JP5289112B2 - 繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法 - Google Patents
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1)複数の繊維強化樹脂層で構成される繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法であって、繊維強化樹脂層の補強繊維が、シャフト軸方向に対し±30°〜±60°の方向に配向されたバイアス層を巻きつける工程と、繊維強化樹脂層の補強繊維が、実質的にシャフト軸方向に配向されたストレート層を巻き付ける工程と、補強繊維の単位面積あたりの重量が80g/m2 〜120g/m2 であり、かつ補強繊維の繊維束が2,000〜12,000フィラメントであり、かつ補強繊維の繊維束の幅が2mm〜20mmである織布状繊維強化樹脂層を巻き付ける工程と、巻き付けた後の厚さが50μm〜100μmであるガラス繊維強化樹脂層を巻き付ける工程を順に有する繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
2)前記織布状繊維強化樹脂層をシャフト軸方向に配向されたストレート層に実質的に半周ずらして貼り付けて一体化させて巻き付ける1)に記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
3)前記織布状繊維強化樹脂層を形成する補強繊維が炭素繊維であり、かつ補強繊維の弾性率が280GPa以上である1)又は2)に記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
4)前記織布状繊維強化樹脂層を形成する織布の形態が、平織りである1)〜3)のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
5)前記織布状繊維強化樹脂層を形成する織布の経糸が、実質的にシャフト軸方向に配向された1)〜4)のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
以下、好適な実施形態をもって、本発明の構成と作用効果について図面を参照しながら具体的に説明する。
これらの繊維は、単独または混合して使用できる。また、長繊維、短繊維、及びこれらの混合繊維など、繊維の長さは特に規定するものではない。
実施例1、2および比較例1、2で作製したゴルフクラブ用シャフトの材料を以下に示す。ここで、プリプレグに付したローマ字符号は、図1に示すパターン1〜パターン9の形状をもつプリプレグ21〜29に対応するプリプレグの材料を示している。
プリプレグA:炭素繊維プリプレグ HSX350C100S(厚さ0.076mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグB:炭素繊維プリプレグ TR350C100S(厚さ0.084mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグC:炭素繊維プリプレグ MR350C100S(厚さ0.084mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグD:炭素繊維プリプレグ MR350C125S(厚さ0.106mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグE:炭素繊維プリプレグ TR350E125S(厚さ0.113mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグF:織布状炭素繊維プリプレグ(強化繊維:MR30−3L、繊維目付け:100g/m2 、繊維束幅:3mm、樹脂含有量:40%、厚さ0.109mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグG:ガラス繊維プリプレグ GE352G075S(厚さ0.066mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグH:炭素繊維プリプレグ MR350C150S(厚さ0.127mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグI:織布状炭素繊維プリプレグ TR1120 350GMP(強化繊維:TR40−1L、繊維目付け:120g/m2 、繊維束幅:1mm、樹脂含有量:40%、厚さ0.150mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグJ:織布状炭素繊維プリプレグ TR3110 357GMP(強化繊維:TR30S−3L、繊維目付け:200g/m2 、繊維束幅:2mm、樹脂含有量:40%、厚さ0.240mm、三菱レイヨン株式会社製)
プリプレグK:織布状ガラス繊維プリプレグ(強化繊維:ECD900 1/0、繊維目付け:24.5g/m2 、樹脂含有量:40%、厚さ0.030mm)
<マンドレル>
図2に示す形状のマンドレル10(鉄製)を用意した。このマンドレル10は、全体の長さL3にあって、その細径端P1から長さL1の位置(切換点)P2まで、その外径が直線的に漸増し、切換点P2から長さL2の大径端P3まで、その外径は一定である、鉄製の円筒体からなる。本実施例による前記マンドレル10の各部位における具体的な外径、長さ、テーパー度は以下のとおりである。
