TW209175B - - Google Patents

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209i*V5 A6 ___ B6 五、發明説明（3 ) 本發明係關於一種使用於網球、回力球、羽毛球等之 球技的球拍框及其製造方法，特別是_於一植藉織維强化 樹脂材料所形成之球拍框之構造及其製造方法。 〔以往之技術〕 球拍框係因構成球拍框之部分，所施加之負載之比率 不同。 例如，在打球部外周面施加有因於溝部裝設球拍線所 產生的抗壓力之負載，而在前端部之外周面施加有在打球 時因與地面之接觸所產生的摩擦力之負載。又，在手柄部 ，施加有在打球時因球拍之撓曲所產生之抗壓力。因此， 爲要防止因裝設球拍線時之拉力所產生的球拍框之破損， 添裝塞孔套或扣眼，而爲防止前端部分之摩耗，在使用時 裝設有保護體。 經濟部中央揉準局印裂 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，以往一般所使用之球拍之構造大部分爲將預先由 連續纖維所構成之織布，粗紗或編織物等含滲有熱硬化性 樹脂配設於球拍框形狀之鐄具等，然後藉加壓及加熱使樹 脂硬化成形呈所要之形狀者。又，使用熱可塑性樹脂作爲 球拍框，有如日本申請專利案特公昭59-22 5號公報，及 特_昭54-534 66號公報所掲示者，這些球拍係將球拍框 之至少手柄部以短緘維之强化材料被强化之熱可塑性材料 射出成之空心或實心的球拍框，或如於日本申誚專利案特 開昭54-16240號公報所掲示，於由射出成形所製作之內 側接合具有肋條之熱可塑性織維强化塑膠所製之半殼的球 拍框等。 甲 4(210X 297 公廣） 經濟部中央標準局印裂 2091^5 Αβ ____Bfi 五、發明説明（4 ) 因在這些以往之球拍框之厚度，係在整體球拍框形成 大略相同厚度，故樹脂含有率在整體上也形成大略相同含 有率。 〔發明欲要解決之問題〕 在上述以往之球拍框有下列缺點。 以連續纖維被强化之環氧樹脂或聚酯樹脂所製之球拍 框，固然可以製作堅固又輕量之球拍框，惟在預先浸膠品 (prepreg)之成形或將該預先浸膠品重疊成層於球拍成形 ，將成形樹脂材料配設於球拍形狀之鐄具爲止之工程較複 雜且費時，又，在以鐄具成形時之加熱硬化時間於溫度約 100〜150 °c須費20〜40分鐘左右之較長的成型循環，並 須保持數十分鐘適合於成形之溫度才可以，因此在大量生 產時須使用多數之鐄具，故會增加製造成本。又，樹脂之 性質雖然堅硬但容易缺損，且在振動吸收性、耐摩耗性等 也不太好。又，在成形球拍框時之表面或內部具有很多空 隙，因此，在後續工程費時，或成爲比所設計之强度較低 之結果，爲其缺點。 又，在設計球拍框之撓性時，有改變預先浸膠品之使 用童，或不改變預先浸膠品之使用量，而變更外面之形狀 來施行。 依照上述方法，若減少預先浸膠品之使用量來使撓性 增大時，會有手柄部之强度降低，容易折損者。 在以短纖維被强化之熱可塑性樹脂空心狀射出成形之 球拍框，因使用短纖維作爲强化材料，因此與使用連續纖 甲 4(21〇X 297 公沒） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝· .線· 〇9irr6 A6 B6 五、發明説明（5 ) 維之球拍框相比較有球拍框之强度上或剛性較差的缺點； {請先閱讀背面之注意事項再填寫本百) 而在將部分厚度加厚或將整體框形成空心時，必須在空心 內部設置補强用之肋條才可以。又，在製造這些球拍框時 ，因以射出成形，因此成形壓力較高，故必須設置可耐高 壓强度之鐄具等，两使製造成本昂貴。 〔解決問題之手段〕 本發明係鑑於上述以往之缺點而設計者，而提供一種 具有優異之生產性，優異之耐久性，及在設計上有自由度 的球拍框及其製造方法。 