JP2013248021A - スポーツ用品およびスポーツ用品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外観にデザイン性を有した特異的なスポーツ用品が求められていた。
【解決手段】 部材本体と、この部材本体の外側にプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層を有することを特徴とするスポーツ用品。部材本体が着色されているか、部材本体とガラスクロス層との間にカラー層を有することが好ましい。樹脂含浸ガラスクロス層の外側に、透明クリア層またはカラークリア層を有することがより好ましく、更に好ましくは樹脂含浸ガラスクロス層と、透明クリア層またはカラークリア層の間に、透明ガラス層または有色ガラス層を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、釣竿、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板及びスキーストック等のスポーツ用品およびその製造方法に関する。スポーツ用品としては、特に好ましくはゴルフクラブである。

例えば、従来より、繊維強化樹脂製のゴルフクラブ用シャフトにおいて、外周面にロゴマークなどの印刷が施されて、様々な意匠性が付与されたものも多く流通している。外観の意匠性向上のために金属メッキを施したり、金属繊維、金属箔を表層に配置したりすることが知られている（特許文献１）。また、金属箔のみでなく、転写された合成樹脂フィルムをシャフトに貼り付けることで、特異的なデザインを有するシャフトを得ることが知られている（特許文献２）。

以上のごとく、従来から繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトをはじめとするスポーツ用品に、箔を貼り付けることで、外観に特長を持たせることが知られているが、箔の多様性を持たせることや作業工程の簡素化については、問題が残っているのが現状である。

また消費者からはオリジナルの外観を持ったゴルフシャフトをはじめ、スポーツ用品への要求が高まっており、オンリーワンな商品が待ち望まれている。しかし、転写箔での対応は困難であり、要求を満たすような取り組みはなされていないのが現状であった。

実開昭５０−８８０５０号公報 特開平８−２７６６９８号公報

本発明は、プリントしたガラスクロスを有することで、特異的な多様なデザインを有するスポーツ用品を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、以下の［１］〜［１２］の方法により上記課題が解決出来ることを見出し、本発明を完成した。

本発明は、以下の構成を有する。

［１］ 部材本体と、この部材本体の外側にプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層を有することを特徴とするスポーツ用品。

［２］ 部材本体が着色されていることを有することを特徴とする上記［１］に記載のスポーツ用品。

［３］ 部材本体と樹脂含浸ガラスクロス層との間に、カラー層を有することを特徴とする上記［１］に記載のスポーツ用品。

［４］ カラー層が金属蒸着ガラス層であることを特徴とする上記［３］に記載のスポーツ用品。

［５］ 樹脂含浸ガラスクロス層の外側に、透明クリア層またはカラークリア層を有することを特徴とする上記［１］〜［４］に記載のスポーツ用品。

［６］ 樹脂含浸ガラスクロス層と、透明クリア層またはカラークリア層の間に、透明ガラス層または有色ガラス層を有することを特徴とする上記［５］に記載のスポーツ用品。

［７］ 前記部材本体が、繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする上記［１］〜［６］のいずれかに記載のスポーツ用品。

［８］ 上記［１］〜［７］のいずれかに記載のゴルフシャフト。

［９］ 下記工程を含むスポーツ用品の製造方法。
工程（１）：マンドレルにプリプレグを巻き付ける工程。
工程（２）：工程（１）で形成したプリプレグ層よりも外側に、プリントを施したガラスクロスに樹脂含浸させたものを巻きつける工程。
工程（３）：工程（２）で形成した樹脂含浸させたガラスクロスの層の外側に透明ガラスを巻き付ける工程。
工程（４）：加熱処理して樹脂成分を硬化させる工程。

［１０］ 工程（１）と行程（２）の間に、工程（１）で形成したプリプレグ層の外側に金属蒸着ガラスを巻きつける工程を有する上記［９］記載の製造方法。

［１１］ 樹脂成分を硬化させた後、表面を研磨し、次いでクリア塗装をすることを特徴とする上記［９］または［１０］に記載の製造方法。

本発明により、多様なデザインを有した特異的なスポーツ用品を提供することが出来る。

実施例で使用するプレプレグを示す図である。 実施例および比較例で使用するマンドレルを示す図である。 本発明のスポーツ用品（実施例７）の外観図である。 比較例１の外観図である。

