KR102636132B1 - 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공은, 15 내지 20cm의 직경을 가진 상태에서, 탄성체로 이루어진 내피; 상기 내피의 표면에 적층된 것으로서, 폴리우레탄 60 내지 80 중량부와, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 20 내지 30 중량부를 포함한 중피; 상기 중피의 표면에 적층된 것으로서, 합성 가죽 및 합성고무 중 적어도 어느 하나를 포함하는 외피;를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공에 의하면, 기존 피구공보다 적절히 줄어든 직경을 제공하여 남성보다 손이 작은 여성들이 쉽게 파지할 수 있는 용이성을 확보하면서 충격 흡수 기능을 강화하여 타격 시 통증을 줄일 수 있는 장점을 가진다.
본 발명에 따른 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공에 의하면, 기존 피구공보다 적절히 줄어든 직경을 제공하여 남성보다 손이 작은 여성들이 쉽게 파지할 수 있는 용이성을 확보하면서 충격 흡수 기능을 강화하여 타격 시 통증을 줄일 수 있는 장점을 가진다.
Description
본 발명은 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공에 관한 것으로서, 남성보다 손이 작아 제대로 잡지 못하거나 악력이 약하여 컨트롤에 어려움을 겪는 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 피구공에 관한 것이다.
피구 놀이는 일반적으로 두 팀으로 구성한 다음 각 팀은 코트나 경기장을 가로질러 던져진 공으로 상대 팀 선수를 쳐서 제거하려고 하고 플레이어가 맞으면 게임에서 제외되며 게임은 한 팀이 상대 팀의 모든 플레이어를 제거하거나 시간이 다 될 때까지 계속된다.
이러한 피구 놀이의 변형에는 다양한 볼 크기, 코트 크기 및 규칙 변형이 포함될 수 있고, 민첩성, 조정 및 빠른 반사 신경이 필요하다.
특히, 피구 놀이는 여러 사람이 모여 친목을 다지면서 운동 신경을 발달할 수 있는 훌륭한 놀이이자 플레이어끼리 접촉할 일이 없어 부상이 따르지 않는다는 특성으로 피구 놀이에 남녀 구분이 없으나 특히 스포츠가 처음인 여성들에게 적합한 운동이라 할 수 있다.
그런데 여성이 남성보다 손이 작아 피구공을 제대로 파지하지 못하는 것은 물론, 피구공을 잡아도 악력이 상대적으로 약해 피구공을 제대로 던지거나 토스하지 못하는 애로사항을 겪거나 피구공에 맞아 부상을 일으킬 수 있다는 생각으로 정작 피구 놀이에 두려움을 가지는 여성들이 적지 않다는 문제가 따랐다.
국내 등록 실용신안 제 478044호인 피구공은, 상기 실이 감긴 고무공을 둘러싸며, 생고무를 발포한 것 또는 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate) 발포 고무로 만든 충격흡수용 고무발포재로 된 내피; 상기 내피의 외면에 접착되어 상기 피구공의 최외면을 이루며, 직물로 만들어진 외피; 및 상기 내피의 내면에 부착된 면재 또는 부직포를 포함하며, 상기 외피는 고밀도 나일론 직물 원단을 사용하여 만든 복수 개의 조각들을 구형으로 연결하여 구성된 것이며, 상기 고밀도 나일론 직물 원단은 원단 제직 시에 논 슬립물질(non-slip material)을 코팅한 논 슬립 고밀도 나일론 직물 원단인 것을 특징으로 하여, 피구공을 맞아도 큰 통증을 유발하지 않는 효과를 가진다고 공개되어 있다.
그런데 논슬립물질이 고밀도 나일론 직물 원단이라 이 부위가 상대방을 타격하면 오히려 더 통증을 유발할 뿐 아니라 논슬립물질이 존재하여도 남성보다 작은 손을 가진 여성이 쉽사리 피구공을 자연스럽게 파지하기 어렵다는 문제가 있으며 실제 고밀도 나일론의 경우 손에 땀이 발생할 경우 쉽게 미끄러진다는 단점이 존재한다.
