JPH04129578A - ゴルフクラブシャフト - 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】 の１ 本発明は、複数の炭素繊維強化樹脂層からなるゴルフク
ラブシャフトに関するものであり、粕に、炭素繊維強化
樹脂層の間に及び／又は最外層にハイブリッドプリプレ
グ層を設けたことを特許とするゴルフクラブシャフトに
関するもので慶る。

微速Ａ」支止 近年、ゴルフクラブシャフトとして、軽量で且つ機械的
強度が高く、且つ振動減衰特性が良好であるという理由
から炭素繊維強化複合樹脂にて作製されたものが多く利
用されており、良好な成果を収めている。

断る従来のゴルフクラブシャフトは、複数層の炭素繊維
強化複合樹脂層から構成されるが、第３図に図示される
ように、所定の形状寸法に裁断した炭素繊維強化プリプ
レグｌｏｔを所定枚数だけマンドレル１００に巻き付け
、硬化することによって形成される。このとき、捩り及
び曲げ性能を向上せしめるために、炭素繊維強化プリプ
レグとしては、第３図に図示されるように、炭素繊維が
ゴルフクラブシャフトの軸線に対して互に反対方向に角
度（θ）（通常、θ＝３５°〜４５゛）だけ傾斜するよ
うに配列されたプリプレグ１ｏｔ（アングル層１０１°
）と、第４図に図示されるように、炭素繊維がゴルフク
ラブシャフトの軸線に対して平行（θ＝０°）に配列さ
れたプリプレグ１０２（ストレート層１０２”）とが使
用され、基本的には、第５図に図示されるように、ゴル
フクラブシャフトの内側層にプリプレグ１０１（アング
ル層１０１’）が、外側層にプリプレグ１０２（ストレ
ート層１０２°）が使用されることが多い。

が　゛しよ　とする しかしながら、更に、折損防止及び飛距離の増大などの
ために、引張強度、圧縮強度及び弾性率、更には、粘り
などのような機械的特性の向上が希求されており、又、
使用時の感触（打球感）、特に従来の金属シャフトが有
する感触が強く望まれており、更にその上に、成形加工
性及びファツション性（デザイン性）の点から一層の改
良が望まれている。

本発明者らは、多くの研究実験を行った結果、複数の炭
素繊維強化樹脂層からなるゴルフクラブシャフトにおい
て、炭素繊維強化樹脂層の間に、或は最外層として、更
には、炭素繊維強化樹脂層の聞及び最外層として、炭素
繊維などのような強化繊維と、該強化繊維とは異なる異
種繊維とを含有したハイブリッドプリプレグにて形成さ
れたハイブリッドプリプレグ層を設けることにより、上
記諸要望を満足し得るゴルフクラブシャフトを提供し得
ることを見出した。

更に、上記諸要望を満足させるハイブリッドプリプレグ
を研究開発する過程において、特に、使用時の感触は、
製造されたシャフトの振動減衰特性が太き（影響してい
ることが分かった。従って、先ず、ハイブリッドに使用
される強化繊維の特性について多くの研究実験を行なっ
たが、この研究実験の結果、高弾性、高強度であると共
に、振動減衰特性の良いタングステン繊維に着目し、タ
ングステン繊維をハイブリッドプリプレグの強化繊維と
して含有させることにより、斯るプリプレグにて製造さ
れたシャフトは、繊維強化複合樹脂製のシャフトである
にも拘らず、金属シャフトと同Ｃ使用時の感触を達成し
得ることが分かった。

本発明は斯る本発明者らの新規な知見に基づきなされた
ものである。

従って、本発明の目的は、従来のハイブリッドプリプレ
グを使用したゴルフクラブシャフトに比較して、機械的
強度、特に弾性率の向上を図ることができ、又、従来の
金属シャフトが有する使用時の感触及びデザイン性をも
改善した、成形加工性の良好なゴルフクラブシャフトを
提供することである。

を　　　るた　の 上記目的は本発明に係るゴルフクラブシャフトにて達成
される。要約すれば本発明は、複数の炭素繊維強化樹脂
層からなるゴルフクラブシャフトにおいて、前記炭素繊
維強化樹脂層の間に及び／又は最外層に、強化繊維の中
に、繊維径が１０〜１５０μｍとされるタングステン繊
維を含有したハイブリッドプリプレグ層を設けたことを
特徴とするゴルフクラブシャフトである。

