JPS6349426A - 釣竿等の積層管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カーボン、グラファイト、ボロン、アーマイ
ド繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、金層繊維等の高
弾性、高強度繊維と熱硬化性又は熱可塑性樹脂からなる
釣竿、ゴルフシャフト等の積層管に関する。

〔従来の技術〕

ガラス繊維を縦方向と横方向とに一定比率で織成された
ガラスクロスに合成樹脂を含浸させてなるガラスプリプ
レグを数＠筒状に捲回して形成した既存の釣竿等の積層
管はその物性、特に軸方向の曲げに対する強度が充分で
ない為、ガラスクロスにおける縦糸の一部をカーボン、
ケプラー等の高強度、高弾性繊維等に置き換えて形成し
たり、上記プリプレグ上にカーボン繊維の引揃えシート
を重ね合せて捲回し、上記引揃えシートをサンド・イン
チ状にした釣竿が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

又、釣竿にお・いては、縦、横繊維を軸に対し０’、　
９０’に配置することが特に重視されてきた。

これは、軽量化を図る上で当然のことであるがこれでは
当然のことながら、釣竿の撚り剛性は不足し、撚られる
ことにより軸方向の繊維が縦割れを発生し、破損する問
題点がある。

又一部に、ヤーンを外層に捲回した釣竿が提供されてい
るが、積層管トータルのＥＴ’ＶｆＴに占める割合が低
く、撚り剛性を向上させるに到っていない。

又、ゴルフシャフトにおいては、内層に数層捲回するこ
とが常識となっているが、内層へ配置するよりも、外層
へ配置する方が物性的に数段有利であることからして、
材料の物性を生かしきれていない。

所で、釣竿において撚り剛性が要求されるものとしては
、魚の取り込み時に、左右へ逃げまわる対象魚、例えば
ヘラ鮒、メジナ、ヒラマサ等があげられる。

又、投釣り及び遠投競技において使用される投竿におい
ては、特に撚りが働らくと、ポイント又はセーフライン
内に仕掛けを正確に投入することが困難となるので、撚
り剛性が特に要求される。

ゴルフシャフトにおいては、左右への球のプレがスコア
ーに大きく影響するので、撚り剛性を向上するべく現在
種々の試みがなされている。

本発明は上記問題点及び事情に鑑みてなされたもので、
高弾性、高強度線維と合成樹脂とからなる釣竿等の積層
管において、撚り剛性を向上させ得て、かつ比強力、比
剛性を維持もしくは向上させ得るようにした積層管を提
供しようとするのが、その目的である。

〔問題点を解決する為の手段〕

即ち本発明は、軸方向に対して高弾性、高強度繊維方向
が８５′〜９０°に配置されたシート、平織クロス、も
しくはスリットされたシートテープ、クロステープに合
成樹脂を含浸したプリプレグにより、切断されるかもし
くは一端から他端まで連続した周方向の補強層に形成さ
れた内層と、高弾性、高強度繊維を軸方向のみに配列し
て合成樹脂を含浸した一方向引揃えプリプレグを上記内
層外層に捲回して形成された中間層と、高弾性、高強度
繊維で織成されたクロスに合成樹脂を含浸したプリプレ
グを上記中間層外周に、軸方向に対して所定の角度をも
って１〜数回捲回して形成された外層とで構成して、上
記問題点を解決したのである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述すれば、才１
図に示したように内層１と、中間層２と、外層３とで構
成されている。

上記各層１〜３は何れもが、カーボン、グラファイト、
ボロン、アーマイド繊維、セラミック繊維、ガラス繊維
、金属繊維等の高弾性、高強度繊維と熱硬化性又は熱可
塑性樹脂からなるもので、該内層１は、上述材料からな
るシート、平織クロス、又はスリットされたシートテー
プ、クロステープ等で、切断されるかもしくは一端から
他端まで連続した周方向の補強層を有していると共に、
軸方向ζこ対し繊維方向が８５°〜９０°の範囲に配置
されている。こ〜でクロスの場合は、縦、横側れか一方
の繊維が軸方向に対し８５°〜９０゜の範囲に配置すれ
ばよい。

