JPH03176083A - テニスラケットフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明はテニスラケットフレームに関し、詳しくは、繊
維強化樹脂からなり、小形かつ軽量であるにもかかわら
ず強度および振動吸収性にも優れ、特に、子供あるいは
非力なプレーヤー用のテニスラケットフレームとして好
適に用いられるものである。 従来の技術 近時、テニスが盛んになるにともなって、子供の時から
テニスを始めることが多くなり、子供向きの軽量、小形
なテニスラケットが要望されていると共に、特に、振動
吸収特性に優れ、通常、テニスエルボ−と言われている
肘が痛くなる弊害か発生しにくいらのが要望されている
。このことは、子供以外の非力な女性プレーヤー用のテ
ニスラケットフレームにも要求されることである。 テニスラケットフレームは、従来、一般に、繊維強化樹
脂で形成されており、該繊維強化樹脂の構成としては、
下記の２種類のものが知られている。 （Ｌ）連続！に維／樹脂マトリクス系 （２）短繊維又はチョツプドファイバー／樹脂マトリク
ス系 上記（１）の樹脂マトリクスとしては、エポキシ、ポリ
エステルあるいはフェノール系の熱硬化性樹脂が用いら
れ、それが連続フィラメントに含浸され、加熱および加
圧によって樹脂が硬化されて所要の形状にモールドされ
ている。 上記（２）は、強化部材が樹脂マトリクス中にランダム
に分散された短い不連続長の繊維強化部材からなり、樹
脂マトリクスとしては熱可塑性あるいは熱硬化性のいず
れでもよく、主として射出成形法によって形成されてい
る。 発明が解決しようとする課題 テニスラケットフレームに要求される特性としては、強
靭性、剛性、反発性、振動吸収性があげられ、特に、子
供用テニスラケットフレームにやいては、小形かつ軽量
でありながら、上記特性を具備することが求められる。 上記（１）の繊維強化樹脂からなるものにおいては、通
常、カーボン繊維のような剛性の高い強化繊オ（ｔを６
０〜７０％重臣含存させて、必要な靭性および曲げ弾性
率を得ているが、マトリクス樹脂として用いるエポキシ
樹脂やポリエステル樹脂は靭性が劣る。 しかしながら、上記のように靭性、剛性を高めるために
強化繊維の重重を多くすると、振動吸収性が劣ると共に
、重量が重くなる欠点がある。特に、子供用のテニスラ
ケットフレームのように、小形化する一方、強度、剛性
を低下させたくない場合には、強化繊維量が必然的に多
くなる。よって、重量が重くなり、かつ、振動吸収性が
より低下し、打撃時に振動がラケットを持つ側の肘に伝
わって肘が痛くなる上記したテニスエルボ−を誘発し、
子供の場合に特に問題となる。 また、上記（２）の繊維強化樹脂からなるものでは、射
出酸形加工時の流動特性を考慮してマトリクス樹脂の分
子量は低く押さえられている。かつ、繊維含有社は３０
重量％程度であり、しかも、繊維長はペレット化して射
出成形された後１ｍｎ＋以下となっていることが多い。 このように、分子量の高くないマトリクス樹脂を用いて
いること、強イし繊維の長さも著しく短いため、強度が
極めて低い欠点がある。そのため、テニスラケットフレ
ームか使用中に破損したり、ガツトを張った状態で車の
トランクルームに収納された時にその内部温度か８０℃
を超えると変形したりする欠点がある。 このような、強度不足の欠点を補うためには、必然的に
ラケットフレームを厚内としなければならず、その場合
には、重量が重くなり、特に、子供用および非力のプレ
ーヤー用のテニスラケットフレームとしては不適である
。 このように、従来のテニスラケットフレームはいずれも
振動吸収性が劣ること、および重量が重くなることなど
