JP3401163B2 - ラケットフレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテニス等のラケット
フレームに関し、特に、優れた剛性、強度、及び振動減
衰性を有すると共に、これらの環境変化による変動が小
さいラケットフレームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ラケットでボールを打った時に
起こる振動と手に加わる衝撃はプレーヤ−にとって不快
であり、また、人体への損傷であるテニスエルボーの原
因の一つとも考えられている。そのために、従来よりラ
ケットフレームの振動を抑制するための様々な工夫がな
されている。その代表的な方法としてラケットフレーム
を構成するマトリクス樹脂に振動減衰性の高い樹脂を使
用することが知られている。例えば、熱可塑性樹脂であ
るナイロン樹脂をマトリクス樹脂に使用したラケットフ
レームは、これと体積割合が同一の繊維で強化した熱硬
化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）をマトリクス樹脂と
して用いたラケットフレームと比較した場合、振動減衰
比が２倍であることが知られている（特公平５−３３６
４５号）。

【０００３】ナイロン樹脂の振動減衰性が優れているの
は、水が可塑剤になりガラス転移温度が大きく低下する
ためである。絶乾状態ではガラス転移温度は約６０℃で
あるが、吸水するに従って低下して、３％の吸水量で室
温付近の約２０℃になり、ゴム状弾性を示すためであ
る。よって、ラケットフレームの振動減衰比も絶乾状態
では０．００５であるが、吸水量が飽和状態では０．０
２となり、吸水量が多くなるに従って大きくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように環境（湿
度）によりラケットフレームの性能が変わってしまうこ
とはプレーヤーにとってはプレーしずらく、また、人体
に与える影響についても決して好ましいとは言えない。
そこで、異なる環境下においても一定の優れた振動減衰
性が得られるように、エポキ樹脂と相溶性の良い液状ゴ
ムを用い、エポキシ樹脂と均一に相溶した形で硬化させ
てエポキシ樹脂とゴムの海島構造とするゴム変性エポキ
シを使用することを試みた。しかしながら、かかるゴム
変性エポキシは硬化剤の種類や硬化条件により、ゴム相
の相分離状態が微妙に変化するため、安定して一定の海
島構造を得ることが難しく、ゴム相の偏りが生じやす
い。このため、ラケットの振動特性は充分に改善され
ず、また、剛性や強度が低下してしまうという問題が生
じた。

【０００５】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、剛性、強度、及び振動減衰性のいずれに
も優れ、しかも、これらの環境（湿度）変化による変動
が小さいラケットフレームを提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ゴム状重合体成分を含む（メタ）アクリ
ル系重合体微粒子が分散したエポキシ樹脂組成物を、強
化繊維に含浸しており、これを硬化成形して得られた成
形体からなり、かつ、上記エポキシ樹脂組成物中のゴム
状重合体成分を含む（メタ）アクリル系重合体微粒子の
配合量がエポキシ樹脂１００重量部に対して５０〜１０
０重量部であると共に、上記エポキシ樹脂組成物は１分
子中に少なくとも１個のエポキシ基を有する反応性希釈
剤が配合され、乾燥後と加湿後における剛性（ｋｇｆ／
ｃｍ）の差が０〜１、強度（ｋｇｆ）の差が２〜４、振
動減衰比（％）の差が０．０１３〜０．０８９であるラ
ケットフレームを提供している。

【０００７】上記構成とすると、硬化したエポキシ樹脂
成形相はゴム状重合体成分を含む（メタ）アクリル系重
合体微粒子が均一に分散した均一な組成となり、この結
果、エポキシ樹脂相全体にその剛性及び強度が低下する
ことなく適度な弾性が一様に付与されることとなる。よ
って、ラケットフレームは、良好な剛性、強度及び振動
減衰性を有するものとなり、しかも、ゴム状重合体成分
を含む（メタ）アクリル系重合体微粒子の吸水性は小さ
いので、環境（湿度）が変化しても、良好な剛性、強度
及び振動減衰性を維持することとなる。

【０００８】上記エポキシ樹脂成形体を強化繊維を含む
複合構造の成形体にすると、強度及び弾性が一層向上す
る。

【０００９】

【００１０】また、上記エポキシ樹脂組成物を１分子中
に少なくとも１個のエポキシ基を有する反応性希釈剤を
配合したものにし、反応性希釈剤を配合したエポキシ樹
脂組成物を強化繊維層に含浸し硬化して成形した成形体
とするのが好ましい。このようにすると、強化繊維とエ
ポキシ樹脂組成物との複合構造が密になり、強度及び弾
性がより一層向上する。

