JP2000238152A - 繊維強化プラスチック製管状体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラケットフレームやゴルフシャフト、釣り竿
などのスポーツ用途や一般産業用に用いられる軽量な繊
維強化プラスチック製管状体を、強度特性などを低下さ
せず安価に提供する。 【解決手段】 管を構成する繊維強化プラスチック層の
内側の熱可塑性フィルムを、厚さが５μｍ以上３０μｍ
以下としたものとし、管内に残留する熱可塑性フィルム
の重量を低減することによって、管状体の強度を低下さ
せずに管全体の軽量化を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内圧成形法によっ
て製造される、軽量な繊維強化プラスチック製管状体お
よびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】管状体の成形方法として、いわゆる内圧
成形法がある。内圧成形法の適用例としては、例えば、
特開平５−９６０３０号公報に記載されているラケット
フレームの成形が挙げられるが、これは、ナイロンチュ
ーブなどの筒状の熱可塑性フィルムにプリプレグを捲回
したプリフォームを金型に挿入した後、熱可塑性フィル
ム内に圧縮空気を付与して熱可塑性フィルムを拡幅さ
せ、プリプレグを金型に密着させながら加熱、硬化させ
るものである。この方法では、成形後も管内に熱可塑性
フィルムが残留するが、熱可塑性フィルムは強度部材と
しては機能せず、軽量化の妨げとなる。例えば一般的な
硬式テニスラケットの場合、折径２０〜３０ｍｍ、長さ
１８００〜２０００ｍｍ程度のナイロンチューブが用い
られるが、その厚さは、内圧（例えば圧縮空気）付与時
にチューブからのエア漏れを防ぐという観点から厚さ５
０〜１００μｍのものが用いられている。この場合、フ
レームの内壁に残留するナイロンチューブの重量は４〜
１１ｇ程度となる。

【０００３】ここで、一般的なラケット成形において厚
さ５０〜１００μｍのものが用いられている理由は、ナ
イロンチューブの品質のバラツキを考慮しているためで
ある。

【０００４】融点に近い温度でナイロンチューブ内を加
圧するとチューブが膨らむが、その膨らむスピードは均
等ではなく、異物混入やキズ、薄肉部などの品質不均一
によって応力集中が生じ易い部分から膨らむ。したがっ
て、極端に品質の不均一な部分があると、そこから急速
に膨らみ、破裂、すなわちエア漏れが発生して成形不良
の原因となる。特に薄肉部や、貫通しない程度の表面キ
ズ（チューブが薄いほどキズの影響も大きくなる）に起
因するエア漏れの発生頻度が高いが、ナイロンチューブ
製造方法の特性上、数〜十数μｍの厚さのバラツキは避
け難く、これを防ごうとするとチューブの製造コストが
上昇してしまう。

【０００５】また、熱可塑性フィルムとして、マトリッ
クス樹脂と接着しにくいシリコーンチューブを用いた方
法もある。この場合、成形後にシリコーンチューブを抜
き取ることが可能であるため、軽量化の手段としては有
効であるが、シリコーンチューブ自体が高価であるため
に繰り返し使用できたとしても成形コスト増を招いてし
まう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ラケットフ
レームやゴルフシャフト、釣り竿などのスポーツ用途や
一般産業用に用いられる軽量な繊維強化プラスチック製
管状体を、強度特性などを低下させず安価に提供するこ
とを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するため次の構造を有するものである。すなわち、本
発明の管状体は、管を構成する繊維強化プラスチック層
の内側の熱可塑性フィルムを、厚さが５μｍ以上３０μ
ｍ以下としたものであり、管内に残留する熱可塑性フィ
ルムの重量を低減することによって管全体の軽量化を達
成できる。