才１図の内層１は、シート１ａを図示しない芯金に捲回
し、端部を突き合せて筒形状に形成してあり、才２図印
の内層１はシートテープ１ｂを芯金に連続して捲回し、
筒形状に形成してあり、木２図（ロ）の内層１はクロス
１ｃを芯金に捲回し、端部を突き合せて筒形状に形成し
てあり、ナ２図（ハ）の内層ｌはクロステープ１ｄを芯
金に連続して捲回し、筒形状に形成している。

つまり、才１図と才２図（０）に示したように、シー　
）　１　ａ及びクロスＩＣの継ぎ部１ｅＳ　ｌｅにて周
方向に切断される補強層に形成され、才２図（イ）、（
ハ）に示したように周方向に連続した補強層に形成され
ている。

又、上記中間層２は、高弾性、高強度１ｌｆａを才１図
のように軸方向のみに配列された一方向引揃えプリプレ
グ２ａを内層１の外周に捲回して形成させである。

又、上記外層３は、上記高弾性、高強度繊維で織成され
たクロスを、中間層２の外周に、軸方向ｌこ対し所定角
度をもって１回〜数回捲回して形成させである。

こ瓦で、上記外層３のクロスとしては、矛１図、１・３
図の如く、縦、横共に同一物性、同一組成を有して、所
定の幅に切断されたクロステープ３ａ、又は才４図の如
く縦、横の物性、組成が異なり、所定の幅に切断された
クロステープ３ｂが用いられる。

そして、上記クロステープ３ａを積層管の軸に対して４
０°〜５０°、又は４０’〜５０’の範囲で中間層２の
外周に、該クロステープ３ａの端部相互が僅かに重なる
ように、かつ密に１〜２往復、又は１回のみ一端から他
端まで連続して捲回して外層３を形成するか又、上記ク
ロステープ３ｂを外層２の外周に、当該クロステープ３
ｂの端部相互が僅かに重なるように、かつ密に少なくと
もｌ往復、軸方向に対し、＋４０°〜５０°の範囲で、
一端から他端まで捲回して外層３を形成する。

又、上記クロステープ３ａ又は３ｂを二等辺台形に裁断
し、該二等辺台形の中心線上の縦、横繊維を積層管の軸
に対し、±４５°で１〜２回中間層２の外周に捲回して
外層３を形成するようｌこしてもよく、更ｉこは、二等
辺台形に裁断されたシートを２枚もしくは２枚以上の偶
数枚を左右対称的に中間層２の外周に１８０°のズレを
持って捲回して外層３を形成することも可能である。

更に又、外層３のクロスを編組織機で、積層管の軸方向
Ｉこ対する繊維角度を＋４０°〜５０°、−４０°〜５
０°で糸を適当な密度をもって、夫々縦、横共同−密度
、同一物性、もしくは縦、横で異なる密度、物性で１〜
数層、中間層２の外周へ編み込んで外層３を形成しても
よい。

又、上記クロステープ３ａ、３ｂは、平織、朱子織、ト
ルコ朱子織、ノンクリンプクロス月、横の繊維を重合し
、これらを細い繊維でつないで織物とするもの）全般を
対象とするが、ノンクリンプクロスの場合、特に縦横の
糸を固定しであるもののみを対象とする。

又上記外層３を構成する±４ダクロスシート３ａ、３ｂ
のＥＣＶｆＴの比が積層管全体ノＥＴＶｆＴに比較し、
１４６％〜６６％の範囲で配置する。

こＮで、 重量 Ｅ：材料の弾性率、Ｖｆ：材料の容積　、４ＩＣ：繊維
投入量、Ｔ：繊維投入量合計 次に、本発明に使用するクロスプリプレグと引揃えプリ
プレグにつき例示する。

名である。

（ＣＬ−１） 東しトレカＴ−３００１に縦４本／彌、横４本／側のク
ロスエポキシ樹脂を重量比４０％で含浸し、半乾燥させ
、クロスプリプレグを製造した。

ｖｆ　　　Ｅ米ｖｆ 合計重量　　　　　８８．７ｇ／ｍ’　　厚さ０．０５
９ｍｍ（ＣＬ−２） 縦糸束レトレカＭ３０−３　Ｋ　−６，８はも横糸　東
しトレカＴ３ｏｏ−ＩＫ−ｓ本／ｅｍ　　のクロスへエ
ポキシ樹脂を重量比３６％で含浸し、半乾燥させ、クロ
スプリプレグを製造した。

