JPH05252852A - 熱可塑性樹脂製の管状体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円形断面の管状体の一部に非円形断面部を簡
単な製造方法で形成する。 【構成】 アラミド樹脂繊維とカーボン強化繊維とを混
織して形成したシート状プリプレグを芯金に巻回し、更
に、成形用テープで被覆して焼成することによって断面
円形の管状体４を形成するとともに、脱芯後に管状体４
を加熱軟化させて、この軟化した管状体４の一部に型に
よって押圧成形し、その一部を略楕円状の非円形断面部
Ａに形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば釣り竿の材料とし
て使用される熱可塑性樹脂製の管状体及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、この種の管状体を形成するに、
熱硬化性樹脂のプリプレグを使用して行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これは熱硬化性樹脂が
成型後変形しにくく安定性の高い点をかって採用されて
いるものであるが、成型後変形しにくい点による欠点も
あった。つまり、管状体を成型するに、所定形状に裁断
した定型プリプレグを芯金に巻回して管状体を形成する
のであるが、脱芯することを考慮する必要から、管状体
としては緩いテーパを持った円錐状の管状体に限定され
るところから、非円形断面部を一体で形成することが難
しく、僅かにできるのは、プリプレグを芯金に巻回する
際に、肉盛り用の別素材を入れて、管状体を脱芯後その
別素材を取り除く構成をとるところの、突出する形状だ
けであり、特に、凹入する形状においては難しい面があ
った。そこで、成形性に優れる熱可塑性樹脂と高強度強
化繊維とからなるシート状プリプレグを採用して、この
プリプレグを非円形断面の芯金に巻回し、更に成形用の
テープで被覆して非円形断面の管状体を形成する方法も
考えられるが、この場合には、次のような問題があっ
た。つまり、熱可塑性樹脂をその溶融温度以上に加熱
し、脱泡しボイドを減少させ、シート状プリプレグを密
着させる必要がある。この時、非円形断面の曲率の大き
い分で成形用テープの圧力が大きくなり、曲率の小さい
部分で圧力が不足し、肉圧の不均一が発生する。また、
圧力の大きい所では樹脂が不足し小さい部分では樹脂が
多くなる。本発明の目的はプリプレグを構成する樹脂材
料として合理的な材料を選定することによって、成型性
が良好で製造時の製法選定に自由度の高い管状体を提案
する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本第１発明による特徴構
成は、熱可塑性樹脂と高強度強化繊維とからなるシート
状のプリプレグで断面円形の管状体を形成するととも
に、その管状体の一部を非円形断面部に形成してある点
にあり、その作用効果は次の通りである。

【０００５】

【作用】つまり、熱硬化性樹脂に比して成型後において
も更に成型加工の可能な性状を利用して、断面円形に形
成した管状体の一部を凸部及び凹部等の非円形断面部に
形成できる。

【０００６】

【発明の効果】したがって、樹脂材料を変更するだけで
容易に非円形断面部を形成できるとともに、製造時の製
法選定も自由に選定できる。しかも、中空管状体の一部
を非円形断面部とすることによって、非円形断面部に加
工硬化を施すことができ、特に、この部分に対する補強
を抑えながら、リールシート等の比較的強度の要求され
る部分に使用できる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本第２発明による特徴構
成は、熱可塑性樹脂と高強度強化繊維とからなるシート
状のプリプレグを芯金に巻回し、更に、成形用のテープ
で被覆して焼成することによって断面円形の管状体を形
成するとともに、脱芯後に前記管状体を加熱軟化させ、
この軟化した管状体の一部を型成形によって非円形断面
部に形成してある点にあり、その作用効果は次の通りで
ある。

【０００８】

【作用】つまり、一旦円形断面に形成した管状体を、熱
可塑性樹脂が再加熱によって軟化する点を利用し、再加
熱によって軟化した管状体の一部に型成型によって強制
的に変形させて、非円形断面部を形成する。円形断面の
管状体を形成する工程において、断面が円形であること
により成形用のテープによる圧力が均一になるので、管
状体の肉厚内に高強度強化繊維と熱可塑性樹脂とを均一
に分布させることができ、かつ、均一な肉厚を得ること
ができる。この円形断面の管状体を非円形断面に形成す
る工程において樹脂の溶融温度より低い軟化温度まで加
熱するだけでよく、型成型によっても、樹脂が流動する
ことがなく、均一な肉厚でかつ高強度強化繊維と熱可塑
性樹脂が均一に分散した非円形断面部を形成できる。

