WO2024058179A1 - 擦弦楽器用人工弓毛及びこれを有する擦弦楽器用弓 - Google Patents
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Abstract
発明の課題は、十分な耐湿性及び耐久性を有し、表面の摩擦力が高く、松脂が付着し易く、表面に塗った松脂が剥がれ難い擦弦楽器用人工弓毛を提供することである。課題の解決手段は、合成繊維からなる擦弦楽器用人工弓毛であって、該合成繊維は、マトリックスである第１の熱可塑性ポリマーと該第１の熱可塑性ポリマーと非相溶性かつ溶融点が異なる第２の熱可塑性ポリマーとから形成され、表面に凹凸形状を有し、該凹凸形状の凸部が第１の熱可塑性ポリマーで形成され、第１の熱可塑性ポリマー／第２の熱可塑性ポリマーが重量比で７０／３０～９５／５の範囲であり、０．０６０～０．１８０の平均摩擦係数（ＭＩＵ）と、０．００２０～０．０１００の摩擦係数の平均偏差（ＭＭＤ）と、１００～５００μｍの直径とを、有するものである、擦弦楽器用人工弓毛である。
Description
本発明は擦弦楽器用弓に関し、詳しくは人工弓毛を使用した擦弦楽器用弓に関する。
擦弦楽器用弓毛（以下、「弓毛」ということがある。）としては、一般に、馬の尾の毛が使用される。弓毛には、演奏する前に、松脂が塗られる。松脂は粘着性であり、弓毛の表面に松脂が存在することで、弓毛の摩擦力が向上する。その結果、弦が正常に摩擦されて、擦弦楽器が演奏できるようになる。
馬毛は天然繊維であり、湿度が変化した場合の寸法安定性に劣る。そのため、演奏環境に応じて最適な張り具合を実現することが困難である。また、天然繊維であるために動物愛護の観点から将来入手が困難になる可能性がある。
特許文献１には、棹と、前記棹に張られたポリフッ化ビニリデンからなる弓毛と、を備える擦弦楽器用弓が記載されている。ポリフッ化ビニリデンからなる弓毛は馬毛と比較して湿度変化の程度が小さく、耐久性が高いという特徴を有している。
特許文献２には、マトリックスである第１の熱可塑性ポリマーと該第１の熱可塑性ポリマーと非相溶性かつ溶融点が異なる第２の熱可塑性ポリマーとから形成され、表面に凹凸形状を有する繊維であって、該繊維の凸部が上記第１の熱可塑性ポリマーで形成されている、人工毛髪用繊維が記載されている。特許文献２の人工毛髪用繊維は、マトリックスの持つ強度等の物性値を損なうことなく、かつ天然毛髪の艶感を保持しながら光沢を抑制することができるものである。
ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂は、ぬれ性及び付着性が低い特性を有する。ポリフッ化ビニリデンからなる特許文献１の弓毛は、表面の摩擦力が低く、松脂も付着し難い。つまり、特許文献１の弓毛は、擦弦楽器の弦に対する摩擦力が不十分であり、表面に塗った松脂が剥がれ易いという問題を有している。
特許文献２には、人工毛髪表面の摩擦力、及び松脂の付着性に関する記載は存在しない。
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的とするところは、十分な耐湿性及び耐久性を有し、表面の摩擦力が高く、松脂が付着し易く、表面に塗った松脂が剥がれ難い擦弦楽器用人工弓毛を提供することである。
本発明の実施形態を以下に記載する。
［形態１］
合成繊維からなる擦弦楽器用人工弓毛であって、
該合成繊維は、
マトリックスである第１の熱可塑性ポリマーと該第１の熱可塑性ポリマーと非相溶性かつ溶融点が異なる第２の熱可塑性ポリマーとから形成され、表面に凹凸形状を有し、該凹凸形状の凸部が第１の熱可塑性ポリマーで形成され、
第１の熱可塑性ポリマー／第２の熱可塑性ポリマーが重量比で７０／３０～９５／５、好ましくは７５／２５～８５／１５の範囲であり、
０．０６０～０．１８０、好ましくは０．０７４～０．１５０、より好ましくは０．０８５～０．１３５、更に好ましくは０．８８～０．１２０の平均摩擦係数（ＭＩＵ）と、
０．００２０～０．０１００、好ましくは０．００３９～０．００７０、更に好ましくは０．００４０～０．００５０の摩擦係数の平均偏差（ＭＭＤ）と、
１００～５００μｍ、好ましくは１６０～３００μｍ、より好ましくは、１８０～２６０μｍの直径とを、有するものである、擦弦楽器用人工弓毛。
［形態１］
合成繊維からなる擦弦楽器用人工弓毛であって、
該合成繊維は、
