(57)【要約】  【課題】  軽量性および耐熱性を維持しながら、ラケットフレームの振動減衰性および剛性の向上を図る。  【解決手段】  繊維強化樹脂層を２層以上積層して形成してなるラケットフレームであって、少なくとも一層の上記繊維強化樹脂層が、マトリクス樹脂が液状ゴム（Ｇ）とエポキシ樹脂（Ｒ）との混合物からなる混合マトリクス繊維強化樹脂層であり、各繊維強化樹脂層の体積／全繊維強化樹脂層の合計体積＝Ａ、各繊維強化樹脂層における（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ）重量部］＝Ｂ、上記Ａ×Ｂ＝Ｃとすると、全ての繊維強化樹脂層の上記Ｃを合計したＤ値が、０．０６以上０．２４以下である。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂層を２層以上積層して形成してなるラケットフレームであって、
少なくとも一層の上記繊維強化樹脂層が、マトリクス樹脂が液状ゴム（Ｇ）とエポキシ樹脂（Ｒ）との混合物からなる混合マトリクス繊維強化樹脂層であり、
各繊維強化樹脂層の体積／全繊維強化樹脂層の合計体積＝Ａ
各繊維強化樹脂層における（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ）重量部］＝Ｂ
上記Ａ×Ｂ＝Ｃとすると、
全ての繊維強化樹脂層の上記Ｃを合計したＤ値が、０．０６以上０．２４以下であることを特徴とするラケットフレーム。
【請求項２】
上記混合マトリクス繊維強化樹脂層のマトリクス樹脂は、液状ゴム（Ｇ）とエポキシ樹脂（Ｒ２）とを予め混合反応させたゴム変性エポキシ（Ｋ）と、ゴム成分を含まないエポキシ樹脂（Ｒ１）との混合物よりなり、
（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ２）重量部］の値が、０．２以上０．６以下である請求項１に記載のラケットフレーム。  
【請求項３】
上記繊維強化樹脂層のうち、中間層を構成する各繊維強化樹脂層の上記Ｂ値の平均値が、最外層および最内層のＢ値の平均値よりも大である請求項１または請求項２に記載のラケットフレーム。
【請求項４】
上記エポキシ樹脂と均一に相溶する上記液状ゴムは、分子量が１０００〜５０００の液状ゴムで、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のラケットフレーム。  
【請求項５】
上記アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）が主鎖の端末にカルボキシル基を有するアクリロニトリルブタジエンゴムである請求項４に記載のラケットフレーム。  
【請求項６】
少なくとも１層の繊維強化樹脂層で、引張弾性率が１５０〜６００ＧＰａの強化繊維を用いている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のラケットフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラケットフレームに関し、詳しくは、繊維強化樹脂層を積層して成形したラケットフレームにおいて、強化繊維に含浸するマトリクス樹脂を改良して、振動減衰性に優れ、軽量でありながら剛性を低下させないものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テニスプレーにおいて、打球時に生じる振動と手に加わる衝撃はプレーヤーにとって不快であり、また、肘が痛むテニスエルボー等の原因の一つとも考えられている。そのために、従来よりラケットの打球時に生じる振動を抑制するために様々な工夫がなさられている。その代表的な方法として、繊維強化樹脂からなるラケットフレームにおいて、マトリクス樹脂に振動減衰性の高い熱可塑性樹脂が使用することが知られている。
【０００３】
例えば、特公平５−３３６４５号（特許文献１）において、マトリクス樹脂に振動減衰性の高いナイロン樹脂からなる熱可塑性樹脂を用いるラケットが提案されている。熱可塑性樹脂をマトリクス樹脂にすると、体積割合が同一である繊維で強化された熱硬化性樹脂 (例えばエポキシ樹脂)をマトリクス樹脂としたラケットと比較した場合、振動減衰比が約２倍になることされている。
【０００４】
また、特開平１０−２９０８５１号（特許文献２）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が分散したエポキシ樹脂組成物を硬化してなるラケットフレームが提案されている。このラケットフレームは、剛性および強度を低下させずに振動減衰性を向上させると共に、環境の変化による変動が小さいとされている。
【０００５】
さらに、特公昭６１−２９６１３号（特許文献３）において、エポキシ樹脂と相溶性のよい液状ゴムを用い、エポキシ樹脂と液状ゴムとを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マトリクス樹脂としたプリプレグが提案されている。
【０００６】
