JPS6230095B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば釣竿、ゴルフシヤフト、バト
ミントン用ラケツトシヤフト等に適用される積層
管の製造方法に関する。

従来、ボロン、カーボン、ケプラー、グラス、
グラフアイト等の高強度繊維からなる積層管の製
造方法としてシートローリング製造方法が知られ
ている。

上記シートローリング製造方法は、上記高強度
繊維に熱硬化性樹脂を含侵し、半硬化させたプリ
プレグを台形に裁断し、これを芯金に捲回して外
周にテープを巻着するか又は外型を型締めして加
圧し、これを加熱して硬化させ、冷却後テープ、
外型除去と脱芯金して積層管を得るようにしたも
のであるが、かゝる製造方法によると次のような
工程が必要である。

材料メーカー側において 一方向引揃えプリプレグとする場合 (1) ヤーンのボビンを並べる。

(2) 引揃えたヤーンを広げ、厚さを均一にする。

(3) 引揃えたヤーンへ前もつて所定厚さに仕上げ
た熱硬化性樹脂フイルムをホツトメルトで溶着
する。

(4) これに離型紙、セパレートフイルムを貼り合
わせる。

(5) 出来あがつたプリプレグを梱包し出荷する。

この時点におけるプリプレグの種類は、 糸の材質、プリプレグの厚さ、縦糸、横糸密度
等で漠大なものになり、非常に大きなスペースの
保冷用冷蔵冷凍庫が必要であり管理も大変であ
る。

成形メーカー側において (1) 裁断……入手したプリプレグを解梱し、ロー
ルを引き伸ばし台形に裁断する。

(2) クロス付け……離型剤、接着剤を塗布した芯
金に裁断したプリプレグをアイロン等で貼り付
ける。

(3) ローリング……クロス付けが済んだ芯金をテ
ーブル上に置き、加圧しながら巻き込んで行
く。

(4) テーピング……ローリングが済んだものゝ外
周ヘセロフアン、ポリエステル等のテープを３
〜５Kgの張力をかけて巻き付けるか、又は外型
を型締めする。

(5) 焼成……加熱炉へ入れ100〜150℃で２時間加
熱し硬化させる。

(6) 芯金分離……芯金と硬化した素材を分離す
る。

(7) テープ又は外型除去……吹き出した樹脂によ
つてテープ剥離、脱外型が困難な状態となつて
いるのでテープ又は外型に離型剤を塗布したも
のを使用する。

(8) 両端切断……素材を所定の寸法に切断する。

(9) 外型研磨……素材表面にできたテープの喰い
込んだ段差又はパーテイングラインを除去する
為、研磨紙等で研磨する。この時繊維を研磨し
て切断してしまい、著しい強度低下が発生す
る。

(10) 合せ加工……釣竿の場合、特に継ぎ合せ部を
加工し、±0.02の精度に仕上げる。

(11) 塗装……目止メ塗装、硬化、研磨工程を経て
上塗り塗装をする。

成形物（積層管）の構造 (1) シートローリングの方法では必ず巻き始めと
巻き終りがあり、この重なり部ａが第１図イ〜
ハに示した如く最低でも１個所以上発生する。

(2) これが為、重なり部の強度低下が発生する
（特に圧縮に対しては横糸が重なり部ａで切れ
ている為、剥離が発出し易い。

(3) 又縦糸の重なり部ａが発生することにより周
方向に均一な肉厚が得られない為、成形時の曲
げ（歪み）等の不良が発生し易く、又重なり部
ａの重量の増加が発生する。

例えば第２図に示した如く36度の重なりの場
合、重なり部のないものに比較して10％の重量
増加となる。

(4) 第３図イ及び第４図イに示したようにプリプ
レグｂを台形、二等辺台形に裁断した場合、芯
金ｃの軸方向（０度）に対し縦繊維は第３図ロ
及び第４図ロに示すように変化しており、角度
が大きくなるにつれ物性値が低下する。

(5) 同様に横糸も角度がつくと第３図ハ及び第４
図ハに示した如くなる。

第３図ハは不等辺台形の場合を示し、第４図
ハは等辺台形の場合を示しており、不等辺台形
の場合はスタート位置には戻らない為、横糸同
志のつながりはない。一方、等辺台形の場合は
スタート位置にもどる。

これらの縦糸、横糸の角度の変化は物性を著
しく低下させる。

又、シートローリングの方法では、横糸が全
て独立し、寸断されている為、この横糸一本が
重なり合わないと横方向（周方向）の強度は著
しく低下する。従つて通常の不等辺台形の場合
は最悪の状態となる。