本發明係一種使用纖維强化樹脂材料來形成外殼强度 層的球拍框，該外殼强度層係以連續纖維作爲補强纖維， 並使用可以生成熱硬化性之聚氨基醯胺樹脂或聚酯醯胺樹 脂的材料，藉樹脂射出方法來成形，爲特徵的球拍框及其 製造方法。 在本發明所用之補强纖維，有例如：玻璃纖維、碳纖 維、陶瓷纖維、氧化銷纖維、硼織維、鎢纖維、鉬纖維、 鋼纖維、鈹嫌維、不銹鋼纖維等之無機纖維類，聚醯胺系 繳維、聚酯纖維等之合成纖維等之連_纖維，將其單獨使 用或組合使用。 經濟部中央棟準局印裂 這些補强織維係形成織布、粗紗、蓆紋布、2軸或3 軸之編織物等形狀，將這些形狀者可以單獨或組合來便用。 本發明之球拍的補強織維之含有率可以從樹脂之粘度 ，補强纖維之種類與形狀任意地來選擇，通常約30〜約80 重量％，最好爲約40〜約70重量％者〇 甲 4(210X 297 公发) 〜 5 A6 B6 ---\ 五、發明説明（6 ) 使用於本發明之樹脂，有2,2, - (1, 3 -苯撑）雙- 'J . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 -噁哗1 (以下簡稱爲1，3-PB0 )與2驗酸（例如’戊 二酸、肥酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等）與催化劑 (例如，亞磷酸、亞磷酸聯苯、亞磷酸三苯、亞磷酸壬苯 (壬基苯基）等）之間的反應所得到之交聯聚醣胺樹脂 及3 0與二氨基二苯甲烷等之二胺化合物（例如： 二氨基二苯甲烷、3,4f -二氨基二苯醚、4,4，-二氨基二 苯磺、2,2-雙〔4-(4-胺苯氧基）苯基〕丙烷等）與催 化劑（例如：溴化烷基、碘化烷基、P-甲苯磺酸烷基、 Z -溴化丙酸、同烷酯等）之間的反應所得到之交聯聚氨 基醯胺樹脂及1，3-ΡΒ0與二胺化合物與環氧樹脂與催化 劑之間的反應所得到之交聯環氧變性聚氨基醯胺樹脂等之 熱硬化性樹脂可以適用。 使用這些樹脂時，可以分別添加適合於要求特性之催 化劑、穩定劑、內部剝離劑、着色劑、難燃劑、塡充劑等 來使用。 上述樹脂之粘度，係依球拍框之縝維含有率而不同， 通常纖維含有率大約爲30〜80重量％，爲要得到織維含 有率之球拍框最好使用較低粘度，對補强纖維含滲性較優 異之樹脂者，最好使用具約CPS以下之粘度的樹脂。 經濟部中央搮準局印製 又，所使用之樹脂之粘度在100 CPS以下之極低之 樹脂時，在鐄具內之樹脂的蔓延或對强化織維的「潤濕」 比較好。又，成形體之纖維的「鍩開J或氣泡等之成形不 良不會產生而對成形最好。 甲 4(210X297 公沒) fe 〜 2091^3 a6 _____B6 五、發明説明（7 ) 本發明之球拍框最好在外殼强度層之厚度構成局部不 同的厚度。特別是，最好將必須强化抗壓力之手柄部及打 ...... 球部外周·之厚真共^卷部n厚』iLit秦4 -..别是， 最好將其他部分之厚度形成大約4 ..2QQ %之J|L度者。 爲要使上述厚度較厚的方法，爲將欲增加厚度之部分之芯 材的厚度減小，而增加成形用樹脂之使用量等方法，若將 厚度成爲上述範圍之厚度時，藉此，最好並不會影響球拍 框之撓性或重量，可以提升强度，又，例如，在手柄部， 當球拍框挠性彎曲時則在手柄部會有抗壓力之作用，若不 耐抗壓力時卽產生折損。於是，將抗壓力較高之樹脂之含 有比率增高，卽可以顯著地提高抗壓强度。 本發明之球拍框之製造方法爲，形成大略球拍形狀之 芯體，於該芯體被覆捲繞有連續纖維或由該連續纖維所構 成之織布、粗紗、密結花紋、或編織等形狀之補强纖維作 爲單體或組合來形成成形體。