JPH09176347A - 繊維強化樹脂製管状長尺体 - Google Patents
繊維強化樹脂製管状長尺体Info
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- JPH09176347A JPH09176347A JP7335363A JP33536395A JPH09176347A JP H09176347 A JPH09176347 A JP H09176347A JP 7335363 A JP7335363 A JP 7335363A JP 33536395 A JP33536395 A JP 33536395A JP H09176347 A JPH09176347 A JP H09176347A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マトリックス樹脂の優れた熱的性質、機械的
性質を損なうことなく、優れた靭性を賦与したゴルフク
ラブシャフト等の管状長尺体の提供とする。 【解決手段】 内側にアングル層が、外側にストレート
層が配置された複数の繊維強化樹脂層からなる管状長尺
体において、アングル層中の少なくとも１層が、（Ａ）
弾性率２００ＧＰａ以上の補強用繊維、（Ｂ）弾性率１
００ＧＰａ以下の繊維状熱可塑性樹脂、及び（Ｃ）熱硬
化性マトリックス樹脂からなり、かつ（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）各成分の比率が式（１）及び（２）を満足し、
（Ｂ）成分がその外表面に存在している一方向プリプレ
グを用いて形成されていることを特徴とする繊維強化樹
脂製管状長尺体である。
性質を損なうことなく、優れた靭性を賦与したゴルフク
ラブシャフト等の管状長尺体の提供とする。 【解決手段】 内側にアングル層が、外側にストレート
層が配置された複数の繊維強化樹脂層からなる管状長尺
体において、アングル層中の少なくとも１層が、（Ａ）
弾性率２００ＧＰａ以上の補強用繊維、（Ｂ）弾性率１
００ＧＰａ以下の繊維状熱可塑性樹脂、及び（Ｃ）熱硬
化性マトリックス樹脂からなり、かつ（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）各成分の比率が式（１）及び（２）を満足し、
（Ｂ）成分がその外表面に存在している一方向プリプレ
グを用いて形成されていることを特徴とする繊維強化樹
脂製管状長尺体である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱的性質、機械的
性質を損なうことなく、優れた靭性を賦与し、折れにく
いゴルフクラブシャフト、釣竿などの長尺体に関するも
のである。
性質を損なうことなく、優れた靭性を賦与し、折れにく
いゴルフクラブシャフト、釣竿などの長尺体に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】炭素繊維等の高強度高弾性繊維を補強材
とする複合材料は、その比強度、比弾性に優れるという
特徴を活かして、ゴルフクラブシャフトや釣竿等のスポ
ーツ用途を中心に広く用いられてきているが、通常マト
リックス樹脂として用いられるエポキシ樹脂をはじめと
する熱硬化性樹脂が種々の特長を有する一方で靭性に乏
しいという欠点を有するために、必ずしも衝撃に強いと
は言い難い。
とする複合材料は、その比強度、比弾性に優れるという
特徴を活かして、ゴルフクラブシャフトや釣竿等のスポ
ーツ用途を中心に広く用いられてきているが、通常マト
リックス樹脂として用いられるエポキシ樹脂をはじめと
する熱硬化性樹脂が種々の特長を有する一方で靭性に乏
しいという欠点を有するために、必ずしも衝撃に強いと
は言い難い。
【０００３】特に、ゴルフクラブシャフト等の管状長尺
体においては、衝撃に対して破損しにくい材料が強く求
められている。この欠点を改良する方法として、マトリ
ックス樹脂にゴム成分や熱可塑性樹脂を添加する方法が
あるが、十分な靭性改良効果を挙げるためには、多量に
添加する必要があり、弾性率、耐熱性、耐溶剤性などの
低下を招く結果となっていた。
体においては、衝撃に対して破損しにくい材料が強く求
められている。この欠点を改良する方法として、マトリ
ックス樹脂にゴム成分や熱可塑性樹脂を添加する方法が
あるが、十分な靭性改良効果を挙げるためには、多量に
添加する必要があり、弾性率、耐熱性、耐溶剤性などの
低下を招く結果となっていた。
【０００４】また、インターリーフと呼ばれる一種の衝
撃吸収層を層間に挿入する方法も提案されているが、繊
維含有率が上げられない、耐熱性や取扱性が低下する等
の理由から広く実用化されるに至っていない。
撃吸収層を層間に挿入する方法も提案されているが、繊
維含有率が上げられない、耐熱性や取扱性が低下する等
の理由から広く実用化されるに至っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、マトリック
ス樹脂の優れた熱的性質、機械的性質を損なうことな
く、優れた靭性を賦与したゴルフクラブシャフト等の管
状長尺体の提供を課題とする。
ス樹脂の優れた熱的性質、機械的性質を損なうことな
く、優れた靭性を賦与したゴルフクラブシャフト等の管
状長尺体の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、内側に
アングル層が、外側にストレート層が配置された複数の
繊維強化樹脂層からなる管状長尺体において、アングル
層中の少なくとも１層が、（Ａ）弾性率２００ＧＰａ以
