JPH04329132A

JPH04329132A - ハイブリッドプリプレグ

Info

Publication number: JPH04329132A
Application number: JP3128379A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takezawa; 誠竹澤; Kanji Miyao; 巻治宮尾; Hiroshi Inoue; 寛井上
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-11-17

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽量であり且つ機械的
特性に優れており、特に靭性があり振動減衰性及び耐衝
撃特性、更には圧縮強度及び捩り破壊強度などに優れ、
例えば、ゴルフクラブシャフト、釣り竿、テニスラケッ
ト或はバドミントンラケットのような種々のラケットフ
レームなどのスポーツレジャー用品、自転車のフレーム
、更には種々の機械部品用パイプ材を製造するのに好適
に使用することのできるハイブリッドプリプレグに関す
るものである。更に詳しく言えば、本発明は、繊維径の
小さい炭素繊維などのような強化繊維と、該強化繊維と
は異なる、大きな繊維径（後述する「換算径」をも含む
）を有した、例えばチタン繊維、アモルファス繊維、ス
テンレススチ−ル繊維などの金属繊維；ボロン繊維、ガ
ラス繊維などの無機繊維；或は種々の有機繊維などのよ
うな異種繊維とを強化繊維として有した繊維強化複合樹
脂層と、この繊維強化複合樹脂層の一側に積層された金
属箔層とを有するハイブリッドプリプレグに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、炭素繊維その他各種の強化繊維を
用いたプリプレグが種々の技術分野にて広く使用されて
おり、例えばゴルフシャフトなどのスポーツ用品の製造
に際しても、軽量で且つ機械的強度も高いという理由か
ら多く利用されており、極めて良好な成果を納めている
。

【０００３】しかしながら、更に、強度及び弾性率の点
で、或は、使用時の感触の点で改良が望まれており、斯
る要望に応えるべく、繊維強化プリプレグとして、例え
ば、炭素繊維及び、炭素繊維とは異なる例えばボロン繊
維、チタン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチ−
ル繊維、ガラス繊維、種々の有機繊維などの異種繊維を
強化繊維として用いたハイブリッドプリプレグを使用す
ることが提案され、そのための研究が盛んに行われてい
る。

【０００４】本発明者らは、この目的のためのハイブリ
ッドプリプレグとして、図６に図示するような構成のも
のを提案した（特願平１−３４２４４１号）。

【０００５】つまり、図６のハイブリッドプリプレグは
、繊維径が５〜３０μｍとされる強化繊維の中に、繊維
径が５０〜５００μｍとされる異種繊維を前記強化繊維
と同一方向に所定の間隔にて配列して構成される。強化
繊維は、炭素繊維などとされ、又、異種繊維は、炭素繊
維などの強化繊維に比較して繊維径が大きいボロン繊維
、ガラス繊維などとされる。

【０００６】このようなハイブリッドプリプレグは簡単
に製造し得て、機械的強度の向上及び感触の改善を達成
し得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、更に、
折損防止及び飛距離の増大などのために、引張強度、圧
縮強度及び弾性率、更には、粘りなどのような機械的特
性の向上が希求されており、又、使用時の感触（打球感
）、特に従来の金属シャフトが有する感触が強く望まれ
ており、なお一層の改良が希求されている。

【０００８】本発明者らは、多くの研究実験を行った結
果、特願平１−３４２４４１号に示すハイブリッドプリ
プレグの構成に更に、金属箔層を積層した構成のハイブ
リッドプリプレグにより、これら諸要求を十分に満足し
て、圧縮強度、衝撃強度及び捩り破壊強度などに優れ、
特に、これらプリプレグにてゴルフクラブシャフトを製
作した場合には従来の金属シャフトが有する感触を達成
し得ることが分かった。本発明は斯る本発明者らの新規
な知見に基づきなされたものである。

【０００９】従って、本発明の目的は、引張強度及び弾
性率などの機械的物性の向上を図ることができ、特に、
圧縮強度、衝撃強度及び捩り破壊強度などに優れた、薄
物のハイブリッドプリプレグを提供することである。

【００１０】本発明の他の目的は、特にゴルフシャフト
などに使用した場合においては機械的強度、飛距離を低
下させることなく、使用時の感触（打球感）及び耐衝撃
性などが改善された、薄物のハイブリッドプリプレグを
提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
ハイブリッドプリプレグによって達成される。要約すれ
ば、本発明は、繊維径が５〜３０μｍとされる強化繊維
の中に、繊維径が３０〜５００μｍとされる異種繊維を
前記強化繊維と同一方向に所定の間隔にて配列して有す
る繊維強化複合樹脂層と、前記繊維強化複合樹脂層の一
側に積層した金属箔層とを有し、且つ総厚さが２０〜３
００μｍであることを特徴とするハイブリッドプリプレ
グである。好ましくは、金属箔層は、厚さが５〜１００
μｍとされるシート状或はメッシュ状の金属材料にて形
成される。

【００１２】本発明の第１の実施態様においては、前記
強化繊維は、炭素繊維、繊維径の小さなボロン繊維、ガ
ラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維
などの無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレ−ト繊維、
ポリエチレン繊維などの有機繊維；及び、繊維径の小さ
なチタン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチ−ル
繊維などの金属繊維から選択される１種又は複数種であ
り、前記異種繊維は、前記強化繊維に比較して繊維径が
大きいボロン繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪
素繊維、窒化珪素繊維などの無機繊維；アラミド繊維、
ポリアリレ−ト繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維
；及びチタン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチ
−ル繊維などの金属繊維から選択される１種又は複数種
である。

