JP4783610B2 - Tubular body and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、釣竿、ゴルフクラブシャフト、テニスラケット等に用いられる管状体、及び、その製造方法に関する。 The present invention relates to a tubular body used for a fishing rod, a golf club shaft, a tennis racket, and the like, and a manufacturing method thereof.
従来、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを焼成して管状の本体を形成し、この本体の外表面に液体ホーニング加工を施して、強化繊維をほとんど露出させない極薄の樹脂被膜を形成すると共に、樹脂被膜の外表面を微細な粗面状態、即ち艶消し状態に形成した管状体が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a fiber-reinforced prepreg with a reinforcing fiber impregnated with a synthetic resin is baked to form a tubular body, and the outer surface of this body is subjected to liquid honing to form an extremely thin resin film that hardly exposes the reinforcing fiber In addition, a tubular body is known in which the outer surface of the resin coating is formed in a fine rough surface, that is, a matte state (see, for example, Patent Document 1).
また、竿材の外表面にウレタン系樹脂層を積層し、このウレタン系樹脂層の外表面に突起部を形成し、さらに、ウレタン系樹脂層及び突起部に、超微粒子プラスチック顔料を含むウレタン樹脂塗料を塗布してウレタン樹脂被膜を形成した釣竿のグリップ部が知られている。このグリップ部では、大きな艶消し効果と、均一な艶消し状態とが得られるとされている(例えば、特許文献2参照)。
上述した液体ホーニング加工で着色艶消し状態を実現しようとすると、焼成した本体を塗装した後に液体ホーニング加工を施すこととなり、塗装により管状体の重量が増大してしまう。 If it is going to implement | achieve a coloring matte state by the liquid honing process mentioned above, it will give a liquid honing process after coating the baked main body, and the weight of a tubular body will increase by coating.
また、上述したグリップ部でも、ウレタン樹脂塗料が塗布されており、重量が増大している。 Moreover, the urethane resin paint is applied also in the grip part mentioned above, and the weight is increasing.
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、軽量で、装飾性に優れ、艶消し外観を有する管状体及びその製造方法を提供することである。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a tubular body that is lightweight, excellent in decorativeness, and has a matte appearance, and a method for producing the same.
本発明の管状体は、強化繊維に合成樹脂を含浸させた繊維強化樹脂層を有する繊維強化プリプレグを巻回することにより形成されている管状の本体と、前記本体の最外層を形成する前記繊維強化樹脂層の外表部の樹脂部分に埋め込まれている装飾粒子と、を具備し、前記繊維強化樹脂層の外表部の樹脂部分の厚さは、この繊維強化プリプレグの最外層に並列されている強化繊維の平均径よりも小さくなっており、前記本体の最外層を形成する前記繊維強化樹脂層の外表面には、多数の微細凹部が形成されており、前記装飾粒子は、前記繊維強化樹脂層の外表部の樹脂部分内で、前記微細凹部よりも前記本体の径方向内側かつ前記強化繊維よりも前記本体の径方向外側に配置されている、ことを特徴とする。 The tubular body of the present invention, the fibers forming the tubular body formed by winding a fiber reinforced prepreg having a fiber-reinforced resin layer impregnated with a synthetic resin to reinforcing fibers, the outermost layer of the body Decorative particles embedded in the resin portion of the outer surface portion of the reinforced resin layer, and the thickness of the resin portion of the outer surface portion of the fiber reinforced resin layer is juxtaposed with the outermost layer of the fiber reinforced prepreg Numerous fine recesses are formed on the outer surface of the fiber reinforced resin layer that is smaller than the average diameter of the reinforced fibers and forms the outermost layer of the main body, and the decorative particles are formed of the fiber reinforced resin. In the resin part of the outer surface part of the layer, it is arrange | positioned in the radial direction inside of the said main body rather than the said fine recessed part, and the radial direction outer side of the said main body rather than the said reinforced fiber, It is characterized by the above-mentioned.
