JPH09117965A - 管状体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】繊維強化プリプレグにおける合成樹脂の含浸量
が少ない場合であっても、作製時における強化繊維の切
断や破損が防止されており、強度および耐久性に優れた
管状体を提供することを目的とする。 【解決手段】強化繊維に合成樹脂を含浸してなる繊維強
化プリプレグを巻回することにより構成された本体層
と、前記本体層の内周側の少なくとも一部に設けられた
補強層とを具備し、前記補強層は、前記繊維強化プリプ
レグの焼成温度よりも高い融点を有し、高い潤滑性を有
する材料で構成されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、釣り竿の竿管やゴ
ルフクラブのシャフト等に利用できる管状体に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】強化繊維に合成樹脂を含
浸してなる繊維強化プリプレグを用いた管状体を作製す
る場合、通常、芯金に上記繊維強化プリプレグを巻回
し、繊維強化プリプレグを加熱硬化させた後に、芯金を
引き抜いて除去する。

【０００３】この場合、繊維強化プリプレグはかなり強
い力で芯金に押し付けられているので、芯金を引き抜く
際に、最内層の強化繊維が傷付いたり、切断したりする
ことがある。このように、強化繊維が破損したものを用
いて釣り竿やゴルフクラブを作製すると、強度や耐久性
に劣るものとなる。

【０００４】特に、近年比強度および比弾性を向上させ
るために、合成樹脂の含浸量を少なくし、強化繊維の比
率を高くする傾向があり、この場合には、最内層の強化
繊維の破損や切断がより顕著となり、得られる釣り竿や
ゴルフクラブは強度や耐久性に著しく劣るものとなる。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、繊維強化プリプレグにおける合成樹脂の含浸量が
少ない場合であっても、作製時における強化繊維の切断
や破損が防止されており、強度および耐久性に優れた管
状体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、強化繊維に合
成樹脂を含浸してなる繊維強化プリプレグを巻回するこ
とにより構成された本体層と、前記本体層の内周側の少
なくとも一部に設けられた補強層とを具備し、前記補強
層は、前記繊維強化プリプレグの焼成温度よりも高い融
点を有し、高い潤滑性を有する材料で構成されているこ
とを特徴とする管状体を提供する。

【０００７】本発明において、繊維強化プリプレグを構
成する強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アル
ミナ繊維、アラミド繊維等を用いることができ、含浸さ
せる樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポ
リエステル樹脂等を用いることができる。

【０００８】本発明において、補強層を構成する材料と
しては、繊維強化プリプレグの焼成温度よりも高い融点
を有し、高い潤滑性を有することが必要である。すなわ
ち、補強層は、強化繊維に含浸させる合成樹脂の種類に
よるが、融点が繊維強化プリプレグを構成する合成樹脂
と溶融混合しない程度の温度、例えば繊維強化プリプレ
グの焼成温度である約１２０℃よりも高く、しかも芯金
と本体層との間に介在したときに、芯金を引き抜いても
強化繊維を破損させたり切断したりしない程度の潤滑性
を発揮する材料で構成する。なお、補強層を構成する材
料の融点が繊維強化プリプレグの焼成温度よりも低い
と、繊維強化プリプレグの加熱硬化の際に補強層が融解
してしまい、本体層の強化繊維と芯金が直接接触してし
まうので好ましくない。

【０００９】このような材料としては、例えば、テトラ
フロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン、ビニリデン
フロライドの３つのモノマーの共重合体等のフッ素系樹
脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂、
シリコーン樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエ
ン・スチレン）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレ
ン）樹脂、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）樹脂、ＰＳ（ポリ
スチレン）樹脂、ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）樹
脂等を挙げることができる。特に、上記３つのモノマー
の共重合体は、低吸水率であるので、水と接触する用途
に使用しても吸水による重量増加の恐れがなく、ケトン
やエステル系溶剤に可溶であり、塗布法により皮膜形成
が可能であるので、好ましい材料である。なお、上記樹
脂を溶解する溶剤としては、ＰＭＭＡ樹脂についてはク
ロロホルム、塩化メチレン等であり、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ
樹脂およびＰＶＣ樹脂についてはベンゼン、トルエン、
エステル系溶剤等であり、ＰＳ樹脂についてはベンゼ
ン、トルエン（６０℃程度）、ヘキサン、ペンタン等で
あり、ＰＰＯ樹脂については脂肪酸系溶剤等である。

