KR101427669B1 - 다층구조의 골프공 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층구조의 골프공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부코어와, 상기 내부코어 표면에 형성된 중간코어와, 상기 중간코어 표면에 형성된 외부코어로 이루어진 3중 코어층 및 상기 3중 코어층 표면에 형성된 다층의 커버층을 포함하며, 상기 내부코어는 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공에 관한 것이다.
본 발명의 다층구조의 골프공은 스핀량을 높여주며 볼 컨트롤을 높일 수 있으며, 종래 골프공에 비하여 반발탄성, 비거리 및 방향성이 우수하며, 공기저항을 줄여 공을 더 멀리 보낼 수 있으며 부드러운 타구감을 갖는다.

Description

다층구조의 골프공{Multi layer golf ball}

본 발명은 다층구조의 골프공에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부코어와, 상기 내부코어 표면에 형성된 중간코어와, 상기 중간코어 표면에 형성된 외부코어로 이루어진 3중 코어층 및 상기 3중 코어층 표면에 형성된 다층의 커버층으로 이루어져 있으며, 상기 내부코어는 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공에 관한 것이다.

골프공의 중요한 요소는 비거리와 스핀 성능이다. 이러한 골프공의 성능은 골프공의 구조에 의해 큰 영향을 받는다. 골프공의 구조상 분류는 다음과 같다. 단일 구조의 1피스 골프공, 코어와 이 코어를 둘러싸는 커버로 이루어진 2층 구조의 2피스 골프공, 2중 코어와 커버로 이루어진 3층 구조의 3피스 골프공, 코어와 2중 커버로 이루어진 3층 구조의 3피스 골프공, 하나의 코어와 3층의 커버로 이루어진 4피스 골프공, 2중 코어와 2중 커버로 이루어진 4피스 골프공, 3중 코어와 하나의 커버로 이루어진 4피스 골프공 등으로 분류된다.

1피스 골프공은 코어와 커버의 구분이 없이 고무 등 고탄성 수지를 소재로 제조된 것으로 촉감이 좋고 가격이 저렴하나 비거리가 크지 않은 단점이 있다.

가장 일반적인 2피스 골프공은 코어와 커버로 구성되어 있다. 주로 폴리부타디엔 고무를 불포화 카본산이나 그 염에 의해 가교결합 성형된 코어 위에 아이오노머나 기타 수지상 물질의 커버로 만들어진다. 이렇게 만들어진 2피스 골프공은 전통적으로 거리를 내는 골프공으로 분류되어 왔지만 스핀을 덜 먹어 컨트롤 성능이 떨어지는 단점이 있다.

3피스 골프공의 코어는 고체성분 물질인 솔리드 코어와 아이오노머나 우레탄 등 기타 수지상 물질의 커버로 이루어지는 3중 구조의 골프공이다. 이렇게 만들어진 3피스 골프공은 2피스 공에 비해 컨트롤 성능이 개선되었으나 비거리가 떨어지는 단점이 있다.

또한 4피스 골프공은 대부분 2중코어 2중커버 또는 1코어 3중커버로 구성된다. 내부코어인 1번째 층은 드라이버의 비거리, 2번째 층은 우드 또는 롱 아이언 샷에서의 비거리, 3번째 층은 숏아이언에서의 비거리, 그리고 마지막 층인 커버는 웨지샷이나 퍼터의 필링과 회전량을 위해 개발되었다. 상기 4피스 골프공의 경우 3피스 골프공에 비해 비거리나 컨트롤 성능이 향상되었으나, 폴리부타디엔 고무보다 상대적으로 탄성이 떨어지는 아이오노머나 폴리우레탄 등의 수지로 이루어진 커버층이 두꺼워져 비거리를 최대로 얻는 것은 어려웠다.

이를 개선하기 위해 커버 아래 코어층을 미국특허 제5,879,244호는 비스무스나 비스무스 합금을 첨가한 수지로 성형하는 방식을 제안하였고, 미국특허 제4,863,167호는 고무에 텅스텐, 텅스텐 탄화물, 몰리브덴, 납, 납 산화물, 니켈 또는 동을 충진재로 첨가하는 방식을 제안하였다. 또 미국특허 제5,984,806호(Sullivan et al.)에서는 10~325메쉬 크기의 분말이나 스트립으로 복층커버를 형성하는 것을 제시하기도 했다. 미국특허 제6,242,521호는 지르코니아를 아이오노머 수지와 반응시켜 수지의 내구성을 강화하고 스핀성능을 향상시키는 방식을 제안하고 있다. 그러나 위의 경우 분말로 사용되는 재료들이 제조 중에 수분과 접촉하여 불량을 발생시키기도 하고, 제품이 되어 사용 중에 커버에 상처가 생기면 그 부위로 수분이 침투하여 공의 성능을 저하시키기도 한다.

