JPS5924827B2 - ゴルフクラブヨウシヤフト ノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカーボン繊維強化プラスチック製のゴルフクラ
ブ用シャフトの製造方法に関するものである。

従来のカーボンゴルフシャフトはテーパーの付いた円錐
台形状の金属の芯金に熱硬化性樹脂たとえばエポキシ樹
脂等を含浸させた力１ボン繊維をフィラメントワインデ
ィング法あるいはプリプレグ状にしてシート巻付法によ
り巻付け、その上を離型性の良いテープで締め付けそれ
を硬化炉に入れ加熱硬化させ脱型後外面を研削加工して
製造していた。

あるいは高価なカーボン繊維の使用量を減らすために、
研削加工時に削りとるカーボン繊維量を減らす方法とし
て削り代として、カーボン繊維を巻いた外側にガラスク
ロステープ等の安価繊維のクロステープをテーピングし
て、その上を離型性の良いテープで締め付けた後に硬化
させて製造していた。

後者はカーボン繊維使用量を減らすために行なっている
が、このガラスクロステープを巻き付ける方法はガラス
クロスの樹脂含浸性が悪いため巻き付ける前にいくら樹
脂を含浸させても硬化時に繊維間から樹脂が逃げてしま
い含浸不足となってしまう、クロスは不織布に比べ剛性
が大きいため、すでに巻かれであるカーボン繊維のロー
ビングが交差してできる隙間にロービングが入っていか
ず硬化時に樹脂が流れ出てしまい研削後ボイドとなって
しまう、またすぐに巻かれであるカーボン繊維の外面に
巻きの不均一さによる凹凸がある場合、凹部には巻かれ
たクロスの樹脂含浸性が悪いため硬化後研削すると金剛
不足の白いガラスロービングが残ってしまう。

このようにガラスクロステープを巻いた場合外観に白い
線が残り透明な塗装では黒色カーボン繊維の上に白色の
ガラス繊維が残っているのが見えるため外観が非常に悪
くなる。

また黒色の塗装を行なってもボイドとロービング中の樹
脂不足のため塗装がきれいにできない、この方法で良好
な外観を得るためにはカーボン繊維を多く巻く必要があ
り繊維の使用量の低減ができにくい。

本発明では樹脂含浸カーボン繊維層の外側の全体または
一部に不織布を巻きつけ硬化させた後、該外層を研削し
、カーボン繊維の使用量を低減する。

不織布は樹脂の含浸性が良く樹脂のもちが良いために削
り代として使う場合、同じ削り代置を得るためにロービ
ングクロスと比べ使用重量が２割程度ですみしかもほぼ
均一の厚さになり、剛性が小さいため下に巻かれである
カーボン繊維のロービングの交差部にできる隙間にも入
り込み硬化時に樹脂が流れ出さず研削後もボイドがなく
良好な外観が得られるためクロステープを巻くよりも多
くカーボン繊維の低減ができる。

また黒色のテトロン繊維やカーボン繊維の不織布を使用
した場合には、下の巻かれであるカーボン繊維の外面に
凹凸があり研削後に不織布の一部が残っていても、下の
カーボン繊維と同色でしかも含浸が良いためにみわけが
つかずカーボン繊維のみを巻いて研削したものと同等の
良好な外観が得られる。

このため黒色の不織布を巻いた場合には、初めに巻くカ
ーボン繊維の使用量をかなり低減することができ、研削
後に透明な塗装を行なってもロービングクロスのように
白い線が残らず良好な外観が得られる。

このように黒色の不織布を巻いた場合には、他の不織布
を巻いた場合やロービングクロスを巻いたよりもより多
くのカーボン繊維の低減が可能となる。

本発明の製造法についてさらに詳しく説明すると、カー
ボン繊維をエポキシ樹脂で含浸させ、長さ１５００ｍｍ
、太径１０〜１５１ｍ、細径３〜６ｍｍのテーパー状の
金属の芯金にフィラメントワインディングし長さ１２０
０ｍｍ大径１５〜２０ｍｍ細径５〜１５ｍｍの素材を作
りその外側の細径側に長さ３００〜５００ｒｔｔｒｔｔ
、幅１００〜２００１ｎ１１のカーボン不織布そのまま
あるいは簡単に樹脂を含浸させて巻きつける。

その上から離型性の良いフィルムを２０〜４０ｍｍ幅の
テープ状にしたものでラップさせながら全体を締め付け
る、不織布はこのとき中からしみ出してきた樹脂でテー
ピング締め付けられるために完全に含浸する。

これを硬化炉中で加熱硬化させ完全にエポキシが硬化し
た後冷却し脱型してカーボンゴルフシャフトの素材がで
きる。

ところでこのカーボン繊維を芯金にフィラメントワイン
ディングする場合カーボン繊維のみで巻く時の芯金の総
回転数を１００とすれば不織布を巻いた時には７０〜９
０にしても素材を研削した後は１００と同等な凹凸のな
い良好な外観をもったカーボンゴルフシャフトが得られ
る。

このようにカーボン不織布を巻いた場合はガラスクロス
テープを巻いた場合と比べ、樹脂の含浸が良いために第
２図に示すよう前もって樹脂を含浸させずに長方形の形
状のまま巻きつけることができるため厚さが一様になる
。