上の補強用繊維、（Ｂ）弾性率１００ＧＰａ以下の繊維
状熱可塑性樹脂、及び（Ｃ）熱硬化性マトリックス樹脂
からなり、かつ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）各成分の比率が
下記式（１）及び（２）を満足し、（Ｂ）成分がその外
表面に存在している一方向プリプレグを用いて形成され
ていることを特徴とする繊維強化樹脂製管状長尺体にあ
る。
アングル層が、外側にストレート層が配置された複数の
繊維強化樹脂層からなる管状長尺体において、アングル
層中の少なくとも１層が、（Ａ）弾性率２００ＧＰａ以
上の補強用繊維、（Ｂ）弾性率１００ＧＰａ以下の繊維
状熱可塑性樹脂、及び（Ｃ）熱硬化性マトリックス樹脂
からなり、かつ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）各成分の比率が
下記式（１）及び（２）を満足し、（Ｂ）成分がその外
表面に存在している一方向プリプレグを用いて形成され
ていることを特徴とする繊維強化樹脂製管状長尺体にあ
る。
【０００７】 Ａ／Ｃ＝６０／４０〜７５／２５ （１） Ｂ／Ｃ＝０．５／１００〜２０／１００ （２） ただし、Ａ，Ｂ，Ｃは、（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）の重量
を示す。
を示す。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のポイントの１つは、上記
の構成をとることにより、アングル層のみの層間に選択
的にかつ効率的に熱可塑性樹脂を配置せしめ、これによ
って管状長尺成形体の衝撃破壊、特にシャルピー衝撃試
験での衝撃破壊の初期における層間破壊の進展を遅延
し、最大荷重と最大荷重に至るまでの吸収エネルギー
（以下初期吸収エネルギー）及び破壊終了までの吸収エ
ネルギー（以下全吸収エネルギー）を著しくそして効果
的に向上できることを見いだした点にある。
の構成をとることにより、アングル層のみの層間に選択
的にかつ効率的に熱可塑性樹脂を配置せしめ、これによ
って管状長尺成形体の衝撃破壊、特にシャルピー衝撃試
験での衝撃破壊の初期における層間破壊の進展を遅延
し、最大荷重と最大荷重に至るまでの吸収エネルギー
（以下初期吸収エネルギー）及び破壊終了までの吸収エ
ネルギー（以下全吸収エネルギー）を著しくそして効果
的に向上できることを見いだした点にある。
【０００９】もちろん、管状長尺体を形成するすべての
プリプレグにその表面に繊維状の熱可塑性樹脂を有する
プリプレグを用いることによっても衝撃特性を向上せし
めることは可能であるが、この場合、そのプリプレグ表
面に繊維状の熱可塑性樹脂を配した特殊なプリプレグを
多量に製造しなければならず、さらに成形後の後工程特
に研磨工程で表面の繊維状熱可塑性樹脂の存在により均
一に管の外表面を研磨できないあるいは表面外観を悪化
させてしまうこと、さらには、ゴルフクラブシャフトの
場合には打球感が、釣竿の場合にはしなり感が大きく変
化するといった問題が生じてしまうのであり、内層のみ
をその外表面に繊維状熱可塑性樹脂が存在するプリプレ
グによって形成せしめることで、前記問題を解決できる
と共に、驚くべきことに全層にその表面に繊維状熱可塑
性樹脂が存在するプリプレグで形成した場合と同程度の
衝撃特性の向上効果が得られることを見いだした点にあ
る。
プリプレグにその表面に繊維状の熱可塑性樹脂を有する
プリプレグを用いることによっても衝撃特性を向上せし
めることは可能であるが、この場合、そのプリプレグ表
面に繊維状の熱可塑性樹脂を配した特殊なプリプレグを
多量に製造しなければならず、さらに成形後の後工程特
に研磨工程で表面の繊維状熱可塑性樹脂の存在により均
一に管の外表面を研磨できないあるいは表面外観を悪化
させてしまうこと、さらには、ゴルフクラブシャフトの
場合には打球感が、釣竿の場合にはしなり感が大きく変
化するといった問題が生じてしまうのであり、内層のみ
をその外表面に繊維状熱可塑性樹脂が存在するプリプレ
グによって形成せしめることで、前記問題を解決できる
と共に、驚くべきことに全層にその表面に繊維状熱可塑
性樹脂が存在するプリプレグで形成した場合と同程度の
衝撃特性の向上効果が得られることを見いだした点にあ
る。
【００１０】本発明で言う内側のアングル層とは、一方
向プリプレグの補強繊維の引き揃え方向が長尺体の軸方
向に対して、±２５°〜±９０°の層を意味し、さらに
外側に用いるストレート層とは、補強繊維が長尺体の軸
方向と実質的に一致するように並べたられた層を意味す
る。
向プリプレグの補強繊維の引き揃え方向が長尺体の軸方
向に対して、±２５°〜±９０°の層を意味し、さらに
外側に用いるストレート層とは、補強繊維が長尺体の軸
方向と実質的に一致するように並べたられた層を意味す
る。
【００１１】本発明でアングル層に少なくとも１層使用
する一方向プリプレグについて説明する。（Ａ）成分と
しては、炭素繊維、黒鉛繊維、ボロン繊維、アラミド繊
維等の通常の繊維強化複合材料に用いられる補強用繊維
がそのまま用いられるが、引張強度３５００ＭＰａ以
上、引張弾性率２００ＧＰａ以上、伸度１．５％以上の
炭素繊維、黒鉛繊維が好適に使用される。
する一方向プリプレグについて説明する。（Ａ）成分と
しては、炭素繊維、黒鉛繊維、ボロン繊維、アラミド繊
維等の通常の繊維強化複合材料に用いられる補強用繊維
がそのまま用いられるが、引張強度３５００ＭＰａ以
上、引張弾性率２００ＧＰａ以上、伸度１．５％以上の