【００１３】本発明の第２の実施態様によると、前記強
化繊維は炭素繊維であり、前記異種繊維は、ボロン繊維
と、前記ボロン繊維及び炭素繊維とは異なる一種又は複
数種の第２の異種繊維とからなり、前記第２の異種繊維
は、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪
素繊維などの無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレ−ト
繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維；及びチタン繊
維、アモルファス繊維、ステンレススチ−ル繊維などの
金属繊維から選択される。

【００１４】本発明の第３の実施態様によると、前記強
化繊維は炭素繊維であり、前記異種繊維は、金属繊維と
、前記金属繊維及び炭素繊維とは異なる一種又は複数種
の第２の異種繊維とからなり、前記金属繊維はチタン繊
維、アモルファス繊維、ステンレススチ−ル繊維などか
ら選択され、前記第２の異種繊維は、繊維径の大きなボ
ロン繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、
窒化珪素繊維などの無機繊維；及びアラミド繊維、ポリ
アリレ−ト繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維から
選択される。

【００１５】本発明の第４の実施態様によると、前記強
化繊維は炭素繊維であり、前記異種繊維は、有機繊維と
、ガラス繊維及び／又は無機繊維とされる第２の異種繊
維とからなり、前記有機繊維はアラミド繊維、ポリアリ
レ−ト繊維、ポリエチレン繊維などから選択され、前記
第２の異種繊維は、繊維径の大きなボロン繊維、アルミ
ナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などから選択され
る一種又は複数種とされる。

【００１６】本発明の第５の実施態様によると、前記強
化繊維は、前記プリプレグの一側にて一方向に配列され
た炭素繊維と、他側に、前記炭素繊維と同一方向に配列
されたガラス繊維とからなり、前記異種繊維は、ボロン
繊維と、前記ボロン繊維、炭素繊維及びガラス繊維とは
異なる一種又は複数種の第２の異種繊維とからなる。又、前記第２の異種繊維は、アルミナ繊維、炭化珪素繊
維、窒化珪素繊維などの無機繊維；アラミド繊維、ポリ
アリレ−ト繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維；及
びチタン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチ−ル
繊維などの金属繊維から選択される。

【００１７】本発明の第６の実施態様によると、前記強
化繊維は、前記プリプレグの一側にて一方向に配列され
た炭素繊維と、他側に、前記炭素繊維と同一方向に配列
されたガラス繊維とからなり、前記異種繊維は、金属繊
維と、前記金属繊維、炭素繊維及びガラス繊維とは異な
る一種又は複数種の第２の異種繊維とからなる。又、前
記金属繊維はチタン繊維、アモルファス繊維、ステンレ
ススチ−ル繊維などから選択され、前記第２の異種繊維
は、繊維径の大きなボロン繊維、アルミナ繊維、炭化珪
素繊維、窒化珪素繊維などの無機繊維；及びアラミド繊
維、ポリアリレ−ト繊維、ポリエチレン繊維などの有機
繊維から選択される。

【００１８】本発明の第７の実施態様によると、前記強
化繊維は、前記プリプレグの一側にて一方向に配列され
た炭素繊維と、他側に、前記炭素繊維と同一方向に配列
されたガラス繊維とからなり、前記異種繊維は、有機繊
維と、ガラス繊維以外の無機繊維とされる第２の異種繊
維とからなる。又、前記有機繊維はアラミド繊維、ポリ
アリレ−ト繊維、ポリエチレン繊維などから選択され、
前記第２の異種繊維は、繊維径の大きなボロン繊維、ア
ルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などから選択
される一種又は複数種とされる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明に係るハイブリッドプリプレグ
について図面に即して更に詳しく説明する。本発明のハ
イブリッドプリプレグ１は、例えば図１に図示されるよ
うに、繊維径が５〜３０μｍとされる強化繊維２の中に
、繊維径が３０〜５００μｍとされる異種繊維６を前記
強化繊維２と同一方向に所定の間隔にて配列して有する
繊維強化複合樹脂層４と、前記繊維強化複合樹脂層４の
一側に積層した金属箔層３とを有する。本発明に従えば
ハイブリッドプリプレグ１の総厚さ（Ｔ）は２０〜３０
０μｍとされる。ハイブリッドプリプレグの厚さ（Ｔ）
が３００μｍを超えると、例えばマンドレルなどに巻き
付けて成形加工する時に、プリプレグの巻き付き性（ド
レープ性）が不良となり、巻き難くなる。更には、成形
品の物性の安定性、例えば曲げ歪みの方向性などが大き
くなるという問題が発生する。

【００２０】斯る構成のハイブリッドプリプレグ１は、
任意の方法にて製造し得るが、一般に、前記繊維強化複
合樹脂層４として、先ず強化繊維２及び異種繊維６にマ
トリクス樹脂５を含浸させてプリプレグ４を製造し、そ
の後、該プリプレグ４の一側面に、金属箔層３としての
金属箔３を、例えばローラなどにて押付けることにより
貼着して製造するのが好適である。従って、以下の説明
においては、この方法にて本発明のハイブリッドプリプ
レグ１を製造するものとして説明するが、これに限定さ
れるものでないことを理解されたい。

