KR920008219Y1 - 세조각 골프공 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세조각 골프공

제1도는 중심부(center), 맨틀(mantle) 및 피복물을 나타내는, 세조각으로 이루어진 골프공의 절반에 대한 사시도.

제2도는 중심부를 노출시키기 위해서, 일부 면적이 쪼개진 상태로 핵(core)으로 간주되는 세조각으로된 골프공의 중심부와 맨틀에 대한 도면.

종래의 세조각으로된 골프공 구조는 액체 또는 고체로 채워진 중심부, 중심부를 둘러싸는, 천연고무 또는 합성고무로된 고무실층과, 보통 이오노머(ionomeric compound) 또는 발라타로된, 고무실을 덮은 피복물로 이루어진다.

골프공의 개발에 있어서, 골프공을 둘러싸는 고무실의 비용을 줄이기 위해서, 고체물질로 되고 한 조각으로된 골프공이 제조되어 왔다. 고체핵과 이오노머 피복물로 이루어진 두 조각 골프공이 종래의 세조각 골프공에 비하여, 우수한 내구성이 있기때문에 널리 사용되고 있다.

미합중국 특허 제3,534,965호 및 제3,572,721호는 하나이상의 부분이 피복물내에 넣어지며, 고무와 열가소성 공중합체의 혼합물로 이루어진 성형된 골프공을 제시하였다. 그러나 상기 특허에 의해서 제조된 세조각으로된 골프공은, 시합에 사용되는 골프공의 내구성, 비행특성 및 플레이특성(playing characteristics)을 가지지 못했다. 그러므로, 이 골프공은 연습용으로 또는 골프연습장에서만 사용하기에 적합하였다.

미합중국 특허 제3,348,933호는, 두개의 쉽게 중합체를 만드는 기 또는 위치를 가지는, 부틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트와 같은 단량체와 교차결합된 부타디엔, 이소프렌 또는 클로로프렌의 중합체 공중합체 또는 삼차공중합체(terpolymer)와 같은 탄성중합체를 사용하여 만든 성형된 골프공을 제시하였다.

그러나 이들 골프공 또는 다른 종래방법으로 제조된 성형골프공은, 이 공을 골프용 타봉(golf club)으로 때렸을 때, 토너먼트 공(tournament ball)이 이동하는 거리와 동일한 거리를 이동할 수 없다. 게다가, 종래의 방법으로 성형된 골프공은 토너먼트 공으로서 때려졌을 때 촉감과 "클릭(click)"을 갖기 못한다.

따라서, 두개의 조각으로된 공의 내구성과 절단 저항성뿐만 아니라, 고무로 둘러싸인 공의 촉감, 클릭 및 비행특성을 가지는 성형된, 고무실로 둘러 싸이지 않은 세조각으로된 골프공에 대한 필요성이 생겼다.

본 고안은 우수한 성능 특성, 즉 비행경로, 이동거리 ; 및 두조각으로 된 골프공이 나타내는 내구성뿐만 아니라 세조각으로된 골프공의 촉감을 가지는 다중심 세조각 골프공을 제공한다. 이것은 골프용 타봉으로 이것을 때림으로써 기인하는 균열발생에 실질적으로 둔감하다. 이 골프공은 실질적으로 충진되지 않은 교차결합된 합성고무 또는 중합체 재료를 사용하여 제조된 맨틀내에, 중심이 두어진 치밀하게 충진되고 교차결합된 합성고무 또는 중합체 재료를 사용하여 제조된 중심부와, 이오노머 화합물(ionomer compounds)을 사용하여 만든 피복물로 이루어진다.

본 고안에 따라서, 두조각 골프공의 내구성과 세조각 골프공의 감촉과 플레이성을 가져서, 가가지 형태사이의 갭을 메우는, 중심부, 맨틀 및 피복물로 이루어진 골프공이 제공되었다. 본 고안의 골프공은 우수한 경도와 반발계수 특성을 가져서, 바람직한 조합된 물성을 나타낸다.