【００１１】また、上記エポキシ樹脂組成物中の反応性
希釈剤の配合量はエポキシ樹脂１００重量部に対して５
〜４０重量部であるのが好ましい。このようにすると、
エポキシ樹脂組成物の粘度が充分に低下してエポキシ樹
脂組成物が強化繊維に効率良く浸透し、強化繊維とエポ
キシ樹脂組成物との複合構造がより密になり、強度及び
弾性が更に向上する。

【００１２】本発明においてエポキシ樹脂組成物に使用
するエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ、
ビスフェノールＦ、レゾルシン、水素化ビスフェノール
Ａなどのグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹
脂やクレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテ
ルなどのグリシジルエーテル型、フタル酸、ヘキサヒド
ロフタル酸、テトラヒドロフタル酸などのグリシジルエ
ステル型、グリシジルアミン型、線状脂肪族エポキシド
型、ヒダントイン系、ダイマー酸系、エポキシ変性ＮＢ
Ｒなどが挙げられる。具体的には、低粘度のものがよ
く、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂、低粘度ビスフェノールＦ型
エポキシ樹脂、低粘度グリシジルアミン型エポキシ樹脂
が好ましい。また、ｐアミノフェノール樹脂は保存安定
性がよい点から好ましい。これらは単独で用いても、２
種以上を組み合わせてもよい。

【００１３】エポキシ樹脂を硬化させるために配合す
る、所謂、エポキシ樹脂用潜在型硬化剤としては、例え
ばジシアンジアミド、４, ４´−ジアミノジフェニルス
ルホン、２−ｎ−ヘプタンデシルイミダゾールのような
イミダゾール誘導体、イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ,
Ｎ−ジアルキル尿素誘導体、Ｎ, Ｎ−ジアルキル尿素誘
導体、Ｎ, Ｎ−ジアルキルチオ尿素誘導体、テトラヒド
ロ無水フタル酸のような酸無水物、イソホロンジアミ
ン、ｍ−フェニレンジアミン、Ｎ−アミノエチルピペラ
ジン、メラミン、グアナミン、三フッ化ホウ素錯化合
物、トリスジメチルアミノメチルフェノールなどを挙げ
ることができ、これらは１種用いても良いし、２種以上
を組み合わせて用いてもよい。

【００１４】本発明で使用するゴム状重合体成分を含む
（メタ）アクリル系重合体微粒子は、重合体微粒子のほ
ぼ全体がゴム状弾性を示す重合体により構成されていて
もよいが、エポキシ樹脂中での粒子の分散性の点からは
ゴム状重合体成分とガラス状重合体成分とが混在してい
るものが好ましい。特に、ゴム状重合体成分とガラス状
重合体成分とが重量比で２：８〜８：２の範囲で混在し
ているのがより好ましい。この範囲を外れてゴム状重合
体成分の割合が少なくなると成形して得られるラケット
フレームの振動減衰性の改善効果が比較的小さくなり、
この範囲を外れてゴム状重合体成分の割合が多くなると
エポキシ樹脂組成物での粒子の分散性が低下し、成形し
て得られるラケットフレームの強度及び剛性にバラツキ
を生ずるおそれがある。

【００１５】上記ゴム状重合体成分は具体的にはガラス
転移温度が−２０℃以下、好ましくは−３０℃以下のゴ
ム状重合体がよく、また、上記ガラス状重合体成分はガ
ラス転移温度が５０℃以上、好ましくは７０℃以上のガ
ラス状重合体がよい。上記ゴム状重合体成分は、アルキ
ル基の炭素数が２〜８の（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステル単量体を重合した重合体、または、アルキル基の
炭素数が２〜８の（メタ）アクリル酸アルキルエステル
単量体とジエン系架橋性単量体とを共重合した重合体で
構成している。

【００１６】上記アルキル基の炭素数が２〜８の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステル単量体は、エチルアク
リレート、プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレ
ート、シクロヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシ
ルアクリレート、エチルメタクリレートあるいはブチル
メタクリレートからなり、これらの単量体はそれぞれ単
独で用いても、２種以上を組み合わせてもよい。上記ジ
エン系架橋性単量体は、エチレングリコールジアクリレ
ート、エチレングリコールジメタクリレート、ブチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
ジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレ
ート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート、ヘキサンジオ
ールジアクリレート、ヘキサンジオールメタクリレー
ト、オリゴエチレンジアクリレート、オリゴエチレンジ
メタクリレートや、更にはジビニルベンゼンからなる芳
香族ジビニル単量体、トリメリット酸トリアリル、トリ
アリルイソシアヌレートからなり、これらの単量体はそ
れぞれ単独で用いても、２種以上を組み合わせてもよ
い。