따라서 더욱 근본적으로 여성이 쉽게 파지할 수 있으면서 타격 시에도 통증을 줄이고 논슬립성을 더욱 더 강화할 수 있는 피구공을 개발할 필요성이 대두되는 현실이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 피구공을 기존 직경보다 작게 만드는 것은 물론 충격을 흡수할 수 있으면서 적당한 무게감을 보장하여 비행 시 휘어지는 문제를 방지할 수 있는 내피, 중피, 외피를 포함한 피구공을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 나일론보다 수분에 강하면서 논슬립 특성을 강화할 수 있는 미끄럼 방지 절편을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공은, 15 내지 20cm의 직경을 가진 상태에서, 탄성체로 이루어진 내피; 상기 내피의 표면에 적층된 것으로서, 폴리우레탄 60 내지 80 중량부와, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 20 내지 30 중량부를 포함한 중피; 상기 중피의 표면에 적층된 것으로서, 합성 가죽 및 합성고무 중 적어도 어느 하나를 포함하는 외피;를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외피는, 전체적으로 2 내지 4개의 색상을 포함한 상태에서 적어도 어느 하나에 응원 메시지가 인쇄된 복수 개의 절편을 조합한 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 복수 개의 절편 중 적어도 어느 하나는, 발포 폴리우레탄을 포함한 미끄럼 방지 절편으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공에 의하면,
1) 기존 피구공보다 적절히 줄어든 직경을 제공하여 남성보다 손이 작은 여성들이 쉽게 파지할 수 있는 용이성을 확보하면서 충격 흡수 기능을 강화하여 타격 시 통증을 줄일 수 있는 장점을 가지고,
2) 외피에 다양한 디자인 처리를 하여 여성의 선호를 유발할 수 있으며,
3) 미끄럼 방지 기능은 물론 내구성과 내습성 등의 다목적 기능을 가진 미끄럼 방지 절편으로 피구공의 컨트롤의 편의성을 한층 더 강화할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 피구공의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 피구공의 구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 피구공의 외관에 대한 변형 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 미끄럼 방지 강화제를 제조하는 공정을 도시한 순서도.
도 5는 표면 개질제를 제조하는 단계를 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 피구공의 구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 피구공의 외관에 대한 변형 실시예를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 미끄럼 방지 강화제를 제조하는 공정을 도시한 순서도.
도 5는 표면 개질제를 제조하는 단계를 나타낸 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 피구공의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 피구공의 구조를 도시한 단면도이다.
도 1과 도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 피구공은 공지의 잘 알려진 농구공, 배구공, 축구공과 같이 구 형상으로 이루어진 상태에서 내부에 공기를 저장한 중공을 포함한 것은 물론 이 중공에 공기를 주입할 수 있는 공기 주입공을 포함한다.
특히, 종래의 피구공의 직경은 실내용 20 내지 22cm로 배구공과 비슷하였는데, 본 발명의 피구공은 이보다 작은 15 내지 20cm의 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.
즉, 피구 놀이를 할 때 마땅히 피구 목적으로 제작된 피구공이 없어서 차선책으로 배구공을 이용하여 피구 놀이를 할 때 일반적인 여성이 한 손으로 20에서 22cm에 달하는 직경을 가진 배구공(피구공 포함)를 적절히 파지하여 던지기 어렵다는 문제를 개선한 것이다.
특히, 15cm보다 작으면 오히려 피구공을 맞았을 때 통증이 심해지거나 던졌을 때의 속도가 필요 이상으로 빨라질 수 있고, 20cm보다 크면 앞서 언급한 바와 같이 한 손으로 파지하기 어렵기 때문에 15 내지 20cm, 바람직하게는 15 내지 17cm로 제작될 필요가 있다.
따라서 본 발명의 피구공은 종래의 배구공이나 피구공보다 작은 직경으로 인하여 성인, 청소년 여성이 종래의 배구공이나 피구공보다 훨씬 쉽게 손으로 잡거나 지지한 상태에서 조작(던지거나 토스하는 동작)의 용이성과 편의성을 제공할 수 있다.
또한 도 2를 보아 알 수 있듯이, 이러한 피구공은 중공을 감싸는 벽체 역할을 하는 것으로서, 외피(10), 중피(20), 내피(30)의 3중 적층 구조를 포함한다.
내피(30)는 종래의 배구공이나 피구공과 마찬가지로 고무나 네오프렌과 같은 탄성체로 제작되어 피구공이 구 형상을 갖는 것을 보조하고, 중공 내의 공기의 기밀성을 유지하여 쉽사리 중공의 공기가 외부로 빠지지 않도록 하는 밀봉성을 제공한다.
중피(20)는 본 발명의 피구공의 핵심적 구조라 할 수 있다.
