JPH06190931A - Fiber-reinforced thermoplastic resin pipe and manufacture thereof - Google Patents

Fiber-reinforced thermoplastic resin pipe and manufacture thereof

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JPH06190931A
JPH06190931A JP4346257A JP34625792A JPH06190931A JP H06190931 A JPH06190931 A JP H06190931A JP 4346257 A JP4346257 A JP 4346257A JP 34625792 A JP34625792 A JP 34625792A JP H06190931 A JPH06190931 A JP H06190931A
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JP
Japan
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fiber
thermoplastic
prepreg
thermoplastic prepreg
thermoplastic resin
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JP4346257A
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Inventor
Hajime Sato
元 佐藤
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable easy execution of reform and to reduce labor for preforming by a method wherein a plurality of prepregs being long longitudinally and preformed so that a prescribed fiber intersection angle be obtained are disposed in a space formed by a thermally expansible mandrel and an outer die. CONSTITUTION:A thermoplastic prepreg 1A of a prescribed width is wound spirally on a tapered mandrel 2a so that a prescribed fiber intersection angle be obtained to the direction of the axis. This thermoplastic prepreg 1A is heated to be reformed by roasting it from one end toward the other end side by a drier in such a degree that the resin of a matrix is not melted. The resin of the matrix is thermoplastic resin and a crystalline polymer, a noncrystalline polymer, a semi-crystalline polymer having intermediate properties of these polymers, or others, are used for the thermoplastic prepreg 1A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、熱可塑性プリプレグ
から成る複数枚のパーツを使用した繊維補強熱可塑性樹
脂パイプ及びその製造方法に係わり、更に詳しくはパイ
プの品質と生産性を向上させた繊維補強熱可塑性樹脂パ
イプ及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber reinforced thermoplastic resin pipe using a plurality of parts made of thermoplastic prepreg and a method for producing the same, and more particularly to a fiber having improved pipe quality and productivity. The present invention relates to a reinforced thermoplastic resin pipe and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、軽量化を目指す例えばゴルフクラ
ブ用シャフトは、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等の
熱硬化性樹脂をガラス繊維や炭素繊維などで補強してな
る熱硬化性プリプレグ(FRP)から主として作られてい
る。しかしながら、このようなFRPからなるゴルフク
ラブ用シャフトは、撓み性および衝撃吸収性において十
分でないという問題があった。これらの問題に対処する
には、熱可塑性プリプレグ(FRTP)を原料とすることが有
効であると考えられている。しかし、熱可塑性プリプレ
グからゴルフクラブシャフトを成形する場合の難しい点
は、第1に細い断面形状に形成する点、第2にテーパ状
の筒体に形成する点、更に第3に特別な積層を要求する
ことである。特に、高性能(高弾性率)炭素繊維を用い
た熱可塑性プリプレグ(FRTP)を材料とする場合には、こ
れらの各点に関する問題は著しいものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, golf club shafts aimed at weight reduction are mainly made of thermosetting prepreg (FRP) made by reinforcing thermosetting resin such as epoxy resin or polyester resin with glass fiber or carbon fiber. Is made. However, such a golf club shaft made of FRP has a problem in that it is insufficient in flexibility and impact absorption. To solve these problems, it is considered effective to use thermoplastic prepreg (FRTP) as a raw material. However, when molding a golf club shaft from a thermoplastic prepreg, the difficult points are firstly formed into a thin cross-sectional shape, secondly formed into a tapered tubular body, and thirdly a special lamination. It is to request. In particular, when thermoplastic prepreg (FRTP) using high-performance (high elastic modulus) carbon fiber is used as a material, the problems in each of these points are significant.

【0003】上記、細い断面形状に形成する点に対して
は、熱可塑性プリプレグの癖付けに代表される予備成形
または予備賦形によって対処される。これは曲げの曲率
が小さくなることで、僅かな力で曲がった形状を保てな
くなることに対向する手段である。また、テーパ状の筒
体であることの影響は、一方向プリプレグ(UDプリプ
レグ)を使用して巻付けて行く際、不可避的に生じる繊
維交差角度の変化である。
The above-mentioned point of forming the thin cross-sectional shape is dealt with by preforming or preforming represented by the habit forming of the thermoplastic prepreg. This is a measure against the fact that the bending shape cannot be maintained with a slight force due to the decrease in bending curvature. Further, the influence of the tapered tubular body is a change in the fiber crossing angle that is inevitably generated when the unidirectional prepreg (UD prepreg) is used for winding.

