JPH01110375A - ゴルフクラブ用シャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鼠漿五へ杖匪立腎 本発明は繊維強化プラスチックス製ゴルフクラブ用シャ
フトに関する。

従来の技術 炭素繊維強化プラスチックス製ゴルフクラブ用シャフト
は、通称ブラックシャフトと呼ばれ、スチールシャフト
に比べ軽いためボールの飛距離が増し、スチールシャフ
トに変わるシャフトとして広く用いられている。

炭素繊維は比弾性率が大きく軽量でスチールシャフトと
同様の硬度が得られるが、破断歪が小さく衝撃的破断強
度が小さい。

ゴルフクラブ用シャフトはボール打撃時に非常に大きい
衝撃荷重が加わるため、衝撃的な破断強度が低いとシャ
フトの破損を招く。そこで炭素繊維を補強繊維として用
いたシャフトの衝撃強度強化をはかるためシャフト細径
部の一部に金属パイプを入れたものもあるが、炭素繊維
プラスチック層と金属パイプの剥離が生じたり、細径の
一部に比重、比弾性の異なる材料を用いるため使用時の
フィーリングが悪くなる。

またガラス繊維を強化繊維として用いたものとしては特
開昭５０−１９５３８号、特開昭５０−７２７３０号、
特開昭５１−３７７３３号、特開昭５３−６１４４０号
などがあるが、これらはいずれも酸化物系のガラスを炭
素繊維強化プラスチツク層の上に所定の角度で巻回した
ものである。

発明が解決しようとする問題点 これら外層部がＥ−ガラス繊維などで覆われた従来のゴ
ルフクラブシャフトは色塗袋の手間を減少させると共に
、塗装面が摩耗して炭素繊維が露出することを防止する
ものである。しかしながらＥ〜ガラスは耐衝撃性が低く
かつ炭素繊維に対する接着性も弱い。このため打球時、
その衝撃によりガラス繊維が破壊し、また炭素繊維との
接着性不良のため再塗装の必要が発生じた。

本発明は酸化物系のガラス繊維を外層に用いた従来の炭
素繊維強化プラスチツク製ゴルフクラブ用シャフトに比
べ衝撃強度が強く、重量とねじり剛性の特性がほとんど
低下せず、しかも安価なシャフトを提供するものである
。

問題点を解決するための手段 すなわち、本発明は炭素繊維を含有する内層部、および
該内層部の周囲に設けられたオキシナイトライドガラス
繊維を含有する外層部からなることを特徴とするゴルフ
クラブ用シャーフトを提供するものである。

本発明において外層部に用いられるガラス繊維原料であ
るオキシナイトライドガラスは、酸化物ガラスの酸素原
子が窒素に置き換わった構造を有しており、窒素原子の
結合原子価が３であるところから従来のガラスに比べ、
高弾性率を有する。

かかるオキシナイトライドガラスの製造方法には、金属
アルコキシドを加水分解後脱水縮合させるゾル・ゲル法
、あるいは金属酸化物と金属窒化物を溶融する溶融法、
さらにはＮ、ガス吹き込み法、多孔質ガラスのＮＨ３ガ
ス処理法などがあり、従来のガラス繊維では達成できな
かった弾性率１２゜５００　ｋｇ／ｉｎ”以上を得るこ
とが可能である。

本発明にて補強繊維として用いられるオキシナイトライ
ドガラス繊維はＳｉ　　１３〜２４ａｔ％、Ｃａ１Ｏ〜
２１ａｔ％、ＭｇＯ〜５．２　ａｔ％、ＡｌＯ〜１５．
ｌａｔ％、Ｎ　７．５〜２５ａｔ％、ＭＯ〜５ａｔ％（
Ｍ：　Ｚｒ５Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｃｅ、Ｎａ、Ｂ、Ｌａ、
ＫｑＴｉ）であるのが好ましい。

Ｓｔの含有量が上記範囲より少ないと結晶化し、ガラス
状態が得られない。また、この範囲より多いと、弾性率
が１２５００ｋｇ／ｍｍ”以下と低下する。

また、Ｃａの含有量が上記範囲より少ないと、結晶化を
生じ、一方、この範囲を越えると弾性率が１２５ＱＯｋ
ｇ／＋ｍ”と低下する。

さらに、Ｍｇの含有量が上記範囲を越えると、結晶が生
じる。

また、窒素の含有量が上記範囲より少ないと、窒素含有
の効果がなく、また、この範囲を越えると、結晶化を生
じる。

本発明で用いられるオキシナイトライドガラスは強度、
Ｎ、含有量の点から溶融法により製造するのが好ましい
。オキシナイトライドガラスを溶融法にて得るには、金
属酸化物に金属窒化物を加え、高温で溶融する。

