JPH057639A

JPH057639A - ゴルフクラブシヤフト

Info

Publication number: JPH057639A
Application number: JP3188040A
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: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】例え段部が形成されたものであっても、皺な
どを生じることなく一様な品質を有しており、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
とがない。【構成】ゴルフクラブシャフトは複数の繊維強化樹脂
層からなり、繊維強化樹脂層の間に、最外層に、又は最
内層に１層或は複数層とされるプリプレグ層が配置され
る。該プリプレグ層は、箔状エキスパンドメタル層３の
少なくとも一側に、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５或は強化繊維を有さ
ない樹脂層が配置されたプリプレグ１にて形成される。

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、箔状エキスパンドメタル層を備えたプリ
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、プリプレグ層は、箔状エキスパンドメタル層の少な
くとも一側に、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或は強化繊維を有さない樹脂層
が配置された、衝撃強度及び捩り破壊強度に優れたプリ
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１０
２’）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１０
１（アングル層１０１’）が、外側層にプリプレグ１０
２（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６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３Ａが積層された繊維強
化プリプレグ１Ａが提案されている（例えば、特開昭６
１−１４８０４５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、シャフト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７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７に示すように、段部２００ａ
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、箔状エキスパンドメタル層の少なくとも
一側に、強化繊維の中にマトリクス樹脂が含浸された繊
維強化複合樹脂層或は強化繊維を有さない樹脂層が配置
されたプリプレグ層を、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。

【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’、プリプレグ層１’及びストレート層１０２’を備
えたゴルフクラブシャフトが形成される。又、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
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。

【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プリプレグ層
１’について更に詳しく説明する。

【００２２】図８及び図９には、本発明に係るプリプレ
グ層１’を形成するために使用されるプリプレグの一実
施例である繊維強化プリプレグ１が示される。本実施例
で繊維強化プリプレグ１は、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の一側に箔
状エキスパンドメタル層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。箔状エキスパンドメタル層３については後で詳
しく説明する。

【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１２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。又、強化繊維２は、一方
向に整列して配置することもでき、又、クロス（織布）
の状態で使用することもできる。

【００２４】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
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。

【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（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。

【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３０〜２００μｍ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、箔状エキスパンドメタル層３としてのエキ
スパンドメタルを、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】上述の図８及び図１２に示す実施例では、
箔状エキスパンドメタル層３の一側にのみ繊維強化複合
樹脂層４が配置されたが、図１３及び図１４に示すよう
に、箔状エキスパンドメタル層３の両側に、繊維強化複
合樹脂層４を配置することもできる。

【００２９】図１５及び図１６には、本発明の他の実施
例を示す。この実施例では、箔状エキスパンドメタル層
の一側に（図１５）、又は箔状エキスパンドメタル層３
の両側に（図１６）、強化繊維を有さない樹脂層５’が
配置されたプリプレグ１が例示される。

【００３０】この実施例における樹脂層５’に使用され
る樹脂は、先の実施例にて使用したマトリクス樹脂と同
じものを使用することができる。

【００３１】次に、本発明にて使用される箔状エキスパ
ンドメタル層３について説明する。

【００３２】本発明で箔状エキスパンドメタル層３を構
成する箔状エキスパンドメタルは、図１０に示すよう
に、厚さ（Ｔ₂'）が５〜１００μｍとされる箔状或は薄
板状の金属材料３’、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、チタン箔を使用し、
通常の技術にて、刻み目（スリット）３０を形成し、こ
の刻み目３０と直交する方向へと力Ｐにて引伸すことに
よって作製される（図１１）。その他使用し得る金属材
料３’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。これら金属材料３’、即ち、箔
状エキスパンドメタル３は、その厚さ、即ち、ストラン
ド３_S （図１１）の板厚（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、１００
μｍより厚い場合には成形性が不十分となる。

【００３３】なお、箔状エキスパンドメタル層３は、上
述のように５〜１００μｍとされる板厚（Ｔ₂'）の箔状
或は薄板状の金属材料３’を使用して作製されるが、引
伸しにより波打ち形状となり、実質的にその厚さＴ₂
は、３０〜１５０μｍとなる。

【００３４】本発明によれば、箔状エキスパンドメタル
３は、スリット３０の間の幅、即ち、ストランド３_S の
幅ａは０．１〜２．０ｍｍ、スリット３０の長さは０．
５〜１０ｍｍ、又、ボンド３_B （図１１）を形成する隣
接するスリット３０間の長さｃは０．１〜２．０ｍｍと
される。更に、引伸し後の、メッシュ３ａの寸法は、メ
ッシュの短目方向中心間距離（ＳＷ）と長目方向中心間
距離（ＬＷ）との比（ＳＷ／ＬＷ）が１／５０〜５０／
１、好ましくは、１／５０〜５／１とされる。