일반적으로 중피는 피구공의 형상을 결정함과 아울러 충격을 흡수하는 데 중요한 역할을 하는 일종의 강화층의 역할을 하고 이를 위해 면이나 폴리에스터 또는 고무의 조합체로 제작한 경우가 많았다.
이에 비하여, 본 발명의 중피(20)는 폴리우레탄 60 내지 80 중량부와, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 20 내지 30 중량부를 포함한 것을 특징으로 한다.
폴리우레탄은 우레탄 링크로 결합된 유기 단위로 구성된 폴리머로서, 고탄성, 인성, 내마모성, 내유성, 용제성 등 다양한 물리적 특성을 갖도록 제조할 수 있는 다용도 소재이다.
이러한 폴리우레탄은 다양한 밀도와 경도로 생산할 수 있는 생산 편의성을 가질 뿐 아니라, 충격 에너지를 변형 및 흡수하는 능력으로 인해 충격 흡수 특성이 우수하며 우수한 절연 및 내구성을 제공하는 특성을 가진다.
에틸렌비닐아세테이트(EVA)는 에틸렌과 비닐아세테이트의 공중합체로서, 가볍고 유연하며 탄성이 있는 소재로 내충격성과 충격 흡수성이 우수한 것으로 잘 알려져 있다.
즉, 본 발명의 중피(20)는 여러 실험을 거쳐서 폴리우레탄 60 내지 80 중량부와, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 20 내지 30 중량부를 포함하였을 때 우수한 충격 흡수력과, 경량성 확보, 너무 가벼워서 원하는 지점으로 잘 날아가지 않고 휘어지는 문제점을 방지할 수 있는 것을 알 수 있었다.
따라서 본 발명의 중피(20)는 종래의 중피보다 충격 흡수력을 높이면서 경량성을 확보하되 안정성 비행성까지 보존할 수 있는 이점을 발휘할 수 있다.
본 발명의 내피(10)는 종래의 피구공이나 배구공과 같이 합성 가죽이나 합성고무 중 적어도 어느 하나를 포함하여, 내구성과 내마모성을 제공한다.
정리하면, 본 발명의 피구공은 종래의 피구공보다 약간 작은 직경으로 제작하여 여성들이 한 손으로 다루기 쉽게 만들었을 뿐 아니라 특히 중피(20)의 재질을 충격 흡수와 경량성 및 비행성을 동시에 만족할 수 있도록 개량하여 피구공을 맞아도 통증을 줄이는 것은 물론 손쉽게 던질 수 있는 환경을 제공하여 더욱 재미있게 피구 놀이를 할 수 있는 기반을 제공한다.
도 3은 본 발명의 피구공의 외관에 대한 변형 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 피구공의 외피(10)는 단일체로 이루어지지 않고 복수 개의 절편, 구체적으로 15 내지 20개의 절편(11)이 조합된 것을 알 수 있다.
이는 종래의 배구공이나 피구공 역시 마찬가지인데, 이는 주로 내구성과 강도를 위한 것이라 할 수 있다.
즉, 여러 개의 절편(11)을 함께 꿰매거나 융합함으로써 스트레스와 충격이 공의 전체에 더 고르게 분산되어 공이 파열되거나 부서질 가능성이 줄어들고, 공의 표면을 더욱 정밀하게 형성하고 제어할 수 있게 하여 공기 역학과 경기 가능성에 영향을 줄 수 있다.
더불어, 이러한 다중 절편(11)에 대한 외피 구조는 실용성과 성능 및 내구성 향상 효과로 인해 이러한 유형의 볼에 대한 표준이 된 상태라 할 수 있어, 본 발명의 외피 역시 이러한 다중 절편 구조를 채택하였다.
다만, 본 발명의 외피(10)는 2 내지 4개의 색상을 포함한 상태에서 적어도 어느 하나의 절편(11)에 응원 메시지가 인쇄된 차별성을 가진다.
여기서, 2 내지 4개의 색상은 외피(10) 전체를 기준으로 복수 개의 절편(11)의 색상이 총 2 내지 4개로 이루어지거나 아니면 하나의 절편(11)에서 2 내지 4개의 색상이 포함되었다는 의미로서, 다시 말해 외피(10) 전체를 기준으로 밋밋하지 않고 다채로운 색상을 제공할 수 있다는 것으로 이해할 수 있다.
