JPH06345943A - 複合材料用プリプレグおよび管状成形体 - Google Patents
複合材料用プリプレグおよび管状成形体Info
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- JPH06345943A JPH06345943A JP5165940A JP16594093A JPH06345943A JP H06345943 A JPH06345943 A JP H06345943A JP 5165940 A JP5165940 A JP 5165940A JP 16594093 A JP16594093 A JP 16594093A JP H06345943 A JPH06345943 A JP H06345943A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量で、棯り強度、衝撃力を吸収する性質を
持った管状成形体を成形するための複合材料用プリプレ
グ、および該プリプレグを用いた管状成形体、特にゴル
フシャフトを提供する。 【構成】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）
硬化促進剤、（Ｄ）密度０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ3、
粒径０．２μｍ〜１５０μｍでかつ中空である有機系中
空微粒子を少なくとも含有する樹脂組成物をマトリック
ス樹脂に用いたことを特徴とする複合材料用プリプレ
グ、および該プリプレグを少なくとも含有する管状成形
体。
持った管状成形体を成形するための複合材料用プリプレ
グ、および該プリプレグを用いた管状成形体、特にゴル
フシャフトを提供する。 【構成】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）
硬化促進剤、（Ｄ）密度０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ3、
粒径０．２μｍ〜１５０μｍでかつ中空である有機系中
空微粒子を少なくとも含有する樹脂組成物をマトリック
ス樹脂に用いたことを特徴とする複合材料用プリプレ
グ、および該プリプレグを少なくとも含有する管状成形
体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機系中空微粒子を含有
するエポキシ樹脂組成物を繊維、例えば一方向炭素繊維
に含浸して得られる複合材料用プリプレグ、およびこの
プリプレグを含む管状積層構成からなる管状成形体、特
にゴルフシャフトに関する。
するエポキシ樹脂組成物を繊維、例えば一方向炭素繊維
に含浸して得られる複合材料用プリプレグ、およびこの
プリプレグを含む管状積層構成からなる管状成形体、特
にゴルフシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】炭素繊維、ガラス繊維等を補強材とする
複合材料は、ゴルフシャフト、自転車パイプ、コンポジ
ットロール、釣竿等のスポーツ・レジャー用品、航空
機、一般産業資材等に使用されている。
複合材料は、ゴルフシャフト、自転車パイプ、コンポジ
ットロール、釣竿等のスポーツ・レジャー用品、航空
機、一般産業資材等に使用されている。
【０００３】近年、炭素繊維からなるゴルフシャフト成
形体の軽量化が要望され、密度の低い高強度および高弾
性率炭素繊維の使用および積層設計だけでは軽量化に限
界に達している。特に炭素繊維量を減少することは、強
度低下の原因になり、実用上、問題である。
形体の軽量化が要望され、密度の低い高強度および高弾
性率炭素繊維の使用および積層設計だけでは軽量化に限
界に達している。特に炭素繊維量を減少することは、強
度低下の原因になり、実用上、問題である。
【０００４】炭素繊維からなるゴルフシャフト成形体
は、従来の技術においてそのまま軽量化を重視すると、
強度が低くなり破損し易くなるという問題がある。
は、従来の技術においてそのまま軽量化を重視すると、
強度が低くなり破損し易くなるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の課題を解消し、軽量で、棯り強度、衝撃力を吸収
する性質を持った管状成形体を成形するための複合材料
用プリプレグ、および該プリプレグを用いた管状成形
体、特にゴルフシャフトを提供することを目的とする。
技術の課題を解消し、軽量で、棯り強度、衝撃力を吸収
する性質を持った管状成形体を成形するための複合材料
用プリプレグ、および該プリプレグを用いた管状成形
体、特にゴルフシャフトを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題を解決すべく鋭意検討した結果、有機系中空微粒子
を含有する樹脂組成物を繊維、例えば一方向炭素繊維に
含浸して得られる複合材料用プリプレグおよびこのプレ
プレグをバイアス層およびストレート層を含む管状積層
構成とすることにより得られる管状成形体、特にゴルフ
シャフトはマトリックス樹脂を軽量化した分を炭素繊維
量を増加することにより強度の向上が図れ、このように
軽量のマトリックス樹脂を使用することにより炭素繊維