【００１０】本発明において、補強層を設ける方法とし
ては、例えば、上記材料を溶剤に溶解させ、これを芯金
に塗布または浸漬塗布し、乾燥させておき、その上に繊
維強化プリプレグを巻回し、加熱硬化させることによ
り、本体層の内周側に補強層を設ける方法、上記材料を
溶剤に溶解させ、これを芯金に塗布または浸漬塗布し、
加熱硬化させて補強層を形成した後、その上に繊維強化
プリプレグを巻回し、加熱硬化させる方法等が挙げられ
る。なお、後者の方法においては、補強層を構成する材
料として熱硬化性樹脂を用いてもよい。

【００１１】本発明において、補強層は、芯金を引き抜
いた時に強化繊維を破損させたり切断したりしなけれ
ば、本体層の内周側の少なくとも一部に設けられていれ
ばよい。また、補強層が本体層の内周側全面に一体的に
設けられていてもよい。また、補強層の厚さも特に限定
されず、芯金と本体層との間に介在して、芯金を引き抜
いた時に強化繊維を破損させたり切断しないために充分
な厚さであればよい。具体的には、強化繊維の外径以下
であって、芯金の粗さの大きさ以上、例えば０．１〜１
０μｍであることが好ましい。

【００１２】本発明において、本体層を構成する各層に
おける強化繊維の引き揃え方向は、軸長方向であっても
周方向であってもよい。また、強化繊維の引き揃え方向
が軸長方向のものと強化繊維の引き揃え方向が周方向の
ものとを規則的にあるいはランダムに積層してもよい。
また、各層の厚さについても特に制限はない。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の管状体は、強化繊維に合
成樹脂を含浸してなる繊維強化プリプレグを巻回するこ
とにより構成された本体層と、前記本体層の内周側の少
なくとも一部に設けられた補強層とを具備し、前記補強
層は、前記繊維強化プリプレグの焼成温度よりも高い融
点を有し、高い潤滑性を有する材料で構成されているこ
とを特徴としている。

【００１４】本発明の管状体によれば、本体層の内周表
面に補強層が設けられているので、本体層の強化繊維が
芯金に直接接触することが回避される。したがって、管
状体の作製において芯金を引き抜く時に、補強層を構成
する材料の潤滑性、離型性が発揮されて、本体層の強化
繊維を傷付けたり、切断したりすることなく、スムーズ
に芯金を引き抜くことができる。したがって、強化繊維
により充分な強度、耐久性を示す管状体が得られる。

【００１５】また、本体層の内周側に補強層が存在する
ため、例えばこの管状体を竿管に用いた場合において、
管状体内に釣り糸や他の部品等が挿通して本体層の内表
面に釣り糸や他の部品が当接しても、本体層の強化繊維
を保護することができる。また、管状体内部を手入れす
る場合にも、本体層の強化繊維を保護することができ
る。さらに、この補強層は極薄いため、管状体の軽量化
を損なうことはない。

【００１６】以下、本発明の実施例を図面を参照して具
体的に説明する。図１は本発明に係る管状体を示す部分
破断縦断面図であり、図２は図１におけるＡ部を示す拡
大図であり、図３は図２におけるＢ部を示す拡大図であ
る。

【００１７】管状体１０は、強化繊維に合成樹脂を含浸
させた繊維強化プリプレグにより形成された厚い中間層
１４の外表面と内表面に、夫々薄い外層１２と内層１６
を配設し、さらに、この内層１６の内側に極薄い補強層
１８を形成することにより構成されている。中間層１４
の強化繊維は大部分が軸長方向に引き揃えられており、
外層１２および内層１６の強化繊維は大部分が周方向に
引き揃えられている。なお、外層１２、中間層１４、お
よび内層１６で本体層が構成されている。

【００１８】次に、この管状体１０の製造方法を図４を
用いて説明する。図中２０は芯金を示す。芯金２０は、
テーパが３／１０００程度以下の緩いテーパを有する形
状またはストレート形状であって、金属等の硬質材料で
構成されている。まず、図４（Ａ）に示すように、芯金
２０の表面に補強層を構成する材料を塗布する。本実施
例においては、この材料としてテトラフロロエチレン、
ヘキサフロロプロピレン、ビニリデンフロライドの３つ
のモノマーの共重合体、例えばＴＨＶ２００Ｐ（住友ス
リーエム社製、商品名）をケトンに溶解し、その溶液を
吹付け器２２により芯金２０上に塗布し、乾燥して溶剤
を蒸発させて皮膜を形成する。