【０００８】また、本発明における、繊維強化プラスチ
ック層を形成する基材の内側に配した熱可塑性フィルム
内に加圧媒体となる流体を注入し、上記熱可塑性フィル
ムを介して繊維強化プラスチック層を形成する基材を加
圧、硬化させる管状体の製造方法は、成形時における熱
可塑性フィルムが、（１）少なくとも２層以上連続、
（２）連続した各熱可塑性フィルムの厚さの合計が５０
μｍ以上、（３）繊維強化プラスチック層に接する熱可
塑性フィルムの厚さが５μｍ以上３０μｍ以下、の各要
件を満たし、かつ成形温度が上記熱可塑性フィルムの融
点より３０℃以上低いことを特徴とするものであり、上
記繊維強化プラスチック層の内側の熱可塑性フィルム
（以下ＦＲＰ層側熱可塑性フィルムと言うこともある）
は離型面として機能し、内圧成形の加圧媒体となる流体
により近い側のフィルム（以下流体側熱可塑性フィルム
ということもある）を成形後に抜き取ることを可能とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】上記熱可塑性フィルムの材質は、
管状体の成形温度においてＦＲＰ側熱可塑性フィルムと
流体側熱可塑性フィルムが融着しないものであれば何で
もよい。例えば、繊維強化プラスチック層のマトリック
ス樹脂として金型温度１５０℃程度で成形のできるエポ
キシ樹脂を用いた場合、ＦＲＰ側熱可塑性フィルム、流
体側熱可塑性フィルム共にナイロンチューブを用いるこ
とができる。また、ＦＲＰ側熱可塑性フィルムと流体側
熱可塑性フィルムに異なる材質のものを用いることも可
能で、例えばシリコーンチューブを用いた方法で、繊維
強化プラスチック層とシリコーンチューブの間、すなわ
ちＦＲＰ側熱可塑性フィルムとしてナイロンチューブな
どを用いることによってシリコーンチューブの再利用回
数を増やすことができる。ここではナイロンチューブ、
シリコーンチューブを用いた例を挙げたが、これらにと
らわれることなく、成形温度に応じて、各種熱可塑性フ
ィルムを選択することができる。

【００１０】また、ＦＲＰ層側熱可塑性フィルムの厚さ
は薄ければ薄いほど管全体の軽量化に寄与するが、あま
り薄いと繊維強化プラスチック層を形成する基材（例え
ばプリプレグ）を周囲に捲回する時や、成形時に破れる
恐れがあるため少なくとも５μｍ以上であることが望ま
しい。ＦＲＰ側熱可塑性フィルムが破れると、ＦＲＰ側
熱可塑性フィルムと流体側熱可塑性フィルムとの間に繊
維強化プラスチックを形成するマトリックス樹脂が流れ
込み、成形後に流体側熱可塑性フィルムを抜き取ること
が困難となる。逆にあまり厚すぎると重量増加となるの
で、３０μｍ以下であることが好ましい。

【００１１】さらに、作業性、上記捲回時や成形時の破
れによる不良、ＦＲＰ側熱可塑性フィルム薄肉化による
重量軽減効果を考慮すると、ＦＲＰ側熱可塑性フィルム
は１５μｍ以上２５μｍ以下が最も好ましい。

【００１２】また、流体側熱可塑性フィルムの厚さは、
内圧付与時に破れない程度の厚さを有していればよく、
例えば加圧媒体として０．８ＭＰａ〜２．５ＭＰａ程度
の圧縮空気を用いて金型温度１５０℃で成形する場合、
５０μｍから１００μｍ程度の厚さのナイロンチューブ
などが使用できるが、これに限らず加圧媒体、圧力、成
形温度によって適宜選択することができる。より好まし
くは５０μｍから７５μｍである。

【００１３】また、上記繊維強化プラスチック層を構成
する強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、各種金
属繊維などの無機繊維、アラミド繊維などの有機繊維な
どを用いることができるが、これらにとらわれることな
く各種繊維を用いることができる。

【００１４】また、上記繊維強化プラスチック層を構成
するマトリックス樹脂としては、成形温度でのＦＲＰ側
熱可塑性フィルムと流体側熱可塑性フィルムの融着を防
ぐという観点から、室温から１８０℃程度の範囲で成形
のできる、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリ
エステルなどの熱硬化性樹脂が好ましいが、ＦＲＰ側熱
可塑性フィルムと流体側熱可塑性フィルムの融点がマト
リックス樹脂の融点より３０℃（より好ましくは５０
℃）以上高ければマトリックス樹脂として熱可塑性樹脂
を用いることもできる。

