JP2000014277A

JP2000014277A - 釣竿およびその竿管の製造方法

Info

Publication number: JP2000014277A
Application number: JP10202860A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Tomogane; 清一友金; Mitsuhiro Yahagi; 光啓矢作
Original assignee: Mamiya OP Co Ltd
Current assignee: Mamiya OP Co Ltd
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた強度特性を保証しながら、しかも有効
に軽量化を実現できる釣竿の竿管の製造方法を提供する
こと。【解決手段】長尺のマンドレル１にカーボンプリプレ
グ４を巻回し、その後、カーボンプリプレグ４の上から
ラッピングテープを強く巻き付け、加圧、焼成後、マン
ドレル１を脱芯することにより竿管を製造する釣竿にお
ける竿管の製造方法であって、ラッピングテープを巻き
付けるに際して、異なった温度依存性のある熱収縮率を
有する２種類のラッピングテープを使用する釣竿におけ
る竿管の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、川釣り、海釣り、
磯釣り等に使用する中通し竿等をはじめとする各種釣
竿、特にその竿管の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の釣竿の成形方法では、芯材であ
るマンドレルに典型的にはカーボンプリプレグを巻き付
けて、その後、所定温度で焼成して脱芯することにより
竿材の素管が得られる。最近の釣竿においては、その軽
量化が性能的に極めて重要視されている。特に、取り付
ける付属品が多い釣竿ではなく、例えば、ガイドなしの
丸竿にあっては、釣竿本体の重量が、その性能に大きく
影響することとなる。

【０００３】カーボン積層竿管の重量ファクタとして
は、カーボン繊維そのものの重量は変わらないことから
マトリックスである合成樹脂（主に、熱硬化樹脂である
エポキシ樹脂を採用）の量が重要になる。従来のプリプ
レグの合成樹脂含有量（レジンコンテント；ＲＣ）は、
３０％程度が多く使用されたが、現在は、軽量化のため
に２０〜２５％程度が主流となっている。ところが、こ
のような低レジンのものは成形性に難点があり、つまり
多レジンに比べて成形に熟練がいる。その理由として
は、エポキシ樹脂（エポキシレジン）は、室温において
は、粘度が非常に大きいが、温度が上昇して１２０℃付
近になると粘度が極端に低くなり溶融して完全な液体に
なり、それより温度が上がると、今度はまた、粘度は急
激に大きくなる性質があるからである。

【０００４】ところで竿管の製造においては、均等にレ
ジンが積層全体に行きわたることによって、強度的に不
良のない積層管が得られるものである。このとき重要に
なるのが、適度の均等な円周方向の応力である。均等な
締め付け応力を受けて、レジンは同様に均等に竿管全体
に行き渡ることができ、真円な釣竿の成形が可能とな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】先述したように、現
在、軽量化のため、レジン量が減っていることから、全
体的に均等なレジンの配分は、難しくなっており、この
ことが竿管の成形性に大きく影響してきている。問題と
なるのは、カーボンシートの切れ目にレジンが行き届か
ず軸方向に割れが発生したり、ラッピングテープが部分
的に熱収縮し過ぎることによりレジンが均等に配分され
ず周方向にも割れが発生したりし、結果的に真円に形成
されないことである。

【０００６】ＲＣ３０％程度であれば、カーボンシート
の切れ目にもレジンが十分行きわたる。仮にラッピング
テープが熱収縮力で大きく食い込んだとしても、レジン
がはみ出してくるほどレジン量が十分多いことから、周
方向の割れなど発生せず、特別な工夫は必要ない。しか
し、ＲＣ２０％程度では先述のように不良が発生し易い
のである。

【０００７】本発明はかかる実情を背景になされたもの
で、優れた強度特性を保証しながら、しかも有効に軽量
化を実現できる釣竿及びその竿管の製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明者等
は、このような課題に対して、鋭意研究を重ねた結果、
２種類の熱収縮率を有するラッピングテープを用いるこ
とで、竿管のプリプレグに加わる応力を調整でき低レジ
ンタイプの竿管を不良なく作れることを見出し、この知
見に基づいて本発明を完成させたものである。

【０００９】即ち本発明は、（１）、長尺のマンドレル
にカーボンプリプレグを巻回し、その後、カーボンプリ
プレグの上からラッピングテープを強く巻き付け、加
圧、焼成後、マンドレルを脱芯することにより竿管を製
造する釣竿における竿管の製造方法であって、ラッピン
グテープを巻き付けるに際して、異なった２種類のラッ
ピングテープを使用する釣竿における竿管の製造方法に
存する。

