JPH05185541A

JPH05185541A - 積層管及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05185541A
Application number: JP4024458A
Authority: JP
Inventors: Makoto Takezawa; 誠竹澤; Kanji Miyao; 巻治宮尾
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1992-01-14
Filing date: 1992-01-14
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】所期通りの捩り破壊強度、曲げ強度、衝撃強
度などを発揮し、強度のバラツキを小さくし、折損防止
など所望の性能と安定した品質を達成することのでき
る、例えばゴルフクラブシャフト、釣り竿、スキースト
ック、自転車フレーム、その他種々の用途に使用し得
る、複数の繊維強化樹脂層を有した積層管及びその製造
方法を提供する。【構成】積層管を製造するに際して、マンドレル１０
０に巻き付けられた、内層１０１’を形成するための炭
素繊維強化プリプレグ１０１の外周に、テープ部材１が
所定張力にて巻き付けられる。このテープ部材１は中間
テープ層１’を形成するものであって、例えば強化繊維
としてガラス繊維を使用したガラス繊維強化プリプレグ
を、幅（Ｗ）にスリットしたプリプレグテープとするこ
とができる。次いで、このテープ部材を覆って、マンド
レル１００上にストレート層１０２’を形成するべく、
炭素繊維が軸線方向に沿って一方向に配列されたプリプ
レグ１０２を所定枚数だけ巻き付け、その後、通常方法
に従って、加熱硬化される。

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、釣り竿、スキーストッ
ク、自転車フレーム、その他種々の用途に使用し得る、
高い捩り破壊強度、曲げ強度、衝撃強度などを有した積
層管及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば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
ば強化繊維として高強度、高弾性の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積層管が多く利用
されており、良好な成果を収めている。

【０００３】斯る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１００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】最近においては、更に、積層管の折損防
止、及び例えばゴルフクラブシャフトにおいては飛距離
の増大などのために、捩り破壊強度、曲げ強度、衝撃強
度などを向上せしめるべく、炭素繊維としては、例えば
引張強度が３００〜６００ｋｇ／ｍｍ² 、引張弾性率が
５０〜７０ｔｏｎ／ｍｍ² とされる高強度、高弾性の炭
素繊維が使用されている。

【０００５】

【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、内側層としてアングル
層１０１’を形成するべく、上述のような高強度、高弾
性の炭素繊維を強化繊維として有した炭素繊維強化プリ
プレグ１０１を所定の形状寸法に裁断して所定枚数マン
ドレル１００に巻き付けた場合に、強化繊維の弾性率が
高いために、図６に示すように、プリプレグ１０１の端
縁部１０１ａがマンドレル１００上のプリプレグ１０１
の外周面に密着せず、捲れてしまい、巻回されたプリプ
レグの内部も緩み始めることが頻繁に観察される。

【０００６】この状態で、このプリプレグ１０１の上に
更に、外側層としてストレート層１０２’を形成するた
めのプリプレグ１０２を所定枚数だけ巻き付け、その
後、通常方法に従って、この外周に耐熱テープを巻き付
け、各プリプレグを増締めた後、加熱硬化して積層管を
作製した場合には、図７に示すように、層間に気泡（ボ
イド）Ｖが発生したり、或は、屈曲した部分Ｆが発生す
る。一般に高弾性炭素繊維などは破断伸度が低く、この
屈曲部分Ｆにて炭素繊維は折れてしまうことが分かっ
た。

【０００７】このようなゴルフクラブシャフトの如き積
層管は、所期の機械的強度、つまり捩り破壊強度、曲げ
強度、衝撃強度などを発揮し得ず、所望の積層管として
の性能を得ることができない。