【００１５】また、繊維強化プラスチック層の薄肉化な
どを併用して管全体の軽量化を図る場合、耐衝撃性を向
上させるため、マトリックス樹脂は、下記構成要素
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）から得られ得る繊維強化複合材
料用エポキシ樹脂組成物であることがより好ましい。 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）分子内にエポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる
官能基１個と１個以上のアミド結合を有する化合物 本発明の繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物の構成
要素（Ｃ）である分子内にエポキシ樹脂または硬化剤と
反応しうる官能基１個と１個以上のアミド結合を有する
化合物は、強化繊維との接着性を高め、ラケットフレー
ムの耐衝撃性を向上させるために配合される。

【００１６】ここで言うアミド結合とは、カルボニル基
とその炭素に単結合で結合する窒素原子からなる部分構
造を意味する。アミド結合を有する化合物の典型的な化
合物はカルボン酸アミドであるが、それ以外にも環の一
部にアミド結合を有しても良く、あるいはさらに複雑な
構造、例えば、イミド、ウレタン、尿素、ビウレット、
ヒダントイン、カルボン酸ヒドラジド、ヒドロキサム
酸、セミカルバジド、セミカルバゾンなどのような構造
を有するものでもよい。

【００１７】アミド結合のカルボニル酸素は酸素または
窒素に結合した水素原子と強い水素結合を作る。従っ
て、強化繊維であるガラス繊維の表面水酸基、アラミド
繊維のアミド基、炭素繊維の表面に存在するカルボキシ
ル基や水酸基などの水素原子との水素結合が生じ接着性
を高める。

【００１８】さらに、アミド結合のカルボニル基は強い
永久双極子であるため、炭素繊維のように分極率の高い
強化繊維に有機双極子を作り、双極子−双極子の電気的
引力により接着力を高める。

【００１９】もし、アミド結合を持つ化合物がエポキシ
樹脂または硬化剤と反応しうる官能基を持たないと、相
分離により接着性が十分発現しなかったり、可塑剤とし
て働き耐熱性が著しく低下したりする恐れがあるが、ア
ミド結合を持つ化合物がエポキシ樹脂または硬化剤と反
応しうる官能基を持つ場合は、樹脂組成物の硬化に伴
い、エポキシ樹脂硬化物のネットワークの一部となるた
め前記のような弊害を生じる恐れがない。

【００２０】エポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる２
個以上の官能基と１個以上のアミド結合を有する化合物
を配合したエポキシ樹脂組成物を繊維強化複合材料に用
いることは公知であるが、これらの公知技術では、接着
性の著しい改善は確認されていない。しかし、本発明者
らの見出した、分子内にエポキシ樹脂または硬化剤と反
応しうる官能基１個と１個以上のアミド結合を有する化
合物を配合したエポキシ樹脂組成物では、著しい効果を
有する。

【００２１】この理由は、エポキシ樹脂または硬化剤と
反応しうる官能基を２個以上有する化合物はエポキシ樹
脂のネットワークと２カ所以上で化学結合するため、ア
ミド結合の酸素原子が強化繊維表面に十分接近できない
のに対し、エポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる官能
基を有する化合物は、エポキシ樹脂のネットワークと一
カ所だけで化学結合するため、その化合物に由来する部
分構造の運動の自由度が大きく、カルボニル基の酸素原
子が強化繊維表面に接触しやすいためと本発明者らは推
定している。

【００２２】さらに構成要素（Ｃ）の配合は、接着性を
高めるだけではなく、エポキシ樹脂組成物の硬化物の弾
性率を高める効果も有する。これは、エポキシ樹脂中に
存在する水酸基とカルボニル基の酸素が強い水素結合を
作り分子運動を拘束するためと考えられる。

【００２３】なお、前記エポキシ樹脂組成物は、前記構
成要素（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）から得られ得ることを特
徴とするものであり、必ずしも前記構成要素（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）から得られた物である必要はない。もち
ろん、前記構成要素（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）から得られ
た物が好適な例であるが、結果として、前記構成要素
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）から得られた物と同様の形態で
あるならば、原料が前記構成要素（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）であると限定されるものではない。例えば、構成
要素（Ｃ）として、エポキシ樹脂又は硬化剤と反応し得
る官能基が２個以上有するものを用いても、官能基や工
程を適切に選択することにより、当該官能基の一部が失
活乃至は変成することにより、結果として、本発明のエ
ポキシ樹脂組成物が得られ得る。あるいは、逆に当該官
能基を有しておらずとも、反応乃至は工程の途中で、変
成して、当該官能基が形成される場合もあり得る。

