JP2007037684A - ゴルフクラブシャフト - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量なゴルフクラブシャフトの適度な撓りと強度を両立させる。
【解決手段】 強化繊維にマトリクス樹脂を含浸してなるプリプレグ２１〜２８の積層体であるゴルフクラブシャフト１０において、少なくとも一部のプリプレグ２５ではマトリクス樹脂にフラーレンまたはフラーレン化合物を含有させている。このフラーレン含有プリプレグではプリプレグ全重量に対してフラーレン含有量を０．０１重量％〜１．０重量％とし、シャフト全長の２％以上８０％以下の長さとしている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ゴルフクラブシャフトに関し、特に、繊維強化樹脂製のゴルフクラブシャフトにおいてマトリクス樹脂を改良して強度向上を図るものである。

近年、打球の速度向上、安定性向上のため、ゴルフクラブヘッドに重量を集中させ、ゴルフクラブシャフトは軽量化を図る傾向にある。そのため、ゴルフクラブシャフトの材料は、軽量で、比強度、比剛性の高いカーボンプリプレグ等の繊維強化樹脂が主流となっている。
一方で、近年の少子化傾向により、シニアゴルファーが今後ますます増加する傾向にあり、シニア向けクラブへの要請が強まっている。特に、シニア層はどうしても非力であるため、シニア向けクラブには、軽量性と、ヘッドスピードを高めることによる飛距離の安定とが求められる。ヘッドスピードを高めるためには、シャフトを柔らかくし、撓りをもたせることが必要であり、そのために、繊維強化樹脂製クラブシャフトの繊維層を減らす、繊維の弾性率を下げる、繊維角度を変更するなどの方法が従来より用いられていた。しかしながら、これらの方法はシャフト強度が低下する点に問題があり、軽量性と、しなり感と、強度を併有させることは困難であった。

前記問題に関し、特開２００４−２９８３５７号（特許文献１）や特開２００４−１８８１９１号（特許文献２）では、シャフトを構成する繊維強化樹脂層の少なくとも一部を、カーボンナノチューブを含有した繊維強化樹脂層とし、曲げ剛性の増大を抑制しつつ、軽量性と強度を確保できるとしている。
カーボンナノチューブは、図５に示すように、グラファイト六角網平面を筒状に丸めて形成される欠陥の無い単層あるいはそれらが入れ子状に積層した多層のチューブ状物質で、直径が１ｎｍ〜１００ｎｍの領域にある極細炭素繊維であり、従来の炭素繊維に比して、ねじり強度や曲げ強度に優れるという機械的特性を有する。

しかしながら、カーボンナノチューブは、図５に示すように円筒形状をしているため、流動性が良くなく凝集しやすい。また、カーボンナノチューブのサイズ（縦長さ）を揃えるには、製造の際に、炭素電極間に行うアーク放電のコントロールを精密に行う必要があり、実際には均一なサイズのカーボンナノチューブを製造することは困難である。従って、このカーボンナノチューブを含有した繊維強化樹脂の強度分布にもバラツキがでやすい点に問題がある。

特開２００４−２９８３５７号公報 特開２００４−１８８１９１号公報

本発明は前記問題に鑑みてなされたもので、軽量性と適度な撓りと強度を併せ持つゴルフクラブシャフトの提供を課題としている。

前記課題を解決するために、本発明は、
強化繊維にマトリクス樹脂を含浸してなる繊維強化樹脂の積層体であるゴルフクラブシャフトであって、
少なくとも一部の前記繊維強化樹脂層の前記マトリクス樹脂に、フラーレンあるいは／およびまたはフラーレン化合物を含有させていることを特徴とするゴルフクラブシャフトを提供している。

フラーレンは、ｓｐ２炭素同士の共有結合によって閉じた３次元的な中空球殻状構造を有する炭素同素体であり、分子構造は、炭素原子が５員環と６員環とを構成してなる多面体である。最も代表的なものは、６０の炭素原子が１２個の５員環と２０個の６員環とを構成してなるサッカーボール形状をしたＣ６０であり、このＣ６０は安価で大量に生成でき、物理的に安定度も高い。Ｃ６０以外に，Ｃ７０、Ｃ７４、Ｃ７６、Ｃ７８，Ｃ８０、Ｃ８４、Ｃ７０、Ｃ８０、Ｃ８２、Ｃ９０等があり、１種あるいは複数種を組み合わせて用いることができる。
フラーレン化合物としては、ハロゲンが導入されたＣ６０Ｆｎ（ｎ＝３０〜５２）Ｃ６０Ｃｌ２４、Ｃ６０Ｂｒｎ（ｎ＝６，８、２４）、水酸基が導入されたＣ６０（ＯＨ）２４、水素付加したＣ６０Ｈ２４、さらに、フラーレン結晶中にＮａ、Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ等の金属をドープした等を用いることができる。