マトリックスである第１の熱可塑性ポリマーと該第１の熱可塑性ポリマーと非相溶性かつ溶融点が異なる第２の熱可塑性ポリマーとから形成され、表面に凹凸形状を有し、該凹凸形状の凸部が第１の熱可塑性ポリマーで形成され、
第１の熱可塑性ポリマー／第２の熱可塑性ポリマーが重量比で７０／３０～９５／５、好ましくは７５／２５～８５／１５の範囲であり、
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１００～５００μｍ、好ましくは１６０～３００μｍ、より好ましくは、１８０～２６０μｍの直径とを、有するものである、擦弦楽器用人工弓毛。
［形態２］
前記合成繊維は、
２～１０ＧＰａ、好ましくは３.０～８.５ＧＰａ、より好ましくは、４．０～７．２ＧＰａの弾性率と、
５～５０Ｎ、好ましくは１０～４０Ｎ、より好ましくは、１５～３０Ｎの引張強度とを、有するものである、形態１の擦弦楽器用人工弓毛。
前記合成繊維は、
２～１０ＧＰａ、好ましくは３.０～８.５ＧＰａ、より好ましくは、４．０～７．２ＧＰａの弾性率と、
５～５０Ｎ、好ましくは１０～４０Ｎ、より好ましくは、１５～３０Ｎの引張強度とを、有するものである、形態１の擦弦楽器用人工弓毛。
［形態３］
該合成繊維は、松脂を塗った後に、
０．０８０～０．２００、好ましくは０．０９０～０．１８０、より好ましくは０．１００～０．１３０のＭＩＵと、
０．００３０～０．０１３０、好ましくは０．００５０～０．００９０、より好ましくは０．００５５～０．００７０のＭＭＤとを、有するものである、形態１又は２の擦弦楽器用人工弓毛。
該合成繊維は、松脂を塗った後に、
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［形態４］
第１の熱可塑性ポリマーがポリアミド樹脂であり、前記第２の熱可塑性ポリマーがポリエステル樹脂である、形態１～３のいずれか一つの擦弦楽器用人工弓毛。
第１の熱可塑性ポリマーがポリアミド樹脂であり、前記第２の熱可塑性ポリマーがポリエステル樹脂である、形態１～３のいずれか一つの擦弦楽器用人工弓毛。
［形態５］
第２の熱可塑性ポリマーは第１の熱可塑性ポリマーより高い溶融点を有し、
第１の熱可塑性ポリマーと第２の熱可塑性ポリマーとからなる混合ポリマーを上記第２の熱可塑性ポリマーの溶融点以上の溶融温度で溶融混合し、
上記溶融混合された混合ポリマーを上記第２の熱可塑性ポリマーの溶融点以下の吐出温度で押し出し、繊維状に成形することにより製造されたものである、形態１～４のいずれか一つの擦弦楽器用人工弓毛。
第２の熱可塑性ポリマーは第１の熱可塑性ポリマーより高い溶融点を有し、
第１の熱可塑性ポリマーと第２の熱可塑性ポリマーとからなる混合ポリマーを上記第２の熱可塑性ポリマーの溶融点以上の溶融温度で溶融混合し、
上記溶融混合された混合ポリマーを上記第２の熱可塑性ポリマーの溶融点以下の吐出温度で押し出し、繊維状に成形することにより製造されたものである、形態１～４のいずれか一つの擦弦楽器用人工弓毛。
［形態６］
棹と、棹に張られた形態１～５のいずれか一つの人工弓毛とを、有する擦弦楽器用弓。
棹と、棹に張られた形態１～５のいずれか一つの人工弓毛とを、有する擦弦楽器用弓。
本発明によれば、十分な耐湿性及び耐久性を有し、表面の摩擦力が高く、松脂が付着し易く、表面に塗った松脂が剥がれ難い擦弦楽器用人工弓毛が提供される。
本発明の人工弓毛に用いる合成繊維は、マトリックスである第１の熱可塑性ポリマーと、第１の熱可塑性ポリマーと非相溶性かつ溶融点が異なる、パーティクルとしての第２の熱可塑性ポリマーとからなる混合ポリマーとを、第１の熱可塑性ポリマー及び第２の熱可塑性ポリマーの溶融点以上の溶融温度で溶融混合し、溶融混合されたポリマーを上記溶融温度以下の吐出温度で押し出し、繊維状に成形することで製造することができる。
本発明で用いる合成繊維の製造に使用される単軸スクリュ押出機を用いた一般的な紡糸装置を図１に示す。この装置は、ポリマーを投入するホッパー１、投入したポリマーを加熱するシリンダー２、ポリマーを溶融混練して吐出部へ送り出すスクリュ３、溶融混合した樹脂を口金部５に送るギヤポンプ４、からなる。溶融混合した樹脂は口金部５から糸状に吐出されて紡糸される。なお、スクリュの数は単軸と多軸とがあるが、ポリマーの特性や形成する繊維の太さ等に応じて適宜選択することができる。