한편, 최근 미국특허 제8,113,966호에는 중심층의 경도 및 비중과 커버층의 경도 및/또는 비중을 달리하여 코어층을 중심으로 3겹의 중간커버층과 커버층으로 이루어진 5피스 골프공이 제안되었다.

그러나 이러한 골프공은 단순히 코어층과 커버층을 서로 반대되는 경도 및/또는 비중을 가지는 재질을 이용하여 제조하면서, 단지 중간 완충 역할을 하는 다수의 중간층을 만들기 위해 3피스, 4피스 및 5피스로 늘려가는 방식으로서, 이는 우수한 반발탄성 즉 향상된 C.O.R 값에 의한 비거리 증가와 알맞은 스핀 성능에 있어 만족할 만한 결과를 얻지 못하고 있다.

미국등록특허공보 제8,113,966호(2012. 2.14. 공고)

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 내부코어를 포함하는 3중 코어층으로 조성하여 스핀이 잘 걸리고, 스핀 유지력을 향상시켜 컨트롤을 높일 수 있는 다층구조의 골프공을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 종래 골프공에 비하여 반발탄성, 비거리 및 방향성이 향상되어, 공기저항을 줄여 공을 더 멀리 보낼 수 있으며 부드러운 타구감을 갖는 다층구조의 골프공을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부코어와, 상기 내부코어 표면에 형성된 중간코어와, 상기 중간코어 표면에 형성된 외부코어로 이루어진 3중 코어층 및 상기 3중 코어층 표면에 형성된 다층의 커버층을 포함하며, 상기 내부코어는 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공을 제공한다.

특히, 상기 내부코어를 이루는 글라스 비드의 직경은 5 내지 10㎜인 것이 좋다.

상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 내부코어의 직경은 10 내지 15㎜인 것이 좋다.

상기 글라스 버블은 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부로 혼합되는 것이 좋다.

상기 중간코어 또는 외부코어는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무에 비스무스가 혼합된 혼합물로 이루어질 수 있다.

상기 중간코어의 두께는 5 내지 9.5㎜이고, 외부코어의 두께는 5 내지 9.5㎜인 것이 좋다.

또한 상기 커버층은 아이오노머(ionomer), 폴리우레탄 수지, 열가소성 고무 등으로 이루어질 수 있으며, 1층 이상의 다층으로 형성되는 것이 좋다.

본 발명에 따른 다층구조의 골프공은 스핀이 잘 걸리고, 스핀량을 증가시키며 또한 스핀 유지력을 향상시켜 주어 볼 컨트롤 성능을 높일 수 있다. 또한 본 발명은 종래 골프공에 비하여 반발탄성, 비거리 및 방향성이 좋고, 공기저항을 줄여 공을 더 멀리 보낼 수 있으며 부드러운 타구감을 갖는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 4층 구조 골프공의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 5층 구조 골프공의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 6층 구조 골프공의 내부 구조를 도시한 단면도이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 다층구조의 골프공은 내부코어와, 상기 내부코어 표면에 형성된 중간코어와, 상기 중간코어 표면에 형성된 외부코어로 이루어진 3중 코어층 및 상기 3중 코어층 표면에 형성된 다층의 커버층을 포함하며, 상기 내부코어는 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진다.

특히, 본 발명의 골프공은 내부코어, 중간코어 및 외부코어로 이루어진 3중의 코어층을 포함하며, 상기 내부코어를 이루는 성분으로 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물을 사용하는 데에 큰 특징이 있다.

먼저, 상기 내부코어로 글라스 비드(glass bead)를 사용할 수 있다.

상기 글라스 비드(glass bead)를 내부코어로 사용할 경우(이하 '글라스 비드 내부코어'라 칭함)에는, 비중과 경도가 높아 골프공의 중심을 강하게 하여 드라이버 샷에서는 임팩트 시 골프클럽으로부터 골프공에 전달되는 힘 에너지의 분산을 막아주고, 아이언 샷에서는 스핀의 중심축 역할로 커버와 아이언 페이스면의 마찰력을 증대시켜 높은 스핀이 발생하도록 할 수 있다. 또한 글라스 비드 내부코어는 캐리(carry) 편차와 사이드(side) 편차를 감소시켜 볼 컨트롤 성능을 높여 정확성을 향상시키고, 비거리를 향상시킬 수 있다.