【００１０】そして、（２）長尺のマンドレルにカーボ
ンプリプレグを巻回し、その後、カーボンプリプレグの
上からラッピングテープを強く巻き付け、加圧、焼成
後、マンドレルを脱芯することにより竿管を製造する釣
竿における竿管の製造方法であって、ラッピングテープ
を巻き付けるに際して、異なった温度依存性のある熱収
縮率を有する２種類のラッピングテープを使用する釣竿
における竿管の製造方法に存する。

【００１１】そして、（３）、長尺のマンドレルにカー
ボンプリプレグを巻回し、その後、カーボンプリプレグ
の上からラッピングテープを強く巻き付け、加圧、焼成
後、マンドレルを脱芯することにより竿管を製造する釣
竿における竿管の製造方法であって、ラッピングテープ
を巻き付けるに際して、異なった温度依存性のある熱収
縮率を有する２種類のラッピングテープを使用し、カー
ボンプリプレグのレジンの最低粘度の温度付近で熱収縮
が始まるラッピングテープを内側に巻く釣竿における竿
管の製造方法に存する。

【００１２】そしてまた、（４）、長尺のマンドレルに
カーボンプリプレグを巻回し、その後、カーボンプリプ
レグの上からラッピングテープを強く巻き付け、加圧、
焼成後、マンドレルを脱芯することにより竿管を製造す
る釣竿における竿管の製造方法であって、ラッピングテ
ープを巻き付けるに際して、異なった温度依存性のある
熱収縮率を有するラッピングテープであるポリプロピレ
ンのラッピングテープとポリエステルのラッピングテー
プの２種類を使用する釣竿における竿管の製造方法に存
する。

【００１３】そしてまた、（５）、長尺のマンドレルに
樹脂比率が１３〜２５％のカーボンプリプレグを巻回
し、その後、カーボンプリプレグの上からラッピングテ
ープを強く巻き付け、加圧、焼成後、マンドレルを脱芯
することにより竿管を製造する釣竿における竿管の製造
方法であって、ラッピングテープを巻き付けるに際し
て、異なった温度依存性のある熱収縮率を有するラッピ
ングテープであるポリプロピレンのラッピングテープと
ポリエステルのラッピングテープの２種類を使用する釣
竿における竿管の製造方法に存する。

【００１４】そしてまた、（６）、カーボンプリプレグ
に対して、第１番目にポリプロピレンのラッピングテー
プを巻き付け、第２番目にその上からポリエステルのラ
ッピングテープを巻き付ける（４）または（５）の釣竿
における竿管の製造方法に存する。

【００１５】そしてまた、（７）、上記（１）〜（６）
のいずれか１の竿管の製造方法により製造された釣竿に
存する。

【００１６】本発明によれば、プリプレグをラッピング
する際、２種類のラッピングテープを使用して対応する
ことが特徴である。ポリエステルテープとポリプロピレ
ンテープは、図１，図２に示した熱収縮力カーブのよう
な特性を有している。

【００１７】ちなみに、従来のように１種類のテープ、
例えばポリエステルテープのみを使用する場合を想定す
ると、ポリエステルテープは７０℃付近から収縮が始ま
り、１２０℃付近で収縮応力は４５ｇｆ／ｃｍ程度の最
大に近い応力がかかる。レジン（エポキシ樹脂）の粘度
特性を見ると、１２０℃付近で最も低粘度になる特性が
あるので（図３参照）、これでは、焼成の際、流動化が
始まった時点で熱収縮により、プリプレグを締め上げて
しまうことになる。因みに、表１及び表２に、エポシキ
樹脂特性及びカーボンプリプレグ特性を示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】このためレジンが最高低粘度になったとき
には、ある程度の束縛と表面のカーボン繊維への食い込
みが始まってしまっている。このことによりレジンの流
動化が妨げられて均等なレジン配分ができなくなり、竿
管の不良原因となる。

【００２１】一方、ポリプロピレンテープのみを使用す
る場合を想定すると、ポリプロピレンテープでは、１２
０℃付近までは熱収縮が殆どなく、それ以上から熱収縮
が始まる特性を有しているので（図２参照）、この点は
１２０℃付近で前後で変化があるレジンの溶融特性と似
ている。竿管の製造においては、レジン溶融前にある程
度の応力が加わっていないと、素管（竿管）の真円度が
得られない。理由はレジンがある程度、溶融状態になっ
たときに円周方向の応力がかかっていないとレジンが自
由自在に動き過ぎてしまい、部分的なレジン分布の偏り
が発生するからである。ところが、ポリプロピレンテー
プでは１２０℃付近以下では、熱収縮は殆どなく、竿管
の締め付け力が発生しないため不良が発生する。

