(57)【要約】【課題】優れた強度特性を発現するプリプレグを提供すること。より詳しくはゴルフシャフト等に好適に使用できる、高いねじり強さを有する繊維強化複合材料管状体を提供すること。【解決手段】加熱硬化せしめた際に、面内剪断降伏応力σｙ（ＭＰａ）が次式（１）を満足するプリプレグ。（１）５５≦σｙ＜７０また該プリプレグをバイアス層として含む繊維強化複合材料管状体及び該繊維強化複合材料管状体からなるゴルフシャフト。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱硬化せしめた際に、面内剪断降伏応力σｙ（ＭＰａ）が次式（１）を満たすプリプレグ。
（１）５５≦σｙ＜７０
【請求項２】
加熱硬化せしめた際に、面内剪断降伏ひずみεｙ（％）が次式（２）を満たす請求項１記載のプリプレグ。
（２）０．９５≦εｙ＜１．５
【請求項３】
マトリックス樹脂の樹脂硬化物の圧縮降伏応力が１１０〜１４０ＭＰａであり、かつ圧縮降伏時呼び歪みが６〜１０％である請求項１又は２記載のプリプレグ。
【請求項４】
原子間力顕微鏡により測定される強化繊維の表面積比が１．００〜１．１０である請求項１〜３のいずれかに記載のプリプレグ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプリプレグが硬化されてなる繊維強化複合材料。
【請求項６】
強化繊維方向が管状体主軸に対し２５°〜６５°のバイアス層を含んでなり、該バイアス層が請求項５記載の繊維強化複合材料である繊維強化複合材料管状体。
【請求項７】
前記バイアス層の外周側に強化繊維方向が管状体主軸に対して０〜２０°のストレート層を含んでなる請求項６記載の繊維強化複合材料管状体。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の繊維強化複合材料管状体が使用されてなるゴルフクラブシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポーツ用途、航空宇宙用途、一般産業用途に適したプリプレグ及び繊維強化複合材料で構成される管状体に関するものである。
【０００２】
さらに詳細には、例えば、航空機、船舶、自動車、自転車などの産業機械におけるパイプ、シャフト、又はゴルフクラブ用シャフト、釣り竿、スキーポール、バトミントンラケット、テントの支柱などの管状体に好適に使用できるプリプレグ及び繊維強化複合材料管状体に関する。
【０００３】
【従来の技術】
強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化複合材料は、軽量性能と力学特性に優れるために、スポーツ用途をはじめ、航空宇宙用途、一般産業用途に広く用いられている。中でも、スポーツ用途では、ゴルフクラブシャフト、釣り竿、テニスやバトミントン等のラケット、ホッケー等のスティックなどが重要な用途となっている。これらスポーツ用途では、特に軽量化が要求され、同時に高度の材料剛性、材料強度が強く要求される為、炭素繊維を強化繊維とし、マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグが用いられていることが多い。
【０００４】
プリプレグはシート状の中間基材であり、これを積層体とし、含浸樹脂を加熱により硬化せしめ、繊維強化複合材料とする。
【０００５】
ゴルフシャフトを繊維強化複合材料で作成する場合、代表的には一方向プリプレグの繊維方向を、円周方向に対し一定の角度をつけてバイアス層として数層巻き付け、その上にストレート層として円筒の長さ方向に一方向プリプレグの繊維方向を配向させた層を数層巻き付け、円筒状積層物とすることにより構成することが多い。
【０００６】
昨今のゴルフクラブシャフトや釣り竿の高性能化、高品位化に伴い、その材料である管状体に要求される性能もますます厳しくなりつつある。かかる管状体の軽量性能を向上させ、材料剛性、材料強度を高めるべく、バイアス層とストレート層から構成されるシャフトの外周にバイアス層を設ける方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。しかし、この技術によれば、シャフトの軽量化に対応が不十分であったり、積層数が増して、製造工程が煩雑になる等の問題があった。