前記特公平５−３３６４５号において、マトリクス樹脂とするナイロン樹脂が振動減衰性に優れているのは、水が可塑剤と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度であるが、吸水するに従い低下し、３％の吸水量でガラス転移温度は室温付近の約２０度になる。従って、ラケット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０．０２０となり、湿度が変わるとラケットの性能が変わる。よって、振動減衰性を高めることができるが、環境依存性が多い問題があると共に、軽量化も余り図れない問題もある。
【０００７】
また、特開平１０−２９０８５１号のラケットフレームでは、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は、粘度が高いことから、成形性が悪く、軽量化も困難であるという問題がある。
【０００８】
また、特公昭６１−２９６１３号公報に開示されたゴム変性エポキシをマトリクス樹脂としたプリプレグからラケットフレームを成形すると、環境に左右されることなく一定の振動減衰性を得ることができる。しかし、ゴム変性エポキシの配合量が少ないと振動減衰性を高めることができず、逆にゴム変性成分が多すぎると耐熱性が低下するという問題がある。
例えば、このゴム変性エポキシを配合したラケットフレームで、ゴム変性エポキシの配合を１０％以上とすると、ラケットフレームの振動減衰性を向上させることができるが、１０％以上とすると耐熱性が低下するため、ゴム変性エポキシの配合を１０％以上にすることができない。
【特許文献１】特公平５−３３６４５号公報
【特許文献２】特開平１０−２９０８５１号公報
【特許文献３】特公昭６１−２９６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、振動減衰性に優れ、かつ、軽量でありながら剛性、強度および耐熱性を低下させないラケットフレームを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、繊維強化樹脂層を２層以上積層して形成してなるラケットフレームであって、
少なくとも一層の上記繊維強化樹脂層が、マトリクス樹脂が液状ゴム（Ｇ）とエポキシ樹脂（Ｒ）との混合物からなる混合マトリクス繊維強化樹脂層であり、
各繊維強化樹脂層の体積／全繊維強化樹脂層の合計体積＝Ａ
各繊維強化樹脂層における（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ）重量部］＝Ｂ
上記Ａ×Ｂ＝Ｃとすると、
全ての繊維強化樹脂層の上記Ｃを合計したＤ値が、０．０６以上０．２４以下であることを特徴とするラケットフレームを提供している。
【００１１】
上記構成からなる本発明のラケットフレームにおいて、振動減衰性を高めるために効果がある液状ゴム（Ｇ）の配合量は、振動減衰性と耐熱性のバランスを考慮して設定し、液状ゴムの合計配合量を、全繊維強化樹脂層に対する体積割合で規定し、上記Ｄ値を０．０６以上０．２４以下に設定している。上記設定は、０．０６以上とするのは打球時におけるラケットフレームの振動減衰性および剛性を向上させることができるからであり、０．２４以下とするのは耐熱性を維持することができるからである。さらに、振動減衰性の点では、０．１０以上、さらには０．１６以上とすることが一層好ましく、耐熱性の点では、０．２４以下、さらには０．２０以下とすることが好ましい。
また、樹脂の配合割合の変更によって振動減衰性を向上させるため、ラケットフレームの重量を増加させることなく、操作性を損なうこともない。
【００１２】
上記ラケットフレームは、マトリクス樹脂が液状ゴムとエポキシ樹脂との混合物からなる混合マトリクス繊維強化樹脂層と、マトリクス樹脂の全量をゴム成分を含まないエポキシ樹脂とした通常のマトリクス繊維強化樹脂層との積層構造としても良いし、全繊維強化樹脂層を混合マトリクス繊維強化樹脂層としてもよい。
【００１３】
上記混合マトリクス繊維強化樹脂層のマトリクス樹脂は、液状ゴム（Ｇ）とエポキシ樹脂（Ｒ２）とを予め混合反応させたゴム変性エポキシ（Ｋ）と、ゴム成分を含まないエポキシ樹脂（Ｒ１）との混合物よりなり、
（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ２）重量部］の値が、０．２以上０．６以下としていることが好ましい。
【００１４】
エポキシ樹脂に液状ゴムを添加することによりエポキシ樹脂の強度を向上させるためには、液状ゴムの末端基とエポキシ樹脂のエポキシ基とのエステル反応を確実に行うことが必要であり、このエステル反応を確実に行うためにエポキシ樹脂（Ｒ２）と液状ゴム（Ｇ）を予め混合反応させてゴム変性エポキシ（Ｋ）を設けている。
（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ２）重量部］の値を０．２以上０．６以下としているのは、０．２より小さいとエポキシ樹脂が多すぎてエポキシ樹脂と液状ゴムとを混合する際にエポキシ基が液状ゴムの末端基と反応せずに残ってしまい、この残ったエポキシ基はエポキシ樹脂を硬化させるための硬化剤との反応が悪く、繊維強化樹脂層の強度が低下するからである。逆に、０．６より大きいと液状ゴムが多すぎてエポキシ樹脂と液状ゴムとを混合する際に液状ゴムの末端基がエポキシ基と反応せずに残り、この残った液状ゴムの末端基は後のゴム変性エポキシ（Ｋ）とゴム成分を含まないエポキシ樹脂（Ｒ１）との混合の際にエポキシ樹脂（Ｒ１）のエポキシ基と反応しにくく、繊維強化樹脂層の強度が低下するからである。
