CN1137934A

CN1137934A - 球拍框及制作球拍框的方法

Info

Publication number: CN1137934A
Application number: CN96108434A
Authority: CN
Inventors: 武智健二郎; 石垣安弘; 小城仁美
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1996-04-20
Publication date: 1996-12-18
Also published as: JP2798002B2; TW346402B; US5700210A; JPH08280848A

Abstract

一种球拍框，它具有由纤维增强塑料制成的框主体12，覆盖框主体12的离聚物膜13，和在离聚物膜13上成型的涂层膜15，球拍框设有位于离聚物膜13和涂层膜15之间的多孔透气材料膜14以便减少框主体12内的和框主体12内和框主体12与离聚物膜13之间的空洞，由于在框主体12内的和框主体12与离聚物膜13之间的空洞减少，以及离聚物膜13由多孔透气材料膜14增强，因此，球拍框具有极优的机械强度，框主体12和离聚物膜13之间的粘着非常理想，多孔透气材料膜14和涂层膜15之间粘着也很好。

Description

球拍框及制作球拍框的方法

本发明涉及一种球拍框例如网球拍框和羽毛球拍框。

如图2所示的普通球拍框可通过围绕芯层材料1包裹纤维增强半固化片2并在纤维增强半固化片2的表面覆盖一层塑料膜3，在压力下加热从而制成最终制品来获得。所述芯层材料1由硬聚氨酯泡沫材料等制成，在所述纤维增强固化片中环氧树脂用作基体树脂，所述塑料膜3可以是例如溶解度系数为9.0至11.5的聚氨脂。

上述技术在使球拍框具有较强刚度和良好的冲击回弹性方面被认为是有效的，这是由于由纤维增强半固化片2固化制成的框主体和塑料膜3相信已形成二者紧紧粘贴的整体。

然而由此获得的球拍框并没有表现出所期望的足够效果，因为塑料膜3和框主体间的粘着并非始终理想，而且塑料膜3和其上的涂层膜间的粘着也不好。

本发明的目的在于找到一种与由纤维增强半固化片制成的框主体和涂层膜具有理想粘接的塑料，并提供一种制造使用这种塑料的球拍框的方法。

因此，为达到上述目的将离聚物膜用作塑料膜3能够提高框主体和涂层膜间的粘接。

然而，存在几种情况例如如此制作的球拍框可能会有气泡留在纤维增强半固化片中或框主体和离聚物膜之间，在这种情况下，模制后留下的气泡形成由纤维增强塑料制成的框主体内的或者框主体和离聚物膜之间的空洞，这样，仍未解决对强度的有害削减。

所以，本发明的发明人表现出了对将留在纤维增强半固化片中的或者半固化片和离聚物膜之间的气泡释放至模外这一问题的关注。多种研究和探索得出下面的一些发现。

首先，发现在离聚物膜内贯穿设置大量的孔可以将气泡释放在离聚物膜外。然而由于气泡留在离聚物和模的内表面之间，或者由于带有气泡的合成树脂液通过孔流出并包含着气泡硬化因此在离聚物膜的表面上形成了许多小洞或空隙。

而且还发现即使气泡移动至离聚物膜的表面上气泡仍不能释放至模外侧，其原因是，在压力下加热软化的离聚物膜与模型的内表面紧贴，这样气泡不能到达要通过的模的接缝部分。

相应发现在离聚物膜和模内表面之间放入纸或无纺织物，气泡即可在构成纸或无纺织物的纤维之间的空隙中移动并通过模接缝部分释放至模外。

对于根据本发明的球拍框来说，通过在离聚物膜和涂层膜之间置入多孔透气材料膜就可以实现上述目的。所述球拍模具有由纤维增强塑料制成的框主体，覆盖框主体的离聚物膜和在离聚物膜上成形的涂层膜。

