JP2021069327A - Solid body for fishing rod, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、釣竿用中実体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a medium substance for a fishing rod and a method for producing the same.
従来より、様々な釣竿用中実体に用いることが可能な強化繊維に合成樹脂を含侵したプリプレグを含む様々な複合材料が知られている。 Conventionally, various composite materials including a prepreg in which a synthetic resin is impregnated in a reinforcing fiber that can be used as a medium substance for various fishing rods have been known.
このような複合材料として、例えば、特許文献１に高分子系母材を繊維状強化材で強化した繊維強化複合材料であって、さらに、高分子系母材中にミクロフィブリルセルロースを分散させた複合材料が開示されている。
As such a composite material, for example, in
また、同特許文献には、複合材料が疲労特性ならびに衝撃特性に優れたものであるため、スポーツ用品の中でも例えばテニスラケットやゴルフのクラブシャフト、野球のバットなど打球部位を有する球技用具に好適に適用可能であることが開示されている。 Further, in the patent document, since the composite material has excellent fatigue characteristics and impact characteristics, it is suitable for ball game equipment having a hitting part such as a tennis racket, a golf club shaft, and a baseball bat among sports equipment. It is disclosed that it is applicable.
通常、中実状のソリッド体は竿としてそのまま使用するのではなく、その表面を研磨して所定形状に成形して使用される。しかしながら、ソリッド体の表面部の強化繊維は研削によって切断されるため、このような繊維切断部分から繊維剥離が生じ、破損しやすくなり耐久性が低下してしまうという問題があった。特に、テーパ加工のあるソリッド体では、繊維層間剥離が圧縮破壊よりも早く発生するため、これを回避することがさらに求められている。 Normally, a solid solid body is not used as it is as a rod, but is used by polishing its surface and molding it into a predetermined shape. However, since the reinforcing fibers on the surface portion of the solid body are cut by grinding, there is a problem that fibers are peeled off from such a fiber cut portion, and the fibers are easily damaged and the durability is lowered. In particular, in a solid body having a taper process, fiber delamination occurs earlier than compression fracture, and it is further required to avoid this.
本発明の目的の一つは、マトリクス樹脂の破壊を抑制し、また強化繊維の剥離を防止することが可能な釣竿用中実体を提供することにある。本発明のこれら以外の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかとなる。 One of the objects of the present invention is to provide a medium substance for a fishing rod capable of suppressing the destruction of the matrix resin and preventing the peeling of the reinforcing fibers. Other objectives of the present invention will become apparent by reference to the entire specification.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体は、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）を添加したマトリクス樹脂と、強化繊維と、を含む繊維強化プラスチックで成形される。 The solid rod body for a fishing rod according to an embodiment of the present invention is formed of a fiber reinforced plastic containing a matrix resin to which CNF (cellulose nanofiber) is added and reinforcing fibers.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体において、添加された当該ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）は、ＳＰ値が８．８−１２．７の溶媒に分散可能である。 In the solid rod for fishing rod according to the embodiment of the present invention, the added CNF (cellulose nanofiber) can be dispersed in a solvent having an SP value of 8.8-12.7.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体は、前記ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）は、マトリックス樹脂のＳＰ値±２のＳＰ値を有する液体に分散して添加される。 In the solid rod for fishing rod according to the embodiment of the present invention, the CNF (cellulose nanofiber) is dispersed and added to a liquid having an SP value of ± 2 of the matrix resin.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体において、前記マトリクス樹脂は、前記ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）の添加量が０．３−５％である。 