なお、（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ２）重量部］の値は、より好ましくは０．３〜０．５、さらに好ましくは０．３５〜０．４５である。
液状ゴム（Ｇ）とエポキシ樹脂（Ｒ２）を予め混合反応させる条件は、温度は１４０〜２２０℃、好ましくは１５０〜２１０℃、より好ましくは１６０〜１８０℃、時間は０．２５〜５時間、好ましくは０．５〜３時間、より好ましくは０．７５〜２時間である。  
【００１５】
上記繊維強化樹脂層のうち、中間層を構成する各繊維強化樹脂層の上記Ｂ値の平均値が、最外層および最内層のＢ値の平均値よりも大とすることが好ましい。
即ち、積層構造の最外層と最内層に挟まれた中間層は、ラケットフレームに衝撃が加わったときに最も剪断力が大きい部分であり、該中間層の液状ゴムの割合を大きくすることにより、ラケットフレームに生じる振動を効率的に減衰させることができる。
【００１６】
上記変性エポキシを構成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ＮＢＲなどが挙げられる。特に、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。
また、エポキシ樹脂の粘度が高くなる場合には、メチル・エチル・ケトン（ＭＥＫ）溶剤を希釈剤として使用してもよい。
【００１７】
また、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。
他に、一般的な硬化促進剤、可塑剤、安定剤、乳化剤、充填剤、強化剤、着色剤、発泡剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤など必要に応じて加えてもよい。
【００１８】
上記エポキシ樹脂と均一に相溶する上記液状ゴムは、低分子量液状ゴム系ポリマーが好適に用いられ、分子量は１０００〜５０００、さらに２５００〜５０００、特に３５００程度がよく、また、粘度（ＣＰＳ２７℃）は１０００００〜７０００００がよい。
このような分子量、粘度とすることにより、エポキシ樹脂との相溶性がよくなり、均一に相溶されて繊維強化樹脂層の強度や品質が優れたものとなり、また、相溶性の向上により生産性もよくなり、さらに、振動吸収性も高くなる。
該液状ゴム系ポリマーとしては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）がよく、ＮＢＲは主鎖にアクリロニトリルが存在するので、エポキシ樹脂と相溶性がよく、均一に相溶されて繊維強化樹脂層の強度や品質が優れたものとなる。
さらにアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）の主鎖のすくなくとも一方の末端に官能基を有するアクリロニトリルブタジエンゴム（官能基末端ＮＢＲ）が良い。
なお、官能基としてはカルボキシル基が好ましく、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）の主鎖のすくなくとも一方の末端にカルボキシル基を有するアクリロニトリルブタジエンゴム（カルボキシル末端ＮＢＲ）が良い。
また、主鎖の両末端に官能基を有するもの、つまり、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）の主鎖の両端に官能基を有するアクリロニトリルブタジエンゴム（官能基両末端ＮＢＲ）がさらに良い。特に好ましくは、主鎖の両末端にカルボキシル基を有するアクリロニトリルブタジエンゴム（カルボキシル基両末端ＮＢＲ）である。
このように官能基を有するものは、エポキシ樹脂との反応性が高くなり、高い振動吸収性を維持しながら繊維強化樹脂層の強度を向上できる。官能基数は、官能基末端ＮＢＲを１ｍｏｌに対して１．０から３．０、さらに１．５〜２．５、特に１．８〜２．３が良い。
【００１９】
上記繊維強化樹脂層は、その強化繊維として、引張弾性率が１５０Ｇｐａ以上６００Ｇｐａ以下の繊維を用いることが好ましい。引張弾性率が１５０Ｇｐａより小さい繊維では、ラケットの剛性が低下し、反発性も低下しやすくなるためであり、２００Ｇｐａ以上、さらには２５０Ｇｐａ以上が特に好ましい。また、引張弾性率を６００Ｇｐａ以下としているのは、６００Ｇｐａより大きくなると耐衝撃性が低下するためであり、５００Ｇｐａ以下、さらには４５０Ｇｐａ以下が特に好ましい。なお、より好ましくは、全層数の５０％以上の層で、さらに７５％以上の層で、さらには１００％の層で、引張弾性率が上記範囲内にある強化繊維を用いることが好ましい。
【００２０】
上記強化繊維としては、一般に高性能強化繊維として用いられる繊維が使用できる。例えば、カーボン繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、超高分子ポリエチレン繊維等が挙げられる。また金属繊維を用いてもよい。これらの強化繊維は、長繊維、短繊維の何れであっても良く、これらの繊維を２種以上混合して用いても構わない。強化繊維の形状や配列については限定されず、例えば、単一方向、ランダム方向、シート状、マット状、織物（クロス）状、組み紐状などいずれの形状・配列でも使用可能である。