【０００８】従って、本発明の目的は、所期通りの捩り
破壊強度、曲げ強度、衝撃強度などを発揮し、強度のバ
ラツキを小さくし、折損防止など所望の性能と安定した
品質を達成することのできる、例えばゴルフクラブシャ
フト、釣り竿、スキーストック、自転車フレーム、その
他種々の用途に使用し得る、複数の繊維強化樹脂層を有
した積層管及びその製造方法を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
積層管にて達成される。要約すれば本発明は、複数の繊
維強化樹脂層にて形成される積層管において、強化繊維
として高弾性率の繊維を使用し且つこの強化繊維が積層
管の軸線方向に対して所定の角度（θ）だけ傾斜して配
列された繊維強化樹脂層を内層として有し、この内層の
外周に中間テープ層を配置し、更にその外側に繊維強化
樹脂層を積層してなることを特徴とする積層管である。

【００１０】このような積層管は、（ａ）強化繊維とし
て高弾性率の繊維を使用し且つこの強化繊維が積層管の
軸線方向に対して所定の角度（θ）だけ傾斜して配列さ
れた繊維強化プリプレグをマンドレルに巻き付ける工
程、（ｂ）マンドレル上の前記繊維強化プリプレグの外
周に、テープ部材を所定の張力にて巻き付け、繊維強化
プリプレグを増締めする工程、（ｃ）前記テープ部材を
覆って、マンドレル上に更に繊維強化プリプレグを巻き
付け、次いで、この外周に耐熱テープを巻き付ける工
程、及び（ｄ）各プリプレグを加熱硬化する工程、を有
することを特徴とする製造方法にて好適に製造される。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に係る積層管を図面に則して更
に詳しく説明する。本実施例にて、積層管は、強化繊維
が炭素繊維である繊維強化複合樹脂からなるゴルフクラ
ブシャフトに具現化されるものとして説明する。

【００１２】本実施例にて、ゴルフクラブシャフトは、
図１に図示されるように、基本的には、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
た内層プリプレグ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外層プリプレグ
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テープ部材
１が配設され、硬化することによって製造される。

【００１３】つまり、本発明によると、内層としてのア
ングル層１０１’、テープ部材からなる中間テープ層
１’、及び外層としてのストレート層１０２’を備えた
ゴルフクラブシャフトが形成される。アングル層１０
１’及びストレート層１０２’、更には中間テープ層
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。又、更に他の層を、任意の位置に
配設することも可能である。

【００１４】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。

【００１５】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
５０〜２００℃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。

【００１６】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（ＤＩＣ
Ｙ）、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。

【００１７】場合によっては、マトリクス樹脂として、
ナイロン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、Ｐ
ＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などの熱可塑性
樹脂をも使用し得る。

【００１８】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、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
ンレス鋼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、例えば２種或は３種の強化繊維か
らなるハイブリッドの形態にて使用することができる。
又、アングル層１０１’及びストレート層１０２’の強
化繊維は、縦糸、横糸をそれぞれ同一密度とした平織或
はノンクリンプなど、クロス（織布）の状態で使用する
こともできる。尚、アングル層、即ち、内層１０１’用
のプリプレグ１０１としてクロスプリプレグを使用する
場合には、ゴルフクラブシャフトの軸線に対して繊維の
角度が３５°〜４５°だけ傾斜するように配列するのが
好ましい。

【００１９】次に、本発明の特徴とする中間テープ層
１’について、ゴルフクラブシャフトの製造方法を説明
しながら更に詳しく説明する。

【００２０】本発明の製造方法に従えば、従来と同様
に、離型処理が施され、接着剤が塗布されたマンドレル
１００に、図３に示すように、例えば、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
に配列された炭素繊維強化プリプレグ１０１が加圧しな
がら巻き付けられる。

【００２１】次いで、マンドレル１００に巻き付けられ
た炭素繊維強化プリプレグ１０１の外周に、図２及び図
６に概略示すように、テープ部材１が所定張力にて巻き
付けられる。このとき、炭素繊維強化プリプレグ１０１
の巻き終り端縁部１０１ａは、テープ部材１を巻回する
際に、マンドレル１０１に沿って配置された２本のマン
ドレル受けローラＲ₁ 、Ｒ₂ によって加圧しておくこと
が望ましい。