本発明による管状体の製造方法は、強化繊維に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグを芯部材に巻回して管状の本体を形成する工程と、装飾粒子を溶剤に混入し、当該溶剤を前記本体の外表面に吹き付け、当該溶剤を揮発させて、前記繊維強化プリプレグの繊維強化樹脂層の外表面に前記装飾粒子を付着させる工程と、被覆部材の、多数の微細凸部が形成されている面部を前記本体の外表面に配置し、前記被覆部材によって前記本体の外表面を被覆して締め付けつつ前記本体を焼成する工程と、前記本体から前記芯部材及び前記被覆部材を除去する工程と、を具備することを特徴とする。 The method for producing a tubular body according to the present invention includes a step of winding a fiber reinforced prepreg in which a reinforcing fiber is impregnated with a synthetic resin around a core member to form a tubular body, mixing decorative particles in a solvent, and adding the solvent to the body. A surface portion on which a large number of fine convex portions of the covering member are formed, and a step of causing the solvent to volatilize to adhere the decorative particles to the outer surface of the fiber reinforced resin layer of the fiber reinforced prepreg. Are disposed on the outer surface of the main body, the step of firing the main body while covering and tightening the outer surface of the main body with the covering member, and the step of removing the core member and the covering member from the main body. It is characterized by comprising.
本発明の管状体では、本体の最外層を形成する繊維強化プリプレグの繊維強化樹脂層の外表部に装飾粒子が埋め込まれ、これらの装飾粒子は、厚さが強化繊維の平均径よりも小さな外表部の樹脂部分内で、微細凹部よりも本体の径方向内側かつ本体の径方向外側に配置されているため、管状体が軽量化され、装飾粒子の脱落が防止され、その装飾性及び耐候性が優れたものとなっており、繊維強化樹脂層の外表面に多数の微細凹部が形成されているため、艶消し外観が実現されている。 In the tubular body of the present invention, decorative particles are embedded in the outer surface of the fiber reinforced resin layer of the fiber reinforced prepreg forming the outermost layer of the main body , and these decorative particles have an outer surface whose thickness is smaller than the average diameter of the reinforced fibers. In the resin part of the part , the tubular body is lighter and the decorative particles are prevented from falling off, and the decorativeness and weather resistance thereof are arranged on the inner side in the radial direction of the main body and the outer side in the radial direction of the main body than the fine recesses . Since a large number of fine recesses are formed on the outer surface of the fiber reinforced resin layer , a matte appearance is realized.
また、本発明の管状体の製造方法では、軽量で、装飾性に優れ、艶消し外観を有する管状体を製造することが可能となっている。 Moreover, in the manufacturing method of the tubular body of the present invention, it is possible to manufacture a tubular body that is lightweight, has excellent decorativeness, and has a matte appearance.