なお、上記繊維強化樹脂層の強化繊維としては、高強度と低比重との両立の点からカーボン繊維が好適であり、全繊維強化樹脂層数の５０％以上の層で、さらに７５％以上の層で、さらには１００％の層で、カーボン繊維を用いることが特に好ましい。
【００２１】
上記繊維強化樹脂層は、プリプレグを積層した積層構造、編んだ状態であるブレードを樹脂に含浸して積層した積層構造、樹脂に含浸した繊維をＦＷ法（フィラメントワインデイング法）で積層した積層構造あるいは、繊維をＦＷ法で積層構造とした後に上記樹脂に含浸させて形成する等、いずれの方法で形成してもよい。
【００２２】
具体的には、本発明のラケットフレームは、例えば、以下の(1)〜(3)の方法により成形している。
(1)炭素繊維をゴム変性エポキシ、希釈剤、硬化剤を所定の配合としたエポキシ樹脂に浸漬しながら、ドラムに一定の繊維方向となるように巻き付け、一定量巻き付けた後に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を作成し、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。次いで、適宜の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宜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る。この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し、この後、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、１５０℃で１５分加熱してプリプレグを硬化成形している。
(2)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変性エポキシ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し、次いで、上記(1)と同様の加熱成形を行う。
(3)繊維を編んで作ったブレードを変性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り、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し、次いで、上記(1)と同様の加熱成形を行っている。
【発明の効果】
【００２３】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、繊維強化樹脂層からなる積層構造の少なくとも一層を、樹脂にゴム変性エポキシを配合したゴム成分配合層とし、全繊維強化樹脂層のＤ値を０．０６以上０．２４以下とすることにより、耐熱性を低下させることなく、振動減衰性と剛性を向上させることができる。
【００２４】
また、振動減衰性を向上させるために、樹脂配合を変更するだけであるため、重量の増加することなく軽量性を維持でき、操作性を損なうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明の第一実施形態を示し、図１に示すように、ラケットフレーム１０は、繊維強化樹脂製のパイプからなり、該ラケットフレーム１０によりヘッド部１２、スロート部１３、シャフト部１４、グリップ部１５を連続して形成し、両側のスロート部１３にヨーク１７の両端を連結して、ヘッド部１２と共に打球面Ｆを囲むガット張架部Ｇを形成している。
また、ガット張架部Ｇには、ストリング張設用のガット穴（図示せず）を設けている。
【００２６】
上記ラケットフレーム１０のヘッド部１２は、図２に示すように、１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０の積層構造を有しており、全てゴム成分配合の混合マトリクス繊維強化樹脂層としている。該混合マトリクス繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のマトリクス樹脂は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）からなる液状ゴム（Ｇ）とエポキシ樹脂（Ｒ２）とが予め均一に相溶され硬化時にはエポキシ樹脂と液状ゴムの海島構造となるゴム変性エポキシ（Ｋ）と、ゴム成分を含まないエポキシ樹脂（Ｒ１）との混合物よりなる。
なお、ゴム変性エポキシは、官能基未端ＮＢＲからなる液状ゴムとエポキシ樹脂とが均一に相溶され硬化時にはエポキシ樹脂と液状ゴムの海島構造となる官能基末端ＮＢＲ変性エポキシとするのがよく、さらに、官能基両末端ＮＢＲからなる液状ゴムとエポキシ樹脂とが均一に相溶され硬化時にはエポキシ樹脂と液状ゴムの海島構造となる官能基両末端ＮＢＲ変性エポキシとするのがよい。また、ゴム変性エポキシは、カルボキシル基末端ＮＢＲからなる液状ゴムとエポキシ樹脂とが均一に相溶され硬化時にはエポキシ樹脂と液状ゴムの海島構造となるカルボキシル基末端ＮＢＲ変性エポキシとするのがよく、さらに、カルボキシル基両末端ＮＢＲからなる液状ゴムとエポキシ樹脂とが均一に相溶され硬化時にはエポキシ樹脂と液状ゴムの海島構造となるカルボキシル基両末端ＮＢＲ変性エポキシとするのがよい。