炭素繊維、黒鉛繊維が好適に使用される。
【００１２】（Ｂ）成分である弾性率１００ＧＰａ以下
の繊維状熱可塑性樹脂は、本発明においてもっとも重要
な構成要素の１つである。なぜならば繊維状に賦型した
熱可塑性樹脂を用いることにより初めて、ベースプリプ
レグが本来有する優れた取扱性、特に管状長尺体を成形
する上において適度な粘着性と柔軟性を有する優れた作
業性と、成形物としての優れた熱的性質、機械的性質等
を損なうことなく、優れた靭性を賦与したゴルフクラブ
シャフト等の管状長尺体を提供するという本発明の目的
が達成可能となるからである。すなわち、繊維状に賦型
することによりプリプレグの表面層に熱可塑性樹脂を効
果的に配置することが可能なため、少量の熱可塑性樹脂
の添加で十分な靭性の改良が達成される。さらに微粒子
添加などの従来技術に比べて、熱可塑性樹脂成分の分布
制御が容易であり、その分品質管理が容易であるという
メリットも得られる。
の繊維状熱可塑性樹脂は、本発明においてもっとも重要
な構成要素の１つである。なぜならば繊維状に賦型した
熱可塑性樹脂を用いることにより初めて、ベースプリプ
レグが本来有する優れた取扱性、特に管状長尺体を成形
する上において適度な粘着性と柔軟性を有する優れた作
業性と、成形物としての優れた熱的性質、機械的性質等
を損なうことなく、優れた靭性を賦与したゴルフクラブ
シャフト等の管状長尺体を提供するという本発明の目的
が達成可能となるからである。すなわち、繊維状に賦型
することによりプリプレグの表面層に熱可塑性樹脂を効
果的に配置することが可能なため、少量の熱可塑性樹脂
の添加で十分な靭性の改良が達成される。さらに微粒子
添加などの従来技術に比べて、熱可塑性樹脂成分の分布
制御が容易であり、その分品質管理が容易であるという
メリットも得られる。
【００１３】（Ｂ）成分としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリエステルの他、ポリビニ
ルフォルマール、ポリアセタール、ポリカーボネート、
ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンオ
キシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダ
ゾール、ポリアリールスルホン等いわゆるエンジニアリ
ングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチ
ックを繊維状に賦型したものが好適に用いられ、分子鎖
中に（Ｃ）成分である熱硬化性マトリックス樹脂と反応
する官能基を有するものが特に好ましい。従って、
（Ｃ）成分がエポキシ樹脂の場合は、（Ｂ）成分とし
て、アミノ基、アミド基、フェノール性水酸基等のエポ
キシ樹脂と反応する官能基を有するものが特に好まし
い。
プロピレン、ポリアミド、ポリエステルの他、ポリビニ
ルフォルマール、ポリアセタール、ポリカーボネート、
ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンオ
キシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンズイミダ
ゾール、ポリアリールスルホン等いわゆるエンジニアリ
ングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチ
ックを繊維状に賦型したものが好適に用いられ、分子鎖
中に（Ｃ）成分である熱硬化性マトリックス樹脂と反応
する官能基を有するものが特に好ましい。従って、
（Ｃ）成分がエポキシ樹脂の場合は、（Ｂ）成分とし
て、アミノ基、アミド基、フェノール性水酸基等のエポ
キシ樹脂と反応する官能基を有するものが特に好まし
い。
【００１４】繊維状熱可塑性樹脂の形態としては、モノ
フィラメントまたはマルチフィラメントのいずれでもよ
い。繊維の直径は、１００μｍ以下が好ましく、５０μ
ｍ以下が特に好ましい。マルチフィラメントとして用い
る場合には、トータルのデニールで１０００デニール以
下が好ましく、５００デニール以下が特に好ましい。ま
た、素材、デニール等の異なる２種以上の繊維を組み合
わせて使用することも可能である。組み合わせの方法に
ついては特に制限がなく、２種の繊維を引き揃える方法
やインターレース加工等で混合糸として使用する方法を
適宜採用すればよい。更に、２種以上の熱可塑性樹脂を
芯鞘構造、海島構造等の構造に複合紡糸した繊維も使用
できる。このような複合繊維や混合糸を用いることは、
種々の特性のバランスをとる上で有効な方法の一つであ
る。また短繊維を紡績して得られる紡績糸も（Ｂ）成分
の好ましい形態の１つとして例示できる。
フィラメントまたはマルチフィラメントのいずれでもよ
い。繊維の直径は、１００μｍ以下が好ましく、５０μ
ｍ以下が特に好ましい。マルチフィラメントとして用い
る場合には、トータルのデニールで１０００デニール以
下が好ましく、５００デニール以下が特に好ましい。ま
た、素材、デニール等の異なる２種以上の繊維を組み合
わせて使用することも可能である。組み合わせの方法に
ついては特に制限がなく、２種の繊維を引き揃える方法
やインターレース加工等で混合糸として使用する方法を
適宜採用すればよい。更に、２種以上の熱可塑性樹脂を
芯鞘構造、海島構造等の構造に複合紡糸した繊維も使用
できる。このような複合繊維や混合糸を用いることは、
種々の特性のバランスをとる上で有効な方法の一つであ
る。また短繊維を紡績して得られる紡績糸も（Ｂ）成分