以下、本発明の実施形態を図1乃至図6を参照して説明する。図1及び図2に示されるように、本実施形態の管状体は、釣竿竿管用であり、中空薄肉構造の本体12を有する。この本体12は、強化繊維14に合成樹脂を含浸した繊維強化プリプレグ16(以下、単にプリプレグ16と称する)を芯部材としての芯金11(図4参照)に巻回することにより形成されている。強化繊維14としては、例えば、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維が用いられ、合成樹脂としては、透明あるいは半透明のものが用いられ、好ましくは、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられ、ポリアミド等の熱可塑性樹脂を混在させてもよい。なお、本体12は中実構造であってもよい。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. As shown in FIGS. 1 and 2, the tubular body of the present embodiment is for a fishing rod pipe and has a
本体12は、内層17、中間層18、外層20の三層構造となっている。なお、本体12は、三層構造に限らず、適宜数の積層構造であってもよい。本実施形態では、内層17及び外層20では、プリプレグ16の繊維方向が本体12の周方向に引き揃えられており、中間層18では、プリプレグ16の繊維方向が本体12の長手軸方向に引き揃えられている。
The
図3を参照し、このような本体12の外表面に、装飾粒子22を混入した溶剤を吹き付け、当該溶剤を揮発させて、本体の最外層を形成するプリプレグ16の繊維強化樹脂層24の外表面に装飾粒子22を付着させる。装飾粒子22を付着した後、外圧を付与して繊維強化樹脂層24の外表部の樹脂部分25に装飾粒子22を埋め込む。例えば、本体12の外表面を弗素材料製マットに回転させながら押付けることにより、装飾粒子22を埋め込むことが可能であり、装飾粒子22が重なっている場合には、弗素材料製マットにより余分な装飾粒子22を除去することができる。また、例えば、本体12の外表面にテープを巻回することにより、装飾粒子22を埋め込むことが可能であり、テープを剥がす際に余分な装飾粒子22を除去することができる。
Referring to FIG. 3, the outer surface of the
図3及び図4を参照し、装飾粒子22を埋め込んだ後、緊締用テープ26を本体12の外周部に巻回し、緊締用テープ26の締付力により本体12を芯金11上で加圧する。緊締用テープ26は、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、あるいは、これらの樹脂を組み合わせて、一層構造、二層構造、あるいは、サンドイッチ構造に形成されており、その厚さは例えば10μm〜35μm、幅は例えば5mm〜20mmに設定されている。本体12の外周面の全体を所定圧力で均一に加圧するため、例えば1.5mm〜2.0mm程度のピッチで緊締用テープ26を所定幅づつ重ねて螺旋状に巻回する。
Referring to FIGS. 3 and 4, after embedding the
図5Aに示されるように、被覆部材としての緊締用テープ26の内面部及び側面部には、無数の微細凸部28が形成され、凹凸面をなしている。本実施形態では、微細凸部28は緊締用テープ26の長手方向に長い楕円不規則形状となっているが、楕円に限らず円形形状、三角形形状、多角形形状等であってもよいし、規則的な形状であってもかまわない。また、微細凸部28は線形形状であってもよく、微細凸部28によって囲まれる内側領域及びその外側領域が凹形状となる。そして、微細凸部28の高さは2μm〜3μm程度であり、微細凸部28の幅は7μm以下であり、好ましくは3μm以下であり、隣接する微細凸部28間の間隔は10μm以下が好ましい。
As shown in FIG. 5A, innumerable
また、図5Bに示されるように、緊締用テープ26の内面部及び側面部に、多数の点状の微細凸部28を散在させるようにしてもよい。これら微細凸部28の高さ、幅は、図5Aの微細凸部28の高さ、幅と同程度であってもよく、また、さらに大きくあるいは小さく形成してもよい。
Further, as shown in FIG. 5B, a large number of dot-like fine
さらに、図5Cに示されるように、緊締用テープ26に無数の微細な孔31を形成するようにしてもよい。この場合、緊締用テープ26の本体部が微細凸部28としての機能を有する。本実施形態では、孔31は円形形状となっているが、楕円形形状、三角形形状、多角形形状等であってもよいし、これらの孔31を組み合わせてもかまわない。
Furthermore, as shown in FIG. 5C, an infinite number of
図3及び図4を参照し、緊締用テープ26を本体12の外周部に巻回した後、本体12を所定温度で所定時間にわたって熱処理して焼成硬化を行い、焼成後、本体12から芯金11、緊締用テープ26を除去する。この結果、本体12の外周部には、緊締用テープ26の平坦な内面によるなだらかな傾斜状面32と、緊締用テープ26の側縁部による段部34とが形成される。なお、段部34の高さは、緊締用テープ26の厚さとほぼ等しく、例えば10μm〜35μmである。
3 and 4, after winding the