【0004】その結果として、断面円周方向の均一性
(ユニフォミティ)が程度の差こそあれ崩される結果と
なる。根本的な解決方法としては、テーパ形状に合わせ
て繊維交差角度を調節していくことであるが、プリプレ
グを使用することもできず、費用かかさみ現実的な方法
ではない。また、特別な積層を要求することとは、ゴル
フクラブシャフト特有の力学的要求に基づくもので、ゴ
ルフクラブシャフトの構造に由来して、打点とシャフト
軸のずれによって、打撃時にトルクが生じるし、また同
様にして打撃時に曲げモーメントが生じる。このような
打撃の入力に対して、十分な剛性と強度を実現するのが
45°及び0°を基本とする積層構造である。
As a result, the uniformity in the circumferential direction of the cross section (uniformity) is destroyed to some extent. The fundamental solution is to adjust the fiber crossing angle according to the taper shape, but it is not possible to use a prepreg, which is costly and not a realistic method. In addition, the requirement for special lamination is based on the mechanical requirements peculiar to the golf club shaft, and due to the structure of the golf club shaft, due to the deviation of the hitting point and the shaft axis, torque is generated at the time of hitting, Similarly, a bending moment is generated upon hitting. It is the laminated structure based on 45 ° and 0 ° that realizes sufficient rigidity and strength against such an impact input.

【0005】熱可塑性プリプレグ(FRTP)製の中空体の製
作においては、特にゴルフクラブシャフトの場合、細い
ことと相まって±45°(所謂トルクに打ち勝つ積層成
分)の積層と一体化が困難である。螺旋状に巻付けられ
た45°の繊維は、外型に押し付けられる時、マンドレ
ルに食い込み易く、一体化の圧力を著しく弱めてしまう
のである。
In the production of a hollow body made of thermoplastic prepreg (FRTP), especially in the case of a golf club shaft, it is difficult to integrate and integrate ± 45 ° (a so-called lamination component that overcomes torque) in combination with thinness. The 45 ° spirally wound fiber, when pressed against the outer mold, easily bites into the mandrel and significantly weakens the integration pressure.

【0006】以上のような点に鑑み、本願出願人は、特
願平2−210437号(特開平4−96772号)の
ゴルフクラブ用シャフト及びその製造方法の出願におい
て、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグで成
形した繊維補強熱可塑性樹脂中空体からなるゴルフクラ
ブ用シャフトと、熱可塑性樹脂をマトリックスとするプ
リプレグを巻回し、得られる中空巻回物を外型の空洞内
に入れると共に、該中空巻回物の中空部に熱膨張性の中
子を挿入し、ついで前記熱可塑性樹脂の可塑化温度以上
の温度に該中空巻回物および該中子を加熱して該中子を
膨張させた後、該中子および該中空巻回物を冷却するこ
とにより製造するゴルフクラブ用シャフトの製造方法を
提案している。
In view of the above points, the applicant of the present application filed a thermoplastic resin as a matrix in the application of the golf club shaft and the manufacturing method thereof in Japanese Patent Application No. 21041037/1992 (JP-A-4-96772). A golf club shaft formed of a fiber-reinforced thermoplastic resin hollow body molded with a prepreg to be wound, and a prepreg having a thermoplastic resin as a matrix is wound, and the obtained hollow wound product is put into a cavity of an outer mold, A heat-expandable core was inserted into the hollow part of the wound material, and then the hollow wound material and the core were heated to a temperature not lower than the plasticizing temperature of the thermoplastic resin to expand the core. After that, a method for manufacturing a golf club shaft, which is manufactured by cooling the core and the hollow wound product, is proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする問題点】然しながら、上記出
願のような方法によってプリプレグをテーパ状に巻く場
合、プリプレグを巻くに従って積層角度がずれてきて、
製品の曲げ剛性等のユニフォミティーが取り難く、また
シャフトのトルクを出すための高角度の積層が困難であ
ると言う問題があった。
However, when the prepreg is wound in a taper shape by the method of the above application, the laminating angle is shifted as the prepreg is wound,
There is a problem that it is difficult to obtain uniformity such as bending rigidity of the product, and it is difficult to stack at a high angle for producing torque of the shaft.

【0008】この発明は、かかる従来の課題に着目して
案出されたもので、熱可塑性プリプレグの癖付けを容易
に行うことが出来ると共に、プリフォーム成形の手間を
軽減させて、テーパ状のパイプの生産性を向上させるこ
とが出来、高角度の積層も容易に行うことが出来る上、
ユニフォミティーの高い製品を成形することが出来る繊
維補強熱可塑性樹脂パイプ及びその製造方法を提供する
ことを目的とするものである。
The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to easily give a habit to a thermoplastic prepreg, reduce the labor of preform molding, and form a taper shape. The productivity of pipes can be improved, and high-angle stacking can be performed easily.
An object of the present invention is to provide a fiber reinforced thermoplastic resin pipe capable of molding a product having high uniformity and a method for producing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、軸線方向に対して、繊維交差角度が所定の
角度となるように予備成形された縦長の熱可塑性プリプ
レグ複数枚を、熱膨張性のマンドレルと外型との空間に
配置し、該材料の成形温度に加熱し、次いで冷却して一
体的に成形したことを要旨とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of vertically elongated thermoplastic prepregs preformed so that the fiber crossing angle becomes a predetermined angle with respect to the axial direction. The gist is that it is placed in the space between the expansive mandrel and the outer mold, heated to the molding temperature of the material, then cooled and integrally molded.