前記フラーレンあるいは／およびフラーレン化合物をプリプレグのマトリクス樹脂に混ぜ込むことにより、シャフトの重量増加と剛性増大を抑制しながら、シャフトの曲げ弾性率、強度を共に高めることができる。
これは、中空球状のフラーレンやフラーレン化合物が破壊エネルギーを吸収するとともに、フラーレンと樹脂とが結合して強固な架橋構造を形成することに因ると認められる。また、球状のフラーレンは、円筒形状のカーボンナノチューブと異なり、流動性および分散性がよく、強度バラツキが非常に小さくなることにも因ると認めれる。

本発明に使用するフラーレンとして、有機溶媒に可溶なＣ６０、Ｃ７０、Ｃ８０が好適に用いらる。フラーレンをマトリクス樹脂に均一に分散させるために、有機溶媒でフラーレン、マトリクス樹脂の樹脂モノマーを溶解して分散させ、溶媒をエバポレータで飛ばすことが好ましい。
上記樹脂中にフラーレンを配合した後、ニーダー、３本ロール、２軸押出等で剪断力を利用して混練分散とすることが好ましい。
さらに、フラーレンの分散性を高めるため、フラーレンの表面に、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどの界面活性剤で化学表面処理を施すことも好適である。
Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８０等のフラーレンに、水酸基や金属原子などの官能基と結合させたフラーレン化合物を用いてもよい。これら官能基と結合していると、繊維強化樹脂の樹脂、または強化繊維の表面とフラーレンの官能基とを化学結合させることが可能となり、親和性が向上して強固に混入できるためである。

配合するフラーレンあるいは／およびフラーレン化合物の大きさは、分子直径が０．６ｎｍ以上３．５ｎｍ以下が好適に用いられる。０．６ｎｍ未満となるフラーレンは、理論的には存在するが、非常に採取、製造が困難であり、また繊維強化樹脂のマトリクス樹脂との接触面積が減少するため、該マトリクス樹脂との結合が脆弱化し、シャフトの強度増加率が低くなる。また、３．５ｎｍを超えるフラーレンは、非常に大きな分子となるため、繊維強化樹脂のマトリクス樹脂との分散性が低くなり、かえって樹脂とフラーレン、フラーレン化合物との結合を脆弱化させ、シャフト強度を低下させてしまう。より好ましくは、下限は０．７ｎｍ以上、特に、０．７５ｎｍ以上であり、上限は３．２ｎｍ以下、特に、２．８ｎｍ以下である。

前記フラーレンあるいは／およびフラーレン化合物を含有したプリプレグ（以下、フラーレン含有プリプレグと称す）の長さは、シャフト全長に対して２％以上９０％以下の範囲内とすることが好ましい。これは、２％未満では、フラーレン含有領域が小さく、シャフト強度向上には不十分であることに因り、好ましくは下限は、０．０４以上、特に、０．０６以上が好ましい。一方、上限はフラーレン含有プリプレグの領域を広くすると強度向上には効果的であるが、フラーレンの単価が非常に高いために、シャフトの単価も高騰する。よって、９０％以下、好ましくは８０％以下であるが、１００％として全長に渡ってフラーレンプリプレグを配置してもよい。

前記ゴルフクラブシャフトの全長は、８００ｍｍ以上１２７０ｍｍ以下の範囲内が好ましい。これは、８００ｍｍ未満では、シャフト長さが短く、撓り幅も小さくなるため、フラーレン含有の効果が発揮されにことによる。一方、１２７０ｍｍ超の長いシャフトは、振り難く、非力なシニア層等には不向きであるうえ、フラーレンの効果を発揮させるためには大量のフラーレンを使用する必要が生じ、高価なシャフトとなってしまうことに因る。シャフト全長は、より好ましくは、下限は８２０ｍｍ以上、特に８４０ｍｍであり、上限は１２４５ｍｍ以下、特に１２１９ｍｍ以下である。