本発明は上述従来製造方法の欠点を排除しよう
としたものであつて、高強度繊維に熱硬化性樹脂
を含侵し、半硬化させたヤーンプリプレグを織成
糸とし、芯金に対して放射状に配置される連続し
た複数本の縦糸と、この縦糸の間隙を埋めるよう
放射状に配置される少なくとも２本単位で切断さ
れた縦糸と、これら縦糸と互に直交する複数本の
連続した横糸とにより芯金を基準として織物を織
成し、かつこの織物が同時に多層状にわたつて織
成されることによつて素材を層成し、該素材を常
法により加圧し、硬化させた後、加圧解除、脱芯
金して積層管を得るようにしたことを要旨とする
ものであつて、軽量で、かつ高い強度が得られ、
しかも安価に成形できるようにした釣竿等積層管
の製造方法を提供しようとするのが、その目的で
ある。

以下本発明方法を具体例に基づいて詳述する。

先ず本発明方法の工程を説示する。

構成材料には黒鉛、カーボン、ガラス等の高強
度繊維に熱硬化性樹脂を所定量含侵し、半硬化さ
せたヤーンプリプレグが使用される。

この場合、上記構成材料の種類はヤーンプリプ
レグのサイズ及び材質の種類のみとなり、例えば
カーボンの場合は 1000フイラメント（φ７μ×1000本）
0.0667ｇ／ｍ 3000 〃 （φ７μ×3000本） 0.2ｇ／ｍ 6000 〃 （φ７μ×6000本） 0.4ｇ／ｍ 以上３種類のみで充分である。

シートの場合は１m²当りの繊維重量（ｇ）が
55、75、100、150、175、200、225、250の９種類
必要であつた。

ヤーンプリプレグをボビン又はシヤトルに巻い
た状態で入手し、これを織機へセツトする。

積層管の仕様をインプツトする 縦糸本数（各層別） 縦糸切断位置、本数（各層別） 横糸密度（各層別）と密度の変更位置 長さ 織開始位置 離型剤及び接着剤を塗布した芯金を織機に挿入
する。

織工程 インプツトによつて縦糸のみ０（横糸のみ） 横糸のみ０（縦糸のみ）の織も可能である かくして本発明方法は第５図に示したように、
芯金１の外周に上記ヤーンプリプレグからなる縦
糸２と横糸３を直交状に配置することによつて織
物を織成するのであり、これは芯金１を織機にセ
ツトした状態で織成する。

又、上記縦糸２は芯金１の長さ方向へ適当間隔
に、かつ放射状に配置し、これと直交状に横糸３
は配置されるのであつて、上記縦糸２は連続した
複数本の縦糸２ａと、該各縦糸２ａの間隙を埋め
るように配置される少なくとも２本単位の切断さ
れた縦糸２ｂとからなり、該切断された縦糸２ｂ
は第６図に示したようにテーパ付芯金１に対して
その径大部側に配置されるのであり、一方横糸３
は芯金１の基端部１ａから織開始し、先端部１ｂ
で織終了するよう連続して配置されるのであり、
又横糸３の織密度は、第５図に基本的横糸密度変
化を示したように芯金１の基端部１ａ側と先端部
１ｂ側で密に、その中間部１ｃにあつては、その
基端部側から先端部側へ徐々に粗になるよう密度
を変化させて織成される。

又、縦糸２と横糸３を上述のような配置として
織物４が織成される際、第７図に矢印Ｐ，Ｐ方向
へ横糸３の張力が働く為、縦糸２は内側へ絞られ
て相互に接近し、所定の間隔となる。

又、切断された縦糸２ｂは、その長さを異なら
しめた複数単位となし、第６図に例示した如く、
芯金１の基端部１ａに一端を揃えた状態で配置さ
れる。

そして、上記織物４は同時に所望の多層に織成
して素材は層成される。

織速度は４本／cmの横糸密度の場合で１ｍ／30
秒が可能である。

又切断された縦糸２ｂは切断されると同時にそ
のまゝ織りとは関係ない位置に保持され、一方連
続する縦糸２ａは織りが完了した時点で切断され
保持される。

従つて縦糸２は織開始を10本とすると８本、６
本、４本といつたように減少し、絞りが完了した
時点では初期のスタート時と同様10本にもどるこ
とになる。

一方、横糸３は切断されずに連続した状態であ
り、織りがストツプした間は芯金１の送りに応じ
て引き出されて行く。

次の芯金は前の芯金と連続した状態で供給さ
れ、次に指定された織開始位置から織りがスター
トされる。

このように芯金１の外周に織成され、層成され
た素材の外周にテーピング又は外型装着を行なつ
て加圧し、加熱炉に入れ100〜150℃で２時間加熱
し、硬化させた後、硬化した素材から芯金１を分
離し、次いでテープ又は外型を除去し、次いで両
端部を切断して所望長さとし、次いで外径研磨、
合わせ加工、塗装を行ない積層管を得るのであ
る。

