KR20230172415A - 경도 구배가 증가된 코어를 갖는 골프공 - Google Patents
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Abstract
경도 구배가 증가된 코어를 갖는 골프공이 제공된다. 코어는 코어의 외부 표면이 중심보다 더 경질인 증가된 "양의" 경도 구배(또는 "경질-연질" 경도)를 갖는다. 증가된 양의 경도 구배는 경화 프로세스 동안 코어 고무 제형에 수분 방출제를 도입함으로써 달성될 수 있다. 결과적인 골프공은 스핀이 감소되고 충격 내구성이 충분하다.
Description
본 개시내용은 전반적으로 골프공에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 개시내용은 경도 구배가 증가된 코어를 갖는 골프공에 관한 것이다. 결과적인 골프공은 스핀이 감소되고 충격 내구성이 충분하다.
솔리드 골프공은 통상적으로 커버에 의해 둘러싸인 솔리드 코어로 제조되고, 양자 모두는 솔리드 중심(또는 내부 코어)와 외부 코어층을 갖는 이중 코어, 또는 내부 및 외부 커버층을 갖는 다층 커버와 같은 다수의 층을 가질 수 있다. 일반적으로, 골프공 코어 및/또는 중심은 폴리부타디엔 기반 조성물과 같은 열경화성 고무로 구성된다.
열경화성 고무는 다양한 처리 단계에서 가열되고 가교되어 공의 스핀율에 영향을 미치고 및/또는 더 나은 "감각"을 제공할 수 있는 더 높거나 낮은 압축 또는 경도와 같은 특정 바람직한 특성을 갖는 골프공 코어를 생성한다. 이러한 특성 및 기타 특성은 다양한 능력의 골퍼의 요구에 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 프로 골퍼와 고도로 숙련된 아마추어 골퍼는 비교적 높은 스핀율을 갖는 공에 더 쉽게 백스핀을 걸 수 있으며, 이는 공을 더 잘 제어하고 샷 정확도와 배치를 개선하는 데 도움이 된다. 다른 한편으로, 클럽으로 공을 타격할 때 의도적으로 공의 스핀을 제어할 수 없는 레크리에이션 플레이어는 높은 스핀 공을 사용할 가능성이 적다. 열경화성 재료의 특성과 재료를 코어로 형성하는 데 사용되는 가열/경화 사이클로 인해, 제조업자는 코어에 걸쳐(즉, 코어 표면으로부터 코어 중심까지) 다양한 특성을 달성할 수 있다.
종래의 폴리부타디엔 기반 코어에서, 성형된 코어의 물리적 특성은 경화 사이클(즉, 성형 중에 코어가 받는 시간과 온도)에 따라 크게 좌우된다. 이 시간 및 온도 이력은, 차례로, 본질적으로 코어 전체에 걸쳐 가변적인데, 코어의 중심은 표면과 상이한 시간/온도(즉, 상이한 온도에서 더 짧은 시간)에 노출되어(코어의 중심으로 열을 전달하는 데 걸리는 시간 때문에) 중심과 코어 표면 사이의 지점에 특성 구배가 존재하게 한다. 이 물리적 특성 구배는 경도 구배로 쉽게 측정된다.
종래 기술은 열경화성 골프공 코어에 걸쳐 "경질-연질(hard-to-soft)" 경도 구배를 설명하는 다수의 참고문헌을 포함한다. "경질-연질" 경도 구배는 통상적으로 5 내지 30 쇼어 C 범위이다. 이러한 경도 구배는 골프공의 스핀율을 감소시키는 데 도움이 될 수 있지만, 충분한 충격 내구성과 탄력성을 유지하면서 골프공의 스핀율이 추가로 감소될 수 있도록 본 기술 분야에서 현재 사용되는 구배보다 중심과 코어 표면 사이에 더 큰 경도 구배를 갖는 코어를 설계하는 것이 유리할 것이다.
전술한 문제 뿐만 아니라 다른 문제가 다음의 발명에 의해 해결되지만, 본 명세서에 설명된 발명의 모든 실시예가 전술한 각각의 문제를 해결할 수는 없음을 이해하여야 한다.
몇몇 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 내부 코어층 위에 배치된 외부 코어층을 포함하는 이중 코어로서, 외부 코어층 또는 내부 코어층 중 적어도 하나는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무, 유기 과산화물, 아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제(cross-linking co-agent), 1 내지 4개의 수화수(waters of hydration)를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제(water releasing agent)를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3.9 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 고무 조성물로 형성된 층은 경도를 각각 갖는 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고, 외부 표면의 경도는 적어도 30 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 이중 코어; 및 이중 코어를 둘러싸는 커버층을 포함하고, 커버층은 이오노머, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 또는 이들의 공중합체 및 블렌드를 포함한다.
일 실시예에서, 금속은 알칼리 토금속일 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 0.25 인치 내지 약 1.51 인치의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 이중 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치 범위의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 외부 코어층 및 내부 코어층은 고무 조성물로 형성된다. 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 디메틸 터부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 또는 그 조합이고, 유기 과산화물은 약 0.25 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 다른 실시예에서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물이다.
다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 내부 코어층 위에 배치된 외부 코어층을 포함하는 이중 코어로서, 외부 코어층은 열 경화된 제1 고무 조성물로 형성되고, 제1 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무와 스티렌 부타디엔 고무의 혼합물을 포함하는 베이스 고무, 유기 과산화물, 및 아연 디아크릴레이트를 포함하며, 내부 코어층은 열 경화된 제2 고무 조성물로 형성되고, 제2 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무, 유기 과산화물, 아연 디아크릴레이트, 및 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하며, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 내부 코어층은 경도를 각각 갖는 기하학적 중심 및 외부 표면을 갖고, 외부 표면의 경도는 30 쇼어 C 단위 내지 50 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크며, 고무 조성물에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수의 개수는 수학식(I)에 따라 양의 경도 구배와 관련되고:
(I)
여기서, WRAC는 수분 방출제의 양을 백분율로 나타내고; HGr은 양의 경도 구배(쇼어 C)를 나타내며; WRAWOH는 수분 방출제에서 수화수의 개수를 나타내는, 이중 코어; 이중 코어를 둘러싸는 내부 커버층으로서, 내부 커버층은 이오노머로 형성되는, 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함하고, 외부 커버층은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 및 이들의 공중합체 및 블렌드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성된다.
폴리부타디엔 고무는 혼합물에 약 80 phr 내지 약 99 phr의 양으로 존재할 수 있고, 스티렌 부타디엔 고무는 혼합물에 약 1 phr 내지 약 20 phr의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 디쿠밀 퍼옥사이드이고 유기 과산화물은 제2 고무 조성물에 존재하는 유기 과산화물의 양보다 적은 양으로 제1 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 약 0.1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 제2 고무 조성물에 존재하고, 아연 디아크릴레이트는 약 10 phr 내지 약 45 phr의 양으로 제2 고무 조성물에 존재하며, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 제2 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 내부 커버층은 부분적으로 중화된 이오노머, 고도로 중화된 이오노머, 또는 그 조합으로 형성되고, 외부 커버는 열가소성 폴리우레탄으로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 이중 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치의 직경을 갖는다. 다른 실시예에서, 외부 표면의 경도는 적어도 34 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크다.
또 다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 내부 코어층 위에 배치된 외부 코어층을 포함하는 이중 코어로서, 외부 코어층 및 내부 코어층은 열 경화된 고무 조성물로 각각 형성되고, 고무 조성물은 적어도 90%의 1,4 시스-결합 함량을 갖는 폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무, 디쿠밀 퍼옥사이드, 아연 디아크릴레이트, 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제로서, 고무 조성물에 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 존재하는, 수분 방출제, 및 아연 펜타클로로티오페놀, 산화아연, 황산바륨, 또는 그 조합으로부터 선택되는 첨가제를 포함하며, 외부 코어층 및 내부 코어층은 제1 경도를 갖는 기하학적 중심 및 제2 경도를 갖는 외부 표면을 각각 갖고, 제2 경도는 적어도 34 쇼어 C 유닛의 양의 경도 구배를 정의하도록 제1 경도보다 큰, 이중 코어; 코어를 둘러싸는 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함한다.
수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 커버층은 이오노머로 형성되고 외부 커버층은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 및 이들의 공중합체 및 블렌드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 아연 펜타클로로티오페놀은 약 0.1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 산화아연은 약 3 phr 내지 약 10 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 황산바륨은 약 10 phr 내지 약 20 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 고무 조성물의 첨가제는 아연 펜타클로로티오페놀, 산화아연, 및 재분쇄물의 조합이다. 다른 실시예에서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물이다.
몇몇 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 폴리부타디엔과 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 혼합물을 포함하는 베이스 고무, 디메틸 터부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 또는 그 조합을 포함하는 유기 과산화물, 아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제, 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3.9 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고, 외부 표면의 경도는 적어도 30 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 솔리드 코어; 및 코어를 둘러싸는 커버층을 포함한다.
일 실시예에서, 금속은 알칼리 토금속일 수 있다. 예를 들어, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 폴리부타디엔은 약 70 phr 내지 약 99 phr의 양으로 혼합물에 존재하고 에틸렌-프로필렌-디엔 고무는 약 1 phr 내지 약 30 phr의 양으로 혼합물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 솔리드 코어는 약 10 내지 약 95의 압축을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 약 0.25 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 가교 보조제는 약 10 phr 내지 45 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다.
다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 2개 이상의 폴리부타디엔 고무와 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 혼합물을 포함하는 베이스 고무, 유기 과산화물, 아연 디아크릴레이트를 포함하는 가교 보조제, 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하며, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 외부 표면의 경도는 30 쇼어 C 단위 내지 50 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크며, 고무 조성물에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수의 개수는 수학식(I)에 따라 양의 경도 구배와 관련되고:
(I)
여기서, WRAC는 수분 방출제의 양을 백분율로 나타내고; HGr은 양의 경도 구배(쇼어 C)를 나타내며; WRAWOH는 수분 방출제에서 수화수의 개수를 나타내는, 솔리드 코어; 코어를 둘러싸는 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함한다.
내부 커버층은 산기(acid group)의 70% 미만이 중화되도록 산기를 함유하는 에틸렌산 공중합체를 포함할 수 있고, 외부 커버층은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 및 이들의 공중합체 및 블렌드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 외부 커버는 열가소성 폴리우레탄을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 솔리드 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 2개 이상의 폴리부타디엔 고무는 약 85 phr 내지 약 95 phr의 양으로 혼합물에 존재하고 에틸렌-프로필렌-디엔 고무는 약 5 phr 내지 약 15 phr의 양으로 혼합물에 존재한다. 다른 실시예에서, 내부 커버층은 약 0.010 인치 내지 약 0.120 인치의 두께를 갖고 외부 커버층은 약 0.004 인치 내지 약 0.080 인치의 두께를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 약 0.1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 가교 보조제는 약 10 phr 내지 약 45 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다.