前記フラーレン含有プリプレグをシャフトの一部領域に配置する場合、シャフトのヘッド寄りの領域、グリップ寄りの領域、中央領域のいずれに配置してもよい。
ヘッド寄りの領域した場合には、打撃時に応力が集中的に負荷される部分であるため、該部分に配置することにより、シャフト強度を効果的に高めることができる。かつ、打撃の瞬間に非常に大きな負荷がかかるために曲げ弾性率、曲げ強度に優れたフラーレン含有プリプレグによって負荷を緩和することができ、破損の発生を防止できる。
また、中央領域に配置した場合には、打撃時に撓みにより曲げ荷重が中央領域に負荷されるため、曲げ弾性率、曲げ強度に優れたフラーレン含有プリプレグをシャフト中央領域に配置することが好ましい。なお、中央領域に配置するときはヘッド寄りの側を延長させることが好ましい。
さらに、グリップ寄り領域に配置した場合には、フラーレン含有のプリプレグにより応力を緩和することができるため、打撃時の衝撃を緩和して手に伝わるフィーリングをマイルドにすることができる。
好ましくは、へっど寄りの領域とグリップ寄りの領域の両方にフラーレン含有プリプレグを配置することである。

前記フラーレン含有プリプレグは、内層と外層に挟まれた中間層に配置されていることが好ましい。特に、繊維角度がシャフト軸線に対して±４５°のバイアス層と０°のストレート層の間に挿入されることが好ましい。
即ち、スイング挙動においては、捩れ方向に働く力と、曲げ方向に働く力が同時にシャフトにかかるため、それぞれに効果があるバイアス層とストレート層の間にフラーレン含有プリプレグを配置することにより、該フラーレン含有プリプレグ層が、前記バイアス層とストレート層の間が捩れた際に応力方向に対して発生するせん断を緩和して、層間剥離が発生するのを防止することができる。

前記フラーレン含有プリプレグの各層において、プリプレグの全体重量に対するフラーレンあるいは／およびフラーレン化合物の含有量（以下「フラーレン含有量」という）は、０．００２重量％以上１重量％以下の範囲内とすることが好ましい。
これは、０．００２重量％未満では、フラーレン含有量が少なく、強度向上の効果を十分に発揮できず、１重量％より多く含有させると、凝集作用が働き、分散性が悪くなり、強度バラツキが生じて、かえって強度低下を招くことに因る。
好ましくは、下限は０．００５重量％以上、さらに、０．００８重量％以上が好ましく、特に好ましくは０．０１重量％である。上限は０．８重量％以下、特に、０．７重量％以下である。

上述したように、本発明によれば、分散性の良いフラーレンまたはフラーレン化合物をマトリクス樹脂に混ぜ込んだプリプレグを用いることにより、シャフトの重量増大と曲げ剛性の増大を抑制しながら、バラツキなく効果的に強度を固めることができる。従って、軽量性と、撓り感と、優れた強度を併有し、シニア層等の非力なプレーヤーに適したゴルフクラブシャフトとすることができる。

以下、発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は、本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブシャフト１０を示し、このシャフト１０は、強化繊維を引きそろえてマトリクス樹脂で含浸させ、シート状に成形したプリプレグの積層体からなる。実施形態のゴルフクラブシャフト１０ではプリプレグ２１〜２８の積層体からなるテーパー状の長尺な管状体よりなる。
小径側のヘッド側先端１１にヘッド１３が取り付けられ、大径側のグリップ側後端１２にグリップ１４が取り付けられている。
シャフト１０の全長は８００ｍｍ〜１２７０ｍｍ、本実施形態では１１９５ｍｍとし、重量は３５ｇ〜７０ｇ、本実施形態では５２ｇとしている。

シャフト１０は、図２に示すように、８枚のプリプレグ２１〜２８をシートワインディング製法によりマンドレル２０に巻きつけて積層した後、ポリプロピレン製のテープ（図示せず）を巻きつけた状態とし、これをオーブン中で加熱加圧し樹脂を硬化させて一体的に成形し、マンドレル２０を引き抜いてシャフト１０を製造している。シャフトの表面は研磨を行った後、両端をカットして塗装している。