【００１７】また、上記ゴム状重合体成分はアルキル基
の炭素数が２〜８の（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル単量体及び／またはジエン系の架橋性単量体と共重合
可能な他の付加重合性単量体を重合させた重合体として
いる。この付加重合性単量体とは、スチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレンからなる芳香族ビニル系化
合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシア
ン化ビニル系化合物、更には、シアン化ビニリデン、２
−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルフマレート、ヒドロキシブチ
ルビニルエーテル、モノブチルマレエート、グリシジル
メタクリレート、ブトキシエチルメタクリレートが用い
られる。これらの単量体はそれぞれ単独で用いても、２
種以上を組み合わせてもよい。この付加重合性単量体は
単量体全重量に対して通常５０重量％以下の範囲で使用
される。

【００１８】上記ガラス状重合体成分は、アルキル基の
炭素数が１〜４の（メタ）アクリル酸アルキルエステル
単量体を重合した重合体、または、アルキル基の炭素数
が１〜４の（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体
とジエン系架橋性単量体とを共重合した重合体で構成し
ている。

【００１９】上記アルキル基の炭素数が１〜４の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステル単量体は、エチルアク
リレート、プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレートか
らなり、これらの単量体はそれぞれ単独で用いても、２
種以上を組み合わせてもよい。

【００２０】上記ジエン系架橋性単量体としては、上記
ガラス転移温度が−３０℃以下のゴム状重合体成分の単
量体として例示したものを使用でき、１種類または２種
以上を組み合わせて使用することができる。

【００２１】また、ガラス状重合体成分には、エポキシ
基を導入してもよく、これはエポキシ基含単量体または
これの重合体を上記（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル単量体またはこれの重合体に対して共重合、グラフト
重合、後処理する等の公知の方法により行うことができ
る。

【００２２】本発明において、ゴム状重合体成分を含む
（メタ）アクリル系重合体微粒子は、ゴム状部分とガラ
ス状部分を有する重合体の微粒子であっても、また、ゴ
ム状重合体と、ガラス状重合体とを混合した混合物の粒
子であってもよい。また、ゴム状重合体とガラス状重合
体が粒子中でランダムに混在していてもよいが、ゴム状
重合体からなるコアをガラス状重合体からなるシェルが
被覆している形態の粒子がエポキシ樹脂中での分散性の
点で好ましい。

【００２３】上記ゴム状重合体成分を含む（メタ）アク
リル系重合体微粒子の粒子径は重量平均粒子径が５μｍ
以下、好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．
１〜３．０μｍの範囲にあるのがよい。重量平均粒子径
が０．１μｍ未満の場合、ど同一重量では表面積が大き
くなるために分散性が劣り、これを配合したエポキシ樹
脂は機械的強度と貯蔵安定性が低下する傾向を示す。ま
た、重量平均粒子径が５μｍを越える場合は剪断強度や
剥離強度が低下する傾向を示す。

【００２４】ゴム状重合体成分を含む（メタ）アクリル
系重合体微粒子を得るための方法としては、乳化重合、
微細懸濁重合、懸濁重合が好ましい。また、ゴム状重合
体成分を含む（メタ）アクリル系重合体を適当な溶剤に
溶解乃至分散させ、これをスプレー造粒して乾燥させ
る、所謂、スプレードライ法を用いることもできる。前
述したように、重合体微粒子はゴム状重合体からなるコ
アをガラス状重合体からなるシェルが被覆している形態
が好ましいが、このような形態の粒子を得るには、２段
の連続したシード乳化重合により製造することができ
る。また、一段目で調整したシードラテックス（ゴム状
重合体粒子）をソルベント凝固や塩析凝固などで部分凝
集させた後、その上にグラフト重合によりガラス状重合
体からなるシェルを形成してもよい。また、乳化重合に
よりシードラテックス（ゴム状重合体粒子）を得た後、
ラス状重合体を添加し、混合した後に乾燥して微粒子を
得てもよい。

【００２５】本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂に硬化剤及びゴム状重合体成分を含む（メタ）アク
リル系重合体微粒子を室温で混合分散して調整する。ゴ
ム状重合体成分を含む（メタ）アクリル系重合体微粒子
はエポキシ樹脂に対して５０〜１００重量部配合するの
が好ましい。これは、５０重量部未満ではゴム状重合体
成分による効果が現れにくく、ラケットフレームの振動
減衰性を向上させることが困難になり、１００重量部を
越えると、ラケットフレームの強度が低下する傾向を示
すと共に、樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎて、強化繊
維への浸透が悪く、ラケットフレームの振動減衰性を高
めることが困難になる。