상기 내부코어로 사용되는 글라스 비드는 그 직경이 5 내지 10㎜이고, 비중이 2.0~2.5g/㎤인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 글라스 비드의 직경이 5㎜ 미만일 경우 에는 역회전 시 중심축의 기능을 할 수 없고, 10㎜를 초과할 경우에는 내충격성이 약해질 수 있다. 또한 글라스 비드의 비중이 2.0g/㎤ 미만일 경우에는 비행성능의 개선이 어려울 수 있으며, 2.5g/㎤를 초과할 경우에는 볼의 비행 시 하강각이 커져 비거리가 떨어질 수 있다.

또한, 상기 내부코어로 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블(glass bubble)을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무는 cis-1,4 구조가 최소한 96% 이상, 바람직하게는 98% 이상인 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무를 사용하는 것이다. 전술한 바와 같은 cis-1,4 구조를 가지는 폴리부타디엔 고무를 사용할 경우 본 발명의 다층구조 골프공의 반발 특성을 높일 수 있어 더욱 좋다.

상기 글라스 버블은 완벽한 구의 형상을 갖는 저비중의 중공 충진재로서 부정형의 필러와 비교하여 부피 충진율을 높일 수 있기 때문에 방향에 따른 물성차이가 없어, 보다 일관성 있는 골프볼의 비행이 가능하며, 내부 코어의 비중이 작아져, 즉 골프공 중심의 비중이 작아져 비행 거리의 향상을 위한 관성 모멘트의 크기를 증가시킬 수 있다. 또한 내부코어로 상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물을 사용할 경우, 볼의 스핀 유지력이 향상되어 최고점에 이르러 낙하될 때 완만한 각도로 낙하되도록 하여 비거리를 향상시킬 수 있다.

상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블(glass bubble)이 혼합된 혼합물로 이루어진 내부코어(이하 '글라스 버블 내부코어'라 칭함)의 경우 글라스 버블의 사용함량에 따라 내부코어의 비중이 달라질 수 있으므로, 그 함량을 적절히 사용하는 것이 중요하다. 특히, 상기 글라스 버블은 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 1중량부 미만일 경우에는 중량에 대한 변별력이 없고, 10중량부를 초과할 경우에는 폴리부타디엔 고무와 혼합되는 글라스 버블의 양이 과다하여 내구성이 약해질 수 있다.

또한 상기 글라스 버블 내부코어에는 필요에 따라 일반적인 고무성분, 공가교제, 충진재, 개시제, 노화방지제 등의 첨가제를 추가로 더 첨가할 수도 있다.

상기 고무로는 천연고무, 이소프렌고무, SBR, Co-BR, Ni-BR 등을 적절히 배합하여 사용할 수 있다. 공가교제로는 α,β-에틸렌성 불포화 카본 산 또는 그의 금속염이 좋으나, 필요에 따라 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트 등을 알맞게 배합하여 사용해도 좋다. α,β-에틸렌성 불포화 카본산으로서는 아크릴산, 메타크릴산 등을 들 수 있으며, 그의 금속염으로 아크릴산 아연, 메타크릴산아연 등을 들 수 있으며, 그 함량은 고무성분 100중량부에 대하여 30~50중량부로 사용할 수 있다. 충진재로서는 산화아연, 산화철 등과 같은 금속산화물, 황산바륨, 실리카, 탄산칼슘, 비스무스, 글라스 버블 등이 사용될 수 있으며, 상기 공가교제로 아크릴산 또는 메타크릴산 등을 사용하는 경우에는 산화아연을 사용하는 것이 좋다. 그 함량은 내부코어의 비중 또는 경도 등을 감안해 결정할 수 있으며, 대체로 상기 충진재는 고무성분 100중량부에 대해 1~50중량부로 사용하는 것이 좋다.

