JP3628266B2 - ラケット用合成ストリング - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打球特性と耐久性に優れかつ低コストで製造できるテニス、バドミントン、スカッシュなどのラケット用合成ストリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テニス、バドミントン、スカッシュなどのラケット用ストリングは打球感（打ち昧）が優れていることから、天然ガットが使用されてきたが、湿気の影響を受けやすく耐久性に劣るため、現在では合成繊維とくにポリアミド製のモノフィラメントまたはマルチフィラメントからなるストリングが多く使用されている。
【０００３】
この合成繊維製ラケット用ストリングは、モノフィラメントタイプとマルチフィラメントタイプに分類される。モノフィラメントタイプのストリングは、モノフィラメント単独または芯となるモノフィラメントのまわりにそれを取り囲むように皮糸と呼ばれる細いモノフィラメントを巻き付け、接着したストリングであって、一般的に耐久性には優れるが打球感はマルチフィラメントタイプのストリングにくらべ劣っている。
【０００４】
一方マルチフィラメントタイプのストリングはマルチフィラメントの束を集束・接着したものを主構成成分としたものであり、構成繊維が細いので打球感はソフトで良好であるが耐久性に劣る傾向がある。
【０００５】
このように一般に打球感と耐久性は逆相関にあり、両立させることはむずかしく、モノフィラメントとマルチフィラメントの組み合わせも種々検討されているがすべてを満足するものが得られていないのが現状である。
【０００６】
一方、製造工程から見ると、皮糸としてポリアミドモノフィラメントを巻き付け接着する接着剤として、ポリアミド樹脂をフェノール系溶剤に溶解させた接着剤が多く使われており、製品においては独特の臭気が残ることや作業環境、環境汚染の問題もある。
【０００７】
このような課題解決のため紡糸段階で芯糸と皮糸を溶着させる例として、たとえば特開昭５５−１９１０７号公報においては、マルチフィラメントの溶融未延伸糸を紡糸直下で撚り掛け熱融着させたガットが開示されている。
【０００８】
また特開昭５５−２６９０３号公報においては、ノズルから芯糸と皮糸を紡糸し冷却槽に入る前に加撚し集束一体化させ皮と芯との隙間がピンホールとして存在するように完全にモノフィラメント化させたガットが開示されている。
【０００９】
マルチフィラメントを集束させる場合、上述のものでは、ピンホールと表現されている様に、中心部でも多数の空隙を生じる。この部分がいわば欠陥となりガットにした場合、打球の衝撃で開裂切断しやすくなるので耐久性が乏しいと言う問題がある。
【００１０】
後者の芯と皮の場合、芯部には空孔がないので耐久性は上がるが皮同士も一体化しているため、従来の皮糸を巻き、接着したものにくらべ打ち昧が硬く、あたかも一本の太いモノフィラメントで構成されたガットなみになってしまう。
【００１１】
さらにこれらの方式は、いずれも撚りかけ後延伸するので、所望の撚り数の数倍の撚り数が未延伸段階では必要となるため延伸性を悪化させ強力が上がらないという問題もある。
【００１２】
一方、断面が非円形のモノフィラメントとして紡糸するガットの例として、例えば特開昭５６−１６６８６３号公報、特開昭５８−１３６８１９号公報においては、ボールのスピン性を高めるため表面に比較的小さな凹凸有するガットが開示され、ノズルとして歯車型形状のノズルが記載されている。
【００１３】
また、特開昭５９−１４９１５７号公報においては３個以上の突子を持つ変形度の大きい断面形状のガットが開示されている。本発明者らの検討によれば表面凹凸が小さい場合、耐久性低下は小さく、スピン性も丸断面にくらべある程度改良されるが、曲げ硬さはあまり変わらないため打球感はあまり変わらない。一方変形度の大きい形状の場合、曲げ硬さは柔らかくなるのでソフトな打球感が得られるが、直径（外径）の太さの割りには強力が低く、また、打球による変形や損傷が大きいため切断しやすくなり耐久性が著しく低下する問題がある。すなわち、いずれの方法においてもソフトな打球感が得られる変形度の高い領域では耐久性が低く、打球感と耐久性を両立させるガットは得られていないのが現状である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は実質的にモノフィラメントでありながら、マルチフィラメントなみのソフトな打ち味を有し、かつ耐久性が高いストリングを提供しようとするものである。また、本発明の第２の目的は溶剤を用いず、かつ低コストで従来の皮糸巻きタイプと同等以上の性能、外観を有する合成ストリングを提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討した結果、変形度の大きい断面において耐久性を上げるために、中心部に空孔（ピンホール）がない構造にするとともに、外周部の溝は開口幅を狭く繊維比率を高めることが重要であることを見出し本発明に到った。