使用の自由度が増すという知見を得て本発明に至った。
問題を解決すべく鋭意検討した結果、有機系中空微粒子
を含有する樹脂組成物を繊維、例えば一方向炭素繊維に
含浸して得られる複合材料用プリプレグおよびこのプレ
プレグをバイアス層およびストレート層を含む管状積層
構成とすることにより得られる管状成形体、特にゴルフ
シャフトはマトリックス樹脂を軽量化した分を炭素繊維
量を増加することにより強度の向上が図れ、このように
軽量のマトリックス樹脂を使用することにより炭素繊維
使用の自由度が増すという知見を得て本発明に至った。
【０００７】すなわち、本発明は、（Ａ）エポキシ樹
脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）密度０．
０２〜０．５ｇ／ｃｍ3、粒径０．２μｍ〜１５０μｍ
でかつ中空である有機系中空微粒子を少なくとも含有す
る樹脂組成物、（以下、樹脂組成物 （１）という）を
マトリックス樹脂に用いたことを特徴とする複合材料用
プリプレグに関する。
脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）密度０．
０２〜０．５ｇ／ｃｍ3、粒径０．２μｍ〜１５０μｍ
でかつ中空である有機系中空微粒子を少なくとも含有す
る樹脂組成物、（以下、樹脂組成物 （１）という）を
マトリックス樹脂に用いたことを特徴とする複合材料用
プリプレグに関する。
【０００８】また、本発明は、少なくとも構造中に上記
複合材料用プリプレグを含有することを特徴とする管状
成形体、特にゴルフシャフトに関する。
複合材料用プリプレグを含有することを特徴とする管状
成形体、特にゴルフシャフトに関する。
【０００９】本発明に用いられる樹脂組成物（１）は、
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ）密度０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ3、粒径０．
２μｍ〜１５０μｍでかつ中空である有機系中空微粒子
を少なくとも含有する。
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進
剤、（Ｄ）密度０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ3、粒径０．
２μｍ〜１５０μｍでかつ中空である有機系中空微粒子
を少なくとも含有する。
【００１０】（Ａ）エポキシ樹脂としては、例えばビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂、トリス（グリシジルエーテルフェニ
ル）メタン等の各種エポキシ樹脂が挙げられ、またこれ
らの２種以上のエポキシ樹脂の混合物を用いることもで
きる。
フェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂、トリス（グリシジルエーテルフェニ
ル）メタン等の各種エポキシ樹脂が挙げられ、またこれ
らの２種以上のエポキシ樹脂の混合物を用いることもで
きる。
【００１１】ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として
は、エピコート８２８、エピコート８３４、エピコート
８２７、エピコート１００１、エピコート１００２、エ
ピコート１００４、エピコート１００７、エピコート１
００９（油化シェルエポキシ社製）、アラルダイトＣＹ
２０５、ＣＹ２３０、ＣＹ２３２、ＣＹ２２１、ＧＹ２
５７、ＧＹ２５２、ＧＹ２５５、ＧＹ２５０、ＧＹ２６
０、ＧＹ２８０、アラルダイト６０７１、アラルダイト
７０７１、アラルダイト７０７２（チバ・ガイギー社
製）、ダウエポキシＤＥＲ３３１、ＤＥＲ３３２、ＤＥ
Ｒ６６２、ＤＥＲ６６３Ｕ、ＤＥＲ６６２Ｕ（ダウケミ
カル社製）、エピクロン８４０、８５０、８５５、８６
０、１０５０、３０５０、４０５０、７０５０（大日本
インキ化学工業社製）、エポトートＹＤ１１５、ＹＤ１
１５ＣＡ、ＹＤ１１７、ＹＤ１２１、ＹＤ１２７、ＹＤ
１２８、ＹＤ１２８ＣＡ、ＹＤ１２８Ｓ、ＹＤ１３４、
ＹＤ００１Ｚ、ＹＤ０１１、ＹＤ０１２、ＴＤ０１４、
ＹＤ０１４ＥＳ、ＹＤ０１７、ＹＤ０１９、ＹＤ０２
０、ＹＤ００２（東都化成社製）等が挙げられる。
は、エピコート８２８、エピコート８３４、エピコート
８２７、エピコート１００１、エピコート１００２、エ
ピコート１００４、エピコート１００７、エピコート１
００９（油化シェルエポキシ社製）、アラルダイトＣＹ
２０５、ＣＹ２３０、ＣＹ２３２、ＣＹ２２１、ＧＹ２
５７、ＧＹ２５２、ＧＹ２５５、ＧＹ２５０、ＧＹ２６
０、ＧＹ２８０、アラルダイト６０７１、アラルダイト
７０７１、アラルダイト７０７２（チバ・ガイギー社
製）、ダウエポキシＤＥＲ３３１、ＤＥＲ３３２、ＤＥ
Ｒ６６２、ＤＥＲ６６３Ｕ、ＤＥＲ６６２Ｕ（ダウケミ
カル社製）、エピクロン８４０、８５０、８５５、８６
０、１０５０、３０５０、４０５０、７０５０（大日本
インキ化学工業社製）、エポトートＹＤ１１５、ＹＤ１
１５ＣＡ、ＹＤ１１７、ＹＤ１２１、ＹＤ１２７、ＹＤ
１２８、ＹＤ１２８ＣＡ、ＹＤ１２８Ｓ、ＹＤ１３４、
ＹＤ００１Ｚ、ＹＤ０１１、ＹＤ０１２、ＴＤ０１４、
