JP5181506B2 - 楽器用の弦およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は楽器用の弦およびその製造方法に関する。

従来、例えばギター等の楽器用の弦としては、種種の工夫を施したものが提案されている。
特許文献１、２には、芯線およびその上に巻き回された巻線本体を有する弦本体と、この弦本体全体の上に、多孔質フルオロポリマー材料の孔を低温樹脂で満たしたフィルムを巻き付けて形成したポリマーカバーとを備える楽器用の弦が開示されている。また、巻線本体の上にポリマーカバーを形成した巻線を、芯線に巻き付けた構成が開示されている。
特許文献３に記載されたギター用の弦は、弦本体の上にベンゾトリアゾールの溶液を塗布し、単分子膜を形成することによって防錆性を付与したものである。
特開２００５−１４８７３０号公報 米国特許第６２４８９４２号公報 特開昭５１−９０８０９号公報

ところで楽器用の弦は、非常に過酷な条件で使用される。例えばギターの場合、人の指が弦に接触する。そのため、弦に汗が付着し、弦が錆びるという問題がある。また、楽器用の弦にはよい音色が求められる。
しかしながら、上述の特許文献１、２に記載された楽器用の弦は、コーティングしていない一般的な弦と比較して音色が不自然であるという問題がある。
また、特許文献３に記載の楽器用の弦は、防錆機能が不充分で、人間の手についた汗、ゴミや、空気中の水分等によって錆が生じる。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、良好な防錆性と良好な音色を両立できる楽器用の弦とその製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明においては、以下の手段を提案する。
［１］芯線と、この芯線に巻き回された巻線とを有する楽器用の弦であって、
前記巻線は、巻線本体と、この巻線本体の上にビニル樹脂とアミノトリアゾールを溶剤に溶解してなるコーティング液を塗布し、乾燥することにより得られたビニル樹脂とアミノトリアゾールを含むコーティング被膜とを有することを特徴とする楽器用の弦。
［２］前記ビニル樹脂は、塩化ビニルモノマー単位と酢酸ビニルモノマー単位とを有する［１］に記載の楽器用の弦。
［３］前記ビニル樹脂は、さらにマレイン酸モノマー単位を有する［２］に記載の楽器用の弦。
［４］前記コーティング被膜の厚さは２μｍ以下である［１］〜［３］のいずれかに記載の楽器用の弦。
［５］前記巻線は、銅または銅を含む合金から形成されている［１］〜［４］のいずれかに記載の楽器用の弦。
［６］ビニル樹脂とアミノトリアゾールを溶剤に溶解してなるコーティング液を巻線本体に塗布し、乾燥し、コーティング被膜を形成する工程を有することを特徴とする［１］〜［５］のいずれかに記載の楽器用の弦の製造方法。

本発明においては、良好な防錆性と良好な音色を両立できる楽器用の弦とその製造方法を提供することができる。

図１は本発明の楽器用の弦の一例を示した斜視図、図２は図１に示した楽器用の弦の側断面図である。
図中符号１は楽器用の弦であって、この楽器用の弦１は、断面正六角形の芯線１０と、その側面に巻き回された断面円形の巻線２０とから構成されている。
巻線２０は巻線本体２１と、その上に形成されたコーティング被膜２２とから構成されている。

この例において、芯線１０は、直径０．４２ｍｍの鋼製のものである。巻線本体２１は、直径０．４７ｍｍの真鍮（黄銅）製のものである。
巻線本体２１は、銅または真鍮（銅と亜鉛の合金）の様に銅を含む合金からなるものが、本発明の効果が高く、好適である。

コーティング被膜２２は、巻線本体２１の上に、ビニル樹脂とアミノトリアゾールを溶剤に溶解してなるコーティング液を塗布し、乾燥することによって得られたものである。
本特許請求の範囲および明細書において、「ビニル樹脂」とは、「CH_２=CH−」基、または「CH_２=C=」基をもつモノマーを含む原料モノマーの重合体を示すものとする。
「CH_２=CH−」基、または「CH_２=C=」基をもつモノマーとしては、塩化ビニル、酢酸ビニル、スチレン、塩化ビニリデン、アクリロニロリル、アクリル酸等が挙げられ、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも塩化ビニル、酢酸ビニルが好ましく、両方を用いることが好ましい。すなわち、塩化ビニルモノマー単位と酢酸ビニルモノマー単位を両方含むビニル樹脂が好ましい。なお、「塩化ビニルモノマー単位」とは塩化ビニルのエチレン性二重結合が開裂して生じたモノマー単位である。「酢酸ビニルモノマー単位」とは酢酸ビニルのエチレン性二重結合が開裂して生じたモノマー単位である。

