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JP7708550B2 - FRP materials - Google Patents
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JP7708550B2 - FRP materials - Google Patents

FRP materials

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JP7708550B2 JP2021008494A JP2021008494A JP7708550B2 JP 7708550 B2 JP7708550 B2 JP 7708550B2 JP 2021008494 A JP2021008494 A JP 2021008494A JP 2021008494 A JP2021008494 A JP 2021008494A JP 7708550 B2 JP7708550 B2 JP 7708550B2
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Description

本発明は、FRP部材に関する。 The present invention relates to FRP components.

特許文献1には、スポーツ用具等の本体の表面に意匠性を向上させる塗膜層を形成する場合には塗膜層を複数積層させる技術が開示されている。また、塗膜層間の密着性を向上させるために投錨効果などを期待した研磨処理を行うことが挙げられているが、塗膜層間の密着性が十分でないことや光輝材等を含んだ塗膜層の場合、光輝材が塗膜層間の密着性を阻害することが課題として挙げられている。特許文献1では塗料に密着付与材を添加することで塗膜を複数積層させた場合の塗膜層間の剥離等を防止する塗料が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for laminating multiple coating layers when forming a coating layer that improves the design of the surface of the main body of sports equipment, etc. It also mentions the use of a polishing process that is expected to have an anchoring effect in order to improve adhesion between coating layers, but issues include insufficient adhesion between coating layers and, in the case of coating layers that contain lustrous materials, the lustrous materials impairing adhesion between coating layers. Patent Document 1 discloses a paint that prevents peeling between coating layers when multiple coating layers are laminated by adding an adhesion promoter to the paint.

特開2001-327635号公報JP 2001-327635 A

しかしながら、例えば、繊維強化樹脂層の表面側に塗装層を位置させる場合に塗料の密着性を向上させるという観点において、従来技術はまだ不十分であり、改良の余地があった。 However, for example, when a paint layer is placed on the surface side of a fiber-reinforced resin layer, the conventional technology is still insufficient in terms of improving paint adhesion, and there is room for improvement.

本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、繊維強化樹脂層の表面側に対する塗料の密着性を向上させることができるFRP部材を得ることを目的とする。 The present invention was made based on the above concerns, and aims to obtain an FRP component that can improve the adhesion of paint to the surface side of the fiber-reinforced resin layer.

本実施形態のFRP部材は、繊維強化樹脂層と、前記繊維強化樹脂層の表面側に位置する塗装層と、前記塗装層の表面側に位置するブラスト処理層と、を有し、前記塗装層は、複数が設けられており、前記ブラスト処理層は、前記複数の塗装層の表面側に複数が設けられており、前記繊維強化樹脂層の表面側には、ベルト研磨層が位置しており、前記繊維強化樹脂層の外周面の中心線平均粗さRa1は、前記塗装層の外周面の中心線平均粗さRa2よりも大きいことを特徴とする。 The FRP member of the present embodiment has a fiber reinforced resin layer, a paint layer located on the surface side of the fiber reinforced resin layer, and a blast treated layer located on the surface side of the paint layer, wherein a plurality of the paint layers are provided, a plurality of the blast treated layers are provided on the surface sides of the plurality of paint layers , a belt abrasive layer is located on the surface side of the fiber reinforced resin layer, and a center line average roughness Ra1 of the outer circumferential surface of the fiber reinforced resin layer is greater than a center line average roughness Ra2 of the outer circumferential surface of the paint layer .

前記繊維強化樹脂層は筒状であり、前記塗装層は筒状であり、前記ブラスト処理層は筒状であってもよい。 The fiber-reinforced resin layer may be cylindrical, the paint layer may be cylindrical, and the blasted layer may be cylindrical.

前記ブラスト処理層は、ウォーターブラスト処理層であってもよい。 The blasted layer may be a water blasted layer.

本実施形態によれば、繊維強化樹脂層の表面側に対する塗料の密着性を向上させることができるFRP部材を得ることができる。 According to this embodiment, it is possible to obtain an FRP component that can improve the adhesion of paint to the surface side of the fiber-reinforced resin layer.

ゴルフクラブシャフト及びゴルフクラブの一例を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating an example of a golf club shaft and a golf club. ゴルフクラブシャフトの構造を簡略化して示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a simplified structure of a golf club shaft. ウォーターブラスト処理による粗さ曲線の測定結果を示すグラフである。1 is a graph showing the measurement results of a roughness curve obtained by a water blasting process. ベルト研磨処理による粗さ曲線の測定結果を示すグラフである。1 is a graph showing the measurement results of a roughness curve obtained by a belt polishing process. 図4とは異なる条件のベルト研磨処理による粗さ曲線の測定結果を示すグラフである。5 is a graph showing the measurement results of roughness curves obtained by belt polishing treatment under conditions different from those of FIG. 4 . ウォーターブラスト処理とベルト研磨処理による密着性の違いを説明するための実験写真である。13 is an experimental photograph for explaining the difference in adhesion between water blasting treatment and belt polishing treatment. 図6の部分模式図である。FIG. 7 is a partial schematic diagram of FIG. 6 .

