專利名稱：塑膠復合材料球拍框架的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種球拍框架的制造方法，特別是涉及一種以熱塑性塑膠為基材，以長纖維物質為強化材的塑膠復合材料制作球拍框架的方法。
眾所周知，目前塑膠復合材料球拍框架的外部層殼大部分均是以多張預浸環氧樹脂的長纖維板依序疊置卷繞而成，這種外部層殼雖然會使球拍框架具有質輕、高強度的優點，但是環氧樹脂在固化后不容易回收，會造成極大的環保問題，而且長纖維織板的各纖維束在預浸環氧樹脂時，環氧樹脂必須以具揮發性的稀釋劑來降低其粘度，通常這些稀釋劑屬有毒物質，當其揮發于空氣中時會對人體造成傷害;再者，長纖維織板在成型時將其多數長纖維束纏貼于一離形紙上，使用時，再將其撕離，這些離形紙一經撕離即形成廢料，不但會污染環境而且浪費資源。
因此，本發明的主要目的是克服上述缺點，提供一種塑膠復合材料球拍框架的制造方法，其可保有塑膠復合材料的優點但不會造成環境污染問題。
本發明的另一目的是提供一種塑膠復合材料球拍框架的制造方法，其不存在形成廢料的問題。
為達成上述目的，本發明提出的塑膠復合材料球拍框架的制造方法，其塑膠復合材料以熱塑性塑膠為基材，以長纖維物質為強化材，其特征則在于包含有下列步驟(a)取用一以耐高溫材質制成的可撓性內管;(b)以至少一層已固化成型的熱塑性塑膠薄膜，以及至少一層由多數長纖維束組合成的長纖維板依序疊置卷繞于內管的表面上形成一多層狀的管狀物;(c)將該管狀物置入模具的模穴中;(d)以一可使該熱塑性塑膠薄膜層熔融的溫度對該模具加熱，并將具第一預定壓力的加壓氣體引入該管狀物的內部，用以使該熱塑性塑膠薄膜層融化并在適當的壓力下均勻地滲入該長纖維織板層的各相鄰長纖維束之間;(e)在前述步驟進行一段預定時間后，將具第二預定壓力的加壓氣體引入該管狀物內部，第二預定壓力大于第一預定壓力，用以迫使該管狀物的外部層殼與模具的模穴壁緊密貼合;(f)冷卻模具用以使滲透于長纖維板層各相鄰長纖維束間的融熔熱塑性塑膠固化，如此該管狀物即形成一依據模穴的形狀成型的球拍框架。
由前述的制造方法可知，本發明不需以離形紙來制成長纖維織板，因而即無廢料又無環境污染的問題;不需以具揮發性的稀釋劑來降低基材的粘度，故而在制造過程中不會對人體造成傷害;再者，熱塑性塑膠在加熱至一定溫度后即會呈融熔狀態，因而制成成品后在回收上較熱固性的環氧樹脂容易。
下面茲舉出本發明的若干較佳實施例并配合附圖做進一步的說明，其中
圖1為本發明一較佳實施例的制造流程圖;
圖2為本發明一較佳實施例卷制成管狀物的立體示意圖;
圖3為本發明一較佳實施例管狀物置入模具模穴內的立體示意圖;
圖4為依本發明一較佳實施例制成的球拍框架立體圖;
圖5為本發明另一較佳實施例的管狀物的部分立體剖視圖;
圖6為本發明再一較佳實施例中其熱塑性塑膠薄膜層以耐隆帶卷繞而成的立體示意圖;
圖7為本發明又一較佳實施例中其熱塑性塑膠薄膜層的表面呈網狀的立體示意圖;
請參閱各附圖，本發明一較佳實施例的制造方法首先是取用一由耐高溫的材質(如矽橡膠)所制成的內管10，然后于該內管10的表面覆一呈多層狀的外部層殼20，該外部層殼20為依序疊置在一起的四層由耐隆六(一種聚酸胺的商品名)制成的薄膜21、23、25及27，以及三層纖維走向分別為+30°，0°-30°的碳纖維織板層22、24、及26。
碳纖維織板層22、24及26以多數的長碳纖維束依所需要的纖維走向分別預先纏貼于各薄膜層21、23、25上，換方之，即，第一碳纖維織板層22纏貼于第一薄膜層21上而組成第一組塑膠復合材料層30，第二碳纖維織板層24纏貼于第二薄膜層23上而組成第二組塑膠復合材料層32，第三碳纖維織板層纏貼于第三薄膜層25上而組成第三組塑膠復合材料層34，前述各組塑膠復合材料層30，32及34再依序卷繞于內管10的表面，最后則于最外側包覆在第四薄膜層27上，如此即構成一管狀物40。
管狀物40制成后將其置入一模具42的模穴44內，該模穴44呈球拍框架的形狀，然后對模具42加熱至220°同時將壓力為1～3kg/mm2的第一道加壓氣體引入該管狀物40內部，此時，各軟質薄膜21、23、25及27將呈融熔狀態并被加壓氣體迫壓而均勻地滲入各碳纖維織板層22、24及26的各纖維束之間，待該步驟進行約5分鐘，再將壓力為5～10kg/mm2的第二道加壓氣體引入管狀物40內，用以使熔融的熱塑性塑膠可以更完全地滲入各長纖維束間。
