JPH10235761A - 繊維強化プラスチック製管状体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シートワインド法などで成形した、バイアス層
を有する管状体において、重量やコストを増大すること
なく、従来にない高いねじり強さを有する繊維強化プラ
スチック製管状体を提供する。 【解決手段】管状体主軸に対する強化繊維の巻き角度が
２５°〜７５°の範囲にあるバイアス層を有する繊維強
化プラスチックからなる管状体において、バイアス層を
構成するバイアス単位層の厚みが５０μｍ〜１００μｍ
の範囲にあり、かつ、このバイアス層における強化繊維
の巻回数が２〜８になっている部分を有していることを
特徴とする繊維強化プラスチック製管状体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化プラスチ
ックで構成された管状体に関し、特に、軽量でかつねじ
り力に対する耐性に優れ、ゴルフクラブ用シャフト、バ
ドミントンラケット用シャフトその他のスポーツ用具、
宇宙構造体、トラス、マスト、船舶、自動車、プロペラ
シャフトなどに用いられるのに適した管状体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、軽量、高強度、高弾性等の優れた
特性を持つ繊維強化プラスチックを使用した管状体が、
ゴルフクラブ用シャフト、釣竿その他のスポーツ用具
や、ドライブシャフト、ロールその他の一般産業用途な
ど、様々な用途に使用されている。

【０００３】これらの繊維強化プラスチック製管状体
に、ねじり力に対する耐力、すなわちねじり強さを具備
させる目的で、管状体の主軸に対して２５°〜７５°の
角度に配向した強化繊維を含む部分すなわちバイアス層
が配される。

【０００４】このような繊維強化プラスチック製管状体
の成形法として、プリプレグを所定の形状に切り出し、
芯金に巻き付けて成形するシートワインド法が広く行わ
れている。このシートワインド法は、強化繊維の配向や
含有率の制御が容易で管状体の設計の自由度が高いこと
や、表面が平滑で品位の高い管状体が得られることや、
ボイドレス成形が容易であることなど、他の成形法には
ない特長を有している。

【０００５】ところが、このシートワインド法では、所
定の形状に切り出したプリプレグを巻き付けるため、巻
き始め位置と巻き終わり位置に対応してバイアス層に段
差が生じる。巻き始め位置が芯金に接している場合など
は外形上段差はないが、樹脂溜まりが生じて実質的にバ
イアス層の段差があるのと同じことになる。（以下この
ような場合を含めて段差という） この段差で強化繊維は切断されているうえ、その周辺で
は強化繊維の屈曲等が生じるので強度の低い部分となっ
ている。つまり、従来の管状体では、このバイアス層に
より、管状体にねじり力が加わった際に、このような部
分から破壊が生じやすく、結果として管状体のねじり強
さが不十分になってしまう。また、この段差は、使用す
るプリプレグの厚さが厚いものほど大きくなり、切断さ
れている強化繊維の量も多くなる。

【０００６】こうした問題に対して、実公昭６２−２７
３７３号公報には、均質に巻きやすく段差を比較的小さ
くできる極薄プリプレグが記載されている。しかし、こ
の極薄プリプレグの製造には、強化繊維を均一に拡開す
るための特別な工程が必要なため、高価であり、適用で
きる強化繊維の種類も限られる。そのため、これを用い
た管状体のコストが増大したり、管状体の設計の自由度
が小さくなったりするという問題がある。

【０００７】また、特開平７−３９６１１号公報には、
内側のバイアス層をいわゆるフィラメントワインド法で
形成してバイアス層の段差を解消し、その外側の他の層
をシートワインド法で形成することによって設計の自由
度や表面の平滑化を図る方法が記載されている。しか
し、この方法ではフィラメントワインド法とシートワイ
ンド法の双方の装置が必要で、しかも製造に要する時間
も長くなるので、コストが大幅に増大してしまう。ま
た、フィラメントワインド法によって形成される内側の
バイアス層にボイドが形成されやすく、ねじり強度が高
くならない場合があるという問題もある。

