JPH09183164A - Ｆｒｐ製中空シャフトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂含量が低く、表面の粘着性に乏しい樹脂
含量３０重量％以下の軽量、超軽量プリプレグを用いて
シートラッピング法によりＦＲＰ製中空シャフトを製造
する場合に、プリプレグの始端部を簡単にかつ低コスト
でマンドレルに取り付けることができるようにし、これ
によりプリプレグのマンドレルへの巻き付けを容易化し
て軽量シャフト、超軽量シャフトの生産性向上、製造コ
スト低減を図る。 【解決手段】 まず、プリプレグ４の始端部６を接着剤
若しくは両面粘着テープ８又は片面粘着テープ１０を用
いてマンドレル２に取り付ける。次に、プリプレグ４を
マンドレル２に巻き付ける。その後、プリプレグ４を硬
化させて成形品からマンドレルを引き抜くことによりＦ
ＲＰ製中空シャフトを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴルフクラブ用シ
ャフト、釣竿用シャフト等として使用されるＦＲＰ製中
空シャフトのシートラッピング法による製造方法に関
し、さらに詳述すると、シャフトの軽量化のために樹脂
含量が低いプリプレグを用いる場合に使用される製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ゴルフクラブ用シャフトとして、
カーボン繊維を主たる繊維強化材としたＦＲＰ製のもの
（いわゆるブラックシャフト）が多用されている。この
ＦＲＰ製シャフトは、通常、平行に引き揃えたロービン
グに熱硬化性樹脂を含浸させて得たシート状のプリプレ
グをマンドレルに巻き付け、このプリプレグを加熱硬化
させた後、マンドレルを取り外す成形法（シートラッピ
ング法）によって製造されている。

【０００３】この場合、シートラッピング法によるゴル
フクラブ用シャフトの製造においては、マンドレルへの
プリプレグの巻き付けを容易にして生産性を向上させる
ため、プリプレグの巻き付け前にプリプレグの始端部を
マンドレルに取り付けてから巻き付けを行っている。こ
の場合、従来のシートラッピング法によるゴルフクラブ
用シャフトの製造では、通常、樹脂含量が比較的高い
（３３重量％程度）プリプレグを用いており、プリプレ
グ中の樹脂によってプリプレグ表面がある程度の粘着性
を持っているため、プリプレグの始端部をマンドレルに
押し付けることにより該始端部をマンドレルに付着させ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在、ゴルフクラブ用
シャフトには、スウィングし易さ、飛び性能向上等のた
めに軽量化が要求されている。そのため、シートラッピ
ング法によるゴルフクラブ用シャフトの製造では、シャ
フト軽量化を目的として、比重の大きい樹脂の含量を低
くした軽量プリプレグを用いる方法が採られている。す
なわち、従来のプリプレグの樹脂含量は３３重量％程度
であったのに対し、軽量シャフトの製造では樹脂含量３
０重量％以下、とりわけ２７重量％程度のプリプレグが
使用されている。

【０００５】このような樹脂含量３０重量％以下のプリ
プレグは、樹脂含量が低く表面部に存在する樹脂量が少
ないので表面が十分な粘着性を持たず、したがってプリ
プレグの始端部をマンドレルに押し付けるだけではマン
ドレルに付着させることができない。そのため、現状で
は、アイロンによりプリプレグの始端部を加温しつつマ
ンドレルに押し付ける方法を採ったり、樹脂の改良を行
ったり、加温マンドレルを使用したりすることによって
プリプレグ始端部がマンドレルに付着しやすくなるよう
にしているが、これにより生産性の低下や製造コストの
増大が生じているのが実情である。

【０００６】また、最近では、シャフトのさらなる軽量
化のために樹脂含量を２５重量％以下にまで低減した超
軽量プリプレグを用いることも要求されているが、この
ようなプリプレグでは表面がほとんど粘着性を持たず、
プリプレグの加温、樹脂の改良、加温マンドレルの使用
といった方法を採ってもマンドレルに付着させることが
できないため、マンドレルへのプリプレグの巻き付けが
非常に面倒になり、生産性が著しく低下してしまう。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、樹脂含量が低く、表面の粘着性に乏しいプリプレグ
を用いてシートラッピング法によりＦＲＰ製中空シャフ
トを製造する場合に、プリプレグの始端部を簡単にかつ
低コストでマンドレルに取り付けることができ、したが
ってプリプレグのマンドレルへの巻き付けを容易化、低
コスト化して軽量シャフト、超軽量シャフトの生産性向
上、製造コスト低減を図ることが可能な製造方法を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、樹脂含量３０重量％以下のプリプレグをマ
ンドレルに巻き付けた後、このプリプレグを硬化させて
ＦＲＰ製中空シャフトを得るに際し、マンドレルへのプ
リプレグの巻き付け前にプリプレグの始端部を接着剤又
は粘着テープによりマンドレルに取り付け、次いで該プ
リプレグをマンドレルに巻き付けることを特徴とするＦ
ＲＰ製中空シャフトの製造方法を提供する。