プリプレグ２１〜２８は強化繊維としてカーボン繊維（Ｆ２１〜Ｆ２８）を用い、マトリクス樹脂としてエポキシ樹脂を用いている。なお、マトリクス樹脂としてはエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂を使用してもよい。

プリプレグ２１〜２８のうち、最内層の一層目のプリプレグ２１から数えて５層目のプリプレグ２５はエポキシ樹脂中にフラーレンを含有させたフラーレン含有プリプレグＡとしている。他のプリプレグにはエポキシ樹脂中にフラーレンを含有させていない。

前記五層目はフラーレン含有層プリプレグ２５は、エポキシ樹脂に、図３に示すようなサッカーボール状の中空球殻形状の構造を有するフラーレン（Ｃ６０）を配合して混練し、このフラーレンが配合されたエポキシ樹脂にカーボン繊維Ｆ２５を浸漬して作製している。
本実施形態では、該フラーレン含有プリプレグ２５の全重量に対してフラーレンの配合量０．０１重量％とし、該フラーレンの平均分子直径を０．６ｎｍとしている。
フラーレンをエポキシ樹脂に配合する時には、フラーレンを有機溶剤に溶解させ、フラーレン分子を均一に分散させた状態で樹脂モノマーと配合している。

前記プリプレグ２１〜２８の積層状態は図２に示すように、下記の構成としている。
最内層の一層目のプリプレグ２１は、ヘッド側先端部に配置され、幅を４回巻きする幅とし、長さを２２０ｍｍとし、厚みを０．１０４ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２１はシャフト軸線に対してなす配向角を０°としている。
二層目のプリプレグ２２は、シャフト全長に配置され、幅を２回巻きする幅とし、厚みを０．０５７０ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２２はシャフト軸線に対してなす配向角を４５°としている。
三層目のプリプレグ２３は、シャフト全長に配置され、幅を２回巻きする幅とし、厚みを０．０５７０ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２３はシャフト軸線に対してなす配向角を４５°としている。
四層目のプリプレグ２４は、グリップ側後端部に配置され、幅を１回巻きする幅とし、長さを４２０ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２４はシャフト軸線に対してなす配向角を０°としている。

五層目のプリプレグ２５は、前記したフラーレン含有プリプレグからなり、シャフトのヘッド側先端１１から７０ｍｍ〜６７０ｍｍの領域に配置され、幅を１回巻きする幅とし、長さを６００ｍｍとし、厚みを０．１０５０ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２５はシャフト軸線に対してなす配向角を０°としている。

六層目の化プリプレグ２６は、シャフト全長に配置され、幅を１回巻きする幅とし、厚みを０．０８４ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２６はシャフト軸線に対してなす配向角をりゃう０°としている。
七層目の化プリプレグ２７は、シャフト全長に配置され、幅を１回巻きする幅とし、厚みを０．１０５０ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２７はシャフト軸線に対してなす配向角を０°としている。
最外層の八層目のプリプレグ２８は、ヘッド側先端部に配置され、幅を３回巻きする幅とし、長さを２８０ｍｍとし、厚みを０．０８４０ｍｍとしている。強化繊維Ｆ２８はシャフト軸線に対してなす配向角を０°としている。

前記構成のシャフト１０は、そのシャフト長さ方向の中央部にフラーレン含有プリプレグを配置しているため、打撃時において、シャフトの撓みを阻害することなく、大きな曲げ負荷がかかるシャフト中央領域の強度を高めることができ。しかも、フラーレン含有プリプレグ２５では、フラーレンが平均分子直径が０．６ｎｍの球状をしているため、流動性および分散性がよく、エポキシ樹脂に均一に配合されているため、強度のバラツキも少ない。
また、フラーレン含有プリプレグ２５を、３層目のバイアス層のプリプレグ２４と６層目のストレート層のプリプレグ２６間に配置しているため、フラーレン含有プリプレグ２５により、層間のせん断応力を緩和する作用を行ってシャフト強度を高めることができる。

また、フラーレン含有プリプレグ２５のシャフト全長に対して５０％、フラーレン含有量はフラーレン含有プリプレグの全重量の３重量％としている。
前記フラーレン含有プリプレグ２５の配置範囲およびフラーレンの配合量は、シャフト強度を向上させながらも、シャフト重量とコストの増大を抑制できる範囲内であり、軽量性と低コスト性を維持できる。さらに、マトリクス樹脂にフラーレンを含有しても、シャフトの曲げ剛性にはほとんど影響しないため、適度な撓り感も備えることができる。
従って、このシャフト１０は、軽量でありながら、飛距離の安定性と強度を確保でき、非力なシニア層にも適したものとなる。