【0010】[0010]

【発明の作用】この発明は上記のように構成され、癖付
けされた熱可塑性プリプレグを所定の長さに切断して、
熱可塑性プリプレグから成る繊維角度が所定の角度の縦
長樋型状のパーツ本体を複数枚成形し、このように成形
した複数枚のパーツ本体を、シャフト成形用のマンドレ
ルの外周面に積層させ、このシャフト成形用のマンドレ
ル及びパーツ本体の積層体を、外型内に挿入して加熱圧
縮成形し、その後冷却させることにより、中空テーパ状
のパイプを一体的に成形することにより、熱可塑性プリ
プレグの癖付けを容易に行うことが出来ると共に、プリ
フォーム成形の手間を軽減させて、テーパ状のパイプの
生産性を向上させることが出来、高角度の積層も容易に
行うことが出来る上、ユニフォミティーの高い製品を成
形することが出来るものである。
The present invention is constructed as described above, and the thermoplastic prepreg having a habit is cut into a predetermined length,
A plurality of vertical gutter-shaped part bodies made of thermoplastic prepreg with a predetermined fiber angle are molded, and the plurality of parts bodies thus molded are laminated on the outer peripheral surface of the mandrel for shaft molding. The mandrel for forming the shaft and the laminated body of the body of the parts are inserted into the outer mold, heated and compression-molded, and then cooled to integrally form a hollow tapered pipe, thereby forming a habit of the thermoplastic prepreg. In addition to being easy to attach, it is possible to reduce the labor of preform molding, improve the productivity of tapered pipes, easily perform high-angle stacking, and to ensure uniformity. It is possible to mold high products.

【0011】[0011]

【発明の実施例】以下、添付図面に基づき、この発明に
かかるゴルフクラブ用シャフト及びゴルフクラブ用シャ
フトの製造方法の実施例を説明する。この発明にかかる
ゴルフクラブ用シャフトで使用する熱可塑性プリプレグ
(熱可塑性樹脂をマトリックスとするプリプレグ) は、
具体的には、複数本の連続繊維を引き揃えて一方向に帯
状に配列した一般にトウと呼ばれる繊維束にマトリック
スの熱可塑性樹脂を含浸させたもの (一方向引き揃えの
プリプレグ (UDプリプレグ))等を使用するものである。
Embodiments of the golf club shaft and the method for manufacturing the golf club shaft according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The thermoplastic prepreg used in the golf club shaft according to the present invention (prepreg having a thermoplastic resin as a matrix) is
Specifically, a fiber bundle generally called tow in which multiple continuous fibers are aligned and arranged in a strip in one direction is impregnated with a matrix thermoplastic resin (unidirectionally aligned prepreg (UD prepreg)). Etc. are used.

【0012】この熱可塑性プリプレグを構成する繊維束
に用いる補強繊維としては、特に限定されないが、好ま
しくは炭素繊維, ガラス繊維, アラミド繊維 (芳香族ポ
リアミド繊維) 、炭化珪素繊維、ボロン繊維、液晶繊維
(全芳香族ポリエステル) 、アルミナ繊維等の耐熱性を
備えた強度及び弾性率の大きい連続繊維を例示すること
ができる。
The reinforcing fiber used in the fiber bundle constituting the thermoplastic prepreg is not particularly limited, but preferably carbon fiber, glass fiber, aramid fiber (aromatic polyamide fiber), silicon carbide fiber, boron fiber, liquid crystal fiber.
(Whole aromatic polyester), alumina fiber, and other continuous fibers having heat resistance and high strength and elastic modulus can be exemplified.

【0013】また、マトリックスの熱可塑性樹脂として
は、特に限定されないが、好ましくは融点が 343℃のポ
リエーテルエーテルケトン(PEEK)、融点が 282〜288 ℃
のポリフェニレンサルファイド(PPS)、 軟化点が 219℃
のポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルスルフォン
(PES) 、ポリアリレンケトン、ポリアリレンサルファイ
ド、ポリアリルイミド、ポリアミドイミド(PAI) 、ポリ
イミド、ポリイミドスルフォン、ポリスルフォン、ポリ
アリルスルフォン、ナイロン(66,6)、ポリカーボネー
ト、ポリエステル等の高融点または高軟化点の熱可塑性
樹脂を例示することができる。
The thermoplastic resin for the matrix is not particularly limited, but is preferably polyether ether ketone (PEEK) having a melting point of 343 ° C., and a melting point of 282-288 ° C.
Polyphenylene sulfide (PPS) with a softening point of 219 ℃
Polyetherimide (PEI), Polyethersulfone
High melting point of (PES), polyarylene ketone, polyarylene sulfide, polyallylimide, polyamideimide (PAI), polyimide, polyimide sulfone, polysulfone, polyallyl sulfone, nylon (66,6), polycarbonate, polyester, etc. Alternatively, a thermoplastic resin having a high softening point can be exemplified.

