JPH06238021A

JPH06238021A - ゴルフクラブヘッド用芯体組成物

Info

Publication number: JPH06238021A
Application number: JP50A
Authority: JP
Inventors: Jiro Watanabe; 次郎渡邊; Tsutomu Kobayashi; 勤小林; Kazuo Kawada; 一夫川田; Kenichi Fukuda; 謙一福田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】衝撃に対する耐久性を従来に比べて向上さ
せ、かつ生産性も向上させることを可能にしたゴルフク
ラブヘッド用、特にアイアンクラブヘッド用に適した芯
体組成物を提供する。【構成】不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエステル
樹脂からなるマトリックス樹脂に、有機過酸化物と、ガ
ラス質微小中空体とを配合した樹脂組成物に、長さ１〜
１０ｍｍの補強繊維をマトリックス樹脂１００重量部に
対して炭素繊維比重換算で３〜２０重量部混入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴルフクラブヘッドの
芯体を構成する組成物に関し、更に詳しくは、衝撃強度
が高く、かつ生産性が優れたゴルフクラブヘッド用、特
にアイアンクラブヘッド用として優れた芯体組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来からアイアンタイプのゴルフクラブ
ヘッド芯体を構成する材料として、ウッドタイプに比べ
て高比重の材料、即ちステンレス等の金属、ＢＭＣ（バ
ルクモールディングコンパウンド）、熱可塑性プラスチ
ック等が使用されていた。近年、アイアンクラブの飛距
離向上を目的として、クラブヘッドを低重心化すること
が設計上要求されており、これには芯体材料を低比重化
して、軽くなった分の重量をクラブヘッドのソール側に
付加してやることが最も効果的な手法である。

【０００３】ところが、アイアンクラブは、ウッドクラ
ブに比べてフェース厚さが薄いため、通常ウッドクラブ
の軽量化を図るために使用されている低比重の硬質発砲
ウレタンをそのままアイアンクラブヘッドの芯体材料に
使用したのでは、クラブヘッド圧縮成形時の高圧や打球
時の衝撃で簡単に芯体が破壊されてしまう。一方、軽量
かつ高強度の芯体材料として、熱硬化性樹脂とガラス質
微小中空体との混合物を必須成分とするシンタクチック
フォームと呼ばれる材料が知られている。このシンタク
チックフォームには、熱硬化性樹脂に液状エポキシ樹脂
を使用したり、或いは長さ数１０〜数１００μｍ程度の
ウィスカーを混合することにより、破壊強度を向上させ
るようにしたものがある。

【０００４】しかしながら、前者のように液状エポキシ
樹脂を使用した場合、樹脂の硬化時間が長くなるため生
産性が極めて悪くなり、また後者のように長さ数１０〜
数１００μｍ程度のウィスカーを混合した場合は、ウッ
ドクラブ用としては耐用可能であるものの、上記のよう
にフェース厚さが薄いアイアンクラブ用としては依然と
して強度不足であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、衝撃
に対する耐久性を従来に比べて向上させ、かつ生産性も
向上させることを可能にしたゴルフクラブヘッド用、特
にアイアンクラブヘッド用に適した芯体組成物を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のゴルフクラブヘッド用芯体組成物は、不飽和
ポリエステル樹脂又はビニルエステル樹脂からなるマト
リックス樹脂に、有機過酸化物と、ガラス質微小中空体
とを配合した樹脂組成物に、長さ１〜１０ｍｍの補強繊
維を前記マトリックス樹脂１００重量部に対して炭素繊
維比重換算で３〜２０重量部混入したことを特徴とする
ものである。

【０００７】このようにシンタクチックフォームに長さ
１〜１０ｍｍの補強繊維をマトリックス樹脂１００重量
部に対して炭素繊維比重換算で３〜２０重量部混入した
ことにより、アイアンクラブヘッドのようにフェース厚
さを薄めにしても打球時の衝撃に対する耐久性を向上さ
せることができ、しかもシンタクチックフォームのマト
リックス樹脂に不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエス
テル樹脂を使用しているので、液状エポキシ樹脂の場合
に比べて樹脂の硬化時間が短くなり、ゴルフクラブの生
産性を向上させることができる。