図5A乃至図5C、図6を参照し、繊維強化樹脂層24の外表部の樹脂部分25の平均厚さは、プリプレグ16の最外側に並列されている強化繊維14の平均径よりも小さくなっており、4μm〜6μmの範囲の厚さとなっている。ここで、樹脂部分25の平均厚さとは、焼成硬化後の本体12において、最も外表面側に位置する強化繊維14と繊維強化樹脂層24の外表面との間の距離の平均値のことをいう。
5A to 5C and FIG. 6, the average thickness of the
繊維強化樹脂層24の外表面には、緊締用テープ26の微細凸部28によって多数の微細凹部30が形成されている。即ち、高さ2μm〜3μm程度、幅7μm以下、好ましくは3μm以下の楕円不規則形状の微細凸部28に対応して、深さ2μm〜3μm程度、幅7μm以下、好ましくは3μm以下の楕円不規則形状の微細凹部30が形成されている。また、図4Bに示される散在した点状の微細凸部28に対応して、上述した楕円不規則形状の微細凹部30と同程度、さらに大きい、あるいは、小さい散在した点状の微細凹部30が形成される。
On the outer surface of the fiber reinforced
装飾粒子22は、繊維強化樹脂層24の外表部において、微細凹部30よりも径方向内側かつ強化繊維14よりも径方向外側に配置されている。装飾粒子22の平均厚さは、0.05μm以上であり、また、樹脂部分25の平均厚みよりも薄く、樹脂部分25への埋め込みを考慮すれば、5μm以下、好ましくは3μm以下、完全な埋め込みを容易に実現するためには、1μm以下が好ましい。ここで、装飾粒子22の平均厚さは、装飾粒子22の差渡し寸法の大きい方向に沿う両端部及び中央部の夫々の厚さの平均値である。
The
装飾粒子22の差渡し寸法である装飾粒子22の幅は、例えば3μm〜200μmに設定される。また、装飾粒子22の幅は、装飾粒子22がプリプレグ16の最外側に並列されている強化繊維14間に入り込まないように、複数の強化繊維14を跨ぐことが可能な寸法に設定されることが好ましい。特に、強化繊維14の平均径の4倍以上の幅を有する装飾粒子22を用いることが好ましい。即ち、強化繊維14の径は通常5μm〜7μmであるので、装飾粒子22の幅は20μm以上であることが好ましい。また、装飾粒子22が大きすぎる場合には装飾粒子22が密着しにくくなるので、装飾粒子22の幅は60μm以下であることが好ましい。このように、装飾粒子22の幅は、20μm〜60μmに設定されることが特に好ましい。
The width of the
装飾粒子22は、光輝性、きらめき性を有することが適切であり、例えば、金属材料、ガラス材料、セラミック材料、合成樹脂材料によって形成される。また、装飾粒子22は透明性を有することが適切であり、装飾粒子22として、例えば、透明金属薄膜チップ、ガラスフレーク多層構造の薄膜状樹脂チップ、ホログラムチップが用いられる。さらに、装飾粒子22は、光輝性と透明性との両方を有することが好ましい。その他、装飾粒子22として、管状体のきらびやかさを強調するように、干渉光を発する光輝性の粒子を用いてもよく、樹脂に金属を蒸着したものを用いてもよい。また、装飾粒子22として、薄片状の金属製あるいは雲母等の天然鉱物製の基体に、樹脂、フッ化マグネシウム、酸化チタン、酸化クロム、セラミックスの被覆層を被覆したものを用いてもよい。なお、装飾粒子22の形状はどのようなものであってもよく、丸みのある装飾粒子22よりも箔状の装飾粒子22のほうが隠蔽効果が大きい。
The
従って、本実施形態の管状体は次の効果を奏する。本実施形態の管状体では、本体12の最外層を形成する繊維強化プリプレグ16の繊維強化樹脂層24の外表部に装飾粒子22が埋め込まれているため、管状体が軽量化され、管状体の装飾性が優れたものとなっており、繊維強化樹脂層24の外表面に多数の微細凹部30が形成されているため、艶消し外観が実現されている。加えて、繊維強化樹脂層24の外表部において、装飾粒子22が微細凹部30よりも径方向内側かつ強化繊維14よりも径方向外側に配置されて樹脂被膜によって保護されているため、装飾粒子22が脱落しにくく、また、管状体が耐候性に優れたものとなっている。
Therefore, the tubular body of this embodiment has the following effects. In the tubular body of the present embodiment, the
また、本実施形態の管状体の製造方法は次の効果を奏する。本実施形態の管状体の製造方法では、緊締用テープ26の、多数の微細凸部28が形成されている面部を本体12の外表面に配置し、緊締用テープ26によって本体12の外表面を被覆して締め付けつつ本体12を焼成し、多数の微細凸部28によって繊維強化樹脂層24の外表面に微細凹部30を形成している。このため、緊締用テープ26の微細凸部28の大きさ、形状、配置、密度等を変化させることにより、様々なバリエーションの艶消し外観を実現することができる。
Moreover, the manufacturing method of the tubular body of this embodiment has the following effects. In the method for manufacturing a tubular body of the present embodiment, the surface portion of the tightening
