JPH06312462A - 釣竿とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度と剛性のばらつきと低下を可及的に防止
できる異形状部を有する釣竿とその製造方法の提供を目
的とする。 【構成】 熱可塑性樹脂２０Ｒをマトリックスとし、一
方向に引き揃えて並べられ、３０〜３００ｍｍの範囲の
長さを有する高強度繊維２０ＦＬ，２０ＦＳを主体とす
るよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂をマトリッ
クスとした高強度繊維による釣竿、ゴルフクラブシャフ
ト、スキーストック、テニスラケット、自転車フレーム
等の管状体とその製造方法に関し、特に異形部を有する
管状体に関する。

【０００２】

【従来の技術】釣竿やゴルフクラブシャフト等の管状体
については、例えば、特開昭６０−２１２３３５号公報
に開示があり、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸し
た高強度繊維であって、０．５〜５０ｍｍ程度の長さの
短繊維を一方向に引き揃えたプリプレグシートを巻回し
て一体形成した管状体が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、熱硬化性
樹脂を使用しているため、加熱成形時の樹脂流動が大き
く、短繊維は樹脂流動に影響されて移動し易く、繊維の
方向が変化したり、偏寄し易い。従って、繊維の分散性
も均一にならずに偏り、強度低下や強度のばらつきが生
じ、破損し易い。しかも、短繊維使用のために連続長繊
維使用時の剛性と比較して剛性が大きく低下し易い。

【０００４】一方、連続した長繊維によって横断面形状
が長手方向に急激に変化する異形状部、断面非円形部、
曲管部（これらを本発明では異形状部という。）を形成
すると繊維がその異形状部に沿い難く、部分的に繊維密
度の少ない所や、薄肉部が発生し、強度低下や強度のば
らつきが発生する。従って破損し易く、信頼性に乏し
い。

【０００５】依って本発明は、強度と剛性のばらつきと
低下を可及的に防止できる異形状部を有する管状体とそ
の製造方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて本発明
は、熱可塑性樹脂をマトリックスとし、一方向に引き揃
えて並べられ、３０〜３００ｍｍの範囲の長さを有する
高強度繊維を主体とすることを特徴とする管状体を提供
する。また、一方向に引き揃えて並べられ、３０〜３０
０ｍｍの範囲の長さを有する高強度繊維を熱可塑性樹脂
又は熱可塑性樹脂繊維と混合したシートを準備し、この
シートを内型に巻回し、この巻回したシートの外側を外
型で覆い、この巻回シートを加圧しつつ加熱処理して前
記高強度繊維と熱可塑性樹脂とを一体化させることを特
徴とする管状体の製造方法を提供する。

【０００７】

【作用】前者では、高強度繊維の長さが３０〜３００ｍ
ｍであり、上述の短繊維のようには短くないため剛性は
あまり低下しない他、樹脂の流動によって流され難い。
従って、繊維の分散が偏らず、均一になり易い。一方、
連続した長繊維のようには長くないため、管状体の形状
に沿い易く、強度のばらつきや低下を生ずることが少な
い。更には、熱硬化性樹脂と異なり、熱可塑性樹脂は加
熱時の流動性が低く、成形時に樹脂流動によって高強度
繊維が流されて繊維密度の偏りを生ずることも少ない。

【０００８】後者では、３０〜３００ｍｍの強化繊維と
熱可塑性樹脂とを混合したシートは常温では前記熱可塑
性樹脂は繊維状等で固体のままであるが、内型と外型と
に囲まれて適宜な加圧力の下で加熱すると適度な流動性
を有し、高強度繊維の隙間に熱可塑性樹脂が均一に入り
込み、高強度繊維と一体化する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
き、更に詳細に説明する。図１は本発明に係る管状体の
一つとしての釣竿の要部断面図であり、図２はその矢視
線Ｂ−Ｂによる横断面図である。この釣竿の竿管１０
は、横断面が円管状の竿管本体部１０Ａと、上下方向に
長い平面部１０ｂを有する図２に示す小判形の管状横断
面の異形状部としての握部１０Ｂとが連続して一体的に
形成されている。

