JPH042375A - ゴルフ用ウッドクラブヘッド及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、優れた力学特性と優れた表面色調模様を有す
る新規なゴルフ用ウッドクラブヘッド及びその製造方法
に関する。更に詳しくは、連続の炭素ｍＮで強化された
ポリカーボネート樹脂から主としてなり、かつ一体成形
されたウッドヘッドであって、＾い耐衝撃性と＾反発性
を有し、更には着色されたポリカーボネート樹脂を用い
ることにより、成形後の塗装を敢えて施すことなしに高
品位、高級感のある優れた表面色調模様を有する、素材
、力学特性１品位及び一体成形性といった重要な要求特
性を基本的に全て具備した、新規なゴルフ用ウッドクラ
ブヘッド及び該ウッドクラブヘッドを効率的に製造する
方法に関する。

［従来技術］ 現在、ゴルフ用ウッドクラブヘッドは、木（バーシモン
等）製、メタル製及びＦＲＰ製に大別でき、とりわけ、
ＦＲＰ（繊維強化樹脂）製ヘッドは、炭素繊維で強化し
た、いわゆるカーボンヘッドによって、その地位を確固
たるものにしている。

カーボンヘッドは素材と成形法の選択によって多種多様
のものが提案かつ１市されているが、ヘッドの主要構成
部位のヘッド本体、詳しくはヘッド外殻層は、基本的に
は次の材料で構成されている。

（１）　　連続の炭素ａｌ１強化熱硬化性樹脂（酌　短
繊維の炭素繊維強化熱硬化性樹脂（ロ）　短繊維の炭素
繊維強化熱可塑性樹脂上記（１）は、炭素繊維の連続ト
ウの熱硬化性樹脂含浸したいわゆるＵＤプリプレグを巻
回した材料を、又、炭素繊維の織編物ないしブレードに
樹脂含浸したプリプレグを積層配置した材料を、オート
クレーブ成形あるいはプレス成形したものに代表される
。

０）では、短ＩＩ強化熱硬化性樹脂コンパウンドいわゆ
るＢＭＣの射出成形ないしプレス成形、及び炭素Ｉ１１
マット、シートに樹脂含浸したいわゆるシートモールデ
イングコンパウンド（ＳＭＣ）のプレス成形が代表的で
あると言える。

（至）では、短繊維強化熱可塑性樹脂フンバウンド、い
わゆるＦＲＴＰ、の射出成形がある。

最近、（ｉ）、（１）の変法として、未含浸炭素繊維の
プリフォーム（ｓＨ状前駆体）を金型に配置したあと熱
硬化性樹脂を注入、硬化成形する、いわゆるＲ丁Ｍ、Ｓ
−ＲＩＭｌも提案されている。

しかしなから、上記（＋）、（ｉ）及び（至）の材料を
ウッドヘッドの要求特性の点でみてみると、必ずしも合
理的ないし理想的材料になっていないことがわかる。即
ち、 （み　熱硬化性樹脂マトリックスは、熱可塑性樹脂マト
リックスに比べ、低破壊歪、低破壊靭性等の故に耐衝撃
性が低く、特にゴルフのインパクト時におＧブる高衝撃
に対しては必ずしも完璧ではない。

＋ｂ＋　　短繊維強化品は、明らかに比強度、比弾性率
の点で劣り、飛距離アップのキイファクターである軽量
化に対して限界があると同時に耐衝撃性の点でも劣る。

従って、ウッドヘッドの合理的ないし理想的材料として
、最近、とみにニーズの高まりを示している連続炭素！
ＩＮ強化熱可塑性樹脂製ヘッドは、未だ現実に１市され
ていないのが現状である。

一方、ヘッドの着色、塗装の面でみると、現在、表面着
色方法として、成形後に塗装等を施すことが一般に行な
われている。これは、後塗装による広範囲な色調のバリ
エーションを得る狙いの他に、成形体中に含まれる炭素
ＩＩＭ等のフィラーや樹脂本来の色１色調、模様がその
まま表面に出て、低品位な色調になることを防止するこ
とも目的として挙げられよう。しかしなから、−殻内に
言って、塗装工程を省略して塗装コストを低減すること
は、商業生産においては、重要な要素となることは明ら
かなところである。

［発明の目的］ 本発明の目的は、実質的に連続の炭素繊維で強化された
ポリカーボネート樹脂の一体成形品であって、力学的特
性と表面色調が共に優れた新規で、かつ、理想的なゴル
フ用ウッドクラブヘッドを提供すること、及び該ウッド
クラブヘッドを効率的。

経済的に製造する方法を提供することにある。

［発明の構成コ 本発明者らは、上述の目的を達成すべく鋭意研究した結
果、発泡合成樹脂から成る軽量芯材の外周面に、炭素Ｈ
Ｉｆの連ＭｌａＮと透明性１着色性。

耐衝撃性等の力学的特性に優れたポリカーボネート樹脂
の連続繊維とを引揃えて巻回した材料を型に入れ熱プレ
スすることにより、力学的特性に優れ、かつ、高品位、
高級感のあるウッドヘッド本体が容易に一体形成できる
ことを見い出し、本発明に至ったものである。

