JPH04361760A

JPH04361760A - ゴルフクラブシャフト

Info

Publication number: JPH04361760A
Application number: JP3165005A
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: 1991-06-10
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1992-12-15

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、複数の繊維強化樹脂層
からなるゴルフクラブシャフトに関するものであり、特
に、少なくとも前記繊維強化樹脂層の間に、最外層に、
又は最内層に、金属箔層を備えた繊維強化プリプレグ層
を設けたことを特徴とするゴルフクラブシャフトに関す
るものである。更に詳しく言えば、本発明にて、繊維強
化プリプレグ層は、強化繊維の中にマトリクス樹脂が含
浸された繊維強化複合樹脂層の一側にスリット入りの金
属箔層が積層された繊維強化プリプレグにて形成される
。

【０００２】

【従来の技術】近年、ゴルフクラブシャフトとして、軽
量で且つ機械的強度が高いという理由から、例えば強化
繊維として炭素繊維を使用した炭素繊維強化複合樹脂に
て作製されたものが多く利用されており、良好な成果を
収めている。

【０００３】斯る従来のゴルフクラブシャフトは、複数
層の炭素繊維強化複合樹脂層などから構成されるが、図
３に図示されるように、所定の形状寸法に裁断した炭素
繊維強化プリプレグ１０１を所定枚数だけマンドレル１
００に巻き付け、硬化することによって形成される。こ
のとき、捩り及び曲げ性能を向上せしめるために、炭素
繊維強化プリプレグとしては、図３に図示されるように
、炭素繊維がゴルフクラブシャフトの軸線に対して互に
反対方向に角度（θ）（通常、θ＝３５°〜４５°）だ
け傾斜するように配列されたプリプレグ１０１（アング
ル層１０１’）と、図４に図示されるように、炭素繊維
がゴルフクラブシャフトの軸線に対して平行（θ＝０°
）に配列されたプリプレグ１０２（ストレート層１０２
’）とが使用され、基本的には、図５に図示されるよう
に、ゴルフクラブシャフトの内側層にプリプレグ１０１
（アングル層１０１’）が、外側層にプリプレグ１０２
（ストレート層１０２’）が使用されることが多い。

【０００４】このような構成のゴルフクラブシャフトに
おいても、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、炭素繊維の間に、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
ール繊維、ガラス繊維、種々の有機繊維などの異種繊維
を配列したハイブリッドプリプレグを用いることが提案
され、そのための研究が盛んに行われている。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を提案
した（特願平１−３４２４４１号）。

【０００５】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。

【０００６】最近においては、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。

【０００７】この目的のために、図９に示すように、強
化繊維２の中にマトリクス樹脂５が含浸された繊維強化
複合樹脂層４の一側に金属箔層３が積層された繊維強化
プリプレグ１が提案されている（例えば、特開昭６１−
１４８０４５号公報を参照せよ）。

【０００８】このような繊維強化プリプレグ１は、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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの研究実験の結果によると、金属箔層を有した繊維
強化プリプレグを使用して、ゴルフクラブシャフトを製
造した場合に、パイプ材の形状によっては次に説明する
ような問題が生じることを見出した。

【００１０】図１０にゴルフクラブシャフト２００を製
造する場合を示すが、ゴルフクラブシャフト２００は、
通常、細長の傾斜マンドレル１００に繊維強化プリプレ
グ１を巻き付けることによって製造される。ゴルフクラ
ブシャフト２００には、図１０に示すように、段部２０
０ａが形成されることがあり、上記繊維強化プリプレグ
１をこのような段部形成部に巻き付けた場合、金属箔３
に柔軟性がなくこの段部２００ａにて皺２０２が発生す
る。

【００１１】上記ゴルフクラブシャフト２００上の皺２
０２は外観上悪いばかりでなく、この部分の機械的強度
が低下し、所期の圧縮強度、衝撃強度及び捩り破壊強度
を得ることができないといった問題を発生させた。

【００１２】従って、本発明の目的は、段部が形成され
たとしても、皺などを生じることなく一様な品質を有し
ており、しかも、特に、圧縮強度、衝撃強度及び捩り破
壊強度などの低下を来すことのない、しかも美観的にも
優れたゴルフクラブシャフトを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
ゴルフクラブシャフトにて達成される。要約すれば本発
明は、複数の繊維強化樹脂層からなるゴルフクラブシャ
フトにおいて、強化繊維の中にマトリクス樹脂が含浸さ
れた繊維強化複合樹脂層と、前記繊維強化複合樹脂層の
一側に積層したスリット入り金属箔層とを有した繊維強
化プリプレグ層を、少なくとも前記繊維強化樹脂層の間
に、最外層に、又は最内層に１層或は複数層設けたこと
を特徴とするゴルフクラブシャフトである。好ましくは
、前記金属箔層は、厚さが５〜１００μｍとされるシー
ト状の金属材料にて形成される。

