專利名稱：球拍框及制作球拍框的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球拍框例如網(wǎng)球拍框和羽毛球拍框。
如圖2所示的普通球拍框可通過(guò)圍繞芯層材料1包裹纖維增強(qiáng)半固化片2并在纖維增強(qiáng)半固化片2的表面覆蓋一層塑料膜3，在壓力下加熱從而制成最終制品來(lái)獲得。所述芯層材料1由硬聚氨酯泡沫材料等制成，在所述纖維增強(qiáng)固化片中環(huán)氧樹(shù)脂用作基體樹(shù)脂，所述塑料膜3可以是例如溶解度系數(shù)為9.0至11.5的聚氨脂。
上述技術(shù)在使球拍框具有較強(qiáng)剛度和良好的沖擊回彈性方面被認(rèn)為是有效的，這是由于由纖維增強(qiáng)半固化片2固化制成的框主體和塑料膜3相信已形成二者緊緊粘貼的整體。
然而由此獲得的球拍框并沒(méi)有表現(xiàn)出所期望的足夠效果，因?yàn)樗芰夏?和框主體間的粘著并非始終理想，而且塑料膜3和其上的涂層膜間的粘著也不好。
本發(fā)明的目的在于找到一種與由纖維增強(qiáng)半固化片制成的框主體和涂層膜具有理想粘接的塑料，并提供一種制造使用這種塑料的球拍框的方法。
因此，為達(dá)到上述目的將離聚物膜用作塑料膜3能夠提高框主體和涂層膜間的粘接。
然而，存在幾種情況例如如此制作的球拍框可能會(huì)有氣泡留在纖維增強(qiáng)半固化片中或框主體和離聚物膜之間，在這種情況下，模制后留下的氣泡形成由纖維增強(qiáng)塑料制成的框主體內(nèi)的或者框主體和離聚物膜之間的空洞，這樣，仍未解決對(duì)強(qiáng)度的有害削減。
所以，本發(fā)明的發(fā)明人表現(xiàn)出了對(duì)將留在纖維增強(qiáng)半固化片中的或者半固化片和離聚物膜之間的氣泡釋放至模外這一問(wèn)題的關(guān)注。多種研究和探索得出下面的一些發(fā)現(xiàn)。
首先，發(fā)現(xiàn)在離聚物膜內(nèi)貫穿設(shè)置大量的孔可以將氣泡釋放在離聚物膜外。然而由于氣泡留在離聚物和模的內(nèi)表面之間，或者由于帶有氣泡的合成樹(shù)脂液通過(guò)孔流出并包含著氣泡硬化因此在離聚物膜的表面上形成了許多小洞或空隙。
而且還發(fā)現(xiàn)即使氣泡移動(dòng)至離聚物膜的表面上氣泡仍不能釋放至模外側(cè)，其原因是，在壓力下加熱軟化的離聚物膜與模型的內(nèi)表面緊貼，這樣氣泡不能到達(dá)要通過(guò)的模的接縫部分。
相應(yīng)發(fā)現(xiàn)在離聚物膜和模內(nèi)表面之間放入紙或無(wú)紡織物，氣泡即可在構(gòu)成紙或無(wú)紡織物的纖維之間的空隙中移動(dòng)并通過(guò)模接縫部分釋放至模外。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的球拍框來(lái)說(shuō)，通過(guò)在離聚物膜和涂層膜之間置入多孔透氣材料膜就可以實(shí)現(xiàn)上述目的。所述球拍模具有由纖維增強(qiáng)塑料制成的框主體，覆蓋框主體的離聚物膜和在離聚物膜上成形的涂層膜。
而且，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明作球拍框的方法來(lái)說(shuō)通過(guò)圍繞芯層材料包裹具有摻雜著熱凝樹(shù)脂的增強(qiáng)纖維的半固化片，在半固化片上覆蓋有離聚物膜，在離聚物膜的表面上覆蓋多孔透氣材料膜，將最終制品放入模中，在壓力下加熱以得到模制品，然后在該模制品上涂覆涂層材料從而來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。
在本發(fā)明的球拍框中，離聚物的表面覆蓋多孔透氣材料膜，因此，即使氣泡存在于纖維增強(qiáng)半固化片中或半固化片和離聚物膜之間，氣泡仍可通過(guò)在多孔透氣材料膜中移動(dòng)并通過(guò)模的接縫部分從而釋放至模外，因此，空洞極少留在框主體內(nèi)及框主體和離聚物膜之間，另外，由于離聚物膜由多孔透氣材料膜增強(qiáng)，因而球拍框具有突出的機(jī)械強(qiáng)度。