即ち、本発明は ヘッド本体が、連続繊維強化熱可塑性樹脂から成る外殻
層９発泡合成樹脂からなる軽口芯材、ソール面板、フェ
イス面板及び重量バランス調整剛質帰休から構成された
ゴルフ用ウッドクラブヘッドにおいて、ネック部の軸芯
となる棒状又はパイプ状のシャフト取付用治具あるいは
シャフトそれ自体の先端部が、上記芯材中に埋設固定さ
れ、実質的に連続の炭素繊維で強化されたポリカーボネ
ート樹脂でネック部の外殻層とヘッド本体の外殻層とが
一体的に形成されていることを特徴とするゴルフ用ウッ
ドクラブヘッド、 および、 ヘッド本体の最終外形寸法より小さ目に予め形成された
発泡合成樹脂から成る軽量芯材に、棒状又はパイプ状の
シャフト取付用治具あるいはシャフト自体の先端部を埋
設固定した組体のネック相当部を含む外部全周面に、炭
素ａｍの連続ｍ、ｗとポリカーボネート樹脂の連続ＩＩ
Ｎとを引揃えて隙間なく巻回したヘッド用成形材料を、
複数個の割型から成る成形型のヘッド外形状を有するキ
ャビティに配置し、ポリカーボネート樹脂の溶融温度以
上の温度で加熱プレスして一体成形して得られたヘッド
本体に、ソール面板、フェイス面板及び重量バランス調
整用質量体を配設、固定することを特徴とするゴルフ用
ウッドクラブヘッドの製造方法、 に係るものである。

以下、本発明の構成について、図面に従って詳述する。

第１図は本発明のウッドクラブヘッドの一態様を示すフ
ェイス面からみた正面外観図、第２図は第１図において
シャフト軸の中心を通りフェイス面に平行に切断した縦
断面図、第３図は別個に製造したシャフトを後からヘッ
ド本体に取付ける為に、仮軸心としてシャフト取付用治
具を用いて一体成形した本発明の別の実施態様のウッド
クラブヘッドについて第２図と同様に切断した縦断面図
である。

第１図、第２図、第３図において、１はヘッド本体、２
は連続繊維強化熱可塑性樹脂から成るヘッド本体の外殻
層、３は発泡合成樹脂から成る軽量芯材、４はソール面
板、５はフェイス面板、７はシャフトで１８はシャフト
先端部、８はネック部で８ａはネック部周りの連続繊維
強化熱可塑性樹脂の外殻層、又９はシャフト取付用治具
で、第３図ではパイプ状治具を示しである。

本発明のものは、ヘッド本体１が実質的に連続の炭素Ｉ
ｌ雑で強化したポリカーボネート樹脂から成る外殻層２
９発泡合成樹脂（７オームコア）から成る軽量芯材３．
ソール面板４．フェイス面板５、及び１個又は複数個の
重量バランス調整用質量体〈図示せず）から構成された
ゴルフ用ウッドクラブヘッドであって、そのネック部８
の軸芯となる金属、木材、１ｉｌ１強化樹脂等からなる
棒状又はパイプ状のシャフト取付用治具９、あるいは金
属、木材、繊維強化樹脂等からなるシャフト７自体の先
端部７ａが、上記芯材３中に埋設固定され、かつ、実質
的に連続した炭素繊維で強化されたポリカーボネート樹
脂でネック部の外殻層８ａとヘッド本体の外殻層２とが
一体的に形成されていることを特徴とするものである。

本発明のウッドクラブヘッドは、上述の構成をとること
により、ウッドクラブヘッドの重要な要求特性である、
力学特性１色調等の品位及び一体成形性を基本的に満足
するものである。

以下、本発明の構成について更に詳しく説明する。

外１目［ 本発明のヘッドの外殻１１（ネック部を含む）は、連続
繊維強化熱可塑性樹脂から成り、具体的には実質的に連
続の炭素ＩＩで強化されたポリカーボネート樹脂から成
る。

（１）強化用の連続炭素繊Ｉｌ： 力学特性及び一体成形性の観点から、炭素繊維のフィラ
メント・トウが好ましい。炭素Ｉｌ雑フィラメント・ト
ウは、いわゆる高性能炭素繊維と称されるＰＡＮ系及び
／又はピッチ系炭素１１Ｍから成り、高強度タイプ、中
伸性率タイプ、高弾性率の炭素１１雑が適宜組み合せて
用いられる。これら炭素ＷＡＨのフィラメント・トウは
、後述する熱プレス成形後にマトリックスとなるポリカ
ーボネート樹脂の連続繊１１１ｆ（フィラメント・トウ
）と所定の混合比率で引揃え、軽量芯材の外周面に巻回
して成形用材料とする。巻回方法としては、フィラメン
トワインディング法が適している。炭素［フィラメント
・トウの混合比率は、炭素Ｉ！雑の体積分率（以下Ｖ「
と略す）が１０〜７０％、好ましくは２０〜５０％とな
るようにする。炭素ｍｕフィラメント・トウは、マトリ
ックスとなるポリカーボネート樹脂との接着性を良くす
る為に、常法により表面処理及び／又はサイズ処理する
か、あるいは実質的に無糊、ノーオイルで供給される。

炭素ＩＩＮを出発素材とするその他の形態、例えば織物
、ｇ物、ブレード、マット（含ベーバー不織布）などは
、目的、必要に応じて補完ないし組み合わせとして使用
することはできる。特に高負荷のかかるネック部の補強
用に織物０編物、ブレードは好ましく用いられる。

又、テクノーラＯ，ケブラー■、トワロン■などのいわ
ゆるパラ型アラミド繊維やガラスＩＭ。

シリコンカーバイドｌ［、シリコンナイトライド繊維、
ボロン繊維、アルミナ繊′ｌ＃などのセラミックス繊維
、タングステンＩＩ雑、ステンレス繊維などの金属繊維
、あるいは本発明に採用する熱プレス温度条件下で強化
繊維の物性等が著しく損われないような有機質ＩＮＮ＜
例えば、ある種のボリアリレート繊維、ポリイミド系１
８Ｍ等）も、炭素繊維と組み合せて使用できる。