【００１４】

【実施例】次に、本発明に係るゴルフクラブシャフトを
図面に則して更に詳しく説明する。本実施例にて、ゴル
フクラブシャフトは、基本的には強化繊維が炭素繊維で
ある繊維強化複合樹脂からなるものとして説明する。

【００１５】本発明に係るゴルフクラブシャフトは、図
１に図示されるように、好ましくは、炭素繊維がゴルフ
クラブシャフトの軸線に対して互に角度（θ）（通常、
θ＝３５°〜４５°）だけ傾斜するように配列されたプ
リプレグ１０１と、炭素繊維がゴルフクラブシャフトの
軸線に対して平行に配列されたプリプレグ１０２と、両
プリプレグ１０１と１０２との間に、本発明に従って構
成される、後に詳しく説明する繊維強化プリプレグ１が
配設され、硬化することによって製造される。

【００１６】つまり、本発明によると、アングル層１０
１’、繊維強化プリプレグ層１’及びストレート層１０
２’を備えたゴルフクラブシャフトが形成される。又、
繊維強化プリプレグ層１’は、図２に図示されるように
、最外層に設けることもでき、又、図示してはいないが
、最内層に設けることもでき、更にはアングル層１０１
’とストレート層１０２’との間及び最外層或は最内層
など、任意の箇所に設けることができる。

【００１７】図１及び図２では、アングル層１０１’が
内層とされているが、ストレート層１０２’を内層とす
ることも可能である。又、アングル層１０１’及びスト
レート層１０２’、更には繊維強化プリプレグ層１’は
１層である必要はなく、必要に応じて複数層とすること
も可能である。

【００１８】アングル層１０１’及びストレート層１０
２’は、通常の炭素繊維強化プリプレグ１０１、１０２
を使用して形成することができる。

【００１９】つまり、炭素繊維強化プリプレグ１０１、
１０２は、強化繊維としては炭素繊維（黒鉛繊維をも含
む）を使用し、マトリクス樹脂としては、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。

【００２０】勿論、アングル層１０１’及びストレート
層１０２’は、強化繊維として、炭素繊維以外のガラス
繊維などの他の繊維を使用した、当業者には周知の種々
のプリプレグを使用して形成することも可能である。

【００２１】次に、本発明の特徴とする繊維強化プリプ
レグ層１’について更に詳しく説明する。図６〜図８に
、本発明に係る繊維強化プリプレグ層１’を形成するた
めに使用される繊維強化プリプレグ１の実施態様が示さ
れる。

【００２２】本発明の繊維強化プリプレグ１は、例えば
図６に図示されるように、強化繊維２の中にマトリクス
樹脂５が含浸された繊維強化複合樹脂層４の一側に金属
箔層３が積層される。繊維強化プリプレグ１の総厚さ（
Ｔ）は、一般に２０〜３００μｍとされる。

【００２３】強化繊維２は、炭素繊維、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、ポリエステル繊維などの有機繊維；
或は、チタン繊維、アモルファス繊維、ステンレススチ
−ル繊維などの金属繊維から選択される１種を用いて、
或は、複数種の、図８に図示するように、例えば２種の
強化繊維２（２ａ、２ｂ）からなるハイブリッドの形態
にて使用することができる。

【００２４】マトリクス樹脂３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。

【００２５】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、テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノ
ールなど；（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）
、ジアミノジフェニルスルフォン（ＤＤＳ）、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。

【００２６】又、本発明の繊維強化複合樹脂層４におけ
る強化繊維及びマトリクス樹脂の配合割合は、通常のプ
リプレグと同様に、任意に調整し得る。従って、本発明
に従えば、繊維強化複合樹脂層４の厚さ（Ｔ１　）は、
通常５０〜２００μｍ程度とされるであろう。

【００２７】斯る構成の繊維強化プリプレグ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にマトリクス樹脂５を含
浸させてプリプレグを製造し、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。

【００２８】本発明で金属箔層３を構成する金属箔は、
箔状或は薄板状とされ、厚さ（Ｔ２）が５〜１００μｍ
とされ、例えば昭和アルミニウム株式会社製の厚さ１０
〜１００μｍのアルミニウム箔、或は、例えば竹内金属
箔粉工業株式会社製の厚さ５〜５０μｍのステンレス箔
、高強度スチール箔、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、鉄、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。

【００２９】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、脱
脂処理を行なった後、クロム系処理或はリン酸系処理を
行ない、クロム層、又はリン酸亜鉛或はリン酸鉄などの
化成処理膜を金属箔表面に形成させることが好ましい。又更に、高温の窒素雰囲気下による表面硬化処理も有効
である。