【０００９】

【発明の効果】したがって、樹脂材料を変更し、一旦形
成した管状体に再加熱して軟化させる加工工程を加える
だけで容易に非円形断面部を形成できるとともに、製造
時の製法選定も再加熱による軟化しうる材料であるか
ら、自由に選定できる。しかも、中空管状体の一部を非
円形断面部とすることによって、非円形断面部に加工硬
化を施すことができ、特に、この部分に対する補強を抑
えながら、リールシート等の比較的強度の要求される部
分に使用できる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本第３発明による特徴構
成は、熱可塑性樹脂と高強度強化繊維とからなるシート
状のプリプレグを芯金に巻回し、更に、成形用のテープ
で被覆して焼成することによって断面円形の管状体を形
成するとともに、脱芯後に前記管状体を加熱軟化させ、
この軟化した管状体の一部を型成形によって非円形断面
部に形成してある管状体において、前記シート状のプリ
プレグが熱可塑性樹脂繊維と高強度強化繊維とを混織し
たものである点にあり、その作用効果は次の通りであ
る。

【００１１】

【作用】つまり、一旦円形断面に形成した管状体を、熱
可塑性樹脂繊維が再加熱によって軟化する点を利用し、
再加熱によって軟化した管状体の一部を型成型によって
強制的に変形させて、その管状体の一部に非円形断面部
を形成する。

【００１２】

【発明の効果】したがって、樹脂材料を変更し、一旦形
成した管状体に再加熱して軟化させる加工工程を加える
だけで容易に非円形断面部を形成できるとともに、製造
時の製法選定も再加熱による軟化しうる材料であるか
ら、自由に選定できる。しかも、中空管状体の一部を非
円形断面部とすることによって、非円形断面部に加工硬
化を施すことがででき、特に、この部分に対する補強を
抑えながら、リールシート等の比較的強度の要求される
部分に使用できる。更に、プリプレグの構成が熱可塑性
樹脂繊維と高強度強化繊維とを混織したものであるか
ら、プリプレグが室温でも柔軟であるところから、細径
の芯金にも容易に巻回することができ、また、プリプレ
グの表面に樹脂のみが偏在することはなく樹脂と強化繊
維とが所定の割合で混在するとところから、そのことに
よってつぎのような利点がある。 （イ） 熱可塑性樹脂と高強度強化繊維とが略均等に表
面に存在するので、良伝動性の強化繊維を通して熱伝導
が良好であるところから、前記した再加熱を短時間で行
うことができ、かつ、加熱源温度を余り高くする必要の
ないところから、熱可塑性樹脂の焼けがなくなる。 （ロ） また、熱可塑性樹脂と高強度強化繊維とが略均
等に金型のキャビテイ部面に接触するので、樹脂の表面
だけが金型のキャビテイ部に被着するといったことを回
避して、所望の非円形断面部を形成できる。 （ハ） しかも、型成型を行う前に一旦円形断面の管状
体を形成するところから、成形用のテープを巻回して焼
成する際に、強化繊維の間に十分に樹脂を含浸させるこ
とができ、非円形断面部を型成形した後も、曲率の大き
な部分に繊維だけが偏在することはなく、管状体として
の所定の強度及び弾性率を得ることができる。 （ニ） 以上より、管状体として薄肉化が可能になり、
軽量で強靱なものにすることができた。

