Golf club shaft

本発明は、美観に優れたゴルフクラブシャフトに関する。

ゴルフクラブシャフトの材質として、カーボン、スチールなどが用いられている。 スチール製のシャフトの場合、耐食性を高めるための表面処理としてメッキが用いられる。 スチール製のシャフト本体にメッキを施したゴルフクラブシャフトとしては、特許文献１が知られている。 また、特許文献１では、耐傷性や耐サビ性の向上を目的として、メッキ層の表面に炭素を主成分としたダイヤモンドライクカーボン膜を形成することを開示している。

しかし、メッキの場合、メッキ後のシャフト表面の色が単調であるために、美観に劣るという問題がある。 また、シャフト内部全てにメッキ処理を施すのは難しく、よって、内部に錆が生じてしまうという問題もある。 さらに、メッキによる塗膜は厚さが厚く、また、製品間による厚さのバラツキも高いことから、シャフトの重量のバラツキも高くなり、このようなシャフトを組み込んだゴルフクラブの性能にも悪影響を及ぼす。 加えて、環境に対する配慮として、メッキ廃液を処理するために高い費用がかかるという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、メッキ塗装よりも美観に優れ、かつ、シャフト内部の防錆効果を有するとともに、メッキのようなシャフトの重量増加および廃液処理という問題を回避することができるゴルフクラブシャフトを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るゴルフクラブシャフトは、シャフト本体と、該シャフト本体の外側および内側の表面を化成処理することにより形成される皮膜と、少なくとも該外側の皮膜上に形成された電着塗装による塗膜層と、該塗膜層上に塗布された、偏光粉末が分散された顔料層とを備えてなる。

一実施の形態によれば、前記偏光粉末が分散された顔料層をパール顔料層とすることができる。

前記パール顔料層の厚さを１０マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下とすることができる。

別の実施の形態によれば、前記偏光粉末が分散された顔料層をアルミニウム顔料層とすることができる。

前記アルミニウム顔料層の厚さを１マイクロメートル以上５マイクロメートル以下とすることができる。

さらなる実施の形態によれば、前記偏光粉末が分散された顔料層をガラスフレーク顔料層とすることができる。

前記ガラスフレーク顔料層の厚さを５０マイクロメートルとすることができる。

本発明に係るゴルフクラブシャフトは、化成処理皮膜上の電着塗装による塗膜層に、偏光粉末が分散された顔料層が形成されているため、従来のメッキによるゴルフクラブシャフトに比べて美観に優れ、かつ、シャフト内部の防錆効果を有するとともに、メッキのようなシャフトの重量増加および廃液処理という問題を回避することができる。

一実施の形態に係るゴルフクラブシャフトの部分断面図である。

本実施の形態のゴルフクラブシャフトの製造工程は、化成処理、電着塗装、偏光粉末が分散された顔料の塗布、およびトップコート処理の４段階に分けることができる。

図１は、本実施の形態に係るゴルフクラブシャフトの部分断面図である。 シャフト本体１０は、金属製であり、特にスチール製またはステンレススチール製が好ましい。 図示は省略するが、シャフト本体１０はパイプ状で、その両端においてパイプ内部が外部に開放されている。 そして、シャフト本体１０の先端部にヘッドが嵌合され、基端部はラバー製のグリップに挿入される。 シャフト本体１０の形状は、ヘッドが嵌合される先端部ほど縮径された形状に構成されている。

表面処理の一種である化成処理は、金属材料を化成処理溶液中に浸漬し、表面に金属塩皮膜を生じさせる処理である。 化成処理には様々な種類がある。 例えば、クロメート処理、四三酸化鉄処理、リン酸亜鉛処理である。

クロメート処理は、代表的な化成処理であり、六価クロムなどのクロム酸を用いるものである。 また、四三酸化鉄処理は、濃厚カセイソーダに反応促進剤および染料を加えた水溶液を１４０度前後に加熱沸騰させ、脱脂あるいは脱錆を含む前処理を終えた鉄鋼製品を浸漬、煮込むことによって四三酸化鉄皮膜を生じさせる処理である。