図４は第二実施形態を示し、第一実施形態との相違点は、第五層のプリプレグ２５と第六層のプリプレグ２６との間に、シャフト軸線に対する強化繊維Ｆ２９の配向角度を０°
とすると共にフラーレン化合物を含有したフラーレン含有プリプレグ２９を配置している。該フラーレン含有プリプレグ２９はヘッド取付端側に配置し、長さを１００ｍｍ、厚さ０．１０５０ｍｍとしてしている。
配合するフラーレン化合物として、ハロゲンが導入されたＣ６０Ｆ４８を用い、該フラーレン化合物の配合量は、プリプレグ２９の全重量に対して３重量％配合している。
このように、シャフト長さ方向の中央部とヘッド取付端側の２カ所に配置すると、打撃時に集中的な負荷が作用するヘッド取付側の強度を高めることができる。

図５は第三実施形態を示し、フラーレン含有プリプレグはグリップ端側に配置する第四層目のプリプレグ２４とし、また、第五層と第六層のプリプレグの間に第二実施形態と同様にヘッド取付端側にフラーレン化合物含有のフラーレン含有プリプレグ２９を配置している。フラーレン含有プリプレグ２４は長さを４００ｍｍ、厚さ０．１０５０ｍｍとしている。フラーレン含有プリプレグ２９は長さを１００ｍｍ、厚さ０．１０５０ｍｍとしている。フラーレンの配合量は、プリプレグ２４、２９ともプリプレグ全重量に対して０．０２重量％としている。
このようにグリップ取付側にもフラーレン含有プリプレグを配置すると、グリップ側の層間のせん断応力も緩和することができる。

図６は第四実施形態を示し、第一実施形態との相違点はシャフト全長に配置する第五プリプレグ２６のみをフラーレン含有プリプレグとしている。
該フラーレン含有プリプレグ２６に配合するフラーレンは第一実施形態と同様とし、該フラーレンの配合量はプリプレグ２６の全重量に対して１重量％配合している。
このように、シャフト全長に配置するプリプレグをフラーレン含有プリプレグとすると、シャフト全体にわたって強度を高めることができ、其の際はフラーレン含有量はプリプレグの１重量％と少量としているため、シャフトの撓みを阻害せず、かつ、コスト高になることを抑制できる。

（実施例）
本発明のゴルフクラブシャフトの実施例１〜８および比較例１を作製した。
以下の表１に示すとおり、ゴルフクラブシャフトのフラーレン含有プリプレグのフラーレン含有量と、フラーレン含有プリプレグの配置箇所および長さを異ならせた実施例１〜８および比較例１を作製し、それぞれの三点曲げ強度を測定し、その結果を表１に表した。

実施例１〜８および比較例１のいずれも、シートワインディング製法で作製し、その製造方法は前記実施形態と同一とした。実施例１〜８の積層構造は下記の表２に示す第一〜第八層の８枚のプリプレグを用いて、図２に示す第一実施形態等の実施形態と同様な構成とした。比較例１は図２に示す第五層のフラーレン含有プリプレグ２５を無くした。
実施例、比較例ともシャフト全長を１１９５ｍｍとなるように作製した。

実施例１〜８で第五層目にフラーレン含有プリプレグを用いた。該フラーレン含有プリプレグは、フロンティアカーボン社製のフラーレン（Ｃ６０）を用い、エポキシ樹脂に配合し、強化繊維として繊維弾性率３０ｔの炭素繊維を用いたプリプレグを作製して使用した。
実施例、比較例において、フラーレン含有プリプレグでないプリプレグとして、下記の表２に示すプリプレグを用いた。

［表２］
製造会社 繊維弾性率 繊維名 プリプレグ名 繊維角度
第一層目 東レ ２４ｔ Ｔ７００ ３２５５Ｇ−１０ ０°
第二層目 東レ ３０ｔ Ｔ８００ ２２５５Ｆ−１０ ＋４５°
第三層目 東レ ３０ｔ Ｔ８００ ２２５５Ｆ−１０ −４５°
第四層目 東レ ３０ｔ Ｔ８００ ２２５５Ｆ−１５ ０°
第六層目 東レ ３０ｔ Ｔ８００ ２２５５Ｆ−１２ ０°
第七層目 東レ ３０ｔ Ｔ８００ ２２５５Ｆ−１５ ０°
第八層目 東レ ２４ｔ Ｔ７００ ３２５５Ｇ−１０ ０°