【００３５】箔状エキスパンドメタル３は、即ち、メッ
シュ３ａは、必要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、例えば、ストランド３_S の幅ａは
０．１ｍｍ、スリット３０の長さは０．７５ｍｍ、又、
ボンド３_B を形成する隣接するスリット３０間の長さｃ
は０．２ｍｍとされ、更に、引伸し後の、メッシュ３ａ
の寸法は、メッシュの短目方向中心距離（ＳＷ）と長目
方向中心間距離（ＬＷ）との比（ＳＷ／ＬＷ）が３：７
とされる。

【００３６】このようにして作製された箔状エキスパン
ドメタル３は、繊維強化複合樹脂層或は樹脂層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、クロム酸塩系処理或はリン酸塩系処理を行な
い、クロメート層、又はリン酸亜鉛或はリン酸鉄などの
化成処理膜を箔状エキスパンドメタル表面に形成させる
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。

【００３７】又、上記実施例にて、箔状エキスパンドメ
タル３の引伸し方向は、強化繊維２の配列方向に沿って
達成されているが、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行なうことも可能である。

【００３８】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。

【００３９】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５はエポキシ樹脂を使用し
て、図８に示す構成の繊維強化複合樹脂層４を作製し
た。又、該繊維強化複合樹脂層４におけるマトリクス樹
脂５の含有量は３５重量％であった。

【００４０】次いで、繊維強化複合樹脂層４に厚さ（Ｔ
₂ ）が７０μｍの箔状エキスパンドメタル３をローラに
て押圧して貼着し、図８に示す構成の本発明の繊維強化
プリプレグ１を作製した。

【００４１】このとき、箔状エキスパンドメタル３は、
厚さ（Ｔ₂'）が３０μｍのステンレス箔を使用し、スト
ランド３_S の幅ａは０．１ｍｍ、スリット３０の長さは
０．７５ｍｍ、又、ボンド３_B を形成する隣接するスリ
ット３０間の長さｃは０．２ｍｍとされ、更に、引伸し
後の、メッシュ３ａの寸法は、メッシュの短目方向中心
間距離（ＳＷ）と長目方向中心間距離（ＬＷ）との比
（ＳＷ／ＬＷ）が３：７とされるものであった。

【００４２】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７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２０２
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６に示すように、箔状エキスパンドメタ
ルの代わりに金属箔３Ａにて作製したプリプレグ（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。

【００４３】比較例１箔状エキスパンドメタル３の代わりに、３０μｍ厚のス
テンレス箔３Ａを使用した以外は、上記実施例１と同じ
材料及び方法にて、図６に示すような構成の繊維強化プ
リプレグ１Ａを作製し、図１１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。

【００４４】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。

【００４５】

【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シャフトを成形する
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】従来の繊維強化プリプレグの断面構成図であ
る。

【図７】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。

【図８】本発明に係るゴルフクラブシャフトを製造する
ためのプリプレグの一実施例の断面構成図である。

【図９】図８のプリプレグの平面図である。

【図１０】引伸し前の箔状エキスパンドメタルの平面図
である。

【図１１】箔状エキスパンドメタルの斜視図である。

【図１２】本発明に係るゴルフクラブシャフトを製造す
るためのプリプレグの他の実施例の断面構成図である。

【図１３】本発明に係るゴルフクラブシャフトを製造す
るためのプリプレグの他の実施例の断面構成図である。

【図１４】本発明に係るゴルフクラブシャフトを製造す
るためのプリプレグの他の実施例の断面構成図である。

【図１５】本発明に係るゴルフクラブシャフトを製造す
るためのプリプレグの他の実施例の断面構成図である。

【図１６】本発明に係るゴルフクラブシャフトを製造す
るためのプリプレグの他の実施例の断面構成図である。

【符号の説明】

１、１’ プリプレグ（プリプレグ層）３箔状エキスパンドメタル層（箔状エキス
パンドメタル）３ａメッシュ４繊維強化樹脂層（樹脂層）５マトリクス樹脂

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、箔状エキスパンドメタル層の少
なくとも一側に、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或は強化繊維を有さない樹脂
層が配置されたプリプレグ層を、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。。