【０００８】さらに、特開平４−２１８１７９号公報お
よび特開平５−１６９２６５号公報には、ねじりに対す
る強化層を管状体に付加する方法が記載されており、特
開平６−１１４１３１号公報には、管状体の構成を対称
にする方法が記載されている。しかし、これらの方法で
は、管状体の重量が増加してしまい、また、プリプレグ
の巻き付け回数が増加し、コストが増大してしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の従来技術の問題を解決し、シートワインド法などで成
形した、バイアス層を有する管状体において、重量やコ
ストを増大することなく、従来にない高いねじり強さを
有する繊維強化プラスチック製管状体を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の構成を有する。すなわち、管状体主軸
に対する強化繊維の巻き角度が２５°〜７５°の範囲に
あるバイアス層を有する繊維強化プラスチックからなる
管状体において、バイアス層を構成するバイアス単位層
の厚さが５０μｍ〜１００μｍの範囲にあり、かつ、こ
のバイアス層における強化繊維の巻回数が２〜８になっ
ている部分を有していることを特徴とする繊維強化プラ
スチック製管状体である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の管状体は、その主軸に対
する強化繊維の巻角度が２５°〜７５°の範囲内にある
部分、つまりバイアス層を有する。主軸に対する強化繊
維の巻角度とは、主軸を含む平面と、その平面を通る強
化繊維がなす角度の絶対値である。

【００１２】本管状体は、層状構造を成しており、バイ
アス層における強化繊維の巻角度が実質的に同一方向に
配向してなる単一層をバイアス単位層と呼ぶ。

【００１３】バイアス層の強化繊維は、管状体がねじり
力を受けたときに、引張または圧縮の力を受ける。主軸
に対する巻角度が２５°より小さいか、または７５°よ
り大きい強化繊維は、管状体がねじり力を受けても大き
な力を受けないので、管状体のねじり強さにはあまり関
与しない。

【００１４】本発明の管状体は、バイアス層を構成する
バイアス単位層の厚さが５０μｍ〜１００μｍ、バイア
ス層の強化繊維の巻回数が２〜８になっている部分を有
する。かかる構成になっていることにより、バイアス層
の段差が小さくなったり、切断されている強化繊維の量
が少なくなる。これにより、ねじり強さの高いものとす
ることができる。

【００１５】一方、バイアス単位層の厚さが５０μｍよ
り小さいと、前述のように、極薄プリプレグの製造コス
トの増加などにつながり、管状体成形においても取扱い
が難しく、高度な技術を必要とする。また、１００μｍ
より大きければ、切断されている段差が大きくなる。さ
らには、そのようなプリプレグをバイアス層に複数層巻
き付ければ、巻回数が多くなるにつれその分管状体のね
じり強さは高くなるが、重量が増加し、管状体の成形も
難しくなる。また、巻回数が少なくなれば、バイアス層
の全体厚さに対する切断された段差の割合が多くなるた
め、十分なねじり強さを発揮しにくくなる。そのため、
バイアス層の巻回数は上記２〜８の回数にあるのが良
い。

【００１６】この様なバイアス単位層は、厚さが５０μ
ｍ〜８０μｍにあり、強化繊維の巻回数は２〜８にある
のが好ましく、さらには強化繊維の巻回数が３〜８にな
っていることが好ましい。

【００１７】バイアス単位層の厚さは上述の通りである
が、バイアス単位層に含まれる強化繊維量によってはバ
イアス単位層の厚さは変化する。つまり、バイアス単位
層に含まれる強化繊維量が多すぎると前述の段差におけ
る切断された強化繊維が多くなり、ねじり強さが十分発
揮しにくくなってしまい、逆に強化繊維量が少なすぎる
と製造コストの増加や取扱い性が難しくなる。そのた
め、バイアス単位層の強化繊維量は樹脂量とのバランス
によって５０ｇ／ｍ² 〜１００ｇ／ｍ² の範囲にあるこ
とが好ましい。さらには５０ｇ／ｍ² 〜８０ｇ／ｍ² の
範囲にあることが好ましい。