또 다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 2개 이상의 폴리부타디엔 고무와 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 혼합물을 포함하는 베이스 고무, 디쿠밀 퍼옥사이드, 아연 디아크릴레이트, 황산칼슘 이수화물, 황산아연 이수화물, 또는 그 조합을 포함하는 수분 방출제로서, 고무 조성물에 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 존재하는, 수분 방출제, 및 아연 펜타클로로티오페놀, 산화아연, 황산바륨, 또는 그 조합으로부터 선택되는 첨가제를 포함하며, 기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 외부 표면의 경도는 적어도 34 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 솔리드 코어; 코어를 둘러싸는 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함한다.
다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 다른 실시예에서, 첨가제는 아연 펜타클로로티오페놀, 산화아연, 및 황산바륨의 조합이다. 또 다른 실시예에서, 아연 펜타클로로티오페놀은 약 0.1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 산화아연은 약 3 phr 내지 약 10 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 황산바륨은 약 10 phr 내지 약 30 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 외부 표면의 경도는 34 쇼어 C 단위 내지 50 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물이다.
몇몇 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무로 구성되는 베이스 고무, 유기 과산화물, 아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제, 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3.9 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고, 외부 표면의 경도는 적어도 30 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 솔리드 코어; 및 솔리드 코어를 둘러싸는 커버층을 포함하고, 커버층은 이오노머, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 또는 이들의 공중합체 및 블렌드를 포함한다.
금속은 알칼리 토금속일 수 있다. 예를 들어, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 솔리드 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치 범위의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 커버층은 이오노머, 열가소성 폴리우레탄, 또는 주조 가능한 폴리우레탄으로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 솔리드 코어는 약 10 내지 약 95의 압축을 갖는다. 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 디메틸 터부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 또는 그 조합이고, 유기 과산화물은 약 0.25 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다.
다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 적어도 90%의 1,4 시스-결합 함량을 갖는 폴리부타디엔 고무로 구성되는 베이스 고무, 유기 과산화물, 아연 디아크릴레이트, 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제로서, 고무 조성물에 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 존재하는, 수분 방출제, 및 아연 펜타클로로티오페놀, 산화아연, 황산바륨, 또는 그 조합으로부터 선택되는 첨가제를 포함하며, 기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 외부 표면의 경도는 30 쇼어 C 단위 내지 50 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크며, 고무 조성물에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수의 개수는 수학식(I)에 따라 양의 경도 구배와 관련되고:
(I)
여기서, WRAC는 수분 방출제의 양을 백분율로 나타내고; HGr은 양의 경도 구배(쇼어 C)를 나타내며; WRAWOH는 수분 방출제에서 수화수의 개수를 나타내는, 솔리드 코어; 코어를 둘러싸는 내부 커버층으로서, 내부 커버층은 이오노머로 형성되는, 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함하고, 외부 커버층은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 및 이들의 공중합체 및 블렌드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성된다.
내부 커버층은 부분적으로 중화된 이오노머, 고도로 중화된 이오노머, 또는 그 조합으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 외부 커버는 열가소성 폴리우레탄으로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 솔리드 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 외부 표면의 경도는 적어도 36 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크다. 또 다른 실시예에서, 내부 커버층은 약 0.010 인치 내지 약 0.120 인치의 두께를 갖고 외부 커버층은 약 0.004 인치 내지 약 0.080 인치의 두께를 갖는다. 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 약 0.1 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 아연 디아크릴레이트는 약 10 phr 내지 약 45 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다.
또 다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무, 디쿠밀 퍼옥사이드, 산화아연, 아연 디아크릴레이트, 황산칼슘 이수화물, 아연 펜타클로로티오페놀, 및 황산바륨으로 구성되며, 황산칼슘 이수화물은 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 외부 표면의 경도는 적어도 34 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 솔리드 코어; 코어를 둘러싸는 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함한다.
황산칼슘 이수화물은 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 커버층은 이오노머로 형성되고 외부 커버층은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 및 이들의 공중합체 및 블렌드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 아연 펜타클로로티오페놀은 약 0.1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 산화아연은 약 3 phr 내지 약 10 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 황산바륨은 약 10 phr 내지 약 30 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 외부 표면의 경도는 약 34 쇼어 C 단위 내지 약 40 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크다. 다른 실시예에서, 폴리부타디엔 고무는 적어도 90%의 1,4 시스-결합 함량을 갖는다.
몇몇 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 복수의 코어층을 포함하는 다층 코어로서, 코어층 중 적어도 하나는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무, 유기 과산화물, 아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제, 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3.9 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 고무 조성물로 형성된 코어층은 경도를 각각 갖는 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고, 외부 표면의 경도는 적어도 30 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 다층 코어; 및 다층 코어를 둘러싸는 커버층을 포함하고, 커버층은 이오노머, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 또는 이들의 공중합체 및 블렌드를 포함한다.
일 실시예에서, 금속은 알칼리 토금속일 수 있다. 다른 실시예에서, 다층 코어는 적어도 3개의 코어층을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 다층 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치 범위의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 다층 코어의 각각의 코어층은 고무 조성물로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 디메틸 터부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 또는 그 조합이고, 유기 과산화물은 약 0.25 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물이다.
다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 중심 및 중심 둘레에 형성된 적어도 2개의 코어층을 포함하는 다층 코어로서, 중심 또는 적어도 2개의 코어층 중 적어도 하나는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무, 유기 과산화물, 아연 디아크릴레이트, 및 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하며, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 고무 조성물로 형성된 층은 경도를 각각 갖는 기하학적 중심 및 외부 표면을 갖고, 외부 표면의 경도는 30 쇼어 C 단위 내지 50 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크며, 고무 조성물에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수의 개수는 수학식(I)에 따라 양의 경도 구배와 관련되고:
(I)
여기서, WRAC는 수분 방출제의 양을 백분율로 나타내고; HGr은 양의 경도 구배(쇼어 C)를 나타내며; WRAWOH는 수분 방출제에서 수화수의 개수를 나타내는, 다층 코어; 다층 코어를 둘러싸는 내부 커버층으로서, 내부 커버층은 이오노머로 형성되는, 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함하고, 외부 커버층은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 및 이들의 공중합체 및 블렌드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성된다.
일 실시예에서, 다층 코어의 각각의 층은 고무 조성물로 형성된다. 다른 실시예에서, 유기 과산화물은 디메틸 터부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 또는 그 조합이고, 유기 과산화물은 약 0.25 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 아연 디아크릴레이트는 약 10 phr 내지 약 45 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 내부 커버층은 부분적으로 중화된 이오노머, 고도로 중화된 이오노머, 또는 그 조합으로 형성되고, 외부 커버는 열가소성 폴리우레탄으로 형성된다. 다른 실시예에서, 다층 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 외부 표면의 경도는 적어도 34 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 크다.
또 다른 실시예에서, 골프공이 제공되며, 골프공은 중심 및 중심 둘레에 형성된 적어도 3개의 코어층을 포함하는 다층 코어로서, 중심 및 코어층 중 적어도 하나는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은 적어도 90%의 1,4 시스-결합 함량을 갖는 폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무, 디쿠밀 퍼옥사이드, 아연 디아크릴레이트, 1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제로서, 고무 조성물에 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 존재하는, 수분 방출제, 및 아연 펜타클로로티오페놀, 산화아연, 황산바륨, 또는 그 조합으로부터 선택되는 첨가제를 포함하며, 고무 조성물로 형성된 중심 및 코어층 각각은 제1 경도를 갖는 기하학적 중심 및 제2 경도를 갖는 외부 표면을 각각 갖고, 제2 경도는 적어도 34 쇼어 C 유닛의 양의 경도 구배를 정의하도록 제1 경도보다 큰, 다층 코어; 다층 코어를 둘러싸는 내부 커버층; 및 내부 커버층 둘레에 배치된 외부 커버층을 포함한다.
일 실시예에서, 중심 및 코어층 중 적어도 2개는 고무 조성물로 형성된다. 다른 실시예에서, 내부 커버층은 이오노머로 형성되고 외부 커버층은 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 및 이들의 공중합체 및 블렌드로 구성되는 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성된다. 또 다른 실시예에서, 아연 펜타클로로티오페놀은 약 0.1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 산화아연은 약 3 phr 내지 약 10 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 황산바륨은 약 10 phr 내지 약 20 phr의 양으로 고무 조성물에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 고무 조성물의 첨가제는 아연 펜타클로로티오페놀, 산화아연, 및 재분쇄물의 조합이다. 다른 실시예에서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물이다.
본 발명의 추가 특징 및 이점은 아래에 설명된 도면과 관련하여 제공되는 다음의 상세한 설명으로부터 확인될 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 2피스 골프공의 단면도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 3피스 골프공의 단면도이다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 4피스 골프공의 단면도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 5피스 골프공의 단면도이다.
도 5는 제1 속도로 드라이버에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 6은 제2 속도로 드라이버에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 7은 8번 아이언에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 8은 5번 아이언에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 9는 하프 웨지에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 10은 특정 수의 타격 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공 각각의 균열 개수를 나타내는 그래픽 표현이다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 2피스 골프공의 단면도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 3피스 골프공의 단면도이다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 4피스 골프공의 단면도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 5피스 골프공의 단면도이다.
도 5는 제1 속도로 드라이버에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 6은 제2 속도로 드라이버에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 7은 8번 아이언에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 8은 5번 아이언에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 9는 하프 웨지에 의해 타격된 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도의 그래픽 표현이다.
도 10은 특정 수의 타격 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공 각각의 균열 개수를 나타내는 그래픽 표현이다.
본 개시내용은 경도 구배가 증가된 코어를 갖는 골프공을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 본 개시내용은 코어의 외부 표면이 중심보다 더 경질인 "양의" 경도 구배(또는 "경질-연질" 경도)가 있는 코어를 갖는 골프공을 제공한다. 임의의 특정 이론에 구애됨이 없이, 본 개시내용의 발명자는 경화 프로세스 동안 코어 고무 제형에 수분 방출제를 도입함으로써 증가된 "양의" 경도 구배가 달성될 수 있음을 발견하였다. 경화 프로세스 동안 방출되는 수분은 자유 라디칼 개시제의 분해를 촉진하여, 라디칼 비활성화를 더욱 촉진하고 코어 중심에서 라디칼의 개수를 감소시키는 것으로 여겨진다. 이는, 차례로, 코어의 중심과 표면 사이의 경도 구배를 증가시킨다. 코어의 외부 표면으로부터 중심으로 경도 구배를 증가시킴으로써, 골프공의 스핀율을 감소시키고 충분한 내구성을 유지할 수 있다.
정의
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 모든 용어(기술적 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시내용의 본 기술 분야의 숙련자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어는 본 명세서의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 본 명세서에서 명시적으로 정의되지 않는 한 이상적이거나 과도하게 공식적인 의미로 해석되지 않아야 함이 이해될 것이다. 널리 알려진 기능 또는 구성은 간결함 또는 명확성을 위해 상세히 설명되지 않을 수 있다.
용어 "약" 및 "대략"은 일반적으로 측정의 본질 또는 정밀도를 고려할 때 측정된 양에 대한 허용 가능한 오류 또는 변동 정도를 의미한다. 본 설명에서 주어진 수의 수량은 달리 언급되지 않는 한 근사치이며, 용어 "약" 또는 "대략"은 명시적으로 언급되지 않을 때 추론될 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예만을 설명하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용될 때, 단수 형태는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수 형태(즉, 관사가 수식하는 것 중 적어도 하나)를 물론 포함하도록 의도된다.