【００２１】又、金属箔層３を構成する金属箔は、本発
明では箔状或は薄板状などの、所謂、「シート状」金属
材料を意味するのみならず、多数の孔を有した網状或は
エキスパンドメタル様の多孔の、所謂「メッシュ状」金
属材料をも意味する。斯る金属箔３は、厚さ（Ｔ２　）
が５〜１００μｍとされ、例えば、ステンレス箔、高強
度スチール箔、アルミ箔、或は、例えば竹内金属箔粉工
業株式会社製の厚さ５〜３０μｍのチタン箔が好適に使
用される。その他使用し得る金属材料としては、銅、ニ
ッケル、ニクロム、錫、鉛、マグネシウム、金、銀、白
金、その他種々の金属及びこれらの合金がある。金属箔
３は、その厚さ（Ｔ２　）が、５μｍより薄い場合には
圧縮強度、捩り破壊強度が不十分となり、１００μｍよ
り厚い場合には成形性が不十分となる。

【００２２】更に、上記金属箔３は、繊維強化複合樹脂
層４との接着性を向上させるために、その表面を機械的
に、或は化学的に処理することが可能である。特に、表
面を脱脂処理した後クロム系処理或はリン酸系処理を行
ない、クロム層を金属箔表面に形成させることが好まし
い。

【００２３】次に、本発明のハイブリッドプリプレグ１
を好適に製造し得る、繊維強化複合樹脂層４としての種
々のプリプレグの実施例について説明する。

【００２４】第１の実施態様：図１に、本発明に係るハ
イブリッドプリプレグ１の第１の実施態様が示される。本実施態様によると、プリプレグ４は、繊維径が５〜３
０μｍとされる強化繊維２として炭素繊維の中に、繊維
径が３０〜５００μｍとされる異種繊維６を前記炭素繊
維と同一方向に所定の間隔にて配列して構成される。こ
のとき、異種繊維６は、図１に図示されるように、一方
向炭素繊維プリプレグ４の中央部に位置するのが好まし
いが、図２のように僅かに中心部より偏って配置された
としても同等の作用効果を発揮し得る。

【００２５】このような構成のプリプレグ４は、ドラム
ワインダー或はその他種々の方法にて好適に製造し得る
が、特に、強化繊維として炭素繊維を使用した２枚の一
方向炭素繊維強化プリプレグの間に、異種繊維を炭素繊
維と同一方向に所定の間隔にて配列し、押圧及び／又は
加熱することにより一体とすることによって極めて好適
に製造される。

【００２６】更に説明すると、図３に図示するように、
離型紙１０に保持された、強化繊維２として繊維径が５
〜３０μｍとされる炭素繊維を有した第１の炭素繊維強
化プリプレグ４Ａの上に、該第１の炭素繊維強化プリプ
レグ４Ａの炭素繊維２の配列方向と同方向に配列された
、繊維径が炭素繊維に比較して大きい３０〜５００μｍ
の繊維径を有した異種繊維６を配置し、更に、該異種繊
維６を挟持する態様で、第１の炭素繊維強化プリプレグ
４Ａと同様の離型紙１０に保持された第２の炭素繊維強
化プリプレグ４Ｂを重ね合せ、前記両炭素繊維強化プリ
プレグ４Ａ、４Ｂを互の方へと押圧及び／又は加熱する
ことにより第１炭素繊維強化プリプレグ４Ａ、異種繊維
６及び第２炭素繊維強化プリプレグ４Ｂは一体に接合さ
れて、図１又は図２に図示するようなプリプレグ４が形
成される。

【００２７】第１及び第２炭素繊維強化プリプレグ４Ａ
、４Ｂの強化繊維２としての炭素繊維は同じ炭素繊維で
あっても良く、又、強度の異なる炭素繊維とすることも
できる。

【００２８】更には、プリプレグ４Ａとプリプレグ４Ｂ
の強化繊維としては互いに種類の異なるものを用いても
よい。

【００２９】このように、強化繊維２は、炭素繊維に限
定されるものではなく、他に、繊維径の小さなボロン繊
維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪
素繊維などの無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレート
繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維；或は、繊維径
の小さなチタン繊維、アモルファス繊維、ステンレスス
チール繊維などの金属繊維などを任意に使用することが
できる。強化繊維２は繊維径が５〜３０μｍとされ、好
ましくは６〜１２μｍとされる。

【００３０】異種繊維６としては、強化繊維２に比較し
て繊維径が大きいボロン繊維などの無機繊維、及びチタ
ン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチール繊維な
どの金属繊維が好適に使用され、通常斯る繊維の径は３
０〜２００μｍとされ、好ましくは５０〜１５０μｍと
される。

【００３１】更に、本発明に従えば、異種繊維６として
ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊
維などの無機繊維；アラミド繊維、ポリアリレート繊維
、ポリエチレン繊維などの有機繊維をも使用することが
できる。ただ、一般にこれら繊維は、繊維径、即ち、モ
ノフィラメントの径（ｄ）は５〜５０μｍと小さいため
、このように繊維径の小さな繊維を異種繊維６として使
用する場合には、図４に図示するように繊維６ａを多数
本束ねたストランド（繊維束）６の形態にて使用される
。

【００３２】従って、金属繊維でも繊維径の小さいもの
をストランドの形態として使用することも可能である。

【００３３】このようなストランドの形態とされる場合
の異種繊維６の繊維径としては、本明細書では、次式で
示される換算径Ｄ０　を意味するものとする。Ｄ０　＝ｎ１／２　・ｄｎ：収束本数ｄ：繊維径

【００３４】又、斯るストランドを異種繊維６として使
用した場合には、撚りの有無に拘らず、図５に図示され
るように、プリプレグ４の中において換算径Ｄ０　を有
した円形断面の形態で存在することはなく、通常、偏平
に変形された状態とされる。従って、上述したように異
種繊維６として繊維径の大きいなボロン繊維、チタン繊
維、アモルファス繊維、ステンレススチール繊維などを
使用した場合と同様の厚さ（Ｔ１　）を有したプリプレ
グ４を製造するには、ストランドを異種繊維６として使
用した場合の繊維径、即ち、換算径Ｄ０　は、最大５０
０μｍとされるのが好適である。