【００２４】本発明の前記エポキシ樹脂組成物は、好適
には、化学構造的上、１個以上のアミド結合を有し、か
つ運動の自由度の大きい部分構造を有するものである。
運動の自由度が大きい部分構造とは、典型的には、分子
鎖の一端がエポキシ樹脂又は硬化剤あるいはそれらの残
基等の組成物の主鎖乃至はそれに相当する程度の大きい
分子量を有する構造と結合していて、他端は、前述のよ
うな大きい分子量を有する構造とは共有結合していない
ような構造である。また、結合部位が複数であっても、
それらが部分構造上において、極めて接近していたりす
れば、実質上結合部位が一箇所と見なせ、部分構造の自
由度は大きい。あるいは、部分構造上は両端にあって
も、結合している大きい分子量を有する構造から見て、
位置的に近い場合、部分構造の運動の自由度は大きい場
合もあり得る。さらには、部分構造に１個以上のアミド
結合を有する分岐を有する場合も、運動の自由度は大き
い。

【００２５】また、構成要素（Ｃ）は、マトリクス樹脂
と強化繊維の界面部に集まっている方が、前記接着性を
高める効果があると考えられる。特に構成要素（Ｃ）が
エポキシ樹脂に比べて硬化速度が相対的に遅い場合、構
成要素（Ｃ）が界面部へ集まり易く好ましい。

【００２６】エポキシ樹脂と反応しうる官能基として
は、カルボキシル基、フェノール性水酸基、アミノ基、
第２アミン構造、メルカプト基どを挙げることができ
る。また硬化剤とし反応しうる官能基としては、エポキ
シ基、カルボニル基と共役した二重結合などを挙げるこ
とができる。カルボニル基と共役した二重結合は、硬化
剤中のアミノ基やメルカプト基とマイケル付加反応を行
う。

【００２７】カルボキシル基を一個有し、アミド結合を
有する化合物の具体例としては、スクシンアミド酸、オ
キサミン酸、N-アセチルグリシン、N-アセチルアラニ
ン、4-アセトアミド安息香酸、N-アセチルアントラニル
酸、4-アセトアミド酪酸、6-アセトアミドヘキサン酸、
馬尿酸、5-ヒダントイン酢酸、ピログルタミン酸、2-
(フェニルカルバモイルオキシ)プロピオン酸などを挙げ
ることができる。

【００２８】フェノール性水酸基を一個有し、アミド結
合を有する化合物の具体例としては、サリチルアミド、
4-ヒドロキシベンズアミド、4-ヒドロキシフェニルアセ
トアミド、4-ヒドロキシアセトアニリド、3-ヒドロキシ
アセトアニリドなどを挙げることができる。

【００２９】アミノ基を一個有し、アミド結合を有する
化合物の具体例としては4-アミノベンズアミド、3-アミ
ノベンズアミド、4'-アミノアセトアニリド、4-アミノ
ブチルアミド、6-アミノヘキサンアミド、3-アミノフタ
ルイミド、4-アミノフタルイミドなどを挙げることがで
きる。

【００３０】第２アミン構造を一個有し、アミド結合を
有する化合物の具体例としては、ニペコタミド、N,N-ジ
エチルニペコタミド、イソニペコタミド、1-アセチルピ
ペラジンなどを挙げることができる。

【００３１】メルカプト基を一個有し、アミド結合を有
する化合物の具体例としては、4-アセトアミドチオフェ
ノール、N-(2-メルカプトエチル）アセトアミドなどを
挙げることができる。

【００３２】エポキシ基を一個有し、アミド結合を有す
る化合物の具体例としては、グリシダミド、N-フェニル
グリシダミド、N,N-ジエチルグリシダミド、N-メトキシ
メチルグリシダミド、N-ヒドロキシメチルグリシダミ
ド、2,3-エポキシ-3-メチルブチルアミド、2,3-エポキ
シ-2-メチルプロピオンアミド、9,10-エポキシステアラ
ミド、N-グリシジルフタルイミドなどが挙げられる。