金属酸化物の例としては、５ｉＯａ、ＣａＯ１Ｍｇ０１
ＡＩｔｏ３．５ｒＯ１Ｎａ、０、Ｋ、０、Ｌａｔ、ｓ、
Ｙ！０３、ＺｒＯ，、Ｔｉｅｓ、ＮａｔＯｌＫ、ｏ、Ｂ
ａＯ１Ｂ　ｔ　Ｏｓなどが挙げられる。

また、金属窒化物の例としては、５ｆ３Ｎ＋、ＡＩＮな
どが挙げられる。

これら金属酸化物、金属窒化物の混合物を溶融するには
、電気炉、イメージ炉などの加熱炉を用い、窒素雰囲気
下、温度１４００〜１９００℃、昇温速度１０〜８００
℃／ｍｉｎにて処理する。

得られたガラスを窒素雰囲気下、温度１１００〜！６０
０℃にて加熱、溶融し、紡糸速度２０〜　。

３０００　ｍ／＋ｉｎにて紡糸して連続繊維を得る。

得られたガラス繊維の弾性率は、１２５００〜１８００
０ｋｇ／ｍｍ”、引っ張り強度７０〜５００　ｋｇ／ａ
ｍ’が得られる。

ガラス繊維の繊維径は、３〜１５０μ尻であるのが好ま
しい。繊維径がこれより小さいと、紡糸が困難であり、
一方、これを越えると強度が極端に低下し好ましくない
。

また外層部のマトリックス樹脂としては、従来ガラス繊
維のマトリックスとして用いられるものがいずれも採用
し得る。例えば不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂などが挙げられ、これらを単独または
２種以上を混合して使用してもよい。また、プリプレグ
中のガラスクロスの混合割合は４０〜８０％程度である
。

なお、本発明シャフトの内層部をなす炭素繊維を含有す
る繊維強化プラスチックは、従来かかるゴルフクラブ用
シャフトに用いられているものがいずれも用い得る。

上記ガラス繊維を含有する外層部をゴルフクラブシャフ
トの炭素繊維を含有する内層部の上に形成には、従来の
ガラス繊維を用いた場合と同様、短繊維を吹き付けるス
プレーアップ法、フィラメントワインディング法など公
知の方法がいずれも採用し得る。

Ｘ夜匹 つぎに本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。

（製造例） Ｓ　ｉＯ＊　２０．Ｏｍｏ１％、Ｃａ０　４０．８ｍｏ
１％ＭｇＯ１２，０ｓ＋ｏ１％、ＡＩ、０３１４．４１
１１０１％を混合し、空気中１５００℃で２時間溶融し
た。混合物を冷却後、ボールミルを用い゛て約１０μ尻
に粉砕し、Ｓ　１３Ｎａ　１２．８ｍｏ１％を加え、窒
化ホウ素ルツボを用い、窒素中１７５０℃で３０分溶融
し、オキシナイトライドガラスを得た。得られたガラス
を紡糸装置内に配置した窒化ホウ素ルツボに入れ、周囲
を断熱材により保温した円筒状のカーボン発熱体を用い
て、窒素雰囲気下、１３８０℃にて加熱、紡糸しワイン
ダに巻取った。紡糸速度１５００　ｍ／　ａｋｉｎにて
、直径的１５μｍの連続繊維を得た。得られたガラス繊
維の引っ張り弾性率は、１２６００　ｋ　ｇ／ｍｍ”で
あった。

実施例１ 第１図に示すごとく、エポキシ樹脂を含浸させた炭素繊
維（商品名二東しく株）製トレカＴ２Ｏ０）を細径４　
ｍｍ、太径１４１ＩＩＩ１１長さ１３００ｍｍの円錐状
金属芯金にフィラメントワインディング法により厚さが
３１１１ｆｆｉになるまで巻き内層２を形成した。つぎ
に、前記製造例にて得られたオキシナイトライドガラス
繊維にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを層の厚さ
が約１１１ＩＩ１１になるまで巻いて外層ｌを形成した
。その上を離型性の良いフィルムで締め付は加熱硬化さ
せ、硬化後脱型した。脱型後、切断し規定の寸法と硬さ
になるまで外層を研削し繊維強化プラスチックス製ゴル
フクラブ用シャフトとする。

発明の効果 本発明によれば、非常に高弾性のゴルフクラブを安価に
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゴルフクラブ用シャフトの断面図であ
る。 図中の符号は次のとおりである。 ■＝外層、２：内層。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭素繊維を含有する内層部、および該内層部の周
   囲に設けられたオキシナイトライドガラス繊維を含有す
   る外層部からなることを特徴とするゴルフクラブ用シャ
   フト。