또한 상기 개시제로는 유기과산화물을 사용할 수 있으며, 구체적으로 디큐밀퍼옥사이드, N-부틸-4,4′-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트, 비스(t-부틸퍼옥시 이소프로필)벤젠, 1,1′-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산 등이 있다. 상기 개시제의 함량은 고무성분 100중량부에 대해 0.2~3중량부로 사용할 수 있다. 필요에 따라 N,N′-m-페닐렌디말레이미드 등과 같은 공용약품(coagent)이 사용되기도 한다. 상기 노화방지제로는 일반적으로 2,2′-메틸렌-비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 등이 사용될 수 있으며, 그 함량은 고무성분 100중량부에 대해 0.5~1.5중량부로 사용할 수 있다.

상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 내부코어는 그 직경이 10 내지 15㎜인 것이 바람직하다. 상기 글라스 버블 내부코어의 직경이 10㎜ 미만일 경우에는 중량의 차이를 변별하는 의미가 없고, 15㎜를 초과할 경우에는 총 비행시간이 짧아지고 탄도가 낮아져 비거리가 떨어질 수 있다.

전술한 바와 같은 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 내부코어의 표면에는 중간코어가 형성되며, 상기 중간코어의 표면에는 외부코어가 형성되어 3중 구조의 코어층이 형성된다.

상기 내부코어가 글라스 비드로 이루어진 글라스 비드 내부코어를 채택할 경우에는 외부코어는 중간코어보다 비중이 높고, 내부코어보다는 비중이 낮도록 형성하는 것이 좋다. 즉, 내부코어 비중이 가장 높고, 그 다음 외부코어가 높고, 이어 중간코어의 비중이 가장 낮도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 글라스 비드 내부코어를 포함하는 3중 코어층의 경우 비중이 '중간코어<외부코어<내부코어'가 되도록 형성하는 것은 내부코어를 강하고 무겁게 함으로써 드라이버로 타격 시 골프공에 전달되는 에너지의 분산을 막아주고, 아이언으로 타격 시에는 강하고 무거운 글라스 비드 내부코어가 백스핀의 중심축역할을 함으로써 커버와 아이언 페이스면의 마찰력을 증대시켜 높은 백스핀이 발생할 수 있게 하기 때문이다. 또한 외부코어를 중간코어보다 비중이 높게 하는 것은 내부코어의 비중이 높아 관성모멘트가 줄어드는 것을 보완하여 스핀 유지력을 보강함으로써 비거리 성능을 향상시키기 때문이다.

또한, 내부코어가 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 글라스 버블 내부코어를 채택할 경우에는 중간코어는 내부코어보다 비중이 높고, 외부코어보다는 비중이 낮도록 형성하는 것이 좋다. 즉, 내부코어의 비중이 가장 낮고, 그 다음 중간코어가, 이어 외부코어의 비중이 가장 높도록 3중 코어층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 글라스 버블 내부코어를 포함하는 3중 코어층의 경우 비중이 '내부코어<중간코어<외부코어'가 되도록 형성하는 것은 내부코어보다 외부코어를 무겁게 함으로써 관성모멘트를 높여 주어 골프공의 백스핀 유지력을 향상시켜줌으로써 골프볼의 비행 체공시간을 늘리고 비행 최고점에서 낙하할 때 낙하각도가 작아져 비거리가 늘어나게 하기 위함이다.

상기 중간코어와 외부코어는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 비스무스를 혼합한 혼합물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 중간코어와 외부코어를 이루는 성분으로는 일반적인 고무, 공가교제, 충진재, 개시제, 노화방지제 등이 더 포함될 수 있다.

상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무는 cis-1,4 구조가 최소한 96% 이상, 바람직하게는 98% 이상인 high-cis 폴리부타디엔 고무를 사용하는 것이다. 전술한 바와 같은 cis-1,4 구조를 가지는 폴리부타디엔 고무를 사용할 경우 본 발명의 다층구조 골프공의 반발 특성을 높일 수 있어 더욱 좋다. 상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무는 단독으로 사용하는 것이 좋으나, 필요에 따라서는 천연고무, 이소프렌고무, SBR, Co-BR, Ni-BR 등을 알맞게 배합하여 사용할 수 있다.

상기 비스무스(bismuth)는 관성모멘트를 증가시켜 스핀이 오래도록 유지되도록 하며, 낮은 경도에서도 높은 반발력을 발생시키는 작용을 한다. 특히, 상기 비스무스가 외부코어에 사용될 경우 상온에서 3~3.5%의 팽창으로 밀도가 높아져 임팩트 시 발생하는 힘 에너지를 강인한 내부코어까지 쉽게 전달할 수 있다.