【０００７】
また、ねじり強さを高めるため、強化層を配する技術や（例えば、特許文献３）、各層を強化繊維の方向を基準として対称に積層する技術が開示されている（例えば、特許文献４）。しかし、これら技術によれば、管状体の重量がかさみ、また、積層数が増して製造工程も煩雑となるため、製造コスト的にも不利になるといった問題があった。
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−３３８７２号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平９−３２７５３６号公報
【００１０】
【特許文献３】特開平４−２１８１７９号公報
【００１１】
【特許文献４】特開平６−１１４１３１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はゴルフクラブシャフト等の繊維強化複合材料製管状体が高いねじり強さを発現せしめることを目的とし、その為のプリプレグ、およびこれを用いて得られる繊維強化複合材料製管状体を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した目的を達成するために以下の構成を有する。すなわち、少なくとも、面内剪断降伏応力σ（ＭＰａ）が次式（１）を満足することを特徴とするプリプレグである。
（１）５５　≦σｙ≦７０
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、加熱硬化せしめた際に、面内剪断降伏応力σｙ（ＭＰａ）が次式（１）を満足することを特徴とするプリプレグが上記目的を達成し、該プリプレグを用いれば強化繊維複合材料製管状体にねじり応力が負荷される場合に特に優れたねじり強さを発現することを見出した。
（１）５５≦σｙ＜７０
本発明においては、式（１）を満足するプリプレグであることが必要であり、好ましくは式（１１）を、さらに好ましくは式（１２）を満足するのが良い。
（１１）　５７≦σｙ＜７０
（１２）　６０≦σｙ＜７０
式（１）を満足しない場合、本発明の管状体のごとき高いねじり強さは得られない。
【００１５】
また本発明では、加熱硬化せしめた際に、面内剪断降伏ひずみεｙ（％）が次式（２）を満足するプリプレグであると良く、好ましくは式（２１）、さらに好ましくは式（２２）を満足すると良い。
（２）　０．９５≦εｙ＜１．５
（２１）１．００≦εｙ＜１．５
（２２）１．０５≦εｙ＜１．５
式（２）を満足しない場合、管状体のねじり強さが損なわれる場合がある。
【００１６】
ここで、面内剪断降伏応力とは、図１に示すように面内剪断歪み−面内剪断強度曲線において、面内剪断強度が一定になる点での応力をいう。また面内剪断降伏歪みとは図１に示すように面内剪断歪み−面内剪断強度曲線において面内剪断歪みの初期勾配の接線と面内剪断強度が一定になる点との交点から求められる歪みをいう。
【００１７】
尚、加熱硬化せしめた際とは、プリプレグを１００℃〜２００℃の範囲から選ばれる一定の温度で加熱処理することをいい、例えば、１３０℃で２時間、或いは１８０℃で２時間加熱処理することができる。
【００１８】
本発明のプリプレグに用いるマトリックス樹脂の硬化物の圧縮降伏応力が１１０〜１４０ＭＰａであり、かつ圧縮降伏時呼び歪みが６〜１０％であることが好ましい。これら樹脂硬化物の圧縮特性は、一辺の長さが６±０．２ｍｍの立方体になるように樹脂硬化物から切り出した試験片について、試験速度１±０．２ｍｍ／分で、他の条件はＪＩＳ　Ｋ７１８１に準じた条件により測定されるものである。かかる圧縮試験に供する樹脂硬化物は、未硬化樹脂組成物を１００℃〜２００℃の範囲から選ばれる一定の温度で９０分間加熱処理することによって得られるものである。例えば１３０℃で９０分間、或いは１８０℃で９０分間加熱処理して得ることができる。