【００１６】
尚、本発明のモノフィラメントの断面形状は、複数のモノフィラメントを接着剤で巻き付け集束したストリングと近似した断面で、しかも接着面に相当する部分は一体化しているので接着力は強く、接着加工工程が不要で接着溶剤の残存による臭気もないという特徴も有している。
【００１７】
（１）すなわち、本発明のラケット用合成ストリングは、断面が、外周表面から中心部方向に複数本の溝部を有し中心部は実質的に空孔がなく一体化している形状である溶融紡糸により一体的に形成されたモノフィラメントにおいて、外周表面の外接円径（直径ａ）と中心部の内接円径（直径ｂ）の平均値（（ａ＋ｂ）／２）で示される溝の半分の深さ部分における開口幅の合計長さｃがその部分の円周長ｄに対して４５％未満であり、かつ溝部で区画されている突起部の最大幅を有する部分の幅が突起部の根元部の幅より大きい先太形状であることを特徴とする。
【００１８】
（２）また、前記（１）項に記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、前記ラケット用合成ストリング内接円径（ｂ）と外接円径（ａ）が下式の関係を満たすことが、ソフトな（衝撃の少ない）打球感と耐久性をバランスよく発揮しうるストリングが得られ好ましい。
【００１９】
【数２】
０．２≦ｂ／ａ≦０．８
【００２０】
（３）また、前記（１）〜（２）項のいずれかに記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、溝本数が３から２５本であることが、ソフトな（衝撃の少ない）打球感と耐久性をバランスよく発揮しうるストリングが得られ好ましい。
【００２１】
（４）また、前記（１）〜（３）項のいずれかに記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、前記モノフィラメントが、１ｍ当たり５から３００回の撚り（ねじれ）を有するモノフィラメントであることが、得られるストリングの外観が、主要な従来品である皮糸と呼ばれる細いモノフィラメントを巻き付け、接着したストリングと外観が類似し好ましい。また、この範囲の撚りでは強力を低下させるおそれもなく、物理的なスプリング効果を与えるためか、反発性も向上し好ましい。
【００２２】
（５）また、前記（１）〜（４）項のいずれかに記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、モノフィラメント表面が更に樹脂被覆されていることが好ましい。必要に応じ樹脂を被覆（コーティング）することにより、樹脂が溝内部に入り接着力を高くするとともに、物理的に剥離しにくい形状とすることで耐久性が大幅に向上できるので、好ましい。
【００２３】
（６）また、前記（１）〜（４）項のいずれかに記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、モノフィラメントの断面形状が、外周表面がほほ円形で溝部が均等に分割された花びら型であることが好ましい。
【００２４】
この断面形状のものは他の異形断面形状のものに比べて、強力や結節強力が大きく、耐久性に優れた特徴を有しており好ましい。
【００２５】
（７）また、前記（６）項に記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、モノフィラメント表面に、更に樹脂被覆が施されていることがソフトな打球感を損なわずに、耐久性が向上でき好ましい。
【００２６】
（８）また、前記（１）〜（４）項のいずれかに記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、モノフィラメントの断面形状が、中心の円形のまわりに小さな円形が取り囲む形状であって、前記小円同士は分離しているが各小円と中心円とは連結している形状であることが好ましい。小さな円形が芯を取り囲む断面形状は、得られるストリングの外観が、主要な従来品である皮糸と呼ばれる細いモノフィラメントを巻き付け、接着したストリングと類似し好ましい。しかもこのような外観が類似したものが上記従来品より安価に製造できる利点がある。更に、各小円と中心円とが一体となって連結している構造であるので、従来品の如く皮糸を接着しているストリングに比べ接着強度がはるかに強く、耐久性が良好になる。
【００２７】
（９）また、前記（８）項に記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、モノフィラメント表面に、更に樹脂被覆が施されていることがソフトな打球感を損なわずに、耐久性が向上でき好ましい。特に、樹脂被覆が一層剥離しにくくなり、耐久性向上の点で好ましい。
【００２８】
（１０）また、前記（１）〜（１０）項のいずれかに記載の本発明のラケット用合成ストリングにおいては、突起部の最大幅を有する部分が、突起部の根本から外周表面までの長さの根本から４／１０より上側の位置にあるものが、耐久性が良好になり好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の理解を容易にするために、本発明について詳述する。