α）　マトリックス樹脂： 本発明におけるマトリックス用樹脂は、溶融成形可能な
ポリカーボネート類の中から選択される。

このようなポリカーボネート類としては、各種のジフェ
ノールとホスゲンあるいは炭酸エステルからのポリマー
が本発明に使用でき、各種のポリエステルカーボネート
も必要に応じて採用できる。

最も代表的なポリカーボネートとしては、ビスフェノー
ルＡとホスゲンからのポリマーを挙げることができる。

又、難燃性、耐候（光）性等の向上を目的に、常法によ
り適当なある種の添加剤を加えてもよい。

本発明においては、ポリカーボネート樹脂は、通常、連
続繊維くフィラメント・トウ）として供給され、前述の
炭素ＩＩＩ！Ｉフィラメント・トウと引揃えて芯材外周
面に巻回され、熱プレスによってポリカーボネート樹脂
を溶融させマトリックスを形成する。ポリカーボネート
・フィラメント・トウは、常法により、ベレットを溶融
紡糸することによって製造でき、染料・顔料などで着色
したフィラメント・トウが好ましく用いられる。本発明
に供するポリカーボネート・フィラメント・トウは、炭
素繊維との溶融接着を考慮して、実質的に無糊、ノーオ
イルが好ましい。

本発明によれば、透明性を有するポリカーボネート樹脂
をマトリックスとして使用することにより、マトリック
ス表層を通して炭素繊維を主体とする巻回の繊維パター
ン（模様）を見ることが可能であり、ある種の商品価値
を高めることが期待される。更に、透明かつ着色された
ポリカーボネート樹脂を使用すれば、炭素繊維の黒地と
オーバーラツプした高品位、高級感のある（深味があっ
て、神秘的な）広範囲の色調を付与することが可能であ
る。

この着色ポリカーボネート樹脂による色調効果は、炭素
繊維フィラメント・トウとポリカーボネート・フィラメ
ント・トウを引揃え巻回した上に、更に、着色ポリカー
ボネート・フィラメント・トウを中独で巻回することに
より、更に色調のバリエーションを広げることができる
。

一方、ポリカーボネート樹脂は、力学的特性、とりわけ
耐衝撃性の点でいわゆるエンプラの中においては極めて
優れており、ゴルフクラブヘッド素材としては好適のマ
トリックス樹脂と言える。

軽量芯材 いわゆるカーボンヘッドの軽量芯材（以下、単に芯材と
いう）としては、硬質ポリウレタンフォームなどの発泡
合成樹脂：炭素繊維などの繊維ないしフィラーを強化し
た発泡合成樹脂；ガラスピーズなどの微小中空球状体含
有のエポキシ樹脂。

エポキシアクリレート系樹脂：ガス発生剤混入樹脂から
成る芯材や木質等のものが知られているが、本発明にお
いては、芯材とヘッドの外殻層とを熱プレスにて一体形
成する為に、その成形温度条件下、詳しくはポリカーボ
ネート樹脂の成形温度（通常２５０〜３１０℃）干で、
芯材が加熱発泡ないし加熱膨張する熱可塑性樹脂又は熱
硬化性樹脂が好適に用いられる。芯材の発泡ないし熱膨
張効果（いわゆる内圧効果）はヘッド成形用金型に与え
られるプレス圧〈外圧）と相まって、成形体の外殻層自
体のコンパクト化（ボイドフリー化）、外殻層と芯材の
密着化及び外殻層の金型キャビティ内面への押圧による
外殻層表面の優れた平滑性を付与する。

本発明では、発泡メタクリルイミドなどの発泡アクリル
イミド系樹脂や、外殻層のマトリックスを構成するポリ
カーボネ一トとの接着性を考慮して発泡ポリカーボネー
ト樹脂が好ましいが、前述の発泡ないし熱膨張効果をも
つ芯材であれば、特に限定されるものでない。

これら芯材は、ヘッド本体の外形寸法より小さ目、通常
３〜５ｊｗ程度小さ目に、発泡ボード材からの削り出し
や金型注入発泡成形等によって形成されて用いられる。

フェイス面板 フェイス面板材料としては、アルミニウム系。

チタン系合金等の金属；タングステンカーバイド等のセ
ラミックス：Ｉｌ維強化のセラミックスや金属；繊維強
化ないし未強化の合成樹脂などの中から適切なものを、
目的に応じて選択できる。これらのフェイス面板は、ヘ
ッド本体形成後に配設固着するか、あるいは、成形型（
金型）キャビティ内に予め配設しておき、ヘッド本体と
同時に一体形成（いわゆるインサート成形）してもよい
。ヘッド本体と一体形成する場合、外殻層のマトリック
スであるポリカーボネート樹脂との接着性を考慮して、
炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂製のフェイス面板が
好ましく、フェイス面板マトリックスのポリカーボネー
ト樹脂は無色でも、着色されていてもよい。

ソール面板９型量バランス質量体 ソール面板としては、通常用いられている、金属系、セ
ラミックス系等、各種ソール面板材料の中から適切なも
のを目的に応じて選択できる。これらのソール面板や比
重の大きな材料から成る重量バランス調整用質量体く単
数又は複数）は、ヘッド本体形成後に配設固着するか、
あるいは成形型キャビティ内に予め配設しておきヘッド
本体と同時に一体形成してもよい。

