JPH06134075A

JPH06134075A - スキーストック用シャフト

Info

Publication number: JPH06134075A
Application number: JP30937492A
Authority: JP
Inventors: Kanji Miyao; 巻治宮尾; Osamu Watabe; 修渡部; Makoto Takezawa; 誠竹澤; Hiroshi Inoue; 寛井上
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】作業性が良く、又、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、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、折損防止の点
で優れており、更には外観的にも優れたスキーストック
用シャフトを提供する。【構成】スキーストック用シャフトは、ストレート層
１０１Ｓ₁ ’、アングル層１０１Ａ’、ストレート層１
０１Ｓ₂ ’及び複合層１’を有する。又、複合層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
維強化プリプレグとされる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を積層したプリプレグ
１にて作製される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数層の繊維強化複合
樹脂材料層からなるスキーストック用シャフトに関し、
特に、少なくとも複数層の繊維強化複合樹脂材料層の最
外層か、最内層か、又は、繊維強化複合樹脂材料層の間
に、箔状エキスパンドメタル層を備えた複合層を１層或
は複数層積層を積層した、軽量で且つ機械的特性に優
れ、特に靭性があり、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ており、更には外観的にも好ま
しいスキーストック用シャフトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、スキーストック用シャフトとし
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或いはガラス繊維を使用して
作製した繊維強化複合樹脂材料製のシャフトが多く利用
されており、良好な成果を収めている。

【０００３】このようなスキーストック用シャフトは、
複数層の繊維強化複合樹脂材料層などから構成される
が、図１４に示すように、所定の形状寸法に裁断した繊
維強化プリプレグ１０１を所定枚数だけマンドレル１０
０に巻き付け、プリプレグ１０１のマトリクス樹脂を硬
化してプリプレグ１０１を繊維強化複合樹脂材料層とす
ることによって形成される。このとき、捩り及び曲げ性
能を向上させるために、繊維強化プリプレグとしては、
図１２をも参照すると良く理解されるように、強化繊維
がスキーストック用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１０１Ｓ₁ （ストレート
層１０１Ｓ₁ ’）と、強化繊維がスキーストック用シャ
フトの軸線に対して互に反対方向に角度（θ）（通常、
θ＝２５°〜９０°）だけ傾斜するように配列されたプ
リプレグ１０１Ａ（１０１Ａ₁ 、１０１Ａ₂ ）（アング
ル層１０１Ａ’）と、更に、強化繊維がスキーストック
用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１０１Ｓ₂ （ストレート層１０１Ｓ₂ ’）
とが使用され、基本的には、図１２に図示するように、
スキーストック用シャフトの内側層、外側層にプリプレ
グ１０１Ｓ₁ 、１０１Ｓ₂ （ストレート層１０１Ｓ
₁ ’、１０１Ｓ₂ ’）が、中間層にプリプレグ１０１Ａ
（アングル層１０１Ａ’）が使用されることが多い。場
合によっては、プリプレグ１０１Ａ（アングル層１０１
Ａ’）は省略されることもある。

【０００４】又、スキーストック用シャフトは、図１３
に図示するように、断面形状寸法を一様に円筒状に作製
する場合（図１３（Ａ））及び漸次細くなるようにテー
パ状に作製する場合（図１３（Ｂ））とがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、更に、
軽量であり且つ機械的特性に優れており、特に、折損防
止のために、靭性があり、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、更には外観的にも優れた
スキーストック用シャフトが望まれている。

【０００６】本発明者らは、この要望を満足せしめるべ
く、図１１に示すように、強化繊維２にマトリクス樹脂
５を含浸した繊維強化樹脂層４に、金属箔層３Ａを貼着
した繊維強化プリプレグ１Ａを利用してスキーストック
用シャフトを作製した。このスキーストック用シャフト
は、機械的強度の点で大幅な向上を図ることができ、折
損防止の点では大変満足すべきものであったが、作業中
に金属箔層が皺になり易く、その場合は美観の点でも問
題がある。又、皺なく作業を行なうには、取り扱いに相
当の注意を払うことを余儀なくし、作業性が悪いと言う
欠点があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、作業性が良く、
又、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、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、折損防止の点で優れており、更には外観
的にも優れたスキーストック用シャフトを提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
スキーストック用シャフトにて達成される。要約すれば
本発明は、複数層の繊維強化複合樹脂材料層からなるス
キーストック用シャフトにおいて、箔状エキスパンドメ
タル層の少なくとも一側に、強化繊維を有するか或は有
さない樹脂層が配置されて構成される複合層を、少なく
とも前記複数層の繊維強化複合樹脂材料層の最外層か、
最内層か、又は、前記複数層の繊維強化複合樹脂材料層
の間に、１層或は複数層積層したことを特徴とするスキ
ーストック用シャフトである。