【００１０】この例の管状体１０は長手方向に断面急変
の異形状となっており、かつ握部１０Ｂの横断面も非円
形の異形状になっている。これを従来の短繊維や長繊維
によって製造したのでは既述の問題が生ずる。このた
め、本発明では３０〜３００ｍｍの長さの高強度繊維を
竿管１０の長手方向に引き揃え、熱可塑性樹脂をマトリ
ックスとして形成している。もっとも、竿管１０を形成
する高強度繊維の全てがこの３０〜３００ｍｍの長さの
繊維とは限らず、一般に補強として行われているよう
に、竿管１０の内周や外周に円周方向の高強度繊維を主
体にした薄い層を形成している場合もあり、本発明はこ
のような管状体も含む。また、高強度繊維の長さは、好
ましくは５０〜２００ｍｍである。

【００１１】上記高強度繊維としては、カーボン繊維、
ガラス繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、アラミド繊
維等がある。また上記熱可塑性樹脂としては、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド
（ＰＥＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルファイド
（ＰＥＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐ
ＢＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢ
Ｓ）等がある。

【００１２】上記図１の異形状管状体の他に、図３や図
４のような異形状管状体も有る。即ち、図３の管状体１
２は図１と同様に管本体部１２Ａに対して長手方向に断
面急変の異形状部１２Ｂを有し、例えば竿管等に応用さ
れる形態である。この管状体１２を高強度繊維１２Ｆに
よって形成する場合、図３に示すように各高強度繊維１
２Ｆが上記異形状部１２Ｂに沿って均等に拡がることが
必要であるが、既述のように長繊維では必ずしもこのよ
うに均一には拡がらず、また、短繊維でも既述の問題が
生ずる。そこでこれに本発明を応用した。

【００１３】図４は自転車等のフレーム管状体１４の例
であり、曲率の大きな管状体１４である。管本体部１４
Ａに対して大きく曲っている異形状部１４Ｂが一体に形
成されている。この場合も繊維は異形状部１４Ｂの形状
に沿って均一に分散する必要が有るが、長繊維では異形
状部１４Ｂの形状に沿うことが困難であり、短繊維では
既述の問題が生ずる。従ってこれも本発明を応用した管
状体の一例である。

【００１４】さて、以下では図５から図７を参照しなが
ら、上記各実施例の管状体を製造する方法につき、図１
の竿管１０を例として説明する。まず、高強度繊維２０
Ｆとしてカーボン繊維を、熱可塑性樹脂の繊維２０Ｒと
してＰＥＥＫを使用し、この両方の繊維２０Ｆ，２０Ｒ
を一方向に引き揃えて混合した繊維束２０を多数引き揃
え、これがばらばらにならないように小量の熱可塑性樹
脂繊維で横方向に織成してシート２１を構成する。

【００１５】この引き揃えシート２１は、高強度繊維２
０Ｆの引き揃えシートの表裏面に熱可塑性樹脂繊維２０
Ｒの不織布を重ねた３層構造等としてもよい。要するに
各高強度繊維２０Ｆが一方向に引き揃えられていれば、
熱可塑性樹脂繊維２０Ｒの形態は問わない。従って、高
強度繊維２０Ｆに対して横方向に熱可塑性樹脂繊維２０
Ｒを配して織布としたものや、細いテープ状のものも本
発明でいうシートの一形態である。

【００１６】上記の繊維束２０の部分Ｇの拡大図を図７
に示すが、これに使用している高強度繊維２０Ｆは連続
した長繊維ではなく、３０〜３００ｍｍの範囲の長さの
繊維であるため、部分Ｇにおいて端部が現われていない
繊維２０ＦＬと、端部の現われている繊維２０ＦＳとが
見られる。各繊維２０ＦＬ間は熱可塑性樹脂繊維２０Ｒ
であるが、端部の現われている高強度繊維２０ＦＳの前
後領域２０Ｖも熱可塑性樹脂繊維の一部によって充填さ
れている。

【００１７】高強度繊維２０Ｆを図１の竿管１０の長手
方向に沿わせるようにシート２１を巻回した場合に、竿
管本体部１０Ａから異形状部１０Ｂに移行する領域にお
いて各繊維２０Ｆが拡がろうとして該各繊維２０Ｆに引
張り力等が作用するが、上記のように該高強度繊維２０
Ｆが適宜に途中で切断されているためその引っ張りの影
響は分離された隣の繊維には及ばない。従って、各高強
度繊維２０Ｆは異形状部１０Ｂに沿い易い。