중심부는 치밀하게 충진되고 교차결합된 합성고무 또는, 중합체 물질, 교차결합제, 충진제, 중합개시제 및 노화방지제로 이루어진다. 보다 구체적으로는, 중심부는 주성분으로서 치밀하게 충진되고, 가황처리에 의해서 경화된 고무화합물, 몬산토 컴패니(Monsanto Company)에 의해서 제조된 산토프렌(Santoprene)과 같은 고충진된 열가소성 고무, 유리에 의해서 충진된 폴리에틸렌, 폴리스티렌 또는 폴리카보네이트와 같은 고충진 열가소성화합물, 또는 바람직하게는 시스-1,4, 폴리부타디엔 고무인 폴리부타디엔 기본화합물을 가지는 경화된 구형체로 이루어진다. 폴리부타디엔은 잘알려져 있으며, 최종 중합체가 시스-1,4 이성질체 배열상에서 적어도 90%의 부타디엔 함량을 갖는 조건하에서 부타디엔을 중합시켜 만들어진다. 일반적으로 97% 이상의 부타디엔 단위체는 시스-1,4, 이성질체 배열로 결합되어진다. 적어도 90%의 시스-1,4, 구조 및 바람직하게는 적어도 97%의 시스-1,4, 구조를 갖는 공업적으로 사용되는 시스-1,4, 폴리부타디엔 고무는 본 고안을 실시하는데 사용될 수 있다.

제한할 의향이 없지만 본 고안의 골프공의 중심부에서 사용되는 시스-1,4, 폴리부타디엔의 용도에 대해서 설명될 것이다. 그 이유는 앞서 제시한 천연고무 및 합성고무가 본 고안의 골프공의 중심부에 사용되기 때문이다.

본 고안의 골프공의 중심부 및 맨틀을 설명할 때에 시스-1,4, 폴리부타디엔 100중량부를 기초로 다른 성분의 중량부 비율을 나타내는 것이 편리하다. 시스-1,4, 폴리부타디엔은 천연고무나 또는 이같은 형성체에서 사용에 적합한 유사한 중합체보다 반발계수가 높음을 나타내었다.

교차결합제는 중합반응을 일으키는 합성고무에서 활성위치와 반응할 수 있는 단량체이다. 교차결합제로서 역할을 하기위하여 일반적으로 단량체는 두개의 작용기를 갖는 화합물, 즉 두개가 쉽게 중합될 수 있는 자리를 갖는 화합물의 형태이어야 한다. 앞서 사용한 "단량체"라는 용어는 넓은 의미로 사용되었으며, 단량체 단위에 제한되는 것이 아니라 또다른 중합반응을 할 수 있는 부분적인 중합체를 포함한다. 교차결합제로서 여기와 청구범위에서 인용한 이같은 단량체의 예를 다음과 같다 : 비닐, 알릴, 메탈릴, 푸르푸릴, 크로틸 및 옥살, 말론, 숙신, 글루타르, 아디프, 피멜, 수베르, 아젤라, 세박, 말레, 이타콘, 시트라콘, 메사콘, 푸말, 아코니트, 프탈, 이소프탈, 테레프탈, 나프탈렌디카르복실, 멜리트, 피모멜리트, 티리세스, 아크릴, 메타크릴, 시남 및 크로톤 산의 시나밀에스테르이다 : 또한 폴리아민아미드 및 말레, 이타콘, 아크릴, 메타크릴, 크로톤, 시트라콘, 아코니트 및 시남산의 아미드, 폴리올에스테르 및 아크릴메타크릴산, 크로톤산 및 시남산의 무수물도 포함된다. 다른 물질로는 디- 및 트리알리시아누레이트 ; 디-및 트리알리멜아미노 ; 디비닐벤젠, 디알릴벤젠 ; 디알릴아민, 알릴에테르 ; 알리글리콜레이트 ; 디-트리 및 테트라비닐 및 알릴실란이 포함된다. 다른 적합한 물질로는 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌의 중합체같은 낮은 분자량의 반응성 중합체 및 이같은 물질의 에폭시화된 유도체이다. 예를들면 부틸렌글리콜 디 메타크릴레이트같은 디메타크릴레이트 및 디아크릴레이트가 디비닐화합물로 바람직하다고 판명되었으며, 또한 디비닐벤젠이 가장 접합하다고 판명되었다. 그러나, 바람직한 교차결합 단량체는 모노-아크릴산아연, 디아크릴산아연, 디메타크릴산아연, 메타크릴산 아연 및 그의 혼합물이다. 가장 바람직하게는 디아크릴산아연이 사용되었다.