本発明で用いる合成繊維の製造に用いる紡糸装置は、図１又は図２に示すような単軸又は２軸スクリュ押出機を用いて溶融混合した樹脂を口金部に送出する構成が一般的に用いられる。図１に示す単軸スクリュ押出機で用いているギヤポンプ４は、図２の２軸押出機では使用されていない。しかし、図２のようにギヤポンプを取り外した構成としてもマトリックスとする樹脂の合成繊維表面の凸状体の形成には影響されない。図２の昇圧機能を除いたシステムは、溶融混合した樹脂を紡糸装置内で樹脂の滞留時間を短くして樹脂の熱劣化を軽減するという理由から好ましく採用され得る。
第２の熱可塑性ポリマーは、第１の熱可塑性ポリマーに対して非溶融性かつ第１の熱可塑性ポリマーと溶融点が異なる熱可塑性ポリマーを用いる必要がある。さらに第２の熱可塑性ポリマーは、合成繊維の表面に凹凸形状を形成する上で、第１の熱可塑性ポリマーより高い溶融点を持つことが望ましい。このような組み合わせとするために、第１の熱可塑性ポリマー及び第２の熱可塑性ポリマーをポリスチレン系、ポリフェニレンエーテル系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリフェニレンスルフィド系、ポリメタクリレート系の樹脂から適宜選択すればよい。ここで、非溶融性とは、２つのポリマーが溶融して均一のポリマーにならないことをいう。
具体的には、第１の熱可塑性ポリマーとして、ナイロン６のようなポリアミド系樹脂と、第２の熱可塑性ポリマーとして、ＰＥＴ樹脂のようなポリエステル系の樹脂とからなる組み合わせが好適である。
（熱可塑性ポリアミド）
合成繊維に含まれる熱可塑性ポリアミドは、人工毛髪用繊維の原料として従来から使用されてきたものであってよい。熱可塑性ポリアミドは、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０などの直鎖飽和脂肪族ポリアミド、あるいはヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸との交互共重合体からなる例えばナイロン６Ｔ、アジピン酸とメタキシレンジアミンとをアミド結合した高分子の例えばナイロンＭＸＤ６などの半芳香族ポリアミドが挙げられる。
合成繊維に含まれる熱可塑性ポリアミドは、人工毛髪用繊維の原料として従来から使用されてきたものであってよい。熱可塑性ポリアミドは、例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０などの直鎖飽和脂肪族ポリアミド、あるいはヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸との交互共重合体からなる例えばナイロン６Ｔ、アジピン酸とメタキシレンジアミンとをアミド結合した高分子の例えばナイロンＭＸＤ６などの半芳香族ポリアミドが挙げられる。
熱可塑性ポリアミドは、好ましくは、１７０～２７０℃の融点を有する。熱可塑性ポリアミドの融点が１７０℃未満であると、人工弓毛としての耐熱性が不十分となり、２７０℃を超えると、溶け残りが混じり不良の原因となる。熱可塑性ポリアミドの融点は、より好ましくは２００～２５０℃であり、更に好ましくは２１５～２４０℃である。
熱可塑性ポリアミドは、好ましくは、１０～８０ｇ／１０分の２４０℃、２１．１８Ｎにおけるメルトフローレートを有する。熱可塑性ポリアミドの前記メルトフローレートが１０ｇ／１０分未満であると、混練不足により発色のムラとなり、８０ｇ／１０分を超えると、ドローレゾナンスによる成型不良の原因となる。熱可塑性ポリアミドの前記メルトフローレートは、より好ましくは１５～６０ｇ／１０分であり、更に好ましくは２０～４０ｇ／１０分である。
（熱可塑性ポリエステル）
合成繊維は、好ましくは、熱可塑性ポリアミド、及び熱可塑性ポリアミドと非相溶性かつより高い融点を有する熱可塑性ポリエステルを含むものである。ここで、非相溶性とは、２つの樹脂が溶融して均一の樹脂にならないことをいう。熱可塑性ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
合成繊維は、好ましくは、熱可塑性ポリアミド、及び熱可塑性ポリアミドと非相溶性かつより高い融点を有する熱可塑性ポリエステルを含むものである。ここで、非相溶性とは、２つの樹脂が溶融して均一の樹脂にならないことをいう。熱可塑性ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