【０００９】本発明では、接着剤又は粘着テープを用い
ることにより、プリプレグ中に含まれる樹脂の粘着力を
利用することなくプリプレグの始端部をマンドレルに取
り付けるので、表面の粘着性に乏しい樹脂含量３０重量
％以下、さらには２５重量％以下のプリプレグであって
も、樹脂含量に関わりなくその始端部をマンドレルに簡
単に低コストで取り付けることができ、したがって樹脂
含量が低いプリプレグのマンドレルへの巻き付けを容易
化、低コスト化できるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で用いるマンドレルは、成
形すべき中空シャフトに対応する形状をなすものであ
り、円柱状、楕円柱状、角柱状等の任意の形状に形成す
ることができるが、中空シャフトをゴルフクラブ用シャ
フトとする場合はややテーパ状をなした円柱状とする。

【００１１】本発明おいて、プリプレグとしては、例え
ば、平行に引き揃えたロービングやクロス、マットとい
った繊維強化材に熱硬化性樹脂を含浸させて作製したシ
ート状のものを用いることができる。この場合、繊維強
化材としてはカーボン繊維、ガラス繊維、金属繊維、ア
ラミド繊維、炭化けい素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊
維等の１種以上、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、
フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の１種以
上、副資材としては硬化剤、硬化促進剤、充填材、離型
剤、顔料などを用いることができる。中空シャフトをゴ
ルフクラブ用シャフトとする場合、プリプレグとして
は、繊維強化材としてカーボン繊維、ボロン繊維、樹脂
としてエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂を用いたものが適当である。

【００１２】本発明は、上述したプリプレグの内の樹脂
含量３０重量％以下、通常は２５〜２７重量％のものを
用いてシートラッピング法によりＦＲＰ製中空シャフト
を製造するに当たり、マンドレルへのプリプレグの巻き
付け前にプリプレグの始端部を接着剤又は粘着テープ
（両面粘着テープ又は片面粘着テープ）によりマンドレ
ルに取り付けるものである。なお、プリプレグの樹脂含
量とはプリプレグの全重量に対する樹脂重量の割合であ
り、この樹脂重量には硬化剤、充填材、離型剤等の副資
材の重量も含まれる。

【００１３】接着剤又は両面粘着テープを用いる場合
は、例えば図１（Ａ）に示すように、マンドレル２とプ
リプレグ４の始端部６と間に接着剤又は両面粘着テープ
８を介在させる。この場合、接着剤又は両面粘着テープ
８は、プリプレグ４の取り付け前にマンドレル２及びプ
リプレグ４のいずれかに塗布又は貼着しておけばよい。
片面粘着テープを用いる場合は、例えば図１（Ｂ）に示
すように、マンドレル２及びプリプレグ４の始端部６の
両方を覆うようにプリプレグ４の上から片面粘着テープ
１０を貼り付ける。なお、接着剤又は粘着テープは、プ
リプレグ始端部の全長にわたって配してもよく、一部の
みに配してもよい。

【００１４】接着剤の種類に限定はないが、硬化速度が
速くかつ接着力の強い接着剤であることが生産性向上の
ために望ましく、この点でエポキシ系接着剤、シアノア
クリレート系接着剤、不飽和ポリエステル樹脂に硬化促
進触媒を添加した接着剤等を好適に用いることができ
る。中でも、シアノアクリレート系接着剤が速乾性及び
適度な熱劣化性を有するためにマンドレルとの離型が容
易である点で好ましい。プリプレグの取り付けに接着剤
を用いた場合には、プリプレグの加熱硬化後に接着剤が
シャフトのＦＲＰとほぼ一体化し、シャフト特性に影響
を及ぼさないという特性が必要とされるが、上記のよう
な接着剤を用い、その量を調節することにより、これを
達成することができる。

【００１５】粘着テープの種類にも制限はなく、紙、
布、合成樹脂、繊維強化材製織布、繊維強化材製不織布
等からなる基材の両面又は片面に、にかわ、デキストリ
ン変性合成樹脂、エポキシポリアミン樹脂、エポキシポ
リアミド樹脂、フェノール系樹脂、レゾルシノール系樹
脂等からなる粘着剤層を形成した任意のものを用いるこ
とができる。なお、粘着剤は、プリプレグの加熱硬化後
にシャフトのＦＲＰとほぼ一体化する場合としない場合
とがあるが、粘着剤は量的に少ないため後者の場合でも
シャフト特性に影響を及ぼすことはない。