본 고안에서 사용된 바람직한 단량체는 디아크릴산아연이다.

충진제는 최종 생산된 공이 바람직한 중량을 가질수 있도록 최종 생산품인 공에 적당한 밀도를 제공하고 공에서 요구되는 압축 및 절단 저항성을 제공하는데 필요하다. 가장 바람직한 충진물질은 산화아연이다. 그러나, 공지된 충진물중에는 통상 고무가 사용되며, 본 고안에서는 플라스틱 조성물이 사용되었다.

중합반응 개시제는 공지된 물질이거나 또는 중합반응을 개시시키는데 필요한 자유기를 낼수 있는 종래의 개시제이다. 일반적으로, 이같은 개시제는 퍼옥시드 퍼술페이트, 아조화합물등 같은 O-O 또는 N-N 결합이 포함된다.

디큐밀퍼옥시드같은 퍼옥시드는 가장 유리하게 사용된다. 중합반응을 위한 라디칼을 제공하는 효율적인 물질로서 공지된 다른 경화제는 라우로일퍼옥시드, 벤조일퍼옥시드 및 t-부틸히드로퍼옥시드같은 유기퍼옥시드 및 아조비스-이소부티로-니트릴등 같은 다른 라디칼 제공물질이 포함된다.

중심부를 둘러싸는 중합물질의 층인, 골프공의 맨틀을 충진되지 않은 교차결합 합성고무로 이루어진다. 바람직한 충진되지 않은 교차결합 합성고무, 시스-1,4, 폴리부타디엔은 맨틀에서 일부의 천연고무와 혼합된다. 교차결합제, 충진물 및 중합개시제가 맨틀에도 사용되어, 골프공에 필요한 경도와 절삭 저항성을 주었다. 아래의 표는 본 고안에 따른 골프공의 중심부와 맨틀의 성분의 일반적인 범위와 바람직한 범위를 나타낸다.

[표 1]

합성고무 또는 천연고무 이외의 성분의 양은 이 골프공을 조제하는데 넓은 범위에 걸쳐서 변할수 있다. 압축성, 반발계수, 경도 및 절삭 저항성과 같은 골프공의 성질은 이들 성분의 양의 변화에 따라서 영향을 받는다. 제시된 바람직한 조제에 의해서, 골프공은, 우수한 경도, 압축성, 반발계수 및 골프용 타봉에 의한 이동거리를나타낸다.

본 고안의 골프공의 피복물 조성은 발라타(balata)와 같은, 골프공을 피복하기에 적합한 어떠한 종래 조성이거나, 또는 이. 아이. 뒤퐁 드 디 데무 앤드 컴패니(E.I. Du Pont de Demours and Company)(델러웨어, 월밍통 소재)에 의해서 제조된 서린 조성(Surlyn Composition)이어도 된다. 서린은 올레핀과 불포화 모노카르복실산염의 공중합체로 이루어지는 상품명이다. 노화방지제, 안정화제 및 색소와 같은 첨가체가 첨가된다. 본 고안의 피복물조성은 이오노머 수지가 적합하다.