상기 비스무스는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 1 내지 5중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1중량부 미만일 경우에는 중량에 대한 변별력이 없고, 5중량부를 초과할 경우에는 비중이 큰 비스무스가 과다하게 포함되어 골프공의 중량을 맞추기 힘들 수 있으며, 내구성이 약해질 수 있다.

또한 상기 공가교제, 충진재, 개시제 및 노화방지제는 글라스 버블 내부코어에서 기재한 종류와 성분을 동일하게 하여 사용할 수 있다. 그러나, 공가교제의 경우 사용함량을 중간코어의 경우 기재고무 100중량부에 대하여 35~50중량부로, 외부코어의 경우 20~40중량부로 사용하는 것이 좋다.

상기와 같은 3중 구조의 코어층은, 상기 혼합물을 통상의 배합기구인 인터널 믹서류, 투롤밀 등을 사용하여 충분히 배합한 후 일정크기의 몰드에 넣어 글라스 버블 내부코어를 형성하고(글라스 비드 내부코어의 경우에는 글라스 비드만이 내부코어를 구성하게 됨), 상기 내부코어의 표면을 감싸도록 중간코어로 성형하고, 상기 중간코어의 표면을 감싸도록 외부코어로 성형하여 형성될 수 있다.

성형작업 시 글라스 버블 내부코어와 중간코어, 외부코어의 3중 코어 각 층이 알맞은 경도분포를 이루기 위해서는 그에 맞는 가교반응이 일어날 수 있는 적절한 온도와 시간이 필요하게 된다. 공가교제의 종류마다 알맞은 개시제가 있고, 그 개시제의 분해 개시 온도보다 10~50℃ 높은 온도에서 가교시킬 때 가교제의 양을 최소화시키면서 적절한 경도분포를 나타낸다.

상기 중간코어는 그 두께가 5 내지 9.5㎜인 것이 좋으며, 그 두께가 5㎜ 미만일 경우에는 내충격성이 떨어져 내구성이 약해질 수 있고, 9.5㎜를 초과할 경우에는 외부코어층 두께가 얇아져 내충격성이 떨어져 내구성이 약해질 수 있다. 또한, 상기 외부코어의 두께는 5 내지 9.5㎜인 것이 좋으며, 그 두께가 5㎜ 미만일 경우에는 내충격성이 떨어져 내구성이 약해질 수 있고, 9.5㎜를 초과할 경우에는 중간코어층의 두께가 얇아져 내충격성이 떨어져 내구성이 약해질 수 있다.

상기와 같이 내부코어(글라스 비드 내부코어 또는 글라스 버블 내부코어), 중간코어 및 외부코어로 구성되는 3중 코어층의 표면을 감싸도록 커버층을 형성하여 다층구조의 골프공으로 제조할 수 있다.

상기 커버층의 재료로는 내후성, 내광성, 내충격성이 우수한 수지가 사용되며, 목적하는 바에 따라 무기질 충진재, 안료 등을 적절히 배합하여 사용할 수 있다.

또한 상기 커버층은 다층 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 커버층은 1 내지 3층으로 형성되는 것이 바람직하며, 각 층의 두께를 적절히 조절하여 형성할 수 있다.

상기 커버층이 1층으로 형성될 경우 커버의 두께는 0.5~1.6㎜가 되도록 형성할 수 있다. 상기 커버층이 2층으로 형성될 경우에는 내부 커버층은 0.5~1.2㎜, 외부 커버층은 0.5~1.6㎜가 되도록 형성할 수 있다. 또한 커버층이 3층으로 형성될 경우, 내부 커버층은 0.5~1.2㎜, 중간 커버층은 0.5~1.2㎜, 외부 커버층은 0.5~1.6㎜가 되도록 형성할 수 있다.

상기 커버층은 일반적으로 커버층에 사용하는 아이오노머, 폴리우레탄 수지, 열가소성 고무 등을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 아이오노머 수지는 여러 가지의 아이오노머 수지를 필요에 따라 적절히 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어 일본국 Mitsui Polychemical사의 HI-MILAN 1706, 1605, EXXON사의 ESCOR EX951, 562, 900 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 폴리우레탄 수지는 열가소성 폴리우레탄 수지, 열경화성 폴리우레탄 수지 등이 사용될 수 있으며, 상기 열가소성 고무로는 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene), SEBS(styrene-ethylene/butylene-styrene triblock copolymer) 등이 사용될 수 있다.

