JPS6036377B2

JPS6036377B2 - カ−ボン引揃えシ−トとグラスフアイバ−を組合せたプリプレグシ−ト及びその製造装置並びに積層管

Info

Publication number: JPS6036377B2
Application number: JP54134408A
Authority: JP
Inventors: 秀俊重藤
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1985-08-20
Also published as: JPS5656850A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、カーボン引揃えシート（合成樹脂を含浸させ
たものをいう、以下同じ）とグラスャーン又はグラスャ
ーンプリプレグを組合せたブリプレグシート及びその製
造装置並びにそのプリプレグシートで成形された積層管
に係るものである。

例えば、釣竿、ゴルフシャフト等のロッドを成形する積
層管材料に多用される従来の上述プリプレグシートは、
第１図に示す如く、極細のグラスャーンａ′・・・・・
・を、縦横の密度を略同等として平綴りした厚さ０．０
２５〜０．０３〜０．０５肌のスクリムクロスａに合成
樹脂を含浸させるか又は、含浸させないで、合成樹旨を
含浸したカーボンシートｂへの一体的に貼り合せて成る
ものであって、上記スクリムシートａは、横糸密度４６
〜６０本／２５肌という高密度である為、織工程での所
要時間は非常に長く、これ自体の生産性が悪く、又横糸
の高密度は、積層管とした場合の耐圧縮力をもたせる必
要性から発生したものではなく、合成樹脂含浸時の目ず
れの発生をおさえる必要性からであるから、ロッド等の
積層管に使用する場合、上述横糸密度でも耐圧縮力は不
足し、縦割れが発生し易かった。又、カーボン引揃えシ
ートにスクリムクロスを貼り合せる場合は、カーボンと
ガラスの伸びが異なるため、貼り合せ後、スクリムグラ
スが収縮して剥離が発生し易く、よって、手貼り作業に
たよらざるを得ず生産性が極めて悪かった。

又、積層管の物性から勘案すると、スクリムクロスの縦
糸は物性的には何んら効果をもつものではなく、重量を
大きくし、カーボンシートとの層間剥離の発生を促す。

このことは、カーボンシートとガラスとの伸びが異なる
ことと、熱膨は張係数が異なることに起因する。又、ス
クリムクロスの横糸は、耐圧縮力として作用しており、
合成樹脂のみで接着されたカーボンファイバー間に割れ
が発生するのを防止しているが、横糸密度は前記の通り
均一に配列されているため、耐圧縮力が不足し、縦割れ
が発生することが多い。

つまり、釣竿においては、手元部は蚤大薄肉に、穂先部
を蓬小厚肉に形成されるので、横糸密度が均一であると
手元部と穂先部では圧債及びねじれ強さの強度比が異な
ることに起因する。

更に、作業性の面からみると、カーボンシートのみの場
合は、裁断後離型紙から剥離する時又は、ローリング時
に横方向へ力が作用する為、カーボンファイバー間に隙
間が発生し、裁断時の設定寸法夕より隙間が発生した分
Ｑだけ第２図が示す如く広くなる。而して、積層管を成
形した場合、第３図に示す如く厚さが不均一となったり
、巻始めと巻終りの位置に重なりが発生して積層管成形
時の曲り発生の大きな要因となっている。又、カーボン
シートとグラスファイバースクリムシートの場合、上述
離型紙から剥離する時、ローリング時の隙間発生はスク
リムシートの横糸によって防止できる。以上からスクリ
ムシートの効果及び欠点を勘定すると、横糸は充分に効
果的である反面、縦糸の効果は、コスト、重量、物性、
作業性の何れに征しても皆無である。

そこで本発明は、上述従来の事情に鑑みて検討の結果、
縦方向のみのカーボン引揃えシートに対して、グラスヤ
ーン又はグラスヤーンプリプレグを横方向のみへランダ
ムなピッチで配列して一体的に結合することによって、
コスト、物性、重量、作業性の全てに満足させうるプリ
プレグシートと、その製造装置と、その積層管を提唱す
ることを目的とするものである。

以下本発明の実施例を図面に基いて詳述すれば、先ずプ
リプレグシートＡは第４図において、カーボン繊維１′
，１′・・…・を縦方向へのみ引揃えた任意の厚さのカ
ーポン引揃えシートー上に、グラスヤーンプリプレグ等
のグラスファイバー２…を横方向へのみ任意のランダム
なピッチに配列しかつ両者を一体的に重合して結合し形
成したものである。

