WO2021256856A1 - 골프공 및 그 제조방법 - Google Patents

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mantle
golf ball
core
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김충년폴
박재규
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아토메탈테크 유한회사
아토메탈테크코리아(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a golf ball comprising an amorphous metal powder.
  • a golf ball is a ball used in golf, and a certified golf ball is regulated to a weight of 45.93 g or less and a diameter of 42.67 mm or more. . Accordingly, some golf balls are also used as non-balls having a small size and increased weight according to the user's needs.
  • Such a golf ball consists of a core and a structure in which two to three or more outer skin layers covering the core are formed.
  • the material of the core and the material of the outer skin layer surrounding the core are major factors that determine the trajectory and distance of a golf ball.
  • a golf ball is composed of a high elastic core made of polybutadiene rubber and a cover made of polyurethane or ionomer plastic, and between the core and the cover is also called an outer core or an inner cover.
  • a so-called intermediate layer may be provided.
  • the core is a high-elastic material that determines the flying distance of the golf ball
  • the cover is a protective layer that prevents abrasion of the golf ball
  • the intermediate layer may be composed of various materials for improving the amount of spin or the distance depending on the material of the cover.
  • the cover is made of a material with high elasticity
  • a material for increasing hardness is used as the intermediate layer
  • a material for increasing elasticity can be used as the intermediate layer.
  • the conventional golf balls are designed to focus on the flying distance or the amount of rotation during a swing, and thus almost no products have been developed for a golf ball that exhibits advantageous functions during approach or putting.
  • Patent Document Korean Patent Publication No. 20010000252 (2001.01.05)
  • a golf ball and a method for manufacturing the same that efficiently converts impact energy transmitted to a golf ball into kinetic energy to minimize loss of flying distance, have a short skid section during putting, and quickly convert to forward spin can be provided.
  • the average diameter of 37 to 39mm the core having a first density; a mantle provided to a thickness of 0.8 to 1.2 mm to surround the core, including an amorphous alloy powder, and having a second density; and a cover provided with a thickness of 1 to 1.4 mm to surround the mantle and having a third density.
  • the second density may be lower than the first density and the third density.
  • the first density is 1.10 to 1.20 (g/cm 3 )
  • the second density is 0.95 to 1.15 (g/cm 3 )
  • the third density is 1.05 to 1.15 (g/cm 3 ).
  • the density of the amorphous alloy powder may be 6 to 8 (g/cm 3 ).
  • the amorphous alloy powder may be included in the mantle in an amount of 12 to 16 wt% based on the weight of the mantle.
  • the average particle diameter of the amorphous alloy powder may be 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the elastic modulus of the core, the mantle, and the cover may be sequentially lowered.
  • a method of manufacturing a golf ball according to another aspect of the present invention comprises preparing a core rubber mixture, press molding the core rubber mixture, and polishing to produce a core having an average diameter of 37 to 39 mm and a first density.
  • a resin mixture for the mantle is prepared by mixing the amorphous alloy powder with the resin for forming the mantle, and the resin mixture for the mantle is injection molded to surround the core, and then polished to obtain a mantle having a thickness of 0.8 to 1.2 mm and a second density.
  • Mantle forming step to form and mixing an additive to the resin for forming a cover to prepare a mixture for forming a cover, and casting the resin mixture for forming a cover to surround the mantle to form a cover having a thickness of 1 to 1.4 mm and a third density. step; may include.
  • the second density may be lower than the first density and the third density.
  • the first density is 1.10 to 1.20 (g/cm 3 )
  • the second density is 0.95 to 1.15 (g/cm 3 )
  • the third density is 1.05 to 1.15 (g/cm 3 ).
  • the density of the amorphous alloy powder is 6 to 8 (g/cm 3 ), the average particle diameter of the amorphous alloy powder is 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, and the amorphous alloy powder is 12 to 16 wt. relative to the weight of the resin mixture for the mantle. %, the resin mixture for the mantle may be included.
  • a golf ball capable of effectively improving accuracy during putting while improving flying distance characteristics and a method for manufacturing the same.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a golf ball according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a golf ball and a method for manufacturing the same, and preferred embodiments of the present invention will be described below. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The present embodiments are provided in order to further detailed the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a golf ball according to an embodiment of the present invention.
  • a golf ball according to an aspect of the present invention may include a cover 10 , a mantle 20 and a core 30 .
  • the core 30 is located in the inner center of the golf ball according to the present invention, and may be provided in a spherical shape having a constant radius. That is, the core 30 is the innermost structural layer including the center of the golf ball, and has a spherical shape having an average diameter of 37 to 39 mm, and may be made of a rubber material having elasticity.
  • a method of measuring the average diameter is not particularly limited, and a method commonly applicable to those skilled in the art may be applied.
  • the average value of the core diameter can be calculated by cutting the golf ball so that the center of the golf ball is located on the cut surface, and measuring assuming two or more arbitrary straight lines passing through the center of the golf ball on the cut surface.
  • the average diameter of the core is 37 mm or more.
  • the performance of the golf ball may be deteriorated due to restrictions on the thickness and density settings of the mantle and cover, and thus the average diameter of the core may be limited to 39 mm or less.
  • the rubber material is not particularly limited as long as it is used as a material for the core 30 of a conventional golf ball, and any rubber material may be used.
  • natural rubber, synthetic rubber, and mixtures thereof may be used, preferably polybutadiene rubber, more preferably cis-1,4-butadiene rubber having 40% or more cis bonds.