【００２２】このようなことから、本発明では、ポリプ
ロピレンテープを下に巻き、ポリエステルを上に巻き付
ける２重巻き構造を採用した。そのため、低温度では上
のポリエステルテープが熱収縮し加圧し始めるが、ポリ
プロピレンテープが下にあるので素管外周面に直接に食
い込まずプリプレグに対しては適度の応力で加圧され
る。

【００２３】焼成温度が１２０℃付近になると、ポリエ
ステルテープは殆ど熱収縮をしないが、ポリプロピレン
テープが熱収縮し始めるので、プリプレグが直接加圧さ
れていき、レジンが均等に行きわたった状態で加熱焼成
される。この焼成温度以上では、レジンの粘性が大きく
なりポリプロピレンテープのプリプレグへの食い込みが
なくなる。そして、真円状態を維持しながら１５０℃ま
で到達することができるものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明によ
る釣竿およびその竿管の製造方法の好適な実施の形態を
説明する。

【００２５】図４および図５は、本発明の製造方法を工
程順に示している。図４（Ａ）において、芯材としての
マンドレル１の表面をアセトン、ＭＥＫ等溶剤によって
完全洗浄する。これによりマンドレル１の表面に切削油
や汚れ等を残さないようにする。

【００２６】図４（Ｂ）において、マンドレル１の表面
に離型剤２がスプレーガン等によって均一塗布される。

【００２７】図４（Ｃ）において、エポキシ系レジン３
（接着剤）が刷毛等によって塗布される。そして、自然
乾燥により塗膜表面を硬化させる。

【００２８】図４（Ｄ）において、長尺なマンドレル１
の上にカーボンプリプレグ４を位置合せし、アイロン等
の熱により樹脂を溶解させてマンドレル１と接着させ
る。なお、２枚パターンの場合は、切れ目に沿って巻き
付けるのがよい。本実施形態においては、カーボンプリ
プレグ４の樹脂比率が３０％以下、特に１３〜２５％の
ものを使用する。

【００２９】図４（Ｅ）において、ローリングプレス機
によって圧力をかけながら、カーボンプリプレグ４を巻
き付ける。この工程は、カーボンプリプレグ４によるパ
ターンの数と同数回だけ繰り返して行われる。この場
合、テーブルの温度を３０℃程度にし、レジンを加温し
ながら巻き付けることが重要である。

【００３０】図５（Ａ）において、ラッピングマシンに
よって、カーボンプリプレグの上から２種類のラッピン
グテープ５およびラッピングテープ６を一定のテンショ
ンをかけながら巻き付ける。このラッピング工程により
カーボンプリプレグ４を強く締め上げる。

【００３１】本発明においては、異なった温度依存性の
ある熱収縮率を有するラッピングテープであるポリプロ
ピレンのラッピングテープ５とポリエステルのラッピン
グテープ６の２種類を使用している。その際、図５
（Ｂ）に示すように、カーボンプリプレグ４に対して、
第１番目にポリプロピレンのラッピングテープ５を巻き
付け、空かさず第２番目にその上からポリエステルのラ
ッピングテープ６を巻き付けていく。いわゆる追い巻き
によるラッピングを行うのである。もっとも、カーボン
プリプレグ４に対して、全長に渡って第１番目にポリプ
ロピレンのラッピングテープ５を巻き付け、その後、第
２番目にその上からポリエステルのラッピングテープ６
を巻き付けていく方法も当然適応可能である。

【００３２】つぎに図５（Ｃ）において、カーボンプリ
プレグ４を巻き付けたマンドレル１を焼成釜に投入す
る。例えば、１５０℃、２時間程度焼成することによ
り、竿材の素管が的確に成形される。

【００３３】つぎに図５（Ｄ）において、脱芯機によっ
て、焼成された竿材素管７をマンドレル１から離型す
る。

【００３４】以上の工程により図５（Ｅ）に示すような
竿材素管（竿管）７が得られる。できあがった素管７は
極めて軽いものとなる。この後、２次加工、塗装、組立
等の諸工程が通常通り遂行される。

【００３５】ここで、本発明における２種類のラッピン
グテープ５，６の焼成過程における熱収縮状態の変化を
説明する。１）先ず、素管７は、ラッピングテープによって圧縮応
力４〜６ｋｇｆ／ｍ程度をかけた状態にあり、この場
合、各々のテープに４〜６ｋｇｆ／ｍ程度の応力が加わ
っている状態となる。