各プリプレグA〜Gを図3に示す各パターン1〜9に裁断した。パターン1は、シャフトの長手軸方向に対し+45°と−45°に裁断したプリプレグを実質的に半周ずれるようずらして貼り合わせている。なお、サイズについては、表1のように調整をした。
パターン2は、シャフトの長手軸方向に繊維が配向しており、表1のようにサイズを調整した。
パターン3〜6は、シャフトの長手軸方向に繊維が配向しており、全長が1,190mmであり、表1のようにサイズを調整した。
パターン7は、平織り形態の織布状炭素繊維プリプレグを裁断したものである。織布の経糸は長手軸方向に配向しており、表1のようにサイズを調整した。
パターン8は、細径端部の外径が8.70mm程度になるよう、表1のようにサイズを調整した。
パターン9は、ガラス繊維プリプレグを裁断したものである。ガラス繊維は長手軸方向に配向しており、表1のようにサイズを調整した。
続いて、厚さ20μm、幅30mmの熱収縮性を有するポリプロピレンテープ(図示せず。)を巻き付けピッチ2mmで巻き付け固定し、マンドレル10に形成したシャフト素管を得た。
シャフト素管を硬化炉に入れ、145℃で2時間加熱してプリプレグの樹脂の硬化処理を行った後、ポリプロピレンテープとマンドレル10とを取り除いた。得られたゴルフクラブ用シャフト素管の両端を10mmカットして全長を1,170mmとした。研磨前のシャフトの片持ちフレックス(細径端から920mmの位置を固定して、シャフト細径端から10mmの位置に3kgの錘を掛けたときのシャフト細径端のたわみ量)は148mmであった。また研磨前のゴルフクラブ用シャフト素管の細径端の外径は8.72mm、太径端の外径は16.02mmであった。
図4に示すように、実施例1におけるパターン1のプリプレグAの裁断寸法を表1に示すとおり変更し、パターン4のプリプレグの材料Cを材料Hに、パターン7のプリプレグFの織布の経糸と緯糸を長手軸方向に対し±45°に変更した以外は、全て実施例1と同じようにしてゴルフクラブ用シャフトを作製し、実施例1と同様にして各評価を実施し、評価結果を表2に示す。パターン7のシャフト細径端部の巻き付けも良好であり、シャフトの外観も良好であった。
図5に示すようにパターン7をプリプレグの材料Fを材料Iに変更した以外は、全て実施例1と同じようにしてゴルフクラブ用シャフトを作製し、実施例と同様にして各評価を実施し、評価結果を表2に示す。パターン7のシャフト細径端部の巻き付けにおいて、プリプレグIの浮きが発生したが、ポリプロピレンのテープを巻き付けることで、困難ではあったがゴルフクラブ用シャフトを作製することは出来た。得られたゴルフクラブ用シャフトは、実施例1および2と比較すると重量が重くなり、外観については奥行き感が足りない結果となった。
図6に示すようにパターン7のプリプレグの材料Fを材料Jに変更した以外は、全て実施例1と同じようにしてシャフトを作製したが、パターン7のシャフト細径端部の巻き付けが困難で、プリプレグJの浮きが酷く、シャフトを作製することが出来なかった。
図7に示すようにパターン7のプリプレグの材料Fを材料Kに変更した以外は、全て実施例1と同じようにしてゴルフクラブ用シャフトを作製し、実施例と同様にして各評価を実施し、評価結果を表2に示す。研磨の量が十分でなく、ポリプロピレンテープ巻き付けることによって出来た凹凸と、織布状炭素繊維プリプレグの凹凸がシャフトの表面に残り、シャフトの外観が良くない結果となった。
21〜29 巻き付け順のプリプレグ(層)の裁断形状
A〜K プリプレグ材料の種類
La 成形後のシャフト端部カット長
Lb 端部カット後のシャフト長
Lc シャフト先端部のプリプレグ補強片の長辺長
Ld シャフト先端部のプリプレグ補強片の短辺長
Le シャフト先端部の三角形プリプレグ補強片の一辺長
Lx,L12〜L19 細径側端のプリプレグ幅
Ly,L22〜L29 太径側端のプリプレグ幅
Claims (4)
- 複数の繊維強化樹脂層で構成される繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法であって、
繊維強化樹脂層の補強繊維が、シャフト軸方向に対し±30°〜±60°の方向に配向されたバイアス層を巻きつける工程と、繊維強化樹脂層の補強繊維が、実質的にシャフト軸方向に配向されたストレート層を巻き付ける工程と、補強繊維の単位面積あたりの重量が80g/m2〜120g/m2であり、かつ補強繊維の繊維束が2,000〜12,000フィラメントであり、かつ補強繊維の繊維束の幅が2mm〜20mmである織布状繊維強化樹脂層を巻き付ける工程と、巻き付けた後の厚さが50μm〜100μmであるガラス繊維強化樹脂層を巻き付ける工程を順に含んでなり、
前記織布状繊維強化樹脂層をシャフト軸方向に配向されたストレート層に実質的に半周ずらして貼り付けて一体化させて巻き付ける、
繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。 - 前記織布状繊維強化樹脂層を形成する補強繊維が炭素繊維であり、かつ補強繊維の弾性率が280GPa以上である請求項1に記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
- 前記織布状繊維強化樹脂層を形成する織布の形態が、平織りである請求項1又は2に記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
- 前記織布状繊維強化樹脂層を形成する織布の経糸が、実質的にシャフト軸方向に配向された請求項1〜3のいずれかに記載の繊維強化樹脂製ゴルフクラブ用シャフトの製造方法。
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