図1は、本実施形態に係るFRP部材の適用対象の一例であるゴルフクラブシャフト10及びゴルフクラブ20の一例を示す図である。ゴルフクラブシャフト10の先端側(チップ側)にヘッド30を装着し、ゴルフクラブシャフト10の基端側(バット側)にグリップ40を装着することで、ゴルフクラブ20が完成する。なお、図1では、ヘッド30としてアイアンヘッドを用いたアイアンクラブを例示したが、ヘッド30としてドライバーヘッドを用いたドライバークラブ、ヘッド30としてパターヘッドを用いたパタークラブにも、本実施形態は適用可能である。 Figure 1 shows an example of a golf club shaft 10 and a golf club 20, which are examples of applications of the FRP member according to this embodiment. The golf club 20 is completed by attaching a head 30 to the tip side (tip side) of the golf club shaft 10 and attaching a grip 40 to the base end side (butt side) of the golf club shaft 10. Note that while Figure 1 shows an example of an iron club using an iron head as the head 30, this embodiment can also be applied to a driver club using a driver head as the head 30 and a putter club using a putter head as the head 30.

ゴルフクラブシャフト10は、例えば、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを複数層巻回して熱硬化させてなるFRP(Fiber Reinforced Plastics:繊維強化プラスチック)製のゴルフクラブシャフトである。プリプレグとしては、例えば、繊維方向が所定方向に引き揃えられたプリプレグを用いることができる。また、プリプレグとして、強度や剛性に対応して角度層を設けてもよく、プリプレグ間または最内層に金属や樹脂などを設けてもよい。例えば、ゴルフクラブシャフト10は、少なくとも2層以上積層されたFRPであって、最外層がFRPであってもよい。なお、ここで言う「最外層」は、後述する下塗り(下塗装)、上塗り(上塗装)、ウォーターブラスト処理および最終的な塗装を行う前のゴルフクラブシャフト10の最外層を意味している。なお、使用するプリプレグの枚数、種類、巻回数(プライ数)には自由度があり、種々の設計変更が可能である。つまり、後述する下塗り(下塗装)、上塗り(上塗装)、ウォーターブラスト処理および最終的な塗装を行う前のゴルフクラブシャフト10の構成は問わない(当業者が適宜選択可能である)。 The golf club shaft 10 is a golf club shaft made of FRP (Fiber Reinforced Plastics), which is made by winding and heat-curing multiple layers of prepregs in which reinforced fibers are impregnated with thermosetting resin. For example, prepregs in which the fiber direction is aligned in a predetermined direction can be used as the prepregs. In addition, angle layers may be provided as prepregs according to strength and rigidity, and metal or resin may be provided between the prepregs or in the innermost layer. For example, the golf club shaft 10 may be an FRP having at least two or more layers laminated, with the outermost layer being FRP. The "outermost layer" here means the outermost layer of the golf club shaft 10 before the undercoat (undercoat), topcoat (topcoat), water blasting treatment, and final painting described below. There is a degree of freedom in the number, type, and number of windings (number of plies) of the prepregs used, and various design changes are possible. In other words, the configuration of the golf club shaft 10 before the undercoat (undercoat), topcoat (topcoat), water blasting, and final painting described below is not important (a person skilled in the art can select it as appropriate).

ゴルフクラブシャフト10は、基端側(バット側)から先端側(チップ側)に向かって徐々に縮径するテーパ形状を有している(図1ではゴルフクラブシャフト10のテーパ形状を誇張して描いている)。 The golf club shaft 10 has a tapered shape that gradually narrows from the base end (butt side) to the tip end (tip side) (the tapered shape of the golf club shaft 10 is exaggerated in Figure 1).

本実施形態では、ゴルフクラブシャフト10の外周面に下塗り(下塗装)を施した後に、ウォーターブラスト処理を施して、上塗り(上塗装)を施す。上塗り(上塗装)は、複数回に分けて施すのが普通であり、その場合、1回目の上塗り(上塗装)を施した後にウォーターブラスト処理を施し、2回目の上塗り(上塗装)を施した後にウォーターブラスト処理を施すといった流れを繰り返す。なお、ゴルフクラブシャフト10の外周面に下塗り(下塗装)を施す前に、通常知られる研磨処理を施してもよい。例えば、ゴルフクラブシャフト10の繊維強化樹脂層の表面(側)には、ベルト研磨層が位置していてもよい。 In this embodiment, a base coat (undercoat) is applied to the outer peripheral surface of the golf club shaft 10, followed by a water blasting treatment and then a top coat (top coat). The top coat (top coat) is usually applied in multiple steps, in which case the first top coat (top coat) is applied followed by a water blasting treatment, and the second top coat (top coat) is applied followed by a water blasting treatment, and so on. Note that a commonly known polishing treatment may be applied before the base coat (undercoat) is applied to the outer peripheral surface of the golf club shaft 10. For example, a belt polishing layer may be located on the surface (side) of the fiber reinforced resin layer of the golf club shaft 10.