つまり、合成繊維は、マトリックスを形成する熱可塑性ポリアミドとドメインを形成する熱可塑性ポリエステルと上記高分子型帯電防止剤とを含み、表面に凹凸形状を有する。そのことで、人工弓毛は、表面の摩擦力が高く、松脂が付着し易く、表面に塗った松脂が剥がれ難くなる。
該凹凸形状の凸部は熱可塑性ポリアミドで形成されている。ポリエステルのドメインは繊維表面に析出しない。上記合成繊維の熱可塑性ポリアミドと熱可塑性ポリエステルとの重量比は、例えば、熱可塑性ポリアミドが半分以上から全部を占めてよく、好ましくは７０／３０～９５／５、より好ましくは７５／２５～８５／１５の範囲である。
（人工弓毛の製造方法）
上記の範囲内の所定の重量比率で混合した樹脂を、第１の熱可塑性ポリマー又は第２の熱可塑性ポリマーの溶融点のいずれか高い方の温度以上の所定の温度（この温度を溶融設定温度Ｔ１という。）に設定して溶融する。これらを混合するときに顔料及び／又は染料
を添加して着色してもよい。さらに安定剤と酸化防止剤及び／又は紫外線吸収剤を添加してもよく、これらを直接紡糸装置に投入しても、或いはポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂に予め練り込んだマスターバッチによる投入の何れでもよい。さらに、溶融時に顔料及び／又は染料を添加して混合物を着色してもよい。さらに安定剤と酸化防止剤及び／又は紫外線吸収剤を混合物に添加してもよい。顔料、染料、安定剤又は紫外線吸収剤は、直接紡糸装置に投入又はポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂に予め練り込んだマスターバッチに投入してもよい。
上記の範囲内の所定の重量比率で混合した樹脂を、第１の熱可塑性ポリマー又は第２の熱可塑性ポリマーの溶融点のいずれか高い方の温度以上の所定の温度（この温度を溶融設定温度Ｔ１という。）に設定して溶融する。これらを混合するときに顔料及び／又は染料
を添加して着色してもよい。さらに安定剤と酸化防止剤及び／又は紫外線吸収剤を添加してもよく、これらを直接紡糸装置に投入しても、或いはポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂に予め練り込んだマスターバッチによる投入の何れでもよい。さらに、溶融時に顔料及び／又は染料を添加して混合物を着色してもよい。さらに安定剤と酸化防止剤及び／又は紫外線吸収剤を混合物に添加してもよい。顔料、染料、安定剤又は紫外線吸収剤は、直接紡糸装置に投入又はポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂に予め練り込んだマスターバッチに投入してもよい。
ホッパー１から供給された第１の熱可塑性ポリマー及び第２の熱可塑性ポリマーは溶融され、シリンダー２から１軸又は２軸スクリュ３で口金部５に送出される。溶融混合した樹脂の温度は、溶融設定温度Ｔ１と同じ温度又は溶融設定温度Ｔ１よりも高い温度が好ましいが、溶融した樹脂が固まらない程度の範囲であれば、溶融設定温度Ｔ１より低い温度でもよい。
図３に、口金部５の概略図を示す。図中の符号２５は樹脂の吐出孔、符号２６は吐出孔２５から吐出された樹脂、符号２７は口金部５の吐出口に挿入してその近傍位置に設けた温度センサーであり、Ｔ２は吐出前の溶融状態の樹脂Ｒを該温度センサーで測定した温度である。また吐出前の溶融した樹脂温度をＴ２とし、口金部５の樹脂吐出温度、すなわち、口金設定温度をＴ３とする。
混合樹脂が紡糸装置内でスクリュにより混練されると、一般に発熱して溶融樹脂温度Ｔ２が溶融設定温度Ｔ１より高くなるが、吐出前の溶融樹脂温度Ｔ２が溶融設定温度Ｔ１より高くなりすぎると、口金部５より吐出された樹脂表面には、第１の熱可塑性ポリマーの凸部の形成が小さいか、あるいは第１の熱可塑性ポリマーの凸部の形成が起こらなくなるので好ましくない。逆に吐出前の溶融樹脂温度Ｔ２が溶融設定温度Ｔ１より低過ぎると、混合樹脂の粘度が高くなり流動しなくなるので、吐出が出来なくなる虞があり、好ましくない。
口金設定温度Ｔ３は、吐出口近傍位置の溶融樹脂温度Ｔ２より低い温度に設定すればよく、溶融設定温度Ｔ１よりも２０～３０℃程度低く設定するのが好ましい。この範囲より温度が高いと、吐出樹脂表面の凹凸が形成され難く、逆に低くなると樹脂が固まりやすくなるので好ましくない。