【００３６】〔参考〕室温２０℃ マトリックス−エポキシ樹脂は高粘度；１００００Pois
e 内側ポリプロピレン圧縮応力；機械力による４ｋｇ
ｆ／ｍ外側ポリエステル圧縮応力；機械力による４ｋｇ
ｆ／ｍ

【００３７】上記の場合、特に内側ポリプロピレンのラ
ッピングテープ６は、高粘度状態のプリプレグ４に食い
込むように初期応力をかけている。これは移動中や焼成
前のプリプレグ４の皺や弛み等の形崩れを防止するため
の仮止めとしての圧縮応力として機能する。外側又は内
側のラッピングテープ５，６は、焼成前の応力状態によ
り、加熱後（焼成中）の熱収縮特性が変化するので、焼
成前の付与応力は適正なものが要求される。実験では、
焼成前に、上述した４〜６ｋｇｆ／ｍ程度の応力が加わ
っていると以後の焼成工程がより良く遂行されることが
分かっている。

【００３８】２）次に、６０〜７０℃に加熱焼成される
とマトリックス−エポキシ樹脂が、適度な低粘度状態に
なり、カーボン繊維間の自由度が増す。そして、この温
度範囲では内側及び外側のラッピングテープ５，６は僅
かながら膨張傾向を示し、内側のポリプロピレンのラッ
ピングテープ６は、熱収縮応力が０．１〜０．２ｋｇｆ
／ｍ程度と殆ど応力がかかっていない状態になる。すな
わち、室温では、内側ポリプロピレンのラッピングテー
プ５は、プリプレグ４に食い込むように応力をかけてい
たが、６０〜７０℃の焼成温度では、各々のラッピング
テープが僅かに膨張を起こし、殆ど応力をかけていない
状態になり、プリプレグに対して食い込まなくなる。こ
れによりマトリックス−エポキシ樹脂は束縛されにく
く、均等に広がっていく。因みにこの温度以降は外側に
巻いているポリエステルのラッピングテープ６のみが収
縮し始める。

【００３９】〔参考〕温度７０℃ マトリックス−エポキシ樹脂は中粘度；２００Poise 内側ポリプロピレン圧縮応力；０ｋｇｆ／ｍ外側ポリエステル圧縮応力；０．５ｋｇｆ／ｍ

【００４０】３）次に、７０〜１２０℃に加熱焼成され
る状態では、内側に巻いているポリプロピレンのラッピ
ングテープ５は、熱収縮が殆どない。それに対して外側
のポリエステルのラッピングテープ６は、一気に熱収縮
し、０．５ｋｇｆ／ｍ程度から４．５ｋｇｆ／ｍ程度ま
で圧縮応力が増大する。しかしながら、内側のポリプロ
ピレンのラッピングテープ５が存在するため、プリプレ
グに対しては収縮応力は弱まるとともに食い込むことは
なくなるのである。このように、マトリックス−エポキ
シ樹脂が最低粘度付近であるので、均等な適宜の応力で
圧縮することがエポキシ樹脂の自由度のために好まし
い。

【００４１】〔参考〕温度１２０℃ マトリックス−エポキシ樹脂は最低粘度；１０Poise 内側ポリプロピレン圧縮応力；０．１ｋｇｆ／ｍ外側ポリエステル圧縮応力；４．５ｋｇｆ／ｍ

【００４２】４）つぎに、１２０℃以降の焼成温度で
は、内側および外側のラッピングテープ共に収縮してい
くので、応力が最高点に近づいていく。これに対してマ
トリックス−エポキシ樹脂は１２０℃以降に一気に硬化
する性質を有しているため、既に均等にエポキシ樹脂が
行きわたっている状態で硬化が行われることになる。な
お、最終的に焼成は、１５０℃まで高められる。

【００４３】〔参考〕温度１５０℃ マトリックス−エポキシ樹脂は高粘度；１０００Poise
以上内側ポリプロピレン圧縮応力；４．５ｋｇｆ／ｍ外側ポリエステル圧縮応力；５．０ｋｇｆ／ｍこのような一連の焼成工程は、約１．５時間程度で完了
する。製造された竿管は、均等な締め付け履歴を受けて
高強度を備えた軽量な竿管となる。