또한, 도 2를 보아 알 수 있듯이 특정 절편(11)에는 " Do it!"과 같은 응원 메시지가 인쇄될 수 있는데, 응원 메시지는 다양한 내용을 수록할 수 있고 반드시 응원 메시지에만 한정되지 않고 현재 유행어이거나 피구 놀이를 하는 단체를 상징할 수 있는 단어가 포함될 수 있다.
즉, 피구공 자체에서 다양한 색상과 문구를 시각적으로 보여주면서 여성의 호감을 불러일으킬 수 있는 기반을 제공할 수 있다.
추가적으로, 복수 개의 절편(11) 중 적어도 어느 하나는, 발포 폴리우테란을 포함한 미끄럼 방지 절편(12)으로 이루어지는 것이 가능하다.
일반적으로 여성들이 피구 놀이를 할 때 피구공을 한 손으로 잡을 시에 물론 피구공이 큰 이유로 제대로 한 손으로 잡지 못하는 문제도 있었으나 남성보다 악력이 약하여 쉽사리 손에서 피구공이 미끄러지는 문제가 적지 않았다.
따라서 이러한 문제를 방지하기 위해 복수 개의 절편(11) 중 특정 절편(11)을 발포 폴리우레탄을 포함한 미끄럼 방지 절편(12)으로 제작한 것이다.
발포폴리우레탄은 폴리우레탄 폴리머로 만든 폼의 일종으로서, 두 가지 액체 화학 물질인 폴리올과 이소시아네이트를 반응시켜 형성되며 반응하고 팽창하여 발포체를 형성한 것이다.
폴리우레탄 폼, 즉 발포폴리우레탄은 고강도, 유연성 및 우수한 절연 특성을 포함하여 광범위한 특성을 가질 수 있는바, 단열재, 완충재, 포장재 등 다양한 분야에 널리 사용되고 본 발명에서는 특히 인조가죽이나 인조 고무보다 높은 마찰계수를 제공하면서도 충격 시 신체 부위에 스크래치를 발생하는 상처를 줄이면서 미끄럼 방지 기능을 제공할 수 있는 역할을 담당한다.
추가로, 발포폴리우레탄(PU foam)을 통하여 표면적을 증가한 환경을 제공함으로써 후술할 미끄럼 방지 강화제와의 결합의 용이성은 물론 발포 구조 자체로 마찰계수를 높이는 특성을 겸비할 수 있도록 한다.
이를 통하여, 여성이 미끄럼 방지 절편(12)을 손으로 잡으면 다른 절편보다 덜 미끄러지면서 피구공을 제대로 던지거나 토스할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.
더 나아가, 미끄럼 방지 절편(12)은 상술한 발포폴리우레탄 90 내지 99 중량부와, 카나우바 왁스(carnauba wax)를 포함하는 미끄럼 방지 강화제 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 가능하다.
즉, 미끄럼 방지 절편(12)을 발포폴리우레탄과 미끄럼 방지 강화제라는 2종의 구성으로 구체화한 것이다.
미끄럼 방지 강화제에 대표적으로 포함되는 카나우바 왁스는 브라질이 원산지인 카나우바 야자나무의 잎에서 얻은 천연 왁스로서, 녹는점이 82 내지 86℃ 수준으로 매우 높은 편에 속하고 단단한 왁스로 원래에는 자동차 왁스, 광택제 및 표면 코팅과 같은 산업 응용 분야에 자주 사용되었으나 본 발명에서는 미끄럼 방지 절편(12)에 포함(코팅 등의 다양한 방식)할 수 있는 미끄럼 방지 소재로 적용하였다.
이러한 카나우바 왁스는 물에 대한 용해도가 낮아 격렬한 피구 놀이 중에 발생한 땀에 의해서도 저항성을 발휘할 뿐 아니라, 특히 발포폴리우레탄과의 조합 시 발포폴리우레탄으로 이루어진 외피의 표면에 보호막을 형성하면서 물이 외피 내로 침투하는 것을 막는 발수성을 보유할 수 있고, 이로써 외피의 내마모성을 향상할 수 있다.
더불어, 카나우바 왁스에 광택 마감 처리를 수행하면 피구공이 미끄러지지 않는 범위에서 더욱 특별한 심미감을 창출할 수 있는 특성도 겸비할 수 있다.
나아가 미끄럼 방지 강화제는 상술한 카나우바 왁스 이외에도 추가적인 물질을 더 포함할 수 있는데, 이러한 미끄럼 방지 강화제를 제조하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 미끄럼 방지 강화제를 제조하는 공정을 도시한 순서도이다.