【００２２】このテープ部材１は、例えば強化繊維とし
てガラス繊維を使用したガラス繊維強化プリプレグを、
幅（Ｗ）にスリットしたプリプレグテープとすることが
できる。ガラス繊維は、一方向に引き揃えた形態で、或
はクロス（織物）の形態にて使用し得る。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、プリプレグテープの厚
さは、通常３０〜２００μｍ程度とされるであろう。

【００２３】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５０
〜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。

【００２４】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（ＤＩＣ
Ｙ）、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。

【００２５】場合によっては、マトリクス樹脂として、
ナイロン、ＰＰＳ、ＰＥＥＫなどの熱可塑性樹脂をも使
用し得る。

【００２６】このようなテープ部材１は、図２に示すよ
うに、ピッチ（Ｐ）にて互に幅（ｗ）にて重なるように
して炭素繊維強化プリプレグ１０１の外周に所定の張力
にて巻き付けられ、炭素繊維強化プリプレグ１０１の増
締めを行なう。テープ部材１は、中間テープ層１’を複
数層形成するべく複数回巻き付けることができる。

【００２７】テープ幅（Ｗ）は、任意とすることがで
き、通常作業効率の点から５〜２０ｍｍが好適である。
又、上記説明では、テープ部材１は、均一ピッチ（Ｐ）
にて巻き付けるものとして説明したが、ゴルフクラブシ
ャフトの軸線方向に巻き付けピッチ（Ｐ）を異ならせる
こともでき、場合によっては、テープ部材同志が重なり
合わないように、つまり巻き付けピッチ（Ｐ）がテープ
幅（Ｗ）より大きくなるように巻き付けることもでき
る。

【００２８】更には、テープ部材は、ゴルフクラブシャ
フトの軸線方向に一端から他端にわたって全長（Ｌ）に
巻き付ける必要はなく、例えば、マンドレル１００に巻
き付けられた炭素繊維強化プリプレグの端縁が捲り上が
り易く、巻回状態が緩み易い、先端細径部の所定範囲に
わたって、例えば先端から（１／２〜２／３）Ｌの長さ
部分にわたって巻き付けることも可能である。

【００２９】テープ部材の巻き付け張力は、例えばゴル
フクラブシャフトの場合には、１０ｍｍ幅のテープとし
た場合に、３ｋｇ以上が望ましいが、炭素繊維強化プリ
プレグ１０１の強化繊維の弾性率や、プリプレグ１０１
の繊維密度（ｇ／ｍ² ）に応じて適当に選択される。即
ち、弾性率が大きく、プリプレグの繊維密度が大きい
程、プリプレグの巻き戻そうとする反力は大きくなるた
めに、テープ部材の巻き付け張力は大きくする必要があ
る。

【００３０】テープ部材１としては、強化繊維としてガ
ラス繊維を使用したガラス繊維強化プリプレグにて作製
するものとして説明したが、強化繊維として、ガラス繊
維の他に、炭素繊維、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
ンレス鋼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、例えば２種或は３種の強化繊維か
らなるハイブリッドの形態にて使用することができる。
又、強化繊維は、クロス（織布）の状態で使用すること
もできる。

【００３１】更に具体的に一例を挙げて説明すれば、例
えば、テープ部材１として高強度、高弾性の炭素繊維を
強化繊維として有した一方向炭素繊維強化プリプレグを
使用した場合には、軽量で巻締め効果を達成し得るのみ
ならず、積層管の周方向の補強効果も得ることができ
る。又、強化繊維として縦糸にガラス繊維及び横糸に炭
素繊維を使用した混織クロスからなるハイブリッドの繊
維強化プリプレグにてテープ部材１を構成した場合に
は、軽量で巻締め効果を達成し得るのみならず、積層管
の軸方向の剛性を向上せしめることができる。