【０００９】

【実施例】次に、本発明に係るスキーストック用シャフ
トを図面に則して更に詳しく説明する。

【００１０】図１は、本発明のスキーストック用シャフ
トの一実施例を示す断面図である。本発明のスキースト
ック用シャフトは、本実施例では、いずれも繊維強化プ
リプレグとされる、炭素強化繊維がスキーストック用シ
ャフトの軸線に対して平行（θ＝０°）に配列された繊
維強化複合樹脂層１０１Ｓ₁ と、強化繊維がスキースト
ック用シャフトの軸線に対して互に反対方向に角度
（θ）（通常、θ＝２５°〜９０°、好ましくは３０〜
６０°）だけ傾斜するように配列された繊維強化複合樹
脂層１０１Ａ（１０１Ａ₁ 、１０１Ａ₂ と、強化繊維が
スキーストック用シャフトの軸線に対して平行（θ＝０
°）に配列された繊維強化複合樹脂層１０１Ｓ₂ と、繊
維強化複合樹脂層１０１Ｓ₂ の最外層に、本発明の特徴
を成す複合プリプレグ１（１’）とが積層され、そして
硬化することによって構成される。

【００１１】つまり、本実施例によると、ストレート層
１０１Ｓ₁ ’、アングル層１０１Ａ’、ストレート層１
０１Ｓ₂ ’及び複合層１’を備えたスキーストック用シ
ャフトが形成される。

【００１２】これらストレート層１０１Ｓ₁ ’、１０１
Ｓ₂ ’及びアングル層１０１Ａ’、更には複合層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、複合層１’は、シャフトの最内層に
配置することもでき、ストレート層とアングル層との間
に配置することも可能であり、又、例えば最外層と最内
層といったように複数の任意の位置に積層することも可
能である。

【００１３】図１に示す実施例では、アングル層１０１
Ａ’が設けられているが、このアングル層１０１Ａ’は
省略することも可能である。

【００１４】ストレート層１０１Ｓ₁ ’、１０１Ｓ₂ ’
及びアングル層１０１Ａ’を形成するための繊維強化プ
リプレグとされる、繊維強化複合樹脂層１０１Ｓ₁ 、１
０１Ｓ₂ 及び１０１Ａ（１０１Ａ₁ 、１０１Ａ₂ ）に
は、通常の炭素繊維強化プリプレグを使用することがで
きる。つまり、炭素繊維強化プリプレグ１０１Ｓ₁ 、１
０１Ｓ₂ 、１０１Ａ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−ト樹脂、フェノ−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。

【００１５】勿論、ストレート層１０１Ｓ₁ ’、１０１
Ｓ₂ ’及びアングル層１０１Ａ’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。

【００１６】次に、本発明の特徴とする複合層１’につ
いて詳しく説明する。

【００１７】図２及び図３は、本発明に係る複合層１’
を形成するために使用される複合プリプレグの一実施例
を示す。本実施例で複合プリプレグ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プリプレグ
とされる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を積層して形成される。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。

【００１８】繊維強化プリプレグ１における強化繊維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６
に図示するように、例えば２種の強化繊維２（２ａ、２
ｂ）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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】又、繊維強化複合樹脂層４における強化繊
維２及びマトリクス樹脂５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３
０〜２００μｍ程度とされるであろう。

【００２２】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。

【００２３】上述の図２及び図６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７及び図８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。

【００２４】図９及び図１０には、本発明に係る複合層
１’を形成するために使用される複合プリプレグ１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３の一側に（図９）、又は箔状エキスパンドメタ
ル層３の両側に（図１０）、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。

【００２５】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５と
同じものを使用することができる。

【００２６】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。

【００２７】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４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５）。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５）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、１００μｍより
厚い場合には成形性が不十分となる。

【００２８】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
（図２）は、３０〜１５０μｍとなる。

【００２９】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５）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。

【００３０】箔状エキスパンドメタル３は、即ち、メッ
シュ３ａは、所望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。