도 4를 보아 알 수 있듯이, 미끄럼 방지 강화제는 1차 물질 제조 단계(S11), 2차 물질 제조 단계(S12), 완성 단계(S13)를 통해 제조될 수 있다.
(S11) 1차 물질 제조 단계
가장 먼저, 카나우바 왁스(carnauba wax) 20 내지 50 중량부와, 알지네이트(alginate) 10 내지 25 중량부와, 트리에틸아민(triethylamine) 30 내지 70 중량부를 혼합하여 1차 물질을 제조한다.
앞서 설명하였듯이, 카나우바 왁스는 미끄럼 방지 성능과 물에 대한 용해도가 낮아 운동하는 여성의 땀에 변성이 일어나는 것을 방지하는 저항성을 제공한다.
알지네이트는 알긴산칼륨(potassium alginate)과 황산칼슘이수화물(calcium sulfate dihydrate)이 각각 18%, 14%의 비율로 포함된 비가역성 하이드로콜로이드에 속하는 물질로서, 미끄럼 방지 절편(12)의 주요 구성인 발포 폴리우레탄의 경화 속도를 높이고 겔화를 촉진함과 동시에 강도를 조절하는 역할을 수행한다.
트리에틸아민은 1차 물질 제조 단계에서 카나우바 왁스에 대한 용매(알지네이트는 수용성으로 별도의 용매가 필요하지는 않음)의 역할을 수행함과 동시에, 베이스의 발포 촉매 역할을 하여 발포 폴리우레탄에 발포성을 부가하는 것은 물론 발포 구조를 증가시켜 발포 폴리우레탄의 표면적 확장 성능을 촉진할 수 있는 기능을 제공한다.
(S12) 2차 물질 제조 단계
이어서, 1차 물질 75 내지 90 중량부와, 질화붕소(Boron nitride) 5 내지 15 중량부 및, N-b-(아미노에틸)-g-아미노프로필 트리메톡시실란(APTS:N-b-(Aminoe thyl)-g-aminopropyl-Trimethoxysilane) 3 내지 10 중량부를 혼합하여 2차 물질을 제조한다.
질화붕소는 붕소와 질소가 교차로 결합하여 육방형 벌집 모양의 구조를 이루고 있는 물질이며, 뛰어난 기계적 물성과 전기적 절연성, 높은 열전도도, 열적/화학적 안정성 등 우수한 특성을 가져 미끄럼 방지 절편(12)의 기계적 강도를 향상함과 동시에 피구 놀이 시 발생할 수 있는 다양한 마찰열에 대한 방열성을 높일 수 있다.
N-b-(아미노에틸)-g-아미노프로필 트리메톡시실란은 실란커플링제의 일종으로, 일반적으로 연결하기 어려운 유기질 재료와 무기질 재료를 이어주는 중개 기능을 수행하며 본 발명에서는 무기 필러의 역할을 하는 질화붕소와 상술한 1차 물질에 포함된 다양한 유기질 재료 사이의 결합을 중개하여 복합재료의 형성을 돕는 역할을 수행한다.
(S13) 완성 단계
마지막으로, 2차 물질 90 내지 97 중량부와, 하이드록시아세토페논(Hydroxyacetophenone) 1 내지 6 중량부 및, 칸델릴라왁스(Candelilla wax)를 포함하는 표면 개질제 1 내지 10 중량부를 혼합하여 미끄럼 방지 강화제를 완성한다.
하이드록시아세토페논은 식물에서 추출할 수 있는 천연 산화방지제의 일종으로, 미끄럼 방지 강화제에 포함된 구성 성분, 나아가 미끄럼 방지 강화제가 포함된 미끄럼 방지 절편(12)의 표면 산화를 지연 및 억제함으로써 결과적으로 미끄럼 방지 절편의 품질 저하 현상을 예방할 수 있다.
미끄럼 방지 강화제에 첨가되는 표면 개질제의 유효 성분인 칸델릴라왁스는 식물에서 추출할 수 있는 왁스 성분으로, 피막을 형성함과 동시에 유화 상태를 보다 안정화시키는 역할을 수행하여, 미끄럼 방지 강화제에 포함된 다양한 물질의 혼합성을 높임과 동시에 미끄럼 방지 강화제가 포함된 미끄럼 방지 절편(12)의 표면에 피막을 형성하여 표면을 개질하고 발포 구조에 대한 마찰 기능을 유지하면서 부드러운 표면을 제공하여 충격 시 상처 발생 문제를 완화할 수 있다.