【００３２】更には、テープ部材として、金属箔／炭素
繊維混織テープ、炭素繊維クロステープ、更には、炭素
繊維編組を切開して作製されたテープなど、プリプレグ
の形態とされない種々のテープをも使用し得る。例えば
金属箔／炭素繊維混織テープを使用した場合には、巻締
め効果を達成し得るのみならず、積層管の軸方向及び周
方向の剛性を向上せしめ、又、特にゴルフクラブシャフ
トに対しては使用時に金属フィーリングをも与えること
ができる。更に、炭素繊維クロステープの場合には、巻
締め効果の他に積層管の軸方向及び周方向の剛性を向上
せしめ得る。炭素繊維編組を切開して作製されたテープ
をテープ部材１として使用した場合には、軽量化が達成
され、その上に捩り剛性も向上するという利点がある。

【００３３】上記構成のテープ部材１が巻き付けられる
ことによって、マンドレル１００上に巻き付けられて捲
れていた炭素繊維強化プリプレグ１０１の巻き終り端縁
部は、テープ部材にて外周に密着されると共に、緩みか
けていた炭素繊維強化プリプレグ自体も、マンドレル１
００上に再度締め込まれ、増締めが達成される。

【００３４】次いで、このテープ部材を覆って、マンド
レル１００上にストレート層１０２’を形成するべく、
炭素繊維が軸線方向に沿って一方向に配列されたプリプ
レグ１０２を所定枚数だけ巻き付け、その後、通常方法
に従って、この外周に耐熱テープを巻き付け、各プリプ
レグを増締めた後、加熱硬化する。

【００３５】このようにして作製したゴルフクラブシャ
フトには、図７に示すような気泡（ボイド）Ｖの発生は
なく、又、アングル層１０１’に屈曲した部分Ｆも発生
せず、ゴルフクラブシャフトの捩り破壊強度、曲げ強
度、衝撃強度は所期のものが得られた。

【００３６】上記実施例にて、ゴルフクラブシャフトの
内層は、図３に示す如き強化繊維が所定の角度（θ）に
て配列されたプリプレグ１０１を使用したアングル層１
０１’であるとして説明したが、本発明の積層管の内層
としては、強化繊維と共に、アルミニウム、ステンレス
スチールなどの金属箔を有したプリプレグをも使用可能
である。

【００３７】次に、本発明の積層管を実施例について更
に具体的に説明する。

【００３８】実施例１先端部の直径が７ｍｍ、元部の直径が１５ｍｍ、長さ１
５００ｍｍのマンドレル１００を用意した。このマンド
レル１００に離型処理を施し、接着剤を塗布した後、内
層としての炭素繊維強化プリプレグ１０１を加圧しなが
ら巻き付けた。

【００３９】炭素繊維強化プリプレグ１０１は、強化繊
維としては、繊維径が１０．０μｍ、引張弾性率が７０
ｔｏｎ／ｍｍ² とされるピッチ系の炭素繊維（東燃株式
会社製：商品名「ＦＯＲＣＡＦＴ７００」）を使用
し、マトリクス樹脂はエポキシ樹脂を使用した。このプ
リプレグ１０１は、図３に示す構成とされ、炭素繊維
が、マンドレル１００の軸線に対して互に反対方向に角
度（θ）（θ＝４５°）だけ傾斜するように配列された
プリプレグを貼り合わせたものであり、マトリクス樹脂
の含有量は３５重量％、ＦＡＷは１１０ｇ／ｍ² 、厚さ
は１００μｍであった。

【００４０】一方、テープ部材１は、強化繊維としてガ
ラス繊維クロス（日東紡株式会社製：商品名「ガラスク
ロスＷＥ０３」（２５ｇ／ｍ² ））を使用し、マトリク
ス樹脂としてエポキシ樹脂を使用したガラス繊維強化プ
リプレグを、幅（Ｗ）１０ｍｍにスリットしたプリプレ
グテープであった。プリプレグテープ１のマトリクス樹
脂の含有量は２８重量％、厚さは１８μｍであった。

【００４１】このプリプレグテープ１をピッチ（Ｐ）５
ｍｍ、張力３ｋｇにて、マンドレル１００上の炭素繊維
強化プリプレグ１０１の外周に全長にわたって巻き付け
た。即ち、中間テープ層１’が実質的に２層形成され
た。