製造方法 上述の如き本発明のゴルフ用ウッドヘッドは以下の方法
で効率的かつ経済的に製造できる。即ち、ヘッド本体１
の最終外形寸法より小さ目に予め形成された発泡合成樹
脂から成る芯材３に、棒状又はパイプ状のシャフト取付
用治具９、あるいはシャフト７自体の先端部を配設固定
した組体１０のネック相当部を含む外部全周面を、炭素
ＨＮの連続繊維（フィラメント・トウ）１１とポリカー
ボネート樹脂の連続繊維１２．１３とを、所定の混率で
引揃えて、隙間なく所定！ｉ巻回して被覆したヘッド用
成形材料１９を、複数個の割型から成る成形型のヘッド
外形状を有するキャビティ２１に配置し、ポリカーボネ
ート樹脂の溶融温度以上の温度で加熱プレスして一体成
形する。

上述の基本製造方法を第４図〜第１０図により詳述する
。

第４図はヘッド用成形材料１９の製造プロセスの一態様
を、第５図は得られたヘッド用成形材料１つの一態様を
示す模式図である。

第４図において、炭素繊維フィラメント・トウ１１及び
無色又は着色のポリカーボネート樹脂連続繊［１２，１
３は各々専用の糸ガイド１４及びテンションコントロー
ラー１５を経て集合ガイド１６に導かれ、次いで集合ヤ
ーンはローラー式テンションコントローラー１７．デリ
バリ−アイ１８を経て、芯材３にシャフト７からなる組
体１０のネック相当部を含むヘッドの外部全周面にフィ
ラメントワインダー（図示せず）によって巻回される。

ローラー式テンションローラー１７の少なくとも１本の
ローラーは駆動ローラーで、組体１０をセットしたフィ
ラメントワインダーと連動（又は同期）させである。

又、デリバリ−アイ１８はフィラメントワインダーにセ
ットされた組体１０の動きに連動しており、巻きパター
ン等の動きはプログラムコントロールされている。

第４図、第５図において示されるポリカーボネート樹脂
連続繊維１２．１３は、同色でも、異色でもよく、又、
繊度を同じにしても、変えてもよい。

即ち、炭素繊維フィラメント・トウ１１の混率、配色等
の設計仕様に応じて、ポリカーボネートＩ脂連続繊維の
色、１１度及び供給本数は種々組み合わせることができ
る。尚、組体１０の巻回に先立って組体１０のネック相
当部を炭素繊維の織物等で巻いて補強することが望まし
い。

以上のようにして得られたヘッド用成形材料１９は複数
個の割型から成る成形型（金型）のキャビティに投入さ
れる。

第６図は上下一対の割型からなる金型の一態様の、シャ
フト軸を通り、フェイス面に平行に切断した、正面縦断
面図、第７図は第６図におけるＡ−Ａ’線で切断した断
面図である。第６図、第７図は、上側型２２．下割型２
３及びこれら割型で形成されるギャビティ２１から成る
金型２０を示す。

金型２０のタイプは、（イ）ヘッド本体を一旦形成後、
ソール面板、フェイス面板及び重量バランス調整用質量
体を後から配設・固定するべく、これらの構成部材を嵌
めこむ凹状部を後加工にてヘッド本体に設ける場合、あ
るいは、（ロ）これら構成部材を金型キャビティ内に配
設して一体成形〈いわゆるインサート成形）する場合に
好ましく用いられる。

上述の金型２０以外の実施態様として、第８ヘ−１０図
に示すような従来実施されている各種の金型に関する技
術を適宜組み合わせてもよい。例えば、第８図は、上下
一対の割型２５．２６から成る成形型２４であって、か
つ、上側割型２５には、加熱プレス成形後期にヘッド本
体１にフェイス面板５が嵌合しうる形状の凹状部が押圧
形成できる可動部材２７及び下側割型２６には加熱プレ
ス成形時にヘッド本体１にソール面板４が嵌合しうる形
状の凹状部が押圧形成できる固定凸状部２８を有する成
形型２４の例を丞す。

第９図は、上＠２個、下側１個の３分割型３０゜３１、
３２から成る成形型２９であって、かつ、上側前部割型
３０には、加熱プレス成形時にヘッド本体１にフェイス
面板５が嵌合しうる形状の凹状部が押圧形成できる固定
凸状部３３を、及び下側割型３１には加熱プレス時にヘ
ッド本体１にソール面板４が嵌合しうる形状の凹状部が
押圧形成できる固定凸状部３４を有する成形型２９の例
を示す。

フェイス面板とヘッド本体とを一体成形する場合、即ち
、例えば予め形成された板状インサート材、あるいは熱
プレス時に板状インサート材を形成しうる炭素繊維クロ
スとポリカーボネート樹脂のフィルム及び／又はポリカ
ーボネート樹脂連続繊維から成るクロスの交互積層面状
体を、芯材のフェイス相当部分に貼付固定した組体を用
いて得たヘッド用成形材料で一体成形する場合、第６゜
７図の成形型２０、あるいは第１０図に示すような上下
一対の割型３６．３７から成る成形型であって、かつ、
下側割型３７において加熱プレス成形時にヘッド本体１
にソール面板４が嵌合しうる形状の凹状部が押圧形成で
きる固定凸状部３８を有する金型３５が好ましく用いら
れる。

上述の如く、各種の金型及び成形テクニックを適宜組み
合わせて本発明を実施することができ、ここに例示した
方法に何ら制限されるものではない。

本発明の方法では、ポリカーボネート樹脂連続！紺は、
無色、赤、青、黄等の着色繊維を単独ないし、２種以上
の色を適宜組み合わせて用いることができる。

炭素繊維フィラメント・トウとポリカーボネート樹脂連
続繊維とを芯材に巻回して得た成形用材料を金型内に投
入し、熱プレス材に装置する。成形用材料を投入する際
の金型温度は通常室温〜約１３０℃が好ましい。