【0014】なお熱可塑性プリプレグは、一般の熱硬化
性樹脂をマトリックスとするプレプレグとは異なり、ド
レープ性 (しなやかさ) やタック性 (粘着性) が欠如し
ているばかりでなく、それ自体、連続繊維で補強された
熱可塑性樹脂の薄板であるため、非常に剛直で、繊維に
沿った方向には裂けやすい性質がある。本願発明の製造
方法は、最終製品の使用目的としては、炭素繊維/エポ
キシ製のシャフトと同一であるが、材料の違いによって
同一のプロセスが取れない。
The thermoplastic prepreg differs from a general prepreg having a thermosetting resin as a matrix in that it not only lacks drape property (suppleness) and tackiness (adhesiveness), but is itself continuous. Since it is a thin sheet of thermoplastic resin reinforced with fibers, it is very rigid and has a property of easily tearing along the fibers. The manufacturing method of the present invention is the same as the carbon fiber / epoxy shaft for the purpose of using the final product, but the same process cannot be taken due to the difference in materials.

【0015】即ち、従来の製品では成形温度が120 〜17
0 ℃であるのに対して、この発明では300 ℃〜400 ℃と
数段高い。また、加熱, 冷却を何回繰返して成形・賦形
を段階的に進めるこの発明の方法は、熱可塑性マトリッ
クスの特徴を生かした方法であり、熱硬化の場合には当
てはめることが出来ない。即ち、この発明では、特に熱
可塑性マトリックスの賦形上の特徴とするを生かしたも
のである。
That is, in the conventional product, the molding temperature is 120 to 17
While the temperature is 0 ° C., it is several degrees higher in the present invention, which is 300 ° C. to 400 ° C. Further, the method of the present invention in which molding and shaping are carried out stepwise by repeating heating and cooling several times is a method utilizing the characteristics of the thermoplastic matrix and cannot be applied in the case of thermosetting. That is, in the present invention, the characteristics of the thermoplastic matrix in terms of shaping are particularly utilized.

【0016】上記、熱可塑性プリプレグを使用したゴル
フクラブ用シャフト1は、軸線方向(長手方向)に対し
て、繊維交差角度が所定の角度(例えば、±45°)と
なるように複数枚のパーツ本体1aを配置して一体的に
成形した縦長の熱可塑性プリプレグ1Aと、軸線方向に
対して、繊維交差角度が0°の複数枚のパーツ本体1b
を配置して一体的に成形した縦長の熱可塑性プリプレグ
1Bとを交互に複数枚積層させて加熱圧縮し、冷却する
ことにより、テーパ中空状のゴルフクラブ用シャフトを
一体的に成形したものである。
The golf club shaft 1 using the thermoplastic prepreg described above has a plurality of parts so that the fiber crossing angle is a predetermined angle (for example, ± 45 °) with respect to the axial direction (longitudinal direction). A vertically long thermoplastic prepreg 1A in which the main body 1a is arranged and integrally formed, and a plurality of parts main bodies 1b having a fiber crossing angle of 0 ° with respect to the axial direction.
And a plurality of vertically elongated thermoplastic prepregs 1B which are integrally formed by alternately arranging the above-described components are laminated, heated and compressed, and cooled to integrally form a tapered hollow golf club shaft. .

【0017】この発明の実施例では、繊維交差角度が±
45°またはそれに相当する積層において、繊維の長さ
が精々半周の長さしかないので、成形圧力を弱めること
がなく、繊維の長さが多少短くなっても、熱可塑性プリ
プレグは靱性に富むために切れたり、繊維相互の結合は
十分に賄われるものである。次に、上記ゴルフクラブ用
シャフト1の製造方法を、図1〜図8を参照しながら工
程順に説明する。
In the embodiment of the present invention, the fiber crossing angle is ±
At 45 ° or equivalent, the length of the fiber is at most half circumference, so the molding pressure is not weakened, and even if the length of the fiber becomes a little shorter, the thermoplastic prepreg has toughness. Cuts and bonds between fibers are fully covered. Next, a method for manufacturing the golf club shaft 1 will be described in the order of steps with reference to FIGS.