【００４２】このとき、炭素繊維強化プリプレグ１０１
の巻き終り端縁部は、図６に示すように、プリプレグテ
ープ１を巻回する際に、マンドレル１０１に沿って配置
された２本のマンドレル受けローラＲ₁ 、Ｒ₂ によって
加圧した。

【００４３】次に、外層としての炭素繊維強化プリプレ
グ１０２を加圧しながら、前記プリプレグテープ１を覆
って、マンドレル１００上に巻き付けた。

【００４４】この炭素繊維強化プリプレグ１０２は、強
化繊維としては、繊維径が７．０μｍ、引張弾性率が２
４ｔｏｎ／ｍｍ² とされるＰＡＮ系の炭素繊維（東レ株
式会社製：商品名「Ｔ７００」）を使用し、マトリクス
樹脂はエポキシ樹脂を使用した。このプリプレグ１０２
は、図４に示す構成とされ、炭素繊維が、マンドレル１
００の軸線に対して平行に配列されたプリプレグであ
り、マトリクス樹脂の含有量は３５重量％、ＦＡＷは１
２５ｇ／ｍ² 、厚さは１２５μｍであった。

【００４５】次いで、マンドレル１００上の炭素繊維強
化プリプレグ１０２の外周に、厚さ２５μｍ、幅１５ｍ
ｍのポリエステル耐熱テープを２ｍｍピッチ、張力４．
５ｋｇにて巻き付け、各プリプレグを増締めた後、１３
０℃、２時間加熱し硬化した。その後、マンドレルを分
離し、前記ポリエステル耐熱テープを除去した。

【００４６】このようにして作製したゴルフクラブシャ
フトには、図７に示すような気泡（ボイド）Ｖの発生は
なく、又、アングル層１０１’に屈曲した部分Ｆも発生
しなかった。表１に、このゴルフクラブシャフトの捩り
破壊強度、曲げ強度、衝撃強度の試験結果を示す。

【００４７】比較例１実施例１において、マンドレル１００上に炭素繊維強化
プリプレグ１０１を巻き付けた後、その外周にテープ部
材１を巻き付けることなく、炭素繊維強化プリプレグ１
０２を巻き付けた以外は、実施例１と同じ材料及び方法
にてゴルフクラブシャフトを作製した。

【００４８】このようにして作製したゴルフクラブシャ
フトには、図７に示すような気泡（ボイド）Ｖが発生
し、又、アングル層１０１’に屈曲した部分Ｆが発生
し、この部分の炭素繊維に糸切れが起こった。表１に、
このゴルフクラブシャフトの捩り破壊強度、曲げ強度、
衝撃強度の試験結果を示す。

【００４９】実施例２実施例１において、テープ部材１として、幅（Ｗ）１０
ｍｍ、厚さ５０μｍの、一方向炭素繊維強化テーププリ
プレグを使用した以外は、実施例１と同じ材料及び方法
にてゴルフクラブシャフトを作製した。

【００５０】このプリプレグテープ１は、強化繊維とし
て繊維径が７．０μｍ、引張弾性率が２４ｔｏｎ／ｍｍ
² とされるＰＡＮ系の炭素繊維（東レ株式会社製：商品
名「Ｔ７００」）を使用し、マトリクス樹脂はエポキシ
樹脂を使用した。又、炭素繊維は、一方向に引き揃えて
配列され、マトリクス樹脂の含有量は３５重量％、ＦＡ
Ｗは５０ｇ／ｍ² であった。

【００５１】このようにして作製したゴルフクラブシャ
フトには、図７に示すような気泡（ボイド）Ｖの発生は
なく、又、アングル層１０１’に屈曲した部分Ｆも発生
しなかった。表１に、このゴルフクラブシャフトの捩り
破壊強度、曲げ強度、衝撃強度の試験結果を示す。