而且，由于由纖維增強(qiáng)半固化片制成的框主體覆蓋有離聚物膜，因此框主體與離聚物膜互相緊緊粘附，這樣，球拍框沒(méi)有例如空隙和小洞的缺陷；球拍框具有高機(jī)械強(qiáng)度以及柔韌性，并且有較好的沖擊回彈性。另外，由于模制品具有光滑的表面，無(wú)需準(zhǔn)備為涂覆涂層材料這一后序步驟而研磨，而且涂層?？赏砍珊鼙?。
另外，當(dāng)通過(guò)在離聚物膜的表面覆蓋多孔透氣材料膜并在壓力下加熱從而形成框主體時(shí)，由于構(gòu)成離聚物膜的離聚物樹(shù)脂滲入多孔透氣材料膜中，因此，多孔透氣材料膜與通過(guò)在多孔透氣材料膜上涂覆涂層材料而形成的涂層膜緊緊粘接。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的球拍框的一實(shí)施例的斷面示意圖。
圖2是普通球拍的一實(shí)施例的斷面示意圖。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的例子進(jìn)行描述有助于更好地理解本發(fā)明。這些例子簡(jiǎn)單說(shuō)明了本發(fā)明的一些實(shí)施例，這樣，本發(fā)明并不局限于上述例子，本發(fā)明在其范圍內(nèi)可任意修改。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的球拍框的一個(gè)例子。其中球拍框由一芯層材料11，由纖維增強(qiáng)半固化片制成的框主體12，一離聚物膜13，一多孔透氣材料膜14和一涂層膜15構(gòu)成。
芯層材料11是一由硬聚氨酯泡沫材料、苯乙烯泡沫材料等制成的桿，該桿在形成球拍框時(shí)作為芯，繞該芯包裹層壓半固化片。
而且，框主體12是由纖維增強(qiáng)半固化片制成的中空管，它通過(guò)繞芯層材料11層壓包裹一半固化片并在壓力下加熱固化該半固化片來(lái)制成，在所述半固化片內(nèi)作為基體樹(shù)脂的熱塑樹(shù)脂的未凝固液體滲入加強(qiáng)纖維中。
使用的前述增強(qiáng)纖維可以是例如碳纖維，玻璃纖維，硼纖維，礬土纖維，硅纖維，碳化物纖維，芳族聚酰胺纖維，不銹鋼纖維等，其中優(yōu)選碳纖維。
使用的前述熱塑樹(shù)脂可以是例如環(huán)氧樹(shù)脂，不飽和聚酯樹(shù)脂，二烯丙基鄰苯二甲酸酯樹(shù)脂，酚醛樹(shù)脂等，其中優(yōu)選環(huán)氧樹(shù)脂。
離聚物膜13通過(guò)熔化同由纖維增強(qiáng)半固化片制成的框主體12整體粘接，且覆蓋框主體12以形成一整體。也就是說(shuō)，離聚物膜13在模制框主體時(shí)熔化并與框主體粘接。離聚物膜13的厚度可以在0.01至0.2mm范圍內(nèi)，最好在0.05至0.1mm范圍內(nèi)。
用于離聚物膜13的離聚物樹(shù)脂包括乙烯和丙烯酸的共聚物作為其主要成分。共聚物分子中的羧基與金屬例如鈉、鉀、鎂、鋅的陽(yáng)離子靠離子鍵接。可以使用所標(biāo)記的商標(biāo)名稱為″SURLYN′或″HIMILAN″等的離聚物樹(shù)脂。作為離聚物樹(shù)脂，優(yōu)選其熔點(diǎn)為100至120℃。最好是在下面將描述的半固化片加熱模制時(shí)離聚物樹(shù)脂熔化。
多孔透氣材料膜14覆蓋了整個(gè)離聚物膜13以形成一整體，所述離聚物膜13覆蓋了框主體12，在模制框主體12和離聚物膜時(shí)構(gòu)成離聚膜13的離聚物樹(shù)脂滲入多孔透氣材料膜14中。
使用的多孔透氣材料膜14可以是例如紙、無(wú)紡織物、玻璃布等。多孔透氣材料膜14的厚度可在0.01到0.1mm范圍內(nèi)，最好在0.02至0.07mm范圍內(nèi)。
設(shè)在多孔透氣材料膜14上的涂層膜15厚度在50至150μm范圍內(nèi)，它通過(guò)涂覆由例如不飽和聚酯樹(shù)脂，尿烷樹(shù)脂，丙烯酸樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂等制成的涂層材料制得。
下面描述制作上面的球拍框的方法。
首先，準(zhǔn)備纖維增強(qiáng)半固化片并將其切成預(yù)定的形狀和大小，預(yù)定層數(shù)的纖維增強(qiáng)半固化片繞芯層材料11包裹，接著，在最終制品的整個(gè)表面上覆蓋離聚物膜13。特別，可以實(shí)行一種方法例如寬帶狀的離聚物膜13的疊繞法。
接著繞芯層材料11包裹的離聚物膜13的整個(gè)表面覆蓋有多孔透氣材料膜14。特別，可以實(shí)行一種方法例如寬帶狀的多孔透氣材料膜14的疊繞法。