【０００８】本発明において、不飽和ポリエステル樹脂
又はビニルエステル樹脂は、一般に使用されているもの
でよく、通常市販されているスチレンモノマーを混合す
ることにより低粘度化したものが混合時の作業性の点か
ら好ましい。不飽和ポリエステル樹脂としては、無水マ
レイン酸を使用した不飽和ポリエステル、フマル酸を使
用した不飽和ポリエステル等が挙げられる。ビニルエス
テル樹脂としては、ビスフェノールＡ型ビニルエステ
ル、ノボラック型ビニルエステル、環状脂肪族型ビニル
エステル等が挙げられる。上述の不飽和ポリエステル樹
脂又はビニルエステル樹脂は、いずれも液状エポキシ樹
脂に比べて硬化時間が短いものである。

【０００９】上記不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエ
ステル樹脂の硬化剤となる有機過酸化物としては、一般
に使用されているケトンパーオキサイド、ジアシルパー
オキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパー
オキサイド、パーオキシケタノール、アルキルパーエス
テル、パーカーボネート等が挙げられる。これら有機過
酸化物は、硬化時の温度、時間、可使時間、貯蔵安定性
等の面から最適なものを選択するようにすればよい。

【００１０】ガラス質微小中空体としては、一般的に使
用されている比重０．１〜０．７のものでよい。このガ
ラス質微小中空体は、クラブヘッド芯体の比重設計に応
じて適当な比重のものを選択するようにすればよい。な
お、低重心アイアンクラブに使用する芯体組成物の比重
は０．４〜０．９の範囲にすることが好ましい。上述の
不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエステル樹脂と、有
機過酸化物と、ガラス質微小中空体とを必須成分とする
組成物に混合される補強繊維としては、炭素繊維、ガラ
ス繊維のほか、アラミドやポリアリレート等の有機繊
維、ステンレスやチタン等の金属繊維、炭化ケイ素やア
ルミナ等のセラミック繊維等が挙げられる。これら補強
繊維は、ウィスカーのように結晶成長により得られるも
のではなく、長繊維を切断又は粉砕したものである。但
し、補強繊維以外の配合物としてウィスカーを混合する
ことを妨げるものではない。

【００１１】上記補強繊維の長さは１〜１０ｍｍの範囲
にする。これは、補強繊維の長さが１ｍｍ未満である
と、アイアンクラブのようにフェース厚さを薄くした場
合に打球時の衝撃に対する耐久性が不十分になり、逆に
１０ｍｍを超えると本発明の芯体組成物を混合したり、
計量する際の作業性に支障が生じるからである。また、
補強繊維の混合量はマトリックス樹脂１００重量部に対
して炭素繊維比重換算で３〜２０重量部、好ましくは５
〜１０重量部にする。これは、補強繊維の混合量が３重
量部未満であると、フェース厚さを薄くした場合に芯体
の補強効果が不十分になり、逆に２０重量部を超えると
マトリックス樹脂に均一に分散させるための混合時間が
長くなり、作業性が低下してしまうからである。

【００１２】なお、本発明において、炭素繊維比重換算
の重量部とは、各種補強繊維をこれと等価容量の炭素繊
維に置き換えた場合の重量部を意味するものであり、例
えば、ガラス繊維５重量部は炭素繊維比重換算で３．３
重量部に相当し、アラミド繊維５重量部は炭素繊維比重
換算で６．１重量部に相当する。更に、本発明では、補
強繊維には、マトリックス樹脂に対する分散性及び密着
性を向上させるように表面処理を施すことが好ましい。
このように補強繊維に表面処理を施すことにより、混合
時の補強繊維の分散性が向上し、作業時間を短縮するこ
とが可能になると共に、芯体の破壊強度を更に高めるこ
とができる。

【００１３】本発明の芯体組成物には、上記成分のほ
か、重量調整や低コスト化のために炭酸カルシウムや硫
酸バリウム等の充填剤、色付けのための顔料、さらなる
破壊強度向上のためのウィスカー等も併用して用いるこ
とが可能である。これら添加物は、クラブヘッドの比重
及び強度設計から許容される範囲で自由に混合すること
ができる。