然後，於相當於該成形體之 球拍框之球拍線溝之部位添設預先成形於其他個體之球拍 線保護體，配置於設有球拍線挿通孔形成用之突起部的成 形用鐄具內，將鐄型內加以減壓後，於該芯體與成形用鐄 具之間的間隙注入可以生成低粘度之熱硬化性之聚氨基醯 胺樹脂或聚酯醯胺樹脂的材料，藉在鐄具內反應硬化來成 形的樹脂射出方法一體成形球拍框的方法。 經濟部中央搮準局印裝 (請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) .打. 線· 上述芯材係以可以熔融之材料或發泡合成樹脂，來形 成大略球拍形狀的芯材。可以熔融之材料，在成形球拍框 後，將球拍框加熱至可熔融芯材但不會使成形體變形之溫 甲 4(210X 297公海） A6 B6 〇9i7b 五、發明説明（8 ) (請先聞讀背面之注意事Jfi再填寫本页) 度，然後取出芯材而成形空心部份，然後視需要塡充空心 部，亦可。作爲可以熔融之芯材有鉍、鉛、錫、鎘等作爲 主成分而熔融溫度在80 °C以上200 °C以下的合金。 又，在使用發泡合成樹脂所製之芯材時，可以得到實 心的球拍框。 〔功用〕 如上所述，本發明之球拍框，因係使用熱硬化性之聚 氨基醯胺樹脂或聚酯醯胺樹脂，使樹脂之粘度比以往之環 氧樹脂或尼龍樹脂較低，故可以供纖維含有量增加至極大 之30〜80重量％。又，補强纖維之形態可以使用織布、蓆 紋布、粗紗、2軸或3軸之編織物形狀等符合所需要之特 性之形狀者。 又，因爲依照本發明之方法，注入於鐄具之可以生成 熱硬化性之聚氨基醯胺樹脂的材料之粘度較低，因此，旣 使將連續織維作爲補强織維而使用，也可以使樹脂流入補 强織維間，容易含滲而容易到達鐄具內之各隅部，不會產 生補强織維之偏移之慮，故容易設計出在局部有强度特性 ，而且可以提高成形品之完成度者。 〔實施例〕 茲參照圖式說明本發明之賁施例如下，第1圖至第3 圖係表示本發明之說明圖；第1圖係表示本發明品之外觀 圖，第2圖至第3圖係表示本發明品之成形方法的說明圖。 亦卽，作爲樹脂使用交聯聚氨基醍胺樹脂，而補强纊 維3係使用以玻璃織維、碳織維之連續織維形成編織物、 甲 4 (210X 297公廣) 09175 A6 B6 經濟部中央搮準局印製 五、發明説明（9 ) 蓆紋布、粗紗、織布等之形狀。又，作爲樹脂之注入裝置 ，係便用2液注入機來成形球拍框1。 首先，將_丄^二^0^二氨基二苯甲烷以重量比率6 :4之比率來混合，在溫度120 °C加熱熔融成爲Δ液，以 溴化辛基成爲B液。A液之粘度爲約8 CPS(23°C，B型 粘計度），B液之粘度爲約4 CPS (23°C，B型粘度計） 。將裝置調整使Δ液1〇〇部對B液爲0.5〜5部的混合比 率。 一方面，以可以熔融之材料來形成大略球拍框形狀之 芯材2，以由補强纊維3而成之襯套（sleeve )，蓆紋 布、粗紗等纏繞包覆該芯材2，而在範部分局部的配設有 補强用織布，使該補强纖維3成爲5〇〜70重量％來形成 成形體7。又，在相當於該成形體7之球拍線溝的部位， 配設預先於網紋狀之補强纖維含滲氨基甲酸乙酯樹脂而成 形之球拍線保護體4。 將如上所述所形成之成形體7，配設於球拍框成形用 之鐄具5內，將鐄具壓緊之後將鐄具加以減壓，然後，將 上述樹脂從2液注入機經由注入孔C注入於關閉之鐄具內 ，藉反應硬化得到球拍框1。 通常在上述成形時，鐄具加熱溫度爲約1〇〇〜150 °C ，而壓力爲約3〜30 kg/cm2。成形時間通常約爲3〜5 分鐘。 所得到之球拍框之物性，與以往者相比較之結果表示 於第1表。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •装· •訂. •缘· 甲 4(210X 297 公沒） 〜9 2〇9i，Vb 五、發明説明（l〇 ) A6 B6 第1表 實施例品 比較品 球拍線之拉出强度 (kg) 131 100 球拍框之抗壓强度縱向 127 100 (kg) 橫向 169 100 球拍框之三點彎曲 (kg) 141 100 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) <註>，數値係將習知之球拍框（比較品）之數値作爲 100時之比較値。 