【0018】まず、図1に示すように、所定幅(この実
施例では、12.7mm) の熱可塑性プリプレグ1Aをテーパ
形状のマンドレル2aに軸線方向(長手方向)に対して
繊維交差角度が所定の角度となるように螺旋状に巻付
け、この熱可塑性プリプレグ1Aをマトリックスの樹脂
が融けない程度にドライヤーで一端から他端側に向かっ
て焙ることにより加熱して癖付けする。
First, as shown in FIG. 1, a thermoplastic prepreg 1A having a predetermined width (12.7 mm in this embodiment) is attached to a tapered mandrel 2a at a predetermined fiber crossing angle with respect to the axial direction (longitudinal direction). The thermoplastic prepreg 1A is spirally wound so as to form an angle, and the thermoplastic prepreg 1A is heated by a dryer so that the resin of the matrix does not melt, and is heated to form a habit.

【0019】マトリックスの樹脂は熱可塑性樹脂であ
り、こうした熱可塑性プリプレグ1Aに用いられるもの
は、結晶性ポリマーや非晶性ポリマーやそれらの中間的
な性質の半結晶性ポリマーなどがあるが、いずれも変形
を受けた状態で融点より少し下まで熱せられると、応力
が緩和するとともに熱変形を生じる。熱可塑性プリプレ
グ1Aが曲げられている状態では、凸面部では引っ張り
応力が、凹面部では圧縮応力が生じている。この状態
で、融点 (または軟化点) より少し下の温度に熱せられ
るとマトリックス樹脂の応力が緩和し、巻きの形状を保
っている拘束を解いても、元の平板の形状には戻らず、
巻きの形状が残った状態になり、このようにして、巻き
癖を付けることができる。
The matrix resin is a thermoplastic resin, and those used for such a thermoplastic prepreg 1A include crystalline polymers, amorphous polymers and semi-crystalline polymers having an intermediate property between them. When heated to a temperature slightly below the melting point in the deformed state, the stress is relaxed and thermal deformation occurs. When the thermoplastic prepreg 1A is bent, tensile stress is generated on the convex surface portion and compressive stress is generated on the concave surface portion. In this state, when heated to a temperature slightly below the melting point (or softening point), the stress of the matrix resin relaxes, and even if the constraint that holds the winding shape is released, it does not return to the original flat plate shape,
The shape of the roll remains, and in this way, a curl can be added.

【0020】熱可塑性プリプレグ1Aの表面には、微細
な皺等が発生するが、巨視的には、この皺は光沢の変化
に過ぎずマンドレル2a上には密着する美しい曲面に予
備成形された螺旋状の熱可塑性プリプレグ1Aが得られ
る。なお、テーパ形状のマンドレル2aに対して、熱可
塑性プリプレグ1Aを右巻き,または左巻きして巻付け
れば、それぞれの向きの螺旋状の熱可塑性プリプレグ1
Aを得ることが出来る。
Fine wrinkles and the like are generated on the surface of the thermoplastic prepreg 1A, but macroscopically, the wrinkles are merely changes in gloss and are preformed on the mandrel 2a to form a beautifully curved spiral. A thermoplastic prepreg 1A in the form of a strip is obtained. If the thermoplastic prepreg 1A is wound around the tapered mandrel 2a in a right-handed or left-handed manner, the spiral thermoplastic prepreg 1 in each direction is wound.
A can be obtained.

【0021】次に、癖付けされた熱可塑性プリプレグ1
Aを、図1のX1 −X1 及びX2 −X2 にて所定の長さ
に切断して、図2に示すような熱可塑性プリプレグ1A
から成るパーツ本体1aを複数枚成形する。このパーツ
本体1aを、図3及び図4に示すような樋状の型3内に
繊維角度が所定の角度(例えば、±45°)となるよう
に互いに隣接させて配設し、その後、パーツ本体1a相
互を半田コテ等のスポット溶接で熱融着により一体化さ
せて、繊維角度が±45°の縦長樋型状の第1パーツP
1を複数枚成形する。なお、この実施例では、ゴルフク
ラブ用シャフト1の半周分を形成する縦長樋型状の第1
パーツP1を成形するものである。
Next, the prepreged thermoplastic prepreg 1
A is cut into a predetermined length at X 1 -X 1 and X 2 -X 2 in FIG. 1 to obtain a thermoplastic prepreg 1A as shown in FIG.
A plurality of parts main bodies 1a composed of are molded. The parts main body 1a is arranged adjacent to each other in a trough-shaped mold 3 as shown in FIGS. 3 and 4 so that the fiber angle is a predetermined angle (for example, ± 45 °). The main body 1a is integrated by spot welding such as a soldering iron by heat fusion to form a vertically elongated gutter-shaped first part P having a fiber angle of ± 45 °.
1. Form a plurality of sheets. In this embodiment, the first gutter-shaped first portion forming a half circumference of the golf club shaft 1.
The part P1 is molded.