【００３１】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４或は樹脂層５’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。

【００３２】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。

【００３３】次に、本発明のスキーストック用シャフト
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５はエポキシ樹脂を使用し
て、図２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。

【００３５】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２に示す構成の繊維強化プリプレ
グ１を作製した。

【００３６】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。

【００３７】このようにして得られた繊維強化プリプレ
グ１を使用して、図１に図示するよような構成のスキー
ストック用シャフトを作製した。

【００３８】つまり、スキーストック用シャフトの型の
マンドレル１００上に、ストレート層１０１Ｓ₁ ’用の
炭素繊維プリプレグ１０１Ｓ₁ として、厚さ１２０μ
ｍ、樹脂量３２％のＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ（東レ
株式会社製、商品名Ｔ−３００）を８層巻き付け、その
上にアングル層１０１Ａ’用のガラス繊維プリプレグ１
０１Ａとして、厚さ１３０μｍ、樹脂量３５％のＥガラ
スを＋３０°、−３０°で合計２層巻き付け、その上に
更に、ストレート層１０１Ｓ₂ ’用の炭素繊維プリプレ
グ１０１Ｓ₂ として上記のＰＡＮ系炭素繊維プリプレグ
Ｔ−３００を８層巻き付けた。そして、更にその最外層
に複合層１’として、上記繊維強化プリプレグ１を２層
巻き付けた。

【００３９】次いで、ポリプロピレンの延伸テープでテ
ーピングをして加熱硬化し、その後研摩等の所定の仕上
げを行なって、スキーストック用シャフトを作製した。

【００４０】作業性が容易であり、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、次に説明する比較例
１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（図１１）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。

【００４１】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１１に示すような構成の繊維強化
プリプレグ１Ａを作製し、実施例１の繊維強化プリプレ
グ１の代わりにこの繊維強化プリプレグ１Ａを使用し
て、実施例１と同じスキーストック用シャフトを作製し
た。

【００４２】作業性が悪く、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。

【００４３】

【発明の効果】以上の如くに構成される本発明に係るス
キーストック用シャフトは、箔状エキスパンドメタル層
の少なくとも一側に、強化繊維を有するか或は有さない
樹脂層が配置されて構成される複合層を、１層或は複数
層有する構成とされるために、作業性が良く、又、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、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、折損防止の点で優れており、更には外観的にも
優れているという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスキーストック用シャフトの一実
施例の断面構成図である。

【図２】本発明に使用し得るプリプレグの一実施例の断
面構成図である。

【図３】図２のプリプレグの平面図である。

【図４】引伸し前の箔状エキスパンドメタルの平面図で
ある。

【図５】箔状エキスパンドメタルの斜視図である。

【図６】本発明に使用し得るプリプレグの他の実施例の
断面構成図である。

【図７】本発明に使用し得るプリプレグの他の実施例の
断面構成図である。

【図８】本発明に使用し得るプリプレグの他の実施例の
断面構成図である。

【図９】本発明に使用し得るプリプレグの他の実施例の
断面構成図である。

【図１０】本発明に使用し得るプリプレグの他の実施例
の断面構成図である。

【図１１】従来の繊維強化プリプレグの断面構成図であ
る。

【図１２】従来の繊維強化プリプレグにて作製したスキ
ーストック用シャフトの断面構成図である。

【図１３】従来の繊維強化プリプレグにて作製したスキ
ーストック用シャフトの一例を示す正面図である。

【図１４】従来の繊維強化プリプレグによるスキースト
ック用シャフトの製造方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１プリプレグ３箔状エキスパンドメタル層（箔状エキス
パンドメタル）４、５’ 繊維強化樹脂層（樹脂層）５マトリクス樹脂１０１Ｓ₁ ’ ストレート層１０１Ｓ₂ ’ ストレート層１０１Ａ’ アングル層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上寛埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡１−３−１東燃株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数層の繊維強化複合樹脂材料層からな
るスキーストック用シャフトにおいて、箔状エキスパン
ドメタル層の少なくとも一側に、強化繊維を有するか或
は有さない樹脂層が配置されて構成される複合層を、少
なくとも前記複数層の繊維強化複合樹脂材料層の最外層
か、最内層か、又は、前記複数層の繊維強化複合樹脂材
料層の間に、１層或は複数層積層したことを特徴とする
スキーストック用シャフト。