JP5998377B2

JP5998377B2 - テニスラケット用ガットおよびその製造方法

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Publication number: JP5998377B2
Application number: JP2012087113A
Authority: JP
Inventors: 美鈴土岐; 岡野　信; 信岡野
Original assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Current assignee: Toray Monofilament Co Ltd
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: JP2013215328A

Description

本発明は、テニス、バドミントン、スカッシュ等に使用するラケット用ガットに関するものである。

従来、テニスやバドミントン等のラケット用ガットには、牛や羊の腸等から作られた天然ガットや、ポリアミド繊維やポリエステル繊維等から作られた合成樹脂製ガットが提供されている。

天然ガットは、反発性、制球性、耐衝撃性等の打球性に優れているが、耐水性が悪いために、使用・保管環境によっては使用寿命が短くなりやすく、しかも非常に高価であるため、近年では耐久性、量産性、経済性等に優れた合成樹脂製ガットが数多く使用されている。

合成樹脂製ガットとしては、ナイロン製繊維（マルチフィラメント／モノフィラメント）の芯糸の周囲にナイロンモノフィラメントの皮糸を編組／巻付けしたものや、ポリエステルモノフィラメントを単独で使用するものが代表的である。

しかし、合成樹脂製ガットは、ラケット張設後に応力緩和が起こり、天然ガットに比べてガットが緩みやすいこと（いわゆる、テンション・ロス）が問題となっている。テンション・ロスが生じると、プレーヤーにとって安定した打球感や制球性が得られ難くなってしまうからである。

この問題点に対し、ポリオキシメチレンモノフィラメントを構成素材の一部に使用したラケット用ガット（例えば、特許文献１参照）や、テニスガットに適した特定のポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント（例えば、特許文献２参照）等の弾性回復率の高い繊維を用いる提案がされている。

しかるに、これらをラケット用ガットとして用いた場合には、従来のポリアミド繊維やポリエステル繊維からなるラケット用ガットに比べればテンション・ロスが小さいものの、これらの繊維の原料となる樹脂が高価であることから、経済性の点で十分と言えるものではなかった。

また、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂もしくはポリオレフィン系樹脂と、ポリエステル系樹脂との海島複合型複合モノフィラメントからなるラケット用ガット（例えば、特許文献３参照）等の複合モノフィラメントを用いる提案がされているが、このラケット用ガットは、従来のポリアミド繊維やポリエステル繊維からなるラケット用ガットに比べればテンション・ロスが小さいものの、まだ実用上不十分であり、さらに複合モノフィラメントであることから、製造が煩雑で製造コストが高くなる点でも十分満足のいくものではなかった。

さらに、原料の極限粘度、直線強度、結節強度、中間伸度、張力保持率を規定したポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献４参照）も提案されているが、このモノフィラメントを使用したラケット用ガットは、従来のポリエステル繊維からなるラケット用ガットに比べればテンション・ロスが小さいものの、未だ実用上満足のいくものではなく、更なる改善が求められていた。

特開２００９−２２６１０８号公報特開２００４−２３２０９４号公報特開２００７−３３０７７２号公報特許第４０６００８９号公報

従来、ラケット用ガットの耐久性を論じる場合には、ガットが切断するまでの打球数を評価することが多かったが、テンション・ロスが生じるラケット用ガットを使用すると、張設後から経時的にラケット面のコンディションが変化してしまい、打球感、即ちボールの反発性や、制球性、スピン性、打球音等が満足のいくものではなくなってしまうことから、ガット切断前に実質的に使用できなくなることも多かった。

さらに、本発明者は、打球感を支配するラケット面のコンディションが、ラケット用ガットの単糸の弾性回復率もさることながら、ラケットの面圧と相関が高いことを見出したのである。

すなわち、本発明の目的は、テンション・ロスを抑制し、長期に亘ってラケットの面圧を維持することができ、最適な打球感が継続するラケット用ガットおよびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明によれば、ポリエステル系樹脂モノフィラメントからなるテニスラケット用ガットにおいて、前記ポリエステル系樹脂モノフィラメントの１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の伸度（ＭＥ_１．５）が２．０≦ＭＥ_１．５［％］＜４．０、かつ２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の伸度（ＭＥ_２．０）が３．０≦ＭＥ_２．０［％］≦８．０であることを特徴とするテニスラケット用ガットが提供される。