【００１８】バイアス層の炭素繊維の引張弾性率は、管
状体の強度と剛性のバランスから２００ＧＰａ〜６５０
ＧＰａの範囲にあることが好ましい。２００ＧＰａより
小さければ剛性が十分ではなく、６５０ＧＰａより大き
ければ強度が十分でなくなる。好ましくは２８０ＧＰａ
〜６００ＧＰａ、さらには３５０ＧＰａ〜６００ＧＰａ
の範囲が望ましい。特に４５０ＧＰａより大きい範囲
で、高剛性とねじり強さの高次元での両立ができるよう
になった。

【００１９】本発明の管状体のさらに望ましい形態は、
バイアス層の強化繊維の巻回数が（ｎ＋０．１）〜（ｎ
＋０．９）になっている部分を有することである。ここ
でｎは正の整数である。かかる構成になっていることに
より、１つのバイアス層による２カ所の段差が周方向で
重なることがなく、かつ複数のバイアス層を配したとき
にも、複数の段差が少しづつずれて配されるので、重な
ったり接近したりすることが少なくなり、段差を分散さ
せることができる。これにより、さらにねじり強さの高
いものとすることができる。

【００２０】バイアス層の巻回数が、（ｎ＋０．１）〜
（ｎ＋０．４）、もしくは（ｎ＋０．６）〜（ｎ＋０．
９）の範囲内であると、バイアス層の段差が分散されや
すくなり管状体のねじり強さがより高くなるため好まし
く用いられる。さらには（ｎ＋０．２）〜（ｎ＋０．
３）、もしくは（ｎ＋０．７）〜（ｎ＋０．８）の範囲
内であることで、段差が均等に分散されやすくなり、管
状体の重量もより軽くなり、重量当たりのねじり強さを
いっそう高くすることができるので好ましく用いること
ができる。

【００２１】すなわち、巻回数を（ｎ＋０．１）〜（ｎ
＋０．９）とし、従来いわば中途半端とされている巻回
数にすることにより、従来にない高いねじり強さを持
ち、しかも軽量な管状体が提供される。また、管状体の
物性の対称性や肉厚の均一性は上記の巻回数にはほとん
ど影響されない。

【００２２】バイアス層にねじり力をより多く負担さ
せ、本発明の効果を大きくするために、その強化繊維の
巻角度は３０〜６０°の範囲内にあるのが好ましく、３
５〜５５°付近であることがさらに好ましい。

【００２３】バイアス層の強化繊維としては、黒鉛繊維
を含む炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊
維、金属繊維などが挙げられるが、軽量かつ高強度の管
状体とするためには炭素繊維が好ましい。

【００２４】本発明の管状体におけるねじり強さ向上効
果は、管状体の肉厚に対してバイアス層が多い方が顕著
となる。具体的には、バイアス層全体の厚さが管状体肉
厚の少なくとも１０％であることが好ましい。

【００２５】管状体を構成する繊維強化プラスチックの
マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂など各種の
熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を使用することができ
る。なかでも、成形が容易で物性に優れたエポキシ樹脂
が好ましい。

【００２６】バイアス層の繊維含有率は、成形の容易さ
と管状体のねじり強さの面から４０〜８５体積％がよ
く、より好ましくは５５〜８０体積％がよい。また、バ
イアス層のボイド含有率は、管状体のねじり強さの面か
ら、５体積％未満であるのがよく、好ましくは３体積％
未満であるのがよく、さらに好ましくは１体積％未満で
あるのがよい。

【００２７】バイアス層の他に様々な方向の強化繊維を
含む層を配することによって、管状体に様々な性能を具
備させることができる。曲げ力に対する剛性や強さを具
備させるためには巻角度が１０°を越えない強化繊維を
含むいわゆるストレート層を配すればよく、側方からの
押しつぶし力に対しては、管状体周方向に配向した、好
ましくは巻角度が７５〜９０°の範囲内に配向した強化
繊維を含むフープ層を配すればよい。

【００２８】本発明の管状体には、強化繊維の巻角度が
正逆両方向である２つのバイアス層をともに有していて
もよい。ここで正逆両方向とは、管状体主軸に対して右
ねじと左ねじの関係にあるような２方向をいう。この場
合、２つのバイアス層が互いに重なりあい、かつ段差が
均等に分散していることが特に好ましい。

