JPS63249629A - 複合管状体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、弾性係数、曲げ強度の相違する繊維からなる
２種以上のプリプレーグシートを接続して形成した複合
管状体に関し、特に釣り竿を形成するのに好適な複合管
状体に関する。

（従来の技術） 近年、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、アル
ミナ繊維等を用いた釣竿は常用されている。これら釣竿
はこれらのカーボン繊維等の繊維を引揃えて或は織布、
不織布にして、熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂のよ
うな未硬化の状態で含浸させてプリプレーグシートを作
製し、このプリプレーグシートを繊維の長手方向に沿っ
た軸に捲回して管状体に形成し、これを加熱して硬化す
る処理を施したものである。そして自然竹のように細径
の先端から根元に至るまで次第に径が増加し全体として
自然な撓みを備えるものが最適とされて来た。

しかし前記カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、
アルミナ繊維の単一繊維を用いた釣竿はその先端から根
元まで同一材で構成されているため、例えば、カーボン
繊維のように曲げ剛性が大きいもの（弾性係数：２４ｔ
／ａｍ）にあっては、竿全体の剛性が高められて先端に
自然な撓みが得られず所謂アタリの感度が低下する問題
がある。

またガラス繊維（弾性係数：　０．７　ｔ　／ｍｏｆ’
）　、アラミド繊維（弾性係数：　１．２　ｔ　／　Ｉ
Ｉｎ′）　、アルミナ繊維（弾性係数：　１．２　ｔ　
７ｍ”）のように曲げ剛性が小さいものにあっては、先
端に自然な撓みが与えられ所謂アタリの感度は好適であ
るが竿全体の剛性が低下して竿全体が大きく曲がって取
扱いが悪いという不都合が生じる。

また第１１図示のように釣竿の先端側の竿杆ａに例えば
ガラス繊維のプリプレーグシートからなる管状部材を用
い、根元側の竿杆すに例えばカーボン繊維のプリプレー
グシートからなる管状体を用い、両竿杆ａｂの接続部Ｃ
に両竿杆ａｂの夫々に亘る筒状或いは棒状の接続部材ｄ
を内嵌して接続した継竿は知られている。このような構
成によるときは、先端側の竿杆ａと根元側の竿杆すとの
接続部Ｃは曲げ強度が極端に異なるため先端側の竿杆ａ
は曲がるが、根元側の竿杆すは曲がらないという現象が
生じて接続部Ｃに無理な力が掛り、ときには接続部Ｃが
破損することもあり、到底釣竿全体に自然な撓みは求め
られなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、かかる従来の不都合を解消し、接合部が破損
することなく全体に亘って自然竹のような全体として自
然な撓みを備える複合管状体を提供しようとするもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解消するためになされたものであ
って、カーボン繊維を引き揃えて熱硬化性樹脂を含浸さ
せた第１プリプレーグシートとガラス繊維、アラミド繊
維又はアルミナ繊維から選択された１種以上の繊維の引
き揃え又は織布に熱硬化性樹脂を含浸させた第２プリプ
レーグシートとからなる複合管状体において、未硬化の
熱硬化性樹脂を含浸させた第１プリプレーグシートのカ
ーボンの引き揃え方向に交叉する側縁を該シートの中央
を通る繊維の引き揃え方向に対して２５乃至７０度の角
度を与えて形成し、該側縁に未硬化の熱硬化性樹脂を含
浸させた第２プリブレーグシートの側縁を接続して接合
部を形成し、第１プリブレーグンートの繊維の引き揃え
方向に沿ったマンドレルに両シートを巻回して管状体に
形成し、前記接合部を該管状体の周を少なくとも２周す
る螺旋状に形成し、前記熱硬化性樹脂を加熱して硬化さ
せたことを特徴とする。