【0022】一方、図5に示すように、所定幅の熱可塑
性プリプレグ1Bをテーパ形状のマンドレル2a(例え
ば、8mmΦ)に、軸線方向に対して繊維交差角度が0°
となるように巻付けてドライヤーで一端から他端側に向
かって焙るように加熱して癖付けし、この癖付けされた
熱可塑性プリプレグを所定の長さに切断して、繊維交差
角度が0°で、この実施例では、ゴルフクラブ用シャフ
ト1の半周分を形成する縦長樋型状の第2パーツP2を
成形するものである。このようにして、複数枚の熱可塑
性プリプレグ1Bから成る縦長樋型状の第2パーツP2
を複数枚成形する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, a thermoplastic prepreg 1B having a predetermined width is provided on a tapered mandrel 2a (for example, 8 mmΦ) with a fiber crossing angle of 0 ° with respect to the axial direction.
It is wound so that it will be roasted from one end to the other end with a dryer to form a peculiarity, and this peculiar thermoplastic prepreg is cut into a predetermined length, and the fiber crossing angle is At 0 °, in this embodiment, a vertically elongated gutter-shaped second part P2 that forms a half circumference of the golf club shaft 1 is formed. In this way, a vertically elongated gutter-shaped second part P2 composed of a plurality of thermoplastic prepregs 1B.
Multiple sheets are molded.

【0023】次に、図6及び図7に示すように、成形し
た複数枚の第1パーツP1と、第2パーツP2とを、第
1パーツP1相互及び第2パーツP2相互の接続部S
a,Sbを覆うようにシャフト成形用のマンドレル4の
外周面に交互に配設して2層,2回積層させ、このシャ
フト成形用のマンドレル4の全周囲を覆った状態で半田
コテ等により仮り止めする。なお、第1パーツP1と、
第2パーツP2との繰返しの積層に対しては、図8に示
すように繊維の断面が1/4回転ずらすことが好まし
い。
Next, as shown in FIGS. 6 and 7, a plurality of molded first parts P1 and second parts P2 are connected to each other by connecting portions S between the first parts P1 and the second parts P2.
a and Sb are alternately arranged on the outer peripheral surface of the shaft forming mandrel 4 to be laminated twice or twice, and the entire circumference of the shaft forming mandrel 4 is covered with a soldering iron or the like. Temporarily stop. In addition, the first part P1,
For repeated stacking with the second part P2, it is preferable that the cross sections of the fibers be displaced by 1/4 rotation as shown in FIG.

【0024】その後、シャフト成形用のマンドレル4に
巻付けられた第1パーツP1,第2パーツP2の積層体
を、従来方法と同様に、外型内に挿入して加熱圧縮成形
し、その後冷却させ、マンドレル4を引き抜いて中空テ
ーパ状のゴルフクラブ用シャフト1を一体的に成形する
ものである。なお、上記の実施例では、第1パーツP1
と、第2パーツP2とを層毎に2枚使用しているが、こ
れに限定されず、図9に示すように3枚,或いはそれ以
上のパーツを使用して成形することも可能である。
Thereafter, the laminated body of the first part P1 and the second part P2 wound around the mandrel 4 for shaft molding is inserted into an outer mold and compression-molded by heating in the same manner as the conventional method, and then cooled. Then, the mandrel 4 is pulled out to integrally form the hollow tapered golf club shaft 1. In the above embodiment, the first part P1
, And two second parts P2 are used for each layer, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to mold using three or more parts as shown in FIG. .

【0025】また、一部のパーツのみを縦長部材で構成
することが出来、例えば、高角度のプリプレグを縦長部
材で構成し、角度が0°のパーツは従来のように巻付け
るものであっても良い。図10〜図12は、熱可塑性プ
リプレグ1Cを波状に癖付けし、このプリプレグシート
1Dを所定位置Y1 −Y1 を切断して樋状のパーツ1Z
を成形する方法を示し、この成形方法では、波状の凹凸
部5a,5bを上下金型6a,6bの間に、熱可塑性プ
リプレグ1Cを挿入して加熱プレスし、図11に示すよ
うな波状に癖付けされたプリプレグシート1Dを成形す
る。そして、このプリプレグシート1Dの所定位置Y1
−Y1 を切断して樋状のパーツ1Zを成形し、上記実施
例の図4及び図5と同様な形状に成形する。
Further, only a part of the parts can be constituted by a vertically elongated member, for example, a high-angle prepreg is constituted by a vertically elongated member, and a part having an angle of 0 ° is wound in the conventional manner. Is also good. FIGS. 10 to 12 show a gutter-shaped part 1Z obtained by forming a thermoplastic prepreg 1C into a wavy shape and cutting this prepreg sheet 1D at predetermined positions Y 1 -Y 1.
In this molding method, the thermoplastic prepreg 1C is inserted between the upper and lower molds 6a, 6b of the corrugated uneven portions 5a, 5b and hot-pressed to form the corrugated shape as shown in FIG. The prepreg sheet 1D having a habit is formed. Then, the predetermined position Y 1 of the prepreg sheet 1D
-Y 1 is cut to form a gutter-shaped part 1Z, which is formed into a shape similar to that of the above-described embodiment shown in FIGS.