【００１４】上述した本発明のゴルフクラブヘッド用芯
体組成物を作製する場合、先ず、不飽和ポリエステル樹
脂又はビニルエステル樹脂に、有機過酸化物を溶かし込
み、これに補強繊維を混合して樹脂に対して十分に濡ら
すようにする。その後、ガラス質微小中空体を配合し、
全体で混練して未硬化の芯体組成物を作る。この際、ガ
ラス質微小中空体は混合時の剪断力によって破壊するこ
とがあるので、短時間で剪断力があまりかからないよう
に混練する。そして、上記のようにして得た未硬化の芯
体組成物を金型に投入し、オーブン又はプレスによって
芯体形状に硬化成形することにより、ゴルフクラブヘッ
ドの芯体を得ることができる。

【００１５】

【実施例】下記実施例１〜９及び比較例１〜６によりア
イアンタイプのゴルフクラブヘッドを製作した。実施例１〜３ビニルエステル樹脂（大日本インキ製、ディックライト
UE-2083）１００重量部、過酸化ベンゾイル（化薬アク
ゾ製、カドックス B-CH50 ）１重量部、ガラス質微小中
空体（スリーエム製、ガラスマイクロバルーン C15）３
２重量部に対して、それぞれ長さ３ｍｍの炭素繊維３重
量部、５重量部、２０重量部を配合し、ガラス質微小中
空体が潰れないように攪拌機で均一になるまで混合し、
ペースト状の未硬化芯体組成物を作製した。

【００１６】この未硬化芯体組成物を芯体用金型に充填
し、１５０℃の温度で４分間加熱して硬化させることに
より、３＃アイアンクラブヘッドの芯体を得た。この芯
体をカーボン繊維を使用したＳＭＣ（シートモールディ
ングコンパウンド）及びソールプレートと共にクラブヘ
ッド圧縮成形用金型に挿入し、加熱硬化させることによ
り３＃アイアンクラブヘッドに仕上げた。実施例４〜６実施例１と同質かつ同量のビニルエステル樹脂、過酸化
ベンゾイル、ガラス質微小中空体に対して、それぞれ長
さ１ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍの炭素繊維５重量部を混合
し、未硬化芯体組成物を作製した。そして、この未硬化
芯体組成物から実施例１と同様の芯体を製作し、３＃ア
イアンクラブヘッドに仕上げた。実施例７，８実施例１と同質かつ同量のビニルエステル樹脂、過酸化
ベンゾイル、ガラス質微小中空体に対して、それぞれ長
さ３ｍｍのガラス繊維５重量部（炭素繊維比重換算で
３．３重量部）、長さ３ｍｍのアラミド繊維５重量部
（炭素繊維比重換算で６．１重量部）を混合し、未硬化
芯体組成物を作製した。そして、この未硬化芯体組成物
から実施例１と同様の芯体を製作し、３＃アイアンクラ
ブヘッドに仕上げた。実施例９実施例１と同質のビニルエステル樹脂１００重量部、過
酸化ベンゾイル１重量部、ガラス質微小中空体４０重量
部に対して、長さ３ｍｍの炭素繊維５重量部を混合し、
未硬化芯体組成物を作製した。そして、この未硬化芯体
組成物から実施例１と同様の芯体を製作し、３＃アイア
ンクラブヘッドに仕上げた。

【００１７】比較例１実施例１と同質かつ同量のビニルエステル樹脂、過酸化
ベンゾイル、ガラス質微小中空体を、補強繊維を全く加
えず混合し、未硬化芯体組成物を作製した。そして、こ
の未硬化芯体組成物から実施例１と同様の芯体を製作
し、３＃アイアンクラブヘッドに仕上げた。比較例２実施例１と同質かつ同量のビニルエステル樹脂、過酸化
ベンゾイル、ガラス質微小中空体に対して、長さ３ｍｍ
の炭素繊維１重量部を混合し、未硬化芯体組成物を作製
した。そして、この未硬化芯体組成物から実施例１と同
様の芯体を製作し、３＃アイアンクラブヘッドに仕上げ
た。比較例３，４実施例１と同質かつ同量のビニルエステル樹脂、過酸化
ベンゾイル、ガラス質微小中空体に対して、それぞれ長
さ７０μｍの炭素繊維５重量部、長さ５０μｍのチタン
酸カリウムウィスカー５重量部を混合し、未硬化芯体組
成物を作製した。そして、この未硬化芯体組成物から実
施例１と同様の芯体を製作し、３＃アイアンクラブヘッ
ドに仕上げた。比較例５Ｎ，Ｎ’−テトラグリシジルメチレンジアミンを主成分
とするエポキシ樹脂（住友化学社製、ELM-434 ）と無水
メチルハイミック酸の混合物１００重量部にガラス質微
小中空体３２重量部を混合し、未硬化芯体組成物を作製
した。そして、この未硬化芯体組成物から実施例１と同
様の芯体を製作し、３＃アイアンクラブヘッドに仕上げ
た。但し、芯体組成物の硬化時間はエポキシ樹脂を硬化
させるために３０分とした。比較例６比重０．４の硬質ウレタンフォームのブロックから実施
例１と同様の芯体を切り出し、３＃アイアンクラブヘッ
ドに仕上げた。