In the solid rod for fishing rod according to the embodiment of the present invention, the amount of CNF (cellulose nanofiber) added to the matrix resin is 0.3-5%.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体において、前記マトリクス樹脂は、エポキシ、不飽和ポリエステル若しくはビニルエステルを含むよう構成される。 In the solid rod body for a fishing rod according to an embodiment of the present invention, the matrix resin is configured to contain epoxy, unsaturated polyester or vinyl ester.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体において、前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維若しくは有機繊維を含むよう構成される。 In the solid rod body for a fishing rod according to an embodiment of the present invention, the reinforcing fiber is configured to include carbon fiber, glass fiber or organic fiber.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体は、テーパして形成されている。 The solid rod body for a fishing rod according to an embodiment of the present invention is formed in a tapered shape.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体のテーパ角は、０．２〜２．５度に形成されている。 The taper angle of the solid rod body for a fishing rod according to the embodiment of the present invention is formed to be 0.2 to 2.5 degrees.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体の製造方法は、強化繊維を形成し、マトリクス樹脂を形成し、該マトリクス樹脂にＣＮＦ（セルロースナノファイバー）を添加し、前記強化繊維と、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）添加マトリクス樹脂とで繊維強化プラスチックを形成し、前記繊維強化プラスチックを引抜成形する各ステップを備える。 In the method for producing a solid rod body for a fishing rod according to an embodiment of the present invention, reinforcing fibers are formed, a matrix resin is formed, CNF (cellulose nanofibers) is added to the matrix resin, and the reinforcing fibers and the reinforcing fibers are combined. Each step includes forming a fiber reinforced plastic with a CNF (cellulose nanofiber) -added matrix resin and drawing and molding the fiber reinforced plastic.
本発明の上記各実施形態によれば、ＣＮＦがマトリクス樹脂中で疑似架橋を構成することで、せん断応力によるマトリクス樹脂の破壊を抑制すると共に、ＣＮＦがマトリクス樹脂と強化繊維との間に介在することで接着性が向上し、強化繊維の剥離を防止することが可能な釣竿用中実竿体及びその製造方法を提供することが可能となる。 According to each of the above-described embodiments of the present invention, the CNF forms a pseudo-crosslink in the matrix resin to suppress the destruction of the matrix resin due to shear stress, and the CNF is interposed between the matrix resin and the reinforcing fiber. This makes it possible to provide a solid rod body for a fishing rod and a method for manufacturing the same, which can improve the adhesiveness and prevent the reinforcing fibers from peeling off.
以下、本発明に係る釣竿の実施形態について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。複数の図面において共通する構素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。 Hereinafter, embodiments of the fishing rod according to the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. Structures common to a plurality of drawings are designated by the same reference numerals throughout the plurality of drawings. It should be noted that each drawing is not always drawn to the correct scale for convenience of explanation.
図１は、本発明に係る釣竿の一実施形態を示す図である。図示のように、本発明の一実施形態による釣竿１は、竿体２と、竿体２にリールシート９を介して取り付けられたリールＲと、竿体２に取り付けられた釣糸ガイド８と、を備える。図示の実施形態においては、リールシート９及び釣糸ガイド８の各々が、竿体の外周面に取り付けられる取付部品に該当する。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a fishing rod according to the present invention. As shown in the figure, the
竿体２は、例えば、元竿３、中竿５、及び穂先竿７等を連結することによって構成されている。これらの各竿体は、例えば、並継ぎ式に継合される。元竿３、中竿５、及び穂先竿７は、振出方式、逆並継方式、インロー方式、又はこれら以外の公知の任意の継合方式により継合され得る。竿体２は、単一の竿体から構成されていても良い。
The