ＹＤ０１４ＥＳ、ＹＤ０１７、ＹＤ０１９、ＹＤ０２
０、ＹＤ００２（東都化成社製）等が挙げられる。
【００１２】ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂として
は、エピコート８０７（油化シェルエポキシ社製）、Ｙ
ＤＦ１７０（東都化成社製）等が挙げられる。
は、エピコート８０７（油化シェルエポキシ社製）、Ｙ
ＤＦ１７０（東都化成社製）等が挙げられる。
【００１３】フェノールノボラック型エポキシ樹脂とし
ては、エピコート１５２，エピコート１５４（油化シェ
ルエポキシ社製）、アラルダイトＥＰＮ１１３８、ＥＰ
Ｎ１１３９（チバ・ガイギー社製）、ダウエポキシＤＥ
Ｎ４３１、ＤＥＮ４３８、ＤＥＮ４３９（ダウケミカル
社製）、ＥＰＰＮ２０１（日本化薬社製）、エピクロン
Ｎ７４０（大日本インキ化学工業社製）、エポトートＹ
ＤＰＮ６３８（東都化成社製）、ＴＡＣＴＩＸ７８５
（ダウ・ケミカル日本社製）等が挙げられる。
ては、エピコート１５２，エピコート１５４（油化シェ
ルエポキシ社製）、アラルダイトＥＰＮ１１３８、ＥＰ
Ｎ１１３９（チバ・ガイギー社製）、ダウエポキシＤＥ
Ｎ４３１、ＤＥＮ４３８、ＤＥＮ４３９（ダウケミカル
社製）、ＥＰＰＮ２０１（日本化薬社製）、エピクロン
Ｎ７４０（大日本インキ化学工業社製）、エポトートＹ
ＤＰＮ６３８（東都化成社製）、ＴＡＣＴＩＸ７８５
（ダウ・ケミカル日本社製）等が挙げられる。
【００１４】クレゾールノボラック型エポキシ樹脂とし
ては、ＥＣＮ１２８０、ＥＣＮ１２９９（チバ・ガイギ
ー社製）、ＥＯＣＮ１０２（日本化薬社製）等が挙げら
れる。
ては、ＥＣＮ１２８０、ＥＣＮ１２９９（チバ・ガイギ
ー社製）、ＥＯＣＮ１０２（日本化薬社製）等が挙げら
れる。
【００１５】脂環式エポキシ樹脂としては、アラルダイ
トＣＹ１７９、ＣＹ１７８、ＣＹ１８２、ＣＹ１８３
（チバ・ガイギー社製）等がある。
トＣＹ１７９、ＣＹ１７８、ＣＹ１８２、ＣＹ１８３
（チバ・ガイギー社製）等がある。
【００１６】グリシジルアミン型エポキシ樹脂として
は、アラルダイトＭＹ７２０（チバ・ガイギー社製）、
エポトートＹＨ４３４（東都化成社製）、ＥＬＭ１０
０、ＥＬＭ１２０、ＥＬＭ４３４（住友化学工業社
製）、ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ（三菱ガス
化学社製）等がある。
は、アラルダイトＭＹ７２０（チバ・ガイギー社製）、
エポトートＹＨ４３４（東都化成社製）、ＥＬＭ１０
０、ＥＬＭ１２０、ＥＬＭ４３４（住友化学工業社
製）、ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ（三菱ガス
化学社製）等がある。
【００１７】トリ（グリシジルエーテルフェニル）メタ
ン型エポキシ樹脂としては、ＴＡＣＴＩＸ７４２（ダウ
・ケミカル日本社製）等がある。
ン型エポキシ樹脂としては、ＴＡＣＴＩＸ７４２（ダウ
・ケミカル日本社製）等がある。
【００１８】さらに、エポキシ樹脂の靭性を向上させる
ため各種のプラスチックおよびゴム等を、エポキシ樹脂
１００重量部に対し通常５〜３０重量部、好ましくは８
〜２０重量部添加することができる。
ため各種のプラスチックおよびゴム等を、エポキシ樹脂
１００重量部に対し通常５〜３０重量部、好ましくは８
〜２０重量部添加することができる。
【００１９】上記プラスチックとしては例えば、ポリカ
ーボネート、ポリエーテルスルフォン、フェノキシ樹
脂、ポリエーテルイミド、ポリビニルフォルマール、ポ
リビニルブチラール、ポリエチレンテレフタレート等が
ある。ゴム類としてはブタジェン−アクリロニトリルゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン樹脂、シリコーン樹脂等がある。
ーボネート、ポリエーテルスルフォン、フェノキシ樹
脂、ポリエーテルイミド、ポリビニルフォルマール、ポ
リビニルブチラール、ポリエチレンテレフタレート等が
ある。ゴム類としてはブタジェン−アクリロニトリルゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブ
タジエン−スチレン樹脂、シリコーン樹脂等がある。
【００２０】本発明において（Ｂ）硬化剤としては、好
ましくはジシアンジアミドが挙げられる。その他の硬化
剤としては、ｏ−トリルビグアニド、２，６−キシレニ
ルビグアニド、フェニルビグアニド、ｐ−クロロフェニ
ルビグアニド等も用いられる。また、高温硬化用の硬化
剤として、ジアミノジフェニルスルホンも用いることが
できる。
ましくはジシアンジアミドが挙げられる。その他の硬化
剤としては、ｏ−トリルビグアニド、２，６−キシレニ
ルビグアニド、フェニルビグアニド、ｐ−クロロフェニ
ルビグアニド等も用いられる。また、高温硬化用の硬化
剤として、ジアミノジフェニルスルホンも用いることが
できる。
【００２１】（Ｂ）硬化剤は、（Ａ）エポキシ樹脂１０
０重量部に対して通常０．５〜１０重量部、好ましくは
１〜１０重量部添加される。添加量が０．５重量部未満
では、十分な硬化反応が起こらず、また１０重量部を超
えるときには、発熱量が大きすぎて成形性に問題が生じ
たり、保存性に問題が生じる可能性があるためにいずれ