【００３０】
本発明の合成ストリングを構成するモノフィラメントの素材として用いられる合成繊維としてはとくに限定されないが、溶融紡糸可能なものが用いられる。たとえば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン９Ｔ、ナイロン６Ｔ、ナイロンＭＸＤ６やこれらの共重合体などで代表されるポリアミド類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ，ＰＴＴ）などの芳香族ポリエステル、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネートなどの生分解ポリエステルとして知られる脂肪族ポリエステル、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリ弗化ビニリデン、熱可塑性ポリウレタン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが挙げられる。
【００３１】
これらのポリマーは各種の添加剤、たとえば、耐熱剤、耐光剤、染顔料、充填剤、柔軟剤、可塑剤、平滑剤などを含んでいても良く、また、ポリマーブレンド、複合などによる改質と組み合わせることもできる。
【００３２】
本発明の合成ストリングは断面形状において外周表面から中心部において複数本の溝部を有しているが中心部分は実質的に空孔がなく一体化している。溝の数は好ましくは３から２５本であり、各溝は中心に向かって放射状になっており、ほぼ均等に分割されているのが好ましい形状である。溝の数は３から２５本、より好ましくは５から１５本程度であり、溝の数をこの範囲とすることによりソフトな（衝撃の少ない）打球感と耐久性をバランスよく発揮しうるストリングが得られ好ましい。
【００３３】
本発明の合成ストリングの代表的な断面形状を図に示す。
【００３４】
図１は外周表面から中心部２方向に向かう５本の楔形（Ｖ字形）の溝１を有し、モノフィラメントの外側部分が溝１で互いに区画された５本に分割された突起部３を有する５弁の花びら型断面の例である。突起部３の外周表面４は全体的に見た場合ほぼ円形である。中心部は２で示されており、中心部２には実質的に空孔（ピンホール）がない構造になっている。すなわち中心部２の周りには、溝１で互いに区画された突起部３を有している。
【００３５】
図２は中心部２の円形モノフィラメントの周辺に、突起部３として１２個の小さなほぼ円形のモノフィラメントが芯となる中心部２のモノフィラメントとはつながっているが外周部の細いモノフィラメントからなる突起部３同士の間は分離している形状の例である。溝１の形状は、その側面が二つの突起部３を構成する円形モノフィラメントにはさまれ、溝１の底部は中心部２の芯のモノフィラメントで区画されており、溝の中間部に細いくびれを持った略Ｉ字形様の溝１を１２個有している。
【００３６】
本発明のストリングにおいては溝の形に限定されるものではないが、突起部３の外周表面４の外接円５の径（直径ａ）と中心部２の内接円６の径（直径ｂ）の平均値（（ａ＋ｂ）／２）で示される溝の深さの半分に相当する部分７における溝部の開口幅の総和ｃが７の部分の円周長さｄの４５％未満であり、かつ突起部３の最大幅を有する部分の幅が根元部（内接円６の位置がほぼ根本となる）の幅より大きい先太形状となっている。
【００３７】
以上に説明した事項は、本発明のストリングにおいて、皮層部分（突起部３の占める部分）の繊維の比率が比較的高いことを意味し、実用的な耐久性を得るためには溝部の開口幅の総和ｃがその部分の円周長に対して４５％未満（すなわち７の部分における繊維比率が５５％以上）であることが必要である（以下、これを「開口部比率（％）」と略称することがある。）。下限についてはとくに限定がなく測定精度にもよるが、顕微鏡下で分離しているのが認められるがほぼ接触しており幅が測定できない場合は本発明ではゼロとして扱っている。
【００３８】
特に好適な範囲としては、表層に樹脂コーティングをしない場合は、開口部比率が３０％未満のものが耐久性がよく好ましい。表層に樹脂被覆を行う場合は樹脂が溝内部に入り込む方が好ましく、開口部比率は３０〜４０％が好適である。
【００３９】
また、本発明のストリング断面形状においては、上述の如く、突起部３の最大幅を有する部分が、突起部３の根本部分より外側の位置にあり、先太形状になっていて、当該最大幅部分の幅は、突起部３の根本部分の幅より大きい。本発明においては、突起部２が先太形状になっているとは、突起部３の外周表面４の部分の幅が最も大きくなっている場合に限られると言う意味ではなく、突起部２の根本部分より外側のいずれかの位置の突起部３の幅が最大となっていることを意味している。突起部３の幅とは、ストリングを長さ方向に対して垂直に切断した場合の切断面における突起部の幅である。