【００２９】本発明の管状体は、肉厚が２ｍｍを越えな
いような薄肉の管状体や、外形が２０ｍｍを越えないよ
うな細径の管状体である場合に、ねじり強さを高くする
効果が特に大きい。

【００３０】本発明の管状体は、軽量でねじり強さに優
れることから、ゴルフクラブやバドミントンラケットの
シャフトに用いられるのに特に適している。

【００３１】ゴルフクラブ用シャフトのねじり破壊は、
シャフト先端部からシャフトの長手方向に４００ｍｍの
範囲に生じることが多い。これはこの様な範囲は外径が
比較的小さいためであり、特に先端部分には一般的に先
端補強部を有している。この様な部分において本発明の
構成をとっていることが好ましい。さらには先端から３
００ｍｍの範囲にあるのが望ましい。

【００３２】さらには、先端補強部を除いて最も外形の
小さい部分が特にねじり破壊を生じることが多い。この
様な部分において本発明の構成をとっていることが好ま
しい。なお、先端補強部とは、ゴルフシャフト先端の細
径部を補強するために、他の部分より厚肉とされた部分
をいう。

【００３３】本発明によって、全体重量が５０ｇを越え
ないような軽量であっても、ねじり強さが十分であるよ
うなゴルフクラブ用シャフトが得られる。さらに軽量の
４０ｇを越えないようなゴルフクラブ用シャフトで効果
が高い。

【００３４】本発明の管状体を製造するには、所定の形
状に切り出したプリプレグを芯金に巻き付けた後、ラッ
ピングテープを巻き付け、硬化炉などで成形した後、脱
芯してラッピングテープを除去するシートワインド法が
適用できる。バイアス層を設けるため、一方向性プリプ
レグを巻き付ける際に、強化繊維量が５０ｇ／ｍ² 〜１
００ｇ／ｍ² の一方向性プリプレグを巻き回数が２〜８
になるように巻き付ければよい。この巻回数はプリプレ
グを切り出す大きさを変えることによって容易に調整で
き、他の工程は従来のシートワインド法と同様に行うこ
とができるので、設備や工程変更に伴うコストの増加は
ない。

【００３５】また、図１に示したような管状体を製造す
るには、強化繊維の巻角度が正逆両方向になるように重
ねた２枚の一方向性プリプレグを芯金に巻き付ければよ
い。このとき、２枚のプリプレグによる段差を図１のよ
うに分散させるために、巻き終わり位置が互いにずれる
ように、芯金半周分に対応する長さだけずらしてプリプ
レグを重ねてから巻き付けるとよい。

【００３６】

【実施例】

（ねじり試験）ねじり試験は、試験片のゲージ長３００
ｍｍ、両端５０ｍｍは把持する。破壊時のねじりトルク
（Ｎｍ）とねじれ角（ｄｅｇ）を測定し、ねじり強さ
（ねじりトルクとねじれ角の積）を求めた。

【００３７】実施例１ バイアス層用として、炭素繊維（ＣＦ）とエポキシ樹脂
からなる一方向性プリプレグＡ（ＣＦ目付：５５ｇ／ｍ
² 、繊維含有率：７１重量％、繊維引張弾性率：３７５
ＧＰａ、厚さ：５２μｍ）を、繊維の方向が縦方向に対
して４５°になるように、縦１０００ｍｍ×横１３３ｍ
ｍの長方形に２枚切り出した。この２枚を、繊維方向が
互いに交差するように、かつ横方向に１６ｍｍ（芯金半
周分に対応）ずらして貼り合わせた。次に、貼り合わせ
たプリプレグを、離型処理した外径１０ｍｍ、長さ１４
００ｍｍのステンレス製芯金に、プリプレグの縦方向と
芯金主軸が一致するように巻き付けた。