【００２６】また、上記のようにエポキシ樹脂樹脂組成
物の粘度が高くなると、余り好ましい結果が得られない
ので、前述したようにエポキシ樹脂自体もできるだけ低
粘度のものを用いるのが好ましいわけであるが、組成物
を低粘度化するために溶剤を希釈剤として配合すること
もできる。しかしながら、（メタ）アクリル系重合体微
粒子は一般に極性の低い溶剤には分散しにくい傾向を示
し、極性の高い溶剤には溶解してゲル化する傾向を示
す。例えば、極性の低いエチルアルコールや、エチルア
ルコールとヘキサンジオールの混合溶剤や、ヘキサンに
対して（メタ）アクリル系重合体微粒子は２層に分離し
て沈殿してしまい、極性の高いテトラヒドロフランや、
メチルエチルケトンや、トルエンには膨潤してゲル状に
なったりする。また、アセトン、メチルエチルケトン、
キシレン等の揮発性の高い溶剤を用いた場合には、加熱
成形工程中に、溶剤が気化して気泡を発生し、この気泡
が成形品の強度を低下させる原因になることがある。こ
のため、希釈用の溶剤としては、低揮発性で、（メタ）
アクリル系重合体微粒子の形態を変化させにくく、しか
も、分子中に少なくとも一個のエポキシ基を有し、エポ
キシ樹脂と化学的に結合して相溶する、所謂、反応性希
釈剤を用いるのが好ましい。かかる反応性希釈剤として
は、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエ
ーテル、ブチルグリシジルエーテル、スチレンオキサイ
ド、炭素数が１２〜１４のアルキル鎖をもつ脂肪族モノ
グリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリ
シジルエーテル、ポリオキシアルキレングリコールジグ
リシジルエーテル、グリセロールグリシジルエーテル等
を挙げることができる。エポキシ樹脂との反応性を有し
ない低分子量溶剤を用いた場合、使用量が増えると硬化
後のエポキシ樹脂内に未反応のモノマーが残り、成形品
の剛性や強度が低下する場合があるが、反応性希釈剤を
用いると、このような心配もない。また、揮発性が低い
ので成型時に作業者に害を及ぼす危険性が少ないという
利点もある。反応性希釈剤の配合量は特に限定は限定は
されないが、エポキシ樹脂１００重量部に対して５〜４
０重量部配合するのが好ましい。これは、５重量部未満
では粘度低下効果が得られ難く、４０重量部を越える成
形品中のエポキシ樹脂の割合が小さくなり過ぎて強度低
下を示す傾向になる。

【００２７】成形性、組成物の経時安定性等を改良する
ために、組成物中には上記硬化剤、ゴム状重合体成分を
含む（メタ）アクリル系重合体微粒子、反応性希釈剤以
外に各種添加剤を配合することができ、例えば、硬化促
進剤、充填剤、チクソトロープ剤、難粘剤、酸化防止
剤、離型剤、界面活性剤、発泡剤等を配合することがで
きる。

【００２８】硬化促進剤としては、例えばアルコール
系、フェノール系、メルカプタン系、ジメチルウレア
系、脂肪環系、イミダゾールなどが挙げられる。また、
コスト低減のために、通常良く配合される充填剤として
は、例えば炭酸カルシウム、シリカ、タルク、マイカ、
セライト、パーライト、アスベスト、アルミナ等を挙げ
ることができる。更に顔料としては、二酸化チタン、リ
サージ、リトボン、酸化亜鉛、カーボンブラック等を挙
げられる。チクソトロープ剤としては、例えば無水ケイ
酸や含水ケイ酸などのケイ酸（コロイダルシリカ）系、
有機ベントナイト等の有機系などが挙げられる。これら
の添加剤の添加量はエポキシ樹脂１００重量部当たり
０．１〜１５重量部の範囲で選ばれる。

【００２９】組成物の調整に使用する混合機としては、
ニーダー、ヘンシェルミキサー、ディスパー、プラネタ
リーミキサー、チェンジ缶式ミキサー、インクロール、
押出機等のそれ自体公知の混合機を使用できる。本発明
では上記のゴム状重合体成分を含む（メタ）アクリル系
重合体微粒子が分散したエポキシ樹脂樹脂組成物に所望
の成形加工を施すことによりラケットフレームを製造す
る。なお、成形体は、エポキシ樹脂樹脂組成物をマトリ
クス樹脂として用いた強化繊維との複合構造の成形体と
するのが好ましく、かかる強化繊維としては、カーボン
繊維（炭素繊維）、ガラス繊維、アラミド繊維、炭化ケ
イ素繊維、スチール繊維、アモルファス金属繊維、有機
繊維等を用いることができる。これらは連続繊維、長繊
維および短繊維のいずれの形態でもよい。