ここでグラスファイバー２・・・を横方向のみに配列す
るのは、釣竿等の積層管を成形した際の物性則ち、耐圧
縞力を負担させ、又縦方向のカーボン引揃えシート１の
各カーボン繊維１′，１′…・・・相互を結合して縦割
れを防止する為であり、又上記物性の点で効果のない従
来例の縦糸を省略して、コスト、物性、重量、作業性の
点での効果をもたらすものであり、そして、グラスファ
イバー２・・・の配列密度を、例えば、釣竿のように手
元部と穂先部では圧縮及びねじれ強さの強度比が異なる
積層管の要求される物性を満足させるべく任意に行うも
のである。

即ち、釣竿の成形に際しては第４図に示す如く予め手元
部３及び穂先部４となる側は“密”に、一方それらの中
間部５は“粗”にするといったように配列密度を変化さ
せて、成形積層管の物性を満足させうるように形成した
ものである。従って上述構成において、プリプレグシー
トＡは、グラスファイバー２・・・の縦方向配列を省略
したことで、コスト及び作業性の点で従来例に比べて有
利であり、又横方向へはランダムなピッチに配列するが
、量的には、従来例の横方向への配列と比較して大差が
ないので、総体的にはグラスファイバー２・・・の使用
量は低減するので、軽量化をはかる上で有利であり、も
って、コスト、物性、重量、作業性全ての点で効果的で
ある。

次ぎに、上述プリプレグシートＡの製造装置について詳
述する。

第５図、第６図において、製造装置Ｂは、カーボン引揃
えシート１と離型紙を共に巻装して、縦方向へ引出し可
能に藤支してあるロ−ル手段６と、カーボン引揃えシー
ト１のし方向において、上記ロール手段６と適当な間隔
に配設されたチャック７ａ付きカーボン引揃えシート引
出し手段７と、グラスファイバー２・・・を、配列溝９
ａ・・・を通してランダムなピッチに上記カーボン引揃
えシートー上へ供給するグラスファイバー供給手段８と
、上記グラスファイバー２・・・を横方向へのみ引出し
するチャック１０ａ付きグラスファイバー引出し手段１
０と、引出されたカーボン引揃えシート１とグラスファ
イバー２…が相互に直角配置で重なり合う位置に配置さ
れて、両者を加圧一体化する圧着手段１１とから構成さ
れる。即ち、上記カーボン引揃えシート引出し手段７と
、グラスファイバー引出し手段１川ま、夫々シリンダ７
ｂ，１０ｂの出力軸７ｃ，１０ｃにチャック７ａ，１０
ａを設けて成り、カーボン引揃えシートーとグラスファ
イバー２…の端部を夫々掴持してシリンダ駆動により所
定長さ単位で引出して相互に重ね合せるように形成され
、又上記グラスファイバー供給手段８は、グラスファイ
バー２…を夫々操出し可能に巻装してある多数個のボビ
ン８ａ，８ａ・・・・・・と、夫々のグラスファイバー
２・・・をランダムなピッチに配列するよう、任意所望
のピッチに配列溝９ａ・・・を設けた配列板９とから形
成されており、更に、圧着手段１１は、テーフル１１
ａと、シリンダ１１ｂにより昇降動作される加圧盤１１
ｃとから上記カーボン引揃えシート１とグラスファイバ
ー２…を加圧圧着して一体的に結合するように形成され
ている。

而して、テーブル１１ａ上に引出されたカーボン引揃え
シート１とグラスファイバー２…を加圧盤１１ｃ下降に
より加圧して一体的に結合させ任意単位面積のプリプレ
グシートＡは形成されるがこの場合、グラスファイバー
２・・・には合成樹脂を含浸させてもあるいはさせなく
ても良い。

又、上記カーボン引揃えシート１とグラスファイバー２
・・・は、夫々ロール手段６とボビン８ａ・・・に巻菱
されていて長尺であるから、上述のようにしてプリプレ
グシートＡを製造した後、適当な位置に配置させたカッ
ター１２，１３により切断し、第４図中に二点破線で示
したような任意縦横寸法を有するプリプレグシートＡを
得るものである。

又、上記装置によると、配列溝９ａ・・・のピッチを変
えてある幾枚かの配列板９を用意しておき、これらを適
宜に交換することで、グラスファイバー２・・・のラン
ダムな任意淀折望ピッチを容易に得られるのである。