より問題がある。特に、子供用テニスラケットフレーム
では、振動吸収性が特に重要な点となる。何故ならば、
発育期の子供にとって肘に衝撃が加わるのは成Å以上に
好ましくなく、将来、長年にわたってテニスを続けてい
くためには、出来る限り負担を軽減しておく必要がある
からである。 本発明は、上記した問題に鑑みてなされたもので、軽量
、小形で、かつ、高反発性を有し、しかも、振動吸収特
性に優れ、子供等の非力のプレヲヤーでも肘に障害をき
たさないテニスラケットフレームを提供することを目的
とするものである。 逢菫全鰻夾を生にΔ仝玉段 従って、本発明は、フレーム全重量が２３０ｇ〜３００
ｇ、フレーム全長が５２０Ｉ１１〜６７ＣＩｌで、振動
減衰比が０．５〜４．０％で、連続繊維および／または
長１ａ維強化材で強化されたポリアミド樹脂からなる繊
維強化樹脂で構成されていることを特徴とするテニスラ
ケットフレームを提供するものである。 さらに、本発明は、上記連続繊維および／または長繊維
強化材からなる繊維強化樹脂層の内側、外側あるいは／
および中間に、不織布を含む樹脂層を備えていることを
特徴とするものである。 上記ポリアミド樹脂は、重量比で１０〜８０％の上記繊
維強化材を含み、該ポリアミドｍ脂の固有粘度が１．８
η以上で、しかも、繊維強化材がアルコール可溶性、水
可溶性またはアルコールおよび水の両方に対し可溶性の
ナイロン表面処理材で表面処理されたものであることが
好ましい。 上記繊維強化材としては、用途に応じて、炭素繊維、ガ
ラス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊
維、有機繊維、スヂールワイヤ、アモルファス金属繊維
及び／又はそれらの混合物か、り

【ｌス、スリーブ、ａ
−ピングの状態で用いられる。 上記繊維強化材の外側、内側の表面および／あるいはそ
の中間部に配置する不織布としては、ガラス繊維ペーパ
ー、カーボン繊維ペーパー、ポリエステル不織布、ナイ
ロン不織布などが用いられる。この不織布は成形時にお
ける樹脂の流れが適度となるように、繊維密度力ｑ〜３
５Ｖｏ１％、好ましくは２〜２０Ｖｏ１％であるのが用
いられる。 上記繊維強化樹脂は、連続繊維及び／または長繊維の強
化材、さらには、該強化材の外側面、内側面あるいは／
および強化材層の間に不織布を、予め所定の形状となる
ように中芯（内圧保持体）の同りに配置してモールド内
に型入れした後、重合触媒と開始剤を含む溶融したω−
ラクタム類を型内にｌＬ人し、これを加熱によりポリア
ミド樹脂とする七ツマーキャスティング法を用いて形成
されることが好ましい。 上記中芯（内圧保持体）は、空気ムどの注入により金型
にｔｆ）う可撓性を有するものであれはよく、ナイロン
、セ【Ｊファン、ゴム、ポリエステル、ポリエーテルケ
１．ン等のチューブ状または袋状のものが用いられろ。 また、上記モノマーであるω−ラクタム類としては、α
−ピロリドン、α−ピペリドン、ε−カプロラクタム、
ω−エナントラクタム、ω−カプリロラクタム、ω−ベ
ラルゴノラクタム、ω−デカノラクタム、ω−ウンデカ
ノラクタム、ω−ラウロラクタｌｚ、あるいはこれらの
Ｃ−アルキル置換−ラクタム、並びにこれらの二種以上
のω−ラクタムの混合物等が挙げられる。また、ω−ラ
クタム類は必要に応じて改良成分（ソフト成分）を含む
ことが出来る。 上記ソフト成分は分子中に使用する開始剤と反応する官
能基を有し、しかもＴｇの低い化合物で通常官能基を有
するポリエーテルや液状ポリブタシュンなどが使用され
る。 上記ω−ラクタム類として使用される市販の原料として
は、宇部興産（株）会社のＵＢＥナイロン（ＵＸ−２１