また、混合マトリクス繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０はいずれも、引張弾性率２００〜５００ＧＰａのカーボン繊維を強化繊維として用いている。
上記混合マトリクス繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０はいずれも同一体積としている。
【００２７】
より詳細には、ゴム成分配合の混合マトリクス繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０の樹脂は、
(1)ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、
(2)カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）としては、宇部興産（株）製のＨＹＣＡＲ  ＣＴポリマー  ＣＴＢＮ１３００×８（Ｇ）［粘度（ＣＰＳ２７℃）：１２５０００、官能基：カルボキシル基、官能基数：１．８５／ｍｏｌ分子量：３５００］とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ２）とを２：３の割合で１８０℃の温度条件下で１．２５時間かけて反応させたもの、
(3)ジシアンジアミド硬化剤、
(4)ＤＣＭＵ、
(5)メチル・エチル・ケトンを配合したものからなり、
(1)：(2)：(3)：(4)：(5)＝８５：１５：６：４：１３０で配合している。
この場合、各繊維強化樹脂層における（Ｇ）重量部／［（Ｇ）重量部＋（Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２）重量部］＝Ｂとすると、Ｒ１＝８５、Ｒ２＝１５×３／５＝９、Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２＝９４、Ｇ＝１５×２／５＝６となり、Ｂ値は６／（６＋９４）＝０．０６となる。
【００２８】
また、各繊維強化樹脂層の体積／全繊維強化樹脂の体積合計＝Ａは、各層Ｌ１〜Ｌ１０は同一体積であるため、１／１０＝０．１がＡ値となる。
各層のゴム変性エポキシの全繊維強化樹脂層の体積合計に対する割合であるＣ値はＡ×Ｂで、０．１×０．０６＝０．００６となる。
１０層であるためＣ値（０．００６）の合計であるＤ値は、０．００６×１０＝０．０６となる。
【００２９】
このように、Ｄ値を０．０６〜０．２４の範囲内としていることで、耐熱性と振動減衰性との良好なバランスをとることができ、耐熱性を維持しながら振動減衰性を向上させることができる。また、振動減衰性を向上させるために、樹脂配合を変更するだけであるため、重量を増加させることなく、操作性を損なうこともない。
【００３０】
次に、上記繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０によるラケットフレームの成形方法について説明する。
カーボン繊維を変性エポキシ、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンを上記配合比で配合したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に浸漬しながら、ドラムに一定の繊維方向となるように巻き付け、一定量巻き付けた後に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。
次いで、マンドレルにナイロ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の強化繊維が所定の角度及び繊維量となるようにプリプレグを巻き付ける。ついで、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。この後、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、１５０℃で１５分加熱してプリプレグを硬化成形して、ラケットフレームとしている。
【００３１】
本発明の第二実施形態に係るラケットフレーム１０は、１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のうち、１層目（Ｌ１）、４層目（Ｌ４）、５層目（Ｌ５）、８層目（Ｌ８）、９層目（Ｌ９）を第一混合マトリクス繊維強化樹脂層とし、２層目（Ｌ２）、３層目（Ｌ３）、６層目（Ｌ６）、７層目（Ｌ７）、１０層目（Ｌ１０）を第二混合マトリクス繊維強化樹脂層とし、ゴム変性エポキシの配合量を異ならせている。他の点で前記第一実施例と同様であるため説明を省略する。
【００３２】
上記第一混合マトリクス繊維強化樹脂層のマトリクス樹脂は、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシをエポキシ樹脂と均一に相容したで硬化させてエポキシ樹脂とカルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシの海島構造とするゴム変性エポキシを１０重量部配合し、ゴム成分配合量を少なくしている。