  • polybutadiene rubber when polybutadiene rubber is used as a rubber material, at least one selected from the group consisting of natural rubber, polyisoprene rubber, styrene-butadiene rubber, neoprene and EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) may be mixed with polybutadiene rubber. .
  • the density of polybutadiene is 0.91 (g/cm 3 ), so a filler can be used in the rubber material to control the density. Fillers generally used in the present invention may be used.
  • the adjusted density (first density) of the core is preferably 1.10 to 1.20 g/cm 3 .
  • the density of the core is 1.10 g/cm 3 or more in terms of increasing the flying distance due to securing the elastic modulus.
  • the density of the core is excessive, the moment of inertia (MOI) of the entire golf ball decreases and the amount of spin increases, and thus the total flying distance of the golf ball may decrease. Therefore, it is preferable to limit the density of the core to a range of 1.20 g/cm 3 or less.
  • Additional additives such as crosslinking agents and antioxidants commonly used in the core may also be used without limitation.
  • the mantle 20 is formed on the outer surface of the core 30 to have a thickness of 0.8 to 1.2 mm.
  • the polymer used for the mantle high elasticity ionomer resin or polyester elastomer resin may be used, and a filler may be added to control the density of the mantle.
  • the high elasticity ionomer resin Dupont's SURLYN may be used, and as the polyester elastomer resin, KOLON PLASTIC's KOPEL may be used.
  • an ionomer resin or a polyester elastomer resin may be used.
  • the ionomer resin may have a density of 1.0 g/cm 3 or less, and the polyester elastomer may have a density of 1.15 g/cm 3 or more.
  • the polymer of the mantle is formed by mixing amorphous alloy powder, and when the amorphous alloy powder is mixed, the elastic modulus of the mantle increases and the ability to convert impact energy into kinetic energy increases.
  • the amorphous alloy powder has a density of 6 to 8 (g/cm 3 ), is contained in the mantle in an amount of 12 to 16 wt%, and may have an average particle diameter of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m. More preferably, it may be 20 to 30 ⁇ m.
  • the density of the amorphous alloy powder is preferably 6 g/cm 3 or more, and the amorphous alloy powder is preferably included in the mantle in an amount of 12 wt% or more based on the weight of the entire mantle.
  • the density of the amorphous alloy powder is preferably 8 g/cm 3 or less, and the amorphous alloy powder is preferably contained in the mantle in an amount of 16 wt% or less based on the weight of the entire mantle.
  • the average particle diameter of the amorphous alloy powder is excessively small, the effect of increasing the elastic modulus compared to the amount of the amorphous alloy powder added may be insignificant, and the amorphous alloy powder preferably has an average particle diameter of 10 ⁇ m or more.
  • the average particle diameter of the amorphous alloy powder is excessively large, irregular elasticity due to non-uniform dispersion of the amorphous alloy powder may appear, and thus the overall performance of the golf ball may be deteriorated. Therefore, it is possible to limit the average particle diameter of the amorphous alloy classification to a range of 50 ⁇ m or less.
  • the composition of the amorphous alloy powder is not particularly limited, but an iron-based amorphous alloy powder containing iron may be preferably used.
  • the composition of the amorphous alloy powder is not limited, but preferably includes iron to increase strength, chromium or molybdenum having corrosion resistance, and carbon, boron, etc. to enhance amorphous forming ability.
  • iron to increase strength
  • chromium or molybdenum having corrosion resistance and carbon, boron, etc. to enhance amorphous forming ability.
  • the chromium content may be 25.4 to 55.3 parts by weight
  • the molybdenum content may be used in a powder including 35.6 to 84.2 parts by weight.
  • the density (second density) of the mantle is preferably 0.95 to 1.15 g/cm 3 , and the thickness of the mantle is preferably 0.8 to 1.2 mm.
  • the mantle thickness may mean an average value of the mantle thickness measured at a plurality of points in the cross section of the golf ball. Since the mantle has a lower density than the core or cover, it serves to balance the overall density as a whole.
  • the density of the mantle is preferably 0.95 g/cm 3 or more, and the thickness of the mantle is preferably 1.2 mm or less in terms of increasing the flying distance according to the securing of the elastic modulus.
  • the present invention limits the density of the mantle to a range of 1.15 g/cm 3 or less, and limits the thickness of the mantle to a range of 0.8 mm or more. rolling characteristics can be effectively secured.
  • the filler may be used separately to control the density of the mantle 20, but in some cases, the above-described amorphous alloy powder may perform the filler function.
  • a cover 10 having a thickness of 1 mm to 1.4 mm may be provided on the outer surface of the mantle 20 .
  • the thickness of the cover may also mean an average value of the thickness of the cover measured at a plurality of points in the cross section of the golf ball.
  • a dimple may be formed on the surface of the cover 10 .
  • the cover may be made of ionomer or urethane resin depending on the hardness characteristics of the ball to be manufactured, and may include fillers and pigments.
  • the density (third density) of the cover may be 1.05 to 1.15 g/cm 3 .
  • the density of the cover is preferably 1.05 g/cm 3 or more.
  • the density of the cover is 1.15 g/cm 3 or less because the elastic force of the core is offset and the flying distance of the golf ball is rather reduced.
  • the third density of the cover is equal to or lower than the first density of the core, and that the third density of the cover is higher than the second density of the mantle. more preferably.
