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圍繞芯層材料1包裹纖維增強半固化片2并在纖維增強半固化片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，在所述纖維增強固化片中環(huán)氧樹脂用作基體樹脂，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有表現(xiàn)出所期望的足夠效果，因為塑料膜3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有氣泡留在纖維增強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，仍未解決對強度的有害削減。
所以，本發(fā)明的發(fā)明人表現(xiàn)出了對將留在纖維增強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脂液通過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，這樣氣泡不能到達要通過的模的接縫部分。
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紡織物，氣泡即可在構(gòu)成紙或無紡織物的纖維之間的空隙中移動并通過模接縫部分釋放至模外。
對于根據(jù)本發(fā)明的球拍框來說，通過在離聚物膜和涂層膜之間置入多孔透氣材料膜就可以實現(xiàn)上述目的。所述球拍模具有由纖維增強塑料制成的框主體，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，對于根據(jù)本發(fā)明作球拍框的方法來說通過圍繞芯層材料包裹具有摻雜著熱凝樹脂的增強纖維的半固化片，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實現(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半固化片中或半固化片和離聚物膜之間，氣泡仍可通過在多孔透氣材料膜中移動并通過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，因而球拍框具有突出的機械強度。
而且，由于由纖維增強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，球拍框沒有例如空隙和小洞的缺陷；球拍框具有高機械強度以及柔韌性，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　?br> 另外，當(dāng)通過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，由于構(gòu)成離聚物膜的離聚物樹脂滲入多孔透氣材料膜中，因此，多孔透氣材料膜與通過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)明的球拍框的一實施例的斷面示意圖。
圖2是普通球拍的一實施例的斷面示意圖。
下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明的例子進行描述有助于更好地理解本發(fā)明。這些例子簡單說明了本發(fā)明的一些實施例，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)明的球拍框的一個例子。其中球拍框由一芯層材料11，由纖維增強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是由纖維增強半固化片制成的中空管，它通過繞芯層材料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制成，在所述半固化片內(nèi)作為基體樹脂的熱塑樹脂的未凝固液體滲入加強纖維中。
使用的前述增強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。
使用的前述熱塑樹脂可以是例如環(huán)氧樹脂，不飽和聚酯樹脂，二烯丙基鄰苯二甲酸酯樹脂，酚醛樹脂等，其中優(yōu)選環(huán)氧樹脂。
離聚物膜13通過熔化同由纖維增強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，離聚物膜13在模制框主體時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、鋅的陽離子靠離子鍵接?？梢允褂盟鶚?biāo)記的商標(biāo)名稱為″SURLYN′或″HIMILAN″等的離聚物樹脂。作為離聚物樹脂，優(yōu)選其熔點為100至120℃。最好是在下面將描述的半固化片加熱模制時離聚物樹脂熔化。
多孔透氣材料膜14覆蓋了整個離聚物膜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和離聚物膜時構(gòu)成離聚膜13的離聚物樹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)，它通過涂覆由例如不飽和聚酯樹脂，尿烷樹脂，丙烯酸樹脂，環(huán)氧樹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)的纖維增強半固化片繞芯層材料11包裹，接著，在最終制品的整個表面上覆蓋離聚物膜13。特別，可以實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的整個表面覆蓋有多孔透氣材料膜14。特別，可以實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脂固化時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。相應(yīng)地通過貫穿多孔透氣材料膜14移動并通過模的接縫部分，存在于纖維強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。進而，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，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，因而無需為涂覆步驟準(zhǔn)備研磨。另外，由于表面無小洞或空隙，涂層膜的厚度可制成很薄。而且，由于離聚物樹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，通過穿過多孔透氣材料膜14移動并通過模的接縫部分，存在于纖維增強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，球拍框具有較高的機械強度。
而且，由于由纖維增強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，球拍框沒有諸如空隙和小洞的缺陷，這樣，球拍框具有高機械強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形成。構(gòu)成離聚物膜13的離聚物樹脂滲入多孔透氣材料膜14中。因此，通過模制結(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)備用作增強纖維織物，也可用作如雙酚A型環(huán)氧樹脂的基體樹脂。所述增強纖維織物由直徑為6.5微米的過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)或無紡織物(厚0.02mm)以便形成層壓半固化片(分別在實例1和實例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。
對于每個模制品，其中存在的空洞與其機械強度可測得。在檢測時，與碳纖維增強塑料彎曲試驗方法一樣使用Instron試驗儀測量機械強度，這在JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))K-7074-88中已規(guī)定。檢測的結(jié)果在表1中表示。
另外，每個模制品切成兩半，且聚氨酯樹脂涂層材料涂覆到其中一半的前表面上(在實例1和2的多孔材料膜層；實例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″)之間的粘著力通過做橫切粘附實驗可測算獲得。其中粘附玻璃紙帶在有或無涂層膜時分別與每個模制品的前表面接合或離開。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，對空洞的出現(xiàn)個數(shù)做了檢測。結(jié)果在表1中顯示。
表1<
>表1中粘著力可通過觀測粘附玻璃紙帶上的剝離件估算出來。根據(jù)橫切粘附試驗，其中符號○代表″5/100或更小″，面符號X代表″大于5/100″。
在計算空洞的出現(xiàn)個數(shù)時，符號○代表″小于或等于5個空隙″，符號△代表″空洞個數(shù)大于5小于10″，而符號X代表″等于或大于10個空洞″。
機械強度通過下面的公式(i)計算得出。
σ＝3PL/2bh2(i)
(在公式(i)中，σ代表彎曲強度(kgf/mm2)，P代表試件破裂時的荷載(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)，與沒有多孔透氣材料膜層壓在離聚物膜(實例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(實例1和2)的表面上的模制件具有較少的空洞和的較高機械強度。
盡管本發(fā)明參考最佳實施例和一些選擇的實例在此對本發(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)明實施例的局部的大量的變化，以及附加實施例對于參考說明書的本領(lǐng)域技術(shù)人員來講是十分顯然的。所有這些變化和附加實施例都不應(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脂滲入增強纖維中，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，因此，球拍框具有極優(yōu)的機械強度，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B29C70/08GK1137934SQ9610843
公開日1996年12月18日 申請日期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 申請人:雅馬哈株式會社