）等がある。これはアルカリ触媒とカプロラクタムから
なるＡ成分と、ソフト成分を含むプレポリマーとカプロ
ラクタムからなるＢｆｆ分とから構成されている。 上記本発明に用いるアニオン重合触媒としては水酸化ナ
トリウムＮａＨが好ましいが、その他のナトリウム、カ
リウム、水酸化リチウム等の公知のω−ラクタムの重合
触媒を使用することが出来る。その添加量はω−ラクタ
ムに対して０．１〜０．５モル％の範囲が好ましい。 また、重合開始剤としては、Ｎ−アセチル−ε−カプロ
ラクタムが用いられるが、その他のトリアリルイソシア
ヌレート、Ｎ−２漁工千しンイ三ン誘導体、！、１°−
カルボニルビスアジリジン、オキサゾリン誘導体、２−
（Ｎ−フェニルベンズイミドイル）アセトアニリド、２
−Ｎ−モリポリノーシクロヘキセン−１，３１カルポキ
サニリド等や既に公知のイソシアナート、カルボジイミ
ド等の化合物をも用いることが出来る。これら重合開始
剤の添加量としては、ω−ラクタムの飢に対して０．０
５〜１．０モル％の範囲内にあることが好ましい。また
、その添加する方法としては、（ａ）アニオン重合触媒
を含むω−ラクタム液に直接添加混合する方法 （ｂ）アニオン重合触媒を含むω−ラクタム液と、爪音
開始剤を含むω−ラクタム液を混合する方法（Ｃ）予め
固体状または液状のω−ラクタムにアニオン重合触媒と
共に同時に低下しておく方法などがあるが、そのいづれ
の方法を用いても差し支えない。 また、重合温度は、一般的には１２．０〜２０ｐ℃か望
ましい。 作用 上記したように、本発明に係わるテニスラケットフレー
ムは、全ｉｌｌを２３０ｇ〜３００ｇと軽量な範囲を含
み、また、全長を５２〜６７ｃｍ＋と子供用に適した短
い範囲を含んでいる。しかも、振動減衰比が０．５％以
上と大きいため、非力なプレーヤにとって肘の負担を少
なくすることが出来る。 かつ、構成材料の繊維強化樹脂において、ポリアミド樹
脂をマトリクス樹脂として用いており、該ポリアミド樹
脂は、従来用いられているエポキシ、ポリエステルある
いはフェノール樹脂と比較して強靭性を有すると共に、
振動減衰特性を有するものである。そのため、従来と比
較して強化繊維の量を少なくし、振動減衰特性をさらに
向上させることが出来ると共に、軽量化を図ることがで
き、子供用および非力のプレーヤ用としての優れたテニ
スラケットフレームを得ることが出来る。 さらに、上記連続繊維または／および長繊維の繊維強化
樹脂層の外側面、内側面あるいは／および中間部に不織
布を含む樹脂層を配置し、核層ではマトリクス樹脂が９
５％、不織布が５％程度と、繊維量が極めて少なくほぼ
樹脂からのみなる層を設けているため、振動減衰特性を
大きくすることが出来ると共に、製品の外観を良好とし
、かつ、小形・軽重を図ることが出来る。 袈搬剋 以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。 第１図は本発明に係わるテニスラケットフレームｌを示
し、その全長りを５２〜６７ｃｍ（本実施例では最短の
５２ｃｎ＋）とし、その全重量を２３０ｇ〜３００ｇ（
本実施例では最軽量の２３０ｇ）としている。また、該
テニスラケットフレームの振動減衰比は１．５％とし、
従来のテニスラケットフレームと比較して大幅に向上さ
せている。 上記テニスラケットフレームｌは第２図に示すように、
ナイロンチューブ２を中芯とし、その外周にカーボン繊
維からなる連続繊維を含有したポリアミド樹脂かならる
繊維強化樹脂層３を備えている。 上記したラケットフレームｌは、以下に記載するモノマ
ーキャスティング法により製造している。 中芯チューブ２を肉厚１００μｍのナイロンチューブで