の好ましい形態の１つとして例示できる。
【００１５】（Ｂ）成分は、（Ｃ）成分の重量比は、Ｂ
／Ｃ＝０．５／１００〜２０／１００であることが必要
である。０．５／１００未満では、十分な靭性改良効果
は得られないし、２０／１００を越えると、靭性の改良
効果が頭打ちになるばかりか、プリプレグの粘着性、タ
ックレベルが低下し好ましくない。
／Ｃ＝０．５／１００〜２０／１００であることが必要
である。０．５／１００未満では、十分な靭性改良効果
は得られないし、２０／１００を越えると、靭性の改良
効果が頭打ちになるばかりか、プリプレグの粘着性、タ
ックレベルが低下し好ましくない。
【００１６】本発明では（Ｂ）成分は、後述する一方向
プリプレグ外表面付近に存在していることが重要であ
る。プリプレグの中心部に完全に埋没した状態では、十
分な靭性改良効果は、得られない。しかしながら完全に
プリプレグ表面から浮きでている状態は好ましくなく、
その大半がプリプレグ表面の熱硬化性マトリックス樹脂
中に埋没していることが好ましい。（Ｂ）成分は、等間
隔で一方向に引き揃えられた状態で存在する、２つの方
向以上の方向に引き揃え、クロスさせて配置する、ラン
ダム状態で配置するなど特に限定されない。
プリプレグ外表面付近に存在していることが重要であ
る。プリプレグの中心部に完全に埋没した状態では、十
分な靭性改良効果は、得られない。しかしながら完全に
プリプレグ表面から浮きでている状態は好ましくなく、
その大半がプリプレグ表面の熱硬化性マトリックス樹脂
中に埋没していることが好ましい。（Ｂ）成分は、等間
隔で一方向に引き揃えられた状態で存在する、２つの方
向以上の方向に引き揃え、クロスさせて配置する、ラン
ダム状態で配置するなど特に限定されない。
【００１７】補強用繊維と同じ方向に長繊維状の（Ｂ）
成分を引き揃える、あるいは（Ｂ）のランダム配向マッ
ト、不織布、あるいは織物を配するのがプロセス上容易
である。（Ｃ）成分としては、硬化して少なくとも部分
的に三次元硬化物を形成する樹脂であれば使用可能であ
る。代表例としては、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、
ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シアン酸エステル末
端、アリル末端、ナジック酸末端を有する樹脂等が挙げ
られるが、エポキシ樹脂が好ましく使用される。具体的
には、ビスフェノールＡ型、Ｆ型及びＳ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、テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン及びトリグリジジルアミノフェノー
ル、トリグリシジルアミノクレゾール各種異性体及びこ
れらのエポキシ樹脂の２種以上の混合物、さらにはこれ
らのエポキシ樹脂と硬化剤との予備反応物など特に限定
されない。
成分を引き揃える、あるいは（Ｂ）のランダム配向マッ
ト、不織布、あるいは織物を配するのがプロセス上容易
である。（Ｃ）成分としては、硬化して少なくとも部分
的に三次元硬化物を形成する樹脂であれば使用可能であ
る。代表例としては、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、
ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、シアン酸エステル末
端、アリル末端、ナジック酸末端を有する樹脂等が挙げ
られるが、エポキシ樹脂が好ましく使用される。具体的
には、ビスフェノールＡ型、Ｆ型及びＳ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、テトラグリシジルジアミノ
ジフェニルメタン及びトリグリジジルアミノフェノー
ル、トリグリシジルアミノクレゾール各種異性体及びこ
れらのエポキシ樹脂の２種以上の混合物、さらにはこれ
らのエポキシ樹脂と硬化剤との予備反応物など特に限定
されない。
【００１８】エポキシ樹脂は通常硬化剤との組み合わせ
で用いられるが、硬化剤も特に限定されず、各種アミノ
化合物、酸無水物など適宜用いることが可能であるが、
ジアミノジフェニルスルホン等芳香族アミン類またはジ
シアンジアミドと尿素化合物の組み合わせが好適に使用
される。
で用いられるが、硬化剤も特に限定されず、各種アミノ
化合物、酸無水物など適宜用いることが可能であるが、
ジアミノジフェニルスルホン等芳香族アミン類またはジ
シアンジアミドと尿素化合物の組み合わせが好適に使用
される。
【００１９】また、（Ｃ）成分として、上記熱硬化性樹
脂に熱可塑性樹脂あるいはそのオリゴマーを添加したも
のを用いることもできる。ポリビニルホルマール、ポリ
ビニルアセタール、フェノキシ樹脂、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
などが好適に使用でき、熱硬化性樹脂と反応し得る官能
基を分子末端あるいは分子鎖中に有するものがさらに好
ましい。
脂に熱可塑性樹脂あるいはそのオリゴマーを添加したも
のを用いることもできる。ポリビニルホルマール、ポリ
ビニルアセタール、フェノキシ樹脂、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
などが好適に使用でき、熱硬化性樹脂と反応し得る官能
基を分子末端あるいは分子鎖中に有するものがさらに好
ましい。
【００２０】熱可塑性樹脂の添加量は、熱硬化性樹脂に
