JPH0434495B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

イ 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明はガラス、カーボン、アーマイド等の高
強度糸、高弾性糸を用いて層成した釣竿、ゴルフ
シヤフト等の積層管に関する。 〔従来の技術〕 現在、上述積層管において、ヤーンプリプレグ
（7μ×3000本、7μ×6000本、7μ×15000本の糸の
束へ樹脂を含浸し、半硬化させたもの）を捲回し
て形成したものは周知であるが、現存する上記積
層管には次のような問題点がある。 ヤーンを周方向へ捲回してなる内層部におい
ては、ヤーンを密に捲回しているが、ヤーン自
体が断面円形になり易い性質を有する為、最終
的には断面がカマボコ形状となり、ヤーン相互
の密着部へ空間ができ易く、気泡が残存し易い
構成となつている。 これが為内層の連続ヤーンと中間層との接触
面は減少し、剥離が発生し易い。 内層の連続ヤーンは、割れ防止には効果があ
るが、軸方向に対する剛性は皆無である（カー
ボンヤーンの90°方向の弾性率は約1ton／mm²）
と共に、強度的には効果がない。 内層のヤーンは、その巻付け方向によつて重
なり隙間が発生し、径が一定となつていない
為、周方向において剛性のバラツキが発生し易
い。 中間層へ使用されている材料は全ての構成に
おいて、極薄ガラススクリムクロスが裏打ちし
てあり、なおかつ、スクリムクロスが外層へ配
置されているので軽量化を図り得ない構成とな
つている。（本来高弾性の材料を外層へ配置さ
せることにより同一重量でも剛性が向上するこ
とは周知の事実である） 外層へ捲回させたヤーンプリプレグは大きな
角度を有していると共に、大きな隙間を有して
いる為、中間層の割れには大きな効果は見られ
ず、又撚りに対しても僅かな量のヤーンでは全
く効果がない。 外層のヤーンプリプレグの中間層（内層）へ
の喰い込みが非常に大きく、中間層の縦糸の屈
曲がみられる。このことは、中間層、外層ヤー
ンを同時に捲回し、焼成することによつて発生
するのであつて、強度の低下を促がすことは否
めない。 外層のヤーンプリプレグは物性的な効果は認
められず、重量の増加（総重量に対し4.6〜
14.8％を占めている）を促がすのみである。 現在のヤーンプリプレグには、40ton以上の
高弾性糸はボビンより巻戻す時破断する為、使
用できない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 そこで本発明は上述従来の問題点に鑑みて検討
の結果、新規な積層管を得たものであつて、従来
品と比較して、重量、剛性、曲げ破壊モーメン
ト、撚り剛性、偏平荷重等、全ての物性に優れ、
釣竿等に最適であるようにしたのが、その目的で
ある。 ロ 発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 即ち本発明は、少なくとも内層と中間層と外層
とからなる積層管において、上記内層を、高強度
糸、高弾性糸等で組成された連続した広幅の、テ
ープの幅方向の糸が縦方向の糸よりはみ出してフ
リーになつた状態のクロステープを端部相互が、
その幅の1/10〜1/2重なるよう周方向に対し０〜
15°の範囲で捲回して層成し、上記中間層は、上
記内層の外周へ軸方向に配列された高強度糸、高
弾性糸を１〜数回捲回して層成し、上記外層は、
上記内層に使用したものと同一幅かもしくは幅の
狭いクロステープを端部相互がその幅の1/10〜1/
２重なるよう周方向に対し０〜15°の範囲で１〜数
回ラセン状にもしくは往復捲回することにより層
成して構成し、上述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製造工程
の順に詳述する。 先ず、第１図に示したように高強度糸、高弾性
糸で組成したクロス１を製造し、これにエポキシ
樹脂を36wt％で含浸する。 上記クロス１の具体例としては、縦糸２に
（株）東レ（以下「東レ」という）のトレカM40
−3K3本／cm、横糸３にトレカM30−1K6本／cm
にて製造される。 又、上記クロス１の縦糸２は３本単位で粗、密
に構成されており、該クロス１に樹脂含浸後は、
図示しないセパレートフイルム（ポリエチレン
等）が中間へ介在されている。 上記クロス１を10mm幅でスリツトして第２図
イ、ロに示したようなクロステープ４を製造する
が、このスリツト工程においてテープ中央もしく
はその端部から一定位置へ縦糸２がくるようスリ
ツトされる。 上記クロステープ４は200〜300m（〜500m）単
位でセパレートフイルムと共に紙管へ捲回し、清
掃、離型処理、接着剤処理等を行なつた後、第３