しかも第１図に示すテーピングのように外面に段がつか
ず巻き時間も非常に短かくてすむ。

ガラスクロステープを巻く場合は、テープを一定の割合
でラップさせる必要があり、前もって樹脂を含浸させる
ためテーピングにかかる時間とともに予備含浸させる時
にも時間がかかり、含浸したガラスクロステープを含浸
不足にならないように巻き付けることも非常に困難であ
り、しかも研削後はクロスのロービングがほとんどの場
合少なくとも−ケ所以上の含浸不足の白い所ができカー
ボン繊維のように黒色の上では非常に見だち好ましくな
い。

しかしカーボン不織布の場合、予備含浸せずに巻いても
テーピングで締め付けられるだけでほとんど完全に含浸
し研削後に跡が残っていてもほとんど目立たず削り代と
して適切である。

以下本発明の実施例、比較例について説明する。

比較例 １ カーボン繊維トレカＴ２Ｏ０（東し株式会社商品名）に
エポキシ樹脂を含浸させ、長さ１５ｏＯ闘、太径１４ｍ
ｍ、細径３ｍｍのテーパ状の鉄の芯金にフィラメントワ
インディングし長さ１２００ｍｍ。

太径１８ｍｍ、細径１０龍になるまで巻く、硬化後、外
表面を研削し長さ１１５０ｍｍ、太径１６朋、細径８龍
のシャフトを作る。

この方法で研削後のシャフト外面にボイドなく成形する
ためにはカーボン繊維が１２０ｇ必要であった。

実施例 カーボン繊維を芯金に比較例１と同様にフィラメントワ
インディングし大径１７．４ｍｍ、細径９．Ｏｍｍにす
る。

その外側の細径側に長さ４００ｍｍ、幅２００ｍｍ、重
さ５ｇのカーボン不織布トレカマット（東し株式会社商
品名）を巻き付ける。

不織布にフィラメントワインディングで使用したエポキ
シ樹脂を１０ｇ簡単に含浸させて巻いた。

比較のため樹脂を含浸しないで巻いたがほとんど差はな
かった。

その上から離型性の良い幅３０玉のテープをラップさせ
ながら全体を締め付けた。

この時不織布に内側からしみ出してきた樹脂が完全に含
浸するよう注意した。

これを硬化炉中で加熱硬化させエポキシが硬化した後冷
却し脱型した。

脱型後、通常と同様に長さ１１５０ｍｍ、太径１６ｍｍ
、細径８ｍｍになるよう外表面を研削した。

外観はカーボン繊維を１２０ｇ使った場合と同じであり
、カーボン繊維使用量は１０４ｇであり１６ｇ使用量を
低減できた。

比較例 ２ 実施例と同様に芯金にカーボン繊維をフィラメントワイ
ンディングし太径１７．４ｍｍ、細径９． Ｏｍｍにす
る。

その外側の細径側に長さ４００闘幅１００ｍｍ、重さ８
ｇのガラスクロスを巻き付ける。

ガラスクロスに１０ｇのエポキシ樹脂を実施例と同様に
含浸させた。

その後は実施例と同様にテーピングし硬化、冷却、脱型
を行なった。

脱型後長さ１１５０ｍｍ、太径１６ｍｒｎ、細径８龍に
なるよう外表面を研削した。

外観を調べるとガラスクロスに完全に樹脂が含浸してお
らずクロスの目がはっきり見え、しかも点々と樹脂分の
少ない所が白化していた。

また２〜３箇所カーボン繊維の交差部に樹脂不足から発
生するボイドがあった。

比較例 ３ 比較例２と同様に芯金にカーボン繊維をフィラメントワ
インディングし大径１７．７ｍｍ、細径９．５ｍｍにす
る。

その外側の細径側に長さ４００ｍｍ、幅１００ｍｍ、重
さ８ｇのガラスクロスを巻き付ける。

ガラスクロスに１５ｇの樹脂をロールで良くしごき含浸
させた。

その後比較例１と同様にテーピング、硬化、冷却、脱型
を行った。

脱型後長さ１１５０ｍｍ、太径１６ｍｍ、細径８ｍｙｎ
になるように外表面を研削した。

外観を調べると比較例１より良くなっていたが２〜３箇
所ガラスが白化している所があった。

ただしボイドはなかった。しかしカーボン繊維の使用量
は１１３ｇで７ｇしか低減できなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はエポキシ樹脂の含浸したカーボン繊維層３の上
にガラスクロステープ２を巻いた場合の説明図である、
第２図はエポキシ樹脂の含浸したカーボン繊維層６の上
にカーボン不織布５を巻いた場合の説明図である。 符号の説明、１・・・・・・芯金、２・・・・・・ガラ
スクロステープ、３・・・・・・カーボン繊維層、４・
・・・・・芯金、５・・・・・・カーボン不織布、６・
・・・・・カーボン繊維層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カーボン繊維を使用してフィラメントワインディン
   グ法でゴルフクラブ用シャフトを製造する際フィラメン
   トワインディングされた樹脂含浸カーボン繊維層の外側
   の全体または一部に不織布を巻きつけ硬化させた後、該
   外層を研削することを特徴とするゴルフクラブ用シャフ
   トの製造方法。