一方、上記第二混合マトリクス繊維強化樹脂層のマトリクス樹脂は、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシを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カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシの海島構造とするゴム変性エポキシを５０重量部配合し、ゴム成分配合量をかなり多くしている。
【００３３】
より詳細には、第一混合マトリクス繊維強化樹脂層Ｌ１、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ８、Ｌ９のマトリクス樹脂は、(1)ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、(2)カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、(3)ジシアンジアミド硬化剤、(4)ＤＣＭＵ、(5)メチル・エチル・ケトンを配合したものからなり、(1)：(2)：(3)：(4)：(5)＝９０：１０：６：４：１３０で配合している。
一方、第二混合マトリクス繊維強化樹脂層Ｌ２、Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ１０のマトリクス樹脂は、(1)ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、(2)カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、(3)ジシアンジアミド硬化剤、(4)ＤＣＭＵ、(5)メチル・エチル・ケトンを配合したものからなり、(1)：(2)：(3)：(4)：(5)＝５０：５０：６：４：１３０で配合している。
上記第一混合マトリクス繊維強化樹脂層と第二混合マトリクス繊維強化樹脂層の(2)カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）は、上記第１実施形態と同様、宇部興産（株）製のＨＹＣＡＲ  ＣＴポリマー  ＣＴＢＮ１３００×８（Ｇ）とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ２）とを２：３の割合で反応させたものを使用している。
【００３４】
第二実施形態においては、ゴム成分配合量の多い層とゴム成分配合量の少ない層を混在させて積層しているが、第一混合マトリクス繊維強化樹脂層のＢ値が、４／（４＋９６）＝０．０４となり、上記第二混合マトリクス繊維強化樹脂層のＢ値が、２０／（２０＋８０）＝０．２となる。その結果、全層中のゴム変性エポキシの配合量を表すＤ値は、
（１／１０×０．０４×５）＋（１／１０×０．２×５）＝０．０２＋０．１＝０．１２となる。従って、上記第一実施形態と同様、ラケットフレームの耐熱性を低下させることなく、振動減衰性、剛性を高めることができる。
【００３５】
以下、本発明のラケットフレームの実施例１〜９および比較例１、２について詳述する。
実施例、比較例ともフレーム本体は繊維強化樹脂の中空形状であり、ラケットの全長は２７．５インチ、最大厚みは２４ｍｍ、打球面積は１１０平方インチとし、重量およびバランスは下記の表１に示す通り設定した。
なお、実施例、比較例とも上記実施形態に示す方法によりラケットフレームを成形した。
【００３６】
繊維強化樹脂層のマトリクス樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンを配合してなり、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としてジャパンエポキシレジン製のエピコート８２８（２５℃で粘度１３０ＰＳ）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシとしては、液状ゴムである「ＨＹＣＡＲ  ＣＴポリマー  ＣＴＢＮ１３００×８」とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である「エピコート８２８」を２：３の割合で１８０℃の温度条件下で１．２５時間かけて混合反応させたものを使用し、ジシアンジアミド硬化剤としてジャパンエポキシレジン製のエピキュアＤＩＣＹ５０、ＤＣＭＵとして保土谷化学工業製のダイロンゾル、メチル・エチル・ケトンとしてシェルジャパン製のＭＥＫを使用した。
さらに、強化繊維として、引張弾性率３９０Ｇｐａの三菱レーヨン社製のＨＲ４０を使用した。
【００３７】
【表１】
2005058368.tif 000003
【００３８】
（実施例１）
上記第一実施形態と同様で、全繊維強化樹脂層を同一配合量からなる混合マトリクス繊維強化樹脂層を積層した構造よりなるラケットフレームとした。即ち、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンを８５：１５：６：４：１３０の配合比重量部で配合した１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０を内周側から順次積層し、その結果、Ｄ値は０．０６となった。