ｖｆ　　Ｅ失ｖｆ 縦　　Ｍ２Ｏ３Ｋ　６．８本／ｅｍ　　１０２９／ｎｌ
　　６０　　１８００７０１．５ 横　　Ｔａ２Ｏ１Ｋ　　８本ｌｏｇ　　５３．３．１７
７ｍ’　　３０．５　　　４０１．５合計　　　重量２
４２．７１／ｒｒ？　　厚さ０．１６１１１１（ＣＬ−
３） 東しトレカＴ３００１に縦７本為１横５本／ｄのクロス
へ、エポキシ樹脂を重量比４０％で含浸し、半乾燥させ
、クロスプリプレグを製造した。

Ｖｆ　　　Ｅ米ｖｆ 合計　　　重量　１３２．５９／ｃｍ　　厚さ０．０８
８１１１□ＩＩ（ＣＬ−４） 東しトレカＴ３００３に縦３本／（７）、横３本／Ｃｍ
ツクロスへ、エポキシ樹脂を重量比４０％で含浸し、半
乾燥させ、クロスプリプレグを製造した。

ｖｆ　　　Ｅ＄ｖｆ 合　計　　　　　重量　１９８ｇ／−厚さ　０．１３１
ｍ次に本発明に使用する引揃えプリプレグにつき例示す
る。

（ＵＤ−１） 東しトレカＭ３０−１５０Ｆ／ｍ’に対し、エポキシ樹
脂を重量比３３７Ｑで含浸し、半乾燥させ、一方向シー
トプリプレグを製造した。

ｖｆ　　　Ｅ来ｖｆ 繊維Ｍ３０　１５０９／ｒｒ？　　　　８８．２　　２
６４７合　計　重量２２３．９　Ｖｒｒ？　　厚さ０．
１４７ｙｍ（ＵＤ−２） 東しトレカＭ　３０−１７５１／ｌｒ？に対し、エポキ
シ樹脂を重量比３３％で含浸し、半乾燥させ、一方向シ
ートプリグレグを製造した。

ｖｆ　　　　　　Ｅ米ｖｆ 繊ｉ　Ｍ３０’　　　　　１７５　ｇ、Ｑ　　　　　１
０２．９　　　３０８８．２合　計　　重量２６１．２
ｇ／Ａｒ？　　　厚さ０．１７２１１（ＣＤ−３） 東しトレカＴ３００１５０ｊｊ／ｌｔ？に対し、エポキ
シ樹脂を重量比３６％で含浸し、半乾燥させ一方向シー
トプリプレグを製造した。

ｖｆ　　　　Ｅ米ｖｆ 繊維Ｔ３００　　１５０１／ｒｒ？　　　８５．７　　
１９７１．４合　計　　重量２３４．４Ｆ／−厚さ０．
１５．３＋ｍ次に本発明積層管の製造例を示す。

製造例１ り１６の芯金へ下記のような構成でプリプレグを６００
　ｍの長さで捲回し、常法により硬化、離型し、積層管
を得た。

裁断幅 内層ＣＬ−１１層　５１ｍ　　　０．０５９中間層　Ｕ
Ｄ−３３層　　１５８　Ｍ　　　　　Ｏ，４５９肉厚　
０．５７５ 内径　φ１６　　　　長さ６００ｎ 外径　ｉＺＩ　１７．１５　　　重量２７．８ｇの積層
管を得た。

外層は５器幅のテープで巻かれているが、縦、横開−目
付けの為、あたかも通常のクロスを４５゜に裁断して捲
回したように見える。

製造例２゜ １２１２０の芯金へ、下記のような構成でプリプレグを
６００ｊｔｌの長さで捲回し、常法により硬化、離型し
、積層管を得た。

内　層ＣＬ−２スリット幅５ｍＯ’１回巻き　０．１６
中間層　ＵＤ−２３層　裁断幅１９８ｍｍ　　０．５１
６肉厚　０．８５２ｆｌ 内径　φ２０．０　　　　長さ　６００　ｆｉ外径　り
２１．７０４　　　重量　５１．ＯＦの積層管を得た。