塩化ビニルモノマー単位の配合量は、ビニル樹脂中、好ましくは９５〜６０質量％、より好ましくは９０〜７５質量％である。下限値以上であることにより、防錆性が向上する。上限値以下であることにより、コーティング液を製造する際の溶解性を調整することができ、好ましい。
酢酸ビニルモノマー単位の配合量は、ビニル樹脂中、好ましくは４０〜５質量％、より好ましくは２５〜１０質量％である。下限値以上であることにより、コーティング液を製造する際に、溶剤に対するビニル樹脂の溶解性を向上させることができ、好ましい。上限値以下であることにより、他のモノマー単位との組み合わせにより、防錆性を向上させることができ、好ましい。

また、ビニル樹脂は、上記「CH_２=CH−」基、または「CH_２=C=」基をもつモノマーのエチレン性二重結合が開裂してなるモノマー単位の他に、共重合可能な他のモノマー単位を有していてもよい。
共重合可能な他のモノマー単位としては、マレイン酸、フマル酸のモノマーのエチレン性二重結合が開裂してなるモノマー単位が挙げられ、これらは１種または２種以上混合して用いることができる。中でも金属との接着性が向上することから、マレイン酸モノマー単位が好ましい。ビニル樹脂中において、マレイン酸モノマー単位の配合量は、５質量％以下であることが好ましく、さらには２〜０．５質量％であることが好ましい。

ビニル樹脂は１種または２種以上を混合して用いることができる。
ビニル樹脂は、コーティング被膜中（固形分中）に、好ましくは８０質量％以上、特に好ましくは９７質量％以上含まれることが望ましい。この様に被膜の主成分としてビニル樹脂を用いることによって、特に被膜が充分に薄くても良好な防錆性を付与することができ、本発明の効果が向上する。

本特許請求の範囲および明細書において、「アミノトリアゾール」は、トリアゾールにアミノ基が結合したものおよびその誘導体を包含するものとする。アミノトリアゾールがトリアゾール骨格と、このトリアゾール骨格に結合するアミノ基とを特徴的な構造として有することにより、優れた防錆性、特に汗の付着や演奏時の振動、ピックの引っかき等の過酷な使用条件下においても優れた防錆性を発揮する。

「アミノトリアゾール」としては、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール（好適には３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾールおよびその誘導体が好ましい。誘導体としては、さらにアミノ基、アシル基、アルキル基等が、３−アミノ−１，２，４−トリアゾールのアミノ基とトリアゾール骨格を構成する水素原子の一部と置換した化合物が挙げられる。例えば３−アミノ−５−メチル−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−エチル−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−ｎ−プロピル−１，２，４−トリアゾール等が挙げられる。
中でも、３−アミノ−１，２，４−トリアゾールが好ましい。

「アミノトリアゾール」は１種または２種以上混合して用いることができる。
「アミノトリアゾール」の配合量はコーティング被膜中（固形分中）、好ましくは０．１〜２０質量％、さらに好適には０．３〜３質量％である。下限値以上であることにより本発明の効果を向上させることができる。上限値以下であることにより、コーティング液中の溶解性の点で好ましく、かつこれを超えて添加した場合と大きな効果の差は生じにくいため、経済的に有利である。

本特許請求の範囲および明細書において、「コーティング被膜」は、ビニル樹脂とアミノトリアゾールを溶剤に溶解させてなるコーティング液（塗布液）を塗布し、乾燥して得られたものである。この様に溶剤を使用したコーティング液をコーティングし、乾燥する、という手順を経ることによって、薄く、均一な厚さの被膜が得られる。また、巻線本体と被膜との密着性も向上する。その結果、薄い被膜であっても、硬度が高く、耐摩耗性の高いものが得られる。

図３は本発明の楽器用の弦の製造工程の一部を示した説明図である。
巻線２０は、図３に示す様に、コーティング液を満たしたコーティング槽３０の中に巻線本体２１を導いてコーティング被膜２２を形成し、これを乾燥装置３１中に導き、例えば１４０〜１６５℃程度の温度条件で加熱し、溶剤を蒸発、乾燥させることによって製造することができる。そして、この巻線２０を芯線１０の上に巻き回すと、図１、図２に示す楽器用の弦１が得られる。