【００１６】粘着テープとして両面粘着テープを用いる
場合、図１（Ａ）からわかるように、シャフト成形後に
シャフト内壁からテープを剥離することができ、粘着テ
ープがシャフト特性に影響を及ぼすことを防止すること
ができる。このようにするときには、基材として紙、
布、合成樹脂、特にポリプロピレンテープ、粘着剤とし
てシリコーン系粘着剤を用いた両面粘着テープを用いる
ことが好ましく、これによりテープ剥離の容易化、テー
プコストの低減を図ることができる。

【００１７】これに対し、粘着テープとして両面粘着テ
ープを用い、成形後にテープを剥離しない場合には、テ
ープ基材をＦＲＰの繊維補強材として機能させる手段を
採ることが好ましい。このようにするときには、基材と
して繊維強化材製織布、繊維強化材製不織布、特にカー
ボン、ガラス等のロービング引き揃えテープ、粘着剤と
してエポキシ系樹脂、フェノール系樹脂を用いた両面粘
着テープを用いることが好ましく、これによりシャフト
内壁からテープ基材が剥がれることを防止して該基材を
繊維補強材として有効に機能させることができる。

【００１８】また、粘着テープとして片面粘着テープを
用いる場合には、図１（Ｂ）からわかるように、シャフ
ト成形後にテープをシャフト内壁から剥離することがで
きない。したがって、前記と同様に、テープ基材を繊維
補強材として機能させる手段を採ることが好ましい。た
だし、シャフトの軽量化を損なわないテープ重量（ゴル
フクラブ用シャフトであれば２〜３ｇ以内程度）であれ
ば、紙、布、合成樹脂等を基材とする片面粘着テープを
用いてもよい。

【００１９】本発明では、前記のようにしてマンドレル
へのプリプレグ始端部の取り付けを行い、さらにマンド
レルにプリプレグを巻き付けた後、プリプレグを硬化さ
せて成形品からマンドレルを引き抜くもので、これによ
り軽量、超軽量のＦＲＰ製中空シャフトを得るものであ
る。

【００２０】なお、本発明製造方法を実施する場合、必
要に応じ、下記(イ)〜(ハ)の手段を併用することができ
る。 (イ)プリプレグの終端部を接着剤又は粘着テープによっ
て内側に存するプリプレグ上に押さえ付けることができ
る。すなわち、樹脂含量３０重量％以下、とりわけ２７
重量％以下のプリプレグは表面の粘着性に乏しいため、
巻き付け完了時にその終端部が内側に存するプリプレグ
に付着せず、終端部がはね上がるという不都合が生じる
が、本手段を採用すればこの不都合を防止することがで
きる。 (ロ)複数のプリプレグを重ねた状態でマンドレルに同時
に巻く場合、最も内側のプリプレグの始端部を接着剤又
は粘着テープによりマンドレルに取り付けるとともに、
それより外側の各プリプレグをそれぞれその内側のプリ
プレグに接着剤又は粘着テープによって取り付けること
ができる。これにより、複数のプリプレグを重ねてマン
ドレルに巻く場合の作業性を向上させることができる。 (ハ)プリプレグを巻き付けたマンドレルのプリプレグ上
にさらにプリプレグを巻き付ける場合、巻き付けるプリ
プレグの始端部を接着剤又は粘着テープによりマンドレ
ル上のプリプレグに取り付けることができる。これによ
り、プリプレグ上にさらにプリプレグを巻く場合の作業
性を向上させることができる。

【００２１】なお、(イ)〜(ハ)の手段における接着剤又は
粘着テープの使用態様は、図１に示したのと同様であ
る。また、(イ)〜(ハ)の手段において粘着テープを用いる
場合、この粘着テープは成形後のシャフトから除去でき
ないので、前述したテープ基材を繊維補強材として機能
させる手段を採ることが望ましい。

【００２２】

【実施例】次に、実施例によって本発明を具体的に示す
が、本発明は下記実施例に限定されるものではない。な
お、下記実施例において、接着剤、両面粘着テープとし
ては下記のものを用いた。 接着剤：イソシアネート系接着剤 両面粘着テープ：アクリル系粘着剤を用いた両面テープ