【００４４】以上、本発明を説明してきたが、本発明は
実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質から
逸脱しない範囲で、他の種々な変形が可能であることは
言うまでもない。例えば、異なった温度依存性のある２
種類のラッピングテープ、ポリプロピレンのラッピング
テープ及びポリエステルのラッピングテープを使った例
で示したが、材質は同じでも異なった温度依存性のある
２種類のラッピングテープ、具体的には、２軸延伸ポリ
プロピレンのラッピングテープと１軸延伸ポリプロピレ
ンのラッピングテープとを使っても同様の効果が期待で
きる。その場合、内側に２軸延伸ポリプロピレンのラッ
ピングテープを外側に２軸延伸ポリプロピレンのラッピ
ングテープを巻くようにする。また、上記実施形態で用
いた具体的な数値等は、好適な例を示すもので、必ずし
も、これらの数値例等にのみ限定されるものではない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の竿管の製造方法においてラッピング工程で２種類
のラッピングテープを一定テンションをかけながら２重
に巻き付けてカーボンプリプレグを締め上げる。異なっ
た温度依存性のある熱収縮率を有する２種類のラッピン
グテープを用いることで、低レジンタイプのプリプレグ
でありながら均一なラッピングが行われて高い強度特性
を実現することができ、また有効に軽量化を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るポリエステルのラッピン
グテープにおける熱収縮力カーブのグラフを示す一例で
ある。

【図２】図２は、本発明に係るポリプロピレンのラッピ
ングテープにおける熱収縮力カーブのグラフを示す一例
である。

【図３】図３は、本発明に係る竿管の製造方法に用いる
エポキシ樹脂の粘度特性の例を示す図である。

【図４】図４は、本発明の製造方法を工程順に示す図で
ある。

【図５】図５は、本発明の製造方法を工程順に示す図で
ある。

【符号の説明】

１…マンドレル２…離型剤３…エポキシレジン（エポキシ樹脂）４…カーボンプリプレグ５…ポリプロピレンのラッピングテープ６…ポリエステルのラッピングテープ７…竿材素管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺のマンドレルにカーボンプリプレグ
を巻回し、その後、カーボンプリプレグの上からラッピ
ングテープを強く巻き付け、加圧、焼成後、マンドレル
を脱芯することにより竿管を製造する釣竿における竿管
の製造方法であって、ラッピングテープを巻き付けるに際して、異なった２種
類のラッピングテープを使用することを特徴とする釣竿
における竿管の製造方法。
【請求項２】長尺のマンドレルにカーボンプリプレグ
を巻回し、その後、カーボンプリプレグの上からラッピ
ングテープを強く巻き付け、加圧、焼成後、マンドレル
を脱芯することにより竿管を製造する釣竿における竿管
の製造方法であって、ラッピングテープを巻き付けるに際して、異なった温度
依存性のある熱収縮率を有する２種類のラッピングテー
プを使用することを特徴とする釣竿における竿管の製造
方法。
【請求項３】長尺のマンドレルにカーボンプリプレグ
を巻回し、その後、カーボンプリプレグの上からラッピ
ングテープを強く巻き付け、加圧、焼成後、マンドレル
を脱芯することにより竿管を製造する釣竿における竿管
の製造方法であって、ラッピングテープを巻き付けるに際して、異なった温度
依存性のある熱収縮率を有する２種類のラッピングテー
プを使用し、カーボンプリプレグのレジンの最低粘度の
温度付近で熱収縮が始まるラッピングテープを内側に巻
くことを特徴とする釣竿における竿管の製造方法。
【請求項４】長尺のマンドレルにカーボンプリプレグ
を巻回し、その後、カーボンプリプレグの上からラッピ
ングテープを強く巻き付け、加圧、焼成後、マンドレル
を脱芯することにより竿管を製造する釣竿における竿管
の製造方法であって、ラッピングテープを巻き付けるに際して、異なった温度
依存性のある熱収縮率を有するラッピングテープである
ポリプロピレンのラッピングテープとポリエステルのラ
ッピングテープの２種類を使用することを特徴とする釣
竿における竿管の製造方法。
【請求項５】長尺のマンドレルに樹脂比率が１３〜２
５％のカーボンプリプレグを巻回し、その後、カーボン
プリプレグの上からラッピングテープを強く巻き付け、
加圧、焼成後、マンドレルを脱芯することにより竿管を
製造する釣竿における竿管の製造方法であって、ラッピングテープを巻き付けるに際して、異なった温度
依存性のある熱収縮率を有するラッピングテープである
ポリプロピレンのラッピングテープとポリエステルのラ
ッピングテープの２種類を使用することを特徴とする釣
竿における竿管の製造方法。
【請求項６】カーボンプリプレグに対して、第１番目
にポリプロピレンのラッピングテープを巻き付け、第２
番目にその上からポリエステルのラッピングテープを巻
き付けることを特徴とする請求項４または５に記載の釣
竿における竿管の製造方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項記載の竿管
の製造方法により製造された釣竿。