さらに、微細凸部28が形成されている緊締用テープ26を本体12の外表面に締め付けているため、緊締用テープ26と繊維強化樹脂層24の外表部との密着性がよく、テープスリップが発生しにくいため、装飾粒子22がずれて装飾ムラが発生するのが防止されると共に、緊締用テープ26の側縁部による段部34にも装飾粒子22が乗りやすい。従って、安定した装飾外観を得ることが可能である。
Furthermore, since the
加えて、本体12を焼成硬化して緊締用テープ26を除去した段階で、本体12の外表面に艶消し外観が形成されている。即ち、無塗装、無研磨によって艶消し外観が実現されており、製造工程が簡単化されていると共に、塗装により管状体の重量が増大することがなく、また、研磨によって装飾粒子22が脱落して粒子班が発生するのが防止されている。
In addition, a matte appearance is formed on the outer surface of the
図7は、特許請求の範囲に記載の発明には含まれない参考例を示す。上述の実施形態と同様な機能を有する構成には、同一の参照符号を付して説明を省略する。本参考例では、繊維強化樹脂層24の外表面に装飾粒子22を付着した後、樹脂部分25に装飾粒子22を埋め込むことなく、そのまま上述の実施形態と同様に緊締用テープ26(図4参照)を本体12の外周部に巻回して、本体12を焼成硬化する。
FIG. 7 shows a reference example not included in the claimed invention . Configurations having functions similar to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In this reference example, after depositing
装飾粒子22は、その一部分が繊維強化樹脂層24の外表面において外部に露出しており、装飾粒子22の外表面及び繊維強化樹脂層24の外表面に多数の微細凹部30が形成されている。また、装飾粒子22は、本体12の外表面において、本体12の外表面の面積の15%〜75%の面積を占めるように配置されている。
A part of the
従って、本参考例の管状体は次の効果を奏する。本参考例の管状体では、上述の実施形態と同様に、管状体が軽量化され、管状体の装飾性が優れたものとなっているのに加えて、装飾粒子22が繊維強化樹脂層24の外表面で露出し、装飾粒子22の外表面に多数の微細凹部30が形成されているため、くすんだ艶消し外観でなく、装飾粒子22本来の色彩、光輝感、きらびやかさを生かした明瞭な艶消し外観が実現されている。
Therefore, the tubular body of this reference example has the following effects. In the tubular body of the present reference example , the tubular body is reduced in weight and the decorative property of the tubular body is excellent as in the above-described embodiment, and the
さらに、装飾粒子22は、本体12の外表面の面積の15%〜75%の面積を占めるように配置されており、装飾粒子22の占める面積が大きすぎずまた小さすぎず、装飾粒子22による装飾効果が高められている。
Furthermore, the
また、本参考例の管状体の製造方法でも、上述の実施形態と同様に、緊締用テープ26の微細凸部28の大きさ、形状、配置、密度等を変化させることにより、様々なバリエーションの艶消し外観を実現することができる。
Also in the method of manufacturing the tubular body of this reference example , as in the above-described embodiment, various variations can be achieved by changing the size, shape, arrangement, density, and the like of the
なお、上述した実施形態及び参考例において、緊締用テープ26に代わって、内周面に微細凸部28が形成されている弾性チューブを用いてもよい。即ち、繊維強化樹脂層24の外表面に装飾粒子22を付着した後、装飾粒子22を埋め込みあるいは埋め込まず、本体12の外周部に被覆部材としての弾性チューブを被覆し、外圧を付与しつつ本体の焼成硬化を行う。弾性チューブを用いる場合の諸寸法は、緊締用テープ26を用いる場合に準ずる。また、弾性チューブは、例えば、エチレンプロピレン、シリコーンゴム、弗素樹脂によって形成されている。
In the embodiment and the reference example described above, instead of the
本発明は、軽量で装飾性に優れた艶消し外観を有する、釣竿、ゴルフクラブシャフト、テニスラケット等に用いられる管状体及びその製造方法を提供する。 The present invention provides a tubular body used for fishing rods, golf club shafts, tennis rackets, and the like having a matte appearance that is lightweight and excellent in decorativeness, and a method for producing the same.
