JPH0414870B2

JPH0414870B2 -

Info

Publication number: JPH0414870B2
Application number: JP61193526A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Shigefuji
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 1986-08-18
Filing date: 1986-08-18
Publication date: 1992-03-16
Also published as: JPS6349426A

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、グラフアイト、ボロン、
アーマイド繊維、セラミツク繊維、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釣竿、ゴルフシヤフト等の
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回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
イツ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、積層管トータルの剛性に占める割
合が低く、撚り剛性を向上させるに到つていな
い。又、ゴルフシヤフトにおいては、内層に数層捲
回することが常識となつているが、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。ゴルフシヤフトにおいては、左右への球のブレ
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、高強度繊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、もしくはスリツ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
周部に捲回して層成された中間層と、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
て所定の角度をもつて１〜数回捲回して層成され
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、第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
アイト、ボロン、アーマイド繊維、セラミツク繊
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、又はスリツ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、
軸方向に対し繊維方向が85゜〜90゜の範囲に配置さ
れている。こゝでクロスの場合は、縦、横何れか
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。第１図の内層１は、シート１ａを図示しない芯
金に捲回し、端部を一部重合して筒形状に形成し
てあり、第２図イの内層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、
第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、第２図
ハの内層１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、第１図
と第２図ロに示したように、シート１ａ及びクロ
ス１ｃの継ぎ部１ｅ，１ｅにて周方向に切断され
る補強層に形成され、第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、高強度繊維を第
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の外周に捲回して層成
させてある。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
に対し所定角度をもつて１回〜数回捲回して層成
させてある。こゝで、上記外層３のクロスとしては、第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
は第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40゜〜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３ｂの端部相互が
僅かに重なるように、かつ密に少なくとも１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、上記第１図に示すようにクロス３ｃ又は第
４図に示すようにクロス３ｄ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を形成するようにしてもよく、更
には、二等辺台形に裁断された一方向引揃えシー
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゜のズレを持つて捲回して
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
の軸方向に対する繊維角度を＋40゜〜50゜、−40゜〜
50゜で糸を適当な密度をもつて、夫々縦、横共同
一密度、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（縦、
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てある
もののみを対象とする。又上記外層３を構成する±45゜クロスシート３
ａ，３ｂの弾性率と繊維の容積の積の比が積層管
全体の弾性率と繊維の容積の積に比較し、1.46％
〜66％の範囲で配置する。こゝで、Ｅ：材料の弾性率、Vf：材料の容積Ｃ：外層繊維、Ｔ：繊維合計次に、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。先ず、クロスプリプレグにつき例示する。尚、こゝで東レトレカは東レ株式会社の商品名
である。（CL−１）東レトレカＴ−3001K縦４本／cm、横４本／cm
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。

【表】（CL−２）縦糸東レトレカM30−3K−6.8本／cm 横糸東レトレカT300−1K−８本／cm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。

【表】（CL−３）東レトレカT3001K縦７本／cm、横５本／cm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。

【表】（CL−４）東レトレカT3003K縦３本／cm、横３本／cm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。

【表】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）東レトレカM30−150ｇ/m²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
ートプリプレグを製造した。

【表】（UD−２）東レトレカM30−175ｇ/m²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
ートプリプレグを製造した。

【表】（UD−３）東レトレカT300 150ｇ/m²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。

【表】次に本発明積層管の製造例を示す。製造例１ φ16の芯金へ下記のような構成でプリプレグを
600mmの長さで捲回し、常法により硬化、離型し、
積層管を得た。

【表】の積層管を得た。
外層は５mm幅のテープで巻かれているが、縦、
横同一目付けの為、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 φ20の芯金へ、下記のような構成でプリプレグ
を600mmの長さで捲回し、常法により硬化、離型
し、積層管を得た。

【表】の積層管を得た。
製造例３先φ18、元径φ21でこの間が600mm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。

【表】の積層管を得た。
第６図ハに示したように、外観は外層３のCL
−１の巻き終り部３′において、繊維の角度が
0.5゜増加したが、第６図イに示すように巻き終り
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先径φ18、元径φ21、この間が600mmの芯金へ下
記のように捲回して積層管を得た。

【表】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。第７図ハに示したように、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に対して
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先径φ18、元径φ21、この間が600mmの芯金へ下
記のように捲回して積層管を得た。

【表】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つた状態となり、目ス
キはみられなかつた。ヤーンの樹脂量を減少させた為、ヤーン同志の
附着がみられず、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
が外層へまわつており、良好な仕上りであつた。次に、従来構成のテストピース一例と、本発明
構成のテストピース三例を製造した。 φ22の芯金へ下記の構成でプリプレグを600mm
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。

【表】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つた。この結果は下記の表−１で表わされる。

【表】 (1) 比剛性−本発明構成のテストピースの方が
3.5％〜5.3％低下しているが、略同等とみるべ
きである。 (2) 比強力−一般的に外層へ±45゜層を配置する
と強度が0゜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、中間層一方向繊維の効果に
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No.７のCL−12層
（45゜）、テストピースNo.９のCL−４
１層（45゜）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
No.７、CL−11層（45゜）、テストピー
スNo.８、CL−２２層（45゜）をみて
も繊維投入量１：２に比例した増加率
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になる。 (5) こゝで、テストピースNo.７、８、９の内層、
中間層、外層別のＥ＊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。

〔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くなり、従つて特に撚りに
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】

第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、第２図イ，ロ，ハは同積層管にお
ける内層の変形例を各々示す各斜視図、第３図第
４図、第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、第６図イ，ロ，ハは同積層管
における外層を各々示したもので、イは巻き終り
部の裏面を正面から見た外観図、ハは巻終り部を
正面から見た外観図、ロはその端面図、第７図
イ，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、ハはそ
の端面図、第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、１ｂ…シートテープ、１ｃ…クロス、１ｄ…
クロステープ、３ａ…縦横同一クロス、３ｂ…縦
横が異なるクロス。

Claims

【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
くはスリツ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
て層成された中間層と、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
もつて１〜数回捲回して層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。