（作　用） 本発明は、前記の構成を採用したので管状体の接合部に
おける両プリプレーグシート中の曲げ強度の大きい第１
プリプレーグシートの比率が第１プリプレーグシート側
から曲げ強度の小さい第２プリブレーグシート側に亘っ
て徐々に低減し、それに伴って曲げ強度もその剛性が高
い第１プリブレーグシート側からその剛性が低い第２プ
リプレーグシート側に亘って徐々に低減する構成となり
、接合部における曲げ強度の顕著な差異が解消される。

そして、第１プリプレーグシートの接合部を形成する側
縁の傾斜角ｅが２５度以上では第１プリプリーグシート
のカーボン繊維の線膨張係数（係数値　＝０）と第２プ
リプレーグシートのガラス繊維（係数値＝３．２　ｘ　
１０−’／”ｃ　）　、アラミド繊維（係数値＝−２，
ＯＸ　１０−”／’Ｃ）　、アルミナ繊維（係数値＝８
．８．　Ｘ　１０−’／”Ｃ）の線膨張係数との差が極
めて大きいにもかかわらず、両プリプレーグシートが接
合部で適度に重合してそれぞれの繊維の割合が適当とな
る。従って、これを管状体に形成して、更に、含浸させ
た熱硬化性樹脂を加熱硬化させたときに線膨張の差によ
って接合部に歪みが生じて曲がるようなことがない。ま
た、傾斜角θが７０度に近いときであっても、両プリプ
レーグシートが接合部で適度に重合して、これを管状体
に形成したときの接合部領域の剛性、曲げ強度は第２プ
リプレーグシートの繊維のみで形成したちの以上となり
、そして、第１プリプレーグシートのみで形成された管
状体部分との曲げ強度の差が少なくなる。

更に、両シートを管状体に形成したときに、前記接合部
が螺旋状に形成され、この螺旋状の接合部が管状体の周
を２回以上旋回させた構造として第１プリプレーグシー
トと第２プリプレーグシートとの重合する領域を拡大し
て接合領域自体の曲げ強度を強化する。

（実施例） 本発明の実施の一例を示す第１図乃至第５図に従って更
に詳説する。

図面で、（１）は第１図示のように多数のカーボン繊維
（ｌａ）を引揃えてエポキシ樹脂からなる未硬化の熱硬
化性樹脂（１ｂ）を含浸させて形成した第１プリプレー
グシート、（２）は多数のガラス繊維　（２ａ）を織り
込んだ繊布にエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂（２ｂ
）を含浸させて形成した第２プリプレーグシートである
。

前記第２プリプレーグシート（２）は、ガラス繊維に代
えてアラミド繊維又はアルミナ繊維を用いることができ
、更にこれらの繊維を単−又は併用して用いることがで
きる。

該第１プリプレーグシート（１）のカーボン繊維の引き
揃え方向に交叉する側縁（３）を、第１図示のように該
シート（１）の中央を通る繊維の引き揃え方向に対する
角θを２５度乃至７０度に形成した。

そして、第１プリプレーグシート（１）の前記側縁（３
）に前記第２プリプレーグシート（２）の側縁（４）を
突き合せ、両側縁（３）（４）を加熱して含浸されたエ
ポキシ樹脂（ｌｂ）　（２ｂ）を溶融状態とし、ガラス
スクリムシートからなるテープ（５）を粘着して接合部
（６）を形成した。

前記ガラススクリムシートに代えてカーボン繊維の不織
布を用いることができ、更に紙シートを用いることがで
きる。

このようにして接合した両シート（１）（２）を第１図
仮想線示のマンドレル（７）に捲回して第２図示の管状
体（８）に形成した。

この管状体（８）を形成するときに、両シート（１）（
２）をマンドレル（７）に２回以上捲回して前記接合部
（６）が管状体（８）の周を２周以上にわたって螺旋状
に形成するようにした。

次いでマンドレル（７）に捲回した状態でテープを巻き
付は加熱処理を施して、含浸された熱硬化性樹脂を硬化
させ、放冷した後にマンドレル（７）を抜き取り完成し
た。　このようにして製造された管状体（８）は第３図
示のように接合部（６）が螺旋状に配設されているので
、この領域では第１プリプレーグシート（１）と第２プ
リプレーグシート（２）との比率が第１プリプレーグシ
ート（１）側に近くなる程次第にカーボン繊維の比率が
が高く、第２プリプレーグシート（２）側に近くなる程
次第に低くなり、逆にガラス繊維の比率が高まる。