対して３０重量％以下が好ましく、１５重量％以下がよ
り好ましい。これよりも多いと樹脂粘度が高くなりすぎ
てプリプレグ製造時含浸不良の原因となるばかりでな
く、プリプレグのタック性、ドレープ性が大幅に低下し
好ましくない。
対して３０重量％以下が好ましく、１５重量％以下がよ
り好ましい。これよりも多いと樹脂粘度が高くなりすぎ
てプリプレグ製造時含浸不良の原因となるばかりでな
く、プリプレグのタック性、ドレープ性が大幅に低下し
好ましくない。
【００２１】また、熱硬化性樹脂に微粉末シリカなどの
無機微粒子やブタジエン／アクリロニトリル共重合体な
どのエラストマー成分をプリプレグ特性、加工性、機械
的特性等を犠牲にしない範囲で添加することも可能であ
る。
無機微粒子やブタジエン／アクリロニトリル共重合体な
どのエラストマー成分をプリプレグ特性、加工性、機械
的特性等を犠牲にしない範囲で添加することも可能であ
る。
【００２２】（Ａ）成分と（Ｃ）成分の比率は、その目
的に応じて適宜設定することが可能であるが、重量比で
Ａ／Ｃ＝６０／４０〜７５／２５が好ましい。
的に応じて適宜設定することが可能であるが、重量比で
Ａ／Ｃ＝６０／４０〜７５／２５が好ましい。
【００２３】これらの（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）から一方
向プリプレグを得る方法としては、例えば以下の方法が
挙げられるが、これらに限定されるものでない。
向プリプレグを得る方法としては、例えば以下の方法が
挙げられるが、これらに限定されるものでない。
【００２４】（ａ）（Ｃ）成分である熱硬化性マトリッ
クス樹脂を加熱溶融して離型紙上に引き延ばし、その上
あるいは上下から挟み込む形で一方向に引き揃えた
（Ａ）成分である補強用繊維を配置し、樹脂を補強用繊
維に加熱（ホットメルト）含浸する。さらにこのプリプ
レグの表面に補強用繊維と同方向に（Ｂ）成分である繊
維状熱可塑性樹脂を一定の間隔で引き揃え配置し、繊維
状熱可塑性樹脂を上記プリプレグ表面に加熱圧着する方
法。
クス樹脂を加熱溶融して離型紙上に引き延ばし、その上
あるいは上下から挟み込む形で一方向に引き揃えた
（Ａ）成分である補強用繊維を配置し、樹脂を補強用繊
維に加熱（ホットメルト）含浸する。さらにこのプリプ
レグの表面に補強用繊維と同方向に（Ｂ）成分である繊
維状熱可塑性樹脂を一定の間隔で引き揃え配置し、繊維
状熱可塑性樹脂を上記プリプレグ表面に加熱圧着する方
法。
【００２５】（ｂ）（Ｂ）成分の繊維状熱可塑性樹脂の
織物、熱可塑性樹脂の短繊維からなる不織布、マット状
物を（Ａ）、（Ｃ）からなるプリプレグ表面に配置し、
加熱、圧着する方法。などが挙げられる。
織物、熱可塑性樹脂の短繊維からなる不織布、マット状
物を（Ａ）、（Ｃ）からなるプリプレグ表面に配置し、
加熱、圧着する方法。などが挙げられる。
【００２６】次に、本発明の繊維強化樹脂製管状長尺体
の製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる
が、これらに限定されるものでない。 （ａ）マンドレルに前記の繊維状熱可塑性樹脂をその表
面に配したプリプレグを補強用繊維の配列方向を±２５
〜±９０°範囲の所定角度（±α）で所定の大きさに切
り分け、まず±αに２枚張り合わせた後、マンドレルに
その軸に対してプリプレグの補強用繊維の配列方向が±
αと成るように巻き付ける。次に繊維状熱可塑性樹脂を
その表面に配していないプリプレグを補強用繊維軸がマ
ンドレルの軸方向と一致するように巻き付け、その上か
ら収縮テープを巻いた後、マンドレルごと加熱してプリ
プレグを硬化させる。冷却後、収縮テープ、マンドレル
を外すことにより繊維強化樹脂製管状長尺体を得る方
法。
の製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる
が、これらに限定されるものでない。 （ａ）マンドレルに前記の繊維状熱可塑性樹脂をその表
面に配したプリプレグを補強用繊維の配列方向を±２５
〜±９０°範囲の所定角度（±α）で所定の大きさに切
り分け、まず±αに２枚張り合わせた後、マンドレルに
その軸に対してプリプレグの補強用繊維の配列方向が±
αと成るように巻き付ける。次に繊維状熱可塑性樹脂を
その表面に配していないプリプレグを補強用繊維軸がマ
ンドレルの軸方向と一致するように巻き付け、その上か
ら収縮テープを巻いた後、マンドレルごと加熱してプリ
プレグを硬化させる。冷却後、収縮テープ、マンドレル
を外すことにより繊維強化樹脂製管状長尺体を得る方
法。
【００２７】（ｂ）マンドレルに前記の繊維状熱可塑性
樹脂をその表面に配した狭幅の一方向プリプレグをフィ
ラメントワインヂィング法によりマンドレル軸に対して
所定の角度で巻き付け、次に繊維状熱可塑性樹脂をその
表面に配していないプリプレグを補強用繊維軸がマンド
レルの軸方向と一致するように巻き付け、その上から収
縮テープを巻いた後、マンドレルごと加熱してプリプレ
グを硬化させる。冷却後、収縮テープ、マンドレルを外
すことにより繊維強化樹脂製管状長尺体を得る方法。
樹脂をその表面に配した狭幅の一方向プリプレグをフィ
ラメントワインヂィング法によりマンドレル軸に対して
所定の角度で巻き付け、次に繊維状熱可塑性樹脂をその
表面に配していないプリプレグを補強用繊維軸がマンド
レルの軸方向と一致するように巻き付け、その上から収
縮テープを巻いた後、マンドレルごと加熱してプリプレ
グを硬化させる。冷却後、収縮テープ、マンドレルを外
すことにより繊維強化樹脂製管状長尺体を得る方法。