ゴルフクラブシャフト10は、上述した下塗り(下塗装)と上塗り(上塗装)とウォーターブラスト処理を繰り返した後に最終的な塗装を行うことで完成品となるが、本明細書におけるゴルフクラブシャフト(FRP部材)10は、最終的な塗装を行っていない状態を前提としている。本実施形態のゴルフクラブシャフト(FRP部材)10は、塗装不良を防止する(塗料の密着性を高める)ことを目的の1つとしているが、ここで言う塗装(塗料)は、最終的な塗装を意味するものではなく、ウォーターブラスト処理を介在させて行う下塗り(下塗装)と上塗り(上塗装)を意味している。また、最終的な塗装を行う直前の塗装層(最外層の塗装層)には、ウォーターブラスト処理が施されていなくてもよい。 The golf club shaft 10 is completed by repeating the above-mentioned undercoat (undercoat), topcoat (topcoat) and water blasting treatment, followed by a final coating, but the golf club shaft (FRP member) 10 in this specification is assumed to be in a state where the final coating has not been applied. One of the purposes of the golf club shaft (FRP member) 10 in this embodiment is to prevent coating defects (to improve paint adhesion), but the coating (paint) mentioned here does not mean the final coating, but rather the undercoat (undercoat) and topcoat (topcoat) applied with a water blasting treatment in between. In addition, the coating layer immediately before the final coating (the outermost coating layer) does not need to be water blasted.

図2は、ゴルフクラブシャフト(FRP部材)10の構造を簡略化して示す断面図である。ゴルフクラブシャフト10は、当該ゴルフクラブシャフト10の最外層を構成する繊維強化樹脂層100と、繊維強化樹脂層100の表面(側)に位置する塗装層(例えば下塗装層)200と、塗装層200の表面(側)に位置するブラスト処理層300と、ブラスト処理層300の表面(側)に位置する塗装層(例えば上塗装層)400と、塗装層400の表面(側)に位置するブラスト処理層500とを有している。 Figure 2 is a cross-sectional view showing a simplified structure of a golf club shaft (FRP member) 10. The golf club shaft 10 has a fiber-reinforced resin layer 100 constituting the outermost layer of the golf club shaft 10, a paint layer (e.g., undercoat layer) 200 located on the surface (side) of the fiber-reinforced resin layer 100, a blast-treated layer 300 located on the surface (side) of the paint layer 200, a paint layer (e.g., top paint layer) 400 located on the surface (side) of the blast-treated layer 300, and a blast-treated layer 500 located on the surface (side) of the paint layer 400.

図2では、繊維強化樹脂層100と塗装層200とブラスト処理層300と塗装層400とブラスト処理層500を平面状に描いているが、ゴルフクラブシャフト10をFRP部材とする場合、繊維強化樹脂層100と塗装層200とブラスト処理層300と塗装層400とブラスト処理層500は筒状に構成されている。なお、FRP部材を筒状ではない部材に適用する場合、繊維強化樹脂層と塗装層とブラスト処理層は筒状ではなくてもよい。 In FIG. 2, the fiber reinforced resin layer 100, the paint layer 200, the blasted layer 300, the paint layer 400, and the blasted layer 500 are drawn in a planar manner, but when the golf club shaft 10 is an FRP member, the fiber reinforced resin layer 100, the paint layer 200, the blasted layer 300, the paint layer 400, and the blasted layer 500 are configured in a cylindrical shape. Note that when the FRP member is applied to a member that is not cylindrical, the fiber reinforced resin layer, the paint layer, and the blasted layer do not have to be cylindrical.

図2では、複数の塗装層として2つの塗装層200と塗装層400を描き、2つの塗装層200と塗装層400の表面(側)に設けられる複数のブラスト処理層として2つのブラスト処理層300とブラスト処理層500を描いている。しかし、複数の塗装層として3つ以上の塗装層を設けるとともに、当該3つ以上の塗装層の表面(側)に設けられる複数のブラスト処理層として3つ以上のブラスト処理層を設けてもよい。すなわち、塗装層は、複数が設けられており、ブラスト処理層は、複数の塗装層の表面側に複数が設けられていてもよい。 In FIG. 2, two paint layers 200 and a paint layer 400 are depicted as the multiple paint layers, and two blasted layers 300 and a blasted layer 500 are depicted as the multiple blasted layers provided on the surfaces (sides) of the two paint layers 200 and the paint layer 400. However, three or more paint layers may be provided as the multiple paint layers, and three or more blasted layers may be provided as the multiple blasted layers provided on the surfaces (sides) of the three or more paint layers. That is, multiple paint layers may be provided, and multiple blasted layers may be provided on the surface side of the multiple paint layers.