  • the elastic modulus of the cover be lower than the elastic modulus of the core and the mantle.
  • the thickness of the cover be 1 mm or more in terms of durability and securing the modulus of elasticity.
  • the thickness of the cover may be preferably in the range of 1.4 mm or less.
  • a method of manufacturing a golf ball according to another aspect of the present invention includes a core forming step, a mantle forming step, and a cover forming step.
  • the butadiene, filler, and antioxidant additives are mixed and uniformly mixed in a kneader and a roll mill to prepare a rubber mixture for the core, and the rubber mixture for the core is press-molded and polished to manufacture the core of the golf ball. to be.
  • the core provided through press forming and polishing may satisfy a density (first density) of 1.10 to 1.20 g/cm 3 and an average diameter of 37 to 39 mm.
  • an amorphous alloy powder is mixed with an ionomer resin or polyester elastomer resin, which is a resin for forming the mantle, to prepare a resin mixture for the mantle.
  • the amorphous alloy powder used in the mantle forming step may be an amorphous alloy powder having the aforementioned particle size and physical properties.
  • Hex-molded and polished mantle may satisfy a density (second density) of 0.95 to 1.15 g/cm 3 and a thickness of 0.8 to 1.2 mm.
  • an additive may be mixed with an ionomer resin or urethane resin, which is a resin for forming the cover, to prepare a cover forming mixture, and the cover forming resin mixture may be cast or injection molded to surround the mantle.
  • the wrinkled part of the cover is trimmed and surface treated to form a coating layer, and then the golf ball can be manufactured by marking it with a printing machine and inspecting the quality.
  • the density (third density) of the cover may satisfy the range of 1.05 to 1.15 g/cm 3
  • the thickness of the cover may satisfy the range of 1 to 1.4 mm.
  • amorphous alloy powder contains 25.4 to 55.3 parts by weight of chromium and 35.6 to 84.2 parts by weight of molybdenum based on 100 parts by weight of iron, and an amorphous alloy powder containing other boron or carbon in a trace amount was used, and the average particle size of the amorphous alloy powder was added to the resin composition after controlling it to about 30 ⁇ m.
  • the density of the mantle was slightly lowered by using an amorphous alloy powder with a density of 5 g/cm 3 , and in the case of No. 11, the density of the mantle was somewhat lower by using an amorphous alloy powder with a density of 9 g/cm 3 . implemented high.
  • mantles were manufactured using amorphous alloy powder having a density of 7 g/cm 3 .
  • the amorphous alloy powder was added to the resin composition for the mantle to satisfy a weight of 14 wt% based on the weight of the resin composition for the mantle.
  • a resin mixture for a cover was prepared using an ionomer and an additive.
  • a cover having the thickness and density shown in Table 1 was formed by casting and polishing a resin mixture for a cover to surround the outer surface of the mantle including the core. The density of the cover was controlled by adjusting the amount of filler added.
  • the driver flying distance test (head speed 100MPH simulation) of golf balls provided according to the conditions in Table 1 was conducted, and the ball speed (Ball Speed, MPH), launch angle (Launch Angle, °), total spin amount (Total Spin, RPM), carry distance (Carry, m) and total distance (Total, m) were measured, and the results are described in Table 2.
  • the invention examples satisfying the thickness and density of the core, mantle, and cover limited by the present invention increase the ball speed, which is the main factor determining the flying distance of a golf ball, and decrease the amount of spin, so that overall, more than 240 m Comparative examples that simultaneously satisfy the total distance and the skid distance of 0.7 m or less, but do not satisfy any one or more of the thickness and density of the core, the mantle, and the cover limited by the present invention, have a total distance of 240 m or more and a skid of 0.7 m or less It can be seen that the distances are not satisfied at the same time.

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Abstract

본 발명에 따른 골프공은, 직경이 37 내지 39mm이고, 제1밀도를 가지는 코어; 상기 코어를 둘러싸며 비정질합금분말을 포함하고, 두께가 0.8 내지 1.2mm이며, 제2밀도를 가지는 맨틀; 및 상기 맨틀을 둘러싸며, 두께가 1 내지 1.4mm이고, 제3밀도를 가지는 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

골프공 및 그 제조방법
본 발명은 비정질 금속분말을 포함하는 골프공에 관한 것이다.
골프공은 골프에 사용되는 공으로서, 공인 골프공은 무게 45.93g 이하, 직경 42.67mm 이상으로 규정되는데, 이는 골프공의 무게가 무거워지거나 크기가 작아지면 운동량이 증가하거나 공기 저항을 적게 받기 때문이다. 이에, 일부 골프공은 사용자의 필요에 따라 크기가 작고 무게를 높인 비공인 골프공으로 사용되기도 한다.
이러한 골프공은 코어(Core) 및 상기 코어를 덮는 외피층이 2~3개 또는 그 이상으로 형성된 구조로 이루어진다. 코어의 소재와 코어를 둘러싸고 있는 외피층의 소재는 골프공의 탄도, 비거리 등을 결정하는 주요한 요소이다.
이 때, 일반적으로 골프공은 폴리부타디엔 고무 재질의 고탄성 코어와, 폴리우레탄, 아이오노머 플라스틱(Ionomer Plastic) 재질의 커버로 구성되어 있으며, 코어와 커버 사이에 외부코어 또는 내부커버 등의 명칭으로도 불리는 중간층이 구비될 수 있다.