【００１９】次いで、図４（Ｂ）および（Ｃ）に示す繊
維強化プリプレグを皮膜を形成した芯金２０上に巻回し
て管状体を成形する。本実施例では炭素繊維にエポキシ
樹脂を含浸させた繊維強化プリプレグを使用する。な
お、補強層を構成する上記共重合体の融点は約１１５℃
であり、エポキシ樹脂含浸繊維強化プリプレグの焼成温
度１３０〜１４０℃よりも高い。

【００２０】図４（Ｂ）に示す繊維強化プリプレグＰ１
は、内側に強化繊維が周方向に引き揃えられたシート１
６Ａを配設し、外側に強化繊維が軸長方向に引き揃えら
れたシート１４Ａを配設してなる。また、シート１６Ａ
の先端部の内側には、管状体の端部補強のために、スク
リムシートに強化繊維が周方向に引き揃えられたシート
を重ねた小シー卜２４が配設されている。

【００２１】図４（Ｃ）に示す繊維強化プリプレグＰ２
は、内側に強化繊維が軸長方向に引き揃えられたシート
１４Ｂを配設し、外側に強化繊維が周方向に引き揃えら
れたシート１２Ａを配設してなる。また、その外側の縁
部には、管状体の端部補強のために、織布状小シート２
６が配設されている。

【００２２】この繊維強化プリプレグＰ１を上記芯金２
０に巻回した後に、繊維強化プリプレグＰ２を巻回す
る。なお、シートの厚さは５０μｍ以下、好ましくは３
０μｍ以下の薄肉厚とし、また、繊維強化プリプレグに
おける合成樹脂の重量比率は５０％以下とすることが軽
量化のために好ましい。

【００２３】最後に、図４（Ｄ）に示すように、巻回さ
れた繊維強化プリプレグ上に緊締テープ２８を巻回して
締付け加圧し、その状態で合成樹脂を加熱硬化させる。
繊維強化プリプレグを加圧する場合、緊締テープの代り
に金型を用いて加圧してもよい。加熱硬化した後に緊締
テープ２８を除去し、芯金２０を抜き取り、所望の長さ
寸法等に加工することにより本発明の管状体が作製され
る。なお、必要に応じて、この管状体の外周面に塗装や
印刷を行って、装飾を施したり保護層を設けてもよい。

【００２４】なお、上記繊維強化プリプレグＰ１、Ｐ２
の巻回作業は、本実施例に限定されるものではなく、繊
維強化プリプレグの枚数や強化繊維の引き揃え方向の組
み合わせ等は任意である。

【００２５】このようにして作製された管状体において
は、図３に示すように、内層１６の周方向に引き揃えら
れた強化繊維を保護するように補強層１８が形成されて
いる。図３に示すように、芯金２０の表面と接触してい
た補強層１８の内側表面は、芯金２０の引き抜きの際に
芯金２０表面の微細な凹凸によって擦り傷を受けて微細
な凹凸部１８Ａが生じている。しかしながら、内層１６
の強化繊維は、補強層１８の潤滑性や離型性が発揮され
て充分に保護されており、破損や切断はまったくない。
これにより、高強度で耐久性に優れた管状体１０が提供
できる。また、補強層１８は非常に薄いので、管状体１
０の重量増加はほとんど無く、軽量化に反しないで強化
繊維の保護が達成される。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の管状体は、
強化繊維に合成樹脂を含浸してなる繊維強化プリプレグ
を巻回することにより構成された本体層と、前記本体層
の内周側の少なくとも一部に設けられた補強層とを具備
し、前記補強層が、前記繊維強化プリプレグの焼成温度
よりも高い融点を有し、高い潤滑性を有する材料で構成
されているので、繊維強化プリプレグにおける合成樹脂
の含浸量が少ない場合であっても、作製時における強化
繊維の切断や破損が防止されており、強度および耐久性
に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の管状体を示す部分破断縦断面図。

【図２】図１におけるＡ部を示す拡大図。

【図３】図２におけるＢ部を示す拡大図。

【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の管状体を製造工程を
説明するための図。

【符号の説明】

１０…管状体、１２…外層、１４…中間層、１６…内
層、１８…補強層、２０…芯金、２２…吹付け器、２４
…小シート、２６…織布状小シート、２８…緊締テー
プ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強化繊維に合成樹脂を含浸してなる繊維
   強化プリプレグを巻回することにより構成された本体層
   と、前記本体層の内周側の少なくとも一部に設けられた
   補強層とを具備し、前記補強層は、前記繊維強化プリプ
   レグの焼成温度よりも高い融点を有し、高い潤滑性を有
   する材料で構成されていることを特徴とする管状体。