も好ましくない。。
０重量部に対して通常０．５〜１０重量部、好ましくは
１〜１０重量部添加される。添加量が０．５重量部未満
では、十分な硬化反応が起こらず、また１０重量部を超
えるときには、発熱量が大きすぎて成形性に問題が生じ
たり、保存性に問題が生じる可能性があるためにいずれ
も好ましくない。。
【００２２】（Ｃ）硬化促進剤としては、例えば３−フ
ェニル−１，１−ジメチルウレア、３−ｐ−クロロフェ
ニル−１，１−ジメチルウレア、３−（３，４−ジクロ
ロフェニル）−１，１−ジメチルウレアおよびＢＦ3モ
ノエチルアミン等を用いることができる。
ェニル−１，１−ジメチルウレア、３−ｐ−クロロフェ
ニル−１，１−ジメチルウレア、３−（３，４−ジクロ
ロフェニル）−１，１−ジメチルウレアおよびＢＦ3モ
ノエチルアミン等を用いることができる。
【００２３】（Ｃ）硬化促進剤は、（Ａ）エポキシ樹脂
組成物１００重量部に対して、通常０．５〜１０重量
部、好ましくは１〜１０重量部添加される。添加量が
０．５重量部未満では、十分な硬化反応が起こらず、ま
た１０重量部を超えるときには、発熱量が大きすぎて成
形性に問題が生じたり、保存性に問題が生じる可能性が
あるためにいずれも好ましくない。
組成物１００重量部に対して、通常０．５〜１０重量
部、好ましくは１〜１０重量部添加される。添加量が
０．５重量部未満では、十分な硬化反応が起こらず、ま
た１０重量部を超えるときには、発熱量が大きすぎて成
形性に問題が生じたり、保存性に問題が生じる可能性が
あるためにいずれも好ましくない。
【００２４】（Ｄ）密度０．０２〜０．５ｇ／ｃｍ3、
粒径０．２μｍ〜１５０μｍでかつ中空である有機系中
空微粒子としては、例えばアクリロニトリル重合体、ア
クリロニトリル−塩化ビニリデン共重合体、スチレン−
アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸
エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、塩化ビニリデン重合体等がある。有機系中空微粒子
は場合によってはその表面に炭酸カルシウム、酸化チタ
ン、タルク等の無機化合物をコーティングすることによ
り樹脂との親和性および取扱い性を改良したものも用い
ることができる。また、有機系中空微粒子の代わりに一
部、有機系超微粒子を添加することもできる。
粒径０．２μｍ〜１５０μｍでかつ中空である有機系中
空微粒子としては、例えばアクリロニトリル重合体、ア
クリロニトリル−塩化ビニリデン共重合体、スチレン−
アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸
エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、塩化ビニリデン重合体等がある。有機系中空微粒子
は場合によってはその表面に炭酸カルシウム、酸化チタ
ン、タルク等の無機化合物をコーティングすることによ
り樹脂との親和性および取扱い性を改良したものも用い
ることができる。また、有機系中空微粒子の代わりに一
部、有機系超微粒子を添加することもできる。
【００２５】なお、ガラス中空微粒子および／または化
学発泡剤を含む複合材料用プリプレグを用いて成形して
得られた管状成形体中にはボイドが多く残存したり、ガ
ラスとの界面の接着が不十分なため、ゴルフシャフトと
した時の打球時の衝撃を繰り返すことにより強度の低下
が起こり破壊に至る。従って、本発明では、ガラス中空
微粒子および／または化学発泡剤は使用しない。
学発泡剤を含む複合材料用プリプレグを用いて成形して
得られた管状成形体中にはボイドが多く残存したり、ガ
ラスとの界面の接着が不十分なため、ゴルフシャフトと
した時の打球時の衝撃を繰り返すことにより強度の低下
が起こり破壊に至る。従って、本発明では、ガラス中空
微粒子および／または化学発泡剤は使用しない。
【００２６】（Ｄ）有機中空微粒子は、（Ａ）エポキシ
樹脂１００重量部に対して、通常０．５〜２５重量部、
好ましくは１．５〜１５重量部が添加される。添加量が
０．５重量部未満のときには、軽量化の効果が少なく、
２５重量部を超えるときは、配合時の分散性が悪く、マ
トリックス樹脂の弾性率が低下するので好ましくない。
かくして樹脂組成物（１）が得られる。
樹脂１００重量部に対して、通常０．５〜２５重量部、
好ましくは１．５〜１５重量部が添加される。添加量が
０．５重量部未満のときには、軽量化の効果が少なく、
２５重量部を超えるときは、配合時の分散性が悪く、マ
トリックス樹脂の弾性率が低下するので好ましくない。
かくして樹脂組成物（１）が得られる。
【００２７】本発明の複合材料用プリプレグは、樹脂組
成物（１）を、好ましくは一方向に引き揃えた炭素繊維
に含浸させて得られる。
成物（１）を、好ましくは一方向に引き揃えた炭素繊維
に含浸させて得られる。
【００２８】ここで、炭素繊維以外にも、例えばボロン
繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイト繊維、ガラス
繊維、石英繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維また