次いで、真空装置を用いて金型内を減圧にし、そのまま
成形終了時迄雑持する。これは成形用材料内部の気泡、
ボイドを減少させると共に、ポリカーボネートの加水分
解の原因となる水分を除去プる上で効果がある。プレス
圧力は通常１５に９／Ｃｌ１１ス土、好ましくは２５８
Ｉ／ａｉ以上が採られる。プレス圧力は成形初期から同
じ圧力でもよいし、段階的に昇圧してもよい。成形終了
直前に、更に若干高目の圧力で加圧すると好ましい。プ
レス成形の最高温度は通常２５０〜３２０℃の範囲から
選択されるが、炭素ＪＩＭの混率（ｖｆ）、ポリカーボ
ネート樹脂の溶融流れ性と熱分解性等の観点から、２７
０〜３００℃が好ましく用いられる。

尚、シャフトとしてカーボンシャフトを用いで、シャツ
１ヘ一体成形を行なう場合、シャフトのマトリックス樹
脂であるエポキシ樹脂等は、ポリカーボネートの成形温
度下で、熱分解などで劣化しシャフト先端部が脆化し、
シャフト折損等の原因ともなりかねないので、熱！ｌｖ
＃材として巻回用ポリカーボネート樹脂繊維より、２０
〜５０℃位低融点で及び／又は低溶融粘度のポリマーフ
ィルム・シートを金型挿入位ｌｉ以下のシャフト先端部
に巻いた上で、芯材に埋設し、必要ならば、成形中、シ
ャフト中空部から軽くエアを入れてシャフト先端部をシ
ャフト・マトリックス樹脂の熱安定領域適冷やすことが
望ましい。

成形後の冷却は急冷、徐冷のいづれも採用できる。金型
からの取り出し温度は、成形体の歪１表面ひけに対する
許容度合により選択することが多い。一般には２００℃
以下、好ましくはポリカーボネートのガラス転移点付近
で圧力を解除して成形体を取り出すことが好ましい。

後加工 成形体に見られる君子のパリは常法により除去できる。

フェイス面板やソール面板等を成形体に後から取付ける
場合は、常法により該当嵌合部を形成し、ポリカーボネ
ート樹脂と該フェイス面板あるいはソール面板等の固着
に適した方法を採ればよい。

本発明のヘッド成形体は、透明及び／又は着色されたポ
リカーボネート樹脂をマトリックスとしているので、脱
型直後の表面精密研磨のみでも、優れた色調効果を持っ
ているが、好ましくはポリカーボネート樹脂に適用しう
る各種のクリア塗料でコートすれば、更に色調効果が向
上する。

又、表面硬度向上の為に、ポリカーボネート樹脂製品に
対して既に実施されている耐スクラッチ性向上の各枠表
面処理を本発明にも実施することが出来る。

［発明の効果］ 本発明のゴルフ用ウッドクラブヘッドは、軽量であるこ
とは勿論、連続の炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂′
Ｃ：４１１！成され、かつ、一体形成されている為、従
来のカーボンヘッドにない高い耐衝撃性とボールに対す
る高反発性を有し、飛距離の向上とヒツト時ボールと一
体感のある、打撃感覚を提供するとともに、高品位、高
級感のある色調。

模様を提供する。更に、本発明のヘッドは、再加熱・加
工することによりゴルファ−の体型、くせ。

デクニックに応じて、ポイントとなる各種角度、例えば
ロフト角、ライ角、シャフト軸とフェイス面の角度等を
１°前後の範囲で調整可能であり、ゴルファ−にとって
すこぶる魅力的な利点を持っている。

そして、本発明の方法によれば、上述の利点を右するヘ
ッドを効率的かつｌ！澗的に製造することができるとい
う利点を有する。

尚、本発明の基本概念である、軽量コアを有する連続１
ｌｉＮ強化熱可塑性樹脂の一体成形による軽堡複合材は
、本発明のゴルフ用ウッドクラブヘッドに限られたもの
ではなく、スキー板、テニスラケットのフレーム、ウィ
ンドサーフィン用のボド、フィン、ラダー２サーフボー
ド、竹刀、アヂエリーなどのスポーツ用員、軽量化粧板
などの家具・インテリア、その他一般産業用の各種部材
へ応用展開できるものであり、産業上極めて有意義であ
る。

［実施例］ 以下に本発明を実施例によって更に詳述する。

以下の実施例は、いずれもゴルフ用ウッドクラブヘッド
の製造例であり、各個において使用した材料１機器等を
下記に示す。

（＋）　　炭素繊維フィラメント・トウＡｓ−４，３に
、無糊（住化バーキュレス社製）Ｏ）　ポリカーボネー
ト繊維 原料ペレット：パンライト■（密入化成製）Ｉｉ＆雑繊
度：　　６００〜２４００Ｄ　ｅ　　（各種繊度）、無
糊。