このようにして成形された積層管の構造は、第
８図に示した如く円周上に等肉の均一な素材５が
得られ、縦繊維の重なりは無く、目開きもない状
態である。

横糸３は連続している為圧縮による強度は従来
品と比較して20％向上した。

等肉の均一な素材が得られることによつて重量
は10％軽減し、素材の曲り、そりは半減した。

縦糸２は芯金１に対し放射状に配置される為剛
性、強度共に10％向上した。

横糸３の角度は送りのピツチによつても変化す
るが連続しているので圧縮強度が向上する。

多層織機による構造は、第９図イ〜ヘに示した
如き任意の構造が得られ、又この構造の内縦糸
２、横糸３の材料は黒鉛、カーボン、ケプラー、
ガラス等の高強度糸の何れも使用可能である。第
９図イ〜ヘは積層管の横断面構造の一例を示した
ものであつて、イは三層共にクロス、ロは内外両
層がクロス、中間層は縦糸２のみ、ハは内層がク
ロス、中間層が縦糸２のみ、外層が横糸３のみ、
ニは内層が横糸３のみ、中間層が縦糸のみ、外層
がクロス、ホは内層がクロス、中間層がクロス、
外層が縦糸２のみ、ヘは内層が横糸のみ、中間層
が縦糸のみ、外層が横糸のみである。

以上説明したように本発明に係る釣竿等積層管
の製造方法によれば、素材材料の種類が減少し、
ストツクスペースの減少及び管理が容易となり、
又種々の織組織及び材料構造が任意に選択でき、
かつ高速に芯金１に対応して織あがる為、生産性
に優れてコストダウンでき、又積層管は円周上に
均一な肉厚を有して成形される為、曲げ、そりの
不良品発生が少なくなり、かつ重なる部分がない
ので方向性が無く、重量も10％従来方法で得た積
層管より軽減でき、更に縦糸２が芯金１に対し常
に０゜になるよう放射状に配置させるので剛性、
強度共に従来方法で得たものより10％向上でき、
更に又周方向の何れの位置においても繊維が均等
に配列されている為、くせのないスムーズな曲り
が得られ、又横糸３を任意の密度に織り込め、必
要最小限の横糸で成形できるから高強度で軽量な
積層管を成形することができ、更に従来方法のよ
うなプリプレグ裁断による材料ロスが皆無である
等幾多の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロ，ハは従来のシートローリング方
法によつて成形された素材の各略示横断面図、第
２図は従来方法における素材の重なり部を示した
説明図、第３図イ及び第４図イは従来方法におけ
るプリプレグと芯金との関係を夫々示した各平面
図、第３図ロ及び第４図ロは従来方法により得た
素材の縦糸配置例を夫々示した各説明図、第３図
ハ及び第４図ハは従来方法により得た素材の横糸
配置例を夫々示した各説明図、第５図は本発明に
係る釣竿等積層管の製造方法における芯金と横糸
配置密度を示した説明図、第６図は同方法におけ
る縦糸配置例を示した説明図、第７図は同方法に
おける縦糸と横糸の配置例を示した織物の一部拡
大平面図、第８図は同方法によつて成形した積層
管の略示横断面図、第９図イ〜ヘは同方法によつ
て成形した積層管の多層構造例を一部断面して
夫々示した各横断面図である。 １……芯金、２ａ……連続した複数本の縦糸、
２ｂ……切断された２本単位の縦糸、３……横
糸、４……織物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高強度繊維に熱硬化性樹脂を含侵し、半硬化
   させたヤーンプリプレグを織成糸とし、芯金に対
   して放射状に配置される連続した複数本の縦糸
   と、この縦糸の間隙を埋めるよう放射状に配置さ
   れる少なくとも２を単位で切断された縦糸と、こ
   れら縦糸と互に直交する複数本の連続した横糸と
   により芯金を基準として織物を織成し、かつこの
   織物が同時に多層状にわたつて織成されることに
   よつて素材を層成し、該素材を常法により加圧
   し、硬化させた後、加圧解除、脱芯金して積層管
   を得るようにしたことを特徴とする釣竿等積層管
   の製造方法。