【００１８】この状態のシート２１を、その高強度繊維
２０Ｆの基本的方向が竿管１０の長手方向に沿うように
して、内型２４の本体である芯金２６に套嵌させたシリ
コンチューブ等で形成された加圧力調整部材２８の上に
巻回して、異形状部１０Ｂの対応部１０Ｂ’等が形成さ
れる。但し、一般的に行われるように、円周方向の高強
度繊維を有する補強用の薄い層を上記加圧力調整部材２
８の上に巻回形成し、その上に上記シート２１を巻回し
て製作した管状体も本発明の管状体の範囲である。

【００１９】上記対応部１０Ｂ’等の上から、上型３２
と下型３４とから成る外型３０を型締めする。この場
合、加圧力調整部材２８に空気圧又は油圧によって圧力
を付与し、外型３０も空気圧や油圧によって型締めす
る。これによって対応部１０Ｂ’等に所定の圧力を付与
できる。この加圧圧力は熱可塑性樹脂繊維によって異な
るが、ＰＥＥＫ等では１平方センチメートル当り３〜２
０ｋｇｆである。こうしてシート２１を金型形状に合わ
せる際に、異形状部１０Ｂの対応部１０Ｂ’はその断面
が非円形のために各高強度繊維２０Ｆが幾分ずれて偏り
等を生ずるが、既述の如く、引っ張りの影響は離れた繊
維には及ばないため、その偏りの程度は連続した長繊維
を使用する場合と比較して相当小さい。

【００２０】次に、熱可塑性樹脂を融点の±３０℃の範
囲で加熱し、溶融した熱可塑性樹脂を高強度繊維２０Ｆ
間に行き亘らせて高強度繊維２０Ｆを熱可塑性樹脂で一
体形成する。この場合、熱硬化性樹脂と異なり熱可塑性
樹脂は流動性が低いため、高強度繊維２０Ｆは上記金型
に沿っている状態からほとんどずれない。従って、高強
度繊維の分布の均一な、強度や剛性のばらつきが小さ
く、連続長繊維による均質竿管の場合と比較して強度と
剛性の低下の小さな信頼性の高い竿管１０が形成でき
る。

【００２１】上記製造方法の例では、内型２４は芯金２
６と加圧力調整部材２８とを有しているが、加圧力が外
型３０の加圧力のみで済むような場合には加圧力調整部
材２８は無くてもよく、また、芯金２６を無くして加圧
力調整部材２８の形状を竿管１０の内面形状に形成して
おけば、内型２４を加圧力調整部材２８のみとすること
もできる。

【００２２】以上において説明した高強度繊維の長さの
範囲３０〜３００ｍｍは、この範囲内の特定の長さでな
ければならないのではなく、この範囲において各種長さ
を有した繊維の混合したものでもよく、また、例えば７
０ｍｍというように特定の長さの繊維だけであってもよ
い。一つの実験によれば、一本の竿管の全長に亘る長さ
の連続した長繊維によって形成された竿の剛性を１００
とすると、本発明による７０±１０ｍｍの長さの高強度
繊維を主体とする（全体の７０％であり、残り３０％は
３０〜３００ｍｍの範囲内においてばらついている）竿
管では、剛性が９０以上である。即ち、本発明では管状
体の高強度繊維が分断されているにも拘らず、剛性はあ
まり低下しない。また強度も強い。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
管状体によれば、高強度繊維の長さが３０〜３００ｍｍ
であり、上述の短繊維のようには短くないため、剛性は
あまり低下しない他、樹脂の流動によって流されて移動
することが少ない。従って、繊維の分散が偏らず、均一
になり易く、剛性も高い。一方、連続した長繊維のよう
には長くないため、管状体の形状に沿い易く、強度のば
らつきや低下を生ずることが少ない。更には熱硬化性樹
脂と異なり、熱可塑性樹脂は加熱時の流動性が低く、成
形時に樹脂流動によって高強度繊維が流されて繊維密度
の偏りを生ずることも少なく、強度と剛性のばらつきと
低下の少ない信頼性の高い管状体が提供できる。

【００２４】製造方法では、３０〜３００ｍｍの強化繊
維と熱可塑性樹脂とを混合したシートは常温では前記熱
可塑性樹脂は繊維状等で固体のままであるが、内型と外
型とに囲まれて適宜な加圧力の下で加熱すると適度な流
動性を有し、高強度繊維の隙間に熱可塑性樹脂が均一に
入り込み、充分に高強度繊維と一体化し、信頼性の高い
管状体が製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る管状体の一例としての竿管
の断面図である。