【００１３】

【実施例】図１に示すように、熱可塑性樹脂のヤーン９
と高強度強化繊維のヤーン１０とを交織してシート状プ
リプレグ１を形成する。このプリプレグ１を使用して管
状体としての釣り竿用の竿素材を形成する。 （ａ） 作業台２上にプリプレグ１を載置し、芯金３に
巻回して断面円形の管状体４を形成する。この場合に３
層にプリプレグ１を巻回するが、最内層における強化繊
維の向きを周方向に設定し、２層目から交互に竿芯方向
と周方向に設定して巻回する。 （ｂ） 図２に示すように、芯金３とともに管状体４の
上から、成形用のテープ５を巻いて、管状体４を締め固
める。 （ｃ） 成形用のテープ５を巻いた管状体４を炉内で加
熱焼成する。すると、強化繊維の間に樹脂が溶融含浸し
て、３層のプリプレグ１が一体化する。図３に示すよう
に、このようにして形成した管状体４を芯金３より抜き
出す。 （ｄ） 図４に示すように、この管状体４を成形テープ
５を巻き付けた状態で、割り金型６内に装入する。そし
て、図５に示すように、管状体４の一部を加熱軟化させ
ながら押し込み成形し、略楕円状に押圧成形して、非円
形断面部Ａを形成する。図６に示すように、非円形断面
部Ａに円形断面部より凹入する平坦面を形成し、この平
坦面をリールシートとして利用する。このように凹入さ
せることによって、ガイドとリールとの落差を吸収でき
る。 （ｅ） 成形後成形用テープ５を剥離する。

【００１４】〔別実施例〕 非円形断面部Ａの形状としては、竿尻部に肘あて部
を形成すべく、三角形或いは四角形等の多角形形状をと
ってもよい。 非円形断面部Ａとしては、Ｄ型断面とし、そのＤ型
断面部における平坦面をガイド取り付け面として利用し
てもよい。 非円形断面部Ａの形状としては、凸状であってもよ
い。 熱可塑性樹脂繊維としては、ＰＥＴ，ＰＡ，ＰＰ
Ｓ，ＰＥＥＫ等を使用可能である。 高強度強化繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊
維、アラミド繊維を使用可能である。 熱可塑性樹脂繊維と高強度強化繊維とを混織する形
態としては、図７に示すように、一方向に引き揃えた高
強度強化繊維の長繊維７とその長繊維の間に熱可塑性樹
脂の短繊維不織布８を挟んだものでもよい。一方向に引
き揃えた高強度強化繊維に熱可塑性樹脂の短繊維を交絡
させたものでもよい。また、熱可塑性樹脂繊維と高強度
強化繊維との単繊維を一方向に引き揃えて束ねたもので
もよい。更に、熱可塑性樹脂繊維の編み物内に一方向に
引き揃えた高強度強化繊維のヤーンを混在させてもよ
い。 高強度強化繊維としては一方向に引き揃えた状態の
ものだけでなく、クロス状に配したものでもよい。 熱可塑性樹脂としてはシート状で強化繊維の間に加
熱含浸させてプリプレグ１を形成する形態をとってもよ
い。

【００１５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリプレグを芯金に巻回する前の状態を示す平
面図

【図２】巻回したプリプレグに成形用テープを巻き付け
る状態を示す斜視図

【図３】焼成後脱芯した状態を示す斜視図

【図４】型成形する前の状態を示す斜視図

【図５】型成形する状態を示す斜視図

【図６】円形断面の一部に平坦面を形成した状態を示す
斜視図

【図７】熱可塑性樹脂の短繊維不織布を強化繊維で挟み
込んだプリプレグを示す断面図

【符号の説明】

１ プリプレグ ３ 芯金 ４ 管状体 ５ 成形用テープ Ａ 非円形断面部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂と高強度強化繊維とからな
   るシート状のプリプレグ（１）で断面円形の管状体
   （４）を形成するとともに、その管状体（４）の一部を
   非円形断面部（Ａ）に形成してある熱可塑性樹脂製の管
   状体。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂と高強度強化繊維とからな
   るシート状のプリプレグ（１）を芯金（３）に巻回し、
   更に、成形用のテープ（５）で被覆して焼成することに
   よって断面円形の管状体（４）を形成するとともに、脱
   芯後に前記管状体（４）を加熱軟化させ、この軟化した
   管状体（４）の一部を型成形によって非円形断面部
   （Ａ）に形成してある熱可塑性樹脂製の管状体の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記シート状のプリプレグ（１）が熱可
   塑性樹脂繊維と高強度強化繊維とを混織したものである
   請求項２記載の熱可塑性樹脂製の管状体。