본 명세서에서 "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 다양한 피처 또는 요소를 설명하기 위해 사용되지만, 이들 피처 또는 요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 한다. 이들 용어는 하나의 피처 또는 요소를 다른 피처 또는 요소와 구별하는 데에만 사용된다. 따라서, 아래에서 설명되는 제1 피처 또는 요소는 제2 피처 또는 요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 아래에서 설명되는 제2 피처 또는 요소는 본 개시내용의 교시를 벗어나지 않고 제1 피처 또는 요소로 명명될 수 있다.
"양의 경도 구배"라는 용어는 측정 대상 구성요소의 외부 표면(예를 들어, 솔리드 코어의 외부 표면 또는 이중 코어에서 내부 코어의 외부 표면)의 경도 값으로부터 측정 대상 구성요소의 최내측 부분(예를 들어, 솔리드 코어의 중심 또는 이중 코어 구성에서 내부 코어)의 경도 값을 뺀 결과를 지칭한다. 예를 들어, 솔리드 코어의 외부 표면이 중심보다 큰 경도 값을 갖는 경우, 경도 구배는 "양의" 구배로 간주된다.
"phr"이라고도 공지된 용어 "백분율"은 베이스 고무 성분의 100 중량부에 대해, 혼합물에 존재하는 특정 성분의 중량부의 수로 정의된다.
코어 제형
본 개시내용은 코어에 걸쳐 "양의" 경도 구배를 증가시키는 코어 제형을 갖는 골프공을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 본 개시내용의 코어 제형은 베이스 고무, 가교제, 자유 라디칼 개시제, 및 경화 프로세스 동안 고무 제형으로 수분을 방출할 수 있는 수분 방출제를 포함한다. 코어 제형은 또한 금속 산화물, 금속 지방산 또는 지방산, 항산화제, 연질 및 탄력 작용제(soft and fast agent), 또는 충전제 중 하나 이상과 같은 첨가제를 임의로 포함할 수 있다.
베이스 고무
본 개시내용의 코어 제형은 베이스 고무를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 베이스 고무는 천연 고무 및 합성 고무 및 이들 중 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다. 베이스 고무로서 사용하기에 적절한 천연 고무 및 합성 고무의 예는 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber)("EPR"), 에틸렌-프로필렌-디엔(ethylene-propylene-diene)(EPDM) 고무, 그래프팅된 EPDM 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌계 블록 공중합체 고무(예컨대, "SI", "SIS", "SB", "SBS", "SIBS" 등, 여기서 "S"는 스티렌, "I"는 이소부틸렌, "B"는 부타디엔), 예를 들어 폴리옥테나머와 같은 폴리알케나머, 부틸 고무, 할로부틸 고무, 폴리스티렌 엘라스토머, 폴리에틸렌 엘라스토머, 폴리우레탄 엘라스토머, 폴리우레아 엘라스토머, 메탈로센 촉매 엘라스토머 및 플라스토머, 이소부틸렌과 p-알킬스티렌의 공중합체, 이소부틸렌과 p-알킬스티렌의 할로겐화 공중합체, 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합체, 폴리클로로프렌, 알킬 아크릴레이트 고무, 염소화 이소프렌 고무, 아크릴로니트릴 염소화 이소프렌 고무, 및 이들 중 2개 이상의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 코어 제형은 베이스 고무로서 폴리부타디엔 고무를 포함할 수 있다. 폴리부타디엔 고무는 시스- 및 트랜스-결합 구조의 다양한 조합을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 폴리부타디엔 고무는 적어도 40%의 1,4 시스-결합 함량을 갖는다. 다른 실시예에서, 폴리부타디엔 고무는 적어도 80%의 1,4 시스-결합 함량을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 폴리부타디엔 고무는 적어도 90%의 1,4 시스-결합 함량을 갖는다. 일반적으로, 고 1,4 시스-결합 함량을 갖는 폴리부타디엔 고무는 높은 인장 강도를 갖는다. 폴리부타디엔 고무는 상대적으로 높거나 낮은 무니 점도(Mooney viscosity)를 가질 수 있다.
본 개시내용에 따라 사용될 수 있는 상업적으로 입수 가능한 폴리부타디엔 고무의 예는 태국 방콕 소재의 BST Elastomers로부터 입수 가능한 BR 01 및 BR 1220; 미시간주 미들랜드 소재의 DOW Chemical사로부터 입수 가능한 SE BR 1220LA 및 SE BR1203; 오하이오주 아크론 소재의 Goodyear, Inc.로부터 입수 가능한 BUDENE 1207, 1207s, 1208 및 1280; 일본 도쿄 소재의 Japan Synthetic Rubber(JSR)로부터 입수 가능한 BR 01, 51 및 730; 펜실베니아주 피츠버그 소재의 Lanxess Corp.로부터 입수 가능한 BUNA CB 21, CB 22, CB 23, CB 24, CB 25, CB 29 MES, CB 60, CB Nd 60, CB 55 NF, CB 70 B, CB KA 8967, 및 CB 1221; 한국 서울 소재의 LG Chemical로부터 입수 가능한 BR1208; 일본 도쿄 소재의 UBE Industries, Ltd.로부터 입수 가능한 UBEPOL BR130B, BR150, BR150B, BR150L, BR230, BR360L, BR710 및 VCR617; 이탈리아 로마 소재의 Polimeri Europa로부터 입수 가능한 EUROPRENE NEOCIS BR 60, INTENE 60 AF 및 P30AF, 및 EUROPRENE BR HV80; 남아프리카 브루마 소재의 Karbochem(PTY) Ltd.로부터 입수 가능한 AFDENE 50 및 NEODENE BR40, BR45, BR50 및 BR60; 한국 서울 소재의 금호 석유 화학(Kumho Petrochemical Co., Ltd.)으로부터 입수 가능한 KBR 01, NdBr 40, NdBR-45, NdBr 60, KBR 710S, KBR 710H 및 KBR 750; 오하이오주 아크론 소재의 Firestone Polymers로부터 입수 가능한 DIENE 55NF, 70AC 및 320 AC; 및 이들 중 2개 이상의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
코어 제형은 베이스 고무로서 단일 베이스 고무 또는 전술한 고무 중 2개 이상의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 코어 제형은 베이스 고무로서 높은 시스-1,4 폴리부타디엔과 같은 폴리부타디엔 고무를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 코어 제형은 2개 이상의 상이한 유형의 높은 시스-1,4 폴리부타디엔과 같은 2개 이상의 유형의 폴리부타디엔 고무의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 제형은 베이스 고무로서 EPDM 고무 또는 그래프팅된 EPDM 고무를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 코어 제형은 베이스 고무로서 폴리부타디엔 고무와 EPDM 고무의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 제형은 베이스 고무로서 EPDM 고무와 2개 이상의 상이한 유형의 높은 시스-1,4 폴리부타디엔과 같은 2개 이상의 상이한 유형의 폴리부타디엔 고무를 조합할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 코어 제형은 베이스 고무를 100 phr의 양으로 포함한다. 즉, 하나 초과의 고무 성분이 베이스 고무로서 코어 제형에 사용되는 경우, 각각의 고무 성분의 양의 합계는 총 100 phr이어야 한다. 몇몇 실시예에서, 코어 제형은 100 phr의 양으로 베이스 고무로서 폴리부타디엔 고무를 포함한다. 다른 실시예에서, 코어 제형은 폴리부타디엔 고무 및 제2 고무 성분을 포함한다. 이 실시예에서, 폴리부타디엔 고무는 약 70 phr 내지 약 99 phr의 양으로 사용될 수 있고, 제2 고무 성분은 약 1 phr 내지 약 30 phr의 양으로 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 폴리부타디엔 고무는 약 85 phr 내지 약 95 phr의 양으로 사용될 수 있고 제2 고무 성분은 약 5 phr 내지 약 15 phr의 양으로 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 고무 성분은 EPDM 고무이다.
베이스 고무는 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 약 5 중량%의 양으로 코어 제형에 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 베이스 고무는 약 20 내지 약 95 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 베이스 고무는 약 45 내지 약 95 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 베이스 고무는 적어도 약 50 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 베이스 고무는 적어도 약 70 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
가교제
코어 제형은 반응성 가교 보조제를 포함한다. 적절한 가교 보조제는 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 불포화 카르복실산의 금속 염; 불포화 비닐 화합물 및 다관능 모노머(예를 들어, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트); 페닐렌 비스말레이미드; 및 그 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 적절한 금속 염의 예는 아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 및 디메타크릴레이트의 하나 이상의 금속 염을 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 여기서 금속은 마그네슘, 칼슘, 아연, 알루미늄, 리튬 또는 니켈로부터 선택된다. 몇몇 실시예에서, 가교 보조제는 아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염으로부터 선택된다. 예를 들어, 일 실시예에서 가교 보조제는 아연 디아크릴레이트(zinc diacrylate)(ZDA)이다.
가교 보조제는 약 5 phr 내지 약 50 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가교 보조제는 약 10 phr 내지 약 45 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 가교 보조제는 약 15 phr 내지 약 40 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가교 보조제는 약 20 phr 내지 약 35 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 가교 보조제는 약 30 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 가교 보조제는 약 35.5 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다.
자유 라디칼 개시제
코어 제형은 유기 과산화물, 자유 라디칼을 생성할 수 있는 고에너지 방사선 소스, 또는 그 조합으로부터 선택되는 자유 라디칼 개시제를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 유기 과산화물이다. 적절한 유기 과산화물은 디쿠밀 퍼옥사이드; n-부틸 -4,4-디(t-부틸퍼옥시)발레레이트; 1,1-디(t-부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산; 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산; 디-t-부틸 퍼옥사이드; 디-t-아밀 퍼옥사이드; t-부틸 퍼옥사이드; t-부틸 쿠밀 퍼옥사이드; 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3; 디(2-t-부틸-퍼옥시이소프로필)벤젠; 디라우로일 퍼옥사이드; 디벤조일 퍼옥사이드; t-부틸 히드로퍼옥사이드; 디메틸 터부틸 퍼옥사이드 블렌드; 및 그 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 Akzo Nobel로부터 상업적으로 입수 가능한 Perkadox® BC를 포함하지만 이에 제한되지 않는 디쿠밀 퍼옥사이드이다. 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 Nouryon로부터 상업적으로 입수 가능한 Trigonox® 101-50D-PD를 포함하지만 이에 제한되지 않는 디메틸 터부틸 퍼옥사이드이다.
자유 라디칼 개시제는 약 0.05 phr 내지 약 15 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 0.1 phr 내지 약 10 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 0.5 phr 내지 약 6 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 1 phr 내지 약 5 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 1.5 phr 내지 약 3 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 0.1 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 0.25 phr 내지 약 1.5 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 예를 들어, 자유 라디칼 개시제는 약 0.35 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 0.6 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 자유 라디칼 개시제는 약 1 phr의 양으로 코어 제형에 존재할 수 있다.