ここで、ブラスト処理層は、塗装層の表面に施された処理層であり、塗装層の一部を構成している(塗装層と別の処理層ではない)。また、図2で単一層として描いた塗装層において、複数の塗装層を積層していてもよい。 The blasted layer is a treatment layer applied to the surface of the paint layer and constitutes a part of the paint layer (it is not a treatment layer separate from the paint layer). In addition, the paint layer depicted as a single layer in Figure 2 may be laminated with multiple paint layers.

本実施形態では、繊維強化樹脂層100の表面(側)に位置する塗装層200と塗装層400について、塗装層200の表面にブラスト処理を施したブラスト処理層300を設け、塗装層400の表面にブラスト処理を施したブラスト処理層500を設けることで、繊維強化樹脂層100の表面(側)に対する塗料の密着性を向上させることに成功している。より具体的に、ブラスト処理層300とブラスト処理層500は、ウォーターブラスト処理を施すことにより形成されるウォーターブラスト処理層であることが好ましい。ウォーターブラスト処理は、ウェットブラスト処理と読み替えられてもよい。 In this embodiment, the paint layer 200 and the paint layer 400 located on the surface (side) of the fiber-reinforced resin layer 100 are provided with a blast-treated layer 300 obtained by blasting the surface of the paint layer 200, and a blast-treated layer 500 obtained by blasting the surface of the paint layer 400, thereby successfully improving the adhesion of the paint to the surface (side) of the fiber-reinforced resin layer 100. More specifically, the blast-treated layer 300 and the blast-treated layer 500 are preferably water-blast-treated layers formed by performing water-blasting. The water-blasting process may be read as a wet-blasting process.

ウォーターブラスト処理とは、粒子、液体、空気の3要素を使用した表面処理工法である。粒子は、処理対象の表面を削ったり、叩いたり、研掃したりする研磨材としての機能を担い、例えば、セラミック、樹脂、金属などの種類から選択することができる。液体は、粒子を処理対象まで送り込む機能、冷却機能、付着物や削りクズの除去機能を担うとともに、水膜効果を発揮するためのものである。空気は、粒子と液体を加速する機能、液体を霧状にする機能を担うものである。ウォーターブラスト処理は、例えば、粒子の大きさ、形、材質などの選択範囲が広い、流体制御のコントロール性が高い、粒子の残渣が少ない等の特長(技術的優位性)を有している。 Water blasting is a surface treatment method that uses three elements: particles, liquid, and air. The particles act as an abrasive to scrape, hit, and polish the surface of the object to be treated, and can be selected from types such as ceramic, resin, and metal. The liquid transports the particles to the object to be treated, cools it, and removes deposits and shavings, as well as exerting a water film effect. The air accelerates the particles and liquid, and atomizes the liquid. Water blasting has features (technical advantages) such as a wide range of particle sizes, shapes, and materials to choose from, high fluid controllability, and little particle residue.

ウォーターブラスト処理によれば、投射された研磨材が処理対象の表面の薄皮一枚を異物ごとサブミクロンレベルで削り取ると同時に、水が処理対象の表面を洗い流すことで、付着した粒子の材質を問わずに、粒子の残渣が少なくなり通常知られる研磨処理等と比較して、除去(洗浄)処理を簡素化することができる。さらに、処理対象の表面に均一かつ微細な凹凸を付けて梨地(すりガラスの表面のような状態)を作り出す表面粗化効果により、処理対象の表面の密着性の向上(塗料の密着性の向上)を図ることができる。 In water blasting, the projected abrasive scrapes off a thin layer of the surface of the object to be treated, including any foreign matter, at a submicron level, while the water washes away the surface of the object to be treated, leaving less particle residue regardless of the material of the particles attached, simplifying the removal (cleaning) process compared to commonly known polishing processes. Furthermore, the surface roughening effect, which creates a matte finish (similar to the surface of frosted glass) by creating uniform, fine irregularities on the surface of the object to be treated, can improve the adhesion of the surface of the object to be treated (improving paint adhesion).

本実施形態では、繊維強化樹脂層100の外周面の中心線平均粗さRa1が、塗装層200(ブラスト処理層300が設けられた塗装層200)、及び/又は、塗装層400(ブラスト処理層500が設けられた塗装層400)の外周面の中心線平均粗さRa2よりも大きくなっている。また、繊維強化樹脂層100の外周面に研磨処理(例えばベルト研磨処理)を施す場合、当該研磨処理を施した繊維強化樹脂層100の外周面の中心線平均粗さRa1を基準としてもよい。このように、中心線平均粗さRa1、Ra2を最適設定することで、より一層、繊維強化樹脂層100の表面(側)に対する塗料の密着性を向上させることができる。 In this embodiment, the center line average roughness Ra1 of the outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer 100 is larger than the center line average roughness Ra2 of the outer peripheral surface of the paint layer 200 (paint layer 200 provided with blasted layer 300) and/or the paint layer 400 (paint layer 400 provided with blasted layer 500). In addition, when polishing (e.g., belt polishing) is performed on the outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer 100, the center line average roughness Ra1 of the outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer 100 that has been polished may be used as a reference. In this way, by optimally setting the center line average roughness Ra1 and Ra2, the adhesion of the paint to the surface (side) of the fiber reinforced resin layer 100 can be further improved.