従って、この接合領域では、曲げ強度もその剛性が高い
第１プリプレーグシート（１）側からその剛性が低い第
２プリプレーグシート（２）側に亘って徐々に低減し管
状体（８）の全長に亘って次第に撓み易さが変化する性
質を与える。

前記実施例では、両シート（１）（２）の側縁（３）（
４）の接合をガラススクリムシートからなるテープ（５
）を用いて行ったが、該テープ（５）を熱溶融性合成樹
脂フィルムであって両シー１（２）に接着し易い、例え
ばホットメルトタイプのエポキシ樹脂フィルム、ポリエ
ステル樹脂フィルムを用いるときは、接合するときに、
該テープ（５）を加熱圧接することにより、該テープ（
５）を熔融してテープ（５）の厚みをなくすることがで
きる。

また、両シート（１）（２）の接合する構造としては、
第４図乃至第１０図の構成を採用することができる。

第４図は、両シート（１）（２）の側縁（３）（４）を
突き合せ、両側縁（３）（４）の突き合せ部分を加熱し
て、該部分に含浸されている未硬化の熱硬化性樹脂（ｌ
ｂ）　（２ｂ）を溶融して両側縁（３）（４）を接着し
たものである。

このとき、両シー１（２）の側縁（３）（４）を互に重
合させてもよいが、各シー１（２）の厚さが大きいとき
には、接合部（６）に段差が生じるので好ましくない。

第５図乃至第８図示の実施例は両シー）（１）（２）が
夫々、２層以上に積層したものを用いたときの接合構造
を示す。

第５図及び第６図示の実施例では、第１プリプレーグシ
ート（１）を上層００）と下層ＯＤとで構成し、接合部
を形成する側縁で上層０ｆｆｌを下層０υより外方へ突
出させて互に接着して形成した。また第２プリプレーグ
シート（２）を上層（２のと下層（２１）とで構成し、
接合部を形成する側縁で下層（２１）を上層より外方へ
突出させて互に接着して形成した。そして、第５図示の
ように互に突き合せて加熱圧接して両シート（１）（２
）に含浸した熱硬化性樹脂（ｌｂ）　（２ｂ）により接
着して接合した。

第７図及び第８図の実施例は、両シー）（１）（２）を
夫々、３層に積層して構成したものである。

第７図示では第１プリプレーグシート（１）の上層（１
１０）、中間層（１１１）、下１ｉ　（１１２）を接合
部を形成する側縁で互にずらして段階状に積層して互に
積層して接着し、第２プリプレーグシート（２）の上層
（２１０）、中間層（２１１）　、下層（２１２）を接
合部を形成する側縁で同様ににずらして段階状に積層し
て両シー１（２）を突き合せて前記実施例と同様に加熱
圧接して熱硬化性樹脂（ｌｂ）　（２ｂ）により接着し
て接合した。

第８図は、第７図の実施例を変更したもので第２プリプ
レーグシート（２）の接合部を形成する側縁で中間層（
２１１）を上層（２１０）及び下層（２１２）から突出
させて形成し、他方第１プリプレーグシート（１）は逆
に上層（１１０）及び下層（１１２）を中間Ｎ（１１１
）より突出させて形成し、両シート（１）（２）を突き
合せて前記実施例と同様に加熱圧接して熱硬化性樹脂（
ｌｂ）　（２ｂ）で接着して接合し、た。