수분 방출제
본 개시내용의 코어 제형은 수분 방출제를 포함한다. 본 명세서에 사용될 때 "수분 방출제"는 경화 프로세스 동안 방출에 이용 가능한 적어도 하나의 물 분자를 갖는 화합물을 지칭한다. 위에서 간단히 설명된 바와 같이, 코어의 경화 시에 자유 라디칼 개시제가 분해되어 분해 열을 발생시키는 경우, 코어 표면 근방의 온도는 몰드의 온도와 실질적으로 동일하게 유지되는 반면, 코어 중심 근방의 온도는 자유 라디칼 개시제의 축적된 분해 열로 인해 증가한다. 임의의 특정 이론에 구애됨이 없이, 원하는 경화 온도에서 수분을 방출할 수 있는 수분 방출제를 코어 제형에 첨가함으로써, 수분은 코어의 중심에서 자유 라디칼 개시제의 추가 분해 및 라디칼의 비활성화를 촉진할 수 있다고 여겨지고, 이는 차례로 중심과 표면 사이의 경도 구배 증가와 가교 밀도의 차이를 초래한다.
본 개시내용의 수분 방출제는 경화 프로세스 동안 자유 라디칼 개시제의 분해 및 라디칼의 비활성화를 촉진시키기에 충분한 양의 수분을 방출할 수 있는 습기 함량을 갖는다. 몇몇 실시예에서, 수분 방출제는 적어도 약 5 질량%의 습기 함량(분자 형태)을 갖는다. 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 5 질량% 내지 약 95 질량% 범위의 습기 함량을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 10 질량% 내지 약 90 질량% 범위의 습기 함량을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 15 질량% 내지 약 85 질량% 범위의 습기 함량을 갖는다. 다른 실시예에서, 수분 방출제는 적어도 약 50 질량%의 습기 함량을 갖는다. 예를 들어, 수분 방출제는 약 50 질량% 내지 약 95 질량%의 습기 함량을 갖는다.
몇몇 실시예에서, 본 개시내용의 수분 방출제는 본 개시내용의 반응 동안 방출될 수 있는 하나 이상의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물일 수 있다. 일 실시예에서, 금속은 알칼리 토금속일 수 있다. 예를 들어, 금속은 칼슘, 마그네슘, 베릴륨, 스트론튬, 바륨 또는 라듐일 수 있다. 일 실시예에서, 금속 황산염 수화물의 금속은 칼슘이다. 다른 실시예에서, 금속 황산염 수화물의 금속은 마그네슘이다. 또 다른 실시예에서, 금속은 전이 금속 또는 전이 후 금속일 수 있다. 예를 들어, 금속은 아연, 구리, 철, 코발트, 망간, 크롬, 니켈, 알루미늄, 지르코늄, 카드뮴, 인듐 또는 바나듐일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 금속은 네오디뮴 또는 란타늄일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 금속 황산염 수화물의 금속은 아연이다.
금속 황산염 수화물은 임의의 개수의 수화수를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 금속 황산염 수화물은 0.5 내지 10개의 수화수를 가질 수 있다. 예를 들어, 금속 황산염 수화물은 반수화물, 일수화물, 이수화물, 삼수화물, 사수화물, 오수화물, 육수화물, 칠수화물, 팔수화물, 구수화물 또는 십수화물일 수 있다. 다른 실시예에서, 금속 황산염 수화물은 1 내지 7개의 수화수를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 금속 황산염 수화물은 1 내지 4개의 수화수를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 금속 황산염 수화물은 1 내지 3개의 수화수를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 금속 황산염 수화물은 2개의 수화수를 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 금속 황산염 수화물은 이수화물일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 금속 황산염 수화물은 칠수화물(즉, 7개의 수화수를 가짐)일 수 있다.
본 개시내용에 따라 수분 방출제로서 사용하기 위해 고려되는 적절한 금속 황산염 수화물의 예는 황산칼슘 이수화물(CaSO4·2H2O), 황산마그네슘 칠수화물(MgSO4·7H2O), 황산아연 이수화물(ZnSO4·2H2O), 황산아연 칠수화물(ZnSO4·7H2O), 산화바나듐 황산화물 수화물(VOSO4·xH2O), 황산네오디뮴 수화물(Nd2(SO4)3·xH2O), 란타늄 옥살레이트 수화물(La2(C2O4)3·xH2O), 황산아연 일수화물(ZnSO4·H2O), 황산지르코늄 수화물(Zr(SO4)2·xH2O), 황산니켈 칠수화물(NiSO4·7H2O), 황산니켈 육수화물(NiSO4·6H2O), 황산알루미늄 수화물(Al2(SO4)3·xH2O), 및 황산구리 오수화물(CuSO4·5H2O)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
코어 제형은 전술한 임의의 수분 방출제 중 2개 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 제형은 전술한 금속 황산염 수화물 중 2개 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 15 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 2 phr 내지 약 10 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 3 phr 내지 약 8 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 5 phr 내지 약 7 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 4 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3.9 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3.75 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 또 다른 실시예에서, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 코어 제형에 존재한다.
첨가제
할로겐화 유기황 또는 이의 금속 염, 유기 이황화물, 또는 무기 이황화물 화합물과 같은 라디칼 스캐빈저가 본 개시내용의 코어 제형에 첨가될 수 있다. 이들 화합물은 또한 "연질 및 탄력 작용제"로서 기능할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "연질 및 탄력 작용제"는 코어가 1) 일정한 "반발 계수"(CoR)에서 더 연질(더 낮은 압축을 가짐)이고; 및/또는 2) 연질 및 탄력 작용제 없이 동등하게 준비된 코어와 비교할 때 더 탄력 있게(동일한 압축에서 더 높은 COR을 가짐) 할 수 있는 임의의 화합물 또는 그 블렌드를 의미한다. 코어 제형과 함께 사용될 수 있는 할로겐화 유기황 화합물의 예는 펜타클로로티오페놀(pentachlorothiophenol)(PCTP) 및 아연 펜타클로로티오페놀(ZnPCTP)과 같은 PCTP의 염을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 골프공 내부 코어에 PCTP 및 ZnPCTP를 사용하면 더 연질이고 더 탄력 있는 내부 코어를 생산하는 데 도움이 된다. PCTP 및 ZnPCTP 화합물은 코어의 탄력성 및 반발 계수를 증가시키는 데 도움이 된다. 몇몇 실시예에서, 연질 및 탄력 작용제는 ZnPCTP, PCTP, 디톨릴 디설파이드, 디페닐 디설파이드, 디자일릴 디설파이드, 2-니트로레조르시놀, 또는 그 조합으로부터 선택된다. 몇몇 실시예에서, 연질 및 탄력 작용제는 약 0.1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 코어 제형에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 연질 및 탄력 작용제는 약 0.2 phr 내지 약 1 phr의 양으로 코어 제형에 사용될 수 있다. 예를 들어, 연질 및 탄력 작용제는 약 0.3 phr 내지 약 0.35 phr의 양으로 코어 제형에 사용될 수 있다.
본 개시내용의 코어 제형은 또한 제형의 밀도 및/또는 비중을 조절하기 위해 첨가되는 "충전제"를 포함할 수 있다. 적절한 충전제는 폴리머 또는 미네랄 충전제, 금속 충전제, 금속 합금 충전제, 금속 산화물 충전제 및 탄소질 충전제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 충전제는 플레이크, 섬유, 휘스커, 피브릴, 플레이트, 입자 및 분말을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 형태일 수 있다. 폐고무 골프공 코어에서 획득한 재활용 고무 재료를 분쇄한 고무 재분쇄물도 충전제로서 사용될 수 있다. 미국 골프 협회(USGA)에서 골프공의 최대 중량을 45.93 g(1.62 온스)로 확립했기 때문에 이용되는 충전제의 양과 유형은 골프공의 다른 성분의 양과 중량에 의해 좌우된다.
코어 제형에 첨가될 수 있는 적절한 폴리머 또는 미네랄 충전제는, 예를 들어 침강 수화 실리카, 점토, 활석, 석면, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 운모, 칼슘 메타실리케이트, 황산바륨, 아연 설파이드, 리토폰, 실리케이트, 실리콘 탄화물, 텅스텐 탄화물, 규조토, 폴리염화비닐, 탄산칼슘 및 탄산마그네슘과 같은 탄산염을 포함한다. 적절한 금속 충전제는 티타늄, 텅스텐, 알루미늄, 비스무트, 니켈, 몰리브덴, 철, 납, 구리, 붕소, 코발트, 베릴륨, 아연, 및 주석을 포함한다. 적절한 금속 합금은 강철, 황동, 청동, 탄화붕소 휘스커, 및 탄화텅스텐 휘스커를 포함한다. 적절한 금속 산화물 충전제는 산화아연, 산화철, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화마그네슘, 및 산화지르코늄을 포함한다. 적절한 미립자 탄소질 충전제는 흑연, 카본 블랙, 면 플록, 천연 역청, 셀룰로오스 플록, 및 가죽 섬유를 포함한다. 유리와 세라믹과 같은 마이크로 벌룬 충전제, 및 플라이 애시 충전제도 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 본 개시내용의 코어 제형은 산화아연을 포함한다. 산화아연은 약 1 phr 내지 약 15 phr 범위의 양으로 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 산화아연은 약 3 phr 내지 약 10 phr, 예를 들어 약 5 phr의 양으로 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 본 개시내용의 코어 제형은 황산바륨을 포함한다. 황산바륨은 약 10 phr 내지 약 30 phr, 예를 들어 약 12 phr 내지 약 14 phr 범위의 양으로 사용될 수 있다.
코어 제형은 또한 엘라스토머의 분해를 방지하기 위해 항산화제를 포함할 수 있다. 또한, 고분자량 유기산 및 그 염과 같은 가공 보조제가 제형에 첨가될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 코어 제형에 존재하는 첨가제(들) 및 충전제(들)의 총량은 코어 제형의 총 중량을 기준으로 약 15 중량% 이하일 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 제형에 존재하는 첨가제(들) 및 충전제(들)의 총량은 코어 제형의 총 중량을 기준으로 약 12 중량% 이하일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 코어 제형에 존재하는 첨가제(들) 및 충전제(들)의 총량은 코어 제형의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 이하일 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 제형에 존재하는 첨가제(들) 및 충전제(들)의 총량은 코어 제형의 총 중량을 기준으로 약 8 중량% 이하일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 코어 제형에 존재하는 첨가제(들) 및 충전제(들)의 총량은 코어 제형의 총 중량을 기준으로 약 5 중량% 이하일 수 있다.
코어 제형의 경화
베이스 고무, 자유 라디칼 개시제, 가교제, 수분 방출제, 충전제, 및 본 개시내용에 따라 코어를 형성하는 데 사용되는 임의의 다른 재료는 조합되어 본 기술 분야의 숙련자에게 알려진 임의의 유형의 혼합에 의해 혼합물을 형성할 수 있다. 적절한 유형의 혼합은 단일 패스 및 다중 패스 혼합 등을 포함한다. 성분이 순차적으로 첨가되는 단일 패스 혼합 프로세스가 바람직한데, 이러한 유형의 혼합은 프로세스의 효율성을 증가시키고 비용을 감소시키는 경향이 있기 때문이다. 제형은 골프공용 고무 조성물에 대해 본 기술 분야에 알려진 임의의 기술을 사용하여 경화될 수 있다.