【図２】図２は図１の矢視線Ｂ−Ｂによる横断面図であ
る。

【図３】図３は本発明に係る管状体の他の例の側面図で
ある。

【図４】図４は本発明に係る管状体の更に他の例の側面
図である。

【図５】図５は図１の管状体の製造方法の説明図であ
る。

【図６】図６は本発明に係る管状体の製造に使用するシ
ートの説明図である。

【図７】図７は図６の繊維束の部分拡大図である。

【符号の説明】

１０ 竿管 １０Ａ 竿管本体部 １０Ｂ 異形状部 ２０ 繊維束 ２０Ｆ 高強度繊維 ２０ＦＳ 端部の現われた高強度繊維 ２０Ｒ 熱可塑性樹脂繊維 ２１ シート ２４ 内型 ３０ 外型

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月１４日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 釣竿とその製造方法

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱可塑性樹脂をマトリッ
クスとした高強度繊維による釣竿とその製造方法に関
し、特に異形部を有する釣竿に関する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６０−２１２３３５号公報
に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸した高強度繊
維であって、０．５〜５０ｍｍ程度の長さの短繊維を一
方向に引き揃えたプリプレグシートを巻回して一体形成
した釣竿が開示されている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】依って本発明は、強度と剛性のばらつきと
低下を可及的に防止できる異形状部を有する釣竿とその
製造方法の提供を目的とする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて本発明
は、熱可塑性樹脂をマトリックスとし、一方向に引き揃
えて並べられ、３０〜３００ｍｍの範囲の長さを有する
高強度繊維を主体とすることを特徴とする釣竿を提供す
る。また、一方向に引き揃えて並べられ、３０〜３００
ｍｍの範囲の長さを有する高強度繊維を熱可塑性樹脂又
は熱可塑性樹脂繊維と混合したシートを準備し、このシ
ートを内型に巻回し、この巻回したシートの外側を外型
で覆い、この巻回シートを加圧しつつ加熱処理して前記
高強度繊維と熱可塑性樹脂とを一体化させることを特徴
とする釣竿の製造方法を提供する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【実施例】以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づ
き、更に詳細に説明する。図１は本発明に係る釣竿の要
部の断面図であり、図２はその矢視線Ｂ−Ｂによる横断
面図である。この釣竿の竿管１０は、横断面が円管状の
竿管本体部１０Ａと、上下方向に長い平面部１０ｂを有
する図２に示す小判形の管状横断面の異形状部としての
握部１０Ｂとが連続して一体的に形成されている。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】上記図１の異形状竿管の他に図３や図４の
様な異形状竿管も有る。即ち、図３の竿管１２は図１と
同様に管本体部１２Ａに対して長手方向に断面急変の異
形状部１２Ｂを有する。該竿管１２を高強度繊維１２Ｆ
によって形成する場合、図３に示すように各高強度繊維
１２Ｆが上記異形状部１２Ｂに沿って均等に拡がること
が必要であるが、既述のように長繊維では必ずしもこの
ように均一には拡がらず、また、短繊維でも既述の問題
が生ずる。そこでこれに本発明を応用した。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】図４は他の竿管１４の例であり、曲率の大
きな竿管１４である。管本体部１４Ａに対して大きく曲
っている異形状部１４Ｂが一体に形成されている。この
場合も繊維は異形状部１４Ｂの形状に沿って均一に分散
する必要が有るが、長繊維では異形状部１４Ｂの形状に
沿うことが困難であり、短繊維では既述の問題が生ず
る。従ってこれも本発明を応用した竿管の一例である。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】さて、以下では図５から図７を参照しなが
ら、上記各実施例の竿管を製造する方法につき、図１の
竿管１０を例として説明する。まず、高強度繊維２０Ｆ
としてカーボン繊維を、熱可塑性樹脂の繊維２０Ｒとし
てＰＥＥＫを使用し、この両方の繊維２０Ｆ，２０Ｒを
一方向に引き揃えて混合した繊維束２０を多数引き揃
え、これがばらばらにならないように小量の熱可塑性樹
脂繊維で横方向に織成してシート２１を構成する。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】この状態のシート２１を、その高強度繊維
２０Ｆの基本的方向が竿管１０の長手方向に沿うように
して、内型２４の本体である芯金２６に套嵌させたシリ
コンチューブ等で形成された加圧力調整部材２８の上に
巻回して、異形状部１０Ｂの対応部１０Ｂ’等が形成さ
れる。但し、一般的に行われるように円周方向の高強度
繊維を有する補強用の薄い層を上記加圧力調整部材２８
の上に巻回形成し、その上に上記シート２１を巻回して
製作した竿管も本発明の竿管の範囲である。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】以上において説明した高強度繊維の長さの
範囲３０〜３００ｍｍは、この範囲内の特定の長さでな
ければならないのではなく、この範囲において各種長さ
を有した繊維の混合したものでもよく、また、例えば７
０ｍｍというように特定の長さの繊維だけであってもよ
い。一つの実験によれば、一本の竿管の全長に亘る長さ
の連続した長繊維によって形成された竿の剛性を１００
とすると、本発明による７０±１０ｍｍの長さの高強度
繊維を主体とする（全体の７０％であり、残り３０％は
３０〜３００ｍｍの範囲内においてばらついている）竿
管では、剛性が９０以上である。即ち、本発明では竿管
の高強度繊維が分断されているにも拘らず剛性はあまり
低下しない。また強度も強い。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
竿管によれば、高強度繊維の長さが３０〜３００ｍｍで
あり、上述の短繊維のようには短くないため、剛性はあ
まり低下しない他、樹脂の流動によって流されて移動す
ることが少ない。従って、繊維の分散が偏らず、均一に
なり易く、剛性も高い。一方、連続した長繊維のように
は長くないため、竿管の形状に沿い易く、強度のばらつ
きや低下を生ずることが少ない。更には熱硬化性樹脂と
異なり、熱可塑性樹脂は加熱時の流動性が低く、成形時
に樹脂流動によって高強度繊維が流されて繊維密度の偏
りを生ずることも少なく、強度と剛性との各ばらつきと
低下が少なく、信頼性の高い釣竿が提供できる。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】製造方法では、３０〜３００ｍｍの強化繊
維と熱可塑性樹脂とを混合したシートは常温では前記熱
可塑性樹脂は繊維状等で固体のままであるが、内型と外
型とに囲まれて適宜な加圧力の下で加熱すると適度な流
動性を有し、高強度繊維の隙間に熱可塑性樹脂が均一に
入り込み、充分に高強度繊維と一体化し、信頼性の高い
釣竿が製造できる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る釣竿要部の竿管の断面図で
ある。