はこれらの繊維を組み合わせたハイブリッド繊維を用い
ることができる。
繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイト繊維、ガラス
繊維、石英繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維また
はこれらの繊維を組み合わせたハイブリッド繊維を用い
ることができる。
【００２９】また、繊維の形態としては、一方向に引き
揃えたもの以外にも、例えば織物、編組物等の形態で用
いることができる。
揃えたもの以外にも、例えば織物、編組物等の形態で用
いることができる。
【００３０】上記炭素繊維としてはピッチ系炭素繊維、
ＰＡＮ系炭素繊維あるいはレーヨン系炭素繊維等のう
ち、いずれも用いることができる。特に、ＰＡＮ系炭素
繊維は比強度および比弾性率が大きいため好ましい。
ＰＡＮ系炭素繊維あるいはレーヨン系炭素繊維等のう
ち、いずれも用いることができる。特に、ＰＡＮ系炭素
繊維は比強度および比弾性率が大きいため好ましい。
【００３１】上記繊維に樹脂組成物（１）を含浸させる
方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができ
る。例えば、樹脂組成物を通常６０〜９０℃程度に加温
して補強繊維に含浸させる、いわゆるホットメルト法等
の方法も採用できる。
方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができ
る。例えば、樹脂組成物を通常６０〜９０℃程度に加温
して補強繊維に含浸させる、いわゆるホットメルト法等
の方法も採用できる。
【００３２】但し、溶液法の場合、用いる溶媒によって
は有機系の中空微粒子が膨潤したり上部に浮遊したりす
る可能性があり、これらの場合には好ましくない。
は有機系の中空微粒子が膨潤したり上部に浮遊したりす
る可能性があり、これらの場合には好ましくない。
【００３３】プリプレグ中の樹脂組成物（１）の含量は
補強繊維と樹脂組成物の総量に対して通常２０〜５０重
量％、好ましくは２５〜４０重量％である。
補強繊維と樹脂組成物の総量に対して通常２０〜５０重
量％、好ましくは２５〜４０重量％である。
【００３４】本発明の複合材用プリプレグは、成形体を
製造する際に、単独で用いることもできるが、好ましく
は他のプリプレグと複合することが望ましい。
製造する際に、単独で用いることもできるが、好ましく
は他のプリプレグと複合することが望ましい。
【００３５】上記他のプリプレグに用いるマトリックス
樹脂は、特にエポキシ樹脂だけに限定されず、例えばフ
ェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリシ
アネート樹脂、フラン樹脂、等の各種熱硬化性樹脂を用
いることができる。
樹脂は、特にエポキシ樹脂だけに限定されず、例えばフ
ェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステ
ル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリシ
アネート樹脂、フラン樹脂、等の各種熱硬化性樹脂を用
いることができる。
【００３６】繊維に上記マトリックス樹脂を含浸させる
方法は特に限定されず公知の方法を用いることができ
る。
方法は特に限定されず公知の方法を用いることができ
る。
【００３７】このようにして製造された他のプリプレグ
中の樹脂組成物の含量は補強繊維と樹脂組成物の総量に
対して通常２０〜５０重量％、好ましくは２５〜４０重
量％である。
中の樹脂組成物の含量は補強繊維と樹脂組成物の総量に
対して通常２０〜５０重量％、好ましくは２５〜４０重
量％である。
【００３８】複合材料用プリプレグを用いて管状成形体
を成形するにあたり、特に捻り強度が大きい成形体を得
る目的においては、複合材料用プリプレグの積層形態、
および該プリプレグに使用する炭素繊維の弾性率が重要
である。
を成形するにあたり、特に捻り強度が大きい成形体を得
る目的においては、複合材料用プリプレグの積層形態、
および該プリプレグに使用する炭素繊維の弾性率が重要
である。
【００３９】すなわち、上記目的においては、内層部お
よび／またはその近傍にバイアス層を、また表面層およ
び／またはその近傍にストレート層を含む管状積層構成
にすることが望ましい。
よび／またはその近傍にバイアス層を、また表面層およ
び／またはその近傍にストレート層を含む管状積層構成
にすることが望ましい。
【００４０】さらに詳しくは、上記積層形態は管状成形
体の軸方向に対し、３５°以上５０°以下の角度に配向
されたバイアス層と０°以上１５°以下に配向されたス
トレート層を含む管状成形体が、捻り強度を含めた諸特
性が十分でありかつ軽量であるために最も好ましい。
体の軸方向に対し、３５°以上５０°以下の角度に配向
されたバイアス層と０°以上１５°以下に配向されたス
トレート層を含む管状成形体が、捻り強度を含めた諸特
性が十分でありかつ軽量であるために最も好ましい。
【００４１】ここで、本発明による複合材料用プリプレ
グを管状積層構成の一部、例えばゴルフシャフトを製造
する際には、その手元側に配置することにより振動を減