골프공 구성
본 개시내용의 코어 제형은 다양한 구성의 골프공과 함께 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 한 버전에서, 본 개시내용의 골프공은 단일 코어층(12) 및 단일 커버층(14)을 포함하는 2피스 공(10)이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 골프공(20)은 코어층(22), 중간층(24), 및 커버층(26)을 포함한다. 도 2에서, 중간층(24)은 외부 코어층, 내부 커버층, 맨틀 또는 케이싱 층, 또는 코어(22)와 커버층(26) 사이에 배치된 임의의 다른 층으로 고려될 수 있다. 도 3을 참조하면, 다른 실시예에서, 4피스 골프공(30)은 내부 코어층(32), 외부 코어층(34), 중간층(36), 및 외부 커버층(38)을 포함한다. 도 3에서, 중간층(36)은 케이싱 또는 맨틀 층, 또는 내부 커버층, 또는 외부 코어층(34)과 공(38)의 외부 커버 사이에 배치된 임의의 다른 층으로 고려될 수 있다. 도 4를 참조하면, 다른 버전에서, 5피스 골프공(40)은 내부 코어층(42), 중간 코어층(44), 외부 코어층(46), 내부 커버층(48), 및 외부 커버층(50)을 갖는 3층 코어를 포함한다. 본 명세서에 예시된 바와 같이, 본 개시내용에 따른 골프공은 임의의 개수의 코어층, 중간층, 및 커버층의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 코어 제형은 단층 또는 다층 코어와 함께 사용될 수 있다. 코어 제형은 코어의 하나 이상의 층에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 본 명세서에 설명된 코어 제형은 골프공의 솔리드 코어에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 본 명세서에 설명된 코어 제형은 내부 코어(중심) 및 주변 외부 코어층을 갖는 이중 코어에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 코어층(중심)은 본 개시내용의 코어 제형으로 형성될 수 있고, 외부 코어층은 고무 조성물로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 외부 코어층은 코어 제형으로 형성될 수 있고, 내부 코어층은 고무 조성물로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 코어층 및 외부 코어층은 모두 본 개시내용의 코어 제형으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 본 명세서에 설명된 코어 제형은 3개 이상의 층을 갖는 다층 코어에 사용될 수 있다. 예를 들어, 코어의 중심은 본 개시내용의 코어 제형으로 형성될 수 있고, 코어의 다른 층은 고무 조성물로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 코어의 2개 이상의 층은 본 개시내용의 코어 제형으로 형성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 골프공 코어가 이중 코어 또는 다층 코어인 경우, 주변 외부 코어층(들)은 폴리부타디엔 고무 조성물로 형성될 수 있다. 고무 조성물은 전술한 베이스 고무, 자유 라디칼 개시제, 가교제, 연질 및 탄력 작용제, 첨가제, 및 충전제 중 임의의 것을 함유할 수 있고, 조성물은 전술한 바와 같은 종래의 방법을 사용하여 경화될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 주변 외부 코어층(들)은 베이스 고무로서 폴리부타디엔 고무와 스티렌 부타디엔 고무(SBR)의 조합을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 폴리부타디엔 고무는 약 80 phr 내지 약 99 phr의 양으로 사용될 수 있고 SBR은 약 1 phr 내지 약 20 phr의 양으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 주변 외부 코어층(들)은 폴리부타디엔 고무, SBR, 디쿠밀 퍼옥사이드, 재분쇄물, 아연 펜타클로로티오페놀, 아연 디아크릴레이트, 및 산화아연을 포함하는 고무 조성물로 형성될 수 있다.
솔리드 코어 실시예에서, 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치 범위의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 솔리드 코어는 약 1.45 인치 내지 약 1.60 인치의 직경을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 솔리드 코어는 약 1.50 인치 내지 약 1.55 인치의 직경을 가질 수 있다.
이중 코어 실시예에서, 내부 코어(중심)는 약 0.25 인치 내지 약 1.51 인치의 직경을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 코어(중심)는 약 0.30 인치 내지 약 1.45 인치의 직경을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 내부 코어(중심)는 약 0.50 인치 내지 약 1.30 인치의 직경을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 내부 코어(중심)는 약 0.75 인치 내지 약 1.15 인치의 직경을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 내부 코어(중심)는 약 0.90 인치 내지 약 1.05 인치의 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 내부 코어(중심)는 약 1.01 인치의 직경을 가질 수 있다. 중심 및 외부 코어층을 포함하는 이중 코어는 약 1.39 인치 내지 약 1.62 인치의 직경을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이중 코어는 약 1.45 인치 내지 약 1.60 인치의 직경을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 이중 코어는 약 1.50 인치 내지 약 1.55 인치의 직경을 갖는다.
몇몇 실시예에서, 하나 이상의 중간층이 단층 또는 다층 코어와 주변 커버층 사이에 배치될 수 있다. 이러한 중간층은 또한 케이싱 또는 내부 커버층으로 지칭될 수 있다. 중간층은 열가소성 및 열경화성 재료를 포함하여 본 기술 분야에 알려진 임의의 재료로 형성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 중간층은 적어도 부분적으로 중화된 산기를 함유하는 에틸렌산 공중합체를 포함하는 이오노머 조성물로 형성된다. 중간층을 형성하는 데 사용될 수 있는 적절한 에틸렌산 공중합체는 일반적으로 에틸렌; C3 내지 C8 α,β-에틸렌계 불포화 모노- 또는 디카르복실산; 및 임의적인 연화 모노머의 공중합체로 지칭된다.
보호 커버층은 코어 및 임의의 중간층 위에 배치될 수 있다. 본 개시내용의 커버층은, 예를 들어 높은 충격 내구성 및 높은 전단 내성 레벨과 같은 다양한 유리한 기계적 특성을 공에 제공한다. 골프공은 하나 이상의 커버층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 골프공은 단층 커버를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 골프공은 내부 및 외부 커버층을 포함하는 이중층 커버를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 골프공은 내부 커버층, 하나 이상의 중간 커버층, 및 외부 커버층을 포함하는 다층 커버를 가질 수 있다.
커버층을 형성하는 데 사용될 수 있는 적절한 종래의 재료는 폴리우레탄; 열가소성 폴리우레탄; 폴리우레아; 폴리우레탄과 폴리우레아의 공중합체, 블렌드 및 혼성체; 올레핀계 공중합체 이오노머 수지(예를 들어, DuPont으로부터 상업적으로 입수 가능한 Surlyn® 이오노머 수지 및 DuPont HPF® 1000, HPF® 2000, 및 HPF® 1035; 및 HPF® AD 1172; ExxonMobil Chemical Company로부터 상업적으로 입수 가능한 Iotek® 이오노머; Dow Chemical Company로부터 상업적으로 입수 가능한 에틸렌 아크릴산 공중합체의 Amplify® TO 이오노머; 및 A. Schulman Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 Clarix® 이오노머 수지); 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 고무 강화 올레핀 폴리머; 산 공중합체, 예를 들어 이오노머 공중합체의 일부가 되지 않는 폴리(메트)아크릴산; 플라스토머; 플렉소머; 스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체; 스티렌/에틸렌-부틸렌/스티렌 블록 공중합체; 동적으로 가황된 엘라스토머; 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체; 에틸렌과 메틸 아크릴레이트의 공중합체; 폴리염화비닐 수지; 폴리아미드, 폴리(아미드-에스테르) 엘라스토머, 및 예를 들어 Arkema Inc로부터 상업적으로 입수가능한 Pebax® 열가소성 폴리에테르 블록 아미드를 포함하는 이오노머와 폴리아미드의 그래프트 공중합체; 가교된 트랜스-폴리이소프렌 및 이들의 블렌드; DuPont으로부터 상업적으로 입수 가능한 Hytrel® 또는 Ticona Engineering Polymers로부터 상업적으로 입수 가능한 RiteFlex®와 같은 폴리에스테르계 열가소성 엘라스토머; BASF로부터 상업적으로 입수 가능한 Elastollan®과 같은 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머; 합성 또는 천연 가황 고무; 및 그 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 폴리우레탄, 폴리우레아, 및 폴리우레탄-폴리우레아의 혼성체는 이들 재료를 사용하여 높은 탄력성과 부드러운 느낌을 갖는 골프공을 제조할 수 있기 때문에 특히 바람직하다. "폴리우레탄-폴리우레아의 혼성체"라는 용어는 공중합체 및 그 블렌드를 포함하는 것을 의미한다.
커버층에 적절한 이오노머 조성물은, 예를 들어 2개 이상의 부분적으로 중화된 이오노머의 블렌드, 2개 이상의 고도로 중화된 이오노머의 블렌드, 및 하나 이상의 부분적으로 중화된 이오노머와 하나 이상의 고도로 중화된 이오노머의 블렌드로 형성된 이오노머를 비롯하여 부분적으로 중화된 이오노머 및 고도로 중화된 이오노머(HNP)를 포함한다. 본 개시내용의 목적을 위해, "HNP"는 조성물에 존재하는 모든 산기의 적어도 70%가 중화된 후의 산 공중합체를 지칭한다. 바람직한 이오노머는 O/X- 및 O/X/Y-유형 산 공중합체의 염이고, 여기서, O는 α-올레핀이고, X는 C3-C8 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산이며, Y는 연화 모노머이다. O는 바람직하게는 에틸렌 및 프로필렌으로부터 선택된다. X는 바람직하게는 메타크릴산, 아크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 및 이타콘산으로부터 선택된다. 메타크릴산 및 아크릴산이 특히 바람직하다. Y는 바람직하게는 (메트)아크릴레이트 및 알킬(메트)아크릴레이트로부터 선택되고, 여기서, 알킬기는 n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 및 에틸(메트)아크릴레이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는다.
몇몇 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 이오노머 조성물, 열가소성 폴리우레탄, 또는 본 명세서에 설명된 코어 제형으로부터 제조된 솔리드 코어 위에 배치된 주조 가능한 폴리우레탄으로부터 형성된 단층 커버를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은, 내부 커버층이 이오노머 조성물로 형성되고 외부 커버층이 본 명세서에서 설명된 코어 제형으로 제조된 솔리드 코어 위에 배치된 열가소성 폴리우레탄 또는 주조 가능한 폴리우레탄으로 형성된 이중층 커버를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 이오노머 조성물, 열가소성 폴리우레탄, 또는 내부 코어(중심)가 본 명세서에 설명된 코어 제형으로 제조된 이중 코어 위에 배치된 주조 가능한 폴리우레탄으로 형성된 단층 커버를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은, 내부 커버층이 이오노머 조성물로 형성되고 외부 커버층이 내부 코어(중심)가 본 명세서에서 설명된 코어 제형으로 제조된 이중 코어 위에 배치된 주조 가능한 폴리우레탄으로 형성된 이중층 커버를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 커버는 약 0.010 인치 내지 약 0.040 인치의 두께를 갖는 단일 층일 수 있다. 다른 실시예에서, 커버는 약 0.020 인치 내지 약 0.035 인치의 두께를 갖는 단일 층일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 커버는 약 0.025 인치 내지 약 0.030 인치의 두께를 갖는 단일 층일 수 있다.