【００３５】例えば、繊維径ｄが２３μｍとされるポリ
アリレート繊維のような有機繊維は、３００本収束する
ことにより換算径Ｄ０　は３９８μｍとされ、又、繊維
径ｄが１３μｍとされるガラス繊維は、８００本収束す
ることにより換算径Ｄ０　は３６８μｍとされ、これら
両ストランドも又、異種繊維６として好適に使用し、図
５に図示されるようなプリプレグ４、即ち、ハイブリッ
ドプリプレグ１を製造することができる。

【００３６】マトリクス樹脂５としては、エポキシ樹脂
、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性マト
リクス樹脂が使用可能である。又、更に、硬化温度が５
０〜２００℃となるように硬化剤その他の付与剤、例え
ば可撓性付与剤などが適当に添加される。

【００３７】好ましい一例を挙げれば、マトリクス樹脂
としてはエポキシ樹脂が好ましく、使用可能のエポキシ
樹脂としては、例えば、（１）グリシジルエーテル系エ
ポキシ樹脂（ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓ系エポキシ樹脂
、ノボラック系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ
系エポキシ樹脂）；（２）環式脂肪族エポキシ樹脂；（
３）グリシジルエステル系エポキシ樹脂；（４）グリシ
ジルアミン系エポキシ樹脂；（５）複素環式エポキシ樹
脂；その他種々のエポキシ樹脂から選択される１種又は
複数種が使用され、特に、ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓグ
リシジルアミン系エポキシ樹脂が好適に使用される。又、硬化剤としてはアミン系硬化剤、例えばジシアンジ
アミド（ＤＩＣＹ）、ジアミノフェニルスルフォン（Ｄ
ＤＳ）、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）；酸無水
物系、例えばヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、
メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（ＭＨＨＰＡ）などが
使用されるが、特にアミン系硬化剤が好適に使用される
。

【００３８】又、本発明のハイブリッドプリプレグ１、
即ちプリプレグ４における強化繊維、異種繊維、マトリ
クス樹脂の配合割合は任意に調整し得るが、一般に、重
量％で、強化繊維：異種繊維：マトリクス樹脂＝（４０
〜８０）：（２〜２０）：（２０〜６０）とされるであ
ろう。又、本発明に従えば、プリプレグの厚さ（Ｔ１）
は、使用される異種繊維の繊維径程度のものを作製し得
るが、通常６０〜３００μｍ程度とされるであろう。

【００３９】本実施態様にて、強化繊維２としての炭素
繊維は、繊維径が７．０μｍとされるＰＡＮ系の炭素繊
維（東レ株式会社製：商品名「Ｔ−３００」）を使用し
、マトリクス樹脂はエポキシ樹脂を使用して同じ構成の
第１及び第２炭素繊維強化プリプレグ４Ａ、４Ｂを作製
した。又、マトリクス樹脂の含有量は３５重量％であっ
た。異種繊維６としては、ボロン繊維及びチタン繊維を
使用した。ボロン繊維は、繊維径１００μｍのものを、
１ｍｍの間隔に配置して使用した。又、チタン繊維は、
繊維径１００μｍのものを、２ｍｍの間隔に配置して使
用した。

【００４０】このようにして製造したプリプレグ４は、
異種繊維６としてボロン繊維を使用したものは厚さ（Ｔ
１　）は１３８μｍ、マトリクス樹脂含有量は３１．５
重量％であり、異種繊維６としてチタン繊維を使用した
ハイブリッドプリプレグの厚さ（Ｔ１　）は１３４μｍ
、マトリクス樹脂含有量は３２．０重量％であった。

【００４１】これらプリプレグ４に厚さ３０μｍのステ
ンレス箔をローラにて押圧して貼着し、本発明のハイブ
リッドプリプレグ１を作製した。ステンレス箔は塩酸中
で電解脱脂処理したものを用いた。

【００４２】又、このようなハイブリッドプリプレグ１
にてゴルフクラブシャフトを製造し、その機械的強度な
どを測定したが、本発明に係るハイブリッドプリプレグ
１を用いて製造したゴルフクラブシャフトは、衝撃強度
、捩り破壊強度が、図６に示す従来のハイブリッドプリ
プレグを用いたものより優れており、使用時の感触も、
従来の金属シャフトと同様の感触を有し良好であった。

【００４３】表１に、異種繊維６及び金属箔３の種類を
変えて上記方法に従って製造したハイブリッドプリプレ
グと、それを用いて製造したゴルフクラブシャフトで評
価した評価結果を示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】第２の実施態様：図７に、本発明に係るハ
イブリッドプリプレグ１の第２の実施態様が示される。本実施態様によると、プリプレグ４において、前記強化
繊維２は炭素繊維であり、前記異種繊維６は、ボロン繊
維６Ａと、ボロン繊維６Ａ及び炭素繊維２とは異なる一
種又は複数種の第２の異種繊維６Ｂとにて構成される。又、第２の異種繊維６Ｂは、ガラス繊維、アルミナ繊維
、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などの無機繊維；アラミ
ド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエチレン繊維などの
有機繊維；及びチタン繊維、アモルファス繊維、ステン
レススチール繊維などの金属繊維から選択される。