【００３０】本発明のラケットフレームの成形方法は特
に限定されず、例えば以下に記す方法を用いることがで
きる。 強化繊維を（メタ）アクリル系重合体微粒子、硬化
剤等を配合して分散したエポキシ樹脂組成物に浸漬しな
がらドラムに一定の繊維方向となるように一定量巻き付
けた後、繊維層をドラムから切り取り、約８０〜１００
℃の熱をかけて疑似硬化状態のプリプレグとし、このプ
リプレグを適当な繊維角度になるように重ねて切断す
る。つぎに、適当な太さのマンドレルにナイロン製やシ
リコン製のチューブを通し、このチューブ上に上記プリ
プレグを適当な角度及び繊維量となるように巻き付けた
後、マンドレルからチューブごと抜き取り、プリプレグ
を巻き付けたチューブをラケットフレームの金型内にセ
ットする。次に、チューブ内に適当な圧力をかけ、チュ
ーブと繊維が金型に沿うようにした後、１３０〜１７０
℃で１５〜６０分加熱してプリプレグを硬化成形し、ラ
ケットフレームとする。 マンドレルに通したチューブ上にフィラメントワイ
ンティング法によりエポキシ樹脂樹脂組成物を適当量付
着させた繊維を適当な角度で巻き付けた後、マンドレル
からチューブごと抜き取り、繊維を巻き付けたチューブ
をラケットフレームの金型内にセットする。そして、こ
の後は上記と同様の加熱成形を行う。 繊維を編んで作ったブレードをエポキシ樹脂組成物
に浸漬し、これを適当な太さのマンドレルに通したナイ
ロン製やシリコン製のチューブ上に積層して巻き付けて
円筒状の繊維成形体（レイアップ）を作成した後、この
繊維成形体（レイアップ）をチューブごとマンドレルか
ら抜き取ってラケットフレームの金型内にセットする。
または、繊維を編んで作ったブレードをマンドレルに通
したナイロン製やシリコン製のチューブ上に積層して巻
き付けて円筒状の繊維成形体（レイアップ）を作成した
後、この繊維成形体（レイアップ）をチューブごとマン
ドレルから抜き取ってエポキシ樹脂組成物に浸漬し、ラ
ケットフレームの金型内にセットする。そして、この後
は上記と同様の加熱成形を行う。なお、円筒状の繊維
成形体（レイアップ）を金型内にセットする前に必要に
応じて加熱により疑似硬化させる場合もある。 上記またはに記載のようにして作成した繊維
（層）を巻き付けたチューブを金型内にセットし、チュ
ウー内に適当な圧力をかけながらエポキシ樹脂に（メ
タ）アクリル系重合体微粒子を分散させたＡ液と、エポ
キシ樹脂に硬化剤を分散させたＢ液とを金型内に射出し
て、反応射出成形（ＲＩＭ）を行う。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例により本
発明を更に詳細に説明する。 （比較例１） 本実施例では上記の方法でラケットフレームを製造す
る。東邦レーヨン（株）製のカーボン繊維からなるブレ
イド３Ｋ６４口４５度（３Ｋの繊維の束を６４束使用
し、軸線に対して４５度傾斜させて巻いたもの）を２
層、ブレイド３Ｋ９６口２４度（３Ｋの繊維の束を９６
束使用し、軸線に対して２４度傾斜させて巻いたもの）
を１層、ブレイド６Ｋ６４口２４度（６Ｋの繊維の束を
６４束使用し、軸線に対して２４度傾斜させて巻いたも
の）を１層用い、図１（Ａ）に示すように、これらブレ
イド３を積層して、φ１７のマンドレル１に通した６６
ナイロン製のチューブ２上に巻き付けて円筒状の繊維成
形体（レイアップ）４（図１（Ｂ））を作成した。次
に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 エピコート８２
８［粘度１３０ＰＳ（２５℃）］（油化シェルエポキシ
製）、ゴム状重合体成分からなるコアをガラス状重合体
成分からなるシェルが被覆した粒子形態のゴム状重合体
成分を含む（メタ）アクリル系重合体微粒子 Ｆ３５１
（日本ゼオン株式会社製）［重量平均粒子径：約０．３
μｍ、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）硬化剤 ＡＭＩＣ
ＵＲＥＣＧ−３２５（ＡＣＩ ジャパン リミテッド
製）、アルキル尿素タイプの硬化促進剤 ＡＭＩＣＵＲ
Ｅ９４（ＡＣＩ ジャパン リミテッド製）、脂肪族モ
ノグリシジルエーテル希釈剤、ヘロキシ８（Shell Chem
ical Campany製）を用い、これらの配合比重量部を３０
０：１５０：３６：１５：３０とし、撹拌機により混合
してエポキシ樹脂組成物を調整した。次に、図１（Ｃ）
に示すように、マンドレル１からチューブごと抜き取っ
た円筒状の繊維成形体（レイアップ）４をエポキシ樹脂
組成物５中に３０分間浸漬し、浸漬後のレイアップ４を
１００℃のオーブン（図示せず）で１０分処理して疑似
硬化状態にした。尚、浸漬は真空状態にし、脱泡を行う
のが好ましい。

