JPH11243816A - 釣糸用ガイド部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐摩耗性に優れるとともに、釣糸にもダメージ
を与えにくく、長期間良好に使用できる釣糸用ガイド部
材１を得る。 【解決手段】ビッカース硬度が１８ＧＰａ以上、摺動面
における最大ボイド径が０．５μｍ以下のアルミナセラ
ミックスで釣糸用ガイド部材１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、釣糸を案内するた
めに用いるガイド部材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リールを用いた釣りでは、釣竿に複数の
ガイド部材を備えて釣糸を案内するようになっている。
従来より、この釣糸用ガイド部材の材質としては、樹脂
や金属が一般的であったが、釣糸との摺動による摩耗
や、水の付着による錆の発生等の問題がある。特に、近
年、ルアーを用いた釣りが盛んであり、この場合は釣糸
用ガイド部材と釣糸との摺動を何度も繰り返すことか
ら、ガイド部材の摩耗が激しいという問題がある。

【０００３】そこで、上記ガイド部材の材質として各種
セラミックスを用いることが行われている（特公昭６３
−４１５３２号公報等参照）。具体的には、ステアタイ
トや一般的なアルミナセラミックス、また光沢等の装飾
性を有するジルコニアセラミックス、近年では、高硬度
で熱伝導性の高い炭化珪素質セラミックスを使用したガ
イド部材が使われている。これらのセラミックス製ガイ
ド部材は、錆びる心配がなく、耐摩耗性に優れているも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
セラミックス製の釣糸用ガイド部材でも、以下に示すよ
うな不都合があった。

【０００５】例えば、ステアタイトは、硬度が低く著し
い摩耗が発生し、糸切れの原因になる。また、一般的な
アルミナセラミックスの場合は、機械的強度が低いため
に割れ等の問題があり、その性質上高級感を持たせた光
沢を得ることができない。

【０００６】ジルコニアセラミックスの場合は、その硬
度が低く、砂等に含まれるシリカ（ＳｉＯ、ＳｉＯ₂ ）
等と同等であるため摩耗傷が生じる。また、ジルコニア
セラミックスの場合、摩擦係数も高く、糸にダメージを
与えてしまい糸切れの原因になる。

【０００７】さらに、炭化珪素質セラミックスでは、化
学的安定性に欠けるため、表面層からシリカ等に異種変
化するトライボケミカル的影響で長年使用すると摩耗が
進行していく。

【０００８】このように、従来のセラミック製釣糸用ガ
イド部材では、以上のような問題がしばしば発生してい
る。

【０００９】そこで、本発明は、耐摩耗性に優れるのみ
でなく、従来にない強度と高級感に富んだ光沢を有する
アルミナセラミックス製の釣糸用ガイド部材を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】本発明では、釣糸用ガ
イド部材として、ビッカース硬度が１８ＧＰａ以上であ
り、かつ摺動面における最大ボイド径が０．５μｍ以下
のアルミナセラミックスを用いることを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明は、上記に加えて、平均結
晶粒径を１μｍ以下とし、かつ曲げ強度を７００ＭＰａ
以上とした高強度のアルミナセラミックスを用いること
を特徴とする。

【００１２】即ち、本発明の釣糸用ガイド部材は、従来
のガイド部材で問題とされている前述の課題に対し、以
下の様な従来にない特徴のアルミナセラミックスを採用
することにより、解決しようとするものである。

【００１３】まず、アルミナセラミックスとして、ビッ
カース硬度１８ＧＰａ以上と非常に高いものを用いるこ
とにより、釣糸用ガイド部材として耐摩耗性に優れるこ
とは勿論のこと、最大ボイド径が０．５μｍ以下と非常
に小さいものを用いることにより、釣糸との摺動におけ
るボイドエッジを起点とした摩耗の進展を少なくするこ
とができ、また非常に優れた光沢を得ることができる。

【００１４】また、アルミナセラミックスの平均結晶粒
径を１μｍ以下とすることにより、曲げ強度を７００Ｍ
Ｐａ以上とすることができるため、釣糸用ガイド部材を
岩等にぶつけたときの衝撃による割れを防止することが
できる。

【００１５】さらに、本発明は、上記アルミナセラミッ
クスに、着色剤として、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属酸化
物を少なくとも一種以上含有させることにより、装飾性
を高めた釣糸用ガイド部材を得ることもできる。

【００１６】上記着色剤を成すＣｒ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金
属酸化物は、０．０１〜３重量％の範囲で含有すること
が好ましい。これは、０．０１重量％未満であると着色
が不十分で良好な着色体は得られず、３重量％より多い
と強度が劣化するためである。また、詳細を後述するよ
うに、得られた焼結体にさらにＨＩＰ（熱間静水圧加
圧）処理することによって、透光感を得ることができ
る。