【００４０】
好ましくは突起部３の根本から外周表面４までの長さの根本から３／１０より上側の位置に、より好ましくは突起部３の根本から外周表面４までの長さの根本から４／１０より上側の位置に、根本の幅よりも大きい幅の最大幅の部分を有していることが好ましい。
【００４１】
図１に示した例では、突起部３の最大幅部分の位置は、突起部３の根本から外周表面４までの長さの根本からおよそ８．３／１０程度の位置にある。また、図２に示した例では、最大幅部分の位置は、突起部２の根本から外周表面４までの長さの根本からおよそ５／１０程度の位置にある。
【００４２】
以下、更に理解を容易にするために、図面を用いて具体的に説明する。図１、２において突起部３の外周表面４の外接円５の径（以下、「外接円径」と略称する）はａ、中心部２の内接円６の径（以下、「内接円径」と略称する）はｂで示される。この両者の平均径（ａ＋ｂ）／２は溝１の深さの半分の位置を意味する。この部分の円周長はπ（ａ＋ｂ）／２となる。この円周上７における各溝部１の開口幅をＷ１，Ｗ２…Ｗｎで示すと、溝部の開口幅の総和ｃはＷ１＋Ｗ２＋・・十Ｗｎとなる。したがって開口幅総和ｃの円周７の長さに対する割合（％）は次式で表わされる。尚、前述したように、これを「開口部比率（％）」と略称することがある。
【００４３】
【数３】
（Ｗ１＋Ｗ２＋・・十Ｗｎ）×１００／［π（ａ＋ｂ）／２］
【００４４】
本発明においてこれらの数値は断面顕微鏡観察から測定したものである。
【００４５】
次に本発明においては突起部の最大幅が根元の幅より大きい形状であることを特徴とする。図１、２において突起部３の根元の幅はＹｉ、最大幅はＹｍで示され、Ｙｉ＜Ｙｍとなる。
【００４６】
このように突起部３の形状は外側の方が太くなっていることが耐久性が向上し好ましい。尚、その定義は前述したとおりである。本発明においてこのような形状にすることにより、突起部分（内接円と外接円の間の領域）において繊維比率が高くストリング直径（外径）に対して強力が上がるとともに、打球の衝撃による突起部分の変形が小さく抑えられるため、耐久性が高くできると推定される。また、根元が細いことで剪断力に対してもクッション効果でスピン性（ボールに回転をかける能力）が高くなると考えられる。
【００４７】
次に溝の深さについては本発明者等の検討では、通常、溝１が深い方が曲げに対し柔らかく、打球感もソフトになるが、中心部２の一体部分が細くなると耐久性が悪くなる傾向がある。逆に溝１が浅いと柔軟効果や打球感の改善は期待できない。したがって本発明においては内接円径ｂと外接円径ａの比ｂ／ａは好ましくは０．２〜０．８、さらに好ましくは０．３〜０．８となる形状が好ましい。
【００４８】
本発明においてそれぞれの溝の深さや開口幅、突起形状はほぼ揃っており、ばらつきが小さいのが品質、打ち味の安定性の点で望ましい。また、空孔（ピンホール）が存在するとその部分が欠陥となり耐久性や強力が低下するのでとくに中心部は実質的に空孔が存在しない構造にする必要がある。
【００４９】
図３〜図５に本発明のストリングの別の多弁型断面の例を示した。図３は突起部３が３分割で表面層（外周表面）４は全体として見た場合にほぼ円形のもの、図４は突起部３が７分割で表面層（外周表面）４は全体として見た場合にほぼ円形の例である。図５は突起部３が５分割で表面層（外周表面）４が外側に膨らんだ梅花型断面の例である。図５の様な場合の外接円径ａの外接円としては、図２の場合と同様に、表面層（外周表面）４が外側に最も膨らんだ部分に外接する円となる。
【００５０】
図６に示した本発明のストリングの断面形状は、図２に示したものとほぼ同様で、中心部２の芯糸となるモノフィラメントのまわりに突起部３としての皮糸がそれぞれ中心部２の芯部とは連結しているが、突起部３としての皮糸同士は分離した断面形状を有する。図２に示したものと異なる点は、突起部３の数が、図２に示したものは１２個であるのに対し、図６に示したものは、突起部３の数が、１５個になっている点である。突起部３としての皮糸は本発明のストリングの更に別の態様の断面図の図７に示した例のように一部３ｂのように太さが異なるものや非円形のものも使用できる。図７の様に突起部３として大きな突起部３ｂを含む場合には、先に定義した外接円径ａの外接円は、大きな突起部３ｂの外周表面４ｂの外接円として定義される。
【００５１】
本発明における延伸配向されているモノフィラメントはそのままラケット用ストリングとして使用できるが、必要に応じ加撚熱固定や樹脂被覆工程あるいはその他の公知の加工を施すことができる。なお、本発明におけるモノフィラメントは、当然、延伸配向されたものであり、前述の加撚熱固定や樹脂被覆工程を施す場合、延伸配向されたモノフィラメントを用いて行う。
【００５２】
撚り加工において好ましい撚り数は５〜３００回／ｍである。得られるストリングの外観が、主要な従来品である皮糸と呼ばれる細いモノフィラメントを巻き付け、接着したストリングと類似し好ましい。また、この範囲の撚りでは強力を低下させるおそれもなく、物理的なスプリング効果を与えるためか、反発性も向上し好ましい。