製造例３゜ 先り１８、光径φ２１でこの間が６００Ｍの芯金へ下記
のようなプリプレグを捲回し、常法により硬化、離型し
積層管を得た。

裁断サイズ 内層ＣＬ−４１層５７Ｘ６６Ｘ６００　　０．１３１中
間層　Ｕ島−３３層　１７８Ｘ２１５Ｘ６００　　　０
．４５９肉厚０６４９龍 この内、内層のＣＬ−４及び外層のＣＬ−１は二等辺台
形に裁断した。

光径　　　　　光径　　　長さ　　　重量Ｉｆｌ１９．
２９８　　０２２．２９８　　６ｏｏ＊ｍ　　　３８．
４Ｆの積層管を得た。

１６図（イ）、Ｃ口）、（ハ）に示したように、外観は
外層３のＣＬ−１の巻き終り部３′において、角度が０
．５°増加したが、巻き終り部３′の対角線上では、積
層管の軸ａに対して±４５°の繊維の角度が確保できた
。

製造例４゜ 光径り１８、光径り２１、この間が６００Ｈの芯金へ下
記のように捲回して積層管を得た。

裁断サイズ 内層ＣＬ−４１層　　５７Ｘ６６Ｘ６００　７．３０．
１３１中間層ＵＤ−３３層　　　１７８Ｘ２１５Ｘ６０
０　２７．６４０．４５９葉：ｆ　４５．４４９　０．
７６６厚さ光径　　　　光径　　　長さ　　　重量０１
９．５３２　　　グ２２５３２　　６００　ｍ　　　４
５．４９の積層管を得た。

ＣＬ−４、ｃｌ、−３２枚はいずれも二等辺台形に裁断
した。

オ・７図（イ）、（ｃ４．０→に示したように、外層３
と最外層３ＣのＣＬ−３は裁断したものを対称的に芯金
；こ対して１８０°ずれた位置へ捲回した。

このように捲回することにより外層３と最外層３Ｃの巻
き終り部３′、３“と中心部の積層管の軸ａに対する角
度の差が打ち消されることになる。

製造例５゜ 光径り１８、光径り２１、この間が６０ｏｎの芯金へ下
記のように捲回して積層管を得た。

裁断サイズ 内層ＣＬ−４１層５７Ｘ６６Ｘ６００　７．３　０．１
３１中間層　ＵＤ−３３層　１７８Ｘ２１５Ｘ６００　
２７．６４　０．４５９編　組　ＩＫヤーンプリプレグ
５本／ｃｍ　ｘ　５２’ｆ’／−±４５°　１層合　計
　　　　　　　　　　　　　　３８．１Ｌ？肉厚０．６
４１先径　　　　光径　　　　長さ　　　重量ダ１９．
２８　　　　ダ２２．２８　　６００　ｍ　　　３８．
２　、！ｉ’の積層管を得た。

ＣＬ−４は二等辺台形に裁断した。編組は積層管の略全
面をヤーンがおおった状態となり、目スキはみられなか
った。

ヤーンの樹脂量を減少させた為、ヤーン同志の耐着がみ
られず、交叉するヤーンのすべり具合も良好であり、ケ
バの発生を極力押えることができた。成形後の積層管は
中間層のＵＤ−３から樹脂が外層へまわっており、良好
な仕上りであった。