【００１９】
マトリックス樹脂の圧縮降伏応力は、１１０〜１４０ＭＰａであると好ましく、１２０〜１４０ＭＰａであることがより好ましく、１２５〜１４０ＭＰａであることがさらに好ましい。かかる圧縮降伏応力が１１０ＭＰａ未満であると圧縮応力に対する耐力が不足して繊維強化複合材料の圧縮強度が不十分となる場合があり、１４０ＭＰａを超えると材料中の残留熱応力が大きくなるなどして、かえって高いねじり強さは得られないことがある。
【００２０】
圧縮降伏応力を前記特定範囲にすると同時に、マトリックス樹脂硬化物の圧縮降伏時呼び歪みは６〜１０％であると好ましく、６．５〜９．５％であることがより好ましい。圧縮降伏時呼び歪みが６％未満では圧縮応力が加わった時の耐力が不足し繊維強化複合材料の圧縮強度を十分発現できずねじり強さが低下する場合がある。また、圧縮降伏時呼び歪みが１０％を越えると、繊維強化複合材料製管状体にねじり方向の応力がかかった場合に多軸複合応力によって破壊しやすくなる場合がある。
【００２１】
本発明に用いるマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、又はポリアミド等の熱可塑性樹脂が使用できるが、力学物性、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性、及び成形性等の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。
【００２２】
エポキシ樹脂等を用いる場合、硬化剤としては、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミンのような活性水素を有する芳香族アミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、イソホロンジアミン、ビス（アミノメチル）ノルボルナン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ポリエチレンイミンのダイマー酸エステルのような活性水素を有する脂肪族アミン、これらの活性水素を有するアミンにエポキシ化合物、アクリロニトリル、フェノールとホルムアルデヒド、チオ尿素などの化合物を反応させて得られる変性アミン、ジメチルアニリン、ジメチルベンジルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールや１−置換イミダゾールのような活性水素を持たない第三アミン、ジシアンジアミド、テトラメチルグアニジン、ヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物のようなカルボン酸無水物、アジピン酸ヒドラジドやナフタレンジカルボン酸ヒドラジドのようなポリカルボン酸ヒドラジド、ノボラック樹脂などのポリフェノール化合物、チオグリコール酸とポリオールのエステルのようなポリメルカプタン、三フッ化ホウ素エチルアミン錯体のようなルイス酸錯体、芳香族スルホニウム塩などが挙げられる。
【００２３】
これらの硬化剤には、硬化活性を高めるために適当な硬化助剤を組合わせることができる。好ましい例としては、ジシアンジアミドに、３−フェニル−１，１−ジメチル尿素、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素（ＤＣＭＵ）、３−（３−クロロ−４−メチルフェニル）−１，１−ジメチル尿素、２，４−ビス（３，３−ジメチルウレイド）トルエンのような尿素誘導体を硬化助剤として組合わせる例、カルボン酸無水物やノボラック樹脂に第三アミンを硬化助剤として組合わせる例などが挙げられる。
【００２４】
さらに、エポキシ樹脂を用いる場合、靭性、耐衝撃性、接着性向上又はレオロジー制御のため、マトリックス樹脂を形成する樹脂組成物中に、熱可塑性樹脂、有機又は無機の粒子等の他成分を配合することもできる。
【００２５】