다른 실시예에서, 커버는 내부 커버층 및 외부 커버층을 포함한다. 내부 커버층은 약 0.010 인치 내지 약 0.120 인치 범위의 두께를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 내부 커버층은 약 0.015 인치 내지 약 0.080 인치 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 커버층은 약 0.020 인치 내지 약 0.045 인치 범위의 두께를 가질 수 있다. 외부 커버층은 약 0.004 인치 내지 약 0.080 인치 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 외부 커버층은 약 0.010 인치 내지 약 0.055 인치 범위의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 외부 커버층은 약 0.020 인치 내지 약 0.035 인치 범위의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 외부 커버층은 약 0.020 인치 미만의 두께를 가질 수 있다.
골프공 특성
본 개시내용의 코어 제형으로부터 형성된 코어를 갖는 골프공은 유리한 기계적 및 플레이 성능 특성을 갖는다. 위에서 간단히 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 코어 제형 중 수분 방출제는 경화 프로세스 동안 코어의 중심에서 라디칼의 추가 분해 및 비활성화를 위한 촉진제 역할을 하고, 이는 코어의 중심과 표면 사이의 경도 구배 증가와 가교 밀도의 차이를 초래한다. 코어의 증가된 경도 구배는 골프공이 클럽에 의해 타격된 후 골프공의 스핀율(또는 회전율)을 감소시킬 수 있다. 비교적 높은 스핀율을 갖는 공은, 특히 레크리에이션 플레이어의 경우 드라이브로 제어하기 어렵고 비거리가 짧을 수 있다. 본 개시내용에 따라 제조된 코어를 갖는 골프공은 티에서 더 높은 드라이버 속도, 더 높은 발사 각도, 및 더 낮은 드라이버 스핀을 갖는다. 따라서, 공은 먼 거리를 이동할 수 있고 공의 비행 경로를 더 쉽게 제어할 수 있다. 이 속도와 제어를 통해 플레이어는 더 나은 드라이버 샷을 할 수 있다.
코어의 경도
본 개시내용의 골프공의 중심 또는 내부 코어층은 "양의" 경도 구배를 갖는다(즉, 내부 코어의 외부 표면이 그 기하학적 중심보다 더 경질임). 내부 코어의 양의 경도 구배는 내부 코어의 외부 표면에서 그리고 내부 코어의 중심을 향해 반경방향 내향으로 이루어진 경도 측정에 의해 정의된다. 이들 측정은 아래의 테스트 방법에 설명된 바와 같이 통상적으로 2 mm 증분으로 이루어진다.
몇몇 실시예에서, 내부 코어층은 약 40 쇼어 C 내지 약 70 쇼어 C의 기하학적 중심 경도를 갖는다. 다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 기하학적 중심 경도를 갖는다. 다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 50 쇼어 C 내지 약 60 쇼어 C의 기하학적 중심 경도를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 50 쇼어 C 내지 약 55 쇼어 C의 기하학적 중심 경도를 갖는다. 예를 들어, 일 실시예에서, 내부 코어층은 약 55 쇼어 C의 기하학적 중심 경도를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 75 쇼어 C 내지 약 105 쇼어 C의 외부 표면 경도를 갖는다. 몇몇 실시예에서, 내부 코어층은 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 외부 표면 경도를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 85 쇼어 C 내지 약 95 쇼어 C의 외부 표면 경도를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 85 쇼어 C 내지 약 90 쇼어 C의 외부 표면 경도를 갖는다. 예를 들어, 일 실시예에서, 내부 코어층은 약 89 쇼어 C의 외부 표면 경도를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 코어층은 약 91 쇼어 C의 외부 표면 경도를 가질 수 있다.
본 개시내용의 내부 코어층은 적어도 약 30 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 가질 수 있다. 즉, 외부 표면 경도와 내부 코어층의 기하학적 중심 경도 사이의 차이는 적어도 약 30 쇼어 C 단위일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 내부 코어층은 적어도 약 33 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 내부 코어층은 적어도 약 36 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 코어층은 적어도 약 40 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 가질 수 있다. 예를 들어, 내부 코어층의 양의 경도 구배는 약 30 쇼어 C 단위 내지 약 50 쇼어 C 단위의 범위일 수 있다. 다른 실시예에서, 내부 코어층의 양의 경도 구배는 약 30 쇼어 C 단위 내지 약 40 쇼어 C 단위의 범위일 수 있다.
골프공이 이중 코어 또는 다층 코어를 포함하는 실시예에서, 내부 코어는 양의 경도 구배를 가질 수 있고 외부 코어층(들)은 "0의" 경도 구배(즉, 외부 코어층의 외부 표면과 외부 코어층의 내부 표면의 경도 값이 실질적으로 동일함) 또는 "음의" 경도 구배(즉, 외부 코어층의 외부 표면이 외부 코어층의 내부 표면보다 더 연질임)를 가질 수 있다. 골프공이 이중 코어 또는 다층 코어를 포함하는 다른 실시예에서, 내부 코어층 및 코어의 다른 층(예를 들어, 외부 코어층)은 양의 경도 구배를 가질 수 있다.
코어 구성요소 관계
일 실시예에서, 코어를 형성하는 데 사용된 고무 제형에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수는 아래의 수학식(I)에 나타낸 관계에 따라 코어의 경도 구배와 관련되고:
(I)
여기서, WRAC는 고무 제형 중 수분 방출제의 농도를 백분율로 나타내고; HGr은 코어의 경도 구배(쇼어 C) 또는 코어 표면에서의 경도(HS)와 코어의 기하학적 중심에서의 경도(HC) 사이의 차이(HS-HC)를 나타내고 30≥HGr≥50이며; WRAWOH는 수분 방출제의 수화수의 개수를 나타낸다. 예를 들어, 수분 방출제가 황산칼슘 이수화물인 경우, WRAWOH는 2이다.
다른 실시예에서, 코어를 형성하는 데 사용된 고무 제형에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수는 아래의 수학식(II)에 나타낸 관계에 따라 코어의 경도 구배와 관련되고:
(II)
여기서, WRAC는 고무 제형 중 수분 방출제의 농도를 백분율로 나타내고; HGr은 코어의 경도 구배(쇼어 C) 또는 코어 표면에서의 경도(HS)와 코어의 기하학적 중심에서의 경도(HC) 사이의 차이(HS-HC)를 나타내고 30≥HGr≥50이며; WRAWOH는 수분 방출제의 수화수의 개수를 나타낸다.
또 다른 실시예에서, 코어를 형성하는 데 사용된 고무 제형에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수는 아래의 수학식(II)에 나타낸 관계에 따라 코어의 경도 구배와 관련되고:
(III)
여기서, WRAC는 고무 제형 중 수분 방출제의 농도를 백분율로 나타내고; HGr은 코어의 경도 구배(쇼어 C) 또는 코어 표면에서의 경도(HS)와 코어의 기하학적 중심에서의 경도(HC) 사이의 차이(HS-HC)를 나타내고 30≥HGr≥50이며; WRAWOH는 수분 방출제의 수화수의 개수를 나타낸다.
또 다른 실시예에서, 코어를 형성하는 데 사용된 고무 제형에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수는 아래의 수학식(IV)에 나타낸 관계에 따라 코어의 경도 구배와 관련되고:
(IV)
여기서, WRAC는 고무 제형 중 수분 방출제의 농도를 백분율로 나타내고; HGr은 코어의 경도 구배(쇼어 C) 또는 코어 표면에서의 경도(HS)와 코어의 기하학적 중심에서의 경도(HC) 사이의 차이(HS-HC)를 나타내고 30≥HGr≥50이며; WRAWOH는 수분 방출제의 수화수의 개수를 나타낸다.
다른 실시예에서, 코어를 형성하는 데 사용된 고무 제형에 존재하는 수분 방출제의 수화수의 개수는 아래의 수학식(V)에 나타낸 관계에 따라 코어의 경도 구배와 관련되고:
(V)
여기서, WRAWOH는 수분 방출제의 수화수의 개수를 나타내고 HGr은 코어의 경도 구배(쇼어 C) 또는 코어 표면에서의 경도(HS)와 코어의 기하학적 중심에서의 경도(HC) 사이의 차이(HS-HC)를 나타내고 30≥HGr≥50이다.
또 다른 실시예에서, 코어를 형성하는 데 사용된 고무 제형에 존재하는 수분 방출제의 수화수의 개수는 아래의 수학식(VI)에 나타낸 관계에 따라 코어의 경도 구배와 관련되고:
(VI)
여기서, WRAWOH는 수분 방출제의 수화수의 개수를 나타내고 HGr은 코어의 경도 구배(쇼어 C) 또는 코어 표면에서의 경도(HS)와 코어의 기하학적 중심에서의 경도(HC) 사이의 차이(HS-HC)를 나타내고 30≥HGr≥50이다.
또 다른 실시예에서, 코어를 형성하는 데 사용된 고무 제형에 존재하는 수분 방출제의 수화수의 개수는 아래의 수학식(VII)에 나타낸 관계에 따라 코어의 경도 구배와 관련되고:
(VII)
여기서, WRAWOH는 수분 방출제의 수화수의 개수를 나타내고 HGr은 코어의 경도 구배(쇼어 C) 또는 코어 표면에서의 경도(HS)와 코어의 기하학적 중심에서의 경도(HC) 사이의 차이(HS-HC)를 나타내고 30≥HGr≥50이다.
압축
본 개시내용의 골프공의 코어는 우수한 압축 값을 나타낸다. 몇몇 실시예에서, 본 명세서에 설명된 제형으로부터 제조된 코어는 약 10 내지 약 95의 압축을 갖는다. 다른 실시예에서, 본 명세서에 설명된 제형으로부터 제조된 코어는 약 30 내지 약 85의 압축을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 본 명세서에 설명된 제형으로부터 제조된 코어는 약 45 내지 약 80의 압축을 갖는다. 다른 실시예에서, 본 명세서에 설명된 제형으로부터 제조된 코어는 약 60 내지 약 80의 압축을 갖는다.
본 개시내용의 완성된 골프공은 약 70 내지 약 110 범위의 압축을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 완성된 골프공은 약 75 내지 약 105 범위의 압축을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 완성된 골프공은 약 80 내지 약 100 범위의 압축을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 완성된 골프공은 약 85 내지 약 95 범위의 압축을 가질 수 있다.
반발 계수(CoR)
본 개시내용의 골프공의 코어는 또한 우수한 반발 계수(CoR) 값을 나타낸다. 몇몇 실시예에서, 125 ft/s에서 본 개시내용의 코어의 전체 CoR은 적어도 약 0.775이다. 다른 실시예에서, 125 ft/s에서 본 개시내용의 코어의 전체 CoR은 적어도 약 0.780이다. 다른 실시예에서, 125 ft/s에서 본 개시내용의 코어의 전체 CoR은 적어도 약 0.785이다. 또 다른 실시예에서, 125 ft/s에서 본 개시내용의 코어의 전체 CoR은 적어도 약 0.790이다. 다른 실시예에서, 125 ft/s에서 본 개시내용의 코어의 전체 CoR은 적어도 약 0.795이다. 또 다른 실시예에서, 125 ft/s에서 본 개시내용의 코어의 전체 CoR은 적어도 약 0.800이다.
