JP6336889B2

JP6336889B2 - 釣り糸用ガイド部材

Info

Publication number: JP6336889B2
Application number: JP2014220399A
Authority: JP
Inventors: 橋口　裕一; 裕一橋口; 瀧川　和明; 和明瀧川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: JP2016086644A

Description

本発明は、釣り糸用ガイド部材に関するものである。

一般に、釣り竿に取り付けられる釣り糸用ガイドは硬質な釣り糸用ガイド部材、いわゆる導糸環と、釣り糸用ガイド部材を内周部に嵌合することが可能な形状の保持部と、釣り糸用ガイドを釣り竿へ取り付けるための取り付け部とから構成される。そして、釣り糸用ガイド部材は、リールから引き出された釣り糸を挿通して案内することができるように、リング状に形成され、特に、耐磨耗性が求められる釣り糸用ガイド部材には、セラミックスが適用されている。

このような、セラミックスからなる釣り糸用ガイド部材として、例えば特許文献１では、炭化珪素を主成分とするセラミックスの表面に釣糸の案内面を形成してなり、該案内面近傍部に気孔を有し、各気孔の間は滑らかな平坦面となり、内部は気孔が実質的に存在しない緻密なセラミックスからなる釣り糸用ガイド部材が提案されている。

特許第3540912号公報

釣り竿を倒したり落としたりしたときに加わる衝撃によって釣り糸用ガイド部材に破損が生じると釣りが行なえなくなることから、今般の釣り糸用ガイドには、耐衝撃性の向上が求められている。

本発明は、上記要求満たすべく案出されたものであり、耐衝撃性に優れた釣り糸用ガイド部材を提供することを目的とする。

本発明の釣り糸用ガイド部材は、炭化珪素の結晶多形が、４Ｈ型、６Ｈ型および15Ｒ型からなる炭化珪素質焼結体であって、前記４Ｈ型、前記６Ｈ型および前記15Ｒ型の質量の合計100質量％のうち、前記６Ｈ型が30質量％以上48.5質量％以下であり、前記15Ｒ型が
１質量％以上７質量％以下であり、残部が４Ｈ型であるとともに、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶を含むことを特徴とするものである。

本発明の釣り糸用ガイド部材は、破壊靱性が高く、耐衝撃性に優れているため、釣り竿を倒したり落としたりしたときに加わる衝撃によっても破損が生じにくい。

本実施形態の釣り糸用ガイド部材の耐磨耗性の評価に用いる耐磨耗性評価装置の構成の一例を示す概略図である。

以下、本実施形態の釣り糸用ガイド部材について説明する。

本実施形態の釣り糸用ガイド部材は、炭化珪素の結晶多形が、４Ｈ型、６Ｈ型および15Ｒ型からなる炭化珪素質焼結体であって、４Ｈ型、６Ｈ型および15Ｒ型の質量の合計100
質量％のうち、６Ｈ型が30質量％以上48.5質量％以下であり、15Ｒ型が１質量％以上６質量％以下であり、残部が４Ｈ型であるとともに、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶を含む。炭化珪素の結晶多形が上述した範囲であることにより、破壊靱性が高く、耐衝撃性に優れているため、釣り竿を倒したり落としたりしたときに加わる衝撃によっても傷や破損が生じにくい。

このように、破壊靱性が高く、耐衝撃性に優れたものとなるのは、後の製造方法に詳細は記載するが、出発原料としてアルミナ粉末を添加し、成形体をカーボン粉末で覆って焼成すると、焼結体において、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶が確認されるとともに、出発原料の炭化珪素粉末の結晶多形から、６Ｈ型および15Ｒ型が減少し４Ｈ型が著しく増加する。そのため、増加した４Ｈ型の結晶多形の炭化珪素結晶は、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶であると考えられ、増加した４Ｈ型の結晶多形の炭化珪素結晶、すなわち、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶の存在によって、亀裂による強度低下に対する抵抗力が高まり、耐衝撃性に優れたものとなるものと考えられる。

そして、本実施形態における炭化珪素質焼結体とは、炭化珪素質焼結体を構成する全成分100質量％のうち、炭化珪素の含有量が90質量％以上を占めるものである。なお、焼結
体中における炭化珪素の存在は、まず、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて測定し、得られた２θ（２θは、回折角度である。）の値をＪＣＰＤＳカードを用いて同定することにより確認することができる。そして、炭化珪素質焼結体を構成する全成分100質量％におけ
る炭化珪素の含有量については、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置（ＩＣＰ）を用いて、珪素（Ｓｉ）の定量分析を行ない、この値を用いて炭化珪素（ＳｉＣ）に換算すればよい。

なお、ＸＲＤの確認において、炭化珪素以外に炭化物が確認されないときには、炭素分析装置を用いて、炭素（Ｃ）の定量分析を行ない、この値を用いて炭化珪素（ＳｉＣ）に換算してもよい。