本発明に用いる強化繊維は、特に限定されないが炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維等が使用できる。これらの繊維を２種以上混在させることもできるが、より軽量かつ高耐久性の成形品を得るために、炭素繊維を用いるのが良く、中でも引張弾性率が２００〜５００ＧＰａ、好ましくは３００〜５００ＧＰａの炭素繊維を用いるのが良い。
【００２６】
本発明に用いる強化繊維は、原子間力顕微鏡を用いて測定される表面積比が１．００〜１．１０であることが好ましく、１．００〜１．０５であればより好ましい。かかる表面積比は繊維の表面の実表面積と投影面積との比で、表面粗さの度合いを表しており、表面積比が１に近づくほど平滑であることを示している。
【００２７】
かかる表面積比は、炭素繊維表面積に凹凸が全くない場合に１．００であり、表面積が１．１０を越えると、円筒ねじり強さの向上効果が少なくなる場合がある。
【００２８】
本発明ではプリプレグの強化繊維の形態及び配列は、例えば、一方向に引き揃えたもの、織物（クロス）、トウ、マット、ニット等が用いられる。中でも、積層構成によって容易に強度特性を設計可能であることから、一方向に引き揃えられたものを採用するのが好ましい。
【００２９】
本発明のプリプレグは、単位あたりの繊維重量（以下、繊維目付という）が、好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ２、より好ましくは７０〜１５０ｇ／ｍ２であるのが良い。また、繊維含有率は、好ましくは６５〜８７重量％、さらに好ましくは７０〜８５重量％であるのが良い。これらの範囲から外れると、軽量化を高める効果が損なわれることがある。
【００３０】
ここでいう繊維目付及び繊維含有量はプリプレグから有機溶媒などにより樹脂を溶出し繊維重量を計量することにより求めることができる。
【００３１】
本発明の管状体は、前記プリプレグを硬化してなる層をバイアス層として含み、かかるバイアス層の強化繊維方向が管状体の主軸に対して２５〜６５°の管状体である。好ましくはかかるバイアス層の強化繊維方向が管状体主軸に対して３５〜５５°であるのが良い。かかる角度範囲から外れると、ねじり強さが損なわれることがある。
【００３２】
かかるバイアス層はねじり強度と軽量化のバランスから、１〜１０層、より好ましくは１〜８層、さらに好ましくは２〜６層含まれるのが良い。
【００３３】
また、管状体主軸に対し強化繊維方向が互いに軸対称をなす、２層構造のバイアス層を備えていても良い。
【００３４】
本発明の管状体は、ストレート層を含むことが好ましい。
【００３５】
ここでストレート層とは、強化繊維方向が管状体主軸に対して０〜２０°である層をいう。本発明の管状体に用いるストレート層は特に限定されないが前記プリプレグを用いることが好ましい。
【００３６】
かかるストレート層は曲げ剛性と軽量化のバランスから、１〜１０層、より好ましくは１〜８層、さらに好ましくは２〜６層含まれるのが良い。
【００３７】
本発明において、ストレート層は、バイアス層の外周側に配することが好ましい。ストレート層が、バイアス層の内周側のみに配されていると、管状体のねじり強さが損なわれることがある。
【００３８】
なお、バイアス層およびストレート層のボイド含有率は、ねじり強さを維持する観点から、５体積％未満、好ましくは３体積％未満、より好ましくは１体積％未満であるのが良い。この際のボイド含有率は円筒およびシャフトの横断面を拡大観察することにより、求めることができる。例えば、燃焼法や硝酸法により繊維強化複合材料に含まれる硬化樹脂を除去することで、繊維重量含有量を求め、繊維、樹脂の密度を用いて繊維体積含有量に換算し、繊維強化複合材料に含まれる空隙の割合すなわちボイド含有率を求めてもよいし、サンドペーパーおよびアルミナ粉で研磨し２５倍率で光学顕微鏡写真撮影し、写真の中で最もボイドが含有されている１ｃｍ×１ｃｍの範囲におけるボイド面積からボイド含有率を求めることができる。
【００３９】