【００５３】
また、本発明者らは本発明の断面のモノフィラメントからなるストリングに樹脂被覆（コーティング）した場合、溝部内部に樹脂が入り込むため、耐久性が大幅に上がることを見出した。図８に本発明の断面のモノフィラメントからなるストリングに樹脂被覆（コーティング）した場合の本発明のストリングの断面図を示した。図８のストリングは、図２の断面のモノフィラメントからなるストリングに樹脂被覆（コーティング）した場合の断面図である。このような図８に示した形状の場合、溝１は中間部でくびれを有し、被覆樹脂１０は溝１の内部で広がるため、物理的にも樹脂コーティングが剥離することがほとんどなくなり耐久性が著しく上昇し好ましい。このようなコーティングを施しても、樹脂部分はモノフィラメント糸部分のように分子配向していないので柔らかく、モノフィラメントと同じ樹脂をコーティングしても本来の柔軟性を失うことはほとんどない。コーティング樹脂については特に限定されず種々の硬さや特性をもつ任意の樹脂が使用できる。本発明においてはモノフィラメントの溝の断面形状により、コーティング樹脂の接着面積が大きくなり、接着形状の点でも樹脂被覆部は剥離しにくい特徴があり、モノフィラメント素材に対し接着力の弱い樹脂の組み合わせも使用可能になり、従来接着性の点で使用できなかったモノフィラメン素材／被覆樹脂の組み合わせで、例えば、ポリエステル／ポリウレタン、ポリエステル／ナイロン、ナイロン／ポリオレフィンなどの組み合わせが使用できると言う特徴もあることが見出された。
【００５４】
また、図１や図３〜図５のように外周表面が全体として丸い断面形状の場合、従来通常の円形断面モノフィラメントが使われている芯糸の代わりにも使用することが可能であり、その場合にもより柔らかい打球感を得ることができる特徴を有する。
【００５５】
次に本発明の合成ストリングの製造方法について述べるが本発明はこれらに制限されるものではない。
【００５６】
本発明の断面形状のモノフィラメントを得るためには、紡糸ノズル孔の形状のほか、紡糸時のポリマ溶融粘度（ポリマー分子量、ポリマー溶融温度）、冷却までのエアギャップ、紡糸速度などが重要な要因でこれらの諸条件を適切にとる必要がある。ノズル孔の孔の断面形状の例として図９〜１１に示したがこれらに限定されるものではない。
【００５７】
ノズル孔は図９、図１０に示したように近接する複数のノズル孔から素材ポリマーを押し出し、口金直下で融着一体化させる場合と、図１１に示したようにノズル孔が一つである異型断面ノズルを用いて紡糸する場合があり、得ようとする断面形状により適宜選択することができる。
【００５８】
前者の場合、モノフィラメント断面形状において、溝１が深く、開口部が狭い断面形状のものが得られるので、性能の良いストリングが得られるが、ノズル孔形状や紡糸条件の適正化で融着の程度を制御する必要がある。複数のノズル孔から押し出して紡糸直下で撚り掛け合体させることは前述の特開昭５５−２６９０３などで開示されているが、この方法では同時に加撚されているため皮糸（突起部）間も融着一体化してしまうので、本発明のような外側の皮糸部（突起部）において、皮糸（突起部）同士は接着せず、開口幅が狭く、深い溝の断面形状を有するモノフィラメントは得られない。本発明で規定したような断面形状を有するモノフィラメントを得るには紡糸口金直下で実質的に撚りを掛けずに、通常の紡糸条件の範囲内で部分的に融着させるのが望ましい。このため種々の要因があるが第１要因として融着する部分のノズル孔間隔を近接させることが重要である。具体的には使用するポリマー、溶融粘度、紡糸速度、吐出圧力などで異なるが、融着する部分のノズル孔間隔を、通常、０．５ｍｍ以下にするのが望ましい。一方、前記ノズル孔間隔をあまりに近接しすぎた場合や紡糸するポリマー素材の溶融粘度が低い場合、融着して冷却固化するまでの時間が長い場合などでは融着度合いが大きくなりすぎて、本発明の形状が得られない場合があるのでこれらの諸条件を適切に設定する必要がある。
【００５９】
一方、後者の例えば図１１で示したようなノズル孔が一つの異型断面紡糸ノズル４０を用いて紡糸する場合、得られるフィラメントの断面は、通常、溶融ポリマーの表面張力などの影響でノズル孔の形にくらべ、開口部が広がり、突起部は先細になりやすく、溝も浅くなる傾向があるので、それを見込んだノズル形状にするとともに、ノズル形状に近い糸断面形状とするための紡糸条件設定や口金パック設計が必要である。
【００６０】
延伸、熱固定条件は、素材の種類などにより異なるので、一概に規定できないが、延伸、熱固定についてはとくに限定はなく通常のモノフィラメントと同様の装置・加工条件を採用することができる。また紡糸、延伸、熱固定して巻き上げられたモノフィラメントはそのままストリングとして用いることもできるが、より好ましくは、延伸後、（必要に応じてリラックス熱処理し、）加撚し熱固定するのが望ましく、従来の皮糸を巻き付けしたストリングとほとんど同じ外観が得られるとともに、ストリングの張設性、打球感が向上する。