元竿３、中竿５、及び穂先竿７は、例えば、繊維強化樹脂製の管状体で構成されている。この繊維強化樹脂製の管状体は、強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させた繊維強化樹脂プリプレグ（プリプレグシート）を芯金に巻回し、このプリプレグシートを加熱して硬化させることにより作成される。このプリプレグシートに含まれる強化繊維として、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、及びこれら以外の任意の公知の強化繊維を用いることができる。当該プリプレグシートに含まれるマトリクス樹脂として、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。その他、熱硬化性樹脂として、例えば、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂及びウレタン樹脂を用いることができる。プリプレグシートが硬化された後には、芯金が脱芯される。また、管状体の外表面は、適宜研磨される。各竿体は、中実状に構成されてもよい。本発明に係る繊維強化プリプレグの一実施形態の詳細については後述する。
The original rod 3, the
図示の実施形態において、元竿３、中竿５及び穂先竿７には、リールシート９に装着されるリールＲから繰り出される釣糸を案内する複数の釣糸ガイド８（釣糸ガイド８Ａ〜８Ｄ）が設けられている。より具体的には、元竿３には釣糸ガイド８Ａが設けられ、中竿５には釣糸ガイド８Ｂが設けられ、穂先竿７には釣糸ガイド８Ｃが設けられている。穂先竿７の先端には、トップガイド８Ｄが設けられている。
In the illustrated embodiment, the main rod 3, the
次に、図２を参照して、本発明に係る釣竿用中実竿体１０の一実施形態を説明する。同図は、本発明に係る釣竿用中実竿体１０の断面を模式的に示すものである。
Next, an embodiment of a
図示の例では、本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０は、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）を添加したマトリクス樹脂と、強化繊維と、を含む繊維強化プラスチックで成形される。
In the illustrated example, the
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０によれば、ＣＮＦがマトリクス樹脂中で疑似架橋を構成することで、せん断応力によるマトリクス樹脂の破壊を抑制すると共に、ＣＮＦがマトリクス樹脂と強化繊維との間に介在することで接着性が向上し、強化繊維の剥離を防止することが可能となる。
According to the
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体において、添加された当該ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）は、ＳＰ値が８．８−１２．７の溶媒に分散可能である。このような溶媒として、エタノールやキシレンを用いることができるが、これらに限られない。 In the solid rod for fishing rod according to the embodiment of the present invention, the added CNF (cellulose nanofiber) can be dispersed in a solvent having an SP value of 8.8-12.7. Ethanol and xylene can be used as such a solvent, but the solvent is not limited thereto.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０において、当該ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）１３は、マトリックス樹脂のＳＰ値±２のＳＰ値を有する液体に分散して塗布される。このような液体の他にも、スチレン、メタクリル酸メチル等（有機溶剤の場合は、沸点が１３０℃以上）を用いることができるが、これらに限られない。
In the fishing rod
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０において、当該マトリクス樹脂は、当該ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）の添加量が０．３−５％である。本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０において、より好ましくは、当該マトリクス樹脂は、当該ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）の添加量が１−３％である。
In the
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０において、当該マトリクス樹脂は、エポキシ、不飽和ポリエステル若しくはビニルエステルを含むよう構成される。
In the fishing rod
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０において、当該強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維若しくは有機繊維を含むよう構成される。
In the
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０は、テーパして形成されている。また、本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０のテーパ角は、０．２〜２．５度に形成されるが、これに限られない。
The
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０によれば、ＣＮＦがマトリクス樹脂中で疑似架橋を構成することで、せん断応力によるマトリクス樹脂の破壊を抑制すると共に、ＣＮＦがマトリクス樹脂と強化繊維との間に介在することで接着性が向上し、強化繊維の剥離を防止することが可能となる。
According to the
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０の製造方法について説明する。
Next, with reference to FIG. 3, a method for manufacturing a
図示のように、本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０の製造方法は、
（ａ）強化繊維を形成し、（ｂ）マトリクス樹脂を形成し、（ｃ）該マトリクス樹脂にＣＮＦ（セルロースナノファイバー）を添加し、（ｄ）該強化繊維と、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）添加マトリクス樹脂とで繊維強化プラスチックを形成し、（ｅ）該繊維強化プラスチックを引抜成形する、各ステップを備えるよう構成される。
As shown in the figure, the method for manufacturing a
(A) Reinforcing fibers are formed, (b) Matrix resin is formed, (c) CNF (cellulose nanofibers) is added to the matrix resin, and (d) the reinforcing fibers and CNF (cellulose nanofibers) are added. It is configured to include each step of forming a fiber reinforced plastic with a matrix resin and (e) drawing and molding the fiber reinforced plastic.
