JP6168885B2 - ゴルフクラブシャフト - Google Patents
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Landscapes
- Golf Clubs (AREA)
Description
80℃≦Tg≦200℃ (1)
1≦G'r≦8 (2)
& Haas社製)等を使用することができる。
(1)試験片の作製
[樹脂引張試験片、及びメチルエチルケトン膨潤試験用試験片の作製]
表1に示したエポキシ樹脂組成物の配合と同様となるように、エポキシ樹脂成分をメチルエチルケトン(MEK)に溶解して、エポキシ樹脂のMEK溶液を作製した(MEK含有率30%)。得られたエポキシ樹脂のMEK溶液を乾燥し、加熱して融解し、硬化剤および硬化促進剤を加えて撹拌した。得られたエポキシ樹脂組成物を厚み2mmの注型金型に注ぎ、130℃で2時間処理して硬化させた。硬化した樹脂板より引張試験用試験片をJIS K 7162(1994)試験片1BAに従い成型した。また、2cm×2cmの正方形状の試験片を切り出し、メチルエチルケトン膨潤試験用試験片とした。
表1に示した組成になるように、エポキシ樹脂をMEKに溶解して、エポキシ樹脂のMEK溶液を作製した(MEK含有率30%)。得られたエポキシ樹脂のMEK溶液に、硬化剤および硬化促進剤を加えて撹拌し、エポキシ樹脂組成物溶液を調製した。前記エポキシ樹脂組成物溶液を、離型紙に塗布して80〜90℃で3分間乾燥させて、エポキシ樹脂組成物シートを作製した。
複素粘度試験片と同様にしてエポキシ樹脂組成物シートを作製した。繊維目付100g/m2の炭素繊維シートに得られたエポキシ樹脂組成物シートをホットメルト法により含浸させ、炭素繊維含有率が70質量%のプリプレグを作製した。得られたプリプレグを裁断し、繊維方向が一定となるように22枚積層した。0.1mmの離型シートで挟み、2mmのスペーサを用いて、80℃×30分+130℃×2時間の条件でプレスして、エポキシ樹脂を硬化させて、繊維強化エポキシ樹脂材料シートを得た。得られた繊維強化エポキシ樹脂材料シートを、長さ:繊維垂直方向に100mm、幅:繊維方向に15mmになるように裁断して、試験片を作製した。
前記で得られたメチルエチルケトン膨潤試験用試験片(2cm角、厚み2mm)をメチルエチルケトン100mLに浸漬させ、40℃で48時保持した。浸漬前後の試験片の質量を測定し、メチルエチルケトン膨潤率は、下記のようにして算出した。
膨潤率=100×[膨潤試験後の試験片の質量−膨潤試験前の試験片の質量]/膨潤試験前の試験片の質量
引張試験は、JIS K 7161(1994)に従い、島津オートグラフ(島津製作所社製)を用いて、引張速度1mm/minで行った。図1(a)は、エポキシ樹脂組成物の硬化物からなる試験片12についての引張試験方法を模式的に説明する説明図である。図1(b)は、図1(a)の試験片12を掴むチャック10を側面から見た側面図である。なお、図1(b)において、チャック10の内側には、滑り止めのための凹凸が設けられているが、図示していない。図1(a)において、矢印方向が引張試験の方向である。
粘弾性測定器(アントンパール社製、MCR301)を用いて測定した。測定条件は、直径12mmのパラレルプレートを使用し、測定温度域20℃〜130℃、昇温速度8℃/min、印加トルク6mN・m、ギャップ0.5mmとした。
プリプレグについて、管状体を成型する際のプリプレグの細断、マンドレルへの巻き付けの作業性を官能評価した。細断および巻き付けの作業性に優れるものを「○」、細断または巻き付けの作業性に劣るものを「×」と評価した。
試験は、JIS K 7074(1988)に従い、島津オートグラフ(島津製作所社製)を用いて、押し込み速度5mm/minで行った。具体的には、図2に示すように、支点(半径2.0mm)20、20間距離が72mmになるように、繊維強化エポキシ樹脂材料17を下方から2点で支えた。支点間の中心において、繊維強化エポキシ樹脂材料17の上方から圧子(半径5.0mm)21を荷重Fで押し込み、繊維強化エポキシ樹脂材料17の曲げ強さ(試験片に加わる最大曲げ応力)を測定した。なお、支点20および圧子21の軸方向と繊維強化エポキシ樹脂材料17内の強化繊維の繊維方向とが平行となるように配置した。
図3に示すように、支点20、20間距離が300mmになるように、管状体18を下方から2点で支えて、支点間の中点22において、管状体18の上方から荷重Fを加えて、管状体が破断したときの荷重値(ピーク値)を測定した。なお、管状体18に荷重Fをかける中点22は、管状体の中心部に位置させるようにした。測定は以下の条件で行った。
試験装置:島津社製オートグラフ
荷重速度:20mm/min
表1に示した組成になるように、エポキシ樹脂をメチルエチルケトンに溶解して、エポキシ樹脂のMEK溶液を作製した(MEK含有率:30質量%)。得られたエポキシ樹脂のMEK溶液に、硬化剤および硬化促進剤を加えて撹拌し、エポキシ樹脂組成物溶液を調製した。前記エポキシ樹脂組成物溶液を、離型紙に塗布して80℃〜90℃で3分間乾燥させてエポキシ樹脂組成物シートを作製した。繊維目付100g/m2の炭素繊維シートに得られたエポキシ樹脂組成物シートをホットメルト法により含浸させ、炭素繊維含有率が70質量%のプリプレグを作製した。
ローリングスピード:34Hz