リン酸亜鉛処理は、鉄鋼表面に微細なリン酸亜鉛皮膜を生じさせる処理であり、鉄鋼製品の塗装の密着性、耐食性、美観を高めることができる。 加えて、リン酸亜鉛処理は、後述する電着塗装の前処理にも適している。

化成処理の工程においては、シャフト本体１０の外側のみならず、内側も化成処理を行う。 その結果、シャフト本体１０の外側に皮膜２０が形成されるとともに、図示は省略するが、シャフト本体１０の内側表面にも同様の皮膜が形成される。 これにより、シャフト内部のサビを防止することができる。 この皮膜２０は、リン酸亜鉛処理の場合、黒色を呈する。

電着塗装は、アクリル樹脂やメラミン樹脂を被塗物に付ける塗装の一つである。 具体的には、電着塗装は、低濃度水性樹脂塗料の入ったタンクの中に塗装しようとするものを浸漬し、そのタンク内に電極を設置し、その電極と塗装するものの間に直流電流を流し、塗装されるものの表面に塗膜を析出させる方法である。 この電着塗装には、塗装物をプラスとするアニオン電着塗装と、塗装物をマイナスとするカチオン電着塗装の２種類がある。 また、塗料の分類としてはアクリル、エポキシが多い。

電着塗装の工程においては、前述の化成処理を経たシャフト本体１０の外側表面に対してカチオン電着塗装を行う。 その結果、皮膜２０の上に塗膜層３０が形成される。 電着塗装において用いる塗料は、シャフトに適するエポキシとし、塗膜層３０の厚さは約１０マイクロメートル以上とする。 塗膜層３０の厚さの上限は、２０マイクロメートルで、１２〜１８マイクロメートルが好ましく、１５マイクロメートルがより好ましい。 また、シャフト本体１０の内側表面にも電着塗装をすることができる。 その際は、端部にのみ行うことが好ましく、一例として、端から約１０ｃｍの範囲がより好ましい。 また、シャフト内側全てに電着塗装を行うこともできる。 この電着塗装の塗膜層３０は、化成処理皮膜が黒のため、濃有彩色や濃無彩色が好ましく、特には黒色が好ましい。

電着塗装を経たシャフトの美観を高めるために、さらなる工程として、偏光粉末が分散された顔料を塗布する。 その結果、塗膜層３０の上に、偏光粉末が分散された顔料層４０が形成される。 一例として、クリアー塗料にパール粉末を分散させたパール顔料を塗布して、塗膜層３０上にパール顔料層４０ａを形成することができる。 パールの種類としては、天然のパール、人工のパール（人工雲母、シリカが挙げられる）があり、どちらも使用できるが、中でも人工雲母を用いることが好ましい。 また、パール顔料中のパールの割合は重量パーセントで約０．１％以上約２０％未満とする。 約２０％未満とすることにより、顔料層と塗膜層のはがれ、すなわち凝集剥離を顕著に防止することができる。 また、約０．１％以上とすることにより、シャフトの美観が高まるが、約５％以上としてもシャフトの美観はそれほど変わらないため、パール顔料中のパールの重量パーセントは約０．１％以上約５％未満とすることが特に好ましい。 さらに、パール顔料層４０ａの厚さは、約１０マイクロメートルから約５０マイクロメートルとする。

前述のパール顔料に代えて、アルミニウム顔料を用いることもできる。 この場合、塗膜層３０の上にアルミニウム顔料層４０ｂが形成される。 アルミニウム顔料は、クリアー塗料にアルミニウム粉末を分散した顔料であり、金属調のシルバー色を出すために用いる。 このとき、使用するアルミニウム粉末の断面の厚みは、約０．０３マイクロメートル以上約０．０５マイクロメートル以下とする。 また、アルミニウム顔料層４０ｂの厚さは、約１マイクロメートル以上約５マイクロメートル以下とし、２マイクロメートル程度が好ましい。