본 고안에 따른 세조각으로된 골프공을 만드는데, 일정한 시간, 온도 및 추가 스케줄의 순서에 따라서, 여러성분이 밀폐식 혼합기내에서 혼합된다. 일반적으로 모든 성분은 종래의 밀폐식 혼합기를 사용하여 100 내지 210°F의 온도에서 혼합된다. 성분을 실온에서 혼합하기 시작하여, 혼합시간이 증가함에 따라서, 온도가 서서히 증가한다. 그리고 나서, 균일한 혼합물을 150°F 이하로 냉각시킨다. 그리고 이 원료를 경화를 초래하는 온도 및 압력의 조건하에서 형을 만든다. 아래의 표2는 중심부 및 맨틀을 혼합하는 절차를 설명한다.

[표 2]

중심부는 아래의조건아래에서 종래의 고무 사출성형방법을 이용하여 혼합된 합성고무원료를 사출성형함으로써 제조된다.

[표 3]

트랜스퍼 성형과 같은 다른 성형기술이 사용될 수 있으나, 맨틀도 사출 성형에 의해서 제조된다. 중심부가 맨틀에 의해서 피복될 때, 중심부는 완전히 경화되었거나, 또는 실질적으로 경화된 상태이다. 중심부가 맨틀에 의해서 피복되는 순간에, 중심부가 완전히 경화되지 않았을지라도 중합은 완료되었을 것이다.

두 성분이 단일유닛으로서 작용하도록 중심부 및 맨틀사이의 접착이 최대가 되어야만 한다. 접착이 이루어지지 않으면, 중심부와 맨틀사이의 계면에서의 에너지 손실때문에, 이 골프공은 플레이성이 없게된다. 이 손실은 반발계수를 감소시키고, 공의 비행거리를 감소시킨다. 중심부는 맨틀을 이루는 균일한 재료가 중심부 둘레를 흐를수 있도록 적절한 수단에 의해서 지지된다. 골프공의 무게 중심과 기하학적 중심이 일치하고, 중량이 골프공의 중심에 모이도록 핵의 위치를 정확하게 잡아주어야 하기때문에 핵의 중심을 맨틀의 중심에 위치선정하는데 주위를 기울여야만 한다. 두 중심이 벗어남으로 해서, 비행시와 골프공의 퍼팅(putting)동안에 부정확을 초래할 수 있고, 그래서 골프공을 플레이성이 없게 만들수 있다.

맨틀의 사출성형 다음 조건하에서 행해진다 :

[표 4]

피복물은 맨틀 둘레에 사출성형 공정에 의해서 만들어지거나 또는 예를 들면 두개의 반구형 쉘을 압축함으로써 성형된다.

도면중 제1도를 자세히 언급하면, 세조각 골프공은 피복물 (3)에 의해서 둘러싸는 맨틀(2)에 의해서 복합체 상태로 중앙에 놓인 중심부(1)로 이루어짐을 나타낸다.

제2도는 중심부(1)의 절단면을 가지는 맨틀(2)의 평탄면을 나타낸다.

본 고안에 따른 세조각 골프공의 성분들의 물성은 다음과 같다 :

[표 5]

[표 6]

[표 7]

[표 8]

위에 언급한대로, 본 고안의 세조각 골프공은, 골프공 타봉으로 쳤을때 더 먼 거리를 날아갈 수 있게하는 우수한 경도와 충격치를 가진다.

반발계수는 일반적으로 공의 반발을 나타내고 따라서, 골프용 타봉으로 쳤을때, 골프공의 초기속도를 나타낸다. 중심부와 맨틀은 골프공의 반발계수에 기여한다. 반발계수는 최종 골프공, 또는 본 고안의 목적을 위해서, 중심부와, 맨틀로 피복된 중심부를 고정된 속도로 딱딱한 면에 대하여 내몰므로써 일반적 으로 측정된다. 골프공이 이면으로부터 되튀기로 난 후, 골프공의 속도가 다시 측정된다. 초기 속도에 대한 되튀김 속도의 비가 반발계수이다. 본 고안에서, 반발계수는 맨틀에 의해서 중심부가 완전히 캡슈울화되었는가를 확인함으로써 가능한 가장 높은 수준에 유지된다. 이것은, 중심부 물질이 성형공정 동안에 맨틀물질과 교차결합되게 하는 경화 사이클에서 이룩된다. 그래서, 복합체 핵의 두성분 사이의 계면이 실질적으로 없어지고, 두 성분은 충격동안에 최소 에너지소비를 가지면서 단일유닛으로서 작용한다. 제각기, 중심부의 직경은 0.70인치-1.25 인치이고, 맨틀의 반경방향 두께는 0.1275인치-0.4750 인치이다. 경화하고 나서, 중심부와 맨틀의 직경은 1.490인치-1.560 인치이다.