また、炭化珪素の結晶多形については、ＸＲＤを用いて測定した結果をリートベルト法で解析することにより求めることができる。なお、他の結晶が存在しているときには、炭化珪素の結晶多形の質量の合計を分母とし、各結晶多形の質量を分子として、質量百分率で表せばよい。

また、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶については、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）による面分析から得られたカラーマッピングで確認することができる。具体的には、珪素（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）の面分析から得られたカラーマッピングを基に、珪素（Ｓｉ）および炭素（Ｃ）が重複する領域に、アルミニウム（Ａｌ）が確認されれば、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶を含んでいるとみなすことができる。

そして、破壊靱性については、ＪＩＳＲ 1607−2010（ＩＳＯ 15732：2003（ＭＯ
Ｄ））に準拠して測定すればよく、本実施形態の釣り糸用ガイド部材は、5.6ＭＰａ√ｍ
以上の破壊靭性を有する。

また、本実施形態の釣り糸用ガイド部材は、４Ｈ型の結晶多形の質量％をＸ、６Ｈ型の結晶多形の質量％をＹとしたとき、Ｘ／Ｙが1.35以上であることが好適である。このＸ／Ｙの値が1.35以上であるときには、優れた耐衝撃性に加えて、４点曲げ強度が450ＭＰａ
以上、硬度が22ＧＰａ以上の優れた機械的特性を有するものとなるため、釣り糸との摺動において表面に磨耗痕が付きにくくなり、長期間にわたる使用が可能となる。

なお、４点曲げ強度はＪＩＳＲ 1601−2008（ＩＳＯ 14704：2000（ＭＯＤ））、
硬度（ビッカース硬度（Ｈｖ））については、ＪＩＳＲ 1610−2003（ＩＳＯ 14705
：2000（ＭＯＤ））に準拠して測定すればよい。

また、釣り糸用ガイド部材の釣り糸に対する耐磨耗性は、図１に示す耐磨耗性評価装置を用いて評価することができる。ここで、耐磨耗性評価装置とは、図１に示すように、シリンダー２に接続された釣り糸３を釣り糸用ガイド部材１に通し、釣り糸用ガイド部材１を起点に垂らした釣り糸３の先端におもり４を吊り下げ、この状態で、シリンダー２を一定の速さとストロークで往復させることにより釣り糸を摺動させる装置であり、所定回数往復させた後の磨耗量によって耐磨耗性を評価することができる。

次に、本実施形態の釣り糸用ガイド部材の製造方法の一例について説明する。まず、出発原料として、炭化珪素粉末（平均粒径（Ｄ_５０）＝0.3〜1.7μｍ）と、希土類元素の酸化物粉末であるイットリア（Ｙ_２Ｏ_３）粉末（平均粒径0.5〜２μｍ）と、アルミナ（Ａ
ｌ_２Ｏ_３）粉末（平均粒径＝0.3〜1.5μｍ）とを準備する。その後、それぞれの粉末を所定量秤量し、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの各種バインダとともに、例えば回転ミル、振動ミル、ビーズミルなどのミルに入れて湿式混合・粉砕し、スラリーを作製する。

なお、炭化珪素の結晶多形が、４Ｈ型、６Ｈ型、15Ｒ型からなり、４Ｈ型、６Ｈ型および15Ｒ型の質量の合計100質量％のうち、６Ｈ型が30質量％以上48.5質量％以下であり、15Ｒ型が１質量％以上７質量％以下であり、残部が４Ｈ型であり、Ａｌが固溶した炭化珪
素結晶を含む炭化珪素質焼結体を得るためには、例えば、出発原料として添加するアルミナ粉末が１質量％であれば、４Ｈ型が３質量％以上10質量％以下、15Ｒ型が４質量％以上８質量％以下、６Ｈ型が残部である炭化珪素粉末を用い、成形体をカーボン粉末で覆って焼成すればよい。

この焼成において、成形体中に含まれるアルミナが還元されＡｌとなり、炭化珪素結晶に固溶することとなり、得られた焼結体においては、15Ｒ型および６Ｈ型が減少し、４Ｈ型が著しく増加して、炭化珪素の結晶多形は、４Ｈ型、６Ｈ型および15Ｒ型の質量の合計100質量％のうち、６Ｈ型が30質量％以上48.5質量％以下であり、15Ｒ型が１質量％以上
７質量％以下であり、残部が４Ｈ型となる。

また、４Ｈ型の結晶多形の質量％をＸ、６Ｈ型の結晶多形の質量％をＹとしたとき、Ｘ／Ｙが1.35以上であるものとするためには、アルミナ粉末の添加量を1.5質量％以上とす
ればよい。

次に、噴霧造粒乾燥装置(スプレードライヤ)を用いてスラリーを噴霧造粒して球状顆粒を得た後、この球状顆粒を用いて粉末プレス成形法にて成形し、必要に応じて切削加工を施すことにより成形体を得る。そして、得られた成形体をカーボン粉末で覆い、不活性ガス雰囲気下において1800〜2200℃の最高温度で焼成する。