즉, 코어는 골프공의 비거리를 결정하는 고탄성 재질이고, 커버는 보호층으로서 골프공의 마모를 방지하며, 중간층은 커버의 재질에 따라 스핀량이나 비거리를 개선시키기 위한 다양한 재질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 커버가 탄성이 높은 재질일 경우 중간층으로는 경도를 높이기 위한 재질이 사용되며, 커버가 경도가 높은 재질인 경우 중간층으로 탄성을 높이기 위한 재질이 사용될 수 있다.
그러나, 중간층에 단순히 탄성이나 경도에 따라 반대되는 재질을 사용하는 경우, 골프공 전체 밀도밸런스나 관성모멘트 설계에 있어서는 불리한 기능이 발생할 수 있다.
또한, 종래 골프공들은 스윙시 비거리나 회전량에 촛점을 맞추도록 골프공이 설계되어 어프로치나 퍼팅시에 유리한 기능을 발현하는 골프공에 대해서는 거의 제품이 개발되지 않는 실정이다.
(선행기술문헌)
(특허문헌) 대한민국 특허공개공보 제20010000252호(2001.01.05)
본 발명의 일 측면에 따르면, 골프공에 전해지는 충격에너지를 운동에너지로 효율적으로 바꾸어주어 비거리의 손실을 최소화하고, 퍼팅시 스키드 구간이 짧고 포워드스핀으로의 전환이 빨리 이루어지는 골프공 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 골프공은, 평균 직경이 37 내지 39mm이고, 제1밀도를 가지는 코어; 상기 코어를 둘러싸도록 0.8 내지 1.2mm의 두께로 제공되고, 비정질합금분말을 포함하고, 제2밀도를 가지는 맨틀; 및 상기 맨틀을 둘러싸도록 1 내지 1.4mm의 두께로 제공되고, 제3밀도를 가지는 커버를 포함할 수 있다.
상기 제2밀도는 상기 제1밀도 및 상기 제3밀도보다 낮을 수 있다.
상기 제1밀도는 1.10 내지 1.20(g/cm3)이고, 상기 제2밀도는 0.95 내지 1.15(g/cm3)이며, 상기 제3밀도는 1.05 내지 1.15(g/cm3)일 수 있다.
상기 비정질합금분말의 밀도는 6 내지 8(g/cm3)일 수 있다.
상기 비정질합금분말은 상기 맨틀의 중량 대비 12 내지 16wt%로 상기 맨틀에 포함될 수 있다.
상기 비정질합금분말의 평균 입자직경은 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
상기 코어, 상기 맨틀, 상기 커버의 탄성계수는 순차적으로 낮아질 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 골프공의 제조방법은, 코어용 고무 혼합물을 준비하고, 코어용 고무 혼합물을 프레스 성형하고 연마처리하여 평균 직경이 37 내지 39mm이고 제1밀도를 가지는 코어를 제작하는 코어형성단계; 맨틀형성용 수지에 비정질합금분말을 혼합하여 맨틀용 수지혼합물을 준비하고, 상기 코어를 둘러싸도록 맨틀용 수지혼합물을 사출성형한 후 연마처리하여 두께가 0.8 내지 1.2mm이고 제2밀도를 가지는 맨틀을 형성하는 맨틀형성단계; 및 커버 형성용 수지에 첨가제를 혼합하여 커버형성용 혼합물을 준비하고, 상기 맨틀을 둘러싸도록 커버형성용 수지 혼합물을 캐스팅 성형하여 두께가 1 내지 1.4mm이고 제3밀도를 가지는 커버를 형성하는 커버형성단계;를 포함할 수 있다.
상기 제2밀도는 상기 제1밀도와 상기 제3밀도보다 낮을 수 있다.
상기 제1밀도는 1.10 내지 1.20(g/cm3)이고, 상기 제2밀도는 0.95 내지 1.15(g/cm3)이며, 상기 제3밀도는 1.05 내지 1.15(g/cm3)일 수 있다.
상기 비정질합금분말의 밀도는 6 내지 8(g/cm3)이고, 상기 비정질합금분말의 평균 입자직경은 10㎛ 내지 50㎛이며, 상기 비정질합금분말은 상기 맨틀용 수지혼합물의 중량 대비 12 내지 16wt%로 상기 맨틀용 수지혼합물 포함될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 비거리 특성을 향상시키면서도, 퍼팅 시 정확성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 골프공 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과는 전술한 사항에 국한되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 아래에 기재된 설명으로부터 유추할 수 있는 효과를 포함하는 개념으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프공의 부분단면도이다.
본 발명은 골프공 및 그 제조방법에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명의 바람직한 구현예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 구현예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 구현예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 구현예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하기 위하여 제공되는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 골프공에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 골프공의 단면도이다.
본 발명의 일 측면에 따른 골프공은 커버(10), 맨틀(20) 및 코어(30)를 포함할 수 있다.
코어(30)는 본 발명에 따른 골프공의 내측 중심부에 위치하고, 일정한 반경을 가지는 구형으로 제공될 수 있다. 즉, 코어(30)는 골프공의 중심부를 포함하는 최내측 구조층이며, 평균 직경이 37 내지 39mm인 구형으로 구성되고, 탄성을 가진 고무소재로 구성될 수 있다.