본 개시내용의 완성된 골프공은 적어도 약 0.750의 전체 CoR을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 본 개시내용의 완성된 골프공은 적어도 약 0.760의 전체 CoR을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 완성된 골프공은 적어도 약 0.770의 전체 CoR을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 완성된 골프공은 적어도 약 0.780의 전체 CoR을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 완성된 골프공은 적어도 약 0.790의 전체 CoR을 갖는다. 예를 들어, 완성된 골프공의 적어도 약 0.800의 전체 CoR을 갖는다. 우수한 압축 및 CoR 특성은 플레이어가 드라이버로 티에서 더 큰 공 속도를 생성하고 더 먼 거리를 달성할 수 있게 한다.
스핀율
위에서 간단히 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 코어의 증가된 경도 구배는 골프공이 클럽에 의해 타격된 후 골프공의 스핀율(또는 회전율)을 감소시킬 수 있다. 클럽 임팩트 후 더 낮은 스핀율은 공이 잘못 타격될 때 더 스트레이트 샷, 더 나은 비행 효율성, 더 긴 거리의 샷에 기여한다. 전술한 수분 방출제가 제형화된 코어로 제조된 본 개시내용의 골프공은 수분 방출제 없이 코어로 형성된 골프공과 비교할 때 더 낮은 스핀율을 나타낸다.
몇몇 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 시간당 약 150 마일(mph)의 공 속도에서 분당 약 2900 회전수(rpm) 이하의 드라이버 스핀율을 갖는다. 예를 들어, 본 개시내용의 골프공은 약 150 mph의 공 속도에서 약 2700 rpm 내지 약 2900 rpm의 드라이버 스핀율을 갖는다. 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 약 150 mph의 공 속도에서 약 2800 rpm 내지 약 2900 rpm의 드라이버 스핀율을 갖는다. 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 약 183 mph의 공 속도에서 약 2750 rpm 이하의 드라이버 스핀율을 갖는다. 예를 들어, 본 개시내용의 골프공은 약 183 mph의 공 속도에서 약 2500 rpm 내지 약 2750 rpm의 드라이버 스핀율을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 약 183 mph의 공 속도에서 약 2600 rpm 내지 약 2750 rpm의 드라이버 스핀율을 갖는다.
다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 8번 아이언으로 타격할 때 약 120 mph의 공 속도에서 약 7900 rpm 이하의 스핀율을 갖는다. 예를 들어, 본 개시내용의 골프공은 8번 아이언으로 타격할 때 약 120 mph의 공 속도에서 약 7500 rpm 내지 약 7850 rpm의 스핀율을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 8번 아이언으로 타격할 때 약 120 mph의 공 속도에서 약 7600 rpm 내지 약 7850 rpm의 스핀율을 갖는다.
또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 5번 아이언으로 타격할 때 약 136 mph의 공 속도에서 약 5300 rpm 이하의 스핀율을 갖는다. 예를 들어, 본 개시내용의 골프공은 5번 아이언으로 타격할 때 약 136 mph의 공 속도에서 약 4900 rpm 내지 약 5200 rpm의 스핀율을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 5번 아이언으로 타격할 때 약 136 mph의 공 속도에서 약 5000 rpm 내지 약 5200 rpm의 스핀율을 갖는다.
또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 하프 웨지로 타격할 때 약 53 mph의 공 속도에서 약 7000 rpm 이하의 스핀율을 갖는다. 예를 들어, 본 개시내용의 골프공은 하프 웨지로 타격할 때 약 53 mph의 공 속도에서 약 6700 rpm 내지 약 7000 rpm의 스핀율을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 본 개시내용의 골프공은 하프 웨지로 타격할 때 약 53 mph의 공 속도에서 약 6800 rpm 내지 약 7000 rpm의 스핀율을 갖는다.
예
다음의 비제한적인 예는 본 개시내용에 따라 제조될 수 있는 골프공 및 골프공 코어를 입증한다. 예는 단지 본 개시내용의 바람직한 실시예를 예시하는 것이고, 본 개시내용을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.
예 1 및 2: 솔리드 코어를 위한 예시적인 코어 제형
아래의 표 1A는 솔리드 코어를 위한 예시적인 코어 제형을 나타낸다. 표 1A에 나타낸 바와 같이, 수분 방출제인 황산칼슘 이수화물은 3 phr의 양으로 코어 제형에 사용된다.
표 1A:
예 1 및 2에서 형성된 코어를 아래에 설명된 테스트 방법에 따라 압축, 표면 경도, 중심 경도, 반발 계수(COR), 및 경도 구배에 대해 평가하였다. 그 결과를 표 1B에 나타낸다.
표 1B:
예 3: 이중 코어를 위한 예시적인 코어 제형
아래의 표 2는 이중 코어를 위한 예시적인 코어 제형을 나타낸다. 표 2에 나타난 바와 같이, 수분 방출제인 황산칼슘 이수화물은 내부 코어용 코어 제형에서 3 phr의 양으로 사용된다.
표 2:
예 4: 예시적인 코어 제형으로 형성된 코어 및 결과적인 골프공의 특성
코어
예 4, 5, 및 6과 비교 예의 솔리드 코어는 아래의 표 3에 나타낸 코어 제형을 사용하여 형성된다. 본 기술 분야에 알려진 종래의 기술을 사용하여 제형을 경화하였다.
표 3:
예들 및 비교 예에서 형성된 코어를 아래에 설명된 테스트 방법에 따라 압축, 표면 경도, 중심 경도, 반발 계수(COR), 및 경도 구배에 대해 평가하였다. 결과는 표 4에 나타낸다.
표 4:
표 4에 나타낸 바와 같이, 예시적인 제형으로 형성된 코어는 비교 예의 코어에 비교하여 증가된 경도 구배를 가졌다. 유사하게, 예시적인 제형으로 형성된 코어는 비교 예의 코어보다 더 나은 COR 및 압축을 나타내었다.
결과적인 골프공
각각의 예 및 비교 예의 제조된 코어 위에 내부 커버층 및 외부 커버층을 갖는 커버를 배치함으로써, 3개 층을 갖는 골프공을 형성하였다. 골프공을 스핀율과 내구성 성능에 대해 평가하였다. 각각의 골프공의 스핀율은 다음과 같은 골프 클럽으로 타격한 후 측정되었다: 2900 rpm의 초기 스핀율을 갖는 약 150 mph의 공 속도 및 11도의 발사 각도에서 드라이버: 2700 rpm의 초기 스핀율을 갖는 약 182 mph의 공 속도 및 10도의 발사 각도에서 드라이버; 8번 아이언; 5번 아이언; 그리고 하프 웨지.
도 5 내지 도 10은 스핀율 및 내구성 성능 테스트 결과를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 5는 약 150 mph의 공 속도로 드라이버에 의해 타격된 후 각각의 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도를 도시한다. 도 6은 약 182 mph의 공 속도로 드라이버에 의해 타격된 후 각각의 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도를 도시한다. 도 7은 8번 아이언으로 타격한 후 각각의 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도를 도시한다. 도 8은 5번 아이언으로 타격한 후 각각의 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도를 도시한다. 도 9는 하프 웨지로 타격한 후 각각의 예시적인 골프공 및 비교 골프공의 측정된 스핀율 및 공 속도를 도시한다. 도 10은 특정 수의 타격 후 예시적인 골프공 및 비교 골프공 각각의 균열 개수를 도시한다.
도 5 내지 도 10에 나타낸 결과로부터, 경화 동안 코어에 수분 방출제를 첨가한 예시적인 제형으로 형성된 코어를 갖는 골프공은 코어에 수분 방출제가 첨가되지 않은 비교 골프공보다 증가된 공 속도 및 더 낮은 스핀율을 나타내었다. 유사하게, 도 6에서 입증된 바와 같이, 예시적인 제형으로부터 형성된 코어를 갖는 골프공은 비교 골프공에 비교하여 증가된 내구성을 입증하였다.
테스트 방법
경도
코어의 중심 경도는 다음의 절차에 따라 획득된다. 코어는 코어의 직경보다 대략 약간 작은 내경을 갖는 반구형 홀더로 부드럽게 가압되어, 코어가 홀더의 반구형 부분에서 제자리에 유지되는 동시에 코어의 기하학적 중심 평면을 노출된 상태로 남겨둔다. 코어는 마찰에 의해 홀더에 고정되어, 절단 및 연마 단계 동안 움직이지 않지만, 코어의 자연스러운 형상이 왜곡될 정도로 마찰이 과도하지는 않는다. 코어는 코어의 분할선이 홀더의 상단과 대략 평행하도록 고정된다. 코어의 직경은 고정 전에 이 배향에 대해 90도로 측정된다. 또한, 홀더 하단으로부터 코어 상단까지 측정이 이루어져 향후 계산을 위한 기준점을 제공한다. 띠톱이나 다른 적절한 절단 도구를 사용하여 코어의 노출된 기하학적 중심보다 약간 위에 거친 절단이 이루어져, 이 단계 중에 코어가 홀더에서 움직이지 않는 것을 보장한다. 여전히 홀더에 있는 나머지 코어는 표면 연마기의 베이스 플레이트에 고정된다. 노출된 '거친' 표면은 매끄럽고 평탄한 표면으로 연마되어, 홀더 하단으로부터 코어의 노출된 표면까지의 높이를 측정함으로써 확인될 수 있는 코어의 기하학적 중심을 드러내고, 이는, 위에서 측정된 바와 같이, 코어의 원래 높이의 정확히 절반이 0.004 인치 이내로 제거됨을 보장한다. 코어를 홀더에 남겨둔 상태에서, 코어의 중심을 중심찾기자(center square)로 찾아 신중히 마킹하고, ASTM D-2240에 따라 중심 마크에서 경도를 측정한다. 코어 중심으로부터 임의의 거리에서 추가 경도 측정은, 중심 마크로부터 반경방향 외향으로 선을 그리고 선을 따라 임의의 주어진 거리에서, 통상적으로 중심으로부터 2 mm 증분하여 경도를 측정함으로써 이루어질 수 있다. 중심으로부터 특정 거리에서의 경도는 각각 180°또는 90°떨어진 위치에 있는 적어도 2개, 바람직하게는 4개의 반경방향 아암을 따라 측정한 다음 평균을 내야 한다. 기하학적 중심을 통과하는 평면에서 수행된 모든 경도 측정은, 코어가 여전히 홀더에 있는 동안에 그 배향을 방해하지 않고 수행되어, 테스트 표면이 홀더의 하단과 지속적으로 평행하고, 따라서 또한 듀로미터의 적절히 정렬된 발에 평행하다.