なお、本発明のテニスラケット用ガットにおいては、前記ポリエステル系樹脂モノフィラメントの１８０℃における乾熱収縮率が１５〜２５％であることが好ましい条件であり、この条件を適用した場合には、さらに優れた効果の取得を期待することができる。

また、本発明のテニスラケット用ガットの製造方法は、ポリエステル系樹脂モノフィラメントの溶融紡糸において、全延伸倍率を４．２〜５．０倍とし、このうち１段目の延伸配分比を８０〜１００％とした１段又は多段延伸を行った後、０．９５〜１．００倍の熱処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、以下に説明するとおり、長期に亘ってラケットの面圧を維持することができ、最適な打球感が継続するラケット用ガットを得ることができる。

引張試験におけるＳ−Ｓ曲線図の例である。

以下、本発明を詳細に説明する。

まず、本発明のラケット用ガットは、ポリエステル系樹脂モノフィラメントからなる。本発明におけるポリエステル系樹脂とは、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴという）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレートまたはその２種類以上の共重合またはブレンド等のポリエステル等が挙げられるが、中でもＰＥＴが好ましく使用される。

ポリエステル系樹脂の固有粘度は、０．６５〜１．５０が好ましく、さらに０．７〜１．２０であればより好ましい。上記の範囲未満では、ラケット用ガットとして用いるのに破断強力が不足しやすい傾向となり、上記の範囲を上回ると、モノフィラメントの溶融紡糸がし難くなるため好ましくない。

また、本発明に用いるポリエステル系樹脂は、酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、チッ化ケイ素、クレー、タルク、カオリン、ジルコニウム酸等の各種無機粒子や架橋高分子粒子等の粒子類の他、従来公知の抗酸化剤、金属イオン封鎖剤、イオン交換剤、着色防止剤、耐光剤、包接化合物、各種着色剤、ワックス類、シリコーンオイル、各種界面活性剤類、フッ素樹脂類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリオレフィン類及びポリスチレン類等が添加されたものであってもよい。

次に、本発明のラケット用ガットを構成するポリエステル系樹脂モノフィラメントは、１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ_１．５）が２．０≦ＭＥ_１．５［％］＜４．０、かつ２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ_２．０）が３．０≦ＭＥ_２．０［％］≦８．０であることが必要である。

ここで、中間伸度は、ＪＩＳＬ１０１３に準じて、島津製作所製のオートグラフＡＧ−１０００Ｇにキャプスタン型チャックを取り付けて用い、試料長２５ｃｍ、引張り速度３０ｃｍの条件でＳ−Ｓ曲線を求め、このＳ−Ｓ曲線から各値を読取る。

図１には、Ｓ−Ｓ曲線図を例示している。曲線Ａは、ＭＥ_１．５＝２．８％、ＭＥ_２．０＝４．２％であり、本発明の条件を満たしている。一方、曲線Ｂは、ＭＥ_１．５＝７．０％、ＭＥ_２．０＝１１．８％であり、本発明の条件を逸脱している。

各中間伸度が曲線Ａのように本発明の範囲内であれば、Ｓ−Ｓ曲線の初期直線部分が長く、弾性変形域が広くなるので、このポリエステル系樹脂モノフィラメントからなるラケット用ガットをラケットに張設した後、さらには球を打った時に塑性ひずみが小さくなり、結果としてラケット用ガットの緩みが起こりにくく、テンション・ロスが抑制できる。一方、曲線Ｂのような従来のポリエステル系樹脂モノフィラメントからなるラケット用ガットでは、少しの応力が加わるだけで塑性変形が生じてしまい、ラケット用ガットの緩みが起こりやすい。

本発明のラケット用ガットを構成するポリエステル系樹脂モノフィラメントは、上記中間伸度と同様に測定した破断強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、破断伸度は１５％以上であることが好ましい。

破断強度が上記範囲未満では、ラケットに張設する際に切断（いわゆる張り切れ）を生じやすい傾向となり、破断伸度が上記範囲未満の場合には、ガット切断時の反動が大きくなりやすい傾向となるためである。