図に示したように芯金５に捲回する。（この時、
上記セパレートフイルムは除去する。） 上記クロステープ４の巻付けピツチは任意であ
るが、後述するように物性的に芯金５の周方向に
対し15°以内が望ましい。 又、上記クロステープ４の捲回に際して、その
幅方向における端部相互を第４図イ、ロ、ハに
夫々示した如く僅かに重合する場合は、当該クロ
ステープ４の横糸３，３同志が互い固定されない
ようにして干渉をさけ、部分的に繊維が多くなつ
ても均一な肉厚が得られるようにして後述する中
間層の軸方向の糸と良く密着するようにする。 このように横糸３の重なりにより軸方向の連続
した糸と同様に剛性はクロステープ４の幅方向の
糸の目付量に応じて100％増加する。 又、強度も増加するが、強度は中間層の材料の
破断伸度と関係しており、0.8％までの伸度の材
料を中間層へ使用した場合は、クロステープ４の
幅方向の強度は100％増加する。 第４図において、イはクロステープ４，４相互
が重合部ａにて僅かに重合する場合を示し、ロは
２層巻き、ハは３層巻きの場合のクロステープ
４，４相互の重合状態を夫々示している。 かくして、２層巻き、３層巻きの場合は、当然
のことながら、捲回される糸の量に応じて剛性、
強度が向上する。 上述のようにして第５図に示した如く層成した
内容Ａは、ヤーンプリプレグと比較して、テープ
間に隙間のない均一な肉厚を有し、かつ高剛性、
高強度を有する。 上述クロステープ４の場合、縦糸２が高弾性糸
であり、非常に大きな弾性率（40ton／mm²）を有
する為、座屈に対し、大きな効果を発揮する。
（ヤーンプリプレグの場合は、M40の製造は不可
能であり実用化できない） 上記内層Ａの外層へ第５図、第６図に明示した
如く、高強度糸の引揃えシートプリプレグ６を様
形に裁断したものを３回捲回して中間層Ｂを層成
するのであり、この場合の上記引揃えシートプリ
プレグ６は高強度糸を軸方向に配列してある。 次いで、上記中間層Ｂの外周へクロステープ７
を第７図に示した如く捲回して外層Ｃは層成され
ている。 上記クロステープ７は、高強度糸、高弾性糸で
組成した第８図に示すクロス８をスリツトして製
造される。 上記クロス８の具体例としては、縦糸９に前述
したトレカM40−3K、３本／cm、横糸10にトレ
カM30−1K、４本／cmで組成し、これにエポキ
シ樹脂を36wt％含浸して成るもの等が使用され
る。 上記クロス８の縦糸９は２本毎に粗、密に配置
してあり、これを第８図のスリツト線１１，１１
に沿つて８mm幅にスリツトすることで上記クロス
テープ７は製造される。 又、上記スリツト工程においては、縦糸９がテ
ープ中央部もしくは一端から一定位置へ位置する
ようにスリツトされる。 上記クロステープ７を、上述のようにして芯金
５の外周に内層Ａ、中間層Ｂの順で層成した、当
該中間層Ｂの外周へ捲回して外層Ｃを層成するの
であり、その捲回ピツチは、この層Ｃへ軸方向の
強度、剛性を求める場合は、クロステープ７，７
相互が重合するように捲回し、又この層Ｃへ中間
層Ｂの割れ防止を期待するのみの場合は、クロス
テープ７の横幅以下の間隔をあけて捲回すること
によりその目的は達成される。 上記外層Ｃを層成するクロステープ７は、釣竿
にあつては、第７図に明示した如く竿杆の両端で
は必ず密に巻き付けられる。 これは、竿杆の先端部においては、特に割れの
防止を目的とし、必要量を捲回することになる。 又、竿杆の基端部については、竿杆相互の嵌合
部となるので、切削代として所要肉厚を確保する
為に捲回することゝなるが不充分を補充するよう
にしてもよい。 又、上記内、外両層Ａ、Ｃのクロステープ４、
７の捲回ピツチは、積層管に要求される剛性、曲
げ強度、座屈強度、座屈剛性等と、クロステープ
４、７の織成により、任意に選択すればよい。 又、上記外層Ｃのクロステープ７は、前述した
中間層Ｂを層成後、直ちに捲回し、その外周へセ
ロフアンテープ等を捲回して焼成するようにして
もよいが、上記中間層Ｂまで焼成した後、外径研
磨完了後、クロステープ７を捲回し、その外周に
セロフアンテープを捲回し、再度焼成するように
してもよい。 しかし、物性的には前者の方が優れている。 又、積層管の強度及び弾性率は角度に対する依
存性が大きいので上記クロステープ７は軸芯に対
して15°以内に捲回する必要がある。 第９図、第１０図は、クロステープ７の捲回角
度と弾性率及び強度との関係を夫々示したグラフ
である。 第１１図イ〜ヘは本発明に係る積層管の各層部
分を夫々示しており、同図イ、ロはその内層Ａの
縦断側面図と平面図であり、同図ハはその中間層
Ｂの縦断側面図であり、同図ニ、ホはその外層Ｃ
の縦断側面図と平面図であり、同図ヘはその外層
Ｃにおけるクロステープの他の捲回例を示した平
面図である。 又、外層Ｃのクロステープは第１１図ホ又はヘ