【００４６】図７の実施態様にてボロン繊維６Ａと第２
の異種繊維６Ｂとは交互に配置されているが、ボロン繊
維６Ａと第２の異種繊維６Ｂとの配置方法はこれに限定
されるものではなく、所望に応じて任意の配置とし得る
。

【００４７】又、ボロン繊維６Ａ及び第２の異種繊維６
Ｂは、図７に図示されるように、一方向炭素繊維プリプ
レグ４の中央部に位置するのが好ましいが、図８のよう
に僅かに中心部より偏って配置されたとしても同等の作
用効果を発揮し得る。

【００４８】更に、本発明によれば、プリプレグ４中に
含まれる第２の異種繊維６Ｂは、一種類である必要はな
く、複数種類の、例えば２、３種類の互いに異なる第２
の異種繊維とすることができる。例えば、図９には、第
２の異種繊維６Ｂとして互いに異なる２種類の第２の異
種繊維６Ｂａ、６Ｂｂを有する実施態様が示される。

【００４９】このように第２の異種繊維６Ｂとして複数
種類の異種繊維６Ｂａ、６Ｂｂを含む場合には、図９の
ように、ボロン繊維６Ａの間に複数種類の第２の異種繊
維６Ｂａ、６Ｂｂを配置しても良く、又、図１０に図示
するように、ボロン繊維６Ａを基準として複数種類の第
２の異種繊維６Ｂａ、６Ｂｂを交互に配置するようにし
ても良い。斯る、第２の異種繊維６Ｂ（６Ｂａ、６Ｂｂ
）とボロン繊維６Ａとの配置関係は、上述したように所
望に応じて任意に選択されるであろう。

【００５０】本発明に使用されるボロン繊維６Ａは、通
常、繊維径が３０〜２００μｍのものが使用され、好ま
しくは５０〜１５０μｍとされる。

【００５１】第２の異種繊維６Ｂとしては、チタン繊維
、アモルファス繊維、ステンレススチール繊維などの金
属繊維が好適に使用され、通常斯る繊維の径は３０〜２
００μｍとされ、好ましくは５０〜１５０μｍとされる
。

【００５２】更に、本発明に従えば、上述のように第２
の異種繊維６Ｂとしては、ガラス繊維、その他、アルミ
ナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などの無機繊維、
或はアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエチレン
繊維などの種々の有機繊維をも使用することができるが
、ただ、一般にこれら繊維ｆは、繊維径、即ち、モノフ
ィラメントの径（ｄ）は５〜５０μｍと小さいため、こ
のように繊維径の小さな繊維ｆを第２の異種繊維６Ｂと
して使用する場合には、図４に図示するように繊維ｆを
多数本束ねたストランド（繊維束）の形態にて使用され
る。従って、金属繊維でも繊維径の小さいものはストラ
ンドの形態にて使用される。

【００５３】又、本実施態様のプリプレグ４における炭
素繊維、ボロン繊維、第２の異種繊維、マトリクス樹脂
の配合割合は任意に調整し得るが、一般に、重量％で、
炭素繊維：ボロン繊維：第２の異種繊維：マトリクス樹
脂＝（３０〜７５）：（２〜１５）：（２〜１５）：（
２５〜４０）とされるであろう。又、プリプレグの厚さ
（Ｔ１　）は、使用されるボロン繊維及び第２の異種繊
維の繊維径程度のものを作製し得るが、通常６０〜３０
０μｍ程度とされるであろう。

【００５４】本実施態様に係るプリプレグ４を、図３に
示す方法にて製造した。

【００５５】強化繊維としての炭素繊維２は、繊維径が
７．０μｍとされるＰＡＮ系の炭素繊維（東レ株式会社
製：商品名「Ｔ−３００」）を使用し、マトリクス樹脂
はエポキシ樹脂を使用した。又、マトリクス樹脂の含有
量は３３重量％であった。

【００５６】ボロン繊維６Ａとしては、繊維径１００μ
ｍのものを使用し、第２の異種繊維６Ｂとしては、繊維
径２３μｍとされるポリアリレート繊維（ベクトラン）
のテックス５６ｇ／１０００ｍのストランドを使用し、
ボロン繊維６Ａと第２の異種繊維６Ｂとは２ｍｍの間隔
となるように配置した。

【００５７】このようにして製造したプリプレグ４は、
厚さ（Ｔ１　）が１６０μｍであり、炭素繊維、ボロン
繊維、第２の異種繊維、マトリクス樹脂の配合割合は、
重量％で、炭素繊維：ボロン繊維：第２の異種繊維：マ
トリクス樹脂＝５６：３．９：１０．３：３０であった
。

【００５８】これらプリプレグ４に厚さ３０μｍのステ
ンレス箔をローラにて押圧して貼着し、本発明のハイブ
リッドプリプレグ１を作製した。

【００５９】又、このようなハイブリッドプリプレグ１
を使用してゴルフクラブシャフトを製造し、その機械的
強度などを測定したところ、衝撃強度、捩り破壊強度が
、図６に示す従来のハイブリッドプリプレグを用いたも
のより優れており、使用時の感触も、従来の金属シャフ
トと同様の感触を有し良好であった。

【００６０】表２に、第２の異種繊維６Ｂの種類を変え
て上記方法に従って製造したハイブリッドプリプレグと
、それを用いて製造したゴルフクラブシャフトで評価し
た評価結果を示す。

【００６１】

【表２】

【００６２】本実施態様に従って構成されるプリプレグ
４は、上記方法以外にもドラムワインダーなどの種々の
方法にて好適に製造し得る。又、上記種々のマトリクス
樹脂、硬化剤などを使用し得る。