中心線平均粗さRa2の大きさを具体的に限定するものではないが、例えば、0.2μm以上4.0μm以下であることが好ましく、中心線平均粗さRa2の上限値は、3.5μm以下であることがより好ましく、3.0μm以下であることが更に好ましく、2.0μm以下であることが更により好ましく、1.0μm以下であることが最も好ましい。 The size of the center line average roughness Ra2 is not specifically limited, but is preferably, for example, 0.2 μm or more and 4.0 μm or less, and the upper limit of the center line average roughness Ra2 is more preferably 3.5 μm or less, even more preferably 3.0 μm or less, even more preferably 2.0 μm or less, and most preferably 1.0 μm or less.

中心線平均粗さRa1は、中心線平均粗さRa2よりも大きいことが条件であり、繊維強化樹脂層100の外周面に表面処理を施していない場合、繊維強化樹脂層100が有する表面そのものの中心線平均粗さで規定される。また、繊維強化樹脂層100の外周面にベルト研磨処理を施した場合、ベルト研磨処理層の中心線平均粗さで規定される。中心線平均粗さRa2の大きさを具体的に限定するものではないが、例えば、0.5μm以上15.0μm以下である。 The center line average roughness Ra1 must be greater than the center line average roughness Ra2, and is defined by the center line average roughness of the surface of the fiber reinforced resin layer 100 itself when no surface treatment is applied to the outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer 100. When the outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer 100 is subjected to a belt polishing treatment, it is defined by the center line average roughness of the belt polishing treatment layer. The size of the center line average roughness Ra2 is not specifically limited, but is, for example, 0.5 μm or more and 15.0 μm or less.

以上の実施形態では、FRP部材としてゴルフクラブシャフト10を適用した場合を例示して説明したが、FRP部材として釣竿などのその他の部材を適用することも可能である。また、FRP部材は、必ずしも筒状である必要はない。つまり、FRP部材の適用対象はゴルフクラブシャフトに限定されることはなく、現在・将来のあらゆる種類のFRP部材に対して、本実施形態のFRP部材を適用することができる。さらに、FRP部材を筒状部材とする場合、円環状の筒状部材、その中でも、軸方向に一定径を有する筒状部材、又は、軸方向に縮径・拡径するテーパ形状を有する筒状部材を適用してもよい。 In the above embodiment, a golf club shaft 10 is used as an FRP member, but other members such as a fishing rod can also be used as the FRP member. The FRP member does not necessarily have to be cylindrical. In other words, the application of the FRP member is not limited to golf club shafts, and the FRP member of this embodiment can be applied to all types of FRP members, both current and future. Furthermore, when the FRP member is a cylindrical member, a circular cylindrical member, a cylindrical member having a constant diameter in the axial direction, or a cylindrical member having a tapered shape that contracts and expands in the axial direction may be used.

以上の実施形態では、ブラスト処理(層)として、ウォーターブラスト処理(層)を例示して説明した。しかし、ウォーターブラスト処理(層)以外のブラスト処理(層)を適用することも可能である。例えば、水を用いない乾式ブラスト処理(層)を適用することも可能である。つまり、ブラスト処理(層)として、粒子(研磨材、研磨粉)を吹き付けてワークの表面を荒らすブラスト処理全般に適用可能である。 In the above embodiment, the water blasting process (layer) has been described as an example of the blasting process (layer). However, it is also possible to apply a blasting process (layer) other than the water blasting process (layer). For example, it is also possible to apply a dry blasting process (layer) that does not use water. In other words, the blasting process (layer) can be applied to all blasting processes that roughen the surface of a workpiece by spraying particles (abrasives, polishing powder).

以下、本発明の実施例及び比較例により本発明の効果を説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 The effects of the present invention will be explained below using examples and comparative examples. Note that the present invention is not limited in any way by the following examples.

<実験-1>
繊維強化樹脂層の外周面に形成された塗装層の表面に以下の処理を行った。
(1)ウォーターブラスト処理を施した例
(2)ベルト研磨処理を施した例
(3)ベルト研磨処理(低)を施した例
(3)は、(2)に比べて、十分に研磨できない条件に変更して行った。図3~図5は、(1)~(3)による粗さ曲線の測定結果を示すグラフである。なお、図3~図5に示す粗さ曲線は、キーエンス製のVR-5000を用いて得られた。図3~図5に示すように、ウォーターブラスト処理による表面粗さは、ベルト研磨処理による表面粗さに比べて、小さくすることができた。各例における中心線平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)の計測結果を、以下の表1~表3に示す。
<Experiment-1>
The surface of the paint layer formed on the outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer was subjected to the following treatment.
(1) Example where water blasting was performed (2) Example where belt polishing was performed (3) Example where belt polishing (low) was performed (3) was performed under conditions that were changed to those that could not be polished sufficiently compared to (2). Figures 3 to 5 are graphs showing the measurement results of the roughness curves from (1) to (3). The roughness curves shown in Figures 3 to 5 were obtained using a VR-5000 manufactured by Keyence. As shown in Figures 3 to 5, the surface roughness by the water blasting treatment could be made smaller than that by the belt polishing treatment. The measurement results of the center line average roughness (Ra), maximum height (Rz), and ten-point average roughness (RzJIS) for each example are shown in Tables 1 to 3 below.