【００３８】その上に、炭素繊維とエポキシ樹脂からな
る一方向性プリプレグＢ（ＣＦ目付：１５０ｇ／ｍ² 、
繊維含有率：６７重量％、繊維引張弾性率：２９５ＧＰ
ａ）を繊維の方向が縦方向になるように縦１０００ｍｍ
×横７２ｍｍの長方形に切り出したものを、プリプレグ
の縦方向と芯金主軸が一致するように巻き付けた。

【００３９】次にシートワインド成形用のラッピングテ
ープを所定の方法で巻き付けた後、硬化炉中で温度１３
０℃、２時間で成形した。

【００４０】成形後、芯金を脱芯し、ラッピングテープ
を除去して繊維強化プラスチック製管状体を得た。

【００４１】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＡによるバイアス
層の巻回数は４、バイアス単位層の厚さは５１μｍであ
った。

【００４２】実施例２ プリプレグＡを横１３９ｍｍの長方形に切り出す他は実
施例１と同様にして繊維強化プラスチック製管状体を得
た。

【００４３】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＡによるバイアス
層の巻回数は４．２５であった。

【００４４】実施例３ プリプレグＡを横１２２ｍｍの長方形に切り出す他は実
施例１と同様にして繊維強化プラスチック製管状体を得
た。

【００４５】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＡによるバイアス
層の巻回数は３．７５であった。

【００４６】実施例４ プリプレグＡを、炭素繊維とエポキシ樹脂からなる一方
向性プリプレグＣ（ＣＦ目付：５５ｇ／ｍ² 、繊維含有
率：７１重量％、繊維引張弾性率：４７５ＧＰａ、厚
さ：５１μｍ）に変える他は実施例１と同様にして繊維
強化プラスチック製管状体を得た。

【００４７】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＣによるバイアス
層の巻回数は４、バイアス単位層の厚さは５１μｍであ
った。

【００４８】実施例５ プリプレグＣを横１３９ｍｍの長方形に切り出す他は実
施例４と同様にして繊維強化プラスチック製管状体を得
た。

【００４９】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＣによるバイアス
層の巻回数は４．２５であった。

【００５０】比較例１ プリプレグＡを、炭素繊維とエポキシ樹脂からなる一方
向性プリプレグＤ（ＣＦ目付：１１６ｇ／ｍ² 、繊維含
有率：６７重量％、繊維引張弾性率：３７５ＧＰａ、厚
さ：１１４μｍ）に変え、横６７ｍｍの長方形に切り出
す他は実施例１と同様にして繊維強化プラスチック製管
状体を得た。

【００５１】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＤによるバイアス
層の巻回数は２、バイアス単位層の厚さは１１３μｍで
あった。

【００５２】比較例２ プリプレグＡを、炭素繊維とエポキシ樹脂からなる一方
向性プリプレグＥ（ＣＦ目付：３０ｇ／ｍ² 、繊維含有
率：６０重量％、繊維引張弾性率：３７５ＧＰａ、厚
さ：３４μｍ）に変え、横２６７ｍｍの長方形に切り出
す他は実施例１と同様にして繊維強化プラスチック製管
状体を得た。

【００５３】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＥによるバイアス
層の巻回数は８、バイアス単位層の厚さは３３μｍであ
った。

【００５４】比較例３ プリプレグＤを、炭素繊維とエポキシ樹脂からなる一方
向性プリプレグＦ（ＣＦ目付：１１６ｇ／ｍ² 、繊維含
有率：７０重量％、繊維引張弾性率：４７５ＧＰａ、厚
さ：１０２μｍ）に変える他は比較例１と同様にして繊
維強化プラスチック製管状体を得た。

【００５５】この管状体の横断面を研磨し、光学顕微鏡
で観察したところ、一枚のプリプレグＦによるバイアス
層の巻回数は２、バイアス単位層の厚さは１０２μｍで
あった。