第９図及び第１０図は、第５図及び第６図の実施例を変
更したもので、第１プリプレーグシート（１）の接合部
を形成する側縁で上層００）と下層０りとの傾斜方向を
逆にして積層し、同様に第２プリプレーグシート（２）
の上層（２０）と下層（２１）との傾斜方向を逆にして
、第１０図示のように両シーＨ）（２）を突き合せて前
記実施例と同様に加熱圧接して熱硬化性樹脂（Ｉｂ）　
（２ｂ）により接着して接合した。前記の実施例では、
いずれも第２プリプレーグシート（２）は織布を用いた
が、ガラス繊維を引き揃えたプリプレーグシートを用い
ても本発明の目的を達成することができる。

次に、更に具体的実施例について説明する。

基本的構成は第１図乃至第３図の構成を採用した。

カーボン繊維を引揃えてエポキシ樹脂を含浸させて形成
した厚さ０．１６ｍｍ、目付ｆ１５０ｇ／ポ、シート寸
法幅５０薗、長さ３００ｍｍのカーボンプリプレーグシ
ート（１）と、品番＃１８２のガラス繊維を織り込んだ
織布にエポキシ樹脂を含浸させて形成した厚さ０．１８
ｍｍ、日付量２２０ｇ／ｒｒｆ、シート寸法幅５０ｍｍ
、長さ３００ｍｍのガラスプリプレーグシート（２）を
用いた。

該カーボンプリプレーグシート（１）の接合部（６）を
形成する側縁（３）の前記傾斜角θ（これに対応して変
化する接合部の幅Ｗ）を第１表の通り、種々変えたもの
を製作し、該シート（１）の側縁（３）に前記ガラスプ
リブレーグシート（２）の側縁（４）を突き合せてガラ
ススクリムシートからなるテープ（５）を両シーＨ）（
２）に亘って接着して接合した。

次いで両シー１（２）をマンドレルに捲回して管状体に
すると共に、接合部を管状体の周を４周させた螺旋状構
造とし加熱硬化処理（温度１３０°Ｃ１加熱時間１．５
時間）を施して熱硬化させて製作した。

このようにして製作した各管状体の接合部領域の曲げ強
度及び成形した後の接合部の加熱変形による曲りの有無
は第１表の通りである。　　　−第１表 尚、曲げ強度の測定方法は接合部領域の中間点Ｓからカ
ーボンプリプレーグシートで形成された領域側へ１０ｆ
ｆｉ１１入った位置を固定点Ｐとし、該固定点よりガラ
スプリブレーグシートで形成されるＭ域側へ３００ｍｍ
離れた位置を荷重点Ｘとし、毎秒２５Ｉｎ１１の速度で
負荷を加えて測定した。（第２図参照） また、曲り変形の有無は、曲げ強度試験の最大荷重を加
えた後の荷重点Ｘにおける軸線に対する曲り状態を目視
観察した。

この結果、傾斜角θが７８度の比較例１では、ガラスプ
リブレーグシート（２）のみで形成した管状体の曲げ強
度６０　ｋｇ／ｎ＋ｍ”とほぼ同程度の曲げ強度しか得
られず、また接合部領域でガラスプリブレーグシートで
形成された部分に破損が生じた。

また、傾斜角θが１１度である比較例２では、カーボン
プリプレーグシート（１）のみから形成した管状体の曲
げ白皮１１５　ｋｇ／ａｍ”とガラスプリブレーグシー
トのみの管状体の曲げ強度の中間的な強度となったが、
復元性に劣り曲げ変形が残留した。

次に、前記と同一に作成したカーボンプリプレーグシー
ト（１）とガラスプリブレーグシート（２）とを接合し
た両シートを用いて、管状体に形成したときに、接合部
が管状体の周を旋回する回数による変化を試験した。そ
の結果は、第２表の通りである。