평균 직경을 측정하는 방법은 특별히 제한되지는 않으며, 당해 기술분야에서 통상의 기술자가 통상적으로 적용할 수 있는 방법이 적용될 수 있다. 일 예로서, 골프공의 중심이 절단면에 위치하도록 골프공을 절단하고, 절단면 상에서 골프공의 중심을 지나는 2개 이상의 임의의 직선을 가정하여 측정함으로써 코어 직경의 평균값을 산출할 수 있다.
골프공의 탄성력 확보 측면에서 코어의 평균 직경이 37mm 이상인 것이 바람직하다. 다만, 코어의 직경이 과도하게 커지는 경우 맨틀과 커버의 두께 및 밀도 설정에 제약이 따라 골프공의 성능이 저하될 수 있으므로, 코어의 평균 직경을 39mm 이하로 제한할 수 있다.
이때 고무소재는 종래 골프공의 코어(30) 재료로 사용되는 것이면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용 가능하다. 예를 들어, 천연고무, 합성고무 및 그 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리부타디엔 고무, 보다 바람직하게는 40% 이상의 시스 결합을 가지는 시스-1,4-부타디엔 고무가 사용될 수 있다.
또한, 폴리부타디엔 고무를 고무소재로 사용하는 경우 천연고무, 폴리이소프렌고무, 스티렌-부타디엔 고무, 네오프렌 및 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 폴리부타디엔 고무와 혼합하여 사용할 수 있다.
한편 고무소재로 폴리부타디엔고무가 사용되는 경우 폴리부타디엔의 밀도는 0.91 (g/㎤)이므로 밀도를 조절하기 위해 고무소재에 충진제를 사용할 수 있다. 본 발명에서 일반적으로 사용되는 충진제가 사용될 수 있다. 조절된 코어의 밀도(제1밀도)는 1.10 내지 1.20 g/㎤가 바람직하다.
탄성계수 확보에 따른 비거리 증대의 측면에서 코어의 밀도는 1.10g/㎤ 이상인 것이 바람직하다. 다만, 코어의 밀도가 과도한 경우 골프공 전체의 관성모멘트(MOI)가 약하되어 스핀량이 증가하므로, 오히려 골프공의 총 비거리가 감소할 수 있다. 따라서, 코어의 밀도는 1.20g/㎤ 이하의 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
코어에는 일반적으로 사용되는 가교제, 산화방지제 등 추가의 첨가제도 비제한적으로 사용될 수 있다.
맨틀(20)은 코어(30)의 외표면에 0.8 내지 1.2mm의 두께를 갖도록 형성된다. 맨틀(20)에 사용되는 고분자는 고탄성의 아이오노머(Ionomer) 수지나 폴리에스테르 엘라스토머 수지가 사용될 수 있고, 맨틀의 밀도를 조절하기 위하여 충진제가 첨가될 수 있다.
예를 들어, 고탄성의 아이오노머(Ionomer) 수지로는 듀폰(Dupont) 사의 설린(SURLYN)이 사용될 수 있고, 폴리에스테르 엘라스토머 수지로는 코오롱 플라스틱(KOLON PLASTIC) 사의 코펠(KOPEL)이 사용될 수 있다. 본 발명에서는 맨틀(20)의 밀도를 용이하게 조절하기 위하여 아이오노머(Ionomer) 수지 또는 폴리에스테르 엘라스토머 수지가 사용될 수 있다. 아이오노머수지는 밀도가 1.0g/cm3 이하이며, 폴리에스테르 엘라스토머는 밀도가 1.15g/cm3 이상일 수 있다.
맨틀의 고분자에는 비정질합금분말이 혼합되어 형성되는데, 비정질합금분말이 혼합됨으로써 맨틀은 탄성계수가 커져 충격에너지를 운동에너지로 전환시키는 능력이 커진다.
이 때, 비정질합금분말은 밀도가 6 내지 8(g/cm3)이며, 맨틀에 12 내지 16wt%로 포함되고, 평균 입자직경이 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다. 보다 바람직하게는 20 내지 30㎛일 수 있다. 맨틀의 탄성계수 확보 측면에서, 비정질합금분말의 밀도가 6g/cm3 이상인 것이 바람직하며, 비정질합금분말은 전체 맨틀의 중량 대비 12wt% 이상의 범위로 맨틀에 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 비정질합금분말의 밀도가 과도하게 높거나 비정질합금분말이 맨틀과 과도하게 첨가되는 경우, 코어의 탄성계수보다 맨틀의 탄성계수가 높아져 비거리 증대 효과가 상쇄되거나, 맨틀 제조 시 고분자에 비정질합금분말이 균일하게 분산되지 않을 수 있다. 따라서, 비정질합금분말의 밀도는 8g/cm3 이하인 것이 바람직하며, 비정질합금분말은 전체 맨틀의 중량 대비 16wt% 이하의 범위로 맨틀에 포함되는 것이 바람직하다.
비정질합금분말의 균일 분산 측면에서, 비정질합금분말의 평균 입자직경이 작을수록 유리하다. 다만, 비정질합금분말의 평균 입자직경이 과도하게 작은 경우 비정질합금분말의 첨가량 대비 탄성계수 증대 효과가 미비할 수 있는바, 비정질합금분말은 10㎛ 이상의 평균 입자직경을 가지는 것이 바람직하다. 한편, 비정질합금분말의 평균 입자직경이 과도하게 큰 경우 비정질합금분말의 불균일한 분산에 의한 불규칙한 탄성이 나타날 수 있으며, 그에 따라 골프공의 전반적인 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 비정질합금분람의 평균 입자직경을 50㎛ 이하의 범위로 제한할 수 있다.