比較品……藉由玻璃纖維、碳纖維所構成之襯套外壓 成形所成形者作爲補强織維之環氧樹脂所製之球 拍框。纖維含有率爲約50〜70重量％ ° 球拍線之拉出强度……將鐵絲架設於球拍框之二球拍 線孔，而引拉架設之鐵絲，測定架設有鐵絲之部 分的球拍框凹陷爲止的强度。 球拍框之抗壓强度......施加負載於球拍框之縱方向或 橫方向，分別測定球拍框破壞時之各該方向的負 載0 經濟部中央揉準局印製 球拍框之三點彎曲……切取球拍框之打球部之局部作 爲試料，來施行三點彎曲之測定。 〔實施例2〕 如第4圖及第5圖所示，手柄部10及打球部外周面8 甲 4(210X 297公簷） It)〜 A6 B6 〇9i'V〇 五、發明説明（11) 之厚度比其他部分之厚度較厚者。 {請先閱讀背面之注意事項再滇寫本页) 作爲使上述厚度較厚之方法，爲除了將打球部外周面 8及手柄部10之芯材之厚度減少之外，與實施例1實施同 樣之作業。 將打球外周面8及手柄部10之厚度成爲其他部分之厚 度之120〜200 %。 〔效果〕 本發明係一種由如以上所述之方法製成的球拍框及其 製造方法，故有如下之效果。 亦卽，本發明之球拍框，因以連續纊維所構成之補强 繅維來形成織維含有率也在較大之30〜80重量％的成形品 ，故可以提高抗彎强度、抗壓强度等，又可以使球拍框外 殼整體之厚度成形成較薄之狀態。 又，將預先以另外體成形於球拍框之頭部分之球拍線 溝的球拍線保護體，裝設於成形體，並且於球拍框之成形 同時成形，則不須用襯套之外，若使用與球拍框之顔色不 同顔色的色彩時，設計之範圍會增大，使色彩設計之自由 度會增大。 經濟部中央搮準局印裝 其次，依照本發明之球拍框之製造方法，因不是藉熔 融之熱可塑性樹脂之射出成形，而是將可以生成熱硬化性 之聚氨基醯胺樹脂或聚酯醱胺樹脂的低粘度之材料，以液 體原料之狀態注入鐄具內，且在鐄具內反應硬化，因此與 纖維之「結合」也良好，旣使纖維含有量較多也可以充分 地含滲於織維。 甲 4(210X 297公沒） 經濟部中央橾準局印製 2091^° A6 _______B6 五、發明说明（12 ) 又，因與以往之藉熔融之熱可塑性樹脂之射出成形法 不同，成形壓力極低，因此，可以以低成本的鐄具來成形 ，而可以滅低製造成本。再者，因成形壓力較低，使配置 於鐄具內之補强纖維，'没有被注入之樹脂之壓力推壓而發 生偏移等之庚，因此可以變更配置補强織維之部位或芯材 之厚度，而將球拍框之厚度可以局部地自由設計，故對所 設計之撓性或重量上没有不良影響，除了可以提高强度之 外，還具有可以提高平衡之設計自由度等，構造設計之自 由度成爲較大等優點。 除此之外，因成形材料容易流動至鐄具之各隅部，因 此，旣使爲複雜形狀之成形品，可以防止對補强縝維之含 滲不良或產生空隙，故容易成形，成形後之表面狀態也良 好，可以呈現美觀，同時，後續工程不須費時，並可以低 成本來製造。 〔圖式之簡單說明〕 第1圖至第3圖係表示本發明之說明，其中： 第1圖係表示本發明品的外觀圖， 第2圖及第3圖係表示本發明品之成形方法的說明圖。 第4圖係表示沿第1圖之A—▲線所觀看的切剖端面 圖0 第5圖係表示沿第1圖之B — B線所觀看的切剖端面 圖0 在圖中，⑴爲球拍框，⑵爲芯材，⑶爲補强纖維，⑷ 爲球拍線保護體，⑸爲鐄具，⑹爲注入孔，⑺爲成形體， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) •装· .打' *線· 甲 4(210X297公沒） 12 經濟部中央標準局印裝 2〇9Π^ Α6 ____ Β6 五、發明説明（13 ) ⑻爲外周面，⑼爲溝部，⑽爲手柄部。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •故· .訂· .線. 13 甲 4(210X 297公簷）