이와 같은 미끄럼 방지 강화제에 따르면, 카나우바 왁스를 통한 마찰 개선과 함께 트리에틸아민을 통한 마찰력 향상 효과를 동시에 제공할 수 있음은 물론이거니와, 알지네이트와 질화붕소 등을 통해 기계적 물성을 강화할 수 있으며 상술한 물질들이 안정한 복합재료를 이룰 수 있고, 나아가 미끄럼 방지 절편(12)의 표면 산화가 방지됨과 동시에 표면의 개질까지 수행하는 다양한 특성을 겸비한다.
이와 같은 본 발명의 미끄럼 방지 강화제의 기능을 설명하기 위해 실시예 및 비교예의 평가 결과를 비교하여 설명하도록 한다. 실시예는 본 발명의 미끄럼 방지 강화제를 포함하는 발포재(시트)의 실시예 1 내지 2로 구성되어 있고, 비교예는 종래의 발포재이다.
<실시예 1>
발포폴리우레탄 90g와 카나우바 왁스 10g를 혼합한 뒤에 이를 시트 형상으로 성형하였다.
<실시예 2>
카나우바 왁스 40g, 알지네이트 20g, 트리에틸아민 40g을 혼합하여 1차 물질을 제조하였다.
제조된 1차 물질 80g, 질화붕소 15g, N-b-(아미노에틸)-g-아미노프로필 트리메톡시실란 5g을 혼합하여 2차 물질을 제조하였다.
제조된 2차 물질 95g, 하이드록시아세토페논 3g, 칸델릴라왁스 2g을 혼합하여 미끄럼 방지 강화제를 완성하였다.
완성된 미끄럼 방지 강화제 10g를 발포폴리우레탄 90g과 혼합한 다음 이를 시트 형상으로 성형하였다.
<비교예>
폴리우레탄을 발포 처리하여 발포폴리우레탄을 제조한 뒤 이를 시트 형상으로 성형하였다.
<물성 평가>
상기 실시예와 비교예에서 제조한 조성물의 물성을 측정하기 위하여 다음과 같은 항목의 물성을 평가하였다. 또한, 하기의 각 물성 측정 기준에 따라 열선 커터를 사용하여 실시예 및 비교예에서 제조된 시편의 크기를 조절하였다.
(1) 고온압축줄음률 (%): ISO 1856-A 규격에 따라 70℃ 온도에서 일정 높이로 압축한 상태에서 22 시간 동안 시편을 방치한 후 시편을 꺼낸 후, 상온 상황에서의 최종 높이를 측정하고, 하기 식 1에 따라 고온압축줄음률을 산출하였다.
<식 1>
고온 압축 줄음률 (%) = │( A - B ) / A │ x 100
상기 식 1에서, A는 시험전 시험편의 초기 두께로 50mm*50mm*25mm(가로*세로*높이)중 높이 25mm에 해당되며, B는 시편을 70℃에서 두께의 50%(=12.5mm)로 압축한 상태에서 22시간 방치한 후 시편을 꺼내고, 규격에 규정된 열전도율을 갖는 나무 위에 30분을 방치한 후 측정한 높이이다.
(2) 인장 강도 및 신율: ISO 1798(연질 발포 고분자 재료 - 인장 강도 및 신장률 측정 방법) 규격에 따라 측정하였다.
(3) 정하중 시 변위: KS R 1080규격에 따라 55kgf 하중을 200mm/분의 속도로 가하면서 변위 값을 측정하였다. 상기 정하중 시 변위는 규정된 규격의 폴리우레탄폼을 시편 위에 부착한 후 측정하였다.
(4) 미끄럼 방지 성능(BPN): KS F2375 방법에 준하여 미끄럼 방지 성능을 측정하였다.
| 물성 평가 결과 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 | |
| 시편 물성 | 고온압축줄음률(%) | 41 | 38 | 55 |
| 신율(%) | 49 | 51 | 41 | |
| 압축강도 (kgf/cm2) |
0.73 | 0.82 | 1.81 | |
| 적층된 구조물 물성 |
정하중시 변위 (mm) |
43 | 46 | 24 |
| 미끄럼방지성능(BPN) | 125 | 131 | 115 | |
표 1을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1 내지 2는 비교예에 비해 고온압축줄음율이 낮고 신율이 높은 우수한 물성을 나타냄과 동시에, 과하게 높지 않고 적절한 수준의 압축강도를 나타내며 정하중 시 변위가 충분하여 우수한 쿠션감 및 진동 저감 기능을 나타냄과 동시에 뛰어난 미끄럼 방지 기능을 나타낼 수 있다는 결과를 확인할 수 있다.