【００３３】カルボニル基と共役した二重結合を一個有
し、アミド結合を有する化合物は、二重結合と共役する
カルボニル基がアミド結合のカルボニル基と同一であっ
てもよく、異なってもよい。二重結合と共役するカルボ
ニル基がアミド結合のカルボニル基と同一である化合物
としては、α，β−不飽和カルボン酸のアミドおよびそ
の窒素原子上に置換基を有する誘導体が該当する。その
の具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリ
ルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-イソプロ
ピルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N-ヒド
ロキシメチルアクリルアミド、N-メトキシメチルアクリ
ルアミド、ジアセトンアクリルアミド、1-アクリロイル
モルホリン、1-アクリロイルピペリジンを挙げられる。
またそれ以外にもマレイミド、N-エチルマレイミド、N-
フェニルマレイミドのような不飽和ジカルボン酸のイミ
ドも該当する。二重結合と共役するカルボニル基がアミ
ド結合のカルボニル基と同一でない化合物としては2-(
フェニルカルバモイルオキシ) エチルメタクリレートな
どを挙げることができる。

【００３４】構成要素（Ｃ）である分子内にエポキシ樹
脂または硬化剤と反応しうる官能基１個と１個以上のア
ミド結合を有する化合物は１種でも、複数種配合しても
よい。

【００３５】構成要素（Ｃ）の配合量（複数種用いる場
合はその合計）は、構成要素（Ａ）１００重量部に対し
０．５〜１５重量部であることが好ましい。０．５部よ
り少ないと接着性向上効果が十分に発現されず、１５重
量部より多いと耐熱性低下などの弊害が生じる恐れがあ
る。

【００３６】構成要素（Ｃ）は、室温で液状のものも固
形のものも使用できる。構成要素（Ｃ）として固形のも
のを用いる場合は、エポキシ樹脂組成物中に添加した
後、加熱撹拌などの手段で溶解してもよく、溶解せずに
添加してもよい。固形の構成要素（Ｃ）を溶解せずに添
加する場合は、粒径１０μm以下に粉砕して使用するこ
とが好ましい。

【００３７】また、上記繊維強化プラスチック層を形成
する基材としては、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸
させたプリプレグを用いることができるほか、強化繊維
を編組状にしたものや、フィラメントワインダによって
必要角度に巻きつけた、マトリックス樹脂を含まないも
のであってもよい。

【００３８】これらの、基材にマトリックス樹脂を含ま
ないものを用いる場合には、ＲＩＭやＲＴＭなどの、基
材（すなわち強化繊維を編組状にしたものなど）の内側
に配した熱可塑性フィルム内に加圧媒体となる流体を注
入すると同時に金型キャビティ内にマトリックス樹脂を
注入し、上記熱可塑性フィルムを介してマトリックス樹
脂を加圧、硬化させる方法で繊維強化プラスチック層を
形成させる。

【００３９】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて
説明する。本発明の実施の形態の管状体は、強化繊維と
マトリックス樹脂からなる内圧成形された繊維強化プラ
スチック製の管状体である。

【００４０】上記管状体は、図１に示すように、繊維強
化プラスチック層１の内側に接する熱可塑性フィルム２
（ＦＲＰ層側熱可塑性フィルム）を、厚さが５μｍ以上
３０μｍ以下としている。

【００４１】次に、上記管状体の製造方法を図２により
説明する。

【００４２】まず、図２（ａ）に示すように、マンドレ
ル３に熱可塑性フィルム、すなわち、流体側熱可塑性フ
ィルム４とＦＲＰ層側熱可塑性フィルム５を被せ、この
ＦＲＰ層側熱可塑性フィルム５の外側に繊維強化プラス
チック層を形成する基材６を捲回し、マンドレルを抜き
取ることによって、図２（ｂ）に示すプリフォーム７を
得る。

【００４３】ＦＲＰ層側熱可塑性フィルム５は、厚さが
５μｍ以上３０μｍ以下で、流体側熱可塑性フィルム４
とＦＲＰ層側熱可塑性フィルム５を合わせた厚さは５０
μｍ以上としている。

【００４４】上記プリフォーム７を図３に示すように金
型８のキャビティ９内に配し、金型を閉じた後、流体側
熱可塑性フィルム内に加圧媒体となる流体を０．８〜
２．５ＭＰａの圧力で注入し、流体側熱可塑性フィルム
とＦＲＰ層側熱可塑性フィルムを介してマトリックス樹
脂を加圧、硬化させ、繊維強化プラスチック製管状体を
得る。