本発明におけるスポーツ用品としては、例えば、釣竿、ゴルフクラブ、テニスラケット、スキー板及びスキーストック等が挙げられ、特に好ましくはゴルフクラブである。

本発明のスポーツ用品は、部材本体と、この部材本体の外側にプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層を有することを特徴とする。プリントガラスクロスは、ガラス繊維のため無色である。そのため、下地のカラーによりプリント部の見え方に違いが生じる。スポーツ用品の場合、例えば部材本体にプリプレグを用いた場合、熱硬化した際に黒味を帯びた色になり、プリント部が見えなくなってしまう。そのため、プリント部の意匠性をあげるために、部材本体とガラスクロス層との間に、カラー層を有することが好ましい。

また、例えば、シートラップ成形によって作製されたゴルフシャフトのようなスポーツ用品は、テープラップされた跡が表面に残っている。そのため、研磨工程を行うことで表面の平滑化を行っている。本発明のスポーツ用品は、プリント加工を施したガラスクロスを巻きつけ、外観のデザイン性による特異化を求めたものである。最外層にプリントシートがあっては、研磨により表面が削られ、外観のデザイン性を持たせることができなくなる。そのため、ガラスクロス層の外側に透明ガラス層または有色ガラス層を設けることにより、研磨した際でもプリント柄を損なうことなく、デザインに特異性を有したシャフトを作製することが可能になる。

＜部材本体＞
本発明における部材本体とは、釣竿、ゴルフクラブにおけるシャフト、テニスラケット、スキー板及びスキーストック等に使用されるスポーツ用品用シャフトである。部材本体としては、炭素繊維強化樹脂を積層してなるもの、アラミド繊維強化樹脂を積層してなるもの、その他に、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、スチール繊維などの繊維で強化された繊維強化樹脂からなるものなどが挙げられる。強度やスポーツ用品としての性能の観点から、炭素繊維強化樹脂を積層してなる部材本体が好ましい。後述部分で、ゴルフシャフトを例に挙げて、部材本体の製造方法について説明する。

なお、ガラスクロス上のプリント模様がより美しく見えるように、部材本体が着色されていることが好ましい。具体的には白もしくはシルバーのような淡色系に着色されていることが好ましい。

部材本体の着色は、例えばシルバー等の単色の塗装、グラデーション等を用いた２色以上の多色塗装等、公知の方法を用いることができる。

＜プリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層＞
本発明で用いるガラスクロスとしては、ガラス繊維を平織り、綾織り、朱子織等の様々な織構成により形成されたクロス層である。ガラスクロスは、予めプリントを施されている必要がある。このプリントが外観によい影響を与える。ガラスクロスにプリントを施す方法としては、インクジェットプリントや転写プリント、シルクスクリーンプリントなど等の公知の方法を用いることができる。

プリントを施したガラスクロスは、部材本体に積層する前に樹脂含浸する必要がある。含浸させる樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂や、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、アクリル樹脂やポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。その中でも軽量かつ高強度という点で、エポキシ樹脂をガラス繊維に含浸させて得られるガラスクロス層が好ましい。

＜カラー層＞
部材本体の色目が黒味を帯びている場合（例えば部材本体が炭素繊維強化樹脂を積層したものであって、部材本体が着色されていない場合等）はプリントを施したガラスクロスが下地の影響を受け、プリント部の見え方が損なわれてしまうことがある。そのため、部材本体と樹脂含浸ガラスクロス層との間にカラー層を設けることにより、プリント部の意匠性の低下を防止する。また、ガラスクロス層のプリント部との色の重なりのより、新たな意匠性を生み出すこともできる。カラー層としては、金属蒸着ガラス層、着色したプリプレグ、着色された樹脂フィルム等が挙げられるが、プリント柄の鮮明性や作業性の観点から、金属蒸着ガラス層が特に好ましい。カラー層の色は意図する意匠性に併せて任意に選定すればよい。プリント部をより鮮明に見せるためには、白やシルバー等の淡色系を用いることが好ましい。

カラー層の形成方法としては、例えは部材本体にカラー層を巻きつける等して積層すればよい。カラー層としての金属蒸着ガラス層としては、ガラス層にアルミニウムやクロム、ニッケル、チタン、銅等の金属を物理蒸着した金属蒸着層を有したガラス層が挙げられる。