そして、焼成後、バレル加工や研削加工により曲面を形成し、最終的にセンタレス加工を施すことにより、本実施形態の釣り糸用ガイド部材を得ることができる。

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

炭化珪素の結晶多形の構成の異なる試料を作製し、破壊靱性の測定を行なった。

出発原料として、表１に示す結晶多形の質量割合であり、平均粒径が1.6μｍの炭化珪
素粉末と、平均粒径が１μｍのイットリア粉末と、平均粒径が0.8μｍのアルミナ粉末と
を準備した。そして、炭化珪素粉末95質量％、イットリア粉末を４質量％、アルミナ粉末を１質量％秤量した。

次に、秤量後の粉末と、ポリビニルアルコールと、溶媒とを回転ミルに入れて、所定時間混合・粉砕し、スラリーを作製した。そして、噴霧造粒乾燥装置を用いてスラリーを噴霧造粒して球状顆粒を得た後、この球状顆粒を用いて粉末プレス成形法にて成形することにより、角柱状の成形体を得た。そして、得られた成形体をカーボン粉末で覆って、不活性ガス雰囲気下において1900℃の最高温度を５時間保持して焼成することにより、試料Ｎｏ．１〜６を得た。

そして、各試料につき、ＸＲＤを用いて測定した結果をリートベルト法で解析することにより、６Ｈ型、15Ｒ型および４Ｈ型の質量の合計100質量％のうちの各結晶多形の質量
％を求めた。また、ＥＰＭＡによる、珪素（Ｓｉ）、炭素（Ｃ）およびアルミニウム（Ａｌ）の面分析から得られたカラーマッピングを基に、珪素（Ｓｉ）および炭素（Ｃ）が重複する領域におけるアルミニウム（Ａｌ）の存在を確認したところ、全ての試料において、その存在が確認され、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶を含んでいた。

さらに、破壊靱性をＪＩＳＲ 1607−2010（ＩＳＯ 15732：2003（ＭＯＤ））に準
拠し測定した。結果を表１に示す。

表１から、炭化珪素の結晶多形が、４Ｈ型、６Ｈ型および15Ｒ型からなり、４Ｈ型、６Ｈ型および15Ｒ型の質量の合計100質量％のうち、６Ｈ型が30質量％以上48.5質量％以下
であり、15Ｒ型が１質量％以上６質量％以下であり、残部が４Ｈ型であり、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶を含むことにより、破壊靱性が高く、優れた耐衝撃性を有するものとなることがわかった。

次に、出発原料として用いるアルミナ粉末の添加量を異ならせた試料を作製し、４点曲げ強度および硬度を測定した。なお、炭化珪素質焼結体におけるアルミナの含有量を表２に示す値となるアルミナ粉末の添加量とし、増加分を炭化珪素粉末から減じたこと以外は、実施例１の試料Ｎｏ．３と同様の方法により作製した。試料Ｎｏ．７は実施例１における試料Ｎｏ．３と同じである。

そして、各試料について実施例１と同様の方法により各結晶多形の質量％を求め、４Ｈ型の結晶多形の質量％をＸ、６Ｈ型の結晶多形の質量％をＹとしたときのＸ／Ｙの値を求
めた。また、実施例１と同様に、ＥＰＭＡによる面分析から得られたカラーマッピングを基に、全ての試料において、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶を含んでいることを確認した。さらに、ＩＣＰによる測定を行ない、酸化物に換算することにより、炭化珪素質焼結体におけるアルミナの含有量を算出した。

そして、各試料について、４点曲げ強度をＪＩＳＲ 1601−2008（ＩＳＯ 14704：2000（ＭＯＤ））に準拠し、硬度（ビッカース硬度（Ｈｖ））をＪＩＳＲ 1610−2003
（ＩＳＯ 14705：2000（ＭＯＤ））に準拠してそれぞれ測定した。

また、図１に示す耐磨耗性評価装置を用いて、おもりの質量を4.5ｋｇ、シリンダーの
ストロークを300ｍｍ、３秒間に１回往復するという条件で1000回往復させた後の磨耗深
さを測定し、磨耗量の少ない方からの順位付けを行なった。結果を表２に示す。

表２から、Ｘ／Ｙの値が1.35以上であることにより、優れた耐衝撃性に加えて、優れた耐摩耗性を有するものとなることが分かった。

Claims

炭化珪素の結晶多形が、４Ｈ型、６Ｈ型および１５Ｒ型からなる炭化珪素質焼結体であって、前記４Ｈ型、前記６Ｈ型および前記１５Ｒ型の質量の合計１００質量％のうち、前記６Ｈ型が３０質量％以上４８．５質量％以下であり、前記１５Ｒ型が１質量％以上７質量％以下であり、残部が４Ｈ型であるとともに、Ａｌが固溶した炭化珪素結晶を含むことを特徴とする釣り糸用ガイド部材。
前記４Ｈ型の結晶多形の質量％をＸ、前記６Ｈ型の結晶多形の質量％をＹとしたとき、Ｘ／Ｙが１．３５以上であることを特徴とする請求項１に記載の釣り糸用ガイド部材。