상기 커버층을 폴리우레탄 수지로 형성하는 방법은 일반적으로 열가소성 폴리우레탄 수지는 사출성형방법이 사용되고 열경화성 폴리우레탄 수지는 캐스팅 몰딩방법이 사용된다.

상기 커버층을 아이오노머 수지로 형성하는 방법은 일반적으로 사출성형 또는 압축성형 방법 등이 사용된다. 최종적으로 커버위에 페인트 처리하여 본 발명에 의한 3중 코어로 이루어진 4PC, 5PC, 6PC 등의 다층구조 골프공이 만들어진다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 다층구조의 골프공에 대하여 상세히 설명한다. 이하 설명되는 본 발명의 다층구조의 골프공은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있음은 물론이며, 여기에서 설명하는 다층구조의 골프공에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 4층 구조의 골프공의 단면도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 4층 구조의 골프공은 3중의 코어층과 단일 커버층으로 구성된다.

상기 3중 코어층은 중심부를 이루는 내부코어(10)와, 내부코어(10)의 표면을 둘러싸도록 형성된 중간코어(20)와, 상기 중간코어(20)의 표면을 둘러싸도록 형성된 외부코어(30)로 이루어진 3중 구조로 구성된다.

특히, 상기 내부코어(10)는 정확성 향상과, 비거리 확보를 위하여 글라스 비드, 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 내부코어(10)의 경우 글라스 비드로 이루어질 경우 그 두께는 5 내지 10㎜일 수 있으며, cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어질 경우 그 두께는 10 내지 15㎜일 수 있다.

또한 상기 중간코어(20) 및 외부코어(30)의 두께는 각각 5 내지 9.5㎜가 되도록 형성하는 것이 좋다.

또한, 상기 커버층(40)은 3중 코어층의 표면을 둘러싸도록 0.5~1.6㎜의 두께로 형성되며, 커버층 외면에는 다수의 딤플이 형성된다.

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 5층 구조의 골프공의 단면도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 5층 구조의 골프공은 3중의 코어층과 2중의 커버층으로 구성된다.

상기 3중 코어층은 도 1에서 설명한 바와 동일하므로, 여기에서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 2중의 커버층은 3중 코어층의 표면을 감싸도록 형성되는 내부 커버층(50)과 외부 커버층(40)으로 구성된다.

상기 내부 커버층(50)은 3중 코어층 표면에 0.5~1.2㎜의 두께로 3중 코어층을 감싸도록 형성된다. 그리고, 상기 외부 커버층(40)은 내부 커버층(50)의 표면에 0.5~1.6㎜의 두께로 내부 커버층(50)을 감싸도록 형성되며, 외부 커버층(40)의 외면에는 다수의 딤플이 형성된다.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 6층 구조의 골프공의 단면도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 6층 구조의 골프공은 3중의 코어층과 3중의 커버층으로 구성된다.

상기 3중 코어층은 도 1에서 설명한 바와 동일하므로, 여기에서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 3중의 커버층은 3중 코어층의 표면을 감싸도록 형성되는 내부 커버층(50), 중간 커버층(60), 그리고 외부 커버층(40)으로 구성된다.

상기 내부 커버층(50)은 3중 코어층 표면에 0.5~1.2㎜의 두께로 3중 코어층을 감싸도록 형성된다. 이어서, 상기 내부 커버층(50)의 표면에 0.5~1.2㎜의 두께로 내부 커버층(50)을 감싸도록 중간 커버층(60)이 형성되며, 상기 중간 커버층(60)의 표면에 0.5~1.6㎜의 두께로 중간 커버층(60)을 감싸도록 외부 커버층(40)이 형성된다. 이때, 상기 외부 커버층(40)의 외면에는 다수의 딤플이 형성된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 다층구조의 골프공은 3중 코어 각 부의 크기, 비중, 경도의 조절을 통해 우수한 반발탄성과 비거리 스핀성능을 갖는 3중 구조의 코어층과 다층의 커버층으로 이루어진다.