그리고 실시예 1 내지 2 사이의 상호 비교를 통해, 미끄럼 방지 강화제로서 카나우바 왁스만을 사용한 실시예 1에 비하여 실시예 2가 고온압축 줄음율 및 신율에 있어 높은 수준의 물성을 나타내며, 나아가 정하중 시 변위 및 압축강도가 더욱 우수한 쿠션성을 제공함과 동시에 미끄럼 방지 성능 역시 더욱 뛰어남을 확인할 수 있다.
나아가 상술한 표면 개질제는 칸델릴라왁스 이외에도 추가적인 성분들을 더 포함할 수 있는데, 이러한 표면 개질제를 제조하는 방법에 대해 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.
도 4는 표면 개질제를 제조하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 표면 개질제는 1차 용액 제조 단계(S21), 중간 물질 제조 단계(S22), 표면 개질제 완성 단계(S23)를 거쳐 제조될 수 있다.
(S21) 1차 용액 제조 단계
먼저, 1차 용액 제조 단계는 메틸셀룰로오스 40 내지 50 중량부, 아세톤 30 내지 40 중량부, 잔탄검(Xanthangum) 20 내지 30 중량부를 3 내지 5 시간 동안 혼합하여 1차 용액을 제조하는 과정이다.
이때, 메틸셀룰로오스는 식물성 고분자인 셀룰로오스에서 파생된 화합물로서 점성을 가져 농축제 및 벌크 성형제로 사용되는 물질인바 미끄럼 방지 절편(12)에 점도를 부여할 수 있고, 잔탄검은 미생물 유래의 천연 검 성분으로서 메틸셀룰로오스와 함께 표면 개질제에 점도 부여함과 동시에 안정제 역할을 수행하고, 나아가 미끄럼 방지 절편(12)의 표면을 개질하여 표면에 미세한 피막을 씌워 장기 사용 시에도 발포된 기포가 파괴되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 아세톤은 메틸셀룰로오스 및 잔탄검의 용매이다.
(S22) 2차 용액 제조 단계
다음, 2차 용액 제조 단계는 1차 용액 60 내지 70 중량부, 인산수소나트륨(Na2HPO4) 10 내지 20 중량부, 염화칼슘(CaCl2) 10 내지 20 중량부를 40 내지 50℃에서 10 내지 12시간 동안 혼합하여 2차 용액을 제조하는 과정이다.
여기서, 인산수소나트륨은 혼합 온도를 낮춤으로써 가열 혼합에 의한 열파괴를 방지하고, 염화칼슘은 메틸셀룰로오스 및 잔탄검이 서로 엉겨 붙어 덩어리지지 않게 하는 유착 방지제이다.
(S23) 표면 개질제 완성 단계
마지막으로, 표면 개질제 완성 단계는 2차 용액 85 내지 95 중량부, 칸델릴라왁스(Candelilla wax) 5 내지 10 중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammoniumpersulfate) 1 내지 5 중량부를 10 내지 20rpm으로 5 내지 7시간 동안 혼합하여 표면 개질제를 완성하는 과정이다.
칸델릴라왁스는 상술한 바와 같이 식물에서 추출할 수 있는 왁스 성분으로, 피막을 형성함과 동시에 유화 상태를 더욱 안정화시키는 역할을 수행하여, 미끄럼 방지 강화제에 포함된 다양한 물질의 혼합성을 높임과 동시에 미끄럼 방지 절편(12)의 표면에 피막을 형성하여 표면을 개질하고 더욱 부드러운 표면을 제공하며, 나아가 발포성 재질로 이루어지는 미끄럼 방지 절편(12)의 기포 파괴를 방지한다.