【００３２】次に、図１（Ｄ）に示すように、疑似硬化
状態にしたレイアップ４ａを金型６内にセットし、チュ
ーブに空気圧が７ｋｇｆ／ｃｍ² の圧縮空気を送りこみ
ながら１５０℃に昇温後１５分加熱成形してラケットフ
レームとした。図２（Ａ）（Ｂ）はこのようにして作成
したラケットフレームの正面図と側面図であり、各部の
寸法は図に記す通りである。

【００３３】（実施例１） エポキシ樹脂組成物の各構成材料の配合重量部を３０
０：３０：３６：１５：９０とした以外は実施例１と同
様にしてラケットフレームを作製した。

【００３４】（実施例２） エポキシ樹脂としてエピコート８２８（油化シェルエポ
キシ製）よりも低粘度のビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂であるエピコート８０６［粘度：２０ＰＳ（２５
℃）］（油化シェルエポキシ製）を使用し、各構成材料
の配合重量部を３００：３００：３６：１５：９０とし
た以外は実施例１と同様にしてラケットフレームを作製
した。

【００３５】（比較例２） エポキシ樹脂組成物の各構成材料の配合重量部を３０
０：１５：３６：１５：３０とした以外は実施例１と同
様にしてラケットフレームを作製した。

【００３６】（比較例３） エポキシ樹脂組成物の各構成材料の配合重量部を３０
０：３６０：３６：１５：１５０とした以外は実施例３
と同様にしてラケットフレームを作製した。

【００３７】（実施例３） エポキシ樹脂組成物の各構成材料の配合重量部を３０
０：１５０：３６：１５：３０とした以外は実施例１と
同様にしてラケットフレームを作製した。

【００３８】（実施例４） エポキシ樹脂組成物の各構成材料の配合重量部を３０
０：１５０：３６：１５：１５とした以外は実施例１と
同様にしてラケットフレームを作製した。

【００３９】（実施例５） エポキシ樹脂組成物の各構成材料の配合重量部を３０
０：１５０：３６：１５（脂肪族モノグリシジルエーテ
ル希釈剤、ヘロキシ８は使用せず。）とした以外は実施
例１と同様にしてラケットフレームを作製した。

【００４０】（実施例６） エポキシ樹脂組成物の各構成材料の配合重量部を３０
０：１５０：３６：１５：１５：１２０とした以外は実
施例１と同様にしてラケットフレームを作製した。

【００４１】（比較例４） （メタ）アクリル系重合体微粒子 Ｆ３５１（日本ゼオ
ン株式会社製）は使用せず、また、希釈剤として脂肪族
モノグリシジルエーテル希釈剤を使用せず、トルエン
（５０〜６０％）とイソプロピルアルコール（２０〜３
０％）とメチルイソブチルケトン（１０〜２０％）の混
合有機溶剤Ｔ９９０（住友ゴム工業（株）製）を使用
し、各構成材料の配合重量部を２００（エピコート８２
８）：２４（ＡＭＩＣＵＲＥ ＣＧ−３２５）：１０
（ＡＭＩＣＵＲＥ９４）：４０（混合有機溶剤Ｔ９９
０）としてエポキシ樹脂組成物を作成し、他は実施例１
と同様にしてラケットフレームを作製した。

【００４２】（比較例５） ゴム変性エポキシ樹脂とするために両末端エポキシニト
リルゴム エポン５８００６（Shell Chemical Campany
製）を用い、各構成材料の配合重量部を１４０（エピコ
ート８２８）：６０（エポン５８００６）：１９（ＡＭ
ＩＣＵＲＥ ＣＧ−３２５）：８（ＡＭＩＣＵＲＥ９
４）：４０（混合有機溶剤Ｔ９９０）にしてエポキシ樹
脂組成物を作成し、他は実施例１と同様にしてラケット
フレームを作製した。