＜透明クリア層＞
本発明における透明クリア層とは、硬化後の成形品に塗るクリア塗装のことである。硬化後の部材本体は、表面層が凹凸であるため、光沢感や艶感がなく外観としての見た目は芳しくない。そこでクリア塗装を行うことで、部材本体全体及びプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層に艶感を持たせることで、全体としての品位を増すことができる。特にプリント部においては、プリント柄の発色性が高まるため意匠性が付与された外観に優れたシャフトになる。透明クリア層としては、ウレタン塗料を用いるのが一般的とされている。

＜カラークリア層＞
本発明におけるカラークリア層とは、硬化後の成形品に塗るクリア塗装のことであって、プリント部の意匠性に悪影響のない範囲もしくは更にプリント部に新たな意匠性を付与する範囲であって、プリント部がカラークリア層を通して認識できる程度に着色料を含んだクリア層を意味する。硬化後の部材本体は、表面層が凹凸であるため、光沢感や艶感がなく外観としての見た目は芳しくない。そこでカラークリア塗装を行うことで、部材本体全体及びプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層に艶感を持たせることで、全体としての品位を増すことができる。特にプリント部においては、プリント柄の発色性が高まるため意匠性が付与された外観に優れたシャフトになる。

＜透明ガラス層＞
本発明においては、樹脂含浸ガラスクロス層と透明クリア層の間、もしくは樹脂含浸ガラスクロス層とカラークリア層の間に、透明ガラス層を設けることができる。透明ガラス層を設けることにより、透明度を自由に変えることができ、プリント柄の見え方を設計することを可能とする。透明ガラス層としては、下地であるプリントを施したガラスクロスが見えて意匠性に悪影響を与えないものであればよく、ガラスプリプレグ、エポキシ系の樹脂フィルム等が挙げられるが、プリント柄の鮮明性や研磨工程での簡便性の観点から、ガラスプリプレグが特に好ましい。透明ガラス層は、樹脂含浸ガラスクロス層の外側に前記の透明ガラス層を巻きつけることにより形成することができる。

＜有色ガラス層＞
本発明においては、樹脂含浸ガラスクロス層と透明クリア層の間、もしくは樹脂含浸ガラスクロス層とカラークリア層の間に、有色ガラス層を設けることができる。有色ガラス層を設けることによりガラスクロスのプリント部の意匠性を向上させることができ、プリント柄の見え方を設計することを可能とする。有色ガラス層としては、ガラスプリプレグ、エポキシ系の樹脂フィルム等が挙げられるが、プリント柄の鮮明性や研磨工程での簡便性の観点から、ガラスプリプレグが特に好ましい。有色ガラス層は、樹脂含浸ガラスクロス層の外側に前記のカラークリア層を巻きつけることにより形成することができる。

＜ゴルフクラブ用シャフト＞
本発明のゴルフクラブ用シャフト（以下、シャフトと略す。）の一実施形態例について説明する。ただし、本発明のゴルフクラブ用シャフトの製造方法、及びそれにより得られる形態は以下のものには限定されない。

図１に、本実施形態例のシャフトの積層構成を示す。本実施形態例のシャフトは、同心円状に、バイアス層１１、第１のストレート層２１、第２のストレート層２２、第３のストレート層２３を内側から順に有する。さらに、ストレート層２３の表面には、仕上げ研磨後に所定の外径を確保できるようにするための外径調整層３１を有する。これらの層で形成される物（素管）が本発明における部材本体である。更に、意匠性を持たせるために、部材本体の外側に、プリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層５１を有する。更に、必要に応じてカラー層（金属蒸着ガラス層）４１、透明ガラス層６１または有色ガラス層６２を有する。

バイアス層１１は、炭素繊維強化樹脂製の層であり、シャフトの長手軸方向に対して＋α°の配向角度で配向した炭素繊維と、シャフトの長手軸方向に対して−α°の配向角度で配向した炭素繊維とを含有する。ここで、α°は、２０°〜７０°、好ましくは３０°〜６０°である。通常、正の配向角度および負の配向角度の絶対値は同一である。

α°が小さすぎると、シャフトの曲げ剛性が高くなるものの、ねじり剛性が小さくなり過ぎる。また、α°が大きすぎると、シャフトの潰し剛性が高くなるものの、ねじり剛性が小さくなり過ぎてしまう。