より好ましくは、口金設定温度Ｔ３を第２の熱可塑性ポリマーの溶融点以下に設定する。この口金設定温度Ｔ３は、第２の熱可塑性ポリマーの溶融点より５℃以上３０℃以下の範囲で第２の熱可塑性ポリマーの溶融点より低いのが好ましい。さらに好ましくは、口金設定温度Ｔ３を１０℃以上３０℃以下の範囲で第２の熱可塑性ポリマーの溶融点より低くする。この範囲より温度が高いと、吐出樹脂表面の凹凸が形成され難く、逆にこの範囲より温度が低くなると樹脂が固まりやすくなるので好ましくない。
また、使用する口金は、特別な構造は不要であり、公知の構造の口金で十分に本発明で用いる合成繊維を得ることができる。
図４に本発明に従った、紡糸から繊維の巻き取りまでの工程の概略を示す。
上記温度条件で紡糸装置のギヤポンプ４を介して口金部５から吐出された繊維状の吐出樹脂６は、空冷され（図中Ａ、Ｂ及びＣの範囲）、冷却水槽７で水冷されて巻取機１９により巻き取られる。図４では水冷を行う工程を示しているが、空冷のみで吐出樹脂６を冷却し巻き取りしてもよい。また、紡糸装置を図２に示される、ギヤポンプを用いないものとしてもよい。
上記温度条件で紡糸装置のギヤポンプ４を介して口金部５から吐出された繊維状の吐出樹脂６は、空冷され（図中Ａ、Ｂ及びＣの範囲）、冷却水槽７で水冷されて巻取機１９により巻き取られる。図４では水冷を行う工程を示しているが、空冷のみで吐出樹脂６を冷却し巻き取りしてもよい。また、紡糸装置を図２に示される、ギヤポンプを用いないものとしてもよい。
紡糸装置の吐出孔２５より吐出された溶融樹脂は流動性があり、テンションを掛けて引き伸ばすことが出来る。しかし、吐出された樹脂は冷却されることで樹脂の固化が進行し、樹脂の流動性が低下してやがて加熱しない限り引き伸ばすことが出来なくなる。吐出孔２５より吐出された樹脂が設定した巻き取り速度で発生するテンションで引き伸ばすことが可能な状態を伸長流動範囲と定義する。伸長流動範囲は一定ではなく、使用する樹脂、口金の設定温度、紡糸装置の設置場所の温度、巻き取り速度によって変動するものである。
口金設定温度Ｔ３を溶融設定温度Ｔ１よりも低く設定した場合には、パーティクルが繊維表面に析出することはなく、マトリックスの樹脂成分で覆われているか、マトリックス成分で形成された小さな突起が繊維表面に形成される。特に、口金設定温度Ｔ３が第２の熱可塑性ポリマーの溶融点より低いと顕著にマトリックスで覆われた小さな突起が多く形成される。
巻き取った合成繊維は、延伸装置の延伸ローラーと乾熱槽を通して、例えば糸径を２３０μｍにするなど所定の糸径になるように延伸を行う。あるいは紡糸装置と延伸装置をつなげて紡糸工程と延伸工程を連続して行ってもよい。
図５Ａ～図５Ｂに、サンプリングした延伸後の合成繊維の外観を示す。
（人工弓毛の特性）
得られる合成繊維は、０．０６０～０．１８０の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を有する。ＭＩＵは、合成繊維表面の滑りにくさを表す特性値であり、値が小さいほど滑りやすいことを意味する。また、得られる合成繊維は、０．００２０～０．０１００の摩擦係数の平均偏差（ＭＭＤ）を有する。ＭＭＤはＭＩＵの変動度合いを示し、合成繊維表面のざらつきを表す特性値であり、値が小さいほど滑らかであることを意味する。ここでいうＭＩＵ及びＭＭＤは、たとえばカトーテック株式会社製摩擦感テスター「KES-SE」（商品名）を使用して測定することができる。
得られる合成繊維は、０．０６０～０．１８０の平均摩擦係数（ＭＩＵ）を有する。ＭＩＵは、合成繊維表面の滑りにくさを表す特性値であり、値が小さいほど滑りやすいことを意味する。また、得られる合成繊維は、０．００２０～０．０１００の摩擦係数の平均偏差（ＭＭＤ）を有する。ＭＭＤはＭＩＵの変動度合いを示し、合成繊維表面のざらつきを表す特性値であり、値が小さいほど滑らかであることを意味する。ここでいうＭＩＵ及びＭＭＤは、たとえばカトーテック株式会社製摩擦感テスター「KES-SE」（商品名）を使用して測定することができる。
合成繊維のＭＩＵ及びＭＭＤがこの範囲にあることで、表面に松脂を塗った場合に馬毛と同等の擦弦楽器の音色及び演奏感を得ることができ、松脂の付着性が向上し、塗った松脂が剥がれ難くなる。
合成繊維のＭＩＵは、好ましくは０．０７４～０．１５０であり、より好ましくは０．０８５～０．１３５、更に好ましくは０．８８～０．１２０である。合成繊維のＭＭＤは、好ましくは０．００３９～０．００７０であり、より好ましくは０．００４０～０．００５０である。