更に説明すると、本発明に係るゴルフクラブシャフトは
、第１図に図示されるように、好ましくは、炭素繊維が
ゴルフクラブシャフトの軸線に対して互に角度（θ）（
通常、θ＝３５１〜４５°）だけ傾斜するように配列さ
れたプリプレグｌＯ１と、炭素繊維がゴルフクラブシャ
フトの軸線に対して平行に配列されたプリプレグ１０２
と、両プリプレグ１０１と１０２との間にハイブリッド
プリプレグ１が配設され、硬化することによって製造さ
れる。

つまり、本発明によると、アングル層１０１°、ハイブ
リッドプリプレグ層１゛及びストレート層１０２°を備
えたゴルフクラブシャフトが形成される。又、ハイブリ
ッドプリプレグ層ｌ゛は、第２図に図示されるように、
最外層に設けることもでき、又、図示してはいないが、
アングル層１０１°　とストレート層１０２°との間及
び最外層に設けることもできる。

第１図及び第２図では、アングル層１０１°が内層とさ
れているが、ストレート層１０２°を内層とすることも
可能である。又、アングル層１０１°及びストレート層
１０２°は１層である必要はなく、必要に応じて複数層
とすることも可能である。

アングル層１０１゛及びストレート層１０２゜は、通常
の炭素繊維強化プリプレグ１０１，１０２を使用して形
成することができる。

つまり、炭素繊維強化プリプレグ１０１．１０２は、強
化繊維としては炭素繊維（黒鉛繊維をも含む）を使用し
、マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性マトリクス樹脂が
使用可能である。又、更に、硬化温度が５０〜５００℃
となるように硬化剤その他の付与剤、例えば可撓性付与
剤などが適当に添加される。

次に、本発明の特徴とするハイブリッドプリプレグ層１
°について実施例に即して更に詳しく説明する。

１血り 第６図〜第８図に、本発明に係るハイブリッドプリプレ
グ層ｌ°を形成するために使用されるハイブリッドプリ
プレグｌの実施例が示される。

本発明によると、任意の繊維径を有した強化繊維２を有
したプリプレグ４の中に、繊維径が１０〜１５０μｍと
されるタングステン繊維６が含有されている。タングス
テン繊維６は、一方向に整列した態様で配列することも
でき、或はメツシュ状のものを配設することもでき、又
クロスに織り込んだ形態にて配設することもできる。

タングステン繊維６は、第６図の実施例のハイブリッド
プリプレグｌに示されるように、プリプレグ４の中心位
置に位置しておらず、僅かに表面に露出する態様で配列
されていても良く、更には、第７図の実施例に示すよう
に、プリプレグの中心位置に、或は第８図の実施例に示
すようにプリプレグの中心位置より偏って配置すること
もできる。

タングステン繊維６は、通常繊維径が１０〜１５０μｍ
、好ましくは５０〜１２０μｍとされ、引張弾性率が４
０　ｔ　／　ｍ　ｍ　”以上、引張強度が３２０　Ｋ　
ｇ　／　ｍ　ｍ　”以上、密度が１９．３ｇ／ｃｃ程度
のものが好適である。タングステン繊維は電解酸化して
、繊維表面から潤滑剤を除去したものが好ましい。又、
タングステン繊維の表面は、界面強度の向上及びデザイ
ン性（ファツション性）の向上のためにＡｕ％Ａｇ％Ｎ
ｉ、Ｃｕなどにてコーティングすることも可能である。

一方、強化繊維２は、炭素繊維が好適であるが、炭素繊
維に限定されるものではな（、他に、繊維径の小さなボ
ロン繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、
窒化珪素繊維などの無機繊維；アラミド繊維、ボリアリ
レート繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維；或は、
繊維径の小さなチタン繊維、アモルファス繊維、ステン
レススチール繊維などの金属繊維などを任意に使用する
ことができる。強化繊維２は繊維径が５〜３０μｍとさ
れ、好ましくは６〜１２μｍとされる。

マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹
脂、フェノール樹脂などの熱硬化性マトリクス樹脂が使
用可能である。又、更に、硬化温度が５０〜５００℃と
なるように硬化剤その他の付与剤、例えば可撓性付与剤
などが適当に添加される。