又、積層管ｃは上述プリプレグシートＡを、第４図が示
す如く縦長に例えば台形等の任意所望形状、大きさに裁
断し、この裁断片１４を、第７図が示す如く芯金１５に
対してグラスファイバー２・・・を内面として巻着し、
外側全面に例えばセロフアンなどのテープを巻き付けて
硬化せしめた後、芯金１５を抜きとって目的とする積層
管ｃは成形される。

従って、第８図に示す如く、内層１６をグラスファイバ
ー、外層１７はカーボン引揃えシートで成形される。

而して、上記積層管ｃによると、上述プリプレグシート
Ａの使用により、要求される物性を満足させることがで
きながら軽量化をはかり得るのである。

以上説明したように本発明に係るプリプレグシートによ
れば、釣竿やゴルフシャフト等の積層材料として、それ
らに要求される物性を満足し得るように、合成樹脂を含
浸させた、あるし、は含浸させていないグラスファイバ
ー２・・・を横方向へ任意のランダムなピッチに配列し
て、かつ、必要最小限度のグラスファイバー使用量で形
成できるので、耐圧緒力を向上できながら、コストダウ
ン、軽量化、作業性向上をはかり得るものであり、又本
発明の製造装置Ｂによれば縦・横方向へカーボン引揃え
シートーとグラスファイバー２を引出して、圧着手段１
１にて加圧結合して上述プリプレグシートＡを簡単か
つ、容易に製造でき、更に上述プリプレグシートＡを芯
金１５を用いて常法により成形した積層管ｃによれば、
積層管全体において、要求される各部の物性を満足させ
ることができて、総体的に強度バランスのとれた、軽量
の積層管を提供できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカーボン引揃えシートとグラスファイバ
ーを組合せたプリプレグシートを示す分解斜視図、第２
図は従釆のカーボンのみからなるプリプレグシートの裁
断後離型紙を剥離した状態を示す平面図、第３図は従来
ののカーボンのみからなるプリプレグシートを巻回した
状態を示す断面図、第４図は本発明に係るプリプレグシ
ートの斜視図、第５図、第６図は同プリプレグシートの
製造装置を夫々示した平面図と側面図、第７図は同プリ
プレグシートを用いて積層管を成形する一工程を示した
斜視図、第８図は同プリプレグシ−トを用いて成形した
積層管の一部功欠斜視図であ１…カーボン引揃えシート
、１′…カーボン繊維、２・・・グラスファイバー、６
・・・ロール手段、７・・・カーボン引揃えシート引出
し手段、８…グラスファイバー供給手段、９ａ・・・配
列溝、１０・・・グラスファイバー引出し手段、１５…
芯金、Ａ・・・プリプレグシート、Ｂ・・・プリプレグ
シート製造装置、フ〆」△図ブァｚ鰯」ブタａ投函タム堺スアク艦函プア６｛図フタク投函」夕８２蜜

Claims

【特許請求の範囲】１カーボン繊維を縦方向へ引揃えた任意の厚さのカー
ボン引揃えシートに、グラスフアイバーを横方向へのみ
任意のランダムなピツチに配列し、一体的に結合し形成
したことを特徴とするカーボン引揃えシートとグラスフ
アイバーを組合せたプリプレグシート。２カーボン引揃えシートを縦方向へ引出し可能に巻装
したロール手段と、該ロールと対向して配設したチヤツ
ク付きカーボン引揃えシート引出し手段と、グラスフア
イバーを配列溝を通してランダムなピツチに供給するグ
ラスフアイバー供給手段と、グラスフアイバーを横方向
へ引出しするチヤツク付きグラスフアイバー引出し手段
と、カーボン引揃えシートとグラスフアイバーが相互に
重なる位置で両者を加圧一体化する圧着手段とから成る
ことを特徴とするカーボン引揃えシートとグラスフアイ
バーを組合せたプリプレグシートの製造装置。３カーボン繊維を縦方向へ引揃えた任意の厚さのカー
ボン引揃えシートに、グラスフアイバーを横抱向へのみ
任意のランダムなピツチに配列し、一体的に結合し形成
したプリプレグシートから成つて、芯金を用いた常法に
よりグラスフアイバーを内層に、カーボン引揃えシート
は外層として成形して成ることを特徴とする積層管。