然后，最終制品放在形狀為球拍框具有一腔的模具中，并在預(yù)定的壓力和預(yù)定的溫度下加熱，由此當(dāng)半固化片中的熱塑樹(shù)脂固化時(shí)獲得球拍框形狀的模制品，在壓力下加熱的溫度最好是或高于離聚物膜13的熔點(diǎn)。相應(yīng)地通過(guò)貫穿多孔透氣材料膜14移動(dòng)并通過(guò)模的接縫部分，存在于纖維強(qiáng)半固化片中或在半固化片和離聚物膜13之間的氣泡可釋放至模外。因而存在于框主體12內(nèi)和在框主體12和離聚物膜13之間的空洞可減少。而且，由于離聚物樹(shù)脂滲入多孔透氣材料膜14中，離聚物膜13靠多孔透氣材料膜14增強(qiáng)。進(jìn)而，由于固化中固化片和離聚物膜13熔化形成一整體因此它們之間的粘著非常牢固。
接下來(lái)，模制品的表面涂覆上前述的涂層材料以形成涂層模15。由于框主體覆蓋有離聚物膜13，模制品的表面平坦，因而無(wú)需為涂覆步驟準(zhǔn)備研磨。另外，由于表面無(wú)小洞或空隙，涂層膜的厚度可制成很薄。而且，由于離聚物樹(shù)脂滲入多孔透氣材料膜14，多孔透氣材料膜14與涂層膜15之間的粘接十分牢靠。
另外，有一可選擇的制造方法，即通過(guò)使用由彈性材料例如硅橡膠制成的管作為芯層材料從而獲得模制品，在管上層壓半固化片，離聚物膜13和多孔透氣材料膜14，然后，將最終制品放在模中，通過(guò)壓力向管中注入受壓流體如受壓空氣，當(dāng)向管中施加壓力的同時(shí)加熱。
根據(jù)上述制作球拍框的方法，離聚物膜13的表面覆蓋有多孔透氣材料膜14；因此，通過(guò)穿過(guò)多孔透氣材料膜14移動(dòng)并通過(guò)模的接縫部分，存在于纖維增強(qiáng)并固化片中或在半固化片和離聚物膜13之間的氣泡可釋放至模外。因而存在于框主體12內(nèi)和在框主體12和離聚物膜13之間的空洞減少。而且，由于離聚物膜13靠多孔透氣材料膜14增強(qiáng)，球拍框具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。
而且，由于由纖維增強(qiáng)半固化片制成的框主體12的整體覆蓋有離聚物膜13，框主體12和離聚物膜13相互緊緊粘附。因此，球拍框沒(méi)有諸如空隙和小洞的缺陷，這樣，球拍框具有高機(jī)械強(qiáng)度及柔韌性并具有較好沖擊回彈性。另外，由于模制品具有平坦表面，無(wú)需為涂覆涂層材料的下道工序而準(zhǔn)備研磨，且涂層膜15可制成很薄。
而且，模制品通過(guò)在離聚物膜13的表面覆蓋多孔透氣材料膜14然后在壓力下加熱來(lái)形成。構(gòu)成離聚物膜13的離聚物樹(shù)脂滲入多孔透氣材料膜14中。因此，通過(guò)模制結(jié)束后向多孔透氣材料膜14涂覆涂層材料獲得的涂層膜15的粘接是令人滿意的。
下面說(shuō)明具體的例子。
(例子1)纖維含量占總量60％的半固化片準(zhǔn)備用作增強(qiáng)纖維織物，也可用作如雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的基體樹(shù)脂。所述增強(qiáng)纖維織物由直徑為6.5微米的過(guò)氧硝酸乙酰酯母體碳纖維制成。
三層半固化片形成一層壓疊層，在層壓疊層的一側(cè)，層壓著一離聚物膜(厚度0.07mm)；接著，在離聚物膜的表面上，層壓著作為多孔透氣材料膜的紙(厚0.02mm)或無(wú)紡織物(厚0.02mm)以便形成層壓半固化片(分別在實(shí)例1和實(shí)例2中)。另外，為了比較的目的，準(zhǔn)備一層壓半固化片(例3)該半固化片除了沒(méi)有多孔透氣材料膜疊壓在離聚物膜的表面上外其它與上述層壓半固化片相同。
每個(gè)層壓半固化片放在模中，在壓力為1.2MPa溫度為135℃下加熱20分鐘，由此得到一板狀模制品。
對(duì)于每個(gè)模制品，其中存在的空洞與其機(jī)械強(qiáng)度可測(cè)得。在檢測(cè)時(shí)，與碳纖維增強(qiáng)塑料彎曲試驗(yàn)方法一樣使用Instron試驗(yàn)儀測(cè)量機(jī)械強(qiáng)度，這在JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))K-7074-88中已規(guī)定。檢測(cè)的結(jié)果在表1中表示。