さらに、本発明のラケット用ガットに用いられるポリエステル系樹脂モノフィラメントは、１８０℃における乾熱収縮率が１５〜２５％であることが好ましい。

乾熱収縮率が上記範囲未満であると、ラケット用ガットを構成するポリエステルモノフィラメントの繊維構造の配向が不十分であるか、緩和されており、塑性変形の割合が高くなりやすく、結果として面圧を保持する効果が得られ難くなりやすい。一方、上記範囲を上回る場合には、繊維構造の配向が進みすぎており、ラケット用ガットが硬く感じられやすくなったり、打撃時の衝撃を吸収しにくくなったりする傾向となりやすい。

本発明のラケット用ガットは必要に応じて、着色がされていてもよく、モノフィラメントの紡糸段階で着色剤を直接添加する方法や、着色剤を予め高濃度でポリエステル系樹脂に混練したマスターバッチを添加する方法等を用いて着色することができる。

さらに、ラケット用ガットの直径についての制限は無く、テニス用、バドミントン用、スカッシュ用等の用途に合わせて適宜変更でき、０．０５〜２．０ｍｍの範囲を例示できる。また、丸、三角、四角、多角形等の如何なる断面形状のものであってもよい。

次に、本発明のラケット用ガットの製造方法について説明する。

本発明のラケット用ガットを構成するポリエステル系樹脂モノフィラメントは、通常の溶融紡糸装置を用いて製造することができ、原料となるポリエステル系樹脂を計量、混合し、公知の溶融紡糸機に供給し溶融混練した後、紡糸口金孔から押し出す。

次に、押し出された溶融物は、引き続き冷却媒体中に導かれて冷却固化される。なお、冷却媒体としては、例えば水やポリエチレングリコール等挙げることができるが、モノフィラメントの表面から容易に除去でき、化学的、物理的に本質的な変化を与えないものであれば特に限定しない。

そして、冷却固化された未延伸糸は、モノフィラメントとして必要な強度を得るために、加熱１段延伸又は多段延伸および熱処理されるが、本発明においては、全延伸倍率が４．２〜５．０倍であり、このうち１段目の延伸配分比を８０〜１００％とした１段又は多段延伸を行った後、０．９５〜１．００倍の熱処理を行うことが必要となる。ここで、全延伸倍率とは延伸過程における延伸倍率の積をいい、熱処理工程での弛緩倍率を含まない。

上記の製造方法を適用することにより、本発明のラケット用ガットに適したポリエステル系樹脂モノフィラメントを得ることができる。

なお、加熱延伸や熱処理の際に使用される熱媒体についても、空気、温水、蒸気、ポリエチレングリコール、グリセリンおよびシリコーンオイル等が挙げられるが、モノフィラメントの表面から容易に除去でき、化学的、物理的に本質的な変化を与えないものであれば特に限定しない。

また、熱媒体の種類によって、延伸温度は９０〜２００℃、熱処理温度は１５０〜２５０℃を適用することができ、中でも１段目の延伸に９０〜１００℃の温水浴、２段目の延伸に１１０〜１５０℃の乾熱浴を適用し、その後の熱処理として１５０〜２５０℃の乾熱浴を適用するのが好ましい。

このようにして得られたポリエステル系樹脂モノフィラメントには、必要に応じて、仕上げ油剤を付与したり、樹脂コーティングをしたり、印字したりすることができる。

かくして得られる本発明のラケット用ガットは、テンション・ロスが抑制され、長期に亘ってラケットの面圧を維持することができるため、最適な打球感が継続するラケット用ガットを提供することである。

以下に、本発明のラケット用ガットを実施例に基づいてさらに詳しく説明する。なお、実施例におけるポリエステル系樹脂モノフィラメントおよびラケット用ガットの評価は以下の方法で行った。

［中間伸度、破断強度、破断伸度］
ＪＩＳＬ１０１３に準じて、島津製作所製のオートグラフＡＧ−１０００Ｇにキャプスタン型チャックを取り付けて用い、試料長２５ｃｍ、引張り速度３０ｃｍの条件で引張試験を行った。この時のＳ−Ｓ曲線を求め、このＳ−Ｓ曲線から１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ_１．５）および２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ_２．０）を読取った。また、引張試験の最大強力を繊度で割ったものを破断強度、破断点の伸度を破断伸度とした。

［乾熱収縮率］
試料を５０．０ｃｍの長さにカットし、１８０℃に温調されている熱風循環乾燥機中でフリーの状態で３０分間熱処理した後に寸法を測定し、収縮した長さを収縮率としてパーセントで表した。同一試料についてｎ＝５の測定を行い、平均値で評価した。