【００４３】（比較例６） 熱可塑性ナイロン樹脂を使用し、反応射出成形（ＲＩ
Ｍ）によりラケットフレームを成形した。ブレード繊維
のレイアップやラケットフレームの形状は実施例１と同
様にし、レイアップを金型にセットした後、金型を１５
０℃に昇温し、９０℃に溶融した宇部興産（株）製のリ
ムナイロン ＵＸ７５をマトリクス樹脂として射出して
成形した。

【００４４】以上実施例及び比較例のラケットフレーム
の特性を評価した。特性（重量、剛性、強度、固有振動
数、振動減衰比）は１２０℃で１６時間以上乾燥した後
と、８０℃、９０％Ｈの環境条件で１６時間加湿した後
とで測定した。

【００４５】ラケットフレームの剛性と強度の測定は以
下のようにして行った。図３に示すように、６０ｃｍの
スパンの治具１０の上にラケットフレーム１１の全長の
中央がスパンの中央に合うように水平に置き、中央点Ｐ
の上方より加圧具２５により荷重を加える。剛性は８０
ｋｇｆの荷重を加えた時のたわみ量からバネ定数ｋｇｆ
／ｃｍを求めた。また、強度はラケットが破壊した時の
荷重値を読みとった。

【００４６】ラケットフレームの振動数とその減衰比の
測定は以下のようにして行った。図４に示すように、ガ
ットを張ったラケットフレーム３０を紐３１でつるし、
インパクトハンマー３２でフレームを打撃し、該インパ
クトハンマー３２に取り付けたフォースピックアップ
（図示せず）に振動入力（力Ｆ）を計測する一方、グリ
ップエンドより４ｃｍの部分にフレーム面に対して垂直
に固定した加速度ピックアップ３３により振動応答（加
速度α）を計測し、これら計測値（α／Ｆ）をアンプ３
４、３５を介して周波数解析装置（ヒューレットパッカ
ード製 ダイナミックシグナルアナライザー ＨＰ３５
６２Ａ）３６により周波数解析し、周波数領域での伝達
関数をもとめてラケットフレーム面外１次固有振動数を
求めた。

【００４７】減衰比（ζ）は図５に基づいて下記式
（１）（２）により算出した。

【００４８】 ζ＝（１／２）×（△ω／ω_n ） ・・・・・・・（１）

【００４９】 Ｔ₀ ＝Ｔ_n ／√２ ・・・・・・・（２）

【００５０】図４、式（１）（２）において、ω_n は共
振点の周波数、Ｔ₀ はＴ_n ／√２のところの幅、Ｔ_n は
共振点のピーク値である。表１が評価結果である。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１から、実施例１，３〜６のラケットフ
レームの振動減衰比は乾燥状態、加湿状態のいずれにお
いても、これらと同じエポキシ樹脂をマトリクス樹脂に
使用しているが、マトリクス樹脂中にゴム状重合体成分
を含む（メタ）アクリル系重合体微粒子を分散していな
い比較例４、６のそれよりも高いこと分かる。このこと
により、実施例１，３〜６のラケットフレームのマトリ
クス樹脂中にゴム状重合体成分を含む（メタ）アクリル
系重合体微粒子を分散したことによりフレームの振動減
衰性が向上することを確認できた。

【００５３】一方、比較例５のラケットフレームはマト
リクス樹脂中に液状ゴム（エポン５８００６（Shell Ch
emical Campany製））を配合しているが、比較例４のラ
ケットフレームに比べて振動減衰性が向上していない。
また、ナイロン樹脂を使用した比較例６のラケットフレ
ームは加湿状態での振動減衰比は高いが、乾燥状態では
低く、また、剛性と強度は乾燥状態ではエポキシ樹脂製
ラケット（比較例４のラケットフレーム）と同等の剛性
と強度を示すが、加湿状態では非常に低下している。

【００５４】また、実施例２のラケットフレームは、エ
ポキシ樹脂として低粘度のもの（エピコート８０６）を
用い、更に反応性希釈剤（ヘロキシ８）の添加によりエ
ポキシ樹脂組成物の粘度を低下させたことにより、強化
繊維へのエポキシ樹脂組成物の浸透性が向上し、比較例
１，２，実施例３〜６のラケットフレームよりも振動減
衰性がより優れたものとなっている。

【００５５】なお、比較例２のラケットフレームは比較
例４のラケットフレームよりも振動減衰比が大きくな
り、しかも、乾燥状態と加湿状態での振動減衰比の変動
も小さいが、フレーム中のゴム状重合体成分を含む（メ
タ）アクリル系重合体微粒子（Ｆ３５１（日本ゼオン株
式会社製））の比率が低すぎるために、その改善の程度
は余り大きくない。