合成繊維のＭＩＵ及びＭＭＤは、主として、第一の熱可塑性ポリマーの種類、及び凹凸形状の外形、凸部の寸法及び数に依存して変化する。凹凸形状の外形、凸部の寸法及び数は、第二の熱可塑性ポリマーの種類、配合量、及び溶融設定温度Ｔ１、吐出前の溶融した樹脂温度Ｔ２及び口金設定温度Ｔ３を適宜変更することで、調節することができる。
合成繊維は１００～５００μｍの直径（太さ）を有する。合成繊維の直径１００μｍ未満であると、ハリコシが低すぎて演奏感に劣り、耐久性も低下し、５００μｍを超えると柔軟性に欠けるものとなる。合成繊維の直径は、好ましくは１６０～３００μｍ、より好ましくは、１８０～２６０μｍである。
合成繊維は、好ましくは、２～１０ＧＰａの弾性率を有する。ここでいう弾性率は、長さ２５０ｍｍの合成繊維一本を引張り強度試験機（島津製作所製「小型卓上試験機EZ Test」）のロードセルに取り付け、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、ロードセルにかかる荷重（Ｎ）を測定し、引っ張り長さからひずみ量、荷重と初期断面積から応力を算出し、引張初期の応力とひずみの関係の傾きから求める値をいう。合成繊維の弾性率がこの範囲にあることで、馬毛と同等の擦弦楽器の音色及び演奏感が得られ易くなる。合成繊維の弾性率は、好ましくは３.０～８.５ＧＰａ、より好ましくは、４．０～７．２ＧＰａである。
合成繊維は、好ましくは、５～５０Ｎの引張強度を有する。ここでいう引張強度は、長さ２５０ｍｍの合成繊維を、温度２５℃、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、破断したときの荷重をいう。合成繊維の引張強度この範囲にあることで、優れた耐久性が得られ易くなる。合成繊維の引張強度は、好ましくは１０～４０Ｎ、より好ましくは、１５～３０Ｎである。
演奏する前に、合成繊維には、松脂が塗られる。松脂は、弓毛の表面に塗ることにより、摩擦力を高めて、擦弦楽器の音を鳴らす用途に使用される種類のものを使用する。かかる松脂の種類には、市販の弦楽器用松脂（例えばPIRASTRO社製「SCHWARZ ROSIN」（商品名））等が含まれる。
合成繊維は、松脂を塗った後に、０．０８０～０．２００、好ましくは０．０９０～０．１８０、より好ましくは０．１００～０．１３０のＭＩＵを有する。また、合成繊維は、松脂を塗った後に、０．００３０～０．０１３０、好ましくは０．００５０～０．００９０、より好ましくは０．００５５～０．００７０のＭＭＤを有する。松脂を塗った後の合成繊維のＭＩＵ及びＭＭＤがこの範囲にあることで、馬毛と同等の擦弦楽器の音色及び演奏感を得ることができる。
合成繊維は、所定の長さに裁断され、その直径を考慮して所定の本数を束ねることにより、弓毛として使用される。例えば、合成繊維の直径が２００～２５０μｍである場合、弓毛として、１００～１５０本が束ねられる。弓毛はバイオリン、ビオラ、チェロ及びコントラバス等の擦弦楽器を演奏する用途に使用することができる。弓毛は、束ねられた後に棹に装着されて、擦弦楽器用弓が形成される。棹は、擦弦楽器用として通常使用される種類のものを使用すればよい。
以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例１＞
マトリックスのポリアミド樹脂（以下、ＰＡと称する。）として、三菱エンジニアリング社製の「ＮＯＶＡＭＩＤ１０２０」（商品名、飽和脂肪族ポリアミド、ナイロン６（ナイロンは登録商標）、溶融点２２５℃）、パーティクルのポリエステル樹脂（以下、ＰＥＴと称する。）として東洋紡社製のＲＥ５３０Ａ（溶融点２５５℃）を使用して、図４に示す紡糸装置と、図６に示す延伸装置にて合成繊維を製造した。なお、Ｔ１は溶融設定温度、Ｔ２は口金近傍の溶融樹脂温度、Ｔ３は口金設定温度である。
製造条件は次の通りである。
＜実施例１＞
マトリックスのポリアミド樹脂（以下、ＰＡと称する。）として、三菱エンジニアリング社製の「ＮＯＶＡＭＩＤ１０２０」（商品名、飽和脂肪族ポリアミド、ナイロン６（ナイロンは登録商標）、溶融点２２５℃）、パーティクルのポリエステル樹脂（以下、ＰＥＴと称する。）として東洋紡社製のＲＥ５３０Ａ（溶融点２５５℃）を使用して、図４に示す紡糸装置と、図６に示す延伸装置にて合成繊維を製造した。なお、Ｔ１は溶融設定温度、Ｔ２は口金近傍の溶融樹脂温度、Ｔ３は口金設定温度である。
製造条件は次の通りである。
ＰＡ／ＰＥＴ混合比（重量比） ８０／２０
Ｔ１／Ｔ２／Ｔ３（℃） ２６０／２６０／２３５