【００２８】
【実施例】以下実施例により、本発明を更に具体的に説
明する。高強度中弾性炭素繊維（三菱レイヨン株式会社
製、ＭＲ４０、引張強度４５００ＭＰａ、引張弾性率２
９０ＧＰａ）を用い、熱硬化性マトリックス樹脂とし
て、エポキシ樹脂組成物、エピコート１００１（油化シ
ェルエポキシ株式会社製、半固形ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂）を６０重量部、エピコート８２８（油化シ
ェルエポキシ株式会社製、液状ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂）を１２重量部、エピクロンＮ７４０（大日本
インキ化学工業株式会社製、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂）を２８重量部及びジシアンジアミドを５重
量部、フェニルジメチルウレアを２重量部配合物とから
一方向プリプレグをホットメルト法により製造した（以
下ベースプリプレグ１）。ベースプリプレグ１の炭素繊
維目付は、１５０ｇ／ｍ2、樹脂目付６７ｇ／ｍ2、樹脂
含有率３１重量％であった。ベースプリプレグ１に見か
け太さが約２５μｍの９５デニール／３６フィラメント
のナイロン１２繊維（弾性率約２ＧＰａ）を片面当たり
の繊維目付が５．２５ｇ／ｍ2となるようにドラム上で
ベースプリプレグの片面ずつ両面にワインドすることに
より一方向プリプレグ（以下プリプレグ１）を得た。
明する。高強度中弾性炭素繊維（三菱レイヨン株式会社
製、ＭＲ４０、引張強度４５００ＭＰａ、引張弾性率２
９０ＧＰａ）を用い、熱硬化性マトリックス樹脂とし
て、エポキシ樹脂組成物、エピコート１００１（油化シ
ェルエポキシ株式会社製、半固形ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂）を６０重量部、エピコート８２８（油化シ
ェルエポキシ株式会社製、液状ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂）を１２重量部、エピクロンＮ７４０（大日本
インキ化学工業株式会社製、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂）を２８重量部及びジシアンジアミドを５重
量部、フェニルジメチルウレアを２重量部配合物とから
一方向プリプレグをホットメルト法により製造した（以
下ベースプリプレグ１）。ベースプリプレグ１の炭素繊
維目付は、１５０ｇ／ｍ2、樹脂目付６７ｇ／ｍ2、樹脂
含有率３１重量％であった。ベースプリプレグ１に見か
け太さが約２５μｍの９５デニール／３６フィラメント
のナイロン１２繊維（弾性率約２ＧＰａ）を片面当たり
の繊維目付が５．２５ｇ／ｍ2となるようにドラム上で
ベースプリプレグの片面ずつ両面にワインドすることに
より一方向プリプレグ（以下プリプレグ１）を得た。
【００２９】別途前記エポキシ樹脂と炭素繊維とから、
ホットメルト法により炭素繊維目付１５０ｇ／ｍ2、樹
脂含有率３５重量％の一方向プリプレグ（以下プリプレ
グ２）を得た。
ホットメルト法により炭素繊維目付１５０ｇ／ｍ2、樹
脂含有率３５重量％の一方向プリプレグ（以下プリプレ
グ２）を得た。
【００３０】（実施例１）プリプレグ１を、＋４５°及
び−４５°のパタンで所定の寸法に切り、あらかじめ張
り合わせた後、１０ｍｍφの円柱状マンドレルに６５０
ｍｍ幅で巻き付けた。これにより実質的な積層構成とし
て＋４５°／−４５°／＋４５°／−４５°なるアング
ル層が得られた。次にこの上にプリプレグ２を０°が３
層得られるように巻き付けストレート層を形成した。さ
らにその上にポリプロピレンの収縮テープを巻き付け
た。これを８０℃で１時間さらに１３０℃で１時間かけ
て硬化した後、脱芯して、収縮テープを取り除くことに
より繊維強化樹脂製管状長尺体を得た。
び−４５°のパタンで所定の寸法に切り、あらかじめ張
り合わせた後、１０ｍｍφの円柱状マンドレルに６５０
ｍｍ幅で巻き付けた。これにより実質的な積層構成とし
て＋４５°／−４５°／＋４５°／−４５°なるアング
ル層が得られた。次にこの上にプリプレグ２を０°が３
層得られるように巻き付けストレート層を形成した。さ
らにその上にポリプロピレンの収縮テープを巻き付け
た。これを８０℃で１時間さらに１３０℃で１時間かけ
て硬化した後、脱芯して、収縮テープを取り除くことに
より繊維強化樹脂製管状長尺体を得た。
【００３１】この長尺体から長さ１５０ｍｍの試験体を
切り出し、計装化シャルピー衝撃試験を実施し、最大荷
重、初期吸収エネルギー、全吸収エネルギーを測定し、
表１に示す結果を得た。使用した計装化シャルピー衝撃
試験機は、Ｕｅｓｈｉｍａ社製ＩＭ−１０５である。
（最大秤量２９．８６８Ｊ、ハンマー質量５．０５３ｋ
ｇ、持上角度１５０°、衝撃速度３．８２ｍ／秒）
切り出し、計装化シャルピー衝撃試験を実施し、最大荷
重、初期吸収エネルギー、全吸収エネルギーを測定し、
表１に示す結果を得た。使用した計装化シャルピー衝撃
試験機は、Ｕｅｓｈｉｍａ社製ＩＭ−１０５である。
（最大秤量２９．８６８Ｊ、ハンマー質量５．０５３ｋ
ｇ、持上角度１５０°、衝撃速度３．８２ｍ／秒）
【００３２】（比較例１）プリプレグ２のみを用いて実
施例１と同様にして、長尺体を成形し、同様にして計装
化シャルピー衝撃試験を実施した。結果を表１に併せて
示す。
施例１と同様にして、長尺体を成形し、同様にして計装
化シャルピー衝撃試験を実施した。結果を表１に併せて
示す。