【００６３】第３の実施態様：本発明に係るハイブリッ
ドプリプレグ１の第３の実施態様によると、第２の実施
態様と同様の構成とされ、図７において、強化繊維２は
炭素繊維であり、前記異種繊維６は、金属繊維６Ａと、
金属繊維６Ａ及び炭素繊維２とは異なる一種又は複数種
の第２の異種繊維６Ｂとにて構成される。又、金属繊維
６Ａはチタン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチ
ール繊維などから選択され、第２の異種繊維６Ｂは、繊
維径の大きなボロン繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、
炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などの無機繊維；及びアラ
ミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエチレン繊維など
の有機繊維から選択される。

【００６４】このように、第３の実施態様のハイブリッ
ドプリプレグ１は、第２の実施態様に比較すると、異種
繊維６の選択において、ボロン繊維が金属繊維とされる
点において大きく相違している点に特徴を有する。

【００６５】又、本実施態様のプリプレグ４における炭
素繊維、金属繊維、第２の異種繊維、マトリクス樹脂の
配合割合は任意に調整し得るが、一般に、重量％で、炭
素繊維：金属繊維：異種繊維：マトリクス樹脂＝（３０
〜７０）：（２〜３０）：（２〜３０）：（２０〜４０
）とされるであろう。又、本発明に従えば、プリプレグ
４の厚さ（Ｔ１　）は、使用される金属繊維及び異種繊
維の繊維径程度のものを作製し得るが、通常６０〜３０
０μｍ程度とされるであろう。

【００６６】第２の実施態様と同様にして作製したこれ
らプリプレグ４に厚さ３０μｍのステンレス箔をローラ
にて押圧して貼着し、本発明のハイブリッドプリプレグ
１を作製した。

【００６７】又、このようなハイブリッドプリプレグ１
を使用したゴルフクラブシャフトを製造し、その機械的
強度などを測定した結果、衝撃強度、捩り破壊強度が、
図６に示す従来のハイブリッドプリプレグを用いたもの
より優れており、使用時の感触も、従来の金属シャフト
と同様の感触を有し良好であった。

【００６８】表３に、金属繊維６Ａ及び第２の異種繊維
６Ｂの種類を変えて上記方法に従って製造したハイブリ
ッドプリプレグと、それを用いて製造したゴルフクラブ
シャフトで評価した評価結果を示す。

【００６９】

【表３】

【００７０】本実施態様に従って構成されるプリプレグ
４は、上記方法以外にもドラムワインダーなどの種々の
方法にて好適に製造し得る。又、上記種々のマトリクス
樹脂、硬化剤などを使用し得る。

【００７１】第４の実施態様：本発明に係るハイブリッ
ドプリプレグ１の第４の実施態様によると、第２の実施
態様と同様の構成とされ、図７において、前記強化繊維
２は炭素繊維であり、前記異種繊維６は、有機繊維６Ａ
と、ガラス繊維及び／又は無機繊維とされる第２の異種
繊維６Ｂとにて構成される。又、有機繊維６Ａはアラミ
ド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエチレン繊維などか
ら選択され、第２の異種繊維６Ｂは、繊維径の大きなボ
ロン繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維
などから選択される一種又は複数種とされる。

【００７２】このように、第４の実施態様のハイブリッ
ドプリプレグ１は、第２の実施態様に比較すると、異種
繊維６の選択において、ボロン繊維の代わりに有機繊維
が使用され、第２の異種繊維として無機繊維が使用され
る点に特徴を有する。

【００７３】又、本実施態様のプリプレグ４における炭
素繊維、有機繊維、第２の異種繊維、マトリクス樹脂の
配合割合は任意に調整し得るが、一般に、重量％で、炭
素繊維：有機繊維：第２の異種繊維：マトリクス樹脂＝
（３０〜７０）：（２〜３０）：（２〜３０）：（２０
〜４０）とされるであろう。又、本発明に従えば、プリ
プレグ４の厚さ（Ｔ１　）は、使用される有機繊維及び
第２の異種繊維の繊維径程度のものを作製し得るが、通
常６０〜３００μｍ程度とされるであろう。

【００７４】第２の実施態様と同様にして作製したこれ
らプリプレグ４に厚さ３０μｍのステンレス箔をローラ
にて押圧して貼着し、本発明のハイブリッドプリプレグ
１を作製した。

【００７５】又、このようなハイブリッドプリプレグ１
にてゴルフクラブシャフトを製造し、その機械的強度な
どを測定したが、本発明に係るハイブリッドプリプレグ
１を使用することにより衝撃強度、捩り破壊強度が、図
６に示す従来のハイブリッドプリプレグを用いたものよ
り優れたものとなり、使用時の感触も、従来の金属シャ
フトと同様の感触を有し良好であった。

【００７６】表４に、有機繊維６Ａ及び第２の異種繊維
６Ｂの種類を変えて上記方法に従って製造したハイブリ
ッドプリプレグと、それを用いて製造したゴルフクラブ
シャフトで評価した評価結果を示す。

【００７７】

【表４】

【００７８】本実施態様に従って構成されるプリプレグ
４は、上記方法以外にもドラムワインダーなどの種々の
方法にて好適に製造し得る。又、上記種々のマトリクス
樹脂、硬化剤などを使用し得る。