次に、従来構成のテストピース−例と、本発明構成のテ
ストピース二側を製造した。

グηの芯金へ下記の構成でプリプレグを６０゜ｎの長さ
で捲回し、常法により硬化、離型し、テストピースを得
た。

これらのテストピースに対して撚り剛性テスト及び曲げ
破壊テストを行なった。

この結果は下記の表−１で表わされる。

表−１ ト （１）比剛性−本発明構成のテストピースの方が３５％
〜５３％低下しているが、略同等とみるべきである。

（２）比強カー一般的に外層へ封５°層を配置すると強
度が０９に比べ２０〜３０％まで低下することが周知で
あるが、本発明構成のテス トピースによると、内層クロス、中間 層一方向磯維の効果により略同等か若 干比強力は向上 （３）比撚剛性−テストピース、％７のＣＬ−１２層（
４５°）、テストピースノ１６９のＣＬ−４１層（４５
つが略近似した値を示して おり、繊維の投入量に略比例して いることがわかる。これは、テス トピースＡ６７、ＣＬ−１１層（４５す、テストピース
Ａ８、ＣＬ−２２層 （４５°）をみても繊維投入量１：２１こ比例した増加
率を示していること がわかる。

（４）総合的に考察すると、本発明の目的とする撚り１
剛性の向上は比剛性、比強力を維持した状態で可能であ
ることが実証されたこと１どなる。

（５）こ又で、テストピースＡ７．８．９の内層、中間
層、外層別のＥ米ｖｆ（各々の材料の弾性率×各々の材
料の容積〕を調べ、この合計に占める外層±４５°の容
積比を求めると下記の表−２のようになる。

表−２ （６）この測定値を分析すると、才８図のグラフのよう
になり、前記したように±４５°署の外層への投入量が
比撚の剛性の増加率へ完全に比例することが判明した。

σ）以上のことから比撚り剛性の増加率を設定すること
により、±４５″外層の投入率を設定できることが判明
したことになる。

（８）実質的に期待される比撚り剛性の増加率は出４５
ｅ層がないものに比べ１１０％〜５５０％となる。

（９）この場合の±４５″最外層の投入量は１．４６％
〜６６％となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る釣竿等の積層管は構成
されたものであるから、比剛性、比強力を維持した状態
で撚り剛性を向上できるので、撚られることにより、軸
方向の繊維が縦割れを発生して破損することがな（なり
、従って特に撚りに対する特性を要求され、かつ軽量、
高強力、高感度な物性を要求されるものに適用できる等
の利点がある。

【図面の簡単な説明】

矛１図は本発明に係る釣竿等の積層管の実施例を示す斜
視図、才２図（イ、（口１１？−］は同積層管における
内層の変形例を各々示す各斜視図、オ３図オ４図、才５
図は同積層管における外層の変形例を各々示す各斜視図
、オ６図（イ）、（ｃ４、（ハ）は同積層管における外
層を各々示したもので、（イ、（ハ）はその外観図、（
ａ）はその端面図、ぢ・７図（揃、（ロ）、（ハ）は同
積層管における外層の変形例を各々示したもので、（イ
）、（ロ）はその外観図、ｅ→ばその端面図、′￥−８
図は本発明構成のテストピースにおける内層、中間層、
外層別のＥ※ｖｆを調べ、この合計に占める外層±４５
°の容積比の測定値を示すグラフである。 １・・・内　層　　　　　　２・・・中間層３・・・外
　層　　　　　　１ａ・・・シートｌｂ・・・シートチ
ーブ　　１ｃ・・・クロス１ｄ・・・クロステープ ３ａ・・・縦横同一クロステープ ３ｂ・・・縦横が異なるクロス Ｉ；内　層 ２；中間層 ３：外　１台 １　ａ；シート ｚａミニ−向引揃えプリプレグ ３ａ；縦轍同−クロステープ 第１図 ＠、５　図 第す図 （口２ 〔／＼） 手　　続　　補　　正　　書 昭和６２月１１月１８日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軸方向に対して高弾性、高強度繊維方向が８５°〜９０
   °に配置されたシート、平織クロス、もしくはスリット
   されたシートテープ、クロステープに合成樹脂を含浸し
   たプリプレグにより、切断されるか、もしくは一端から
   他端まで連続した周方向の補強層に形成された内層と、
   高弾性、高強度繊維を軸方向のみに配列して合成樹脂を
   含浸した一方向引揃えプリプレグを上記内層外周に捲回
   して形成された中間層と、高弾性高強度繊維で織成され
   たクロスに合成樹脂を含浸したプリプレグを上記中間層
   外周に、軸方向に対して所定の角度をもって１〜数回捲
   回して形成された外層とからなることを特徴とする釣竿
   等の積層管。