ノーオイル 色゛赤、青、黄、無色くいずれも透明）■　芯材 ■ポリメタクリルイミド（Ｒｏｈａｃｅ　Ｉ　ｌ■、密
度１１．０Ｋｇ／ｍ３）　　（Ｒｈｏｅａ＋社製）■ポ
リカーボネート（パンライト■の高梵泡グレードを用い
、射出発泡にて型成形したもの）（ロ）　金型 上下一対の割型、キャビティ内容積２５０ｃｃ（Ｖ）　
　熱プレス 加熱能力ＩＩａｘ、３５０℃、水冷却システム有り実施
例１ 芯材■（ポリメタクリルイミドフオーム）を用いてヘッ
ド本体の最終外径寸法より４ｓｍ小さ目に削り出した芯
材に平均外径１０厘、長さ７αのシャフト取付用のパイ
プ状治具を、芯材のソール部相当部の底迄埋設し接着剤
で固定した（組体）。この組体のネック相当部に連続炭
素ＩＩＮの平織物（トレカ■、目付１９８ｇ／　Ｔｌｉ
＞を所定量巻きつけたものをフィラメントワインダーに
セットし、連続の炭素１１Ｍ（Ａｓ−４，３Ｋ）と赤色
、透明のポリカーボネート繊Ｍ　（２４００Ｄｅ　＞と
を引揃えてヘッドの本体及びネック部の外部全周面を所
定量隙間なく巻回し、その後、その上から更に同じポリ
カーボネート繊維を単独で巻回してヘッド成形用材料を
作製した〈仕込状態での炭素繊維のＶｆは約３０％であ
った）。

得られたヘッド成形用材料を、離型剤を塗布した、約１
３０℃の温度を有する上下一対の割型（キャビティ内容
積２５０ｃｃ　）に入れ、約１３０℃のプレート温度を
有する熱プレス機の天板プレート間にセットして、圧力
５０υ１０ｉでプレスした後、真空吸引して約１０ａｍ
＋Ｈｇに減圧した。プレス圧力、減圧を維持した状態で
昇温を開始し、２９０℃Ｘ３０分維持後、プレス圧力を
６０に９／ａｉに昇圧し、その状態のまま水冷却に転じ
、金型温度が１５０℃以下になる迄水冷却した。その後
、真空を破り、プレス圧力を解除し、脱型して、一体成
形されたヘッド本体を得た（この状態での成形品の重量
は１２５ｇであった〉。

成形されたヘッド本体の若干のパリを除去し、次いでソ
ール面板、フェイス面板を配設する凹状部を設け、真ち
ゅう製ソール面根、連続炭素！１ｌｆｆの平織物と連続
ポリカーボネート繊維の平織物の交互積層熱プレス成形
板から予め形成しておいたフェイス面板（板厚５ａｍ、
Ｖｆ約６０％）及び重量バランス調整用質量体を取付固
定し、更に精密研磨を施した後、ウレタン系クリア塗装
を実施した。

完成したヘッドはＭＩが２０５　ｇを有し、全体色調は
炭素繊維の黒地に赤色ポリカーボネートの色がオーバー
ラツプして、−見ワインレットの、しがも炭素繊維の巻
きパターン（模様）が浮き出た、高品位、高級感のある
ものであった。更にこのヘッドを白日の光線下で見ると
、光線の入射角度に応じて、炭素繊維の側面や曲面部で
きらきらと光り、神秘的な色調を呈するものであった。

得られたヘッドに　１１５７の通常のカーボンシャフト
とグリップを常法により取付け、３２０ｇの完成ウッド
クラブとし、ロボットによる試打をを行なった。いわゆ
るツーピースボールで、初速度４゜ＴｒＬ／秒で試打し
た結果、平均飛距離２５０±５ヤード、いわゆるパーシ
モンヘッドに似た打音で従来のウッドクラブにない優れ
た特性を有するものであった。又、実際にゴルファ−に
打ってもらった所、インパクトからボールがフェイスよ
り離れる間の、いわゆるクラブとボールの一体感が鮮明
に感じられ、打撃感覚としては申し分ないとの評価を多
数得た。

実施例２ ポリカーボネート繊維として、青、黄及び青と赤の等量
混合（いずれも透明）の３タイプの繊維を用い、実施例
１と同様にしてヘッド本体を一体成形後、完成ヘッドに
仕上げた。

用いた着色ポリカーボネート繊維に応じて、青色系のメ
ノウ、ヒスイ、黄色系のトパーズ等々、さなから天然宝
玉を思わせる優雅な色調を呈するものであった。

実施例３ 芯材■（発泡ポリカーボネート樹脂）を用いて、実施例
１と同様にしてヘッド本体を一体成形した。

特に問題なく容易に成形品が得られた。

実施例４ 芯材■を用い、ヘッド本体の最終外形寸法より４＃Ｉ小
さ目に削り出した芯材に、通常のＣＦ／エポキシ製カ製
水−ボンシャフトい、その先端部（いわゆる１１０部）
に巻回用ポリカーボネート繊維より低溶融粘度のポリカ
ーボネート・フィルムシートを巻いた上で芯材のソール
部相当部の底迄埋設し、接着剤で固定して組体を得た。

この組体のネック相当部に炭素繊維平織物（トレカ■、
目付１９８ｇ／　ｍ　）を所定０巻きつけたものをフィ
ラメントワインダーにセットし、連続の炭素繊維（ＡＳ
−４，３Ｋ＞と青色、透明のポリカーボネート連続ＩＩ
Ｎ（２４００Ｄｅ）トラ引揃エテ、ヘット本体及びネッ
ク部の外部全周面を所定量、隙間なく巻回し、その後、
その上から更に同じポリカーボネートＨＨを単独で巻回
してヘッド成形用材料を作製した。