形成し、該チューブ２を中芯として、アルコール可溶性
ナイロンＡ７０（東しく株）会社）メタノール溶液で表
面処理したカーボン繊維編組を、フレーム長手方向に対
して繊維角度が２４°をなすように（６に２４　　品番
、ＢＣ−７６６４−２４（２０）東邦レーヨン（株）会
社）、かつ、重量％で６０％となるような量で配置した
。 上記金型内へのセット後、金型を１５０℃で加熱し、次
に、真空ポンプを用いて金型内を減圧した。 ついで、９０℃に溶融した重合触媒と開始剤を含むω−
ラクタム類を型内に圧入した。本実施例では、宇部興産
（株）会社から市販のＵＢＥナイロン（ＯＸ−２１）を
用いており、アルカリ触媒とカプロラクタムからなるＡ
成分と、ソフト成分を含むプレポリマーとカプロラクタ
ムからなる日成分Ｊ−んし１の勿１Δプ加楓婉馳１喪串
／ａ４ν）−ｆ、のを、金型内に注入し、かつ、チュー
ブ２内に内圧をかけて、第２図に示す如き中空構造のテ
ニスラケットフレームが得られた。 第３図は本発明に係わる第２実施例のラケットフレーム
１′を示し、該ラケットフレーム１°はナイロンチュー
ブ２の中芯と、その外周にカーボン繊維からなる連続ｔ
＆維を含有したポリアミド樹脂からなる繊維強化樹脂層
３と、核層３の外側部にガラス不織布を含有したポリア
ミド樹脂からなる不織布含有層４を備えている。 長さ及び重量等は第１実施例とほぼ同様であり、該第２
実施例のラケットフレームｌ°の振動減衰比は２．５％
とし、従来のテニスラケットフレームと比較して大幅に
向上さけている。 」二足第２実施例の不織布含有層４を備えたラケットフ
レームビの製造方法は、上記第１実施例と略同槌であり
、金型内にチューブ２を中芯とした配置したカーボン繊
維の表面上に、ガラス不織布を重量％で約５％となるよ
うな量で配置して、セッｋｌ−プい黒占の入ｈ（ね１；
含１．　１４ｈけ開通πふス第４図は本発明に係わるラ
ケットフレームｔ”の第３実施例を示し、ナイロンデユ
ープ２の中芯の外周にガラス不織布を含むポリアミド樹
脂からなる内側不織布含有層５、核層５の外周に連続繊
維を含有したポリアミド樹脂からなる繊維強化樹脂Ｎ！
１３、核層３の外周にガラス不織布を含むポリアミド樹
からなる外側不織布含有層４を備えている。 該第３実施例のラケットフレームｌ”は、その形状およ
び重量は第１実施例と同様としており、その振動減衰比
を３．５％としている。該第３実施例のラケットフレー
ムの製造方法は第１実施例と略同様であり、ナイロンチ
ューブ２の中芯の外周にガラス不織布を配置し、その外
周に連続繊維層を配置し、さらに、その外周にガラス不
織布を配置して、金型内にセットしている点のみが相違
する。 尚、不織布含有層は繊維強化樹脂層に挟まれた中間層に
配置しても良いが、製品の外感を良くするために、外表
面に配置することが好ましい。 【実験例１】 上記した構成よりなる本発明に係わるテニスラケットフ
レームの振動減衰特性を、従来提供されている従来例と
比較試験した結果について以下に記載する。 Ａ：本発明の上記第１〜第３実施例からなるテニスラケ
ットフレーム （全型１１２３０ｇ　、全長５２ｃｍ）Ｂ：エポキシプ
リプレグ材料により形成した上記Ａと同一形状の従来例
からなるテニスラケットフレーム 「試験装置による振動減衰特性の実験」第５図に示すご
とく、テニスボール１０をヒモで吊すと共に、同じくテ
ニスラケットフレーム１のヘッド部１ａを上にしてヒモ
で吊し、該テニスラケットのガツトを張ったラケットの
打球面の中心に図示のように上記ボール１０を自然落下
させて当てた時の振動の減衰を、テニスラケットのグリ
ップ部１ｂにアルミ板１１を介在させて取り付けた加速