【００６１】
撚り加工したモノフィラメントは、ラケット用ストリングとして打ち昧、耐久性とも十分な性能を有する。とくに図１、図３〜５に示した溝の入口部の開口幅が小さく表層部の繊維比率が高い形状の場合、樹脂コーティングを行わなくても、良好な耐久性を示すので、ソフトな打ち昧、スピン性能の良いストリングが低コストで得られる。また、このストリングは接着剤を使う従来の皮糸巻き付け工程が不要であり、コスト、作業環境、製品の臭気がない点でも優れている。
【００６２】
本発明においてはさらに必要に応じ、樹脂被覆（コーティング）を行うことにより、耐久性が大幅に向上する。樹脂被覆工程としては、溶融した樹脂脂をコーティングする方法、樹脂溶液あるいはエマルジョンを付与乾燥する樹脂加工法、ＵＶ（紫外線）、放射線樹脂加工などの樹脂被覆が可能であるが、とくに溶融コーティングが好ましく用いられる。
【００６３】
本発明においてはその他必要に応じて、染色、熱処理、印字、油剤付与などを行い製品化することができる。
【００６４】
【実施例】
以下本発明の理解を容易にするため、実施例を用いて本発明をより具体的に説明する。
【００６５】
（実施例１、２）
ナイロン６／６６共重合樹脂（三菱エンプラ社製ナイロン“ノバミッド２３２０Ｊ”）を用い、図９に示したように円を５つに分割した扇形のノズル孔２０を近接して配置したノズル断面形状を有するノズル（符号２１で示される外径；４．０ｍｍ、仕切り部の幅；［符号２２で示される中心部０．２ｍｍ、符号２３で示される外周部０．３ｍｍ］）を用いてポリマー温度２５０℃で紡出した。紡出糸はエアギャップ３０ｍｍで３０℃の冷却水槽に導入し第１ローラー（速度１２ｍ／分）に導いたのち連続して湿式（９５℃）−乾式（２２０℃）の２段延伸で、トータル延伸倍率５．０倍に延伸した。引き続き連続して５％のリラックス率でリラックス熱処理（２２０℃）を行い巻き取った。５本の紡出糸条はノズル直下で中心部分のみ融着するので、得られたモノフィラメントの断面形状は図１に示したように中心部分２が一体化し、深く狭い溝部１を５つ有する（言い換えれば突起部３を５つ有する）５弁型断面をしていた（直径（外径）１．３２ｍｍ、内接円径と外接円径の比０．６、開口部比率４％）。
【００６６】
このモノフィラメントを１００回／ｍのピッチで加撚し、１５０℃で熱固定して得られたモノフィラメントストリングの物性を表１に示した。
【００６７】
このストリングを硬式テニス用ラケットに２６７Ｎ（６０ポンド）で張設し、耐久性評価試験機（ボール速度１２０ｋｍ／ｈｒ、打ち出し間隔１５回／分、打ち出し距離５０ｃｍでラケットの４個所に順次打ち出し、ストリングが切断するまでの回数を測定）で評価したところ、耐久性は１５１０回であった（市販皮巻きタイプストリングの耐久性は１２００回〜１６００回程度）。
【００６８】
このストリングは市販の皮巻きタイプモノフィラメントストリングにくらべ、柔らかく、また、上級プレーヤーによる評価で、打ち昧はソフトでコントロール性、スピン性に優れるとの評価で、耐久性も市販ストリングと遜色ないレベルであった（実施例１）。
【００６９】
また、同じ条件で紡糸吐出量を変更し、直径１．２９ｍｍのモノフィラメントを得た（内接円径と外接円径の比０．６５、開口部比率６％）。同様に撚り加工した後、ナイロン６６樹脂で熱溶融コーティングを行った。物性測定結果を表１に示した。このストリングの耐久性は同じ試験条件で１７５０回と大きく向上した（実施例２）。
【００７０】
（参考例）
実施例１においてエアギャップを５ｍｍで冷却槽に導入した場合は、実施例１のような集束した一本のモノフィラメントは得られず、５本の紡出糸条が一部分離した状態であった。
【００７１】
（実施例３、４）
ナイロン６樹脂（三菱エンプラ社製“ノバミッド１０１７Ｊ”）を用い、図１０に示したノズル孔断面形状のように中心部の円形ノズル孔３０の周りに１５個の小さな円形ノズル孔３１を近接して配置したノズル（芯部ノズル孔３０の直径；３．５ｍｍ、皮部の小さな円形ノズル孔３１の直径０．９ｍｍ、ノズル孔３０とノズル孔３１の間隔；０．１５ｍｍ）を用いてポリマー温度２５０℃で紡出し、エアギャップ３５ｍｍで３０℃の冷却水槽に導入した。第１ローラーに巻いたのち連続して湿式（９５℃）−乾式（２３０℃）の２段延伸で延伸倍率５・０倍に延伸した。引き続き連続して５％のリラックス率でリラックス熱処理（２２０℃）を行い巻き取った。
【００７２】
紡出した糸はノズル直下で周辺の細い糸条が中心の糸に部分的に融着するため、図２で示したように芯糸（中心部２）と皮糸（突起部３）の一部は融着一体化し、突起部３同士は近接しているが分離している断面を有していた（直径（外径）１．３１ｍｍ、内接円径と外接円径の比０．７５、開口部比率２２％）。
【００７３】
このモノフィラメントを８０回／ｍのピッチで加撚し、１５０℃で熱固定した。さらに、熱可塑性ポリウレタンを熱溶融コーティングした。得られたストリングの断面は図８で示したようにコーティング樹脂１０が溝内部１に入り込んでいた。
【００７４】