在前述步驟施行約10分鐘后，再將壓力為10～15kg/mm2的第三道加壓氣體引入該管狀物40內部，此時，各碳纖維織板層22、24及26連同滲透各長纖維束間的融熔耐隆原料將被第三道加壓氣體的迫壓而緊密地貼合于模穴44的穴壁上。
最后，冷卻模具40，這些滲透于各碳纖維織板22、24及26各纖維束間的耐隆原料將固化而使管狀物40形成一依據模穴44成型的球拍框架50。
再請參閱圖5，6和7，本發明另一較佳實施例的管狀物60由一耐高溫的可撓性內管62及一包覆于該內管62表面的外部層殼64所構成，該外部層殼64于制造時，取用由耐隆六制成的第一、第二、及第三薄膜管70、72和74及由多數碳纖維束編織而成的第一、第二纖維管73、75依序套穿于內管62的表面上(如圖5所示)。另外，在本發明再一較佳實施例中，其外部層殼80的各薄膜層82也可以具預定寬度且成卷狀的耐隆帶卷繞而成(如圖6所示)。在本發明又一較佳實施例中，其外部層殼90的各薄膜層92亦可以整張表面呈網狀的耐隆布卷繞而成(如圖7所示)。
由前述可知，依本發明方法所制成的球拍框架將同樣地具有質輕、高強度的優點，然因其是以熱塑性塑膠為基材，故而成品欲回收時，只須對球拍框架50加溫至該熱塑性塑膠的熔點即可非常容易地將其內部的熱塑性塑膠分離而回收，而且，在制造過程中亦非以含浸方式來將基材與強化材復合在一起，因此不會有因稀釋劑揮發而傷害人體的問題產生;再者，由于其是以呈管狀或呈張開狀的耐隆薄膜做基材，因此這些基材亦可同時做為離形紙使用來纏貼長纖維束而形成織板，故而不但可降低制造成本而且不會有廢料產生。
權利要求
1.一種塑膠復合材料球拍框架的制造方法，其塑膠復合材料以熱塑性塑膠為基材，以長纖維物質為強化材，該制造方法的特征在于包含有如下步驟(a)取用一以耐高溫材質制成的可撓性內管；(b)以至少一層已固化成型的熱塑性塑膠薄膜，以及至少一層由多數長纖維束構成的長纖維織板依序疊置卷繞于可撓性內管表面上而形成一多層狀的管狀物；(c)將該管狀物置入模置的模穴中；(d)以一可使該熱塑性塑膠薄膜熔化的溫度對該模具加熱，并以具第一預定壓力的加壓氣體引入該管狀物內，用以使該熱塑性塑膠薄膜層熔化并可在該壓力下均勻地滲入該長纖維織板層的各相鄰長纖維束之間；(e)在前述步驟進行一段預定時間后，將具第二預定壓力的加壓氣體引入該管狀物內部，該第二預定壓力大于第一預定壓力，用以迫使該管狀物的外部層殼與模具的模穴穴壁緊密貼合；(f)冷卻該模具用以使滲透于該長纖維織板層各相鄰長纖維束間的融熔熱塑性塑膠固化，該管狀物即形成一依據該模穴形狀成型的球拍框架。
2.依據權利要求1所述的制造方法，其特征在于它還包含有一介于(d)及(e)步驟間的(d′)步驟，該步驟是以具第三預定壓力的加壓氣體引入該管狀物內，該第三預定壓力介于第一及第二預定壓力之間，用以使融熔的熱塑性塑膠可以更均勻地滲入各相鄰長纖維束間再使該管狀物的外部層殼貼緊模穴壁。
3.依據權利要求1所述的制造方法，其特征在于該熱塑性塑膠薄漠層呈張開狀，而該長纖維織板層則使其各長纖維束以預定走向預先纏貼于該呈張開狀的熱塑性塑膠薄膜層上，然后再卷繞于塑膠薄管的表面上。
4.依據權利要求1所述的制造方法，其特征在于熱塑性塑膠薄膜層及該長纖維織板層均呈長管狀并依序穿套于該塑膠薄管的表面上。
5.依據權利要求1所述的制造方法，其特征在于熱塑性塑膠薄膜層呈帶狀。
6.依據權利要求1所述的制造方法，其特征在于熱塑性塑膠薄膜層的表面呈網狀。
7.依據權利要求1所述的制造方法，其特征在于管狀物的最外層為一熱塑性塑膠薄膜層。
8.依據權利要求1所述的制造方法，其特征在于熱塑性塑膠薄膜層以聚酸胺制成。
全文摘要
一種塑膠復合材料球拍框架的制造方法，其步驟如下取用一耐高溫的可撓性內管；將熱塑性塑膠薄膜長纖維板依序卷繞于該軟質薄管的表面上形成一管狀物；將該管狀物置入模具的模穴內；對該模具加溫并將第一道加壓氣體引入該管狀物內；于前述步驟進行一段時間后以第二道加壓氣體引入該管狀物內；迫使其外部層殼可緊密地貼合于模穴的穴壁內；最后再將該模具冷卻即可制出一具塑膠復合材料，且不會造成環境污染的球拍框架。
文檔編號B29C51/28GK1081960SQ92109179
公開日1994年2月16日 申請日期1992年7月31日 優先權日1992年7月31日
發明者尤景三 申請人:尤景三