衰し、打球時の打球感を調節もしくは最適化することが
できる。
グを管状積層構成の一部、例えばゴルフシャフトを製造
する際には、その手元側に配置することにより振動を減
衰し、打球時の打球感を調節もしくは最適化することが
できる。
【００４２】すなわち、本発明によるゴルフシャフトは
軽量で、しかも衝撃にも強く打球感が良好であるという
効果を有する。
軽量で、しかも衝撃にも強く打球感が良好であるという
効果を有する。
【００４３】本発明の管状成形体は、ゴルフシャフトの
他にも、例えば釣竿、自転車のパイプ等に用いることも
できる。
他にも、例えば釣竿、自転車のパイプ等に用いることも
できる。
【００４４】
【実施例】以下に実施例を挙げ本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに制限されるものではない。
るが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００４５】実施例１（複合材料用プリプレグの調製） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名エピコート８
２８、油化シェルエポキシ（株）製）６．３５ｋｇ、フ
ェノキシ樹脂（商品名ＹＰ５０、東都化成（株）製）
１．５８ｋｇ、グリシジルアミン型エポキシ樹脂（商品
名スミエポキシＥＬＭ１００、住友化学（株）製）０．
６３ｋｇをプラネタリーミキサーに添加し、２００℃で
均一に混合後、温度を１００℃に下げ、密度０．１５ｇ
／ｃｍ3のアクリロニトリル系微小中空球体（商品名マ
ツモトマイクロスフェアＭＦＬ８０ＧＣＡ、松本油脂製
薬（株）製）１．０ｋｇを添加し均一に混合した。混合
後、内容物を撹拌しながら８０℃まで冷却後、硬化物と
してジシアンジアミド０．２５ｋｇ、硬化促進剤として
３−ｐ−クロロフェニル−１，１−ジメチルウレア０．
２ｋｇを手早く添加し、５分間撹拌し、抜き出し、冷却
して配合物（Ｘ−１）を得た。なお、撹拌中は系内を真
空引きした。
２８、油化シェルエポキシ（株）製）６．３５ｋｇ、フ
ェノキシ樹脂（商品名ＹＰ５０、東都化成（株）製）
１．５８ｋｇ、グリシジルアミン型エポキシ樹脂（商品
名スミエポキシＥＬＭ１００、住友化学（株）製）０．
６３ｋｇをプラネタリーミキサーに添加し、２００℃で
均一に混合後、温度を１００℃に下げ、密度０．１５ｇ
／ｃｍ3のアクリロニトリル系微小中空球体（商品名マ
ツモトマイクロスフェアＭＦＬ８０ＧＣＡ、松本油脂製
薬（株）製）１．０ｋｇを添加し均一に混合した。混合
後、内容物を撹拌しながら８０℃まで冷却後、硬化物と
してジシアンジアミド０．２５ｋｇ、硬化促進剤として
３−ｐ−クロロフェニル−１，１−ジメチルウレア０．
２ｋｇを手早く添加し、５分間撹拌し、抜き出し、冷却
して配合物（Ｘ−１）を得た。なお、撹拌中は系内を真
空引きした。
【００４６】配合物（Ｘ−１）を７５℃で再溶融し、コ
ーターを使用して工程紙上に塗布することにより厚さ
０．０５ｍｍの樹脂フィルム（Ｘ−２）を得た。
ーターを使用して工程紙上に塗布することにより厚さ
０．０５ｍｍの樹脂フィルム（Ｘ−２）を得た。
【００４７】樹脂フィルム（Ｘ−２）を切り出し、ドラ
ムワインダーのドラムに巻き付け、その上にピッチ系炭
素繊維（商品名日石グラノックＸＮ５０、目付け１２５
ｇ／ｃｍ2、日本石油（株）製）を一方向に巻き付け
た。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｘ−２）を重ね、７
０℃に調節されたニップロ−ルを通すことにより、樹脂
を含浸したプリプレグ（Ｐ−１）が得られた。
ムワインダーのドラムに巻き付け、その上にピッチ系炭
素繊維（商品名日石グラノックＸＮ５０、目付け１２５
ｇ／ｃｍ2、日本石油（株）製）を一方向に巻き付け
た。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｘ−２）を重ね、７
０℃に調節されたニップロ−ルを通すことにより、樹脂
を含浸したプリプレグ（Ｐ−１）が得られた。
【００４８】次に樹脂フィルム（Ｘ−２）を切り出し、
ドラムワインダーのドラムに巻き付け、その上にＰＡＮ
系炭素繊維（商品名トレカＴ７００、東レ（株）製）を
一方向に巻き付けた。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｘ
−２）を重ね、７０℃に調節されたニップロールを通す
ことにより樹脂を含浸したプリプレグ（Ｐ−２）が得ら
れた。
ドラムワインダーのドラムに巻き付け、その上にＰＡＮ
系炭素繊維（商品名トレカＴ７００、東レ（株）製）を
一方向に巻き付けた。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｘ
−２）を重ね、７０℃に調節されたニップロールを通す
ことにより樹脂を含浸したプリプレグ（Ｐ−２）が得ら
れた。
【００４９】実施例２（管状成形体の成形） 全長１２００ｍｍ、小径端および大径端の外径がそれぞ
れ３．５ｍｍφ、１３．５ｍｍφのマンドレルに、プリ
プレグ（Ｐ−１）（目付け１２５ｇ／ｍ2）を±４５°
に積層して、８プライ巻いた。さらに、その上にプリプ
レグ（ｐ−２）を軸方向、すなわち０°方向に４プライ