【００７９】第５の実施態様：図１１〜図１４に第５の
実施態様のハイブリッドプリプレグ１の構成を示す。本
実施態様のハイブリッドプリプレグ１は、図７に関連し
て説明した第２の実施態様に係るハイブリッドプリプレ
グ１の構成と同様であり、ただ、前記強化繊維２が、プ
リプレグの一側にて一方向に配列された炭素繊維２Ａと
、他側に、該炭素繊維２Ａと同一方向に配列されたガラ
ス繊維２Ｂとからなっている点で相違している。即ち、
前記異種繊維６は、ボロン繊維６Ａと、ボロン繊維６Ａ
、炭素繊維２Ａ及びガラス繊維２Ｂとは異なる一種又は
複数種の第２の異種繊維６Ｂとにて構成される。又、第２の異種繊維６Ｂは、アルミナ繊維、炭化珪素繊
維、窒化珪素繊維などの無機繊維；アラミド繊維、ポリ
アリレート繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維；及
びチタン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチール
繊維などの金属繊維から選択される。

【００８０】本実施態様にてボロン繊維６Ａと第２の異
種繊維６Ｂとは交互に配置されているが、ボロン繊維６
Ａと第２の異種繊維６Ｂとの配置方法はこれに限定され
るものではなく、所望に応じて任意の配置とし得る。

【００８１】又、ボロン繊維６Ａ及び第２の異種繊維６
Ｂは、図１１に図示されるように、一方向繊維プリプレ
グ４の中央部に位置するのが好ましいが、図１２のよう
に僅かに中心部より偏って、ガラス繊維２Ｂ側或は炭素
繊維２Ａ側に配置されたとしても同等の作用効果を発揮
し得る。

【００８２】又、本実施態様のプリプレグ４における炭
素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、第２の異種繊維、マ
トリクス樹脂の配合割合は任意に調整し得るが、一般に
、重量％で、炭素繊維：ガラス繊維：ボロン繊維：第２
の異種繊維：マトリクス樹脂＝（１５〜４０）：（１５
〜４０）：（１〜２０）：（５〜３０）：（２０〜５０
）とされるであろう。又、本発明に従えば、プリプレグ
の厚さ（Ｔ１　）は、使用されるボロン繊維及び第２の
異種繊維の繊維径程度のものを作製し得るが、通常６０
〜３００μｍ程度とされるであろう。

【００８３】第２の実施態様と同様にして作製したこれ
らプリプレグ４に厚さ３０μｍのステンレス箔をローラ
にて押圧して貼着し、本発明のハイブリッドプリプレグ
１を作製した。

【００８４】又、このようなハイブリッドプリプレグ１
を使用したゴルフクラブシャフトを製造し、その機械的
強度などを測定した結果、衝撃強度、捩り破壊強度が、
図６に示す従来のハイブリッドプリプレグを用いたもの
より優れており、使用時の感触も、従来の金属シャフト
と同様の感触を有し良好であった。

【００８５】表５に、第２の異種繊維６Ｂの種類を変え
て上記方法に従って製造したハイブリッドプリプレグと
、それを用いて製造したゴルフクラブシャフトで評価し
た評価結果を示す。

【００８６】

【表５】

【００８７】本実施態様に従って構成されるプリプレグ
４は、上記方法以外にもドラムワインダーなどの種々の
方法にて好適に製造し得る。又、上記種々のマトリクス
樹脂、硬化剤などを使用し得る。

【００８８】第６の実施態様：第６の実施態様のハイブ
リッドプリプレグ１は、図７に関連して説明した第３の
実施態様に係るハイブリッドプリプレグ１の構成と同様
であり、ただ、前記強化繊維２が、プリプレグの一側に
て一方向に配列された炭素繊維２Ａと、他側に、該炭素
繊維２Ａと同一方向に配列されたガラス繊維２Ｂとから
なっている点で相違している。即ち、図１１〜図１４に
図示されるように、前記異種繊維６は、金属繊維６Ａと
、金属繊維６Ａ、炭素繊維２Ａ及びガラス繊維２Ｂとは
異なる一種又は複数種の第２の異種繊維６Ｂとにて構成
される。又、金属繊維６Ａはチタン繊維、アモルファス
繊維、ステンレススチール繊維などから選択され、第２
の異種繊維６Ｂは、繊維径の大きなボロン繊維、アルミ
ナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などの無機繊維；
及びアラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエチレン
繊維などの有機繊維から選択される。

【００８９】又、本実施態様のプリプレグ４における炭
素繊維、ガラス繊維、金属繊維、第２の異種繊維、マト
リクス樹脂の配合割合は任意に調整し得るが、一般に、
重量％で、炭素繊維：ガラス繊維：金属繊維：第２の異
種繊維：マトリクス樹脂＝（１５〜４０）：（１５〜４
０）：（１〜２０）：（５〜３０）：（２０〜５０）と
されるであろう。又、本発明に従えば、プリプレグ４の
厚さ（Ｔ１　）は、使用される金属繊維及び第２の異種
繊維の繊維径程度のものを作製し得るが、通常６０〜３
００μｍ程度とされるであろう。

【００９０】第２の実施態様と同様にして作製したこれ
らプリプレグ４に厚さ３０μｍのステンレス箔をローラ
にて押圧して貼着し、本発明のハイブリッドプリプレグ
１を作製した。

【００９１】又、このようなハイブリッドプリプレグ１
を使用してゴルフクラブシャフトを製造し、その機械的
強度などを測定した結果、本発明に係るハイブリッドプ
リプレグ１を用いたシャフトは、衝撃強度、捩り破壊強
度が、図６に示す従来のハイブリッドプリプレグを用い
たものより優れており、使用時の感触も、従来の金属シ
ャフトと同様の感触を有し良好であった。