テープ:信越化学社製PT−30H、テンション6000±100gf
ピッチ:2.0mm
主軸回転数:1870〜1890Hz
硬化条件:
(1)常温から80℃に30分で昇温
(2)80℃±5℃で30分±5分保持
(3)80℃から130℃に30分間で昇温
(4)130℃±5℃で120分±5分間保持。
jER828EL:三菱化学社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量:190g/eq、重量平均分子量:400、粘度(25℃):12Pa・s〜15Pa・s)
jER807:三菱化学社製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(エポキシ当量:165g/eq、重量平均分子量:350、粘度(25℃):3Pa・s〜4.5Pa・s)
jER4005P:三菱化学社製、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(エポキシ当量:1070g/eq、重量平均分子量:7200、25℃で固体)
jER154:三菱化学社製、ノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量:180g/eq、一分子あたりのエポキシ基数:3個以上)
AER4152:旭化成イーマテリアルズ社製、オキサゾリドン骨格を有するイソシアネート変性エポキシ樹脂(分子中に、ビフェニル、ジフェニルメタン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAF、ビスフェノールAC、ビスフェノールS、フェノールノボラックおよびクレゾールノボラックよりなる群から選択される少なくとも1種の構造を含む。数平均分子量;1000〜3000)
ビニレック(登録商標)E:JNC社製、ポリビニルホルマール
DICY7:三菱化学社製、ジシアンジアミド
DCMU−99:保土ヶ谷化学工業社製、尿素誘導体(3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素)
炭素繊維:東レ社製炭素繊維、トレカ(登録商標)T800SC(引張弾性率30tf/mm2(294GPa))
Claims (11)
- エポキシ樹脂組成物の硬化物と強化繊維とを含有する繊維強化エポキシ樹脂材料からなるゴルフクラブシャフトであって、
前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂成分として、ビスフェノールA型エポキシ樹脂および/またはビスフェノールF型エポキシ樹脂と、オキサゾリドン骨格を有するエポキシ樹脂とを含有し、
前記エポキシ樹脂成分中のオキサゾリドン骨格を有するエポキシ樹脂の含有率が、1質量%〜30質量%であり、
前記エポキシ樹脂組成物の硬化物は、メチルエチルケトンでの膨潤率が20質量%〜44質量%であることを特徴とするゴルフクラブシャフト。 - 前記エポキシ樹脂組成物の30℃における複素粘度が4000Pa・s〜40000Pa・sである請求項1に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂成分として、ノボラック型エポキシ樹脂を含有する請求項1または2に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記ノボラック型エポキシ樹脂のエポキシ当量が、100g/eq〜300g/eqであり、
前記エポキシ樹脂成分中のノボラック型エポキシ樹脂の含有率が、1質量%〜25質量%である請求項3に記載のゴルフクラブシャフト。 - 前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂成分100質量部に対して、さらに、ポリビニルホルマールを2質量部〜12質量部含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記オキサゾリドン骨格を有するエポキシ樹脂と前記ポリビニルホルマールとの質量比(ポリビニルホルマール/オキサゾリドン骨格を有するエポキシ樹脂)が、0.05〜12である請求項5に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂成分として、25℃で液体状のビスフェノールA型エポキシ樹脂を含有し、
前記液体状のビスフェノールA型エポキシ樹脂の粘度(25℃)が、6Pa・s〜30Pa・sである請求項1〜6のいずれか一項に記載のゴルフクラブシャフト。 - 前記エポキシ樹脂組成物のエポキシ当量が、200g/eq〜400g/eqである請求項1〜7のいずれか一項に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記エポキシ樹脂組成物は、硬化剤として、ジシアンジアミドを含有し、硬化促進剤として、尿素誘導体を含有するものである請求項1〜8のいずれか一項に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記強化繊維が、炭素繊維である請求項1〜9のいずれか一項に記載のゴルフクラブシャフト。
- 前記強化繊維の引張弾性率は、10t/mm2〜70t/mm2である請求項1〜10のいずれか一項に記載のゴルフクラブシャフト。
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