コーティング液は、例えば市販のビニル樹脂ワニスと、アミノトリアゾールとを、適当な有機溶剤に溶解して製造することができる。
ビニル樹脂ワニスは、ビニル樹脂を有機溶剤に溶解してなるもので、例えば固形分１０〜５０質量％程度の濃度のものが市販されている。ビニル樹脂ワニスに用いられている溶剤としては、例えばトルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤や、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン系溶剤等が挙げられる。これらの中ではトルエン、ＭＩＢＫが好ましい。

そして、コーティング液を製造する際においても、樹脂ワニスと同様の有機溶剤を用いることができる。また、コーティング液を製造する際には、これらの有機溶剤の他に、エタノール等の低級アルコール（好適にはエタノール）を用いると、アミノトリアゾールの溶解性を向上させることができ、好ましい。低級アルコールは、コーティング液の透明性の点から、アミノトリアゾールの質量に対して２５〜１００倍量程度用いることが好ましい。
コーティング液の固形分濃度は、例えば５〜１０質量％程度である。

コーティング被膜２２の厚さは、良好な音色を発現させる点から、好ましくは２μｍ以下である。防錆性の点からは、実質的には０．５μｍ以上、好ましくは１μｍ以上である。

本発明の楽器用の弦およびその製造方法は、弦を使用する楽器用途であれば特に限定することなく適用することができる。例えばギター、ピアノ、マンドリン等が挙げられる。
これらの中でも本発明は、ギター等の様に、ピック等で引っ掻いて演奏したり、人の手を弦に直接接触させて演奏する形態で用いられるものに対して好適である。

この様に本発明においては、良好な防錆性と良好な音色を両立できる楽器用の弦とその製造方法を提供することができる。
また、楽器の弦は、ピックで引っ掻いて演奏したり、弦が振動するため、コーティング被膜の硬度や耐摩耗性が不充分であると、コーティング被膜にキズが生じ、このキズから汗が侵入して錆が生じるという現象が発生するおそれがある。しかしながら、本発明の楽器用の弦においては、硬度、耐摩耗性ともに優れたコーティング被膜を形成できるので、人の汗、振動、ピックの引っ掻き等の演奏状況等に起因する過酷な条件で引き起こされる錆を充分に防ぐことができ、かつ良好な音色が得られる。
この様な効果が得られる理由は定かではないが、ビニル樹脂を用いてコーティング被膜を形成することによって、薄い被膜であっても、巻線本体に密着した強度の良好な膜が形成でき、これによって汗の侵入を阻止して防錆性が付与できるとともに、アミノトリアゾールによって防錆性が付加されるため、これらの相乗効果によって優れた防錆性が得られると考えられる。
また、コーティング被膜は、硬度が高く、また引っかき等に対してもキズがつきにくい特性を有するため、汗に接触したり、ピック等によって摩擦が生じたり、振動したりするという楽器の弦特有の過酷の条件下における使用においても、本発明の楽器用の弦は、安定した防錆性が発揮でき、良好な音色が得られるものと推測される。
また、ビニル樹脂を含むコーティング被膜は滑り性が良好であるため、本発明の楽器用の弦は演奏性に優れるものである。また、不快なノイズ音も軽減される。
また、本発明の楽器用の弦は、巻線本体の上にコーティング被膜を形成したので、芯線の上に巻線本体を巻き回した弦本体全体の上にポリマーカバー等の膜を設ける場合と異なり、隣接する巻線本体どうしの間や芯線と巻線との間に余計な樹脂膜が形成されることがなく、良好な音色が得られる。

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［防錆性試験、音色試験用試料（楽器用の弦）の製造］
以下の様にして弦を製造した。なお、芯線として断面六角形（直径０．４２ｍｍ）の鋼線を用いた。巻線本体として断面円形（直径０．４７ｍｍ）の真鍮（黄銅）製のものを用いた。
＜実施例＞
塩化ビニルモノマー単位８６質量％、酢酸ビニルモノマー単位１３質量％、マレイン酸モノマー単位１質量％を含むビニル樹脂をトルエンに溶解してなる、固形分濃度４０質量％のビニル樹脂ワニスを用意した。
このビニル樹脂ワニスに、表１に示す組成で各種溶剤と３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾールを添加し、混合してコーティング液を製造した。
このコーティング液を、巻線本体の上に塗布し、１５０℃で乾燥して溶剤を蒸発させて、厚さ１．５μｍのコーティング被膜を有する形成した。
ついで、この巻線を芯線の上に巻き付けて、楽器用の弦を得た。