본 고안은 다음의 비교실시예에 의해서 더 상세하게 설명된다. 본 고안을 준비하는데 사용된 조제는 표1에 설명된다. 성분을 혼합하기위한 공정은 표2에 설명된다.

[실시예 1]

거리실험

여기서 설명된대로, 고무실에 감기지않은 세조각 골프공이 본 고안에 따라서 제조되었다. 본 고안의 골프공을 시판되는 세조각 및 두조각 골프공과 비교하였다. True Temper Mechanical Golfer가 소유하고 있는 여러가지 타봉을 사용하여 골프공을 쳤다. 공들을 다양한 타봉속도와 9°의 란치 앵클(launch angle)로 쳤다. 변하는 바람과 기압조건의 영향을 최소화하기 위해서, 하나의 볼을 치고나서 하나의 조정공을 쳤다. 공정을 각 형태의 30개의 공을 칠때 까지 반복하였다.

거리가 측청되고 각 형태의 30개 값의 평균치가 계산되었다. 표 A는 이 결과를 나타낸다.

[표 A]

본 고안의 공은 2 및 5 아이언을 사용했을때 종래의 두조각 골프공보다 실질적으롱 우수한 성능을 나타내었고, 금속목재 및 드라이버를 사용했을때 세조각 공보다 우수한 성능을 나타내었다. 본 고안의 공은 드라이버 시험에서는 어두조각 공과 동일한 곁과를 나타내었다.

[실시예 2]

플레이 테스트 요약

주관적인 플레이-시험을 본 고안의 감겨지지 않은 세조각 베일(bale)을 사용하여 행하였다.

25명의 경기자를 선정하여 18명은 규칙적으로 두조각 공을 사용하고, 7명은 규칙적으로 세조각 공을 사용하였다. 경기자는 25-76세 연령을 가졌고 0-22세의 경기자는 참가하지 않았다.

두조각 공을 사용한 경기자의 66.7%가 거리의 정확도와 감촉에 있어서 그들의 공보다 본 고안의 공을 더 좋아했다.

두조각 공을 사용한 경기자의 33.3%는 본 고안의 공이 플레이성에서 그들의 두조각 공과 동일하다는 것을 알았다.

모든 경기자가 본 고안의 공이 그들의 종래 두조각 공보다 우수하다는 것을 알았다.

세종각으로된 공을 사용한 경기자도 본 고안의 공을 더 좋아했다.

57.1%는 본 고안의 공이 종래의 세조각 공보다 감촉, 거리 및 정확도에서 더 우수하다는 것을 알았다.

14.3%는 본 고안의 공이 세조각 공과 동일하다는 것을 알았다.

28.6%는 본 고안의 공보다 종래의 세조각 공을 더 좋아했다.

[실시예 3]

스핀테스트

공의 스핀은 그린(green)에 정지하거나 또는 그린을 "바이트(bite)"하는 성질에 관한 것이다. 본 고안의 각각에 대해서 6개 공, "A"로 표시된 시판용 3조각 공 및 "B"로 표시된 시판용 2조각 공을 사용한 스핀시험결과가 정지작용 사진 촬영(stop action photography)에 의해서 측정된다. True Temper Mechanical Golfer로 공을 쳤다. 표 B의 값은 볼의 각 형태에 대한 평균값이다.

[표 B]

이결과는 본 고안의 공이 두조각 공보다 더큰 스핀성을 가져서, 더 양호한 그린 그립성(green gripping ability)을 가진다.