【００５６】また、比較例３のラケットフレームは、製
造時のエポキシ樹脂組成物中のゴム状重合体成分を含む
（メタ）アクリル系重合体微粒子（Ｆ３５１（日本ゼオ
ン株式会社製））の配合量が多すぎ、また、エポキシ樹
脂組成物の粘度を低下させるために配合した反応性希釈
剤（ヘロキシ８）の量が多すぎるため、成形後のフレー
ム中のエポキシ樹脂成分の割合が小さくなり、実施例２
のラケットフレームに比して剛性や強度が低くなってい
る。問題のないレベルではあるが、強度が大きく低下し
ている。又、Ｆ３５１が多い為重量が重く、又強度低下
の原因ともなっている。

【００５７】また、実施例３〜６のラケットフレームは
エポキシ樹脂組成物中の反応性希釈剤（ヘロキシ８）の
配合量のみを異ならせて、成形したものであるが、配合
量がエポキシ樹脂１００重量部に対して１０重量部、５
重量部の実施例３、４のラケットフレームは、反応性希
釈剤（ヘロキシ８）を配合していない実施例５のラケッ
トフレームに比べて重量が適当であり、強度、剛性、振
動減衰性のいずれもが向上しているが、配合量がエポキ
シ樹脂１００重量部に対して４０重量部の実施例６のラ
ケットフレームはヘロキシ８の量が多すぎるため、重量
は軽いが成形後のフレーム中のエポキシ樹脂成分の割合
が少なくなり、実施例３〜５に比して剛性や強度が低く
なっている。尚、実施例４は粘度が高い（ヘロキシ８が
０％）に為、金型内で余分ば樹脂が流れ出ることが困難
である為、重量が非常に重くなっている。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のラケット
フレームによれば、ゴム状重合体成分を含む（メタ）ア
クリル系重合体微粒子が分散したエポキシ樹脂組成物を
硬化成形してなるものとしたことにより、エポキシ樹脂
相全体にその剛性及び強度が低下することなく適度な弾
性が一様に付与され、この結果、ラケットフレームは、
良好な剛性、強度及び振動減衰性を有するものとなる。
しかも、ゴム状重合体成分を含む（メタ）アクリル系重
合体微粒子の吸水性は小さいので、環境（湿度）が変化
しても、良好な剛性、強度及び振動減衰性を維持するこ
とができる。

【００５９】また、エポキシ樹脂組成物を１分子中に少
なくとも１個のエポキシ基を有する反応性希釈剤を配合
したものにし、反応性希釈剤を配合したエポキシ樹脂組
成物を強化繊維層に含浸し硬化して成形した成形体とす
ることにより、強化繊維にエポキシ樹脂組成物が効果的
に浸透し、強化繊維とエポキシ樹脂相との複合構造がよ
り密になって、ラケットフレームの振動減衰性がより一
層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（Ａ）〜図１（Ｄ）は本発明の実施例に
よるラケットフレームの製造工程の工程別の斜視図であ
る。

【図２】 本発明の実施例のラケットフレームを示し、
図２（Ａ）はラケットフレームの正面図、図２（Ｂ）は
ラケットフレームの側面図である。

【図３】 ラケットフレームの剛性及び強度の測定方法
を示す側面図である。

【図４】 ラケットフレームの振動減衰比の測定方法を
示す模式図である。

【図５】 ラケットフレームを打撃して計測した振動入
力と振動応力を周波数解析して得られた周波数と伝達関
数との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ マンドレル ２ チューブ ３ ブレイド ４ 円筒状の繊維成形体（レイアップ） ４ａ 疑似硬化状態にした円筒状の繊維成形体（レイア
ップ） ５ エポキシ樹脂組成物 ６ 金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−25393（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−85844（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム状重合体成分を含む（メタ）アクリ
   ル系重合体微粒子が分散したエポキシ樹脂組成物を、強
   化繊維に含浸しており、これを硬化成形して得られた成
   形体からなり、上記エポキシ樹脂組成物中のゴム状重合体成分を含む
   （メタ）アクリル系重合体微粒子の配合量がエポキシ樹
   脂１００重量部に対して５０〜１００重量部であると共
   に、上記エポキシ樹脂組成物は１分子中に少なくとも１
   個のエポキシ基を有する反応性希釈剤が配合され、 乾燥後と加湿後における剛性（ｋｇｆ／ｃｍ）の差が０
   〜１、強度（ｋｇｆ）の差が２〜４、振動減衰比（％）
   の差が０．０１３〜０．０８９であるラケットフレー
   ム。
2. 【請求項２】 上記エポキシ樹脂組成物中の反応性希釈
   剤の配合量がエポキシ樹脂１００重量部に対して５〜４
   ０重量部である請求項１に記載のラケットフレーム。