本発明による管状体では、上述したバイアス層、ストレート層の他、様々な方向の強化繊維を含む層を配することによって、管状体に多様な性能を具備させることができる。例えば、側方からの押し潰し力（圧壊力）に抗する耐圧壊力を備えさせるために、管状体の主軸に対し強化繊維方向が７５〜９０°となるフープ層を、例えばバイアス層とストレート層との間に配することができる。ここでいうフープに用いるプリプレグには特に限定は無いが、本発明のプリプレグを用いると更に効果的である。
【００４０】
本発明による管状体は、所定の形状に切り出したプリプレグを芯金（マンドレル）に巻き付けた後、ラッピングテープを巻き付け、硬化炉等で成形した後、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により製造できる。
【００４１】
ここに、熱及び圧力を付与する方法には、プレス成形法、オートクレーブ成形法、バッギング成形法、内圧成形法等を用いることができる。
【００４２】
この内圧成形法は、熱可塑性樹脂のチューブ等の内圧付与体にプリプレグを巻きつけたプリフォームを金型中にセットし、次いで内圧付与体に高圧の気体を導入して圧力をかけると同時に金型を加熱し成形する方法である。ゴルフクラブシャフト、野球用バット、テニスやバトミントン等のラケットのような複雑な形状物を成形する際に好適に用いられる。
【００４３】
本発明による管状体を、ゴルフクラブシャフトに適用する場合、シャフトのねじり破壊が、ヘッド側の先端部より長手方向５００ｍｍまでの領域に生じることが多いことから、この領域に、いわゆる補強層を配することによって、管状体に様々な性能を発現させることができる。ここでの補強層は、管状体の主軸に対する強化繊維の方向が０〜６５°、好ましくは０〜５０°であるのが良い。ここでいう補強層に用いるプリプレグには特に限定は無いが、本発明のプリプレグを用いると更に効果的である。
【００４４】
本発明による管状体をゴルフクラブシャフトに使用すると、ゴルフクラブシャフトが、その全体重量が２０〜６５ｇ、好ましくは２０〜５０ｇの軽量品種であっても、ねじり強さを十分に発現できるようになる。さらに、本発明による管状体は、ＳＧねじり強さが８００〜３０００Ｎ・ｍ・度、トルクが２〜７°、フレックスが４０〜９０ｍｍであると、軽量性能と耐曲げ応力、ねじり強さの各物性のバランスがとれたゴルフクラブシャフトが得られるようになり、好ましい。全体重量が２０ｇ未満であると、シャフトに、十分なＳＧねじり強さ、トルク及びフレックスが得られないことがあり、シャフト折損の可能性が高まることがある。一方、全体重量が６５ｇを越えると、ＳＧねじり強さ、トルク、フレックスの各物性値のバランス制御は容易となるが、重量がかさみ、軽量性能が損なわれることがある。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。各物性値の測定は次の方法によった。なお、物性測定は、断りのない限り、温度２３℃、相対湿度５０％の環境で行った。
＜プリプレグの作製＞
（１）プリプレグＡ〜Ｈ
表１に示す化合物をニーダーで混練し、樹脂組成物を得た。かかる樹脂組成物をリバースロールコーターを用いて離型紙上に塗布し、樹脂目付２０ｇ／ｍ２の樹脂フィルムを作製した。次に、シート状に一方向に整列させた表１に示す炭素繊維に樹脂フィルム２枚を炭素繊維の両面から重ね、１００℃に加熱した金属ロールで挟み、加熱加圧して樹脂組成物を含浸させた。
【００４６】
含浸後、片側の離型紙をプリプレグからはぎ取り、はぎ取られた側の面にポリエチレンフィルムを貼り付け、一方の側に離型紙、もう一方の側にポリエチレンフィルムを配した状態で巻き取ることにより、炭素繊維目付１１６ｇ／ｍ２、炭素繊維含有率が７６重量％であるプリプレグを得た。
（２）プリプレグｓｔ
表１に示す樹脂組成及び炭素繊維を用い、樹脂フィルムの樹脂目付を２０ｇ／ｍ２、繊維目付を１２５ｇ／ｍ２とした以外はプリプレグＡ〜Ｈと同様の方法で繊維目付１２５ｇ／ｍ２、繊維含有量７６重量％のプリプレグを得た。
【００４７】
ここで表中に示す炭素繊維は以下のものである。
【００４８】
炭素繊維ａ：引張弾性率３７５ＧＰａ、表面積比１．１０
炭素繊維ｂ：引張弾性率３７５ＧＰａ、表面積比１．１５