【００３９】
（実施例２）
１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を８０：２０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．０８となった。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００４０】
（実施例３）
１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を７０：３０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．１２となった。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００４１】
（実施例４）
１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を６０：４０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．１６となった。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００４２】
（実施例５）
１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を５０：５０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．２０となった。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００４３】
（実施例６）
１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を４０：６０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．２４となった。その他の構成は実施例１と同様とした。
【００４４】
（実施例７）
上記第二実施形態と同様の積層構造よりなるラケットフレームとし、１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のうち、１層目（Ｌ１）、４層目（Ｌ４）、５層目（Ｌ５）、８層目（Ｌ８）、９層目（Ｌ９）からなる第一混合マトリクス繊維強化樹脂層と、２層目（Ｌ２）、３層目（Ｌ３）、６層目（Ｌ６）、７層目（Ｌ７）、１０層目（Ｌ１０）からなる第二混合マトリクス繊維強化樹脂層とし、ゴム成分配合比を異ならせた。
具体的には、第一混合マトリクス繊維強化樹脂層では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を９０：１０：６：４：１３０とし、第二混合マトリクス繊維強化樹脂層では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を５０：５０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．１２となった。
【００４５】
（実施例８）
第二混合マトリクス繊維強化樹脂層で、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を８０：２０：６：４：１３０とし、その他の構成は実施例７と同様の構成とした。その結果、Ｄ値は０．０６となった。
【００４６】
（実施例９）
１０層の繊維強化樹脂層Ｌ１〜Ｌ１０のうち、１層目（Ｌ１）、４層目（Ｌ４）、５層目（Ｌ５）、８層目（Ｌ８）、９層目（Ｌ９）をゴム成分が無配合の通常の繊維強化樹脂層とした。即ち、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を１００：０：６：４：１３０とした。２層目（Ｌ２）、３層目（Ｌ３）、６層目（Ｌ６）、７層目（Ｌ７）、１０層目（Ｌ１０）はゴム成分は配合した混合マトリクス繊維強化樹脂層とし、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を５０：５０：６：４：１３０とした。その他の構成は実施例７と同様とした。Ｄ値は０．１０となった。
【００４７】
（比較例１）
実施例１と同様の積層構造としたが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を９０：１０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．０４となった。
【００４８】
（比較例２）
実施例１と同様の積層構造としたが、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（Ｒ１）、カルボキシル基端末ＮＢＲ変性エポキシ（Ｋ）、ジシアンジアミド硬化剤、ＤＣＭＵ、メチル・エチル・ケトンの配合比重量部を３０：７０：６：４：１３０とし、その結果、Ｄ値は０．２８となった。
【００４９】
（打球面剛性の測定）