【００５６】実施例１〜５、比較例１〜３で得られた管
状体の長さ１ｍの重量（ｇ）、ねじりトルク（Ｎｍ）、
ねじり強さ（Ｎｍ ｄｅｇ）の結果を表１に示す。

【００５７】

【表１】 実施例６ 補強層用としてプリプレグＢを縦２５０ｍｍ×横８８ｍ
ｍの直角３角形に切り出し、これを離型処理した細径先
端外径５ｍｍ、テーパー率８／１０００、長さ１４００
ｍｍのステンレス製芯金に、プリプレグの縦方向と芯金
主軸が一致するように、プリプレグの横辺が芯金の先端
方向になるよう巻き付けた。

【００５８】その上に、バイアス層用として、プリプレ
グＡを、繊維の方向が縦方向に対して４５°になるよう
に、縦１１４３ｍｍ×横（長辺１９６ｍｍ、短辺１０２
ｍｍ）の台形に２枚切り出し、この２枚を、繊維方向が
互いに交差するように、かつ横方向に芯金全長に半周分
ずらして貼り合わせ、プリプレグの縦方向と芯金主軸が
一致するように、プリプレグの横短辺が芯金の先端方向
になるように巻き付けた。

【００５９】さらにその上に、プリプレグＢを繊維の方
向が縦方向になるように縦１１４３ｍｍ×横（長辺１０
３ｍｍ、短辺５７ｍｍ）の台形に切り出したものを、プ
リプレグの縦方向と芯金主軸が一致するように、プリプ
レグの横短辺が芯金の先端方向になるように巻き付け
た。

【００６０】次にシートワインド成形用のラッピングテ
ープを所定の方法で巻き付けた後、硬化炉中で温度１３
０℃、２時間で成形した。

【００６１】成形後、芯金を脱芯し、ラッピングテープ
を除去して繊維強化プラスチック製ゴルフクラブ用シャ
フト管状体を得た。

【００６２】この管状体の先端から２６０ｍｍの部分の
横断面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、一枚の
プリプレグＡによるバイアス層の巻回数は４、バイアス
単位層の厚さは５１μｍであった。

【００６３】実施例７ プリプレグＡを横（長辺２０６ｍｍ、短辺１０７ｍｍ）
の台形に切り出す他は実施例６と同様にして繊維強化プ
ラスチック製ゴルフクラブ用シャフト管状体を得た。

【００６４】この管状体の先端から２６０ｍｍの部分の
横断面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、一枚の
プリプレグＡによるバイアス層の巻回数は４．２５であ
った。

【００６５】比較例４ プリプレグＡをプリプレグＤに変え、横（長辺９８ｍ
ｍ、短辺５２ｍｍ）の台形に切り出する他は実施例６と
同様にして繊維強化プラスチック製ゴルフクラブ用シャ
フト管状体を得た。

【００６６】この管状体の先端から２６０ｍｍの部分の
横断面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、一枚の
プリプレグＤによるバイアス層の巻回数は２、バイアス
単位層の厚さは１１３μｍであった。

【００６７】実施例８ プリプレグＡをプリプレグＣに変える他は実施例６と同
様にして繊維強化プラスチック製ゴルフクラブ用シャフ
ト管状体を得た。

【００６８】この管状体の先端から２６０ｍｍの部分の
横断面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、一枚の
プリプレグＡによるバイアス層の巻回数は４であった。

【００６９】比較例５ プリプレグＡをプリプレグＦに変え、横（長辺９８ｍ
ｍ、短辺５２ｍｍ）の台形に切り出する他は実施例６と
同様にして繊維強化プラスチック製ゴルフクラブ用シャ
フト管状体を得た。

【００７０】この管状体の先端から２６０ｍｍの部分の
横断面を研磨し、光学顕微鏡で観察したところ、一枚の
プリプレグＦによるバイアス層の巻回数は２、バイアス
単位層の厚さは１０２μｍであった。

【００７１】実施例６〜８、比較例４，５で得られた管
状体の重量（ｇ）、ねじりトルク（Ｎｍ）、ねじり強さ
（Ｎｍ ｄｅｇ）の結果を表２に示す。

【００７２】

【表２】

【００７３】

【発明の効果】本発明の繊維強化プラスチック製管状体
は、バイアス層強化繊維量が５０ｇ／ｍ² 〜１００ｇ／
ｍ² の範囲にあり、かつ、このバイアス層における強化
繊維の巻回数が２〜８の範囲にある部分を有しているこ
とにより、バイアス層の段差が小さく、重量やコストを
ほとんど増大させずに、従来にない高いねじり強さを有
する。