【００４５】さらに、成形品を金型から脱型後、流体側
熱可塑性フィルムを抜き取り、繊維強化プラスチック製
管状体を得る。

【００４６】また、ＲＩＭ、ＲＴＭ成形などの場合に
は、繊維強化プラスチック層を形成する基材（すなわち
強化繊維を編組状にしたものなど）の内側に配した流体
側熱可塑性フィルム内に加圧媒体となる流体を注入する
と同時に金型キャビティ内にマトリックス樹脂を注入
し、流体側熱可塑性フィルムとＦＲＰ層側熱可塑性フィ
ルムを介してマトリックス樹脂を加圧、硬化させ、繊維
強化プラスチック製管状体を得る。

【００４７】さらに、成形品を金型から脱型後、流体側
熱可塑性フィルムを抜き取り、繊維強化プラスチック製
管状体を得る。

【００４８】

【実施例】上述の本発明に関し、具体的な実施例につい
て以下に説明する。 （実施例１）ＦＲＰ層側熱可塑性フィルムとして厚さ２
５μｍのナイロンチューブ、流体側熱可塑性フィルムと
して厚さ５０μｍのナイロンチューブ、繊維強化プラス
チック層を形成する基材として東レ（株）製炭素繊維
（Ｔ７００）とエポキシ樹脂組成物からなるプリプレグ
を用い、各層の繊維が６０°で交差するように捲回して
プリフォームを得た。上記エポキシ樹脂組成物には次の
構成からなるものを用いた。

【００４９】 構成要素（Ａ） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 １０部 （“エピコート”８２８、油化シェルエポキシ（株）製） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ４０部 （“エピコート”１００１、油化シェルエポキシ（株）製） フェノールノボラック型エポキシ樹脂 １０部 （“エピコート”１５４、油化シェルエポキシ（株）製） レゾルシンジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂 ２０部 （“デナコール”ＥＸ２０１、ナガセ化成工業（株）製） 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 １０部 （“エピクロン”１５２、大日本インキ化学（株）製） 構成要素（Ｂ） ジシアンジアミド ５部 （ＤＩＣＹ７、油化シェルエポキシ（株）製） ３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素 ３部 （ＤＣＭＵ９９、保土ヶ谷化学工業（株）製） その他 ポリビニルホルマール ７部 （“ビニレック”Ｋ、チッソ（株）製） 上記プリフォームを金型のキャビティ内に配し、金型を
閉じた後、流体側熱可塑性フィルム内に１．８ＭＰａの
圧縮空気を注入し、流体側熱可塑性フィルムとＦＲＰ層
側熱可塑性フィルムを介してマトリックス樹脂を加圧、
硬化させ、繊維強化プラスチック製管状体の成形品を得
た。この時、成形温度は１５０℃、成形時間は３０分と
した。

【００５０】上記成形品を金型から脱型後、流体側熱可
塑性フィルムを抜き取り繊維強化プラスチック製管状体
を得た。得られた管状体の特性を表１に示す。

【００５１】なお、本実施例１および後述の比較例１に
おける管状体の強度評価方法には、支点間距離３００ｍ
ｍの３点曲げ試験を行った。 （実施例２）ＦＲＰ層側熱可塑性フィルムとして厚さ２
５μｍのナイロンチューブ、流体側熱可塑性フィルムと
して厚さ５０μｍのナイロンチューブ、繊維強化プラス
チック層を形成する基材として東レ（株）製炭素繊維と
エポキシ樹脂組成物からなるプリプレグを用いて、硬式
テニスラケット用のプリフォームを得た。上記エポキシ
樹脂組成物には次の構成からなるものを用いた。

【００５２】 構成要素（Ａ） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ４０部 （“エピコート”８２８、油化シェルエポキシ（株）製） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ５０部 （“エピコート”１００１、油化シェルエポキシ（株）製） フェノールノボラック型エポキシ樹脂 １０部 （“エピコート”１５４、油化シェルエポキシ（株）製） 構成要素（Ｂ） ジシアンジアミド ５部 （ＤＩＣＹ７、油化シェルエポキシ（株）製） ３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素 ３部 （ＤＣＭＵ９９、保土ヶ谷化学工業（株）製） 構成要素（Ｃ） Ｎ−ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド ５部 （笠野興産（株）製） その他 ポリビニルホルマール ７部 （“ビニレック”Ｋ、チッソ（株）製） 上記プリフォームを、実施例１と同様の方法で成形し、
得られた成形品を金型から脱型後、流体側熱可塑性フィ
ルムを抜き取り繊維強化プラスチック製ラケットを得
た。得られたラケットの特性を表１に示す。