［面圧保持率］
ラケット用ガットを５０Ｌｂの張力でテニス用ラケットに張設し、張設直後の面圧をゴーセン製テニスコンピューターＧＡ５３によって測定した。そのラケットを２週間後に再度測定し、面圧保持率［％］を求めた。

面圧保持率［％］＝２週間後の面圧／張設直後の面圧×１００
［打球感］
ラケット用ガットを５０Ｌｂの張力でテニス用ラケットに張設し、テニス経験が１０年以上のアマチュアプレーヤー１０人に、２時間ずつ週２回、２ヶ月間使用を続けてもらい、打球感の変化を評価してもらった。

○・・・７人以上が打球感に変化が無いと感じた、
△・・・５人または６人が打球感に変化が無いと感じた、
×・・・打球感に変化が無いと答えたのは４人以下であった。

［実施例１］
ポリエステル樹脂として、東レ製ＰＥＴチップＴ３０１Ｔ（固有粘度：０．７）をエクストルーダー型紡糸機へ供給し、紡糸温度２９０℃で溶融混練した後、ギヤポンプを経て、紡糸パック内の濾過層を通過して円形断面糸用紡糸ノズルから紡出し、ただちに７５℃の温水浴中で冷却固化させたポリエステル未延伸糸を得た。引き続き、得られた未延伸糸を９０℃の温水浴で４．６倍に１段目延伸し、次いで１２０℃の乾熱浴で１．０倍に２段目延伸を行って全延伸倍率４．６倍とし、さらに、２００℃の乾熱浴中、１．０倍で熱処理することにより、直径１．２０ｍｍのポリエステル系樹脂モノフィラメントを製造した。

このモノフィラメントを、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。

［実施例２］
実施例１において、ギヤポンプの回転数の変更によりモノフィラメント直径を１．３０ｍｍに設定し、熱処理倍率を０．９８倍とした以外は同様にしてポリエステル系樹脂モノフィラメントを製造し、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。

［実施例３、４］
実施例１において、ポリエステル樹脂として東レ製ＰＥＴチップＴ７０１Ｔ（固有粘度：１．２）を用い、１段目の延伸倍率を４．０倍、２段目を１．２倍とし、全延伸倍率を４．８倍とした。さらに、熱処理の倍率を表１の通りに変更した以外は同様にしてポリエステル系樹脂モノフィラメントを製造し、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。

［実施例５、６、比較例１〜３］
実施例１において、延伸倍率を表１の通りに変更した以外は、同様にしてポリエステル系樹脂モノフィラメントを製造し、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。

実施例１〜６、比較例１〜３で得られたラケット用ガットの特性の評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、本発明のラケット用ガット（実施例１〜６）は、面圧保持率が高く、最適な打球感が継続するため、実質的な耐久性が高く、極めて実用性の高いものであることがわかる。

一方、本発明の条件を満たさないラケット用ガット（比較例１〜３）は、面圧が低下しやすく、打球感も変化してしまうことから、使用に適した期間の短いものであった。

本発明のラケット用ガットは、テンション・ロスを抑制し、長期に亘ってラケットの面圧を維持することができ、最適な打球感が継続するため、テニス、バドミントン、スカッシュ等のラケットスポーツ用具として最適に利用することができる。

Ａ本発明のラケット用ガットのＳ−Ｓ曲線の一例
Ｂ従来のラケット用ガットのＳ−Ｓ曲線の一例

Claims

ポリエステル系樹脂モノフィラメントからなるテニスラケット用ガットにおいて、前記ポリエステル系樹脂モノフィラメントの１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ_１．５）が２．０≦ＭＥ_１．５［％］＜４．０、かつ２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ_２．０）が３．０≦ＭＥ_２．０［％］≦８．０であることを特徴とするラケット用ガット。
前記ポリエステル系樹脂モノフィラメントの１８０℃における乾熱収縮率が１５〜２５％であることを特徴とする請求項１に記載のテニスラケット用ガット。
ポリエステル系樹脂モノフィラメントの溶融紡糸において、全延伸倍率を４．２〜５．０倍とし、このうち１段目の延伸配分比を８０〜１００％とした１段又は多段延伸を行った後、０．９５〜１．００倍の熱処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のテニスラケット用ガットの製造方法。