表1は、ウォーターブラスト処理による測定結果、表2は、ベルト研磨処理による測定結果、表3は、ベルト研磨処理(低)による測定結果である。表1に示すように、中心線平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)は、いずれも、ウォーターブラスト処理を施した測定結果が最も小さくなった。なお、中心線平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)は、JIS B0601に準拠した方法で測定した。 Table 1 shows the measurement results after water blasting, Table 2 shows the measurement results after belt polishing, and Table 3 shows the measurement results after belt polishing (low). As shown in Table 1, the center line average roughness (Ra), maximum height (Rz), and ten-point average roughness (RzJIS) were all smallest after water blasting. The center line average roughness (Ra), maximum height (Rz), and ten-point average roughness (RzJIS) were measured using a method that conforms to JIS B0601.

<実験-2>
次に、上記<実験-1>と同様に、繊維強化樹脂層の外周面に形成された塗装層の表面に、(1)~(3)の各表面処理を施したが、測定位置を基準位置(0mm)から100mm、400mm、及び800mmの位置に変えるとともに、測定角度を0°、90°、180°、及び270°に変化させて、中心線平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)の測定を行った。測定角度は、筒状の塗装層表面の周囲360°の角度である。以下に各測定結果を示す。
<Experiment 2>
Next, similarly to the above-mentioned <Experiment-1>, the surface of the coating layer formed on the outer peripheral surface of the fiber-reinforced resin layer was subjected to each of the surface treatments (1) to (3), but the measurement position was changed from the reference position (0 mm) to positions of 100 mm, 400 mm, and 800 mm, and the measurement angle was changed to 0°, 90°, 180°, and 270° to measure the center line average roughness (Ra), maximum height (Rz), and ten-point average roughness (RzJIS). The measurement angle was an angle of 360° around the cylindrical coating layer surface. The measurement results are shown below.

表4は、ウォーターブラスト処理による測定結果、表5は、ベルト研磨処理による測定結果、及び表6は、ベルト研磨処理(低)による測定結果である。表4~表6に示すように、同じ測定位置及び測定角度で比較すると、ウォーターブラスト処理による実験例は、ベルト研磨処理による実験例に比べて、中心線平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)がほぼ小さくなった。 Table 4 shows the measurement results after water blasting treatment, Table 5 shows the measurement results after belt polishing treatment, and Table 6 shows the measurement results after belt polishing treatment (low). As shown in Tables 4 to 6, when compared at the same measurement position and measurement angle, the experimental example using water blasting treatment had smaller center line average roughness (Ra), maximum height (Rz), and ten-point average roughness (RzJIS) than the experimental example using belt polishing treatment.

また、中心線平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)の各標準偏差を考察すると、ウォーターブラスト処理による実験例の標準偏差は、ベルト研磨処理による実験例に比べて、いずれも小さくなった。表1と表4を合わせると、ウォーターブラスト処理による実験例では、中心線平均粗さ(Ra)の標準偏差を、0.1μm~0.5μm程度にでき、最大高さ(Rz)の標準偏差を、1.5μm~3.5μm程度にでき、点平均粗さ(RzJIS)の標準偏差を、0.5μm~2.0μm程度にできることがわかった。このように、ウォーターブラスト処理を施すことで、表面粗さのばらつきを小さくできることがわかった。以上により、ウォーターブラスト処理を施すことで、安定して、中心線平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)を小さくできることがわかった。 In addition, when considering the standard deviations of the center line average roughness (Ra), maximum height (Rz), and ten-point average roughness (RzJIS), the standard deviations of the experimental example using water blasting treatment were all smaller than those of the experimental example using belt polishing treatment. Combining Tables 1 and 4, it was found that in the experimental example using water blasting treatment, the standard deviation of the center line average roughness (Ra) could be set to about 0.1 μm to 0.5 μm, the standard deviation of the maximum height (Rz) could be set to about 1.5 μm to 3.5 μm, and the standard deviation of the point average roughness (RzJIS) could be set to about 0.5 μm to 2.0 μm. In this way, it was found that the variation in surface roughness can be reduced by performing water blasting treatment. From the above, it was found that the center line average roughness (Ra), maximum height (Rz), and ten-point average roughness (RzJIS) can be stably reduced by performing water blasting treatment.

上記のウォーターブラスト処理を施した測定結果は、いずれも実施例に該当し、ベルト研磨処理を施した測定結果は、いずれも比較例に該当する。 All of the measurement results after the water blasting treatment described above correspond to the examples, and all of the measurement results after the belt polishing treatment correspond to the comparative examples.