【００９２】表６に、金属繊維６Ａ及び第２の異種繊維
６Ｂの種類を変えて上記方法に従って製造したハイブリ
ッドプリプレグと、それを用いて製造したゴルフクラブ
シャフトで評価した評価結果を示す。

【００９３】

【表６】

【００９４】本実施態様に従って構成されるプリプレグ
４は、上記方法以外にもドラムワインダーなどの種々の
方法にて好適に製造し得る。又、上記種々のマトリクス
樹脂、硬化剤などを使用し得る。

【００９５】第７の実施態様：第７の実施態様のハイブ
リッドプリプレグ１は、図７に関連して説明した第４の
実施態様に係るハイブリッドプリプレグ１の構成と同様
であり、ただ、前記強化繊維２が、プリプレグの一側に
て一方向に配列された炭素繊維２Ａと、他側に、該炭素
繊維２Ａと同一方向に配列されたガラス繊維２Ｂとから
なっている点で相違している。即ち、図１１〜図１４に
図示されるように、前記異種繊維６は、有機繊維６Ａと
、ガラス繊維以外の無機繊維とされる第２の異種繊維６
Ｂとにて構成される。又、有機繊維６Ａはアラミド繊維
、ポリアリレート繊維、ポリエチレン繊維などから選択
され、第２の異種繊維６Ｂは、繊維径の大きなボロン繊
維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維などか
ら選択される一種又は複数種とされる。

【００９６】又、本実施態様のプリプレグ４における炭
素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、第２の異種繊維、マ
トリクス樹脂の配合割合は任意に調整し得るが、一般に
、重量％で、炭素繊維：ガラス繊維：有機繊維：第２の
異種繊維：マトリクス樹脂＝（１５〜４０）：（１５〜
４０）：（１〜２０）：（５〜３０）：（２０〜５０）
とされるであろう。又、本発明に従えば、プリプレグ４
の厚さ（Ｔ１　）は、使用される有機繊維及び第２の異
種繊維の繊維径程度のものを作製し得るが、通常６０〜
３００μｍ程度とされるであろう。

【００９７】第２の実施態様と同様にして作製したこれ
らプリプレグ４に厚さ３０μｍのステンレス箔をローラ
にて押圧して貼着し、本発明のハイブリッドプリプレグ
１を作製した。

【００９８】又、このようなハイブリッドプリプレグ１
を使用してゴルフクラブシャフトを製造し、その機械的
強度などを測定した結果、本発明に係るハイブリッドプ
リプレグ１を使用したシャフトは、衝撃強度、捩り破壊
強度が、図６に示す従来のハイブリッドプリプレグを用
いたものより優れており、使用時の感触も、従来の金属
シャフトと同様の感触を有し良好であった。

【００９９】表７に、有機繊維６Ａ及び第２の異種繊維
６Ｂの種類を変えて上記方法に従って製造したハイブリ
ッドプリプレグと、それを用いて製造したゴルフクラブ
シャフトで評価した評価結果を示す。

【０１００】

【表７】

【０１０１】本実施態様に従って構成されるプリプレグ
４は、上記方法以外にもドラムワインダーなどの種々の
方法にて好適に製造し得る。又、上記種々のマトリクス
樹脂、硬化剤などを使用し得る。

【０１０２】

【発明の効果】本発明に係るハイブリッドプリプレグは
、以上説明したように構成されるために、従来のハイブ
リッドプリプレグに比較して厚みの増加が小さいにも拘
らず、衝撃強度及び捩り破壊強度などに優れ、特にゴル
フシャフトなどに使用した場合においては飛距離を低下
させることなく、使用時の感触（打球感）などが改善さ
れるという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係るハイブリッドプリプ
レグの断面構成図である。

【図２】本発明の他の実施態様に係るハイブリッドプリ
プレグの断面構成図である。

【図３】本発明に係るハイブリッドプリプレグの一つの
製造方法を説明する断面図である。

【図４】本発明に使用される異種繊維の一つの形態を示
すストランドの断面図である。

【図５】本発明に係るハイブリッドプリプレグの他の実
施態様の断面構成図である。

【図６】従来のハイブリッドプリプレグの断面構成図で
ある。

【図７】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッド
プリプレグの断面構成図である。

【図８】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッド
プリプレグの断面構成図である。

【図９】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッド
プリプレグの断面構成図である。

【図１０】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッ
ドプリプレグの断面構成図である。

【図１１】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッ
ドプリプレグの断面構成図である。

【図１２】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッ
ドプリプレグの断面構成図である。

【図１３】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッ
ドプリプレグの断面構成図である。

【図１４】本発明に係る他の実施態様に係るハイブリッ
ドプリプレグの断面構成図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　ハイブリッドプリプレグ２
　　　　　　　　　　　　強化繊維３　　　　　　　　　　　　金属箔４　　　　　　　　　　　　プリプレグ５　　　　　　
　　　　　　マトリクス樹脂６　　　　　　　　　　　
　異種繊維

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　繊維径が５〜３０μｍとされる強化繊
維の中に、繊維径が３０〜５００μｍとされる異種繊維
を前記強化繊維と同一方向に所定の間隔にて配列して有
する繊維強化複合樹脂層と、前記繊維強化複合樹脂層の
一側に積層した金属箔層とを有し、且つ総厚さが２０〜
３００μｍであることを特徴とするハイブリッドプリプ
レグ。
【請求項２】　　前記金属箔層は、厚さが５〜１００μ
ｍとされるシート状或はメッシュ状の金属材料にて形成
される請求項１のハイブリッドプリプレグ。