而且，对于根据本发明作球拍框的方法来说通过围绕芯层材料包裹具有掺杂着热凝树脂的增强纤维的半固化片，在半固化片上覆盖有离聚物膜，在离聚物膜的表面上覆盖多孔透气材料膜，将最终制品放入模中，在压力下加热以得到模制品，然后在该模制品上涂覆涂层材料从而来实现上述目的。

在本发明的球拍框中，离聚物的表面覆盖多孔透气材料膜，因此，即使气泡存在于纤维增强半固化片中或半固化片和离聚物膜之间，气泡仍可通过在多孔透气材料膜中移动并通过模的接缝部分从而释放至模外，因此，空洞极少留在框主体内及框主体和离聚物膜之间，另外，由于离聚物膜由多孔透气材料膜增强，因而球拍框具有突出的机械强度。

而且，由于由纤维增强半固化片制成的框主体覆盖有离聚物膜，因此框主体与离聚物膜互相紧紧粘附，这样，球拍框没有例如空隙和小洞的缺陷；球拍框具有高机械强度以及柔韧性，并且有较好的冲击回弹性。另外，由于模制品具有光滑的表面，无需准备为涂覆涂层材料这一后序步骤而研磨，而且涂层模可涂成很薄。

另外，当通过在离聚物膜的表面覆盖多孔透气材料膜并在压力下加热从而形成框主体时，由于构成离聚物膜的离聚物树脂渗入多孔透气材料膜中，因此，多孔透气材料膜与通过在多孔透气材料膜上涂覆涂层材料而形成的涂层膜紧紧粘接。

图1是根据本发明的球拍框的一实施例的断面示意图。

图2是普通球拍的一实施例的断面示意图。

下面，结合附图对本发明的例子进行描述有助于更好地理解本发明。这些例子简单说明了本发明的一些实施例，这样，本发明并不局限于上述例子，本发明在其范围内可任意修改。

图1表示根据本发明的球拍框的一个例子。其中球拍框由一芯层材料11，由纤维增强半固化片制成的框主体12，一离聚物膜13，一多孔透气材料膜14和一涂层膜15构成。

芯层材料11是一由硬聚氨酯泡沫材料、苯乙烯泡沫材料等制成的杆，该杆在形成球拍框时作为芯，绕该芯包裹层压半固化片。

而且，框主体12是由纤维增强半固化片制成的中空管，它通过绕芯层材料11层压包裹一半固化片并在压力下加热固化该半固化片来制成，在所述半固化片内作为基体树脂的热塑树脂的未凝固液体渗入加强纤维中。

使用的前述增强纤维可以是例如碳纤维，玻璃纤维，硼纤维，矾土纤维，硅纤维，碳化物纤维，芳族聚酰胺纤维，不锈钢纤维等，其中优选碳纤维。

使用的前述热塑树脂可以是例如环氧树脂，不饱和聚酯树脂，二烯丙基邻苯二甲酸酯树脂，酚醛树脂等，其中优选环氧树脂。

离聚物膜13通过熔化同由纤维增强半固化片制成的框主体12整体粘接，且覆盖框主体12以形成一整体。也就是说，离聚物膜13在模制框主体时熔化并与框主体粘接。离聚物膜13的厚度可以在0.01至0.2mm范围内，最好在0.05至0.1mm范围内。

用于离聚物膜13的离聚物树脂包括乙烯和丙烯酸的共聚物作为其主要成分。共聚物分子中的羧基与金属例如钠、钾、镁、锌的阳离子靠离子键接。可以使用所标记的商标名称为″SURLYN′或″HIMILAN″等的离聚物树脂。作为离聚物树脂，优选其熔点为100至120℃。最好是在下面将描述的半固化片加热模制时离聚物树脂熔化。

多孔透气材料膜14覆盖了整个离聚物膜13以形成一整体，所述离聚物膜13覆盖了框主体12，在模制框主体12和离聚物膜时构成离聚膜13的离聚物树脂渗入多孔透气材料膜14中。