好ましい一例を挙げれば、マトリクス樹脂としてはエポ
キシ樹脂が好ましく、使用可能のエポキシ樹脂としては
、例えば、（１）グリシジルエーテル系エポキシ樹脂（
ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓ系エポキシ樹脂、ノボラック
系エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ系エポキシ樹
脂）；　　（２）環式脂肪族エポキシ樹脂；　（３）グ
リシジルエステル系エポキシ樹脂；　（４）グリシジル
アミン系エポキシ樹脂；　（５）複素環式エポキシ樹脂
；その他種々のエポキシ樹脂から選択される１種又は複
数種が使用され、特に、ビスフェノールＡ、Ｆ、Ｓグリ
シジルアミン系エポキシ樹脂が好適に使用される。又、
硬化剤としてはジアミノフェニルスルフォン（ＤＤＳ）
、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）などが好適に使
用される。

又、本発明のハイブリッドにおける強化繊維２、タング
ステン繊維６、マトリクス樹脂の配合割合は任意に調整
し得るが、一般に、重量％で、強化繊維：タングステン
繊維：マトリクス樹脂＝（４０〜８０）：　　（２〜２
０）：　　（２０〜６０）とされるであろう。又、本発
明に従えば、プリプレグの厚さ（Ｔ）は、使用されるタ
ングステン繊維の繊維径程度のものを作製し得るが、通
常８０〜２００ｕｍ程度とされるであろう。

このような構成のハイブリッドプリプレグｌは、種々の
方法にて製造し得るが、特に、第９図に図示されるよう
に、離型紙１０に保持された、強化繊維２を有した繊維
強化プリプレグ４の表面に、繊維径が１０〜１５０μｍ
とされるタングステン繊維６を配列し、抑圧及び／又は
加熱することにより前記繊維強化プリプレグ４中に前記
タングステン繊維６を押入させることによって、又は、
第１Ｏ図に図示されるように、それぞれ離型紙２に保持
された、強化繊維２を有する２枚の第１及び第２繊維強
化プリプレグ４Ａ、４Ｂによって、繊維径が１０〜１５
０μｍとされるタングステン繊維６を挟持し、押圧及び
／又は加熱して一体とすることによって極めて好適に製
造し得る。

一般に、第９図の方法によると第６図に示す構成のハイ
ブリッドプリプレグが製造され、第１０図の方法による
と第７図に示すハイブリッドプリプレグが製造される。

第１Ｏ図の製造方法にて、第１及び第２繊維強化プリプ
レグ４Ａ、４Ｂの強化繊維２は同じ繊維であっても良く
、又、異なる繊維とすることもできる。

更に、本発明に従ったハイブリッドプリプレグは、第１
１図に図示される方法にても製造し得る。つまり、マト
リクス樹脂１２が塗布された第１の塗工紙１４Ａ上に強
化繊維２とタングステン繊維６とを所定間隔にて配列し
、次いで、この強化繊維２とタングステン繊維６とを覆
って、マトリクス樹脂１２が塗布された第２の塗工紙１
４Ｂを重ね合せ、その後、両塗工紙を加圧及び／又は加
熱することにより、第７図に図示されるような本発明に
係るハイブリッドプリプレグｌが製造される。

次に、本発明に係るハイブリッドプリプレグ及びその製
造方法を更に具体的に説明する。この実施例では、ドラ
ムワイングーによる好ましい製造方法について説明する
。

第１２図において、所定の直径を有したドラム２０の周
面に、第９図又は第１０図に図示するような、離型紙１
０上に保持された、強化繊維２を使用した繊維強化プリ
プレグ４　（４Ａ）を巻き付ける。次いで、前記ドラム
２０には、ボビン２４からタングステン繊維６がトラバ
ース装置２６を介して供給され、前記ドラム２０上に、
つまり、該ドラムに巻き付けられた繊維強化プリプレグ
４（４Ａ）の上に、一定ピツチにて巻き付けられる。

この状態で、或は前記ドラム２０より外した状態でタン
グステン繊維６を繊維強化プリプレグ中に抑圧及び／又
は加熱することにより第６図に示したハイブリッドプリ
プレグが製造される。

一方、タングステン繊維６が巻き付けられた繊維強化プ
リプレグ４　（４Ａ）の表面を覆って、更に、前記ドラ
ム２０に巻き付けられた状態で、或は前記ドラム２０よ
り外した状態で、第１０図に図示されるように、離型紙
１０に保持された第２の繊維強化プリプレグ４Ｂを重ね
合わせ、押圧及び／又は加熱することにより第７図に示
したハイブリッドプリプレグが製造される。