巻いた。その後ポリプロピレン製の一軸延伸テープを用
いてテーピングし、１２５℃に制御した硬化炉において
硬化した。マンドレルを脱芯し、得られた管状成形体の
破断トルクは１８０ｋｇｆ・ｍであった。
れ３．５ｍｍφ、１３．５ｍｍφのマンドレルに、プリ
プレグ（Ｐ−１）（目付け１２５ｇ／ｍ2）を±４５°
に積層して、８プライ巻いた。さらに、その上にプリプ
レグ（ｐ−２）を軸方向、すなわち０°方向に４プライ
巻いた。その後ポリプロピレン製の一軸延伸テープを用
いてテーピングし、１２５℃に制御した硬化炉において
硬化した。マンドレルを脱芯し、得られた管状成形体の
破断トルクは１８０ｋｇｆ・ｍであった。
【００５０】比較例１（複合材料用プリプレグの調製） ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 （商品名エピコート
８２８、油化シェルエポキシ（株）製）６．５４ｋｇフ
ェノキシ樹脂（商品名ＹＰ５０、東都化成（株）製）
１．３９ｋｇ、グリシジルアミン型エポキシ樹脂（商品
名ＥＬＭ１００、住友化学（株）製）０．６３ｋｇをプ
ラネタリーミキサーに添加し、２００℃で均一に混合
後、温度を１００℃に下げ、内容物を撹拌しながら７５
℃まで冷却後、硬化物としてジシアンジアミド０．２５
ｋｇ、硬化促進剤として３−ｐ−クロロフェニル−１，
１−ジメチルウレア０．２ｋｇを手早く添加し、５分間
撹拌し、抜き出し、冷却して配合物（Ｙ−１）を得た。
８２８、油化シェルエポキシ（株）製）６．５４ｋｇフ
ェノキシ樹脂（商品名ＹＰ５０、東都化成（株）製）
１．３９ｋｇ、グリシジルアミン型エポキシ樹脂（商品
名ＥＬＭ１００、住友化学（株）製）０．６３ｋｇをプ
ラネタリーミキサーに添加し、２００℃で均一に混合
後、温度を１００℃に下げ、内容物を撹拌しながら７５
℃まで冷却後、硬化物としてジシアンジアミド０．２５
ｋｇ、硬化促進剤として３−ｐ−クロロフェニル−１，
１−ジメチルウレア０．２ｋｇを手早く添加し、５分間
撹拌し、抜き出し、冷却して配合物（Ｙ−１）を得た。
【００５１】配合物（Ｙ−１）を８０℃で再溶融し、コ
ーターを使用して工程紙上に塗布することにより、厚さ
０．０５ｍｍの樹脂フィルム（Ｙ−２）を得た。樹脂フ
ィルム（Ｙ−２）を切り出し、ドラムワインダーのドラ
ムに巻き付け、その上にピッチ系炭素繊維（商品名日石
グラノックＸＮ５０、日本石油（株）製）を一方向に巻
き付けた。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｙ−２）を重
ね、７０℃に調節されたニップロ−ルを通すことによ
り、樹脂を含浸したプリプレグ（Ｑ−１）が得られた。
ーターを使用して工程紙上に塗布することにより、厚さ
０．０５ｍｍの樹脂フィルム（Ｙ−２）を得た。樹脂フ
ィルム（Ｙ−２）を切り出し、ドラムワインダーのドラ
ムに巻き付け、その上にピッチ系炭素繊維（商品名日石
グラノックＸＮ５０、日本石油（株）製）を一方向に巻
き付けた。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｙ−２）を重
ね、７０℃に調節されたニップロ−ルを通すことによ
り、樹脂を含浸したプリプレグ（Ｑ−１）が得られた。
【００５２】次に樹脂フィルム（Ｙ−２）を切り出し、
ドラムワインダーのドラムに巻き付け、その上にＰＡＮ
系炭素繊維（商品名トレカＴ７００、東レ（株）製）を
一方向に巻き付けた。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｙ
−２）を重ね、７０℃に調節されたニップロールを通す
ことにより樹脂を含浸したプリプレグ（Ｑ−２）が得ら
れた。
ドラムワインダーのドラムに巻き付け、その上にＰＡＮ
系炭素繊維（商品名トレカＴ７００、東レ（株）製）を
一方向に巻き付けた。さらにこの上に樹脂フィルム（Ｙ
−２）を重ね、７０℃に調節されたニップロールを通す
ことにより樹脂を含浸したプリプレグ（Ｑ−２）が得ら
れた。
【００５３】比較例２（管状成形体の成形） 全長１２００ｍｍ、小径端および大径端の外径がそれぞ
れ３．５ｍｍφ、１３．５ｍｍφのマンドレルにプリプ
レグ（Ｑ−１）（目付け１２５ｇ／ｍ2）を±４５°に
積層して、８プライ巻いた。さらに、その上にプリプレ
グ（Ｑ−２）を軸方向、すなわち０°方向に４プライ巻
いた。その後ポリプロピレン製の一軸延伸テープを用い
てテーピングし、１２５℃に制御した硬化炉において硬
化した。マンドレルを脱芯し、得られた管状成形体の破
断トルクは１８５ｋｇｆ／ｍであったが実施例１で得ら
れた管状成形体に比べて約１０％程度重量が多かった。
れ３．５ｍｍφ、１３．５ｍｍφのマンドレルにプリプ
レグ（Ｑ−１）（目付け１２５ｇ／ｍ2）を±４５°に
積層して、８プライ巻いた。さらに、その上にプリプレ
グ（Ｑ−２）を軸方向、すなわち０°方向に４プライ巻
いた。その後ポリプロピレン製の一軸延伸テープを用い
てテーピングし、１２５℃に制御した硬化炉において硬
化した。マンドレルを脱芯し、得られた管状成形体の破
断トルクは１８５ｋｇｆ／ｍであったが実施例１で得ら
れた管状成形体に比べて約１０％程度重量が多かった。
【００５４】
【発明の効果】本発明の有機系中空微粒子を含有する樹
脂組成物を繊維に含浸して得られる複合材料用プリプレ