炭素繊維ｃ：引張弾性率２９５ＧＰａ、表面積比１．１０
炭素繊維ｄ：引張弾性率２９５ＧＰａ、表面積比１．１５
＜面内剪断強度＞
一方向プリプレグシートを繊維の方向が±４５°になるよう［＋４５／−４５］４Ｓの積層構成で、１６枚積層し、オートクレーブ中で温度１３５℃、圧力２９０Ｐａで２時間加熱加圧して硬化し、一方向繊維強化複合材料を作製した。次に得られた材料をＪＩＳ　Ｋ７０７９に従い、面内剪断降伏強度および面内剪断降伏歪みを測定した。得られた面内剪断歪み−面内剪断強度曲線から図１に示す通り、面内剪断降伏応力および面内剪断降伏歪みを求めた。
【００４９】
尚、試験片サイズは本実施例では下記の通りとした。
長さ：２５０ｍｍ
幅：２５．０±０．１ｍｍ
＜樹脂硬化物の圧縮試験＞
樹脂組成物原料をニーダーで混合し、ポリビニルホルマールが均一に溶解したエポキシ樹脂組成物を得た。樹脂組成物を８０℃に加熱して真空ポンプにて脱泡後、モールドに注入し、１３０℃（実施例１〜５、比較例１〜３）若しくは１８０℃（比較例４）で９０分間加熱処理することにより、厚さ６ｍｍの樹脂硬化物の板を作製した。ついで、樹脂硬化物の板から一辺の長さが６ｍｍの立方体の試験片を切り出し、試験速度１±０．２ｍｍ／分で、他の条件はＪＩＳ　Ｋ７１８１に準じた条件により圧縮降伏応力、圧縮降伏時呼び歪み、圧縮弾性率及び圧縮破壊時呼び歪みを測定した。
＜強化繊維の引張弾性率＞
ＪＩＳ　Ｒ　７６０１に従い、含浸樹脂として脂環式エポキシ樹脂（ＥＲＬ４２２１、ユニオン・カーバイド日本（株）製）／三フッ化ホウ素・モノエタノールアミン錯体（１００重量部／３重量部）の有機溶媒溶液を用いてストランドに含浸し、加熱硬化（１３０℃、３５分）後、ストランド引張試験機を用いて、試長２００ｍｍ、引張速度６０ｍｍ／分の条件で測定した。
＜複合材料管状体及びシャフトのねじり強さ＞
内径１０ｍｍの管状体から長さ４００ｍｍの試験片を切り出し、「ゴルフクラブシャフトの認定基準及び基準確認方法」（製品安全協会編、通商産業大臣承認５産第２０８７号、１９９３年）記載の方法に従い、ねじり試験を行った。試験片ゲージ長は３００ｍｍとし、試験片両端の５０ｍｍを固定治具で把持した。
【００５０】
またゴルフクラブシャフトでは、長さ１１６３ｍｍのシャフトの両端を各々１０ｍｍ切り落とし、１１４３ｍｍ（４５インチ）のシャフトとした後、管状体の測定と同様な方法にて試験した。試験片ゲージ長は１０６３ｍｍとし、試験片両端の５０ｍｍを固定治具で把持した。
【００５１】
この後、ＳＧねじり強さを次式により計算した。
【００５２】
ＳＧねじり強さ（Ｎ・ｍ・度）＝破壊トルク（Ｎ・ｍ）×破壊時のねじれ角（度）
＜プリプレグの繊維目付、繊維含有率＞
プリプレグを１ｍ×１ｍで切り出し、この重量をＷ１とする。これをＮーメチル−２−ピロリドン、メチルエチルケトンおよび塩化メチレン中でそれぞれ５分間ずつ超音波洗浄し、樹脂を溶解した。この後、未溶解物を１２０℃で３０分間加熱処理をした後の重量Ｗ２を繊維目付として求めた。また、繊維含有率は次式から算出した。
繊維含有率（重量％）＝Ｗ２／Ｗ１×１００
以下、各実施例について示す。用いたプリプレグの詳細及び評価結果は、表１、表２にまとめて示す。
（実施例１）
次の操作により、管状体の主軸に対して［０３／±４５３］の積層構成を有し、内径が１０ｍｍの管状体を作製した。芯金（マンドレル）には直径１０ｍｍ、長さ１０００ｍｍのステンレス製丸棒を使用した。
【００５３】
バイアス層として一方向プリプレグＡを繊維方向がシートの縦方向に対して４５°になるように、縦８００ｍｍ×横１０３ｍｍ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（マンドレル半周分に対応）ずらして貼り合わせた。
【００５４】
次に、貼り合わせたプリプレグを、外径１０ｍｍ、長さ１０００ｍｍの、離型処理したステンレス製マンドレルに、２枚のプリプレグを貼り合わせたプリプレグの縦方向とマンドレル主軸が一致するように巻き付けた。
【００５５】