使用的多孔透气材料膜14可以是例如纸、无纺织物、玻璃布等。多孔透气材料膜14的厚度可在0.01到0.1mm范围内，最好在0.02至0.07mm范围内。

设在多孔透气材料膜14上的涂层膜15厚度在50至150μm范围内，它通过涂覆由例如不饱和聚酯树脂，尿烷树脂，丙烯酸树脂，环氧树脂等制成的涂层材料制得。

下面描述制作上面的球拍框的方法。

首先，准备纤维增强半固化片并将其切成预定的形状和大小，预定层数的纤维增强半固化片绕芯层材料11包裹，接着，在最终制品的整个表面上覆盖离聚物膜13。特别，可以实行一种方法例如宽带状的离聚物膜13的叠绕法。

接着绕芯层材料11包裹的离聚物膜13的整个表面覆盖有多孔透气材料膜14。特别，可以实行一种方法例如宽带状的多孔透气材料膜14的叠绕法。

然后，最终制品放在形状为球拍框具有一腔的模具中，并在预定的压力和预定的温度下加热，由此当半固化片中的热塑树脂固化时获得球拍框形状的模制品，在压力下加热的温度最好是或高于离聚物膜13的熔点。相应地通过贯穿多孔透气材料膜14移动并通过模的接缝部分，存在于纤维强半固化片中或在半固化片和离聚物膜13之间的气泡可释放至模外。因而存在于框主体12内和在框主体12和离聚物膜13之间的空洞可减少。而且，由于离聚物树脂渗入多孔透气材料膜14中，离聚物膜13靠多孔透气材料膜14增强。进而，由于固化中固化片和离聚物膜13熔化形成一整体因此它们之间的粘着非常牢固。

接下来，模制品的表面涂覆上前述的涂层材料以形成涂层模15。由于框主体覆盖有离聚物膜13，模制品的表面平坦，因而无需为涂覆步骤准备研磨。另外，由于表面无小洞或空隙，涂层膜的厚度可制成很薄。而且，由于离聚物树脂渗入多孔透气材料膜14，多孔透气材料膜14与涂层膜15之间的粘接十分牢靠。

另外，有一可选择的制造方法，即通过使用由弹性材料例如硅橡胶制成的管作为芯层材料从而获得模制品，在管上层压半固化片，离聚物膜13和多孔透气材料膜14，然后，将最终制品放在模中，通过压力向管中注入受压流体如受压空气，当向管中施加压力的同时加热。

根据上述制作球拍框的方法，离聚物膜13的表面覆盖有多孔透气材料膜14；因此，通过穿过多孔透气材料膜14移动并通过模的接缝部分，存在于纤维增强并固化片中或在半固化片和离聚物膜13之间的气泡可释放至模外。因而存在于框主体12内和在框主体12和离聚物膜13之间的空洞减少。而且，由于离聚物膜13靠多孔透气材料膜14增强，球拍框具有较高的机械强度。

而且，由于由纤维增强半固化片制成的框主体12的整体覆盖有离聚物膜13，框主体12和离聚物膜13相互紧紧粘附。因此，球拍框没有诸如空隙和小洞的缺陷，这样，球拍框具有高机械强度及柔韧性并具有较好冲击回弹性。另外，由于模制品具有平坦表面，无需为涂覆涂层材料的下道工序而准备研磨，且涂层膜15可制成很薄。

而且，模制品通过在离聚物膜13的表面覆盖多孔透气材料膜14然后在压力下加热来形成。构成离聚物膜13的离聚物树脂渗入多孔透气材料膜14中。因此，通过模制结束后向多孔透气材料膜14涂覆涂层材料获得的涂层膜15的粘接是令人满意的。

下面说明具体的例子。

(例子1)