グを用いた成形体は、十分な強度を有したまま軽量化す
ることができる。また本発明の複合材料用プリプレグを
含み、かつバイアス層およびストレート層を含む積層構
成の管状成形体、特にゴルフシャフトは軽量で、従来の
複合材料製ゴルフシャフトに比較して各段に優れた打球
感を有する。
脂組成物を繊維に含浸して得られる複合材料用プリプレ
グを用いた成形体は、十分な強度を有したまま軽量化す
ることができる。また本発明の複合材料用プリプレグを
含み、かつバイアス層およびストレート層を含む積層構
成の管状成形体、特にゴルフシャフトは軽量で、従来の
複合材料製ゴルフシャフトに比較して各段に優れた打球
感を有する。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｋ 63:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 4Ｆ
Claims (3)
- 【請求項１】 （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、
（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）密度０．０２〜０．５ｇ／ｃ
ｍ3、粒径０．２μｍ〜１５０μｍでかつ中空である有
機系中空微粒子を少なくとも含有する樹脂組成物をマト
リックス樹脂に用いたことを特徴とする複合材料用プリ
プレグ。 - 【請求項２】 請求項１に記載された複合材料用プリプ
レグを少なくとも含有することを特徴とする管状成形
体。 - 【請求項３】 ゴルフシャフトである請求項２に記載の
管状成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165940A JPH06345943A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 複合材料用プリプレグおよび管状成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165940A JPH06345943A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 複合材料用プリプレグおよび管状成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06345943A true JPH06345943A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15821911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5165940A Pending JPH06345943A (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 複合材料用プリプレグおよび管状成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06345943A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004067638A1 (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-12 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 中空粒子を含有する樹脂組成物、同組成物を含むプリプレグおよび積層板 |
| JPWO2007055338A1 (ja) * | 2005-11-11 | 2009-04-30 | 日立化成工業株式会社 | 樹脂成形材料 |
| JP2009167350A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | プリプレグ及び繊維補強複合材料 |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP5165940A patent/JPH06345943A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004067638A1 (ja) * | 2003-01-28 | 2004-08-12 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 中空粒子を含有する樹脂組成物、同組成物を含むプリプレグおよび積層板 |
| JPWO2007055338A1 (ja) * | 2005-11-11 | 2009-04-30 | 日立化成工業株式会社 | 樹脂成形材料 |
| JP4957554B2 (ja) * | 2005-11-11 | 2012-06-20 | 日立化成工業株式会社 | 樹脂成形材料 |
| JP2009167350A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | プリプレグ及び繊維補強複合材料 |
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