紡糸吐出量 １．７ｋｇ／ｈ
冷却水温度 ２０℃
紡糸引取速度 １３５ｍ／ｍｉｎ
実験場所の室温 ２２℃
延伸倍率 ４．５ 倍
延伸温度（空気） １５０℃
Ｔ１／Ｔ２／Ｔ３（℃） ２６０／２６０／２３５
紡糸吐出量 １．７ｋｇ／ｈ
冷却水温度 ２０℃
紡糸引取速度 １３５ｍ／ｍｉｎ
実験場所の室温 ２２℃
延伸倍率 ４．５ 倍
延伸温度（空気） １５０℃
得られた合成繊維の表面の状態を図６に示す。繊維表面に凸状体が形成されていることがわかる。
以下に合成繊維が有する特性の測定方法を説明する。測定結果を表１に示す。
＜太さ＞
走査型電子顕微鏡（SEM、「S―３５００N」（商品名）、日立ハイテクノロジーズ社製）により繊維を観察し、太さを計測した。
走査型電子顕微鏡（SEM、「S―３５００N」（商品名）、日立ハイテクノロジーズ社製）により繊維を観察し、太さを計測した。
＜ＭＩＵ、ＭＭＤ＞
長さ２５０ｍｍの合成繊維を幅が２０ｍｍ以上となるよう平行に並べ、１０ｍｍｘ１０ｍｍの摩擦子を用い、荷重２００ｇｆ、試料移動速度１ｍｍ／ｓとして摩擦感テスター（カトーテック株式会社製「KES-SE」（商品名））により測定した。
長さ２５０ｍｍの合成繊維を幅が２０ｍｍ以上となるよう平行に並べ、１０ｍｍｘ１０ｍｍの摩擦子を用い、荷重２００ｇｆ、試料移動速度１ｍｍ／ｓとして摩擦感テスター（カトーテック株式会社製「KES-SE」（商品名））により測定した。
＜弾性率＞
長さ２５０ｍｍの合成繊維一本を引張り強度試験機（島津製作所製小型卓上試験機「EZ Test」（商品名））のロードセルに取り付けた。合成繊維を速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、ロードセルにかかる荷重（Ｎ）を測定した。引っ張り長さからひずみ量、荷重と初期断面積から応力を算出し、引張初期の応力とひずみの関係の傾きから弾性率を求めた。サンプル数１０本について測定を繰り返し、平均を算出した。
長さ２５０ｍｍの合成繊維一本を引張り強度試験機（島津製作所製小型卓上試験機「EZ Test」（商品名））のロードセルに取り付けた。合成繊維を速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、ロードセルにかかる荷重（Ｎ）を測定した。引っ張り長さからひずみ量、荷重と初期断面積から応力を算出し、引張初期の応力とひずみの関係の傾きから弾性率を求めた。サンプル数１０本について測定を繰り返し、平均を算出した。
＜引張強度＞
長さ２５０ｍｍの合成繊維一本を引張り強度試験機（島津製作所製小型卓上試験機「EZ Test」（商品名））のロードセルに取り付けた。合成繊維を速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、ロードセルにかかる荷重（Ｎ）を測定した。合成繊維が破断した時点の荷重を引っ張り強度とした。サンプル数１０本について測定を繰り返し、平均を算出した。
長さ２５０ｍｍの合成繊維一本を引張り強度試験機（島津製作所製小型卓上試験機「EZ Test」（商品名））のロードセルに取り付けた。合成繊維を速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、ロードセルにかかる荷重（Ｎ）を測定した。合成繊維が破断した時点の荷重を引っ張り強度とした。サンプル数１０本について測定を繰り返し、平均を算出した。
＜吸湿時寸法変化＞
製造された合成繊維を長さ約８００ｍｍに裁断して、試料とした。まず、試料の長さ（ｍｍ）を測定した。次に、試料を室温で２０ｍｌの水道水に１時間浸し、吸湿状態で長さを測定した。次に、吸湿した試料を室温で１２時間以上自然乾燥させ、乾燥状態で長さを測定した。
製造された合成繊維を長さ約８００ｍｍに裁断して、試料とした。まず、試料の長さ（ｍｍ）を測定した。次に、試料を室温で２０ｍｌの水道水に１時間浸し、吸湿状態で長さを測定した。次に、吸湿した試料を室温で１２時間以上自然乾燥させ、乾燥状態で長さを測定した。
＜松脂有ＭＩＵ、ＭＭＤ＞
弦楽器用の松脂（PIRASTRO社製「SCHWARZ ROSIN」（商品名））を準備した。松脂上で合成繊維を滑らせることにより、この松脂を合成繊維に塗った。松脂を塗った合成繊維を使用すること以外は上記と同様にして、ＭＩＵ、ＭＭＤを測定した。