【００７４】本発明の管状体は、軽量でかつ高いねじり
強さを有することにより、ゴルフクラブ用シャフトやバ
ドミントンラケット用シャフトとして特に好適に用いら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る管状体の横断面を示
す図である。

【符号の説明】

１：バイアス層（正方向） ２：バイアス層（逆方向） ３：バイアス層の段差（巻き始め位置） ４：バイアス層の段差（巻き終わり位置） ５：樹脂溜まり

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管状体主軸に対する強化繊維の巻き角度が
   ２５°〜７５°の範囲にあるバイアス層を有する繊維強
   化プラスチックからなる管状体において、バイアス層を
   構成するバイアス単位層の厚みが５０μｍ〜１００μｍ
   の範囲にあり、かつ、このバイアス層における強化繊維
   の巻回数が２〜８になっている部分を有していることを
   特徴とする繊維強化プラスチック製管状体。
2. 【請求項２】バイアス層の強化繊維が炭素繊維であり、
   炭素繊維の引張弾性率が２００ＧＰａ〜６５０ＧＰａの
   範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化
   プラスチック製管状体。
3. 【請求項３】管状体を構成するバイアス層の強化繊維の
   巻回数が、（ｎ＋０．１）〜（ｎ＋０．９）にあること
   を特徴とする請求項１または２に記載の繊維強化プラス
   チック製管状体（ただし、ｎは正の整数）。
4. 【請求項４】管状体主軸に対する巻角度が１０°を超え
   ない強化繊維を含むストレート層をさらに有しているこ
   とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強
   化プラスチック製管状体。
5. 【請求項５】管状体周方向に配向した強化繊維を含むフ
   ープ層をさらに有することを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の繊維強化プラスチック製管状体。
6. 【請求項６】管状体主軸に対する強化繊維の巻角度が正
   逆両方向であるバイアス層をともに有していることを特
   徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の繊維強化プラ
   スチック製管状体。
7. 【請求項７】管状体を構成する繊維強化プラスチック層
   の肉厚が２ｍｍを超えないことを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれかに記載の繊維強化プラスチック製管状体。
8. 【請求項８】管状体の外径が２０ｍｍを超えないことを
   特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の繊維強化プ
   ラスチック製管状体。
9. 【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の繊維強化
   プラスチック製管状体を有することを特徴とするゴルフ
   クラブ用シャフト。
10. 【請求項１０】前記の部分が、最も外径の小さい先端か
    ら４００ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項９に
    記載のゴルフクラブ用シャフト。
11. 【請求項１１】前記の部分が、先端補強部分を除いて最
    も外径の小さい部分にあることを特徴とする請求項９に
    記載のゴルフクラブ用シャフト。
12. 【請求項１２】全体重量が５０ｇを超えないことを特徴
    とする請求項９〜１１のいずれかに記載のゴルフクラブ
    用シャフト。
13. 【請求項１３】所望の形状に切り出した一方向性プリプ
    レグを芯金に巻き付けて成形する繊維強化プラスチック
    製管状体の製造方法において、管状体主軸に対する強化
    繊維の巻き角度が２５°〜７５°の範囲内にあるバイア
    ス層を設けるとともに、そのバイアス層における一方向
    性プリプレグの強化繊維量を５０ｇ／ｍ² 〜１００ｇ／
    ｍ² の範囲に、その一方向性プリプレグの巻回数を２〜
    ８の範囲内にすることを特徴とする繊維強化プラスチッ
    ク製管状体の製造方法。
14. 【請求項１４】管状体主軸に対する強化繊維の巻角度が
    正逆両方向になるように、かつ、巻終わり位置が互いに
    ずれるように、２枚の一方向性プリプレグを重ねた後に
    芯金に巻き付けてバイアス層を形成することを特徴とす
    る請求項１３に記載の繊維強化プラスチック製管状体の
    製造方法。