バイアス層２１を構成する＋α層と−α層は、実質的に半周ずらして貼り合わせることが望ましい。＋α層と−α層をずらさずに貼り合わせると、巻き付け端部の凹凸が大きくなり、外観不良や強度が低下する等の問題があるので好ましくない。

各ストレート層２１，２２，２３は、炭素繊維強化樹脂の層であり、シャフトの長手軸方向に対して略平行に配向した炭素繊維を含有する。炭素繊維がシャフトの長手軸方向に略平行に配向していることで、曲げ剛性を高くすることができる。

バイアス層１１、ストレート層２１，２２，２３、カラー層（金属蒸着ガラス層）４１、プリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層５１及び透明ガラス層６１もしくは有色ガラス層６２を構成する樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、硬化後の強度を高くできることから、エポキシ樹脂が好ましい。

＜シャフトの製造方法＞
次に、上記シャフトの製造方法の一実施形態例について説明するが、本発明は以下の説明に限定されない。例えば、上記の＜ゴルフクラブ用シャフト＞中に記載のゴルフクラブシャフトを製造する場合は、上記の＜ゴルフクラブ用シャフト＞中に記載の条件を適宣用いればよい。

本実施形態例のシャフトの製造方法は、図２に示すような、直径が漸次拡径する部分を有するマンドレル７０にプリプレグを巻き付けて、シャフトを得る方法である。

具体的には、まず、バイアス層プリプレグ１１に貼り合わせた後、マンドレル７０に巻き付ける。そして、第１のストレート層形成用プリプレグ２１、第２のストレート層形成用プリプレグ２２、第３のストレート層形成用プリプレグ２３を内側から順に１枚ずつ巻き付ける。

次いで、第３のストレート層形成用プリプレグ２３の細径端側の部分に、外径調整層形成用プリプレグ３１を巻き付ける。

その後に、意匠性を持たせたパターンの巻き付けを行う。外径調整層形成用プリプレグ３１まで巻き付けた後に、カラー層用シートである金属蒸着ガラス４１を巻き付ける。更にプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層５１並びに透明ガラス層６１または有色ガラス層６２を巻き付けることで、未硬化の成形品を得る。

次いで、未硬化の成形品を、加熱炉等を用いて加熱し、樹脂成分を硬化させてシャフトを得る。

バイアス層形成用貼り合わせプリプレグ１１の厚みは、０．０２〜０．１５０ｍｍであることが好ましく、ストレート層形成用プリプレグ２１、２２、２３及び外径調整層形成用プリプレグ３１の厚みは、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。金属蒸着ガラス層４１の厚みは、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。最外層の透明ガラス層６１もしくは有色ガラス層６２の厚みは、０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．０８〜０．２０ｍｍであることがより好ましい。

本発明において、バイアス層を貼り合わせる方法としては、例えば、アイロン等の加熱手段で加熱して貼り合わせた後、真空バッグにより圧着させる方法が挙げられる。

なお、本発明は、上記実施形態例に限定されない。例えば、バイアス層は１層である必要はなく、２層以上あってもよい。およびストレート層は３層である必要はなく、２層でも良く、４層以上であってもよい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

（実施例１）
まず、台形状のバイアス層形成用貼り合わせプリプレグ１１（配向角度＋４５°の強化繊維を含有するプリプレグと配向角度−４５°の強化繊維を含有するプリプレグとを貼り合わせて得た１枚のプリプレグ）をマンドレル７０に巻き付けた。
次いで、台形状の第１のストレート層形成用プリプレグ２１（配向角度０°の強化繊維を含有するプリプレグ）、台形状の第２のストレート層形成用プリプレグ２２（配向角度０°の強化繊維を含有するプリプレグ）、台形状の第３のストレート層形成用プリプレグ２３（配向角度０°の強化繊維を含有するプリプレグ）、を順に巻き付け、更に外径調整層用プリプレグ３１（配向角度０°の強化繊維を含有するプリプレグ）を巻き付けた。外径調整層用プリプレグ３１まで巻き付けた未硬化の成形品の外層にプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層５１を巻き付けた。

そして、幅２０ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍのポリプロピレン製のテープを１．５ｍｍ間隔で巻き付けて未硬化の成形品を固定した後、加熱炉を用い、１４５℃で２時間加熱し、樹脂成分を硬化させた。その後ポリプロピレン製のテープを外し、両端を各１０ｍｍカットし、さらに表面の研磨を行ってシャフトを得た。