本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０の製造方法によれば、ＣＮＦがマトリクス樹脂中で疑似架橋を構成することで、せん断応力によるマトリクス樹脂の破壊を抑制すると共に、ＣＮＦがマトリクス樹脂と強化繊維との間に介在することで接着性が向上し、強化繊維の剥離を防止することが可能となる。
According to the method for manufacturing a
次に、図４を参照して、本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０のせん断強度試験の結果をその他の場合と比較して説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the results of the shear strength test of the
図示のように、繊維剥離に関して２つの態様での比較試験の結果が示されている。具体的には、通常の繊維強化プラスチックで成形された釣竿用中実竿体、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）を添加したマトリクス樹脂と、強化繊維と、を含む繊維強化プラスチックで成形された釣竿用中実竿体の２種類を用いて各せん断強度を測定した。試験方法としては、ＪＩＳ Ｋ ７０５７ に準じ、マトリックス樹脂としてエポキシ樹脂を使用した。 As shown, the results of comparative tests in two aspects with respect to fiber exfoliation are shown. Specifically, a solid rod body for a fishing rod molded of ordinary fiber reinforced plastic, a matrix resin to which CNF (cellulose nanofiber) is added, and a reinforcing fiber are contained in a fiber reinforced plastic for fishing rod. Each shear strength was measured using two types of actual rods. As a test method, an epoxy resin was used as the matrix resin according to JIS K 7057.
図４の横軸に各態様を示し、縦軸に通常の繊維強化プラスチックで成形された釣竿用中実竿体の破壊応力を１００とした場合のその他の態様における破壊応力を示す。ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）を添加したマトリクス樹脂と、強化繊維と、を含む繊維強化プラスチックで成形された釣竿用中実竿体では、通常の繊維強化プラスチックで成形された釣竿用中実竿体の破壊応力よりも１４％程度高いという結果となった。 The horizontal axis of FIG. 4 shows each aspect, and the vertical axis shows the fracture stress in other embodiments when the fracture stress of the solid rod body for a fishing rod formed of ordinary fiber reinforced plastic is set to 100. In the solid rod body for fishing rods molded with fiber reinforced plastic containing CNF (cellulose nanofiber) added matrix resin and reinforcing fibers, the solid rod body for fishing rods molded with ordinary fiber reinforced plastic The result was that it was about 14% higher than the fracture stress.
以上の結果から、本発明の一実施形態に係る釣竿用中実竿体１０では、ＣＮＦがマトリクス樹脂中で疑似架橋を構成することで、せん断応力によるマトリクス樹脂の破壊を抑制すると共に、ＣＮＦがマトリクス樹脂と強化繊維との間に介在することで接着性が向上し、強化繊維の剥離を防止することが可能となることが判った。
From the above results, in the
本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。 The dimensions, materials, and arrangement of each component described herein are not limited to those expressly described in the embodiments, and each component may be included within the scope of the present invention. Can be transformed to have the dimensions, materials, and arrangement of. In addition, components not explicitly described in the present specification may be added to the described embodiments, or some of the components described in each embodiment may be omitted.
１ 釣竿
２ 竿体
３ 元竿
４ 筒状部材（マンドレル）
５ 中竿
７ 穂先竿
８ 釣糸ガイド
９ リールシート
１０ 釣竿用中実竿体
１１ 強化繊維
１２ マトリクス樹脂
１３ ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）
１４ 繊維強化プリプレグシート
1
5
14 Fiber reinforced prepreg sheet
Claims (9)
マトリクス樹脂を形成し、
該マトリクス樹脂にＣＮＦ（セルロースナノファイバー）を添加し、
前記強化繊維と、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）添加マトリクス樹脂とで繊維強化プラスチックを形成し、
前記繊維強化プラスチックを引抜成形することを特徴とする釣竿用中実竿体の製造方法。 Forming reinforcing fibers,
Form a matrix resin,
CNF (cellulose nanofiber) is added to the matrix resin,
A fiber reinforced plastic is formed from the reinforcing fiber and a matrix resin containing CNF (cellulose nanofiber).
A method for manufacturing a solid rod body for a fishing rod, which comprises drawing and molding the fiber reinforced plastic.
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