이러한 본 발명의 다층구조 골프공은 3중 코어층의 중심부인 내부코어에 글라스 비드(glass bead)를 사용함으로써 골프공의 중심을 강하게 하여 드라이버 샷에서는 임팩트 시 골프클럽으로부터 골프공에 전달되는 힘 에너지의 분산을 억제하여 비거리를 향상시키고, 아이언 샷에서는 스핀의 중심축 역할로 커버와 아이언 페이스면의 마찰력을 증대시켜 높은 스핀이 발생하도록 할 수 있다. 또한 글라스 비드 내부코어는 캐리(carry) 편차와 사이드(side) 편차를 감소시켜 볼 컨트롤 성능을 높여 정확성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 다층구조 골프공은 3중 코어층의 중심부인 내부코어를 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 구성함으로써 부피 충진율을 높일 수 있기 때문에 방향에 따른 물성차이가 없어, 보다 일관성 있는 골프볼의 비행이 가능하며, 내부 코어의 비중이 작아져, 즉 골프공 중심의 비중이 작아져 비행 거리의 향상을 위한 관성 모멘트의 크기를 증가시킬 수 있으며, 볼의 스핀 유지력이 향상되어 최고점에 이르러 낙하될 때 완만한 각도로 낙하되도록 하여 비거리를 향상시킬 수 있다.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나. 이들 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 1

직경 5㎜, 비중 2.5g/㎤인 글라스 비드를 내부코어로 사용하였다.

cis 함량이 96%인 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 비스무스 1중량부, Antioxidant 2246 0.5 중량부, ZnO 2중량부, ZA 28중량부, DIPP 1중량부 및 TMCH 2중량부를 투롤밀에서 균일하게 혼합하여 중간코어용 고무 혼합물을 준비하였다.

상기 내부코어인 글라스 비드 표면에 상기 준비한 중간코어용 고무 혼합물을 이용하여 중간코어를 성형, 형성시켰다.

그 다음, cis함량이 96% 이상인 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 비스무스 2중량부, Antioxidant 2246 0.5중량부, ZnO 27중량부, ZA 30중량부, DIPP 1중량부 및 TMCH 2중량부를 균일하게 혼합하여 외부코어용 고무 혼합물을 준비하였다.

상기 중간코어의 표면에 상기 외부코어용 고무 혼합물을 이용하여 외부코어를 성형, 형성시켜 3중 구조의 코어층을 형성하였다.

그 다음, 상기 3중 구조의 코어층 표면을 감싸도록 아이오노머 수지로 ESCOR EX951 40중량부 및 ESCOR EX900 60중량부를 사용하여 커버층을 형성하였다. 이때, 상기 커버층에는 다수의 딤플을 형성하였다.

실시예 2

하기 표 1의 조성으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 3

cis 함량이 96%인 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 글라스 버블 5중량부, Antioxidant 2246 0.5 중량부, ZnO 2중량부, ZA 28중량부, DIPP 1중량부 및 TMCH 2중량부를 투롤밀에서 균일하게 혼합한 후 10㎜의 몰드에 넣어 글라스 버블 내부코어를 형성하였다.

그 다음, cis함량이 96% 이상인 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 비스무스 1중량부, Antioxidant 2246 0.5중량부, ZnO 15중량부, ZA 28중량부, DIPP 1중량부 및 TMCH 2중량부를 균일하게 혼합하여 중간코어용 고무 혼합물을 준비하였다.

상기 글라스 버블 내부코어 표면에 상기 준비한 중간코어용 고무 혼합물을 이용하여 중간코어를 성형, 형성시켰다.

그 다음, cis함량이 96% 이상인 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 비스무스 2중량부, Antioxidant 2246 0.5중량부, ZnO 30중량부, ZA 28중량부, DIPP 1중량부 및 TMCH 2중량부를 균일하게 혼합하여 외부코어용 고무 혼합물을 준비하였다.

상기 중간코어의 표면에 상기 외부코어용 고무 혼합물을 이용하여 외부코어를 성형, 형성시켜 3중 구조의 코어층을 형성하였다.

그 다음, 상기 3중 구조의 코어층 표면을 감싸도록 아이오노머 수지로 ESCOR EX951 40중량부 및 ESCOR EX900 60중량부를 사용하여 커버층을 형성하였다. 이때, 상기 커버층에는 다수의 딤플을 형성하였다.

실시예 4

하기 표 2의 조성으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일하게 실시하였다.

실시예 5

상기 실시예 1에서 커버층을 HI-MILAN 1706 50중량부 및 ESCOR EX951 50중량부를 사용하여 내부 커버층을 형성하고, 상기 내부 커버층의 표면에 ESCOR EX951 40중량부 및 ESCOR EX900 60중량부를 사용하여 외부 커버층을 형성하여 2중 구조의 커버층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 6

상기 실시예 1에서 커버층을 HI-MILAN 1706 50중량부 및 ESCOR EX951 50중량부를 사용하여 내부 커버층을 형성하고, 상기 내부 커버층의 표면에 ESCOR EX951 50중량부 및 ESCOR EX900 50중량부를 사용하여 중간 커버층을 형성하고, 상기 중간 커버층의 표면에 ESCOR EX951 40중량부 및 ESCOR EX900 60중량부를 사용하여 외부 커버층을 형성하여 3중 구조의 커버층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 1

하기 표 3과 같은 조성의 통상의 골프공을 사용하였다.