【００５２】実施例３実施例１において、内層１０１’を形成する炭素繊維強
化プリプレグ１０１にＰＡＮ系の高弾性炭素繊維を使用
した以外は実施例１と同じ材料及び方法にてゴルフクラ
ブシャフトを作製した。

【００５３】つまり、炭素繊維強化プリプレグ１０１
は、強化繊維としては、繊維径が１０．０μｍ、引張弾
性率が５５ｔｏｎ／ｍｍ² とされるＰＡＮ系の炭素繊維
（東レ株式会社製：商品名「トレカＭ５５Ｔ」）を使用
し、マトリクス樹脂はエポキシ樹脂を使用した。マトリ
クス樹脂の含有量は３５重量％、ＦＡＷは１１０ｇ／ｍ
² 、厚さは１１０μｍであった。

【００５４】このようにして作製したゴルフクラブシャ
フトには、図７に示すような気泡（ボイド）Ｖの発生は
なく、又、アングル層１０１’に屈曲した部分Ｆも発生
しなかった。表１に、このゴルフクラブシャフトの捩り
破壊強度、曲げ強度、衝撃強度の試験結果を示す。

【００５５】比較例２実施例４において、マンドレル１００上に炭素繊維強化
プリプレグ１０１を巻き付けた後、その外周にテープ部
材１を巻き付けることなく、炭素繊維強化プリプレグ１
０２を巻き付けた以外は、実施例４と同じ材料及び方法
にてゴルフクラブシャフトを作製した。

【００５６】このようにして作製したゴルフクラブシャ
フトには、図７に示すような気泡（ボイド）Ｖが発生
し、又、アングル層１０１’に屈曲した部分Ｆが発生
し、この部分の炭素繊維に糸切れが起こった。表１に、
このゴルフクラブシャフトの捩り破壊強度、曲げ強度、
衝撃強度の試験結果を示す。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【発明の効果】以上の如くに構成される本発明に係る積
層管は、所期通りの捩り破壊強度、曲げ強度、衝撃強度
などを発揮し、強度のバラツキを小さくし、折損防止な
ど所望の性能と安定した品質を達成することができ、例
えばゴルフクラブシャフト、釣り竿、スキーストック、
自転車フレーム、その他種々の用途に有効に使用し得る
という効果を有する。又、本発明の製造方法は、斯る積
層管を極めて好適に製造し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層管の基本構成を示す横断面図
である。

【図２】本発明に係る積層管の製造工程を説明する部分
縦断面図である。

【図３】積層管の一例である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】積層管の製造工程を説明するための、マンドレ
ル及び関連部材の概略斜視図である。

【図７】従来の積層管の部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１（１’）テープ部材（中間テープ層）１００マンドレル１０１’ 内層１０２’ 外層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｌ 23:22 4Ｆ 31:52 4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の繊維強化樹脂層にて形成される積
層管において、強化繊維として高弾性率の繊維を使用し
且つこの強化繊維が積層管の軸線方向に対して所定の角
度（θ）だけ傾斜して配列された繊維強化樹脂層を内層
として有し、この内層の外周に中間テープ層を配置し、
更にその外側に繊維強化樹脂層を積層してなることを特
徴とする積層管。
【請求項２】複数の繊維強化樹脂層にて形成される積
層管の製造方法において、（ａ）強化繊維として高弾性
率の繊維を使用し且つこの強化繊維が積層管の軸線方向
に対して所定の角度（θ）だけ傾斜して配列された繊維
強化プリプレグをマンドレルに巻き付ける工程、（ｂ）
マンドレル上の前記繊維強化プリプレグの外周に、テー
プ部材を所定の張力にて巻き付け、繊維強化プリプレグ
を増締めする工程、（ｃ）前記テープ部材を覆って、マ
ンドレル上に更に繊維強化プリプレグを巻き付け、次い
で、この外周に耐熱テープを巻き付ける工程、及び
（ｄ）各プリプレグを加熱硬化する工程、を有すること
を特徴とする積層管の製造方法。