（実施例２）
樹脂含浸ガラスクロス層５１を巻きつける前に、部材本体（外径調整層用プリプレグ３１まで巻き付けた未硬化の成形品）を塗料を用いて白色に着色した以外が実施例１と同様にしてシャフトを得た。

（実施例３）
部材本体の外径調整層用プリプレグ３１（配向角度０°の強化繊維を含有するプリプレグ）とプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層５１の間に、カラー層形成用プリプレグ４１を巻き付けた以外は実施例１と同様にしてシャフトを得た。今回、カラー層形成用プリプレグ４１には、白色塗料にて塗布されたガラスプリプレグを用いてシャフトを得た。

（実施例４）
部材本体の外径調整層用プリプレグ３１（配向角度０°の強化繊維を含有するプリプレグ）とプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層５１の間に、金属蒸着ガラス４１を用いた以外は実施例１と同様にしてシャフトを得た。金属蒸着ガラス４１には、アルミニウムを蒸着させて得られたプリプレグを用いた。

（実施例５）
実施例４で得られたシャフトに、さらにウレタン系のクリア用塗料を用いてスプレーによる吹付やシゴキによるクリア塗装し、クリア層を有するシャフトを得た。

（実施例６）
実施例４で得られたシャフトに、さらにカラークリア用塗料を用いてスプレーによる吹付やシゴキによるクリア塗装し、クリア層を有するシャフトを得た。

（実施例７）
樹脂含浸ガラスクロス層５１を巻いた後にガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸することで得られる透明ガラス層を巻き、次いでポリプロピレン製のテープを巻いた以外は実施例５と同様にしてシャフトを得た。（図３参照）
（実施例８）
樹脂含浸ガラスクロス層５１を巻いた後にガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸することで得た有色ガラス層を巻き、次いでポリプロピレン製のテープを巻いた以外は実施例５と同様にしてシャフトを得た。

（比較例１）
プリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層５１を使用せず、代わりに黒塗り塗装を施した以外は実施例７と同様にして、シャフトを得た。（図４参照）
＜考察＞
本発明の実施例においては、これまでにない新くて意匠性に優れたゴルフシャフトが得られた。

１１ バイアス層
２１ 第１のストレート層
２２ 第２のストレート層
２３ 第３のストレート層
３１ 外径調整層
４１ カラー層（金属蒸着ガラス層）
５１ プリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層
６１ 透明ガラス層
６２ 有色ガラス層
７０ マンドレル

Claims (11)

1. 部材本体と、この部材本体の外側にプリントを施した樹脂含浸ガラスクロス層を有することを特徴とするスポーツ用品。
2. 部材本体が着色されていることを有することを特徴とする請求項１に記載のスポーツ用品。
3. 部材本体と樹脂含浸ガラスクロス層との間に、カラー層を有することを特徴とする請求項１に記載のスポーツ用品。
4. カラー層が金属蒸着ガラス層であることを特徴とする請求項３に記載のスポーツ用品。
5. 樹脂含浸ガラスクロス層の外側に、透明クリア層またはカラークリア層を有することを特徴とする請求項１〜４に記載のスポーツ用品。
6. 樹脂含浸ガラスクロス層と、透明クリア層またはカラークリア層の間に、透明ガラス層または有色ガラス層を有することを特徴とする請求項５に記載のスポーツ用品。
7. 前記部材本体が、繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のスポーツ用品。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のゴルフシャフト。
9. 下記工程を含むスポーツ用品の製造方法。
   工程（１）：マンドレルにプリプレグを巻き付ける工程。
   工程（２）：工程（１）で形成したプリプレグ層よりも外側に、プリントを施したガラスクロスに樹脂含浸させたものを巻きつける工程。
   工程（３）：工程（２）で形成した樹脂含浸させたガラスクロスの層の外側に透明ガラスを巻き付ける工程。
   工程（４）：加熱処理して樹脂成分を硬化させる工程。
10. 工程（１）と行程（２）の間に、工程（１）で形成したプリプレグ層の外側に金属蒸着ガラスを巻きつける工程を有する請求項９記載の製造方法。
11. 樹脂成分を硬化させた後、表面を研磨し、次いでクリア塗装をすることを特徴とする請求項９または１０に記載の製造方法。