更にその上に、ストレート層として一方向プリプレグｓｔをプリプレグの繊維方向がシートの縦方向になるように、縦８００ｍｍ×横１１２ｍｍの長方形に切り出した一方向プリプレグシートをプリプレグの縦方向とマンドレル軸方向が一致するように巻き付けた。
【００５６】
次に、シートワインド成形用のラッピングテープ（熱収縮フィルムテープ）を所定の方法で巻き付けた後、硬化炉中で温度１３０℃、２時間加熱成形した。
【００５７】
その後、マンドレルを脱芯（抜き取り）し、ラッピングテープを除去して管状体を得た。
【００５８】
また、次の操作により、ゴルフクラブシャフトを得た。
【００５９】
バイアス層としてプリプレグＡを繊維方向がシート縦方向に対して４０°になるように縦１１６３ｍｍ×横（長辺１５１ｍｍ、短辺６３ｍｍ）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、かつ横方向にマンドレル全長の半周分ずらして貼り合わせ、これを細径先端外径４．４ｍｍ、テーパー率８／１０００、長さ１５００ｍｍの、離型処理したステンレス製マンドレルに、プリプレグの縦方向とマンドレル主軸が一致するように、プリプレグの横短辺がマンドレルの先端方向になるように巻き付けた。
【００６０】
その上に、ストレート層としてプリプレグｓｔが繊維方向がシートの縦方向になるように縦１１６３ｍｍ×横（長辺１６０ｍｍ、短辺７２ｍｍ）の台形に切り出したものをプリプレグの縦方向とマンドレル主軸が一致するようにプリプレグの横短辺がマンドレルの先端方向になるように巻き付けた。
【００６１】
その上に、補強層用としてプリプレグｓｔを繊維方向がシートの底辺方向になるように底辺２３０ｍｍ×高さ１２８ｍｍの直角３角形に切り出したものを直角３角形の底辺方向とマンドレル主軸が一致するようにプリプレグの長さ１２８ｍｍの横辺がマンドレルの先端方向になるように巻き付けた。
【００６２】
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１３０℃、２時間加熱成形した。
【００６３】
成形後、マンドレルを脱芯し、ラッピングテープを除去してゴルフクラブシャフトを得た。
（比較例１）
バイアス層として用いるプリプレグシートを、一方向プリプレグＥに変更した以外は、実施例１と同様にして管状体およびゴルフクラブシャフトを得た。
（実施例２）
バイアス層として用いるプリプレグシートを、一方向プリプレグＢに変更した以外は、実施例１と同様にして管状体およびゴルフクラブシャフトを得た。
（実施例３）
バイアス層として用いるプリプレグシートを、一方向プリプレグＣに変更した以外は、実施例１と同様にして管状体およびゴルフクラブシャフトを得た。
（実施例４）
バイアス層として用いるプリプレグシートを、一方向プリプレグＤに変更した以外は、実施例１と同様にして管状体およびゴルフクラブシャフトを得た。
（比較例２）
バイアス層として用いるプリプレグシートを、一方向プリプレグＦに変更した以外は、実施例１と同様にして管状体およびゴルフクラブシャフトを得た。
（比較例３）
バイアス層として用いるプリプレグシートを、一方向プリプレグＧに変更した以外は、実施例１と同様にして管状体およびゴルフクラブシャフトを得た。
（比較例４）
バイアス層として用いるプリプレグシートを、一方向プリプレグＨに変更した以外は、実施例１と同様にして管状体およびゴルフクラブシャフトを得た。
【００６４】
実施例１〜４、比較例１〜４に用いたプリプレグ及び得られた管状体とゴルフクラブシャフトのねじり強さを表２に示す。
【００６５】
【表１】
2004091609.tif 000002
【００６６】
【表２】
2004091609.tif 000003
【００６７】
【発明の効果】本発明によれば、ゴルフシャフトに好適に使用できる、高いねじり強さを有する繊維強化複合材料管状体が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】面内剪断降伏応力および面内剪断降伏歪みの求め方を示すグラフの一例。
【図１】
2004091609.tif 000004