골프공 층의 외부 표면 경도는, 코어의 분할선이나 홀 또는 돌출부와 같은 표면 결함에서 측정하지 않도록 주의하면서, 층의 실제 외부 표면에서 측정되며 반대쪽 반구에서 취한 다수의 측정값의 평균에서 획득한다. 경도 측정은 ASTM D-2240 "듀로미터를 사용한 고무 및 플라스틱의 압흔 경도"에 따라 이루어진다. 만곡 표면 때문에, 표면 경도 판독값을 획득하기 전에 골프공 또는 골프공 서브-조립체가 듀로미터 압자 아래에 센터링되는 것을 보장하도록 주의해야 한다. 경도 측정에는 0.1 경도 단위까지 판독할 수 있는 교정된 디지털 듀로미터가 사용된다. 디지털 듀로미터는 자동 스탠드의 베이스에 부착되어야 하고 그 발은 베이스에 평행해야 한다. 듀로미터의 중량과 공격 속도는 ASTM D-2240을 준수한다.
전술한 바와 같이, 골프공 층의 경도 구배의 방향은 특정 층의 외부 및 내부 표면에서 취한 경도 측정의 차이에 의해 정의된다. 단일 코어 공 또는 외부 코어층에서 내부 코어의 중심 경도 및 내부 코어의 외부 표면의 경도는 위에 제공된 테스트 절차에 따라 쉽게 결정된다. 이중 코어 공의 내부 코어층(또는 다른 임의적인 중간 코어층)의 외부 표면은 또한, 층을 추가 코어층으로 둘러싸기 전에 측정이 이루어진 경우, 골프공 층의 외부 표면 경도를 측정하기 위해 본 명세서에 제공된 절차에 따라 쉽게 결정된다. 추가 코어층이 관심 층을 둘러싸면, 임의의 내부 또는 중간층의 내부 및 외부 표면 경도를 결정하기 어려울 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 목적을 위해, 내부층이 다른 코어층으로 둘러싸인 후에 코어층의 내부 또는 외부 표면의 경도가 필요할 때, 계면으로부터 1 mm에 위치된 지점을 측정하기 위한 전술한 테스트 절차가 사용된다.
압축
Jeff Dalton의 Compression by Any Other Name, Science and Golf IV, Proceedings of the World Scientific Congress of Golf (Eric Thain ed., Routledge, 2002) ("J. Dalton")에 개시된 바와 같이, 아티 압축(Atti compression), 리일 압축(Riehle compression), 다양한 고정 하중 및 오프셋에서의 하중/편향 측정, 및 유효 계수를 비롯한 여러 다양한 방법을 사용하여 압축을 측정할 수 있다. 본 개시내용의 목적을 위해, 압축은 연질 중심 편향 지수(Soft Center Deflection Index)("SCDI")를 지칭한다. SCDI는 코어 직경의 10%를 편향시키는 데 필요한 파운드를 결정할 수 있는 동적 압축 기계(Dynamic Compression Machine)("DCM")에 대한 프로그램 변경 사항이다. DCM은 코어 또는 공에 하중을 가하고 측정된 하중에서 코어 또는 공이 편향되는 인치 수를 측정하는 장치이다. 아티 압축 스케일에 맞는 대강의 하중/편향 곡선이 생성되어 아티 압축을 나타내는 숫자가 생성된다. DCM은 고정된 코어를 향해 고정 속도(통상적으로 약 1.0 ft/s)로 공압으로 트리거된 유압 실린더의 바닥에 부착된 로드 셀을 통해 이를 수행한다. 실린더에 부착된 LVDT는 테스트 기간 동안 실린더가 이동하는 거리를 측정한다. 소프트웨어 기반 로그 알고리즘은 테스트의 초기 단계 동안 적어도 5회의 연속적인 하중 증가가 검출될 때까지 측정이 수행되지 않는 것을 보장한다. SCDI는 이 설정의 약간의 변형이다. 하드웨어는 동일하지만, 소프트웨어와 출력이 변경되었다. SCDI의 경우, 관심은 코어를 x 인치 편향시키는 데 필요한 힘의 파운드에 있다. 그 편향량은 코어 직경의 10%이다. DCM이 트리거되고, 실린더는 코어를 그 직경의 10%만큼 편향시키며, DCM은 코어를 해당 양만큼 편향시키는 데 필요한 힘의 파운드(부착된 로드 셀에서 측정)를 다시 보고한다. 디스플레이된 값은 파운드 단위의 단일 숫자이다.
반발 계수
COR은 알려진 절차에 따라 결정되며, 여기서 골프공 또는 골프공 서브-조립체(예를 들어, 골프공 코어)는 2개의 주어진 속도로 공기 캐논으로부터 발사되고 125 ft/s의 속도가 계산에 사용된다. 탄도 라이트 스크린은 공 속도를 측정하기 위해 고정된 거리에 공기 캐논과 강철 플레이트 사이에 위치된다. 공이 강철 플레이트를 향해 날아감에 따라, 각각의 라이트 스크린이 활성화되고 각각의 라이트 스크린에서 공의 시간 기간을 측정한다. 이는 공의 입속도에 반비례하는 들어오는 트랜싯 시간 간격을 제공한다. 공은 강철 플레이트와 충돌하고 리바운드하여 다시 라이트 스크린을 통과한다. 리바운드 공이 각각의 라이트 스크린을 활성화함에 따라, 각각의 스크린에서 공의 시간 기간이 측정된다. 이는 공의 나가는 속도에 반비례하는 나가는 트랜싯 시간 기간을 제공한다. 그 후, COR은 공이 나가는 트랜싯 시간 기간 대 공의 들어오는 트랜싯 시간 기간의 비율로서 계산된다(COR=Vout/Vin=Tin/Tout).
본 명세서에 설명되고 청구된 골프공은 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 의해 범위가 제한되지 않는데, 이는 이러한 실시예가 본 개시내용의 여러 양태의 예시로서 의도되기 때문이다. 임의의 동등한 실시예는 본 개시내용의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 실제로, 본 명세서에 도시되고 설명된 것 외에 골프공의 다양한 변형이 전술한 설명으로부터 본 기술 분야의 숙련자에게 명백해질 것이다. 이러한 수정은 또한 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하도록 의도된다. 전술한 본문에 인용된 모든 특허 및 특허 출원은 그 전체가 참조로 본 명세서에 명시적으로 포함된다. 본 명세서에 있는 모든 섹션 제목은 37 C.F.R. § 1.77 제안과의 일관성을 위해서만 또는 달리 조직 대기열을 제공하도록 제공된다. 이들 제목은 본 명세서에 기재된 발명을 제한하거나 특성화하지 않는다.
Claims (20)
- 골프공이며,
내부 코어층 위에 배치된 외부 코어층을 포함하는 이중 코어로서,
외부 코어층 또는 내부 코어층 중 적어도 하나는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은:
폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무,
디메틸 터부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 또는 그 조합을 포함하는 유기 과산화물,
아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제,
1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3.9 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고,
고무 조성물로 형성된 층은 경도를 각각 갖는 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고,
외부 표면의 경도는 적어도 30 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 이중 코어; 및
이중 코어를 둘러싸는 커버층을 포함하고, 커버층은 이오노머, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 또는 이들의 공중합체 및 블렌드를 포함하는, 골프공. - 제1항에 있어서, 금속은 알칼리 토금속인, 골프공.
- 제1항에 있어서, 외부 코어층 및 내부 코어층은 고무 조성물로 형성되는, 골프공.
- 제1항에 있어서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물인, 골프공.
- 제1항에 있어서, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하는, 골프공.
- 제1항에 있어서, 고무 조성물에 존재하는 수분 방출제의 양 및 수분 방출제의 수화수의 개수는 수학식(I)에 따라 양의 경도 구배와 관련되고:
(I)
여기서, WRAC는 수분 방출제의 양을 백분율로 나타내고; HGr은 양의 경도 구배(쇼어 C)를 나타내며; WRAWOH는 수분 방출제에서 수화수의 개수를 나타내는, 골프공. - 골프공이며,
외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은:
폴리부타디엔과 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 혼합물을 포함하는 베이스 고무,
디메틸 터부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 또는 그 조합을 포함하는 유기 과산화물,
아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제,
1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고,
기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고,
외부 표면의 경도는 적어도 30 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 솔리드 코어; 및
코어를 둘러싸는 커버층을 포함하는, 골프공. - 제7항에 있어서, 폴리부타디엔은 약 70 phr 내지 약 99 phr의 양으로 혼합물에 존재하고 에틸렌-프로필렌-디엔 고무는 약 1 phr 내지 약 30 phr의 양으로 혼합물에 존재하는, 골프공.
- 제7항에 있어서, 유기 과산화물은 약 0.25 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 가교 보조제는 약 10 phr 내지 약 45 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하는, 골프공.
- 제7항에 있어서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물인, 골프공.
- 제7항에 있어서, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하는, 골프공.
- 골프공이며,
외부 표면 및 기하학적 중심을 갖는 솔리드 코어로서, 솔리드 코어는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은:
폴리부타디엔 고무로 구성된 베이스 고무,
유기 과산화물,
아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제,
1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고,
기하학적 중심 및 외부 표면은 각각 경도를 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고,
외부 표면의 경도는 적어도 34 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 솔리드 코어; 및
솔리드 코어를 둘러싸는 커버층을 포함하고, 커버층은 이오노머, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 또는 이들의 공중합체 및 블렌드를 포함하는, 골프공. - 제12항에 있어서, 금속은 알칼리 토금속인, 골프공.
- 제12항에 있어서, 수분 방출제는 황산칼슘 이수화물인, 골프공.
- 제12항에 있어서, 유기 과산화물은 약 0.1 phr 내지 약 2.5 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고, 가교 보조제는 약 10 phr 내지 약 45 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하며, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하는, 골프공.
- 골프공이며,
적어도 3개의 코어층을 포함하는 다층 코어로서, 코어층 중 적어도 하나는 열 경화된 고무 조성물로 형성되고, 고무 조성물은:
폴리부타디엔 고무를 포함하는 베이스 고무,
유기 과산화물,
아크릴레이트, 디아크릴레이트, 메타크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트의 아연 염을 포함하는 가교 보조제,
1 내지 4개의 수화수를 갖는 금속 황산염 수화물을 포함하는 수분 방출제를 포함하고, 수분 방출제는 약 1 phr 내지 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하고,
고무 조성물로 형성된 코어층은 경도를 각각 갖는 외부 표면 및 기하학적 중심을 갖고, 기하학적 중심의 경도는 약 45 쇼어 C 내지 약 65 쇼어 C의 범위이며 외부 표면의 경도는 약 80 쇼어 C 내지 약 100 쇼어 C의 범위이고,
외부 표면의 경도는 적어도 34 쇼어 C 단위의 양의 경도 구배를 정의하도록 기하학적 중심의 경도보다 큰, 다층 코어; 및
다층 코어를 둘러싸는 커버층을 포함하고, 커버층은 이오노머, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄-우레아 혼성체, 또는 이들의 공중합체 및 블렌드를 포함하는, 골프공. - 제16항에 있어서, 다층 코어의 각각의 코어층은 고무 조성물로 형성되는, 골프공.
- 제16항에 있어서, 다층 코어는 중심 및 중심 둘레에 형성된 적어도 3개의 코어층을 포함하는, 골프공.
- 제18항에 있어서, 중심 및 코어층 중 적어도 2개는 고무 조성물로 형성되는, 골프공.
- 제16항에 있어서, 수분 방출제는 약 3 phr의 양으로 고무 조성물에 존재하는, 골프공.
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