纤维含量占总量60％的半固化片准备用作增强纤维织物，也可用作如双酚A型环氧树脂的基体树脂。所述增强纤维织物由直径为6.5微米的过氧硝酸乙酰酯母体碳纤维制成。

三层半固化片形成一层压叠层，在层压叠层的一侧，层压着一离聚物膜(厚度：0.07mm)；接着，在离聚物膜的表面上，层压着作为多孔透气材料膜的纸(厚：0.02mm)或无纺织物(厚：0.02mm)以便形成层压半固化片(分别在实例1和实例2中)。另外，为了比较的目的，准备一层压半固化片(例3)该半固化片除了没有多孔透气材料膜叠压在离聚物膜的表面上外其它与上述层压半固化片相同。

每个层压半固化片放在模中，在压力为1.2MPa温度为135℃下加热20分钟，由此得到一板状模制品。

对于每个模制品，其中存在的空洞与其机械强度可测得。在检测时，与碳纤维增强塑料弯曲试验方法一样使用Instron试验仪测量机械强度，这在JIS(日本工业标准)K-7074-88中已规定。检测的结果在表1中表示。

另外，每个模制品切成两半，且聚氨酯树脂涂层材料涂覆到其中一半的前表面上(在实例1和2的多孔材料膜层；实例3的离聚物膜层)。涂层材料固化并形成厚度为20至70微米的涂层膜。

接着，离聚物膜和固化半固化片(此后称为″粘着物A″)之间的粘着力和模制品前表面与涂层膜(此后称其为″粘着物B″)之间的粘着力通过做横切粘附实验可测算获得。其中粘附玻璃纸带在有或无涂层膜时分别与每个模制品的前表面接合或离开。结果在表1中显示。

另外，考虑到在制得的模制品的前表面可出现空洞，对空洞的出现个数做了检测。结果在表1中显示。

表1

例	多孔透气材料膜	粘着物A	粘着物B	空洞的出现个数	机械强度(kgf/mm²
例	多孔透气材料膜	粘着物A	粘着物B	空洞的出现个数	机械强度(kgf/mm²	1	纸	○	○	○	≥170
2	无纺布	○	○	○	≥170	1	纸	○	○	○	≥170
2	无纺布	○	○	○	≥170	3	无	○	○	△	150

表1中粘着力可通过观测粘附玻璃纸带上的剥离件估算出来。根据横切粘附试验，其中符号○代表″5/100或更小″，面符号X代表″大于5/100″。

在计算空洞的出现个数时，符号○代表″小于或等于5个空隙″，符号△代表″空洞个数大于5小于10″，而符号X代表″等于或大于10个空洞″。

机械强度通过下面的公式(i)计算得出。

σ＝3PL/2bh² (i)

(在公式(i)中，σ代表弯曲强度(kgf/mm²)，P代表试件破裂时的荷载(kgf)，L代表支撑间的距离(mm)，b代表试件的宽度(mm)，而h代表试件的厚度(mm)。)

从表1的结果可清楚地发现，与没有多孔透气材料膜层压在离聚物膜(实例3)的表面上的模制件相比，具有多孔透气材料膜层压在离聚物膜(实例1和2)的表面上的模制件具有较少的空洞和的较高机械强度。

尽管本发明参考最佳实施例和一些选择的实例在此对本发明作了详细的描述，容易理解这种描述仅作为举例，而不能认为是局限于此。还可以理解，本发明实施例的局部的大量的变化，以及附加实施例对于参考说明书的本领域技术人员来讲是十分显然的。所有这些变化和附加实施例都不应超出如所要求的本发明的原则及范围。

Claims

1.一种球拍框，它具有一框主体，一纤维增强塑料，一覆盖框主体的离聚物膜，和在离聚物膜上成形的涂层膜；框主体包含一纤维增强塑料；球拍框包括位于离聚物膜和涂层膜之间的多孔透气材料膜。

2.制造球拍框的一种方法包括下述步骤：

绕芯层材料包裹半固化片，在该半固化片中热塑树脂渗入增强纤维中，

在离聚物膜的表面覆盖有多孔透气材料膜，

将具有多孔透气材料膜的离聚物膜放入模中，

在压力下加热以获得一模制品，和

向该模制品涂覆一涂层材料。