【００１７】なお、上述したような、ビッカース硬度１
８ＧＰａ以上、最大ボイド径０．５μｍ以下、平均結晶
粒径１μｍ以下、曲げ強度７００ＭＰａ以上であるよう
なアルミナセラミックスは従来存在せず、後述する本発
明の製造方法によって初めて得られたものである。

【００１８】ここで、従来のアルミナセラミックスにお
いて問題となるのは、ボイドと強度である。一般的に、
アルミナセラミックスは焼結温度が１５００〜１７５０
℃と高いため、結晶粒径は２〜１５μｍと非常に大きく
なり、またボイドも大きくその数も多くならざるを得な
い。これに起因して、曲げ強度も２００〜４００ＭＰａ
と低いものである。

【００１９】これに対し、本発明では、この従来のアル
ミナセラミックスにおける欠点に対し、原料粉末の選
定、成形方法、焼結温度等を鋭意研究した結果、以下の
製造方法により、ボイドが極めて少なく、強度も高いア
ルミナセラミックスを得るようにしたものである。

【００２０】以下、本発明の釣糸用ガイド部材の製造方
法について詳細に説明する。

【００２１】まず、従来のアルミナセラミックスの欠点
であるボイド、強度を改善する方向としては、焼結体の
結晶粒径を小さくすることが重要である。そのために
は、焼結温度を極力低くすることが必要であり、また焼
結温度を低くするためには原料粉末を微粒にし、成形体
の充填密度を高める必要がある。これらを満足するため
に本発明ではアルミナの原料粉末の平均粒径を０．１〜
０．５μｍ（マイクロトラックによる測定）とし、その
粒度分布もシャープな範囲とした。

【００２２】次に、成形方法として、上記アルミナ原料
粉末に水を加えてスラリーとした後、遠心力を用いて成
形する（遠心成形）ことを特徴とする。これにより、極
めて高密度な成形体を得ることができ、得られた成形体
は１２００〜１３００℃の極めて低温で焼結することが
できる。

【００２３】このようにして得られた焼結体は、結晶粒
径が０．５〜１．０μｍと従来にない微細な結晶を有し
ており、最大ボイド径は０．５μｍ以下と極めて小さ
く、抗折強度も７００ＭＰａ以上、ビッカース硬度も１
８ＧＰａ以上と、優れた特性を有するものである。さら
に本発明の優れた点は、これらの優れた特性を常圧焼結
のみで得られるところにあり、機械的特性の向上の為に
ＨＩＰ（熱間静水圧加圧）等の処理を行う必要がないこ
とである。

【００２４】ただし、装飾性を高める為に、上記焼成
後、１２００〜１５００℃でＨＩＰを行い透光感を得る
こともできる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。

【００２６】図１に示す釣糸用ガイド部材１は、リング
状であり、中央に滑らかな曲面状の貫通孔２を有するも
のである。そして、不図示の釣竿にこのガイド部材１を
複数取り付け、各ガイド部材１の内面で釣糸を摺動しな
がら案内するようになっている。

【００２７】そして、このガイド部材１の材質として、
ビッカース硬度が１８ＧＰａ以上であり、かつ最大ボイ
ド径が０．５μｍ以下のアルミナセラミックス、好まし
くは、上記に加えて平均結晶粒径を１μｍ以下とし、か
つ曲げ強度を７００ＭＰａ以上とした高強度のアルミナ
セラミックスを用いている。

【００２８】そのため、このガイド部材１は、硬度が高
くボイドが少ないため、ガイド部材１自体が耐摩耗性に
優れるだけでなく、釣糸にもダメージを与えることがな
く、長期間良好に使用することができる。

【００２９】また、このガイド部材１を成すアルミナセ
ラミックスは、Ａｌ₂ Ｏ₃ 含有量９９．９重量％以上、
好ましくは９９．９９重量％以上で、残部が不可避不純
物からなる高純度アルミナセラミックスを用いる。ただ
し、必要に応じて、所定量の焼結助剤を添加したり、金
属酸化物からなる着色剤を添加して装飾効果を高めるこ
ともできる。あるいは、焼成後ＨＩＰ処理を施して、透
光感を持たせることもできる。