（実施例１）
第五層目のフラーレン含有プリプレグは、フラーレン含有量を０．０１重量ｔ％とし、配置領域をヘッド側先端１１より７０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とし、Ｘ値を０．０２５とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で２２０ｋｇｆ、Ａ点で８５ｋｇｆ、Ｂ点で６１ｋｇｆ、Ｃ点で９１ｋｇｆとなった。

（実施例２）
前記第一実施形態と同一とした。即ち、フラーレン含有プリプレグは、フラーレン含有量を０．０３重量％とし、配置領域をヘッド側先端１１より７０ｍｍ〜６７０ｍｍの範囲とし、Ｘ値を０．５とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で２３０ｋｇｆ、Ａ点で９０ｋｇｆ、Ｂ点で６０ｋｇｆ、Ｃ点で９０ｋｇｆとなった。

（実施例３）
フラーレン含有プリプレグは、フラーレン含有量を１．０重量％とし、配置領域をヘッド側先端１１より７０ｍｍ〜３２０ｍｍの範囲とし、Ｘ値を０．２１とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で２４０ｋｇｆ、Ａ点で９５ｋｇｆ、Ｂ点で６１ｋｇｆ、Ｃ点で９０ｋｇｆとなった。

（実施例４）
フラーレン含有プリプレグは、フラーレン含有量を０．８重量％とし、配置領域をヘッド側先端１１より７０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とし、Ｘ値を０．２５とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で２３８ｋｇｆ、Ａ点で９６ｋｇｆ、Ｂ点で６０ｋｇｆ、Ｃ点で９１ｋｇｆとなった。

（実施例５）
フラーレン含有プリプレグは、フラーレン含有量を０．０１重量％とし、配置領域をヘッド側先端１１より８９５ｍｍ〜１１９５ｍｍの範囲とし、Ｘ値を０．２５とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で１８０ｋｇｆ、Ａ点で７０ｋｇｆ、Ｂ点で６２ｋｇｆ、Ｃ点で１０５ｋｇｆとなった。

（実施例６）
第五層目と第八層目の２枚のフラーレン含有プリプレグを中央部とグリップ寄り（バット側）の２箇所に配置した。即ち、第五層目のフラーレン含有プリプレグは、配置領域をヘッド側先端１１より７０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とし、第八層目のフラーレン含有プリプレグ、ヘッド側先端１１より８９５ｍｍ〜１１９５ｍｍの範囲として、全体のＸ値を０．２７５とした。また、いずれのフラーレン含有プリプレグも、フラーレン含有量は０．０１重量％とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で２１６ｋｇｆ、Ａ点で８５ｋｇｆ、Ｂ点で６９ｋｇｆ、Ｃ点で１０５ｋｇｆとなった。

（実施例７）
第五層目のフラーレン含有プリプレグは、フラーレン含有量を０．００８重量％とし、配置領域をヘッド側先端１１より７０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とし、Ｘ値を０．０２５とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で１８０ｋｇｆ、Ａ点で７２ｋｇｆ、Ｂ点で６０ｋｇｆ、Ｃ点で９０ｋｇｆとなった。

（実施例８）
第五層目のフラーレン含有プリプレグは、フラーレン含有量を１．２重量％とし、配置領域をヘッド側先端１１より８５ｍｍ〜９５ｍｍの範囲とし、Ｘ値を０．００８とした。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で１７５ｋｇｆ、Ａ点で７３ｋｇｆ、Ｂ点で６１ｋｇｆ、Ｃ点で９１ｋｇｆとなった。

（比較例１）
フラーレン含有プリプレグを設けず、４層目のプリプレグ２４の外側に、プリプレグ２６、２７、２８を順次積層した。三点曲げ強度の測定結果は、Ｔ点で１８０ｋｇｆ、Ａ点で７０ｋｇｆ、Ｂ点で６０ｋｇｆ、Ｃ点で９０ｋｇｆとなった。