【００２３】実施例１ ゴルフクラブ用シャフトとして使用される軽量のＦＲＰ
製中空シャフトを下記の手順で製造した。 図２に示すように、樹脂含量２５〜２７重量％のプリ
プレグ４の始端部６を接着剤又は両面粘着テープ８によ
りマンドレル２に取り付けた。この場合、図３に示すよ
うに、マンドレル２上に軸方向に沿って接着剤又は両面
粘着テープ８を塗布又は貼着し、この接着剤又は両面粘
着テープ８にプリプレグ４の始端部６内面を付着させ
た。なお、接着剤の接着長さ、テープの貼着長さは、プ
リプレグ４の長さとほぼ等しくした。また、プリプレグ
４の終端部１２の内面に接着剤又は両面粘着テープ１４
を塗布又は貼着し、巻き付け完了時に終端部１２が内側
に存するプリプレグに付着するようにして終端部１２の
はね上がりを防止した。 マンドレル２にプリプレグ４を巻き付け、プリプレグ
４を硬化させた後、成形品からマンドレル２を抜き取っ
てＦＲＰ製中空シャフトを得た。

【００２４】実施例２ ゴルフクラブ用シャフトとして使用される軽量のＦＲＰ
製中空シャフトを下記の手順で製造した。本例では、２
枚のプリプレグを重ねてマンドレルに同時に巻き付け
た。 図４に示すように、樹脂含量２５〜２７重量％のプリ
プレグ４の始端部６を接着剤又は両面粘着テープ８によ
りマンドレル２に取り付けた。取り付け手順は実施例１
と同様とした（図３参照）。また、プリプレグ４の始端
部６外面に、樹脂含量２５〜２７重量％の別のプリプレ
グ１６の始端部１８を接着剤又は両面粘着テープ２０に
より取り付けた。さらに、外側のプリプレグ１６の終端
部２２内面に接着剤又は両面粘着テープ２４を塗布又は
貼着し、巻き付け完了時に終端部２２が内側に存するプ
リプレグに付着するようにして終端部２２のはね上がり
を防止した。なお、外側のプリプレグ１６の内側のプリ
プレグ４への取り付けは、内側のプリプレグ４のマンド
レル２への取り付け前に行ったが、取り付け後に行って
もよい。 マンドレル２にプリプレグ４、１６を一緒に巻き付
け、プリプレグ４、１６を硬化させた後、成形品からマ
ンドレル２を抜き取ってＦＲＰ製中空シャフトを得た。

【００２５】実施例１、２の製造方法は、表面の粘着性
に乏しい樹脂含量２５〜２７重量％のプリプレグの始端
部をマンドレルに簡単に低コストで取り付けることがで
き、しかも巻き付け完了時におけるプリプレグ終端部の
はね上がりを防止できるので、マンドレルへのプリプレ
グの巻き付けを著しく容易化することが可能であり、し
たがってゴルフクラブ用軽量シャフト、超軽量シャフト
の生産性向上、製造コスト低減に大きく寄与するもので
あった。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、樹脂含量が低く、表面
の粘着性に乏しい樹脂含量３０重量％以下、とりわけ２
７重量％以下のプリプレグを用いてシートラッピング法
によりＦＲＰ製中空シャフトを製造する場合に、プリプ
レグの始端部をマンドレルに簡単にかつ低コストで取り
付けることができるので、マンドレルへのプリプレグの
巻き付けを容易化、低コスト化して軽量、超軽量シャフ
トの生産性向上、製造コスト低減を図ることができ、し
かもプリプレグの樹脂含量に左右されることなくその高
い生産性を維持することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はプリプレグの始端部を接着剤又は両面
粘着テープを用いてマンドレルに取り付けた状態を示す
側面図、（Ｂ）はプリプレグの始端部を片面粘着テープ
を用いてマンドレルに取り付けた状態を示す側面図であ
る。

【図２】実施例１においてプリプレグの始端部を接着剤
又は両面粘着テープを用いてマンドレルに取り付けた状
態を示す側面図である。

【図３】実施例１においてマンドレル及びプリプレグ終
端部に接着剤又は両面粘着テープを塗布又は貼着した状
態を示す正面図である。

【図４】実施例２においてプリプレグの始端部を接着剤
又は両面粘着テープを用いてマンドレルに取り付けた状
態を示す側面図である。

【符号の説明】 ２ マンドレル ４ プリプレグ ６ プリプレグの始端部 ８ 接着剤又は両面粘着テープ １０ 片面粘着テープ

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂含量３０重量％以下のプリプレグを
   マンドレルに巻き付けた後、このプリプレグを硬化させ
   てＦＲＰ製中空シャフトを得るに際し、マンドレルへの
   プリプレグの巻き付け前にプリプレグの始端部を接着剤
   又は粘着テープによりマンドレルに取り付け、次いで該
   プリプレグをマンドレルに巻き付けることを特徴とする
   ＦＲＰ製中空シャフトの製造方法。