<実験-3>
次に、ゴルフクラブシャフトの先端部、中間部、及び手元部の3か所での表面粗さを測定した。ゴルフクラブシャフトの先端部とは、図1に示すヘッド30付近、ゴルフクラブシャフトの手元部とは、図1に示すグリップ40付近、ゴルフクラブシャフトの中間部とは、ゴルフクラブシャフトの先端部と手元部の間の位置を示す。
<Experiment 3>
Next, the surface roughness was measured at three points of the tip, middle, and butt of the golf club shaft. The tip of the golf club shaft is near the head 30 shown in Fig. 1, the butt of the golf club shaft is near the grip 40 shown in Fig. 1, and the middle of the golf club shaft is the position between the tip and butt of the golf club shaft.

実験では、繊維強化樹脂層の外周面に形成された塗装層の表面に、ウォーターブラスト処理を施し、塗装層の表面粗さを測定した。その測定結果が、以下の表7に示される。 In the experiment, the surface of the paint layer formed on the outer peripheral surface of the fiber-reinforced resin layer was subjected to a water blasting treatment, and the surface roughness of the paint layer was measured. The measurement results are shown in Table 7 below.

更に、実験では、塗装層の形成する前の繊維強化樹脂層の外周面にベルト研磨を施し、繊維強化樹脂層の外周面の表面粗さを測定した。その測定結果が以下の表8に示される。 Furthermore, in the experiment, the outer peripheral surface of the fiber-reinforced resin layer was subjected to belt polishing before the coating layer was formed, and the surface roughness of the outer peripheral surface of the fiber-reinforced resin layer was measured. The measurement results are shown in Table 8 below.

表7に示すRaは、「塗装層の外周面の中心線平均粗さRa2」に該当し、表8に示すRaは、「繊維強化樹脂層の外周面の中心線平均粗さRa1」に該当する。表7、表8に示すように、先端部、中間部、及び手元部のいずれにおいても、Ra1>Ra2となることがわかった。また、最大高さ(Rz)及び、十点平均粗さ(RzJIS)に関しても同様の結果であった。また、凹凸の平均間隔(Sm)は、先端部、中間部、及び手元部のいずれにおいても、ウォーターブラスト処理を施した塗装層表面のほうが、繊維強化樹脂層の外周面表面よりも大きくなった。このように、ウォーターブラスト処理を施すことで凹凸が小さく且つ、表面がなめらかになることがわかった。 The Ra shown in Table 7 corresponds to the "center line average roughness Ra2 of the outer peripheral surface of the paint layer," and the Ra shown in Table 8 corresponds to the "center line average roughness Ra1 of the outer peripheral surface of the fiber-reinforced resin layer." As shown in Tables 7 and 8, it was found that Ra1>Ra2 at the tip, middle, and grip parts. The same results were also obtained for the maximum height (Rz) and the ten-point average roughness (RzJIS). Furthermore, the average spacing (Sm) of irregularities was larger on the water-blasted paint layer surface than on the outer peripheral surface of the fiber-reinforced resin layer at the tip, middle, and grip parts. Thus, it was found that the water-blasting treatment reduces irregularities and smooths the surface.

更に、表7、表8から、先端部から手元部までのRaのばらつきは、ウォーターブラスト処理を施した塗装層表面のほうが、繊維強化樹脂層の外周面表面よりも小さくなることがわかった。ウォーターブラスト処理を施した塗装層表面では、先端部から手元部までのRaのばらつきは、0.01μm~0.2μm程度に小さくできることがわかった。また、ウォーターブラスト処理を施した塗装層表面では、先端部から手元部までのRzのばらつきは、0.05μm~0.2μm程度に小さくできることがわかった。また、ウォーターブラスト処理を施した塗装層表面では、先端部から手元部までのRzJISのばらつきは、0.05μm~~0.2μm程度に小さくできることがわかった。なお、塗装層表面にベルト研磨を施した例と比べても、ウォーターブラスト処理を施した塗装層表面のほうが、先端部から手元部までのRaのばらつきは小さくなった。 Furthermore, from Tables 7 and 8, it was found that the variation in Ra from the tip to the grip was smaller on the water-blasted paint layer surface than on the outer peripheral surface of the fiber-reinforced resin layer. It was found that the variation in Ra from the tip to the grip could be reduced to about 0.01 μm to 0.2 μm on the water-blasted paint layer surface. It was also found that the variation in Rz from the tip to the grip could be reduced to about 0.05 μm to 0.2 μm on the water-blasted paint layer surface. It was also found that the variation in Rz JIS from the tip to the grip could be reduced to about 0.05 μm to 0.2 μm on the water-blasted paint layer surface. It was also found that the variation in Ra from the tip to the grip was smaller on the water-blasted paint layer surface than on the example where the paint layer surface was subjected to belt polishing.