【００３０】さらに、このガイド部材１は、上述した原
料を用いて、遠心成形法により成形した後、焼成するこ
とによって得られる。

【００３１】この遠心成形法は、図２（ａ）に示すよう
に、セラミックス原料粉末を水等の溶媒に分散し、得ら
れたスラリー２１を成形型２０に注入した後、図の矢印
方向に遠心力が加わるようにこの成形型２０を回転させ
る。すると、図２（ｂ）に示すように、スラリー２１中
のセラミック原料粉末と溶媒が遠心分離されて、セラミ
ックス原料粉末は成形型２０の下部に沈降し堆積して成
形体２２となり、溶媒は成形型２０の上部に上澄み液２
３となる。そこで、回転を止めた後、図２（ｃ）に示す
ように上澄み液２３を除去して、残った成形体２２を取
り出すことによって、成形型２０の形状に沿った形状に
成形することができる。

【００３２】なお、図２では、便宜的に筒状の成形型２
０を用いて説明したが、例えば図２（ｄ）に示すような
二重筒状の成形型２０を用いて上記のような成形を行え
ば、リング状の成形体を得ることができる。

【００３３】あるいは、図示していないが、円筒状の成
形型を用いて、その中心軸回りに回転させて半径方向に
遠心力を加えれば、成形型の側面に沿って原料が沈降し
てリング状の成形体を得ることもできる。

【００３４】このような遠心成形法によれば、セラミッ
クス原料を最密充填することができ、極めて緻密な成形
体２２を得ることができる。そのため、その後、所定の
条件で焼成するだけで、特殊な処理を施すことなく、極
めてボイド径の小さな焼結体を得ることができる。

【００３５】また、セラミックス原料を最密充填できる
ことにより、焼結性を向上することができる。その結
果、焼成温度を１２００〜１３００℃と低下して結晶粒
径を小さくできるとともに、焼結助剤成分を少なくし
て、結晶粒界の粒界相を極めて少なくすることができ
る。このように、結晶粒径を小さくし、粒界相を少なく
することによって、強度、剛性等の機械的特性を高める
ことができ、従来の方法では得られなかった硬度が高く
ボイドの小さいアルミナセラミックスを得ることができ
る。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００３７】（１）原料の調合 平均粒径０．２μｍで粒度分布がシャープ（０．１５〜
０．３μｍの範囲）なＡｌ₂ Ｏ₃ 含有量９９．９重量％
のアルミナ粉末１００％に対して、イオン交換水を３０
％と分散剤を１％加えて、ポットミルにて２４Ｈ調合し
てスラリーを調合する。

【００３８】（２）成形 上記で得られたアルミナスラリーを成形型に注入後、型
を遠心機内のロ−タにセットする。次に、ロータを回転
させ１５０００Ｇの遠心加速度をかける。これにより、
スラリー中のアルミナ粒子は遠心分離作用により型底部
に堆積していき、成形体となる。この時、スラリー中の
空気は効果的に外部に排出され、また遠心力の作用によ
りアルミナ粒子の最密充填が進行するために、極めて高
密度の成形体が得られる。

【００３９】ここで、遠心加速度として１５０００Ｇで
行ったが、その遠心分離作用の効果としては５０００Ｇ
から有効に作用することがわかっており、遠心分離に要
する時間に関係する。生産効率を考慮すると高遠心力が
望ましい。

【００４０】（３）焼成・強度評価 上記で得られた成形体をカンタルスーパー炉を用いて１
２００〜１３００℃にて焼成し、焼結体を得た。ここで
得られた焼結体より３×４×４０ｍｍの抗折片を切り出
しＪＩＳ Ｒ１６０１に準拠して３点曲げ強度測定を行
った。また、コード法により焼結体の平均結晶粒径を測
定した。その結果を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】なお、表１中Ｎｏ．１〜８、１３は、上述
した高純度アルミナを用いたものであり、Ｎｏ．９〜１
２はこれに着色剤としてＣｒ₂ Ｏ₃ を加えたものであ
る。また、Ｎｏ．１３は、上記焼成後、ＨＩＰ処理した
ものである。

【００４３】表１に示すように、本発明実施例では、３
点曲げ試験において平均強度７００〜１２６０ＭＰａを
得た。この強度の差は、焼結温度の差からくる結晶粒径
の影響であり、焼結温度を高く設定するほど、結晶は大
きくなり強度は低くなる。本発明の実験では、７００Ｍ
Ｐａの焼結体の結晶粒径は１．０μｍであり、１０００
ＭＰａを超える焼結体の結晶粒径は０．５〜０．８μｍ
の範囲であった。しかしながら、いずれにしても７００
ＭＰａ以上という、従来のアルミナセラミックスでは得
られない強度を有していることが確認された。

【００４４】なお、上記のように本発明における曲げ強
度とはＪＩＳに規定する３点曲げ強度のことである。そ
して、実際のガイド部材１から曲げ強度を測定する場合
は、ガイド部材１を所定形状に加工して得られた試料で
曲げ試験を行い、公知の方法によって換算することがで
きる。または、ガイド部材１の圧環強度を測定し、公知
の方法によって換算することもできる。