物性を表１（実施例３）に示した。このストリングを硬式テニス用ラケットに２６７Ｎ（６０ポンド）で張設し、耐久性評価試験機（実施例１と同じ）で評価したところ、１５７０回の耐久性であった。実際のプレーにおいて市販の皮糸巻きタイプモノフィラメントストリングにくらべ、柔らかく、打ち味はソフトでコントロール性に優れるとの評価であった。コーティングしていないストリングの耐久性は９５０回で耐久性はコーティング品に比べて若干不足しているが、コーティングにより耐久性は大幅に向上した。実試打でもコーティング品は市販品以上の耐久性であった。
【００７５】
同じモノフィラメントを用いてナイロン６６コーティングを行った。得られたストリングの物性を表に示した（実施例４）。硬式テニス用ラケットに２６７Ｎ（６０ポンド）で張設したストリングの耐久性は１６５０回であり、同様に高い耐久性とソフトな打球感が得られた。
【００７６】
（実施例５）
ポリエチレンテレフタレート樹脂（三菱レイヨン製“ポリエステルＰＡ−２００”）を用い、紡糸ノズルは実施例３と同じものを用いてポリマー温度２８０℃で紡出しエアギャップ３８ｍｍで６０℃の冷却水槽に導入し第１ローラーに巻いたのち連続して湿式（９８℃）−乾式（２２５℃）の２段延伸で延伸倍率６．６倍に延伸したのち、２％のリラックス率でリラックス熱処理を（２３０℃）行い、巻き取った。
【００７７】
得られたモノフィラメントは実施例３とほぼ同様の形状の断面であった（直径１．２９ｍｍ、内接円径と外接円径の比０．７３、開口部比率２８％）。このモノフィラメントを８０回／ｍのピッチで加撚し、１７０℃で熱固定した。得られたモノフィラメントに、ポリウレタン樹脂を熱溶融コーティングした。得られたストリングの断面は図８に示したようにコーティング樹脂１０が溝内部１に入り込んでいた。物性を表１に示した。
【００７８】
硬式テニス用ラケットに２６７Ｎ（６０ポンド）で張設したストリングの耐久性は、耐久性評価試験機で３１２０回であり、このストリングは、市販のモノフィラメントタイプのポリエステルストリングにくらべ、柔らかく張り上げしやすい特徴がある。打ち味についてもソフトでコントロール性に優れ、従来のポリエステルストリングにない打ち味との評価で、耐久性も市販ストリングなみのレベルであった。コーティングしていないストリングの耐久性は１１１０回で耐久性はコーティング品に比べると若干低くなっているが、耐久性はコーティングにより大幅向上した。実試打でもコーティング品は市販品なみの耐久性であった。
【００７９】
（実施例６）
実施例１と同じナイロン６／６６共重合樹脂を用い、図１０に示したノズル孔断面形状のような中心部の円形ノズル孔３０の周りに１５個の小さなノズル孔３１を有する断面のノズルを用いてポリマー温度２５０℃で紡出し、エアギャップ３５ｍｍで３０℃の冷却水槽に導入し第１ローラーに巻いたのち連続して湿式（９５℃）−乾式（２２０℃）の２段延伸で延伸倍率５．０倍に延伸したのち、５％のリラックス率でリラックス熱処理を行い、巻き取った。
【００８０】
得られたモノフィラメントは直径０．７８ｍｍで図６のような形状の一体化した断面をしていた（内接円径と外接円径の比０・７０、開口部比率２５％）。このモノフィラメントを８０回／ｍのピッチで加撚し、１５０℃で熱固定した。得られたストリングの物性を表１に示した。これをバドミントン用ストリングスとして試打評価したところ、打ち味、コントロール性に優れたストリングが得られた。
【００８１】
（比較例１）
実施例１のナイロン６／６６共重合樹脂（三菱エンプラ社製“ナイロン２３２０Ｊ”）を用いノズル孔断面形状が星型断面からなるノズルを用いてポリマー温度２５０℃で紡出し、エアギャップ３０ｍｍで３０℃の冷却水槽に導入し、第１ローラーに巻いたのち連続して湿式（８５℃）−乾式（２２０℃）の２段延伸で延伸倍率５．０倍に延伸したのち、５％のリラックス率でリラックス熱処理を行い、巻き取った。
【００８２】
得られたモノフィラメントは直径（外径）１．３０ｍｍで図１２のような形状の星型断面をしていた（内接円径と外接円径の比０．６５、開口部比率６０％）。このモノフィラメントを１００回／ｍのピッチで加撚し、１５０℃で熱固定した得られたモノフィラメントを表１に示した。このストリングを硬式テニス用ラケットに２６７Ｎ（６０ポンド）で張設した耐久性は試験機で５２０回であり耐久性不十分であった。
【００８３】
（比較例２）
実施例５と同じポリエチレンテレフタレート樹脂を用いノズル孔断面形状は図１３に近い１３本の浅い表面凹凸を有する形状で、ポリマー温度２８０℃で紡出しエアギャップ１０ｍｍで６０℃の冷却水槽に導入し、第１ローラーに巻いたのち連続して湿式（９８℃）−乾式（２２５℃）の２段延伸で延伸倍率６．６倍に延伸したのち、２％のリラックス率でリラックス熱処理（２３０℃）を行い、巻き取った。
【００８４】
得られたモノフィラメントは直径（外径）１．２９ｍｍで図１３のような表面に浅い溝状凹凸を有する断面をしていた（内接円径と外接円径の比０．９１、開口部比率５０％）。このモノフィラメントを８０回／ｍのピッチで加撚し、１７０℃で熱固定した。得られたモノフィラメントガットの物性を表１に示した。