＜比較例１＞
ベンゾトリアゾール０．５ｇと工業用エチルアルコール１００ｇを混合した溶液を、巻線本体の表面に塗付し、乾燥して製造した巻線を用いた以外は実施例と同様にして楽器用の弦を得た。

＜比較例２＞
表１に示す様に、３−アミノ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾールを配合しないコーティング液を用いた以外は実施例と同様にして楽器用の弦を製造した。

＜比較例３＞
はじめに芯線の上に巻線本体を巻き付けた弦本体を製造し、これを実施例と同様のコーティング液に浸漬し、実施例と同様の条件で乾燥して、弦本体の側面全体にコーティング被膜を形成した楽器用の弦を得た。

［評価方法］
評価方法および評価基準は下記の通りである。

＜人工汗を使用した防錆性試験＞
塩化ナトリウムを含む人工汗液を作成し、この人工汗液を上記実施例及び比較例１〜３の楽器用の弦に塗布し、恒温恒湿槽内で放置し、その後、弦の外観を観察する防錆性試験を行った。
そして、上記の防錆性試験を以下の基準で評価し、結果を表２に示した。
○：変色なし。
△：部分的に黒色化している。
×：全体的に黒色化している。

＜音色試験＞
楽器用の弦を用いて、試験方法：短時間フーリエ変換（short-time Fourier transform, STFT）分析によって、時間と倍音成分の減衰との関係を測定した。また、ギター本体は同一のものを用いて、同じ条件で測定した。弦は音差が出やすい巻弦の６弦を使用した。

１１倍音９１２Ｈｚは、６弦 Ｅ音（基音 約８０Ｈｚ）の１１倍音の周波数を示す。
２５倍音２０３２Ｈｚは６弦 Ｅ音（基音 約８０Ｈｚ）の２５倍音の周波数を示す。

結果を、図４、図５のグラフにそれぞれ示した。
また、以下の基準で評価し、その結果を表２にあわせて示した。
○：倍音の立ち上がりの音圧が大きく、かつ時間に伴う減衰が小さい、及び聴感評価が良いとされるもの。
×：倍音の立ち上がりの音圧が小さく、かつ時間に伴う減衰が大きい、及び聴感評価が悪い、もしくは不自然に感じられるもの。

本発明に係る実施例においては、音の立ち上がりの音圧が大きく、かつ時間に伴う減衰が小さく、比較例１と対比しても遜色ない、良好な音色が得られることが確認できた。
これに対して比較例３においては、弦本体全体の上にコーティング被膜を設けたため、倍音成分の立ち上がり音の音圧が小さく、時間に伴う減衰も大きく、比較例１と対比して、音色が著しく劣化したことが確認できた。

表２および図４、図５に示した結果より、本発明の楽器用の弦は、防錆性に優れ、良好な音色が得られることが確認できた。

図１は本発明の楽器用の弦の一例を示した斜視図である。 図２は図１に示した楽器用の弦の側断面図である。 図３は本発明の楽器用の弦の製造工程の一部を示した説明図である。 実施例の結果を示したグラフである。 実施例の結果を示したグラフである。

符号の説明

１…楽器用の弦、１０…芯線、２０…巻線、２１…巻線本体、２２…コーティング被膜、３０…コーティング槽、３１…乾燥装置

Claims (6)

1. 芯線と、この芯線に巻き回された巻線とを有する楽器用の弦であって、
   前記巻線は、巻線本体と、この巻線本体の上にビニル樹脂とアミノトリアゾールを溶剤に溶解してなるコーティング液を塗布し、乾燥することにより得られたコーティング被膜とを有することを特徴とする楽器用の弦。
2. 前記ビニル樹脂は、塩化ビニルモノマー単位と酢酸ビニルモノマー単位とを有する請求項１に記載の楽器用の弦。
3. 前記ビニル樹脂は、さらにマレイン酸モノマー単位を有する請求項２に記載の楽器用の弦。
4. 前記コーティング被膜の厚さは２μｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の楽器用の弦。
5. 前記巻線は、銅または銅を含む合金から形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の楽器用の弦。
6. ビニル樹脂とアミノトリアゾールを溶剤に溶解してなるコーティング液を巻線本体に塗布し、乾燥し、コーティング被膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の楽器用の弦の製造方法。

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