【0026】このような方法によって成形する場合に
は、上記実施例のようなテーパ形状のマンドレル2aを
使用することなく、しかも癖付けされた熱可塑性プリプ
レグ1Aを、所定の長さに切断して、図2に示すような
熱可塑性プリプレグ1Aから成るパーツ本体1aを複数
枚成形する必要がなく、生産性及び作業性を向上させる
ことが出来る。
In the case of molding by such a method, without using the tapered mandrel 2a as in the above embodiment, the prepreg-made thermoplastic prepreg 1A is cut into a predetermined length. It is not necessary to mold a plurality of part bodies 1a made of the thermoplastic prepreg 1A as shown in FIG. 2, and productivity and workability can be improved.

【0027】そして、樋状のパーツ1Zを複数枚形成し
た後は、上記実施例と同様な方法によって、外型内に挿
入して加熱圧縮成形し、中空テーパ状のゴルフクラブ用
シャフト1を一体的に成形するものである。なお、上記
のようにして成形するゴルフクラブシャフトの製造方法
は、釣竿、ラケットの柄、自転車のフレームパイプなど
にも適用可能である。
After forming a plurality of gutter-shaped parts 1Z, the hollow taper-shaped golf club shaft 1 is integrally formed by inserting it into an outer mold and heat-compressing it in the same manner as in the above embodiment. It is to be molded as desired. The method for manufacturing a golf club shaft molded as described above is also applicable to fishing rods, racket handles, bicycle frame pipes, and the like.

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明は、熱可塑性樹脂をマトリック
スとするプリプレグのパーツを用いたゴルフクラブ用シ
ャフトを上記のような方法により製造するので、熱可塑
性プリプレグの癖付けを容易に行うことが出来ると共
に、プリフォーム成形の手間を軽減させて、ゴルフクラ
ブシャフトの生産性を向上さることが出来、高角度の積
層も容易に行うことが出来る上、ユニフォミティーの高
い製品を成形することが出来る効果がある。
According to the present invention, a golf club shaft using a prepreg part having a thermoplastic resin as a matrix is manufactured by the above-described method, so that the thermoplastic prepreg can be easily formed. At the same time, the effort of preform molding can be reduced, the productivity of golf club shafts can be improved, high-angle stacking can be easily performed, and products with high uniformity can be molded. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】熱可塑性樹脂をマトリックスとするプレプリグ
シートをテーパ形状のマンドレルに軸線方向(長手方
向)に対して繊維交差角度が所定の角度となるように螺
旋状に巻付け、加熱して癖付けする工程を示す説明図で
ある。
FIG. 1 A prepreg sheet having a thermoplastic resin as a matrix is spirally wound around a tapered mandrel so that a fiber crossing angle becomes a predetermined angle with respect to an axial direction (longitudinal direction), and heated to form a habit. It is explanatory drawing which shows the process to attach.

【図2】図1のX1 −X1 及びX2 −X2 にて所定の長
さに切断して、熱可塑性プリプレグから成るパーツを複
数枚成形する工程を示し、(a)は、図1のA1 部分の
パーツ、(b)は図1のA2 部分のパーツ、(c)は図
1のA3 部分のパーツを示している。
[Figure 2] in X 1 -X 1 and X 2 -X 2 in Fig. 1 is cut to a predetermined length, the part made of thermoplastic prepreg shows a plurality molding to process, (a) represents, FIG 1 shows a part of the A 1 part, (b) shows a part of the A 2 part of FIG. 1, and (c) shows a part of the A 3 part of FIG. 1.

【図3】図2のパーツを、樋状の型内に繊維角度が所定
の角度となるように互いに隣接させて配設し、パーツ相
互を半田コテ等のスポット溶接で熱融着により一体化さ
せる工程を示す説明図である。
FIG. 3 The parts shown in FIG. 2 are arranged adjacent to each other in a trough-shaped mold so that the fiber angle is a predetermined angle, and the parts are integrated by heat fusion by spot welding such as a soldering iron. It is explanatory drawing which shows the process made.

【図4】パーツ相互を半田コテ等のスポット溶接で熱融
着により一体化させ、ゴルフクラブ用シャフトの半周分
の縦長樋型状の第1パーツを示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a first part of a vertically elongated gutter shape for a half circumference of a golf club shaft, in which parts are integrated by spot welding such as a soldering iron by heat fusion.