【図２】図２は図１の矢視線Ｂ−Ｂによる横断面図であ
る。

【図３】図３は本発明に係る竿管の他の例の側面図であ
る。

【図４】図４は本発明に係る竿管の更に他の例の側面図
である。

【図５】図５は図１の竿管の製造方法の説明図である。

【図６】図６は本発明に係る竿管の製造に使用するシー
トの説明図である。

【図７】図７は図６の繊維束の部分拡大図である。

【符号の説明】 １０ 竿管 １０Ａ 竿管本体部 １０Ｂ 異形状部 ２０ 繊維束 ２０Ｆ 高強度繊維 ２０ＦＳ 端部の現われた高強度繊維 ２０Ｒ 熱可塑性樹脂繊維 ２１ シート ２４ 内型 ３０ 外型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６３Ｂ 53/10 Ａ Ａ６３Ｃ 11/22 Ａ 9012−2Ｃ Ｂ６２Ｋ 19/16 7331−3Ｄ // Ｂ２９Ｌ 23:22 4Ｆ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂をマトリックスとし、一方
   向に引き揃えて並べられ、３０〜３００ｍｍの範囲の長
   さを有する高強度繊維を主体とすることを特徴とする管
   状体。
2. 【請求項２】 一方向に引き揃えて並べられ、３０〜３
   ００ｍｍの範囲の長さを有する高強度繊維を熱可塑性樹
   脂又は熱可塑性樹脂繊維と混合したシートを準備し、 このシートを内型に巻回し、 この巻回したシートの外側を外型で覆い、 この巻回シートを加圧しつつ加熱処理して前記高強度繊
   維と熱可塑性樹脂とを一体化させることを特徴とする管
   状体の製造方法。