【００１８】これら実施例１〜９及び比較例１〜６につ
いて、芯体の比重、圧縮強度（JISK-7208）、衝撃強度
（JIS K-7110）を測定すると共に、下記のようにヘッド
成形時の圧縮耐久性及びヘッドの衝撃耐久性を評価し、
その結果を表１に示した。ヘッド成形時の圧縮耐久性クラブヘッドの圧縮成形後に、ヘッドを中央で切断して
芯体の状況を観察した。その評価結果は、芯体に異常が
ないものを○で示し、変形や崩れがあるものを×で示し
た。ヘッドの衝撃耐久性クラブヘッドをシャフトに取り付け、ゴルフボールを２
０００発打球した後、ヘッドを中央で切断して芯体の状
況を観察した。その評価結果は、芯体に異常がないもの
を○で示し、ひび割れ等の破壊が生じたものを×で示し
た。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表１から明らかなように、本発明の実
施例１〜９は、芯体組成物の硬化時間が短く、生産性が
優れていると共に、ヘッド成形時の圧縮耐久性及びヘッ
ドの衝撃耐久性が優れていた。これに対して、補強繊維
を混合させていない比較例１、補強繊維の混合量が少な
い比較例２、補強繊維の長さが短い比較例３，４は、い
ずれも打球時の衝撃によって芯体が破壊されてしまい、
衝撃耐久性に劣っていた。また、マトリックス樹脂にエ
ポキシ樹脂を使用した比較例５は、ビニルエステル樹脂
を使用した場合に比べて硬化時間が長いため、生産性に
劣っていた。更に、芯体を硬質ウレタンから構成した比
較例６は、クラブヘッド圧縮成形時の高圧によって芯体
に変形が生じ、実用に供することができなかった。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、不
飽和ポリエステル樹脂又はビニルエステル樹脂からなる
マトリックス樹脂に、有機過酸化物と、ガラス質微小中
空体とを配合した樹脂組成物に、長さ１〜１０ｍｍの補
強繊維をマトリックス樹脂１００重量部に対して炭素繊
維比重換算で３〜２０重量部混入したことにより、液状
エポキシ樹脂の場合に比べて樹脂の硬化時間が短くな
り、ゴルフクラブの生産性を向上させることができると
共に、その補強繊維によってアイアンクラブヘッドのよ
うにフェース厚さを薄くした場合にも打球時の衝撃に対
する耐久性を向上させることができる。

【００２２】従って、本発明の組成物からヘッドの芯体
を成形すれば、ウッドクラブは勿論、フェース厚さが薄
いアイアンクラブであっても優れた衝撃耐久性を発揮す
ることが可能になる。しかも、アイアンクラブに使用し
た場合には、ウッドクラブに比べて本数が相対的に多く
なるにも拘らず、その生産性を大幅に向上させることが
可能になる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福田謙一神奈川県平塚市追分２番１号横浜ゴム株式会社平塚製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエス
テル樹脂からなるマトリックス樹脂に、有機過酸化物
と、ガラス質微小中空体とを配合した樹脂組成物に、長
さ１〜１０ｍｍの補強繊維を前記マトリックス樹脂１０
０重量部に対して炭素繊維比重換算で３〜２０重量部混
入したゴルフクラブヘッド用芯体組成物。