（三点曲げ強度の測定）
三点曲げ強度とは、製品安全協会が定める破壊強度である。図７に示すように、３点でシャフト１０を支え、上方から荷重Ｆを加え、シャフト１０が破断した時の荷重値（ピーク値）を測定した。測定点は、シャフト１０のヘッド側先端１１から９０ｍｍの位置（Ｔ点）、１７５ｍｍの位置（Ａ点）、５２５ｍｍの位置（Ｂ点）、グリップ側後端１２から１７５ｍｍの位置（Ｃ点）とした。支持点３１のスパンは、Ｔ点測定時は１５０ｍｍ、Ａ、Ｂ、Ｃ点測定時は３００ｍｍとした。（図示はＴ点測定の例）

表１の結果から分かるように、フラーレン含有量が０．００２重量％以上１．０重量％以下で、Ｘ値が０．０２以上０．８以下の実施例１〜実施例６はいずれも、シャフト１０の先端部、ヘッド側、中央部、グリップ側の少なくとも１箇所以上で高強度となった。
一方、実施例７はフラーレン含有量が０．００２重量％未満としたため、実施例１〜６と比べてフラーレンの効果が少なかった。
実施例８は、Ｘ値が０．０２未満で、フラーレン含有プリプレグの配置領域が小さく、かつ、フラーレン含有量を１．０重量％超としたため、強度向上を図ることができるものの強度にバラツキが発生しやすい問題もあった。
比較例１はフラーレン含有プリプレグを配置しなかったため、いずれの部位についても曲げ強度が低かった。

同じ領域にフラーレン含有プリプレグを配置した実施例１と実施例４とを比較すると、フラーレン含有量が０．００２重量％の実施例１よりも、フラーレン含有量が０．８重量％の実施例４の方が強度が高いことが分かった。

シャフト１０のヘッド側にフラーレン含有プリプレグを配置した実施例２と実施例３を比較すると、フラーレン含有量が０．０３重量％でＸ値が０．５の実施例２よりも、フラーレン含有量が１．０重量％でＸ値が０．２１の実施例３の方が、ヘッド側のＴ点、Ａ点で強度が高くなった。

また、フラーレン含有プリプレグＡを、ヘッド側に配置した実施例１と、グリップ側に配置した実施例５と、その両箇所に配置した実施例６とを比較すると、実施例６のシャフト強度が最もバランスよく全体的に高まった。

本発明の第一実施形態に係るゴルフクラブの概略図である。 図１に示すゴルフクラブシャフトのプリプレグの積層構造を示す図である。 図１に示すゴルフクラブシャフトに含有されるフラーレンの分子構造を示す図である。 第二実施形態にに係るゴルフクラブの概略図である。 第三実施形態にに係るゴルフクラブの概略図である。 第四実施形態にに係るゴルフクラブの概略図である。 三点曲げ強度の測定方法を示す図である。

符号の説明

１０ ゴルフクラブシャフト
１１ ヘッド側先端
２１〜２８ プリプレグ
２５ フラーレン含有プリプレグ

Claims (5)

1. 強化繊維にマトリクス樹脂を含浸してなるプリプレグの積層体からなるゴルフクラブシャフトであって、
   少なくとも一部の前記プリプレグのマトリクス樹脂に、フラーレンあるいは／およびフラーレン化合物を含有させていることを特徴とするゴルフクラブシャフト。
2. 前記フラーレンあるいは／およびフラーレン化合物を含有した前記プリプレグのシャフト方向の長さは、シャフト全長に対して２％〜８０％の範囲内である請求項１に記載のゴルフクラブシャフト。
3. 前記フラーレンあるいは／およびフラーレン化合物を含有した各プリプレグは、プリプレグの全体重量に対してフラーレンまたはフラーレン化合物の含有量を０．００２重量％以上１重量％以下の範囲としている請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載のゴルフクラブシャフト。
4. 前記フラーレンあるいは／およびフラーレン化合物を含有した前記プリプレグは、内層と外層に挟まれた中間層に配置されている請求項１または請求項２のいずれか1項に記載のゴルフクラブシャフト。
5. 前記フラーレンあるいは／およびフラーレン化合物は、Ｃ６０，Ｃ７０、Ｃ７４、Ｃ７６、Ｃ７８，Ｃ８０あるいはＣ８４をふくみ、該フラーレンは平均直径が０．６〜３．５ｎｍの範囲のものを用いて請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のゴルフクラブシャフト。

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