Claims (1)

1. 0

   第 79107945號 專 利 串 m 案 申 請 專 利 範 圍 修 正 本 (8 2年5 月 22 曰 ) 1 . 一 種 球 抬 框 t 俗 使 用 纖 維 樹 脂 材 料 來 形 成 外 殼 強 度 層 的 球 拍 框 ， 其 特 徵 為 該 外 殼 強 度 層 係 以 連 續 纖 維 作 為 補 強 纖 維 ♦ 並 使 用 可 以 生 成 熱 硬 化 性 聚 氨 基 m 胺 樹 脂 之 2 , 2 ' -( 1 , 3 - 苯 if )雙- 2 - 唑 咐 (1 ,3 -P B 0 )、 二氨基 二 苯 甲 烷 及 itm 觸 媒 等 材 料 i 藉 樹 脂 射 出 方 法 來 成 形 t 其 中 » 前 述 連 m m 維 像 m 白 諸 如 玻 璃 m 維 、 碳 纖 維 陶 瓷 纖 雒 、 氧 化 結 m 雒 > 硼 m 維 纖 雒 V 钼 m 維 鋼 m 維 1 披 m 維 1 不 m 鋼 m 維 等 無 機 m 維 類 ， 聚 m 胺 % m 維 聚 酯 m 維 等 合 成 m 維 等 > 並 形 成 /if' m 布 粗 纱 ' η 紋 布 2 軸 或 3 軸 之 编 織 物 等 形 狀 » 以 ασ 単 獨 或 組 合 狀 態 來 使 用 〇 2 .如 甲 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 球 泊 框 其 中 該 可 以 生 成 上 述 熱 硬 化 性 之 聚 氨 基 m 胺 樹 脂 的 材 料 之 粘 度 為 1 OOCPS以 下 者 0 3 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 球 拍 框 » 其 中 » 於 球 拍 線 保 護 溝 添 設 配 置 有 預 先 成 形 為 另 一 値 體 的 球 抬 線 保 護 帶 ， 然 後 一 體 成 形 者 0 4 .如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 或 第 2 項 所 述 之 球 泊 框 > 其 中， 將 外 殼 強 度 層 之 厚 度 成 為 局 部 不 相 同 之 厚 度 者 0 5 . 一 種 球 拍 框 之 製 造 方 法 其 特 m 為 形 成 大 略 球 拍 形 狀 之 芯 體 9 以 連 缅 m 維 或 由 該 連 續 m 維 所 構 成 之 補 強 甲 4 :210Χ 297公犮） H3 纖維縷繞包覆該芯體乏後形成為成形體，然後將·該成 形體配置於球抬框成形用之摸具，於該芯體與成形用 鍥具之間的間隙注入可以生成熱硬化性之聚氨基醯胺 樹脂的低粘度2,2’-(1，3-苯撑）雙-2-噁唑啉（1,3-PBO) 、二氨基二苯甲烷及觸媒等材料，而在鍥具内反應硬 化來形成球泊框，其中，前述連壤纖維傜選自諸如玻 璃纖維、磺潘雒、陶瓷潘維、氣化鉻纖維、硼纖維、 鴿纖維、鉬纖維、網纖雒、波纖維.不銹鋼繼維等無 機纖維類，聚醯胺糸纖雒、聚酯纖維等合成纖維等； 並形成織布、粗纱、蓆紋布、2軸或3軸之编織物等 形狀，以單獨或組合狀態來使用。 6.如申請專利範圍第5項所述之球拍框之製造方法，其 中，在將補強纖雒被覆捲繞於大略球抬形狀之芯體而 將該己包覆之芯體配置於鍥具加以成形時，於相當於 球抬線溝部之部位，配設預先成形為另一個體之球拍 線保護帶而成形，而將該球拍線保護帶加以一體成形 者。 2 f 4(210X 297^'^)