ここで、アルミニウム粉末には、粒状のものと、フレーク状のものとがある（「表面処理対策Ｑ＆Ａ１０００」編集委員会著、「表面処理対策Ｑ＆Ａ１０００」、産業技術サービスセンター、ｐ７３１およびｐ７３２）。 そして、フレーク状顔料の製造方法として、溶剤中での湿式ボールミル法がある。 この湿式ボールミル法によれば、粉砕効率がよく、安全で、かつ高品質のペースト状顔料が得られる。 塗料・印刷インキなどの顔料としては、一般にはペースト顔料が用いられる。 湿式ボールミル法の場合、アルミニウム粉末を有機溶剤および脂肪酸などの表面改質剤と共にボールミル中で粉砕し、フレーク状に粉砕する。 アルミニウムの表面にメカノケミカル的に表面改質剤を吸着させて、ペーストフレーク状顔料とするものである。 この際、表面改質剤の種類とアルミニウム粒子への表面改質剤吸着層の厚さによりリーフィング形あるいはノンリーフィング形になる。 表面改質剤としてステアリン酸のような飽和脂肪酸を２〜３分子層吸着させた場合はリーフィング形となる。 他方、オレイン酸のような不飽和脂肪酸を用いた場合はノンリーフィング形となる。

リーフィング形は塗料などに用いて塗装した場合、塗膜の表面に浮上し平行に層状に配向して連続したアルミニウムの膜を形成するもので、輝きを示す。 これに対し、ノンリーフィング形は、塗膜の表面に浮遊せずに内部に均一に分散、配向する。

好ましくは、ノンリーフィング形により、アルミニウム顔料の塗布を行う。 別の形態では、リーフィング形を用いることができる。

偏光粉末が分散された顔料として、上述のパール顔料およびアルミニウム顔料の他に、ガラスフレーク顔料を用いることもできる。 例えば、クリアー塗料にガラスフレークを分散させたガラスフレーク顔料を塗布して、塗膜層３０上にガラスフレーク顔料層４０ｃを形成することができる。 このとき、ガラスフレークの粒径の平均を約１０マイクロメートル以上約４０マイクロメートル以下とすることができる。 また、ガラスフレーク顔料中のガラスフレークの割合は重量パーセントで約０．１％以上約２０％未満とする。 約２０％未満とすることにより、顔料層と塗膜層のはがれ、すなわち凝集剥離を顕著に防止することができる。 また、約０．１％以上とすることにより、シャフトの美観が高まるが、約５％以上としてもシャフトの美観はそれほど変わらないため、ガラスフレーク顔料中のガラスフレークの重量パーセントは約０．１％以上約５％未満とすることが特に好ましい。 さらに、ガラスフレーク顔料層４０ｃの厚さは、約５０マイクロメートルとする。

上述の化成処理によりシャフトが黒く変色するとともに、この状態においては、シャフトの表面は未だざらついている。 ここで、黒色などの濃無彩色または濃有彩色の電着塗装を行うことにより、シャフトの表面が平滑な面となり、きれいな黒色の塗膜層となる。 次いで、電着塗装による黒色の塗膜層の上にパール顔料、アルミニウム顔料、ガラスフレーク顔料などの偏光粉末が分散された顔料を塗布することで、偏光粉末によるきれいな発色が得られる。

最後に、偏光粉末が分散された顔料が塗布されたシャフトに対して、トップコート（クリア塗装）処理を行うことにより、偏光粉末が分散された顔料層４０の上にトップコート層５０が形成される。 以上により、発色がよく、美観に優れたゴルフクラブシャフトが得られる。

これまでに述べた本実施の形態の処理によれば、形成される各層の厚さは薄く、シャフト本体からの重量増加は少なく、よって、大量生産時において各シャフト間の重量のバラツキを小さくすることができる。

上記において、本発明に係るゴルフクラブシャフトについて具体的に説明した。 しかし、本発明は、このような実施の形態に限定されるのではなく、当業者にとって明らかな変更、修正は、全て本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ シャフト本体２０ 皮膜３０ 塗膜層４０ 偏光粉末が分散された顔料層５０ トップコート層