본 발명에서 비정질합금분말의 조성은 특별히 제한되지 않으나 철을 포함하는 철계 비정질합금분말이 바람직하게 사용될 수 있다.
비정질합금분말의 조성은 비제한적이나 강도를 높이는 철, 내식성을 가지는 크롬이나 몰리브데늄을 포함하고, 비정질형성능을 강화시키는 탄소, 붕소 등이 포함되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 철 100 중량부에 대해서, 상기 크롬 함량은 25.4 내지 55.3 중량부, 및 상기 몰리브데늄 함량은 35.6 내지 84.2 중량부로 포함하는 분말이 사용될 수 있다.
맨틀의 밀도(제2밀도)는 0.95 내지 1.15g/cm3가 바람직하며, 맨틀의 두께는 0.8~1.2mm가 바람직하다. 여기서 맨틀의 두께는 골프공의 단면 중 복수의 지점에서 측정한 맨틀 두께의 평균값을 의미할 수 있다. 맨틀은 코어 또는 커버보다 낮은 밀도를 가지므로, 전체적으로 전체 밀도 밸런스를 맞추는 기능을 한다. 탄성계수 확보에 따른 비거리 증대 측면에서 맨틀의 밀도는 0.95g/cm3 이상인 것이 바람직하며, 맨틀의 두께는 1.2mm 이하인 것이 바람직하다. 한편, 본 발명의 발명자들의 연구 결과에 따르면 비정질합금분말이 포함된 맨틀은 그 밀도가 낮고 맨틀의 두께가 두꺼울수록 퍼팅시 발생하는 골프공의 스키드 구간의 길이가 짧아지는 경향성을 나타낸다는 점을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명은 맨틀의 밀도를 1.15g/cm3 이하의 범위로 제한하고, 맨틀의 두께를 0.8mm 이상의 범위로 제한하므로, 퍼팅시 골프공의 스키드 구간을 줄여 설정한 방향대로 골프공이 굴러가도록 하는 롤링 특성을 효과적으로 확보할 수 있다.
따라서 충진제는 맨틀(20)의 밀도를 조절하기 위하여 별도로 사용될 수 있으나 경우에 따라서 전술한 비정질합금분말이 충진제 기능을 수행할 수도 있다.
맨틀(20)의 외표면에는 1mm 내지 1.4mm의 두께를 가지는 커버(10)가 구비될 수 있다. 커버의 두께 역시 골프공의 단면 중 복수의 지점에서 측정한 커버 두께의 평균값을 의미할 수 있다. 커버(10)의 표면상에는 딤플(Dimple)이 형성될 수 있다.
커버는 제조하고자 하는 공의 경도 특성에 따라 아이오노머 또는 우레탄수지가 사용될 수 있고, 충진제 및 안료를 포함할 수 있다.
커버의 밀도(제3밀도)는 1.05 내지 1.15g/cm3 일 수 있다. 내구성 및 탄성계수 확보 측면에서 커버의 밀도는 1.05 g/cm3 이상인 것이 바람직하다. 한편, 커버의 밀도가 과도하게 높은 경우, 코어의 탄성력을 상쇄하여 오히려 골프공의 비거리가 감소하게 되므로 커버의 밀도는 1.15 g/cm3 이하인 것이 바람직하다. 또한, 골프공의 탄성계수, 스핀량 및 스키드 구간의 최적화를 위해, 커버의 제3밀도는 코어의 제1밀도와 동일하거나 낮은 것이 바람직하며, 커버의 제3밀도가 맨틀의 제2밀도보다는 높은 것이 보다 바람직하다. 또한, 골프공의 탄성계수, 스핀량 및 스키드 구간의 최적화를 위해 커버의 탄성계수는 코어 및 맨틀의 탄성계수보다 낮은 것이 바람직하다.
내구성 및 탄성계수 확보 측면에서 커버의 두께는 1mm 이상인 것이 바람직하다. 한편, 커버의 두께가 과도하게 두꺼운 경우, 골프공 내에서 맨틀 및 코어가 차지하는 비중이 감소하게 되므로, 오히려 목적하는 탄성계수를 확보할 수 없게 될 뿐만 아니라, 스키드 구간이 증가되는 현상이 발생하게 되므로, 커버의 두께는 1.4mm 이하의 범위가 바람직할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 골프공의 제조방법은 코어형성단계, 맨틀형성단계, 및 커버형성단계를 포함한다.
코어형성단계는 부타디엔과 충진제, 산화방지제의 첨가제를 혼합하여 니더와 롤밀에서 균일하게 혼합하여 코어용 고무 혼합물을 준비하고, 코어용 고무 혼합물을 프레스 성형하고 연마처리하여 골프공의 코어를 제작하는 단계이다. 프레스 성형 및 연마처리를 통해 제공되는 코어는 1.10 내지 1.20 g/㎤의 밀도(제1밀도) 및 37~39mm의 평균 직경을 만족할 수 있다.