第２表 尚、測定方法は、前記第１表の試験と同一である。

以上の結果から明らかなように、管状体を形成したとき
、接合部は管状体の周を２回以上旋回する構造とするこ
とが必要であり、好ましくは３回以上とする。

（発明の効果） 本発明は、前記のことから明らかなように、管状体の接
合部領域における両プリプレーグシート中のカーボンプ
リプレーグシートの比率がカーボンプリプレーグシート
側からガラスプリプレーグシート側に亘って徐々に低減
し、それに伴って曲げ強度もその剛性が高いカーボンプ
リプレーグシート側からその剛性が低いガラスプリプレ
ーグシート側に亘って徐々に低減することとなり、曲げ
強度及び剛性の顕著な差異が解消されるため接合部領域
が破損することなく全体に亘って自然骨のような自然な
撓みを備える複合管状体を提供するの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の実施の一例を示し、第１図
は管状体を成形する前の一部破断展開図、第２図は、成
形された管状体の側面図、第３図は、第２図の■−■線
断面図、第４図乃至第１０図は、カーボンプリプレーグ
シートとガラスプリプレーグシートとの接合構造を示し
、第４図は本発明の他の実施例の接合部を示す一部破断
展開図、第５図及び第６図は本発明の他の接合構造を示
すもので第５図は接合前の状態を示す説明図、第６図は
第５図の接合状態の断面図、第７図及び第８図は、本発
明の他の実施例の接合部の断面図、第９図及び第１０図
は本発明の他の実施例の接合部を示すもので第９図は接
合前の状態を示す説明図、第１０図は第９図の接合状態
の断面図、第１１図は、従来例の一部破断側面図である
。 １・・・第１プリプレーグシート １ａ・・カーボン繊維　　１ｂ・・熱硬化性樹脂２・・
・第２プリプレーグシート、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カーボン繊維を引き揃えて熱硬化性樹脂を含浸させ
   た第１プリプレーグシートとガラス繊維、アラミド繊維
   又はアルミナ繊維から選択された１種以上の繊維の引き
   揃え又は織布に熱硬化性樹脂を含浸させた第２プリプレ
   ーグシートとからなる複合管状体において、未硬化の熱
   硬化性樹脂を含浸させた第１プリプレーグシートのカー
   ボンの引き揃え方向に交叉する側縁を該シートの中央を
   通る繊維の引き揃え方向に対して２５乃至７０度の角度
   を与えて形成し、該側縁に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸
   させた第２プリプレーグシートの側縁を接続して接合部
   を形成し、第１プリプレーグシートの繊維の引き揃え方
   向に沿ったマンドレルに両シートを巻回して管状体に形
   成し、前記接合部を該管状体の周を少なくとも２周する
   螺旋状に形成し、前記熱硬化性樹脂を加熱して硬化させ
   たことを特徴とする複合管状体 ２、前記接合部が前記第１プリプレーグシートの側縁と
   前記第２プリプレーグシートの側縁と突き合せ、該突き
   合せた両シートの未硬化の熱硬化性樹脂を加熱して両側
   縁を接着したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の複合管状体３、前記接合部が前記第１プリプレーグ
   シートの側縁と第２プリプレーグシートの側縁とを突き
   合わせ、両側縁の少なくとも一表面にテープを貼着して
   接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   複合管状体 ４、前記テープが熱溶融性のフィルムからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の複合管状体 ５、前記接合部が前記第１プリプレーグシートの側縁と
   第２プリプレーグシートの側縁とを突き合わせると共に
   両シートのいずれか一方に一体に接着したガラススクリ
   ムシートを両側縁に重合し、該ガラススクリムシートが
   重合した両シートの未硬化の熱硬化性樹脂を加熱して両
   側縁を接着したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の複合管状体 ６、前記接合部が前記第１プリプレーグシートの側縁と
   前記第２プリプレーグシートの側縁とを突き合わせると
   共に両シートのいずれか一方に一体に接着したカーボン
   不織布を両側縁に重合し、該カーボン不織布が重合した
   両シートの未硬化の熱硬化性樹脂を加熱して両側縁を接
   着したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複
   合管状体 ７、前記第１プリプレーグシート及び前記第２プリプレ
   ーグシートが少なくとも２層以上の積層体からなり、前
   記接合部が各シートの側縁で積層位置をずらして突き合
   わせて各層を互いに重合し、該重合した両シートの未硬
   化の熱硬化性樹脂を加熱して接着したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の複合管状体