【００３０】本発明に従えば、図７に示すように、金属
箔３には、スリット３ａが形成される。スリット３ａは
、該プリプレグ１が使用される用途に応じて種々の態様
にて形成され得るが、一例を挙げれば、スリット３ａの
長さＬ１　は０．２〜２０ｍｍ、スリット間の距離Ｌ２
　は０．１〜５．０ｍｍ、隣接するスリット間の距離Ｌ
３は０．５〜５．０ｍｍとされる。

【００３１】金属箔３のスリット３ａは、繊維強化複合
樹脂層４に接合する前に、ロータリーカッタ或は他の手
段を用いて形成することもできるが、未だスリットが形
成されていない金属箔３を繊維強化複合樹脂層４に接着
した後、つまり、繊維強化プリプレグ１を作製した後に
、ロータリカッタなどを使用して形成することもできる
。

【００３２】更に、図７にては、スリット３ａの切断方
向は、強化繊維２の配列方向に沿って形成されているが
、場合によっては、強化繊維２の配列方向に直交する態
様で形成することも可能である。

【００３３】次に、本発明のゴルフクラブシャフトを実
施例について更に具体的に説明する。

【００３４】実施例１強化繊維２として繊維径が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３はエポキシ樹脂を使用して
、図６に示す構成のプリプレグ４を作製した。又、該プ
リプレグ４におけるマトリクス樹脂３の含有量は３５重
量％であった。

【００３５】次いで、プリプレグ４に厚さ３０μｍの、
スリット３ａが形成されたステンレス箔３をローラにて
押圧して貼着し、図１に示す構成の本発明に従った繊維
強化プリプレグ１を作製した。このとき、スリット３ａ
の長さＬ１は２ｍｍ、スリット間の距離Ｌ２　は１ｍｍ
、隣接するスリット間の距離Ｌ３　は１ｍｍであった。

【００３６】又、このような繊維強化プリプレグ１を最
外層に配置した、図１０に図示するような形状のゴルフ
クラブシャフト２００を製造した。作業性が容易であり
、ゴルフクラブシャフト２００の段部２００ａに皺２０
２の発生はなく、美感的にも好ましいものであった。又、その機械的強度などを測定した結果、衝撃強度及び
捩り破壊強度は、図９に示すスリットが形成されていな
い従来のプリプレグ（比較例１）を使用したものより優
れていた。又、使用時の感触も良好であった。

【００３７】比較例１金属箔３にスリットが形成されていない以外は、上記実
施例１と同じ材料及び方法にて、図９に示すような構成
の繊維強化プリプレグを作製し、図１０に図示するよう
な形状のゴルフクラブシャフト２００を製造した。

【００３８】特に、段部２００ａにおいて、作業性が悪
く、皺２０２が発生し、美感的に好ましいものではなか
った。又、その機械的強度などを測定した結果、衝撃強
度及び捩り破壊強度は、実施例１のものより劣っていた
。

【００３９】

【発明の効果】以上の如くに構成される本発明に係るゴ
ルフクラブシャフトは、例え段部が形成されたとしても
、皺などを生じることなく一様な品質にて成形すること
ができ、特に、圧縮強度、衝撃強度及び捩り破壊強度な
どの低下を来すことのない、しかも美観的にも優れてい
るという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るゴルフクラブシャフトの横断面図
である。

【図２】本発明に係るゴルフクラブシャフトの横断面図
である。

【図３】ゴルフクラブシャフトの製造方法を説明する図
である。

【図４】ゴルフクラブシャフトを製造するためのプリプ
レグを示す平面図である。

【図５】従来のゴルフクラブシャフトの横断面図である
。

【図６】本発明に係る繊維強化プリプレグの一実施例の
断面構成図である。

【図７】図１の繊維強化プリプレグの平面図である。

【図８】本発明に係る繊維強化プリプレグの他の実施例
の断面構成図である。

【図９】従来の繊維強化プリプレグの断面構成図である
。

【図１０】従来の繊維強化プリプレグにて作製したゴル
フクラブシャフトの一例を示す正面図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　繊維強化プリプレグ３　　
　　　　　　　　　　金属箔層（金属箔）３ａ　　　　
　　　　　　スリット４　　　　　　　　　　　　繊維強化樹脂層（プリプレ
グ）５　　　　　　　　　　　　マトリクス樹脂１’　
　　　　　　　　　繊維強化プリプレグ層１０１’　　
　　　　アングル層１０２’　　　　　　ストレート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　複数の繊維強化樹脂層からなるゴルフ
クラブシャフトにおいて、強化繊維の中にマトリクス樹
脂が含浸された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スリット入り金属箔層とを有
した繊維強化プリプレグ層を、少なくとも前記繊維強化
樹脂層の間に、最外層に、又は最内層に１層或は複数層
設けたことを特徴とするゴルフクラブシャフト。