【００４５】（４）鏡面加工・硬度・ボイド評価 上記で得られた焼結体にポリッシング仕上げを行った。
その後、ＪＩＳＲ１６１０に準拠して、荷重１０Ｋｇ
ｆ、保持時間１５秒でビッカース硬度の測定を行った。
この結果を表１に示すように、本発明実施例ではビッカ
ース硬度１８ＧＰａ以上と非常に高かった。

【００４６】また、表１中Ｎｏ．３の焼結体について、
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：１５００倍、１００００
倍）を用いて任意の数カ所で測定面積５４０μｍ² にわ
たってボイドの個数をカウントした。この結果を表２に
示すように、本発明実施例では、０．５μｍを超えるボ
イドは全く見あたらなかった。

【００４７】なお、表２において、比較例である易焼結
アルミナセラミックスでは、ボイドが大きく、倍率を１
５００倍に設定したため、０．５μｍ以下のボイドは測
定できなかったが、０．５μｍ以上のボイドが多数存在
し、本発明実施例に比べてボイド径が大きいことがわか
る。

【００４８】

【表２】

【００４９】（５）耐摩耗性評価 上記で得られた焼結体を用いて、図１に示すガイド部材
１を作製し、実際の使用条件に合わせた図３に示す装置
でラインテストを実施した。即ち、釣糸１１として３号
（３０Ｌｂｓ）のラインを用い、５００ｇの重り１２で
張力を与え、水１リットルと海砂１００ｇの混合液１３
中を通過させながら、６０ｍ／分の速度でガイド部材１
と摺動させる試験をライン２０００ｍの長さにわたって
行った。

【００５０】この試験後に、ガイド部材１の摺動部分を
２０倍の双眼顕微鏡で観察・評価した結果を耐摩耗性と
して表１に示す。表１から明らかなとおり、本発明の範
囲内のガイド部材１であれば、何れにおいても優れた耐
摩耗性を示した。

【００５１】（６）透光性評価 表１中のＮｏ．１３に示すように、上記で得られた焼結
体を１４００℃の温度でＨＩＰ処理した後、両面を鏡面
加工し、厚み０．６ｍｍに仕上げた。これを赤外分光光
度計を用いて直線透過率を測定した。この結果８００ｎ
ｍの波長において１５％以上の透過率を得ることがで
き、透光感を持った焼結体を得られることが確認され
た。

【００５２】

【発明の効果】このように本発明によれば、ビッカース
硬度が１８ＧＰａ以上、摺動面における最大ボイド径が
０．５μｍ以下のアルミナセラミックスから釣糸用ガイ
ド部材を構成したことによって、ガイド部材自体の耐摩
耗性に優れるとともに、釣糸にもダメージを与えにく
く、長期間良好に使用できる釣糸用ガイド部材を提供で
きる。

【００５３】また、本発明によれば、アルミナ原料粉末
を分散させたスラリーを所定形状の成形型に注入し、こ
の成形型を回転させることによって発生する遠心力で上
記原料粉末を成形し、得られた成形体を焼成する工程か
ら釣糸用ガイド部材を製造することによって、特別な焼
成方法を用いることなく、簡単な工程で上述した優れた
特性の釣糸用ガイド部材を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の釣糸用ガイド部材を示す斜視図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の釣糸用ガイド部材
の製造方法における、遠心成形方法を説明するための概
略図である。

【図３】本発明の釣糸用ガイド部材の試験方法を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１：ガイド部材 ２：貫通孔 １１：釣糸 １２：重り １３：混合液 ２０：成形型 ２１：スラリー ２２：成形体 ２３：上澄み液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 俊造 広島県広島市西区横川町１丁目７番７号バ ルミー横川501号

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビッカース硬度が１８ＧＰａ以上、摺動面
   における最大ボイド径が０．５μｍ以下のアルミナセラ
   ミックスからなることを特徴とする釣糸用ガイド部材。
2. 【請求項２】上記アルミナセラミックスの平均結晶粒径
   が１μｍ以下で、抗折強度が７００ＭＰａ以上であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の釣糸用ガイド部材。
3. 【請求項３】アルミナ原料粉末を分散させたスラリーを
   所定形状の成形型に注入し、この成形型を回転させるこ
   とによって発生する遠心力で上記原料粉末を成形し、得
   られた成形体を焼成する工程からなる釣糸用ガイド部材
   の製造方法。
4. 【請求項４】上記焼成工程後、ＨＩＰ処理を施すことを
   特徴とする請求項５記載の釣糸用ガイド部材の製造方
   法。