[실시예 4]

내구성-절삭 저항성

샌지 웨지(sand wedge)를 설비한 True Temper Mechanical Golfer를 사용하여, 시판되는 다양한 구조와 여러 제조업자의 6개 공을 쳤다. 중심에서 벗어난 상태에서, 공을 쳐서 피복물에 손상을 주었다. 손상된 공을 1에서 10까지 등급을 메겼고, 1은 가장 바람직하지 않은, 즉 피복물이 쪼개져 열려서, 핵의 피복물을 뚫고 돌출한 상태이며, 10은 가장 양호한, 즉 약간의 흠만 생기고 어떠한 손상도 없는 상태이다.

[표 C]

본 고안의 골프공은 우수한 절삭 저항성을 나타낸다

[실시예 5]

반발계수

골프공을 135 내지 145fps의 속도를 공기 캐논(air cannon)에서 강판으로 내뿜었다. 이 판을 때리고나서 아우트 바운드 속도와 인바운드 속도가 전자광 게이트(electronic light gates)를 사용하여 정화하게 기록되었다.

인바운드 속도에 대한 아우트 바운드 속도의 비가 각 형태의 12개 공에 대해서 기록되었다. 반발계수인 평균와 표준편차가 계산되었다. 2조각 및 3조각 으로된 시판용 공과 본 고안의 공이 비교되었다.

[표 D]

본 고안의 골프공은 골프타봉을 쳤을때, 빠른 속력을 의미하는 우수한 탄성을 가진다.

현재 본 고안의 바람직한 실시예로 간주되는 것에 대해서 설명되었지만, 이 분야에 통상의 지식을 가진자는 본 고안으로 부터 벗어나지 않고 다양한 변경과 개조가 분명히 가능할 것이다. 이러한 모든 변경과 개조를, 본 고안의 개념과 영역내에 완전하게 수용하는데 목적이 있다.

Claims (7)

1. 중심부, 맨틀 및 피복물로 이루어지는 실을 감아서 만들지않은 3조각 골프공에 있어서, 중심부는 90-100중량부의 시스-1,4 폴리부타디엔, 20-35중량부의 교차결합제, 및 10-30 중량부의 충진제로 구성되고 맨틀은 90-100 중량부의 시스-1,4-폴리부타디엔, 10 중량부 이하의 천연고무, 35-40중량부의 교차결합제 및 1-4 중량부의 충진제로 구성되며, 상기 골프공은 하기의 물성규격을 가짐을 특징으로 하는 세조각 골프공 :

   직경(인치) 1.680 -1.695

   경도(쇼아C) 60-95

   반발계수 0.695- 0.810

   압축(PGA) 60-120
2. 제1항에 있어서, 맨틀과 중심부가 같은 중심을 가짐을 특징으로 하는 3조각 골프공.
3. 제1항에 있어서, 교차결합제가 디아크릴산 아연임을 특징으로 하는 3조각 골프공.
4. 제1항에 있어서, 충진제가 산화아연임을 특징으로 하는 3조각 골프공.
5. 제1항에 있어서, 중심부가

   직경(인치) 0.70-1.25

   경도(쇼아C) 50-95

   반발계수 0.695-0.760

   비중 1.300-1.500

   압축(PGA) 40-90

   의 물성 규격을 가짐을 특징으로 하는 3조각 골프공.
6. 제1항에 있어서, 맨틀이

   반경방향두께(인치) 0.1275-0.4750

   경도(쇼아C) 50-85

   반발계수 0.695-0.810

   비중 1.00-1.20

   압축(PGA) 40-90

   의 물성 규격을 가짐을 특징으로 하는 3조각 골프공.
7. 제1항에 있어서, 중심부와 맨틀이

   직경(인치) 1.490-1.560

   경도(쇼아C) 50-95

   반발계수 0.695-0.810

   비중 1.150-1.250

   압축(PGA) 50-90

   의 물성 규격을 가짐을 특징으로 하는 3조각 골프공.