図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、実施例及び比較例のラケットフレーム１０にストリングを張架したテニスラケットを水平に配置し、ヘッド部１２のトップ部１２ａを受け治具６１（Ｒ１５）で支持するとともに、トップ部１２ａから３４０ｍｍ離れた位置で、スロート部１３の両側からヨーク１７にかけた位置を受け治具６２（Ｒ１５）で支持した。この状態で、受け治具６２より受け治具６１の方向へ１７０ｍｍ離れた位置に対して、加圧具６３（Ｒ１０）により上方より８０ｋｇｆの力を加えて変位量（たわみ量）を測定し、加えた荷重値である８０ｋｇｆを変位量（ｃｍ）で割って、その値を打球面の面外方向の剛性値とした。
【００５０】
（側圧剛性の測定）
図４に示すように、実施例及び比較例のラケットを横向きで打球面Ｆを垂直方向として、ラケットを保持している。この状態で上方のヘッド部１２のサイド１２ｂに対して、平板Ｐにより、８０ｋｇｆの荷重を加えて変位量（たわみ量）を測定し、加えた荷重値である８０ｋｇｆを変位量（ｃｍ）で割って、その値をヘッド部１２の側面の面内方向の剛性値とした。
【００５１】
（面外１次振動減衰率の測定）
実施例及び比較例のラケットを図５（Ａ）に示すようにヘッド部１２の上端を紐５１で吊り下げ、ヘッド部１２とスロート部１３との一方の連続点に加速度ピックアップ計５３をフレーム面に垂直に固定した。この状態で、図５（Ｂ）に示すように、ヘッド部１２とスロート部１３の他方の連続点をインパクトハンマー５５で加振した。インパクトハンマー５５に取り付けられたフォースピックアップ計で計測した入力振動（Ｆ）と加速度ピックアップ計５３で計測した応答振動（α）をアンプ５６Ａ、５６Ｂを介して周波数解析装置５７（ヒューレットパッカード社製、ダイナミックシングルアナライザーＨＰ３５６２Ａ）に入力して解析した。解析で得た周波数領域での伝達関数を求め、テニスラケットの振動数を得た。振動減衰比（ζ）は下式より求め、面外１次振動減衰率とした。実施例及び比較例のラケットについて測定された平均値を上記表１に示す。
【００５２】
ζ＝（１／２）×（Δω／ωｎ）
Ｔｏ＝Ｔｎ／√２
【００５３】
（面外２次振動減衰率の測定）
ラケットを図５（Ｃ）に示すようにヘッド部１２上端を紐５１で吊り下げ、スロート部１３とシャフト部１４との連続点に加速度ピックアップ計５３をフレーム面に垂直に固定した。この状態で、加速度ピックアップ計５３の裏側のフレームをインパクトハンマー５５で加振した。そして、面外１次振動減衰率と同等の方法で減衰率を算出し、面外２次振動減衰率とした。実施例及び比較例のラケットについて測定された平均値を上記表１に示す。
【００５４】
（耐熱性試験）
ストリングを張架したラケットを７０℃のオーブンに２時間放置した場合と、６０℃のオーブンに２時間放置した場合のそれぞれについて、ラケットの変形を確認した。変形のなかったものを○、変形したものを×とした。
【００５５】
（実打評価）
ラケットの振動吸収性についてアンケート調査を行った。５点満点（多い程良い）で採点し、一般プレーヤー５０名の採点結果の平均値を上記表1に示す。
【００５６】
表１に示す結果から明らかなように、ラケットフレームを構成する繊維強化樹脂層に、ゴム変性エポキシを配合した層、即ち、混合マトリクス繊維強化樹脂層を設け、Ｄ値が０．０６以上０．２４以下の範囲内にある実施例１〜実施例９については、実施例６の７０度における耐熱性を除き総じて優れた耐熱性を維持し、かつ、剛性および振動減衰性に優れていることが確認できた。
一方、Ｄ値が０．０４である比較例１は振動減衰率が低く、Ｄ値が０．２８である比較例２は７０度、６０度共に耐熱性に欠ける結果となった。
また、実打評価からも同様の結果を得ることができた。
【００５７】
また、実施例１〜６、実施例７と実施例８、実施例９とを比較すると、全層のゴム成分の配合重量比が同一である場合、配合重量比の異なる層を混在させて積層する場合、ゴム成分配合層とゴム成分無配合層とを混在させて積層する場合のいずれであっても、Ｄ値に略比例して振動減衰率が増減することが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ラケットフレームの概略正面図である。
【図２】ラケットフレームの断面図である。
【図３】打球面剛性の測定方法を示す概略図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】側圧剛性の測定方法を示す概略図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はラケットフレームの振動減衰率の測定方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  ラケットフレーム
１２  ヘッド部
１３  スロート部
１４  シャフト部
１５  グリップ部
１７  ヨーク
Ｌ１〜Ｌ１０  繊維強化樹脂層
【図１】
2005058368.tif 000004
【図２】
2005058368.tif 000005
【図３】
2005058368.tif 000006
【図４】
2005058368.tif 000007
【図５】
2005058368.tif 000008