내부코어로 글라스 비드를 사용한 경우 정확성 향상 정도를 측정하기 위하여, 상기 실시예 1 및 2에서 제조된 골프공을 이용하여 110Mph에서 수회 반복하여 테스트를 실시하여 캐리 편차와 사이드 편차를 측정하고, 그 평균값을 하기 표 4에 나타내었다.

구분	실시예 1	실시예 2	비교예 1
H/S(Mph)	110	110	110
스핀율(rpm)	2,521	2,615	2,444
최고점(m)	22.5	22.9	21,4
carry(m)	246.5	246.6	244.7
총거리(m)	265.0	264.2	264.4
캐리 편차(m)	5.6	6.4	8
사이드 편차(m)	13.3	14.2	29.9

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 글라스 비드로 내부코어를 형성한 실시예 1 및 2의 경우 종래 골프공과 비교하여 캐리 편차 및 사이드 편차가 낮음을 확인할 수 있었으며, 이같은 결과를 통하여 내부코어로 글라스 비드를 사용할 경우 볼 컨트롤이 높아져 동일한 힘으로 볼을 타격할 경우 일정한 결과를 나타내어 정확성이 향상될 것임을 알 수 있었다.

또한, 내부코어로 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물을 사용한 경우 비거리 향상정도를 측정하기 위하여, 상기 실시예 3 및 4에서 제조한 골프공을 이용하여 110Mph에서 수회 반복하여 테스트를 실시하고, 그 평균값을 하기 표 5에 나타내었다.

구분	실시예 3	실시예 4	비교예 1
H/S(Mph)	110	110	110
타출각(deg)	9.0	9.0	9.1
최고점(m)	21.9	21.3	22.2
landing angle(deg)	29.8	27.8	30.6
carry(m)	247.9	245.2	245.5
총거리(m)	267.6	267.7	264.2

상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물을 이용하여 내부코어를 형성한 실시예 3 및 4의 경우 종래 골프공과 비교하여 landing angle이 작아짐을 확인할 수 있었으며, 이같은 결과를 통하여 내부코어로 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물을 사용할 경우 볼이 최고점에서 낙하될 때 보다 완만하게 떨어져 비거리가 더 좋아질 것임을 알 수 있었다. 특히, 내부코어로 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무에 더 많은 양의 글라스 버블이 혼합된 실시예 4의 경우 실시예 3과 비교하여 더 작은 landing angle를 나타냄을 확인할 수 있었다.

비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

C: 구의 중심
10: 내부코어
20: 중간코어
30: 외부코어
40: 커버, 외부커버
50: 내부커버
60: 중간커버

Claims (7)

1. 내부코어와, 상기 내부코어 표면에 형성된 중간코어와, 상기 중간코어 표면에 형성된 외부코어로 이루어진 3중 코어층 및 상기 3중 코어층 표면에 형성된 커버층을 포함하며,
   상기 내부코어는 글라스 비드 또는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어지고,
   상기 글라스 비드는 직경이 5~10㎜이고, 비중이 2.0~2.5g/㎤인 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 글라스 버블이 혼합된 혼합물로 이루어진 내부코어의 직경은 10 내지 15㎜인 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공.
4. 제1항에 있어서,
   상기 글라스 버블은 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공.
5. 제1항에 있어서,
   상기 중간코어 및 외부코어는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무와 비스무스를 혼합한 혼합물로 이루어지며, 상기 비스무스는 cis-1,4 구조의 폴리부타디엔 고무 100중량부에 대하여 1 내지 5중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공.
6. 제1항에 있어서,
   상기 중간코어의 두께는 5 내지 9.5㎜이고, 외부코어의 두께는 5 내지 9.5㎜인 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공.
7. 제1항에 있어서,
   상기 커버층은 아이오노머(ionomer) 수지, 폴리우레탄 수지 및 열가소성 고무 중 선택되는 어느 하나 이상의 성분으로 이루어지며, 1층 이상의 다층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다층구조의 골프공.

Images