맨틀형성단계는 맨틀형성용 수지인 아이오노머 수지나 폴리에스테르 엘라스토머 수지에 비정질합금분말을 혼합하여 맨틀용 수지혼합물을 준비하여, 코어를 둘러싸도록 맨틀용 수지혼합물을 사출성형한 후 연마처리하여 맨틀을 형성할 수 있다. 맨틀형성단계에서 이용되는 비정질합금분말은 전술한 입자 크기 및 물성을 가지는 비정질합금분말일 수 있다. 사술성형 및 연마처리된 맨틀은 0.95 내지 1.15g/cm3의 밀도(제2밀도) 및 0.8~1.2mm의 두께를 만족할 수 있다.
커버형성단계는 커버 형성용 수지인 아이오노머수지나 우레탄수지에 첨가제를 혼합하여 커버형성용 혼합물을 준비하고, 맨틀을 둘러싸도록 커버형성용 수지 혼합물을 캐스팅 또는 사출 성형할 수 있다.
이후 커버의 주름진 부분을 다듬고 표면처리하여 코팅층을 형성한 후 인쇄기로 마킹하고 품질검사 하여 골프공을 제조할 수 있다. 최종 제조된 골프공에서 커버의 밀도(제3밀도)는 1.05 내지 1.15g/cm3의 범위를 만족할 수 있으며, 커버의 두께는 1~1.4mm의 범위를 만족할 수 있다.
(부호의 설명)
10 : 커버
20 : 맨틀
30 : 코어
이하에서는 실시예를 통해 본 발명의 골프공을 보다 구체적으로 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예에 기재된 사항에 국한되는 것은 아님에 유의할 필요가 있다.
<실시예>
폴리부타디엔 고무, 충진제, 산화방지제(Antioxidant)를 니더와 롤밀에서 균일하게 혼합하여 코어용 고무 혼합물을 준비한 후, 코어용 고무 혼합물을 프레스 성형하고 연마하여 표 1에 기재된 직경 및 밀도를 가지는 골프공 코어를 제작하였다. 코어의 밀도는 충진제의 첨가량을 조절하여 제어하였다.
그 다음, 아이오노머 수지, 충진제, 비정질합금분말을 첨가하여 맨틀용 수지조성물을 제조한 후 맨틀용 수지조성물을 사출 성형하고 연마처리하여 표 1에 기재된 두께의 맨틀을 형성하였다. 비정질합금분말은 철 100 중량부에 대해 25.4 내지 55.3 중량부의 크롬 및 35.6 내지 84.2 중량부의 몰리브덴을를 포함하고, 기타 붕소 또는 탄소가 미량 포함된 비정질함금분말을 이용하였으며, 비정질합금분말의, 평균 입자크기를 약 30㎛로 제어한 후 수지조성물에 첨가하였다. No.10의 경우 밀도가 5g/cm3인 비정질 합금분말을 이용하여 맨틀의 밀도가 다소 낮게 구현되었고, No.11 의 경우 밀도가 9g/cm3인 비정질합금분말을 이용하여 맨틀의 밀도가 다소 높게 구현되었다. 나머지 골프공들은 밀도가 7g/ cm3인 비정질합금분말을 이용하여 맨틀을 제조하였다. 비정질합금분말은 맨틀용 수지조성물의 중량 대비 14wt%의 중량을 만족하도록 맨틀용 수지조성물에 첨가되었다.
다음으로, 아이오노머, 첨가제를 사용하여 커버용 수지혼합물을 제조하였다. 코어가 포함된 맨틀의 외표면을 감싸도록 커버용 수지혼합물을 캐스팅 성형하고 연마하여 표 1에 기재된 두께 및 밀도를 가지는 커버를 형성하였다. 커버의 밀도는 충진제의 첨가량을 조절하여 제어하였다.
No. 코어 맨틀 커버 비고
직경
(mm)		 밀도
(g/cm3)		 두께
(mm)		 밀도
(g/cm3)		 두께
(mm)		 밀도
(g/cm3)
1 38 1.14 1.2 0.95 1.39 1.12 발명예
2 38.3 1.17 1.0 1.0 1.23 1.14 발명예
3 39 1.2 0.8 1.15 1.02 1.15 발명예
4 36,5 1.14 2.2 1.0 1.23 1.14 비교예
5 40 1.14 0.7 1.0 1.03 1.14 비교예
6 38.3 1.05 1.0 1.0 1.23 1.14 비교예
7 38.3 1.25 1.0 1.0 1.23 1.14 비교예
8 38.8 1.14 0.6 1.0 1.23 1.14 비교예
9 38.3 1.14 1.4 1.0 1.23 1.14 비교예
10 38.3 1.14 1.0 0.85 1.23 1.14 비교예
11 38.3 1.14 1.0 1.25 1.23 1.14 비교예
12 39 1.14 1.0 1.0 0.82 1.14 비교예
13 38.3 1.14 1.0 1.0 1.53 1.14 비교예
14 38.3 1.14 1.0 1.0 1.23 1.02 비교예
15 38.3 1.14 1.0 1.0 1.23 1.25 비교예
R&A 및 USGA에서 사용 중인 Golf Laboratories社 제품과 동일한 스윙로봇을 이용하여 표 1의 조건에 의해 제공된 골프공들의 드라이버 비거리 시험(헤드 스피드 100MPH 모사)을 실시하였으며, 각 골프공의 볼 스피드(Ball Speed, MPH), 런치 각도(Launch Angle, °), 총 스핀량(Total Spin, RPM), 캐리 거리(Carry, m) 및 총 거리(Total, m)를 측정하여 그 결과를 표 2에 기재하였다.