上記のヘッド成形材料とは別に予め形成しておいた（ａ
）フェイス面板（炭素繊維事織物とポリカーボネー１−
の青色フィルムの交互積層シー１〜の熱プレス成形板か
ら削出したもの、板厚５ａｍ＋；Ｖｆ約６０％）　、　
＋ｂ＋アルミニウム合金製ソール面板及び（Ｃ）重量バ
ランス調整用質量体を、先にキャビティ内に仮固定配設
した約１３０℃の温度を有する上下−対の割型（内容積
２５０ｃＣ）に上記ヘッド成形材料を入れ、約４３０℃
のプレート温度を有する熱プレス機の天板プレート間に
セットした。その後、シャフト中空部からエアを軽く入
れ、シャフト先端を冷やす以外は、実施例１と同様にし
て、シャフト、フェイス面板、ソール面板及び賀」体を
含めて一体成形したウッドクラブを得た。その後、常法
により仕上げ、完成ウッドクラブ（重［３４０ｇ）を得
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウッドクラブヘッドの一実施態様（シ
ャフト自体を最初から用いて得たもの）を示ず、フェイ
ス面からみた正面外観図、第２図は第１図においてシャ
フト軸の中心を通りフェイス面に平行に切断した縦断面
図、第３図は本発明の別の実施態様のウッドクラブヘッ
ド（シャフト取付用のパイプ状治具を用いたもの）の第
２図と同様の縦断面図である。 第４図は、芯材とシャフトから成る組体に炭素ｓ、ｔｉ
トウとポリカーボネート連続繊維とをフィラメントワイ
ンディングして、ヘッド用成形材料を得る為のプロセス
の例を示す概略図、第５図は得られたヘッド用成形材料
の一例を示す模式図である。 第６図〜第１０図は本発明を実施する為の各タイプの成
形型のいくつかの例を示す模式図である。 ここで、 １：ヘッド本体２２：ヘッド本体の外殻層。 ３：軽量芯材、４：ソール面板。 ５：フエイス面板、７：シャフト、８：ネック部。 ９：シャフト取付用治具。 １７：炭素１８Ｍフィラメント・トウ。 １２．１３：ポリカーボネート樹脂連続繊維。 １９：ヘッド用成形材料、　２０．２４．２９．３５：
成形型。 ２１：キャビティ である。 特許出願人　帝　人　株　式　会　社 佐　　藤　　九　　州　　男　　　　乙代　　理　　人
　　弁理士　　前　　１）　純　　博　（Ｓ第２図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ヘッド本体が、連続繊維強化熱可塑性樹脂から成
   る外殻層、発泡合成樹脂から成る軽量芯材、ソール面板
   、フェイス面板及び１個又は複数個の重量バランス調整
   用質量体から構成されたゴルフ用ウッドクラブヘッドに
   おいて、ネック部の軸芯となる棒状又はパイプ状のシャ
   フト取付用治具、あるいはシャフト自体の先端部が、上
   記芯材中に埋設固定され、かつ、実質的に連続の炭素繊
   維で強化されたポリカーボネート樹脂でネック部の外殻
   層とヘッド本体の外殻層とが一体的に形成されているこ
   とを特徴とするゴルフ用ウッドクラブヘッド。 （２）ヘッド本体の構成部材である、ソール面板、フェ
   イス面板及び重量バランス調整用質量体の全て、あるい
   は少なくとも１つ以上の構成部材が、軽量芯材及び外殻
   層と一体的に形成されていることを特徴とする請求項（
   １）に記載のゴルフ用ウッドクラブヘッド。 （３）ヘッド本体及びネック部の外殻層を形成する連続
   繊維強化熱可塑性樹脂のマトリックス樹脂が、着色され
   たポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項
   （１）又は（２）に記載のゴルフ用ウッドクラブヘッド
   。 （４）フェイス面板が、炭素繊維クロス強化ポリカーボ
   ネート樹脂であることを特徴とする請求項（１）又は（
   ２）に記載のゴルフ用ウッドクラブヘッド。 （５）フェイス面板のマトリックス樹脂が、着色された
   ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項（
   １）、（２）又は（４）に記載のゴルフ用ウッドクラブ
   ヘッド。 （６）軽量芯材が、該芯材とヘッド本体及びネック部の
   外殻層とを熱プレスにて一体成形する際に、その成形温
   度条件下で加熱発泡ないし加熱膨張する発泡合成樹脂か
   ら成ることを特徴とする請求項（１）又は（２）に記載
   のゴルフ用ウッドクラブヘッド。 （７）軽量芯材が、発泡ポリカーボネート樹脂から成る
   ことを特徴とする請求項（１）、（２）又は（６）に記
   載のゴルフ用ウッドクラブヘッド。 （８）軽量芯材が、発泡アクリルイミド系樹脂から成る
   ことを特徴とする請求項（１）、（２）又は（６）に記
   載のゴルフ用ウッドクラブヘッド。 （９）軽量芯材が、発泡メタクリルイミド樹脂から成る
   ことを特徴とする請求項（１）、（２）又は（６）に記
   載のゴルフ用ウッドクラブヘッド。 （１０）ヘッド本体の最終外形寸法より小さ目に予め形
   成された発泡合成樹脂から成る軽量芯材に、棒状又はパ
   イプ状のシャフト取付用治具あるいはシャフト自体の先
   端部を埋設固定した組体のネック相当部を含む外部全周
   面を、炭素繊維の連続繊維とポリカーボネート樹脂の連
   続繊維とを引揃えて隙間なく所定量巻回被覆した、ヘッ
   ド用成形材料を、複数個の割型から成る成形型のヘッド
   外形状を有するキャビティに配置し、ポリカーボネート
   樹脂の溶融温度以上の温度で加熱プレスして一体成形し
   てヘッド本体を作製し、それに、ソール面板、フェイス
   面板及び１個又は複数個の重量バランス調整用質量体を
   配設、固定することを特徴とするゴルフ用ウッドクラブ
   ヘッドの製造方法。 （１１）成形型が、上下一対の割型から成ることを特徴
   とする請求項（１０）記載のゴルフ用ウッドクラブヘッ
   ドの製造方法。 （１２）成形型として、上下一対の割型から成る成形型
   であって、かつ、上側割型には加熱プレス成形後期にヘ
