레벨 골프공이다. 각 실시예 및 비교 실시예에 대하여, 각 골프공의 6가지 사례를 시임(seam) 상에 정렬된 골프공으로 시험하였으며, 6가지 사례를 폴(pole) 상에 정렬된 골프공으로 시험하였다. 이러한 12개의 데이타 포인트들을 이후에 표 6 내지 9에 나타난 데이타에 이르게 하기 위해 각 타입의 골프공에 대해 평균화하였다.

표 6의 제2 컬럼에 기술된 바와 같은 골프공들은 모든 시험 전반에 걸쳐 동일한 실시예 E1 및 비교 실시예 및 C1 내지 C4이다. 표 6에 나타난 중량 및 압축은 모든 시험들을 통해 동일하고, 단지 편의를 위해 표 7 내지 9에서 생략된다.

드라이버 샷들에 대한 하기 시험들은 헤드 스피드가 매우 높을 때 본 발명에 따른 예시적인 골프공이 얼마나 보다 양호한 초기 속도 성능을 달성하는 지를 나타낸 것이다.

표 10은 본 발명에 따른 예시적인 공이 높은 클럽 헤드 스피드 하에서의 초기 속도와 낮은 클럽 헤드 스피드 하에서의 초기 속도 간에 얼마나 큰 차이를 갖는지를 나타낸 것이다. 특히, 125 mph와 80 mph 간의 차이는 어떤 비교예보다도 크다. 이에 따라, 함수의 기울기 "초기 속도 = 함수(클럽 헤드 스피드)"는 가파르다.

이에 따라, 본 발명에 따른 골프공은 다양한 비교 실시예들과 실질적으로 유사한 초기 속도를 달성함으로써 보다 낮은 스윙 스피드들(예를 들어, 아마추어 골퍼들에 의해 달성되는 스윙 스피드)에서 잘 수행될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 골프공은 또한 증가된 초기 속도를 달성함으로써 보다 높은 스윙 스피드들(예를 들어, 프로 골퍼들에 의해 달성되는 스윙 스피드)에서 다양한 비교 실시예들 보다 더욱 양호하게 수행될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 골프공은 광범위한 능력들을 갖는 골퍼들에 의해 용이하게 사용되기에 충분히 범용성을 지닐 수 있다.

본 발명의 다양한 구체예들이 기술되어 있지만, 상세한 설명은 한정적이기 보다는 예시적인 것으로 의도되고, 더욱 많은 구체예들 및 실행예들이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 이에 따라, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 이들의 균등물을 고려하는 것을 제외하고는 제한적이지 않을 것이다. 또한, 다양한 변형 및 변화는 첨부된 청구범위 내에서 이루어질 수 있다.

Claims

주로 적어도 하나의 열가소성의 고도로 중화된 폴리머로 형성된 내부 코어;
내부 코어를 실질적으로 둘러싸고 열경화성 고무를 포함하는 외부 코어 층; 및
적어도 하나의 커버 층을 포함하는 골프공으로서,
내부 코어가 약 3.5 ㎜ 내지 약 4.1 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층이 약 2.7 ㎜ 내지 약 3.3 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층의 압축 변형에 대한 내부 코어의 압축 변형의 비율이 약 1.1 내지 약 1.3이며;
골프공이 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 적어도 약 174 mph의 초기 속도를 가지며, 골프공이 최대 약 0.80의 COR을 갖는 골프공.
제1항에 있어서, 내부 코어가 약 20 ㎜ 내지 약 26 ㎜의 직경을 가지며, 외부 코어 층이 약 5 ㎜ 내지 약 9 ㎜의 두께를 갖는 골프공.
제1항에 있어서, 골프공이 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 적어도 88 mph의 초기 속도를 가지며, 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서의 초기 속도와 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서의 초기 속도 간의 차이가 적어도 약 86 mph인 골프공.
제1항에 있어서, 외부 코어 층이 적어도 약 55의 표면 쇼어 D 경도(surface Shore D hardness)를 갖는 골프공.
제1항에 있어서, 내부 코어가 두 개의 고도로 중화된 폴리머들의 혼합물을 필수적으로 포함하는 골프공.
제1항에 있어서,
내부 코어가 제1 COR을 가지며;
외부 코어 층이 제2 COR을 가지며;
제2 COR이 제1 COR 보다 크며, 제2 COR이 0.80 또는 그 초과이며;
제1 COR이 골프공 COR 보다 큰 골프공.
제1항에 있어서, 커버 층이 자유 라디칼 개시제에 의해 촉매화됨으로써, 폴리우레탄 폴리머의 경질 세그먼트들에 위치된 불포화 결합들의 반응 생성물인 가교된 열가소성 폴리우레탄을 포함하며, 불포화 결합들이 하기 화학식 (1)의 불포화 디올에 존재하는 골프공:

상기 식에서, R¹은 임의 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 아릴, 치환되거나 비치환된 알킬-아릴 기, 치환되거나 비치환된 에테르 기, 치환되거나 비치환된 에스테르 기, 상기 기들의 임의의 조합, 또는 H일 수 있고, 임의의 기의 임의의 주쇄 또는 측쇄에 불포화 결합을 선택적으로 포함할 수 있으며; R²는 임의 적합한 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 아릴, 치환되거나 비치환된 알킬-아릴 기, 치환되거나 비치환된 에테르 기, 치환되거나 비치환된 에스테르 기, 또는 단일 결합의 연장선일 수 있으며, R²는 알릴 기를 포함하며; x 및 y는 1 내지 10 중의 임의의 수치를 독립적으로 갖는 정수이다.
주로 적어도 하나의 열가소성의 고도로 중화된 폴리머로 형성되고 약 20 ㎜ 내지 약 26 ㎜의 직경을 갖는 내부 코어;
내부 코어를 실질적으로 둘러싸고 주로 열경화성 고무로 제조되고 약 5 ㎜ 내지 약 9 ㎜의 두께를 갖는 외부 코어 층;
외부 코어 층을 실질적으로 둘러싸는 내부 커버 층; 및
내부 커버 층을 실질적으로 둘러싸는 외부 커버 층을 포함하는 골프공으로서,
내부 코어가 약 3.5 ㎜ 내지 약 4.1 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층이 약 2.7 ㎜ 내지 약 3.3 ㎜의 압축 변형을 가지며, 외부 코어 층의 압축 변형에 대한 내부 코어의 압축 변형의 비율이 약 1.1 내지 약 1.3이며;
내부 코어가 제1 COR을 가지며, 외부 코어가 제2 COR을 가지며, 제2 COR이 제1 COR 보다 크고 적어도 0.8의 수치를 가지며;
골프공이 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 적어도 약 174 mph의 초기 속도를 갖는 골프공.
제8항에 있어서, 골프공이 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 적어도 약 88 mph의 초기 속도를 갖는 골프공.
제8항에 있어서, 내부 커버 층이 주로 열가소성 재료로 형성되고, 적어도 60의 표면 쇼어 D 경도를 가지고, 1 ㎜ 미만의 두께를 가지며;
외부 커버 층이 열가소성 재료를 포함하고, 50 내지 60의 표면 쇼어 D 경도를 가지고, 내부 커버 층의 두께 보다 큰 두께를 갖는 골프공.
제8항에 있어서, 외부 커버 층이 자유 라디칼 개시제에 의해 촉매화됨으로써, 폴리우레탄 폴리머의 경질 세그먼트들에 위치된 불포화 결합들의 반응 생성물인 가교된 열가소성 폴리우레탄을 포함하며, 불포화 결합들이 하기 화학식 (2)의 불포화 디올에 존재하는 골프공:

상기 식에서, R은 치환되거나 비치환된 알킬 기이며, x 및 y는 1 내지 4의 수치들을 독립적으로 갖는 정수이며, 특정 구체예에서, x 및 y는 둘 다 1, 2, 3 또는 4의 수치를 가질 수 있으며, 다른 구체예에서, x 및 y 각각은 1 내지 4의 상이한 수치를 가질 수 있다.
제11항에 있어서, 불포화 디올이 트리메틸올프로판 모노알릴에테르인 골프공.
제8항에 있어서, 골프공이 약 0.80 또는 그 미만의 COR을 갖는 골프공.
적어도 하나의 고도로 중화된 폴리머를 필수적으로 포함하는 내부 코어;
내부 코어를 실질적으로 둘러싸고 주로 열경화성 고무로 제조된 외부 코어 층; 및
외부 코어 층을 실질적으로 둘러싸는 내부 커버 층; 및
내부 커버 층을 실질적으로 둘러싸는 외부 커버 층을 포함하는 골프공으로서,
골프공이 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 적어도 약 174 mph의 초기 속도를 갖는 골프공.
제14항에 있어서, 골프공이 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서 측정하는 경우에 적어도 88 mph의 초기 속도를 가지며, 약 125 mph의 클럽 헤드 스피드에서의 초기 속도와 약 80 mph의 클럽 헤드 스피드에서의 초기 속도 간의 차이가 적어도 약 86인 골프공.
제14항에 있어서, 내부 코어가 두 개의 고도로 중화된 폴리머들의 혼합물을 필수적으로 포함하는 골프공.
제14항에 있어서, 내부 코어가 약 20 ㎜ 내지 약 26 ㎜의 직경을 가지며;
외부 코어 층이 약 5 ㎜ 내지 약 9 ㎜의 두께를 가지며;
내부 커버 층이 1 ㎜ 미만의 두께를 가지며;
외부 커버 층이 내부 커버 층의 두께 보다 큰 두께를 갖는 골프공.
제14항에 있어서, 내부 코어가 제1 COR을 가지며;
외부 코어 층이 제2 COR을 가지며;
제2 COR이 제1 COR 보다 크며, 제2 COR이 0.80 또는 그 초과이며;
제1 COR이 골프공 COR 보다 큰 골프공.
제18항에 있어서, 골프공이 약 0.80 또는 그 미만의 COR을 갖는 골프공.
제14항에 있어서, 내부 코어가 적어도 약 60의 표면 쇼어 D 경도를 가지며;
외부 코어 층이 약 50 내지 약 60의 표면 쇼어 D 경도를 가지며;
내부 커버 층이 적어도 60의 표면 쇼어 D 경도를 가지며;
외부 커버 층이 약 50 내지 약 60의 표면 쇼어 D 경도를 갖는 골프공.