【００５３】なお、本実施例２および後述の比較例３な
いし５における管状体の強度評価方法には、図４に示す
支点間距離６００ｍｍの３点曲げ試験、および、図５に
示す３ｍの高さからの垂直自由落下試験を行った。 （比較例１）熱可塑性フィルムとして厚さ７５μｍのナ
イロンチューブ１層のみを用いるほかは、実施例１と全
く同様の方法で繊維強化プラスチック製管状体を得た。
得られた管状体の特性を表１に示す。 （実施例３）熱可塑性フィルムとして厚さ７５μｍのナ
イロンチューブ１層のみを用いるほかは、実施例２と全
く同様の方法で繊維強化プラスチック製ラケットを得
た。得られたラケットの特性を表１に示す。 （実施例４）熱可塑性フィルムとして厚さ２５μｍのナ
イロンチューブ１層のみを用いるほかは、実施例２と全
く同様の方法で繊維強化プラスチック製ラケットを得
た。得られたラケットの特性を表１に示す。 （実施例５）エポキシ樹脂組成物に次の構成からなるも
のを用いたいたほかは、実施例２と全く同様の方法で繊
維強化プラスチック製ラケットを得た。得られたラケッ
トの特性を表１に示す。

【００５４】 構成要素（Ａ） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 １０部 （“エピコート”８２８、油化シェルエポキシ（株）製） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ４０部 （“エピコート”１００１、油化シェルエポキシ（株）製） フェノールノボラック型エポキシ樹脂 １０部 （“エピコート”１５４、油化シェルエポキシ（株）製） レゾルシンジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂 ２０部 （“デナコール”ＥＸ２０１、ナガセ化成工業（株）製） 臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 １０部 （“エピクロン”１５２、大日本インキ化学（株）製） 構成要素（Ｂ） ジシアンジアミド ５部 （ＤＩＣＹ７、油化シェルエポキシ（株）製） ３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素 ３部 （ＤＣＭＵ９９、保土ヶ谷化学工業（株）製） その他 ポリビニルホルマール ７部 （“ビニレック”Ｋ、チッソ（株）製） 表１の通り、チューブ厚さが薄いことにより、軽量化が
図られ、満足すべき結果が得られた。しかも、実施例
１、２、５のように２層の熱可塑性フィルムを用いた場
合、エア漏れが認められず、また、実施例２、３、４の
ように構成要素（Ｃ）を用いる場合、破壊荷重は格段に
改善された。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の管状体は、管を構成する繊維強化プラスチック層の内
側の熱可塑性フィルムを、厚さが５μｍ以上３０μｍ以
下としたものであるため、管内に残留する熱可塑性フィ
ルムの重量を低減することによって、管状体の強度を低
下させずに管全体の軽量化を達成できる。

【００５７】さらに、成形時における上記熱可塑性フィ
ルムが、（１）少なくとも２層以上連続、（２）連続し
た各熱可塑性フィルムの厚さの合計が５０μｍ以上、
（３）繊維強化プラスチック層に接する熱可塑性フィル
ムの厚さが５μｍ以上３０μｍ以下、の各要件を満た
し、かつ成形温度が上記熱可塑性フィルムの融点より３
０℃以上低いため、成形時におけるエア漏れなどの不良
を発生させること無く、安価に成形品を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る管状体の断面斜視図