이때, 암모늄퍼설페이트는 반응 개시제로서 표면 개질제에 포함된 다양한 물질간의 반응을 개시하여 점도를 향상시키는 역할을 수행한다. 이때 혼합 속도는 20rpm을 넘지 않도록 하여 혼합 중 발열을 방지 및 교반기의 부하를 방지하는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 표면 개질제에 따르면 미끄럼 방지 절편(12)의 점도를 높여 피구공을 잡는 손과의 마찰력을 높임과 표면 안정성으로 피구공이 신체에 접촉하더라도 상처가 발생하는 문제를 완화할 수 있고, 더불어 미끄럼 방지 절편(12)의 표면을 개질하여 장기 사용 시에도 발포성 재질인 발포 폴리우레탄에 포함된 기공이 쉽사리 파괴되거나 찌그러지는 것을 방지하는 기능을 제공한다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 외피 11: 절편
12: 미끄럼 방지 절편 20: 중피
30: 내피
12: 미끄럼 방지 절편 20: 중피
30: 내피
Claims (6)
- 놀이의 편의성을 강화한 여성용 피구공으로서,
15 내지 20cm의 직경을 가진 상태에서,
탄성체로 이루어진 내피;
상기 내피의 표면에 적층된 것으로서, 폴리우레탄 60 내지 80 중량부와, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 20 내지 30 중량부를 포함한 중피;
상기 중피의 표면에 적층된 것으로서, 합성 가죽 및 합성고무 중 적어도 어느 하나를 포함하는 외피;를 포함하고,
상기 외피는,
전체적으로 2 내지 4개의 색상을 포함한 상태에서 적어도 어느 하나에 응원 메시지가 인쇄된 복수 개의 절편을 조합한 것이며,
상기 복수 개의 절편 중 적어도 어느 하나는,
발포폴리우레탄 90 내지 99 중량부와, 카나우바 왁스(carnauba wax)를 포함하는 미끄럼 방지 강화제 1 내지 10 중량부를 포함한 미끄럼 방지 절편으로 이루어지되,
상기 미끄럼 방지 강화제는,
카나우바 왁스(carnauba wax) 20 내지 50 중량부와, 알지네이트(alginate) 10 내지 25 중량부와, 트리에틸아민(triethylamine) 30 내지 70 중량부를 혼합하여 1차 물질을 제조하는, 1차 물질 제조 단계와,
상기 1차 물질 75 내지 90 중량부와, 질화붕소(Boron nitride) 5 내지 15 중량부 및, N-b-(아미노에틸)-g-아미노프로필 트리메톡시실란(APTS:N-b-(Aminoethyl)-g-aminopropyl-Trimethoxysilane) 3 내지 10 중량부를 혼합하여 2차 물질을 제조하는, 2차 물질 제조 단계 및,
상기 2차 물질 90 내지 97 중량부와, 하이드록시아세토페논(Hydroxyacetophenone) 1 내지 6 중량부 및, 칸델릴라왁스(Candelilla wax)를 포함하는 표면 개질제 1 내지 10 중량부를 혼합하여 미끄럼 방지 강화제를 완성하는, 완성 단계를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 여성용 피구공. - 제 1항에 있어서,
상기 표면 개질제는,
메틸셀룰로오스 40 내지 50 중량부, 아세톤 30 내지 40 중량부, 잔탄검(Xanthangum) 20 내지 30 중량부를 3 내지 5 시간 동안 혼합하여 1차 용액을 제조하는, 1차 용액 제조 단계와,
상기 1차 용액 60 내지 70 중량부, 인산수소나트륨(Na2HPO4) 10 내지 20 중량부, 염화칼슘(CaCl2) 10 내지 20 중량부를 40 내지 50℃에서 10 내지 12시간 동안 혼합하여 2차 용액을 제조하는, 2차 용액 제조 단계 및,
상기 2차 용액 85 내지 95 중량부, 칸델릴라왁스(Candelilla wax) 5 내지 10 중량부, 암모늄퍼설페이트(Ammoniumpersulfate) 1 내지 5 중량부를 10 내지 20rpm으로 5 내지 7시간 동안 혼합하여 표면 개질제를 완성하는, 표면 개질제 완성 단계를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 여성용 피구공. - 삭제
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Citations (4)
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| JPH11128422A (ja) * | 1997-10-24 | 1999-05-18 | F Lewis Joseph | ゴルフクラブ及びスポーツラケットのためのグリップ |
| JP2003049370A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-21 | Molten Corp | 球技用ボールのための人工皮革パネル |
| KR100478044B1 (ko) | 2002-07-05 | 2005-03-22 | 고천일 | 유기 폐기물 처리 장치 |
| KR200478044Y1 (ko) * | 2015-01-16 | 2015-08-19 | 정은영 | 피구공 |
-
2023
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