<実験-4>
次に、実施例として、塗装層にウォーターブラスト処理を施した表面に、上塗り塗装を施した。この実施例では、上記の実験-3で示されるRa1>Ra2の関係を満たしていた。また、比較例として、塗装層の表面にウォーターブラスト処理を施さずに、上塗り塗装を施した。
<Experiment 4>
Next, as an example, a topcoat was applied to the surface of the paint layer that had been subjected to water blasting. In this example, the relationship Ra1>Ra2 shown in Experiment 3 above was satisfied. In addition, as a comparative example, a topcoat was applied to the surface of the paint layer without subjecting it to water blasting.

実験では、実施例及び比較例のフィルム表面にセロハンテープを貼りつけて剥がし、その剥がしたセロハンテープを台紙の上に貼った。その写真を図6に示し、図7に図6の部分模式図を示す。図6、図7に示す左側の台紙に、比較例でのセロハンテープを貼り、図6、図7に示す右側の台紙に、実施例でのセロハンテープを貼った。図6、図7に示すように、比較例では塗装の一部がセロハンテープに付いており、密着性が悪いことがわかった。これに対し、実施例では塗装がセロハンテープに付着しておらず、良好な密着性が保たれていることがわかった。 In the experiment, cellophane tape was applied to the film surface of the Example and Comparative Example, then peeled off, and the peeled cellophane tape was applied to a backing paper. A photograph of this is shown in Figure 6, and a partial schematic diagram of Figure 6 is shown in Figure 7. The cellophane tape of the Comparative Example was applied to the backing paper on the left side shown in Figures 6 and 7, and the cellophane tape of the Example was applied to the backing paper on the right side shown in Figures 6 and 7. As shown in Figures 6 and 7, in the Comparative Example, part of the paint was attached to the cellophane tape, indicating poor adhesion. In contrast, in the Example, the paint was not attached to the cellophane tape, indicating good adhesion was maintained.

<まとめ>
上記の実験により、塗装層にウォーターブラスト処理を施すことで塗料の密着性を向上できることがわかった。また、繊維強化樹脂層の外周面の中心線平均粗さRa1と、塗装層の外周面の中心線平均粗さRa2との関係において、Ra1>Ra2であることが密着性のうえで好ましいとわかった。更に、中心線平均粗さRa2の大きさを具体的に限定するものではないが、上記実験結果により、0.2μm以上4.0μm以下であることが好ましいとわかった。
<Summary>
The above experiment has revealed that the adhesion of the paint can be improved by performing a water blasting treatment on the paint layer. It has also been found that in terms of adhesion, it is preferable that the center line average roughness Ra1 of the outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer and the center line average roughness Ra2 of the outer peripheral surface of the paint layer be Ra1>Ra2. Furthermore, although the size of the center line average roughness Ra2 is not specifically limited, it has been found from the above experiment results that it is preferable that it is 0.2 μm or more and 4.0 μm or less.

10 ゴルフクラブシャフト(FRP部材)
20 ゴルフクラブ
30 ヘッド
40 グリップ
100 繊維強化樹脂層
200 塗装層
300 ブラスト処理層
400 塗装層
500 ブラスト処理層
10 Golf club shaft (FRP member)
20 Golf club 30 Head 40 Grip 100 Fiber reinforced resin layer 200 Paint layer 300 Blasted layer 400 Paint layer 500 Blasted layer

Claims (3)

繊維強化樹脂層と、
前記繊維強化樹脂層の表面側に位置する塗装層と、
前記塗装層の表面側に位置するブラスト処理層と、
を有し、
前記塗装層は、複数が設けられており、
前記ブラスト処理層は、前記複数の塗装層の表面側に複数が設けられており、
前記繊維強化樹脂層の表面側には、ベルト研磨層が位置しており、前記繊維強化樹脂層の外周面の中心線平均粗さRa1は、前記塗装層の外周面の中心線平均粗さRa2よりも大きい、ことを特徴とするFRP部材。
A fiber reinforced resin layer;
A coating layer located on the surface side of the fiber reinforced resin layer;
A blasted layer located on the surface side of the coating layer;
having
The coating layer is provided in a plurality of layers,
The blasted layer is provided on the surface side of the coating layers ,
An FRP member characterized in that a belt polishing layer is located on the surface side of the fiber reinforced resin layer, and a center line average roughness Ra1 of an outer peripheral surface of the fiber reinforced resin layer is larger than a center line average roughness Ra2 of an outer peripheral surface of the paint layer .
前記繊維強化樹脂層は筒状であり、
前記塗装層は筒状であり、
前記ブラスト処理層は筒状である、
ことを特徴とする請求項1に記載のFRP部材。
The fiber reinforced resin layer is cylindrical,
The coating layer is cylindrical,
The blasted layer is cylindrical.
The FRP member according to claim 1 .
前記ブラスト処理層は、ウォーターブラスト処理層である、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のFRP部材。
The blasted layer is a water blasted layer.
3. The FRP member according to claim 1 or 2.
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