   ッド本体にフェイス面板が嵌合しうる形状の凹状部が押
   圧形成できる可動部材を有し、下側割型には加熱プレス
   成形時にヘッド本体にソール面板が嵌合しうる形状の凹
   状部が押圧形成できる固定凸状部を有してなる成形型を
   用いることを特徴とする請求項（１０）又は（１１）に
   記載のゴルフ用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （１３）成形型として、上側２個、下側１個の３分割型
   から成る成形型であって、かつ、上側前部割型には加熱
   プレス成形時にヘッド本体にフェイス面板が嵌合しうる
   形状の凹状部が押圧成形できる固定凸状部を有し、下側
   割型には加熱プレス時にヘッド本体にソール面板が嵌合
   しうる形状の凹状部が押圧形成できる固定凸状部を有し
   てなる成形型を用いることを特徴とする請求項（１０）
   に記載のゴルフ用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （１４）ヘッド本体の最終外形寸法より小さ目に予め形
   成された発泡合成樹脂から成る軽量芯材に、（ａ）棒状
   又はパイプ状のシャフト取付用治具あるいはシャフトそ
   れ自体の先端部を埋設固定し、かつ、（ｂ）軽量芯材の
   フェイス部に対応する部分に、予め形成された板状イン
   サート材あるいは熱プレス時に板状インサート材を形成
   しうる炭素繊維クロスとポリカーボネート樹脂のフィル
   ム及び／又はポリカーボネート樹脂繊維から成るクロス
   の交互積層面状体を貼付固定した組体を作製し、そのネ
   ック相当部を含む外部全周面に、炭素繊維の連続繊維と
   ポリカーボネート樹脂の連続繊維とを引揃えて隙間なく
   所定量巻回した、ヘッド用成形材料を、上下一対の割型
   から成形型のヘッド形状を有するキャビティに配置し、
   ポリカーボネート樹脂の溶融温度以上の温度で加熱プレ
   スして、一体成形してヘッド本体を形成し、得られたヘ
   ッド本体にソール面板及び１個又は複数個の重量バラン
   ス調整用質量体を配設固定することを特徴とするゴルフ
   用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （１５）成形型として、上下一対の割型から成る成形型
   であって、かつ、下側割型に加熱プレス成形時にヘッド
   本体にソール面板が嵌合しうる形状の凹状部が押圧形成
   できる固定凸状部を有してなる成形型を用いることを特
   徴とする請求項（１４）記載のゴルフ用ウッドクラブヘ
   ッドの製造方法。 （１６）ヘッド本体の最終外形寸法より小さ目に予め形
   成された発泡合成樹脂から成る芯材に棒状又はパイプ状
   のシャフト取付用治具あるいはシャフト自体の先端部を
   配設固定した組体の、ネック相当部を含む外部全周面に
   、炭素繊維の連続繊維とポリカーボネート樹脂の連続繊
   維とを引揃えて隙間なく所定量巻回したヘッド用成形材
   料を、予め形成されたソール面板、フェイス面板及び１
   個または複数個の重量バランス調整用質量体の全て、あ
   るいは少なくとも１つ以上の構成部材を、予め配設した
   上下一対の割型から成る成形型のヘッド外形状を有する
   キャビティに配置し、ポリカーボネート樹脂の溶融温度
   以上の温度で加熱プレスし、一体成形することを特徴と
   するゴルフ用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （１７）炭素繊維の連続繊維とポリカーボネート樹脂の
   連続繊維とを引揃えて巻回した後、更に、その上からポ
   リカーボネート樹脂の連続繊維を単独に巻回することを
   特徴とする請求項（１０）、（１４）又は（１６）に記
   載のゴルフ用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （１８）巻回用のポリカーボネート樹脂の連続繊維が、
   着色されていることを特徴とする請求項（１０）、（１
   ４）（１６）又は（１７）に記載のゴルフ用ウッドクラ
   ブヘッドの製造方法。 （１９）予め形成されたフェイス面板及び／又は板状イ
   ンサート材が、炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂であ
   ることを特徴とする請求項（１０）、（１４）又は（１
   ６）に記載のゴルフ用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （２０）予め形成されたフェイス面板及び／又は板状イ
   ンサート材が、炭素繊維強化ポリカーボネート樹脂であ
   って、かつ、該ポリカーボネート樹脂が着色されている
   ことを特徴とする請求項（１０）。 （１４）、（１６）又は（１９）に記載のゴルフ用ウッ
   ドクラブヘッドの製造方法。 （２１）熱プレス時に板状インサート材を形成するポリ
   カーボネート樹脂のフィルム及び／又はクロスが着色さ
   れていることを特徴とする請求項（１５）に記載のゴル
   フ用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （２２）軽量芯材が、熱プレスの温度条件下で加熱発泡
   ないし加熱膨張する発泡合成樹脂から成ることを特徴と
   する請求項（１０）、（１４）又は（１６）に記載のゴ
   ルフ用ウッドクラブヘッドの製造方法。 （２３）軽量芯材に棒状又はパイプ状のシャフト取付用
   治具あるいはシャフト自体の先端部を埋設固定した組体
   のネック相当部を、炭素繊維の織物、編物又はブレード
   の中から選ばれた少なくとも１種以上の繊維状面状体で
   補強することを特徴とする請求項（１０）、（１４）又
   は（１６）に記載のゴルフ用ウッドクラブヘッドの製造
   方法。