に夫々示したように捲回される。又内層Ａのクロ
ステープ４は前述した如く0°〜15°の範囲におい
て捲回されるが、第１２図に示した如く往復して
捲回するようにしてもよい。 次に本発明に係る積層管のテストピースと、従
来の積層管のテストピースを下記のように構成
し、両テストピースの物性比較を行なつた結果に
ついて説示する。 先ず本発明に係るテストピースを下記のように
構成した。 内層Ａは縦糸を東レT300−3K7本／cm、横糸を
同T3001K3本／cmにて製造した10mm幅のクロス
テープを用い、これが端部を3.3mm重合して直径
24φの芯金に角度5°で捲回して600mmの長さに層成
した。 中間層Ｂは、（株）東レ（以下「東レ」という）
のトレカT300−175ｇ／m²、WR36％を３回捲回
して層成した。（スクリムガラスクロスなし） 外層Ｃは上記内層Ａと同一素材の縦・横糸にて
製造した８mm幅のクロステープを600mmのテスト
ピースの長さに対して2.7mmの重なりで角度3.84°
で捲回して層成した。 このように構成したテストピースは、クロステー
プを捲回した状態で非常に均一であり、各テープ
間に気泡はみられなかつた。又横糸同志が互いに
交差し、積層されていた。 又、クロステープを捲回してなる内層Ａと中間
層Ｂは平行に層を構成し、これらの密着状態は良
好であつた。 更に第１３図に示す0°と90°の２点の外径寸法
を100mmピツチで測定したが、大きな差はみられ
なかつた。 従来例におけるテストピースを次のように構成
した。 内層は東レT300−6Kヤーンプリプレグを密に
１回捲回して（WR28％）層成した。 中間層は、T300、175ｇ／m²、樹脂36wt％0.03
スクリム付を３回捲回して層成した。 外層は、東レT300−15Kヤーンプリプレグを
第１４図に示した如くＸ状にピツチP15mmで捲回
して（WR28％）層成した。 尚、第１５図は第１４図におけるＡ−A′線矢
視縦断面図である。 上述両テストピースの物性テスト結果を下記の
表−１に示す。

〔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
管は構成したものであるから、従来の積層管と比
較して全ての物性、即ち曲げに対する強力、径方
向の圧潰に対する強力並びに撚れに対する剛性等
が極めて高く、かつ非常に軽量にして高強力、高
剛性の積層管を提供し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る釣竿等積層管における実
施例の内層を構成するクロステープを製造する為
のクロスを示した平面図、第２図イ、ロは同実施
例の内層を構成するクロステープを夫々示した各
平面図、第３図は同実施例の内層を構成するクロ
ステープの芯金に対する捲回状態を示した平面
図、第４図イ、ロ、ハは同実施例の内層における
クロステープの重なり状態を夫々示した各縦断側
面図、第５図、第６図は同実施例の芯金に対する
内層と中間層の捲回状態を夫々示した各斜視図、
第７図は同実施例の外層におけるクロステープの
捲回例を示した斜視図、第８図は同実施例の外層
におけるクロステープを製造する為のクロスを示
した平面図、第９図、第１０図は同実施例におけ
るクロステープの捲回角度と弾性率及び強度との
関係を夫々示した各グラフ、第１１図イ〜ヘは同
実施例における内層と中間層と外層を夫々示した
各縦断側面図、第１２図は同実施例における内層
のクロステープの捲回例を示した平面図、第１３
図は同実施例におけるテストピースの直径測定点
を示した説明図、第１４図は従来例におけるテス
トピースの外層捲回状態を示した斜視図、第１５
図は第１４図におけるＡ−A′線矢視縦断側面図
である。 Ａ……内層、Ｂ……中間層、Ｃ……外層、２，
９……縦糸、３，１０……横糸、４，７……クロ
ステープ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも内層と中間層と外層とからなる積
   層管において、上記内層を、高強度糸、高弾性糸
   等で組成された連続した広巾の、テープの幅方向
   の糸が縦方向の糸よりはみ出してフリーになつた
   状態のクロステープを端部相互が、その幅の1/10
   〜1/2重なるよう周方向に対し０〜15°の範囲で捲
   回して層成し、上記中間層は、上記内層の外周へ
   軸方向に配列された高強度糸、高弾性糸を１〜数
   回捲回して層成し、上記外層は、上記内層に使用
   したものと同一幅かもしくは幅の狭いクロステー
   プを端部相互がその幅の1/10〜1/2重なるよう周
   方向に対し０〜15°の範囲で１〜数回ラセン状に
   もしくは往復捲回することにより層成して構成し
   たことを特徴とする釣竿等の積層管。