12…本体、14…強化繊維、16…繊維強化プリプレグ、22…装飾粒子、24…繊維強化樹脂層、26…被覆部材、28…微細凸部、30…微細凹部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記本体の最外層を形成する前記繊維強化樹脂層の外表部の樹脂部分に埋め込まれている装飾粒子と、を具備し、
前記繊維強化樹脂層の外表部の樹脂部分の厚さは、この繊維強化プリプレグの最外層に並列されている強化繊維の平均径よりも小さくなっており、
前記本体の最外層を形成する前記繊維強化樹脂層の外表面には、多数の微細凹部が形成されており、
前記装飾粒子は、前記繊維強化樹脂層の外表部の樹脂部分内で、前記微細凹部よりも前記本体の径方向内側かつ前記強化繊維よりも前記本体の径方向外側に配置されている、
ことを特徴とする管状体。 A tubular main body formed by winding a fiber reinforced prepreg having a fiber reinforced resin layer in which a reinforced fiber is impregnated with a synthetic resin;
Anda decorative particles embedded in the resin portion of the external surface portion of the fiber-reinforced resin layer which forms the outermost layer of the body,
The thickness of the resin portion of the outer surface portion of the fiber reinforced resin layer is smaller than the average diameter of the reinforced fibers arranged in parallel with the outermost layer of the fiber reinforced prepreg.
On the outer surface of the fiber reinforced resin layer forming the outermost layer of the main body , a large number of fine recesses are formed,
The decorative particles, the inside resin portion of the external surface of the fiber reinforced resin layer, wherein is disposed radially outward of the body than the radially inner and the reinforcing fibers of the body than the fine recesses,
A tubular body characterized by that.
装飾粒子を溶剤に混入し、当該溶剤を前記本体の外表面に吹き付け、当該溶剤を揮発させて、前記繊維強化プリプレグの繊維強化樹脂層の外表面に前記装飾粒子を付着させる工程と、
被覆部材の、多数の微細凸部が形成されている面部を前記本体の外表面に配置し、前記被覆部材によって前記本体の外表面を被覆して締め付けつつ前記本体を焼成する工程と、
前記本体から前記芯部材及び前記被覆部材を除去する工程と、
を具備することを特徴とする管状体の製造方法。 Winding a fiber-reinforced prepreg impregnated with a synthetic resin into a reinforcing fiber around a core member to form a tubular body;
Admixing decorative particles in a solvent, spraying the solvent on the outer surface of the main body, volatilizing the solvent, and attaching the decorative particles to the outer surface of the fiber-reinforced resin layer of the fiber-reinforced prepreg;
A step of arranging a surface portion of the covering member on which the fine protrusions are formed on the outer surface of the main body, firing the main body while covering and tightening the outer surface of the main body with the covering member;
Removing the core member and the covering member from the body;
The manufacturing method of the tubular body characterized by comprising.
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