【図２】 本発明に係る管状体の製造方法を示す概略図

【図３】 本発明に係る管状体の製造方法を示す概略図

【図４】 本発明の実施形態のラケットの評価方法を示
す概略図

【図５】 本発明の実施形態のラケットの評価方法を示
す概略図

【符号の説明】

１：繊維強化プラスチック層 ２：熱可塑性フィルム ３：マンドレル ４：流体側熱可塑性フィルム ５：ＦＲＰ層側熱可塑性フィルム ６：繊維強化プラスチック層を形成する基材 ７：プリフォーム ８：金型 ９：キャビティ （ａ）：管状体の製造工程図 （ｂ）：得られたプリフォーム体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H111 AA01 BA15 BA34 CB03 CB04 CB08 CB29 DA26 DB27 EA12 EA13 EA14 4F072 AA04 AA07 AB06 AB09 AB10 AD13 AD23 AD27 AD28 AD29 AD38 AE02 AF29 AG02 AG20 AH04 AK02 AK11 AL03 4F100 AH02A AH02H AH03A AH03H AH04A AH04H AK01A AK01B AK01C AK48B AK48C AK53A AK53K BA02 BA03 BA10A BA10C BA25 CA02A CA30A DA11 DG01A DH02A EJ082 EJ222 GB87 JA04B JB16B JB16C JK01 JK04 JL03 YY00B YY00C

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維強化プラスチック層の内側に熱可塑
   性フィルムを有する管状体において、熱可塑性フィルム
   の厚さが５μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とす
   る繊維強化プラスチック製管状体。
2. 【請求項２】 熱可塑性フィルムがナイロン樹脂製であ
   ることを特徴とする請求項１記載の繊維強化プラスチッ
   ク製管状体。
3. 【請求項３】 繊維強化プラスチックからなるフレーム
   が、請求項１または２記載の管状体によって構成される
   ことを特徴とする繊維強化プラスチック製ラケット。
4. 【請求項４】 繊維強化プラスチック層を構成するマト
   リックス樹脂が、下記構成要素（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
   から得られ得る繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物
   であることを特徴とする繊維強化プラスチック製ラケッ
   ト。 （Ａ）エポキシ樹脂 （Ｂ）硬化剤 （Ｃ）分子内にエポキシ樹脂または硬化剤と反応しうる
   官能基１個と１個以上のアミド結合を有する化合物
5. 【請求項５】 構成要素（Ｃ）の配合量が構成要素
   （Ａ）１００重量部に対して０．５〜１５重量部である
   請求項４記載の繊維強化プラスチック製ラケット。
6. 【請求項６】 構成要素（Ｃ）におけるエポキシ樹脂ま
   たは硬化剤と反応しうる官能基が、カルボキシル基、フ
   ェノール性水酸基、アミノ基、第２アミン構造、メルカ
   プト基、エポキシ基、カルボニル基と共役した二重結合
   より選ばれる官能基である請求項４または５記載の繊維
   強化プラスチック製ラケット。
7. 【請求項７】 繊維強化プラスチックからなるフレーム
   が、請求項１または２記載の管状体によって構成される
   ことを特徴とする請求項４ないし６記載の繊維強化プラ
   スチック製ラケット。
8. 【請求項８】 繊維強化プラスチック層を形成する基材
   の内側に配した熱可塑性フィルム内に加圧媒体となる流
   体を注入し、上記熱可塑性フィルムを介して繊維強化プ
   ラスチック層を形成する基材を加圧、硬化させる管状体
   の製造方法において、成形時における上記熱可塑性フィ
   ルムが、（１）少なくとも２層以上連続、（２）連続し
   た各熱可塑性フィルムの厚さの合計が５０μｍ以上、
   （３）繊維強化プラスチック層に接する熱可塑性フィル
   ムの厚さが５μｍ以上３０μｍ以下、の各要件を満た
   し、かつ成形温度が上記熱可塑性フィルムの融点より３
   ０℃以上低いことを特徴とする繊維強化プラスチック製
   管状体の製造方法。
9. 【請求項９】 繊維強化プラスチック層を形成する基材
   の内側に配した熱可塑性フィルム内に加圧媒体となる流
   体を注入し、上記熱可塑性フィルムを介して繊維強化プ
   ラスチック層を形成する基材を加圧、硬化させるラケッ
   トの製造方法において、成形時における上記熱可塑性フ
   ィルムが、（１）少なくとも２層以上連続、（２）連続
   した各熱可塑性フィルムの厚さの合計が５０μｍ以上、
   （３）繊維強化プラスチック層に接する熱可塑性フィル
   ムの厚さが５μｍ以上３０μｍ以下、の各要件を満た
   し、かつ成形温度が上記熱可塑性フィルムの融点より３
   ０℃以上低いことを特徴とする繊維強化プラスチック製
   ラケットの製造方法。