또한, 퍼터 스윙로봇을 이용하여 표 1의 조건으로 제조된 골프공들의 퍼팅 스트로크 시험(퍼터 스피드 3MPH 모사)을 추가적으로 실험을 실시하였으며, 각 골프공들의 타격 지점으로부터 백 스핀(back spin) 구간을 지나 포워드 스핀(forward spin)으로 전환되는 지점까지의 스키드 거리(Skid, m)를 측정하여 표 2에 함께 기재하였다.
No. 드라이버 비거리 시험 퍼팅 시험 비고
Ball Speed
(MPH)		 Launch Angle
(°)		 Total Spin
(RPM)		 Carry
(m)		 Total
(m)		 Skid
(m)
1 148.5 12.9 2282 230.5 249.2 0.45 발명예
2 148.9 13.0 2273 232.1 251.6 0.44 발명예
3 149.0 12.9 2275 231.3 250.4 0.46 발명예
4 143.3 12.7 2312 225.3 239.7 0.52 비교예
5 144.5 12.9 2820 219.4 235.1 0.49 비교예
6 144.6 12.7 2241 224.7 237.5 0.49 비교예
7 147.2 12.8 2632 226.1 238.6 0.47 비교예
8 146.7 12.8 2412 229.5 246.1 0.82 비교예
9 143.3 12.7 2374 217.7 232.5 0.45 비교예
10 143.8 12.7 2406 221.4 235.2 0.47 비교예
11 147.4 12.9 2373 229.6 245.8 0.89 비교예
12 144.6 12.8 2369 227.5 235.7 0.50 비교예
13 144.7 12.9 2357 225.2 238.2 0.73 비교예
14 143.9 12.7 2442 227.3 239.4 0.47 비교예
15 142.7 12.9 2347 224.9 237.6 0.42 비교예
표 1 및 표 2에 따르면, 본 발명이 제한하는 코어, 맨틀 및 커버의 두께 및 밀도를 만족하는 발명예들은 골프공의 비거리를 결정하는 주요 요소인 볼 스피드가 빨라지고 스핀량이 감소하여 종합적으로 240m 이상의 총 거리 및 0.7m 이하의 스키드 거리를 동시에 만족하는 반면, 본 발명이 제한하는 코어, 맨틀 및 커버의 두께 및 밀도 중 어느 하나 이상을 만족하지 않는 비교예들은 240m 이상의 총 거리 및 0.7m 이하의 스키드 거리를 동시에 만족하지 않는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 비거리 특성을 향상시키면서도, 퍼팅 시 정확성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 골프공 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.

Claims (11)

  1. 평균 직경이 37 내지 39mm이고, 제1밀도를 가지는 코어;
    상기 코어를 둘러싸도록 0.8 내지 1.2mm의 두께로 제공되고, 비정질합금분말을 포함하고, 제2밀도를 가지는 맨틀; 및
    상기 맨틀을 둘러싸도록 1 내지 1.4mm의 두께로 제공되고, 제3밀도를 가지는 커버를 포함하는, 골프공.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2밀도는 상기 제1밀도 및 상기 제3밀도보다 낮은, 골프공.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1밀도는 1.10 내지 1.20(g/cm3)이고,
    상기 제2밀도는 0.95 내지 1.15(g/cm3)이며,
    상기 제3밀도는 1.05 내지 1.15(g/cm3)인, 골프공.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비정질합금분말의 밀도는 6 내지 8(g/cm3)인, 골프공.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비정질합금분말은 상기 맨틀의 중량 대비 12 내지 16wt%로 상기 맨틀에 포함되는, 골프공.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비정질합금분말의 평균 입자직경은 10㎛ 내지 50㎛인, 골프공.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코어, 상기 맨틀, 상기 커버의 탄성계수는 순차적으로 낮아지는 골프공.
  8. 코어용 고무 혼합물을 준비하고, 코어용 고무 혼합물을 프레스 성형하고 연마처리하여 평균 직경이 37 내지 39mm이고 제1밀도를 가지는 코어를 제작하는 코어형성단계;
    맨틀형성용 수지에 비정질합금분말을 혼합하여 맨틀용 수지혼합물을 준비하고, 상기 코어를 둘러싸도록 맨틀용 수지혼합물을 사출성형한 후 연마처리하여 두께가 0.8 내지 1.2mm이고 제2밀도를 가지는 맨틀을 형성하는 맨틀형성단계; 및
    커버 형성용 수지에 첨가제를 혼합하여 커버형성용 혼합물을 준비하고, 상기 맨틀을 둘러싸도록 커버형성용 수지 혼합물을 캐스팅 성형하여 두께가 1 내지 1.4mm이고 제3밀도를 가지는 커버를 형성하는 커버형성단계;를 포함하는, 골프공의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2밀도는 상기 제1밀도와 상기 제3밀도보다 낮은 골프공의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1밀도는 1.10 내지 1.20(g/cm3)이고,
    상기 제2밀도는 0.95 내지 1.15(g/cm3)이며,
    상기 제3밀도는 1.05 내지 1.15(g/cm3)인, 골프공의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 비정질합금분말의 밀도는 6 내지 8(g/cm3)이고,
    상기 비정질합금분말의 평균 입자직경은 10㎛ 내지 50㎛이며,
    상기 비정질합금분말은 상기 맨틀용 수지혼합물의 중량 대비 12 내지 16wt%로 상기 맨틀용 수지혼합물 포함되는, 골프공의 제조방법.
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