【００３３】（比較例２）プリプレグ１のみを用いて実
施例１と同様にして、長尺体を成形し、同様にして計装
化シャルピー衝撃試験を実施した。結果を表１に併せて
示す。
施例１と同様にして、長尺体を成形し、同様にして計装
化シャルピー衝撃試験を実施した。結果を表１に併せて
示す。
【００３４】（実施例２）実施例１のプリプレグ１の代
わりに、ベースプリプレグ１の片面にダイセル化学工業
株式会社製ＤＡＩＡＭＩＤスパン１０００品種１０番
手、繊維目付１３ｇ／ｍ2のナイロン１２の不織布を配
し、軽く含浸することにより得られたプリプレグ３を用
い、±４５°の張り合わせにおいては、不織布のある面
とない面が重なるようにして張り合わせる以外は、実施
例１と同様にして、長尺体を成形し、計装化シャルピー
衝撃試験を実施した。結果を表１に併せて示す。
わりに、ベースプリプレグ１の片面にダイセル化学工業
株式会社製ＤＡＩＡＭＩＤスパン１０００品種１０番
手、繊維目付１３ｇ／ｍ2のナイロン１２の不織布を配
し、軽く含浸することにより得られたプリプレグ３を用
い、±４５°の張り合わせにおいては、不織布のある面
とない面が重なるようにして張り合わせる以外は、実施
例１と同様にして、長尺体を成形し、計装化シャルピー
衝撃試験を実施した。結果を表１に併せて示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】本発明の繊維強化樹脂製管状長尺体は、
熱的性質、機械的性質を損なうことなく、優れた靭性を
賦与したものであり、折れにくい長尺体としてゴルフク
ラブシャフト、釣竿などに有用である。
熱的性質、機械的性質を損なうことなく、優れた靭性を
賦与したものであり、折れにくい長尺体としてゴルフク
ラブシャフト、釣竿などに有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者 伊吹 努 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 滝口 郁朗 愛知県豊橋市牛川通四丁目１番地の２ 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内 (72)発明者 田口 真仁 愛知県豊橋市牛川通四丁目１番地の２ 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内
Claims (4)
- 【請求項１】 内側にアングル層が、外側にストレート
層が配置された複数の繊維強化樹脂層からなる管状長尺
体において、アングル層中の少なくとも１層が、（Ａ）
弾性率２００ＧＰａ以上の補強用繊維、（Ｂ）弾性率１
００ＧＰａ以下の繊維状熱可塑性樹脂、及び（Ｃ）熱硬
化性マトリックス樹脂からなり、かつ（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）各成分の比率が下記式（１）及び（２）を満足
し、（Ｂ）成分がその外表面に存在している一方向プリ
プレグを用いて形成されていることを特徴とする繊維強
化樹脂製管状長尺体。 Ａ／Ｃ＝６０／４０〜７５／２５ （１） Ｂ／Ｃ＝０．５／１００〜２０／１００ （２） ただし、Ａ，Ｂ，Ｃは、（Ａ），（Ｂ）、（Ｃ）各成分
の重量を示す。 - 【請求項２】 （Ｂ）成分がポリアミド樹脂からなる請
求項１記載の繊維強化樹脂製管状長尺体。 - 【請求項３】 （Ｂ）成分が不織布の形態である請求項
１または２記載の繊維強化樹脂製管状長尺体。 - 【請求項４】 （Ｃ）成分が該（Ｃ）成分と反応し得る
官能基を分子末端あるいは分子鎖中に有する熱可塑性樹
脂あるいはそのオリゴマーを添加した熱硬化性マトリッ
クス樹脂である請求項１、２または３記載の繊維強化樹
脂製管状長尺体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7335363A JPH09176347A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 繊維強化樹脂製管状長尺体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7335363A JPH09176347A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 繊維強化樹脂製管状長尺体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09176347A true JPH09176347A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18287699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7335363A Pending JPH09176347A (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 繊維強化樹脂製管状長尺体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09176347A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7267620B2 (en) | 2003-05-21 | 2007-09-11 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club head |