【図5】パーツ相互を半田コテ等のスポット溶接で熱融
着により一体化させ、ゴルフクラブ用シャフトの半周分
の縦長樋型状の第1パーツを示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a vertically elongated gutter-shaped first part for a half circumference of a golf club shaft, which is integrated by spot welding such as a soldering iron by heat welding.

【図6】所定幅の熱可塑性プリプレグをテーパ形状のマ
ンドレルに、軸線方向に対して繊維交差角度が0°とな
るように巻付け、加熱して癖付けして第2パーツを成形
する工程を示す説明図である。
FIG. 6 shows a step of forming a second part by winding a thermoplastic prepreg of a predetermined width around a taper-shaped mandrel so that the fiber crossing angle becomes 0 ° with respect to the axial direction, and heating to form a habit. It is an explanatory view shown.

【図7】成形した複数枚の第1パーツと、第2パーツと
を、第1パーツ相互及び第2パーツ相互の接続部を覆う
ようにシャフト成形用のマンドレルの外周面に交互に配
設して積層させる工程を示す一部切欠した斜視図であ
る。
FIG. 7: A plurality of molded first parts and second parts are alternately arranged on the outer peripheral surface of the mandrel for shaft molding so as to cover the connecting parts of the first parts and the second parts. It is a partially cutaway perspective view showing a step of stacking layers.

【図8】図7のY−Y矢視断面図である。8 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG.

【図9】他の実施例を示す図7のY−Y矢視断面図と同
様な図である。
FIG. 9 is a view similar to the cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 7 showing another embodiment.

【図10】この発明の他の実施例を示し、熱可塑性プリ
プレグを波状に癖付けする上下金型の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of upper and lower molds for forming a thermoplastic prepreg into a wavy shape according to another embodiment of the present invention.

【図11】上下金型で癖付けされた熱可塑性プリプレグ
の一部斜視図である。
FIG. 11 is a partial perspective view of a thermoplastic prepreg habituated by upper and lower molds.

【図12】図12の上下金型で癖付けされた熱可塑性プ
リプレグを所定位置で切断した時の樋状のパーツの斜視
図である。
FIG. 12 is a perspective view of a gutter-shaped part when the thermoplastic prepreg habituated by the upper and lower molds of FIG. 12 is cut at a predetermined position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A 熱可塑性プリプレグ 1a パーツ 1B 熱可塑性プリプレグ 1b パーツ 2a マンドレル 3 樋状の
型 4 マンドレル P1 第1パー
ツ P2 第2パーツ
1A thermoplastic prepreg 1a part 1B thermoplastic prepreg 1b part 2a mandrel 3 gutter-shaped mold 4 mandrel P1 first part P2 second part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸線方向に対して、繊維交差角度が所定
の角度となるように予備成形された縦長の熱可塑性プリ
プレグ複数枚を、熱膨張性のマンドレルと外型との空間
に配置し、該材料の成形温度に加熱し、次いで冷却して
一体的に成形して成る繊維補強熱可塑性樹脂パイプ。
1. A plurality of vertically elongated thermoplastic prepregs preformed so that the fiber crossing angle becomes a predetermined angle with respect to the axial direction, are arranged in a space between a thermally expandable mandrel and an outer mold, A fiber reinforced thermoplastic resin pipe formed by heating to the molding temperature of the material, then cooling and integrally molding.
【請求項2】 癖付けされた熱可塑性プリプレグを所定
の長さに切断して、熱可塑性プリプレグから成る繊維角
度が所定の角度の縦長樋型状のパーツ本体を複数枚成形
し、このように成形した複数枚のパーツ本体を、シャフ
ト成形用のマンドレルの外周面に積層させ、このシャフ
ト成形用のマンドレル及びパーツ本体の積層体を、外型
内に挿入して加熱圧縮成形し、その後冷却させることに
より、中空テーパ状のパイプを一体的に成形することを
特徴とする繊維補強熱可塑性樹脂パイプの製造方法。
2. A plurality of vertically elongated gutter-shaped part bodies formed of thermoplastic prepregs each having a predetermined fiber angle are formed by cutting the pliable thermoplastic prepreg into a predetermined length. A plurality of molded parts main bodies are laminated on the outer peripheral surface of a shaft forming mandrel, and the laminated body of the shaft forming mandrel and the parts main body is inserted into an outer mold for heat compression molding, and then cooled. Thus, a method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin pipe is characterized in that a hollow tapered pipe is integrally molded.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103672205A (en) * 2013-12-04 2014-03-26 江苏金波新材料科技有限公司 Fiber-reinforced pipe used for coal mine and manufacturing method thereof

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