【００８５】
このストリングの耐久性は３２００回と良好であるが、張設時にストリングが硬いため張り上げしにくく、実際のプレーにおいては、市販のポリエステルモノフィラメントストリング（断面は円形）とくらベスピン性はあるが、打ち味（硬さ）はほとんど変わらず、実施例３のストリングにくらべ、打ち昧は硬く打球感は劣るものであった。
【００８６】
【表１】

【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば従来困難とされてきた、打ち昧のソフト感と耐久性の両立したラケット用合成ストリングを複雑な工程を経ることなく、有機溶剤を使用することなく低コストで得られるので、硬式テニス、軟式テニス、バドミントン、スカッシュ、ラケットボールなどのラケット競技用ストリングとして工業的価値が大きいものである。また、従来接着性の点で困難とされているポリエステル系繊維による皮糸巻き付けタイプに相当するストリングも容易に製造することができるのでこの点からも工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストリング（モノフィラメント）の一実施形態の断面図。
【図２】本発明のストリング（モノフィラメント）の別の一実施形態の断面図。
【図３】本発明のストリング（モノフィラメント）の更に別の一実施形態の断面図。
【図４】本発明のストリング（モノフィラメント）の更に別の一実施形態の断面図。
【図５】本発明のストリング（モノフィラメント）の更に別の一実施形態の断面図。
【図６】本発明のストリング（モノフィラメント）の更に別の一実施形態の断面図。
【図７】本発明のストリング（モノフィラメント）の更に別の一実施形態の断面図。
【図８】本発明のストリングの更に別の一実施形態の断面図。
【図９】本発明のストリング（モノフィラメント）を紡出するために用いるノズル孔断面形状の一実施形態を示す図。
【図１０】本発明のストリング（モノフィラメント）を紡出するために用いるノズル孔断面形状の別の一実施形態を示す図。
【図１１】本発明のストリング（モノフィラメント）を紡出するために用いるノズル孔断面形状の更に別の一実施形態を示す図。
【図１２】比較例１で得られたストリング（モノフィラメント）の断面図。
【図１３】比較例２で得られたストリング（モノフィラメント）の断面図。
【符号の説明】
１ 溝
２ 中心部
３ 突起部
３ｂ 大きな突起部
４ 突起部３の外周表面
４ｂ 大きな突起部３ｂの外周表面
５ 外周表面４の外接円
６ 中心部２の内接円
７ 円周
１０ 被覆樹脂
２０ 扇形のノズル孔
２１ ノズル外径
２２ 仕切り部の幅（中心部）
２３ 仕切り部の幅（外周部）
３０ 中心部の円形ノズル孔
３１ 小さな円形ノズル孔
４０ 異型断面紡糸ノズル

Claims (10)

1. 断面が、外周表面から中心部方向に複数本の溝部を有し中心部は実質的に空孔がなく一体化している形状である溶融紡糸により一体的に形成されたモノフィラメントにおいて、外周表面の外接円径（直径ａ）と中心部の内接円径（直径ｂ）の平均値（（ａ＋ｂ）／２）で示される溝の半分の深さ部分における溝部の開口幅の合計長さｃがその部分の円周長ｄに対して４５％未満であり、かつ溝部で区画されている突起部の最大幅を有する部分の幅が突起部の根元部の幅より大きい先太形状であることを特徴とするモノフィラメントからなるラケット用合成ストリング。
2. 内接円径（ｂ）と外接円径（ａ）が下式の関係を満たす請求項１に記載のラケット用合成ストリング。
   

   
3. 溝本数が３から２５本である請求項１〜２のいずれかに記載のラケット用合成ストリング。
4. モノフィラメントが、１ｍ当たり５から３００回の撚りを有するモノフィラメントである請求項１〜３のいずれかに記載のラケット用合成ストリング。
5. モノフィラメント表面が更に樹脂被覆されている請求項１〜４のいずれかに記載のラケット用合成ストリング。
6. モノフィラメントの断面形状が、外周表面がほほ円形で溝部が均等に分割された花びら型である請求項１〜４のいずれかに記載のラケット用合成ストリング。
7. モノフィラメント表面に、更に樹脂被覆が施されている請求項６に記載のラケット用合成ストリング。
8. モノフィラメントの断面形状が、中心の円形のまわりに小さな円形が取り囲む形状であって、前記小円同士は分離しているが各小円と中心円とは連結している形状である請求項１〜４のいずれかに記載のラケット用合成ストリング。
9. モノフィラメント表面に、更に樹脂被覆が施されている請求項８に記載のラケット用合成ストリング。
10. 突起部の最大幅を有する部分が、突起部の根本から外周表面までの長さの根本から４／１０より上側の位置にある請求項１〜９のいずれかに記載のラケット用合成ストリング。

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