另外，每個(gè)模制品切成兩半，且聚氨酯樹(shù)脂涂層材料涂覆到其中一半的前表面上(在實(shí)例1和2的多孔材料膜層；實(shí)例3的離聚物膜層)。涂層材料固化并形成厚度為20至70微米的涂層膜。
接著，離聚物膜和固化半固化片(此后稱為″粘著物A″)之間的粘著力和模制品前表面與涂層膜(此后稱其為″粘著物B″)之間的粘著力通過(guò)做橫切粘附實(shí)驗(yàn)可測(cè)算獲得。其中粘附玻璃紙帶在有或無(wú)涂層膜時(shí)分別與每個(gè)模制品的前表面接合或離開(kāi)。結(jié)果在表1中顯示。
另外，考慮到在制得的模制品的前表面可出現(xiàn)空洞，對(duì)空洞的出現(xiàn)個(gè)數(shù)做了檢測(cè)。結(jié)果在表1中顯示。
表1<
>表1中粘著力可通過(guò)觀測(cè)粘附玻璃紙帶上的剝離件估算出來(lái)。根據(jù)橫切粘附試驗(yàn)，其中符號(hào)○代表″5/100或更小″，面符號(hào)X代表″大于5/100″。
在計(jì)算空洞的出現(xiàn)個(gè)數(shù)時(shí)，符號(hào)○代表″小于或等于5個(gè)空隙″，符號(hào)△代表″空洞個(gè)數(shù)大于5小于10″，而符號(hào)X代表″等于或大于10個(gè)空洞″。
機(jī)械強(qiáng)度通過(guò)下面的公式(i)計(jì)算得出。
σ＝3PL/2bh2(i)
(在公式(i)中，σ代表彎曲強(qiáng)度(kgf/mm2)，P代表試件破裂時(shí)的荷載(kgf)，L代表支撐間的距離(mm)，b代表試件的寬度(mm)，而h代表試件的厚度(mm)。)從表1的結(jié)果可清楚地發(fā)現(xiàn)，與沒(méi)有多孔透氣材料膜層壓在離聚物膜(實(shí)例3)的表面上的模制件相比，具有多孔透氣材料膜層壓在離聚物膜(實(shí)例1和2)的表面上的模制件具有較少的空洞和的較高機(jī)械強(qiáng)度。
盡管本發(fā)明參考最佳實(shí)施例和一些選擇的實(shí)例在此對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)的描述，容易理解這種描述僅作為舉例，而不能認(rèn)為是局限于此。還可以理解，本發(fā)明實(shí)施例的局部的大量的變化，以及附加實(shí)施例對(duì)于參考說(shuō)明書(shū)的本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講是十分顯然的。所有這些變化和附加實(shí)施例都不應(yīng)超出如所要求的本發(fā)明的原則及范圍。
權(quán)利要求
1.一種球拍框，它具有一框主體，一纖維增強(qiáng)塑料，一覆蓋框主體的離聚物膜，和在離聚物膜上成形的涂層膜；框主體包含一纖維增強(qiáng)塑料；球拍框包括位于離聚物膜和涂層膜之間的多孔透氣材料膜。
2.制造球拍框的一種方法包括下述步驟繞芯層材料包裹半固化片，在該半固化片中熱塑樹(shù)脂滲入增強(qiáng)纖維中，在離聚物膜的表面覆蓋有多孔透氣材料膜，將具有多孔透氣材料膜的離聚物膜放入模中，在壓力下加熱以獲得一模制品，和向該模制品涂覆一涂層材料。
全文摘要
一種球拍框，它具有由纖維增強(qiáng)塑料制成的框主體12，覆蓋框主體12的離聚物膜13，和在離聚物膜13上成型的涂層膜15，球拍框設(shè)有位于離聚物膜13和涂層膜15之間的多孔透氣材料膜14以便減少框主體12內(nèi)的和框主體12內(nèi)和框主體12與離聚物膜13之間的空洞，由于在框主體12內(nèi)的和框主體12與離聚物膜13之間的空洞減少，以及離聚物膜13由多孔透氣材料膜14增強(qiáng)，因此，球拍框具有極優(yōu)的機(jī)械強(qiáng)度，框主體12和離聚物膜13之間的粘著非常理想，多孔透氣材料膜14和涂層膜15之間粘著也很好。
文檔編號(hào)B29C70/08GK1137934SQ9610843
公開(kāi)日1996年12月18日 申請(qǐng)日期1996年4月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月20日
發(fā)明者武智健二郎, 石垣安弘, 小城仁美 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社