上記ドラムワイングーを使用して、種々のハイブリッド
プリプレグを製造し、該プリプレグにてゴルフシャフト
を作製してその性能評価を行なった。その結果を第１表
に示す。

使用したマトリクス樹脂はエポキシ樹脂であり、使用し
た繊維は次の通りであった。又、各繊維は、一方向（Ｕ
Ｄ）に配列して、或はクロスの形態にて使用した。

・炭素繊維（ＣＦ）： 繊維径が７．０μｍとされるＰＡＮ系の炭素繊維（東し
株式会社製：商品名ｒＴ３００Ｊ）・ガラス繊維（ＧＦ
）： 繊維径が１３μｍとされるＥガラス繊維（商品名、旭フ
ァイバーグラス株式会社製）・アラミド繊維（ＡＦ）： 繊維径が１ ２μｍとされるテクノーラ （商品 名、 帝人株式会社製） 第１表に示すように、本発明に従ったハイブリッドプリ
プレグを使用して作製されたゴルフクラブシャフトは、
機械的強度及び耐衝撃性が少なくとも従来のハイブリッ
ドプリプレグと同じかそれ以上であり、使用時の感触、
つまり、打球感が従来の金属シャフトと同様であって極
めて良好であり、且つ、加工性及びファッション性即ち
デザイン性にも優れていることが分かった。

上記各実施例では、第６図〜第８図に図示されるように
、タングステン繊維６のみが、繊維強化プリプレグ４の
上に配列されるか、又は繊維強化プリプレグにて挟持さ
れて、本発明に従ったハイブリッドプリプレグ１が形成
されるものとして説明したが、第１３図及び第１４図に
図示されるように、タングステン繊維６及び強化繊維２
以外の他の異種繊維８を１種又は複数種配列して含有さ
せることも可能である。更に、タングステン線６と異種
繊維８とは、一方向に整列して含有させてもよく、第１
５図及び第１６図に図示するように、タングステン線６
と、１種又は複数種の異種繊維８とをクロス状に織り込
んだ形態にて配設してもよい。

異種繊維８としては、上述した任意の繊維を使用するこ
とができるが、特に、第１５図及び第１６図のような場
合には、異種繊維８としては、ファツション性からは細
く且つ透明な繊維が好ましく、ガラス繊維、ポリエチレ
ン繊維、アルミナ繊維などが好適に使用される。

ｌ虱至匁浬 以上説明したように構成されるゴルフクラブシャフトは
、従来のハイブリッドプリプレグを使用したゴルフクラ
ブシャフトに比較して、機械的強度、特に弾性率の向上
を図ることができ、又、従来の金属シャフトが有する使
用時の感触及びデザイン性をも改善することができ、し
かも、成形加工性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明に係るゴルフクラブシャフ
トの横断面図である。 第３図は、ゴルフクラブシャフトの製造方法を説明する
図である。 第４図は、ゴルフクラブシャフトを製造するためのプリ
プレグを示す平面図である。 第５図は、従来のゴルフクラブシャフトの横断面図であ
る。 第６図〜第８図は、本発明に係るゴルフクラブシャフト
を製造するためのハイブリッドプリプレグの実施例の断
面図である。 第９図〜第１１図は、本発明に従って構成されるハイブ
リッドプリプレグの製造方法を説明する断面図である。 第１２図は、本発明に従って構成されるハイブリッドプ
リプレグを製造するためのドラムワイングーの斜視図で
ある。 第１３図及び第１４図は、本発明に従って構成されるハ
イブリッドプリプレグの他の実施例の断面構成図である
。 第１５図及び第１６図は、タングステン繊維と異種繊維
とをクロスに織り込んだ状態を示す斜視図である。 ｌｏ　：ハイブリッドプリプレグ層 １０１’　　：アングル層 １０２°　ニストレード層 １：ハイブリッドプリプレグ ２：強化繊維 ６：タングステン繊維 第 図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）複数の炭素繊維強化樹脂層からなるゴルフクラブシ
   ャフトにおいて、前記炭素繊維強化樹脂層の間に及び／
   又は最外層に、強化繊維の中に、繊維径が１０〜１５０
   μｍとされるタングステン繊維を含有したハイブリッド
   プリプレグ層を設けたことを特徴とするゴルフクラブシ
   ャフト。