| CN100391734C (zh) * | 2000-12-21 | 2008-06-04 | 德古萨公司 | 含有乙烯-乙烯醇共聚物层的多层复合材料 |
| JP2008531867A (ja) * | 2005-03-07 | 2008-08-14 | クーチェル・ケネス | 均一な厚さを有する熱可塑性ナイロン接着マトリックス及びそれから形成した複合材料積層体 |
| US7874938B2 (en) | 2003-05-21 | 2011-01-25 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US7874936B2 (en) | 2007-12-19 | 2011-01-25 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US7874937B2 (en) | 2007-12-19 | 2011-01-25 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US9861864B2 (en) | 2013-11-27 | 2018-01-09 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP7335363A patent/JPH09176347A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100391734C (zh) * | 2000-12-21 | 2008-06-04 | 德古萨公司 | 含有乙烯-乙烯醇共聚物层的多层复合材料 |
| US8163119B2 (en) | 2003-05-21 | 2012-04-24 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US7628712B2 (en) | 2003-05-21 | 2009-12-08 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club head having a composite face insert |
| US7874938B2 (en) | 2003-05-21 | 2011-01-25 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US7267620B2 (en) | 2003-05-21 | 2007-09-11 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club head |
| JP2008531867A (ja) * | 2005-03-07 | 2008-08-14 | クーチェル・ケネス | 均一な厚さを有する熱可塑性ナイロン接着マトリックス及びそれから形成した複合材料積層体 |
| JP4917593B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2012-04-18 | スパンファブ・リミテッド | 均一な厚さを有する熱可塑性ナイロン接着マトリックス及びそれから形成した複合材料積層体 |
| US8303435B2 (en) | 2007-12-19 | 2012-11-06 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US7874937B2 (en) | 2007-12-19 | 2011-01-25 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US7874936B2 (en) | 2007-12-19 | 2011-01-25 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Composite articles and methods for making the same |
| US9861864B2 (en) | 2013-11-27 | 2018-01-09 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club |
| US10226671B2 (en) | 2013-11-27 | 2019-03-12 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club |
| US10569145B2 (en) | 2013-11-27 | 2020-02-25 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club |
| US10828540B2 (en) | 2013-11-27 | 2020-11-10 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club |
| US11369846B2 (en) | 2013-11-27 | 2022-06-28 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club |
| US11944878B2 (en) | 2013-11-27 | 2024-04-02 | Taylor Made Golf Company, Inc. | Golf club |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050531 |