度計１２で受信し、それをブラウン管上で振動減衰波形
として観察した。この振動減衰波形は第６図に示す如き
波形である。 上記試験より得られた振動減衰波形に基づいて次式で減
衰比ζを計算した。 減衰比ζを計算したところ本発明の実施例Ａは第１実施
例　ζ＝１．５％ 第２実施例　ζ＝２．５％ 第３実施例　ζ＝３．５％ 従来例Ｂの振動減衰比ζは、０．２〜０，３％（１０本
平均）であった。 「実打によるフィーリングテスト結果」プレーヤー２３
人が上記実施例Ａと従来例Ｂを打ちくらべて、その結果
についてアンケートに答えた。 実施例Ａの方が振動吸収性が良いと感じた人・・・・２
３人 どちらが良いか判らないと答えた人 ・・２人

【強度の比較試験】

第７図に示す如く、テニスラケットフレーム１の左右両
側を支持治具１５で支持して起立させた状態で、上方よ
り加圧具１６でラケットフレームｌの上端（トップ部分
）に静荷重を加え、トップ部分での破壊強度を、上記実
施例２と比較例Ｂについて比較した。 実施例２（４本平均）１６２ｋｇ 従来例Ｂ（４本平均）１６０ｋｇ 上記比較試験より強度の点については、本発明の実施例
と従来例とはほぼ同等であった。 発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明に係わるテニス
ラケットフレームにおいては、構成材料として連続繊維
又は長繊維で強化されたポリアミド樹脂を用いており、
ポリアミド樹脂が強靭であるため、ラケットフレームの
全重量および全長を減少させても、強度および剛性を保
持することが出来る。しかも、ポリアミド樹脂自体が従
来用１．ｔられている熱硬化性樹脂と比較して大きな振
動減哀詩性を有しているため、軽量、小形で強度、剛性
を具備しながら、優れた振動減衰特性を具備している。 また、マトリクス樹脂が９５％で、不織布か５％程度の
繊維が希少な樹脂層を設けた場合には、さらに、振動減
衰特性を向上させることが可能となる。このように、本
発明のテニスラケットフレームは特に、振動減衰特性に
優れ、打撃時に振動が伝わりに＜＜、肘痛（テニスエル
ボ−）が発生しにくく　子供用に好適に用いられる？’
１点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる子供用のテニスラケットフレー
ムを示す平面図、第２図は第１実施例を示す第１図の■
−■線断面図、第３図および第４図は本発明の第２およ
び第３実施例を示す第２図と同様な断面図、第５図は振
動減衰特性を調べる試験方法を示す概略図、第６図は振
動減衰特性試験で得られる振動減衰波形を示す線図、第
７図は強度試験方法を示す概略図である。 １％　１′、１″・・テニスラケットフレーム。 ３・・繊維強化樹脂層、 ４．５・・不織布含有層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フレーム全重量が２３０ｇ〜３００ｇ、フレーム全
   長が５２ｃｍ〜６７ｃｍで、振動減衰比が０．５〜４．
   ０％で、連続繊維および／または長繊維強化材で強化さ
   れたポリアミド樹脂からなる繊維強化樹脂で構成されて
   いることを特徴とするテニスラケットフレーム。 ２、上記連続繊維および／または長繊維強化材で強化さ
   れたポリアミド樹脂からなる繊維強化樹脂の層の内側、
   外側あるいは／および中間部に不織布を含む樹脂層を備
   えていることを特徴とする請求項１記載のテニスラケッ
   トフレーム。 ３、上記ポリアミド樹脂が重量比で１０〜８０％の上記
   繊維強化材を含んでいることを特徴とする請求項１また
   は２記載のテニスラケットフレーム。