弦楽器用の松脂（PIRASTRO社製「SCHWARZ ROSIN」（商品名））を準備した。松脂上で合成繊維を滑らせることにより、この松脂を合成繊維に塗った。松脂を塗った合成繊維を使用すること以外は上記と同様にして、ＭＩＵ、ＭＭＤを測定した。
＜比較例１＞
口金設定温度Ｔ３を２４５℃にした以外は実施例１と同様にした。紡糸され巻き取られた合成繊維の表面の像（１０００倍）を図７に示す。繊維表面に凸状体がほとんど形成されていないことがわかる。実施例１と同様にして、得られた合成繊維の特性を測定した。結果を表１に示す。
口金設定温度Ｔ３を２４５℃にした以外は実施例１と同様にした。紡糸され巻き取られた合成繊維の表面の像（１０００倍）を図７に示す。繊維表面に凸状体がほとんど形成されていないことがわかる。実施例１と同様にして、得られた合成繊維の特性を測定した。結果を表１に示す。
＜比較例２＞
釣り糸用ポリフッ化ビニリデン繊維（クレハ合繊製「シーガー２号」（商品名、直径２３５μｍ））を準備した。実施例１と同様にして、この繊維の特性を測定した。結果を表１に示す。
釣り糸用ポリフッ化ビニリデン繊維（クレハ合繊製「シーガー２号」（商品名、直径２３５μｍ））を準備した。実施例１と同様にして、この繊維の特性を測定した。結果を表１に示す。
＜比較例３＞
市販されているＰＡ６製の弓毛（CARDIFF VIOLINS Ltd製、「Coruss Bow Hair」（商品名））を準備した。実施例１と同様にして、この弓毛の特性を測定した。結果を表１に示す。
市販されているＰＡ６製の弓毛（CARDIFF VIOLINS Ltd製、「Coruss Bow Hair」（商品名））を準備した。実施例１と同様にして、この弓毛の特性を測定した。結果を表１に示す。
＜比較例４＞
弦楽器弓用馬毛（クロサワ楽器）を準備した。実施例１と同様にして、この馬毛の特性を測定した。結果を表１に示す。
弦楽器弓用馬毛（クロサワ楽器）を準備した。実施例１と同様にして、この馬毛の特性を測定した。結果を表１に示す。
＜演奏試験＞
演奏試験には、実施例１及び比較例４で得た繊維を使用した。まず、繊維約１５０本を束ね、バイオリン用の棹に取り付けて、弓毛の長さ６００ｍｍのバイオリン用弓を作成した。弓毛に松脂を塗り、バイオリンの演奏持続試験を行った。演奏持続試験では、弓を弾き込んだ際に、音が掠れていないかおよび演奏性がどのぐらい持続するかを評価した。
演奏試験には、実施例１及び比較例４で得た繊維を使用した。まず、繊維約１５０本を束ね、バイオリン用の棹に取り付けて、弓毛の長さ６００ｍｍのバイオリン用弓を作成した。弓毛に松脂を塗り、バイオリンの演奏持続試験を行った。演奏持続試験では、弓を弾き込んだ際に、音が掠れていないかおよび演奏性がどのぐらい持続するかを評価した。
弓毛に塗る松脂の量は、０．０５ｇとした。試験の途中で松脂を弓毛に継ぎ足して塗らなかった。弓毛の張り具合に関しては、棹の長さ方向の中心位置で棹から弓毛までの間隔が７ｍｍとなるように設定した。弓毛が摩擦しながら往復して弾き込まれるバイオリン弦は、G線とした。
＜音響スペクトル＞
持続試験に先立ち音響試験を行った。オシロスコープ（テクトロニクス TBS2000B）で計測した音響スペクトルを図８に示す。実施例１の合成繊維製弓毛は、比較例４の馬毛製弓毛とほぼ同一の音響スペクトルを示すことが確認された。
持続試験に先立ち音響試験を行った。オシロスコープ（テクトロニクス TBS2000B）で計測した音響スペクトルを図８に示す。実施例１の合成繊維製弓毛は、比較例４の馬毛製弓毛とほぼ同一の音響スペクトルを示すことが確認された。
＜演奏持続試験＞
弾き込み回数は、ダウン・アップ順の運弓で１回とカウントした。ダウン・アップ順の運弓では、先ず、弓毛を元から先にG線を擦るようにダウンボウを行い、次に、弓毛を先から元にG線を擦るようにアップボウを行った。従って、ダウンボウとアップボウでは、棹のヘッドからフロッグまで弓毛が往復する。カウント数が１００回増える毎に評価を行った。評価は、カウント数が１０００回に到達するまで行った。音の評価として、音が掠れていないかを評価とした。演奏性の評価は、弾き込みを行った奏者の感覚評価である。演奏性の評価として、弓毛がバイオリン弦を問題なく擦っているか、滑っていないかを判断した。音および演奏性は、「Ａ」（極良」、「Ｂ」（良）、「Ｃ」（可）、及び「Ｄ」（不可）の四段階で評価した。試験結果を表２に表す。
弾き込み回数は、ダウン・アップ順の運弓で１回とカウントした。ダウン・アップ順の運弓では、先ず、弓毛を元から先にG線を擦るようにダウンボウを行い、次に、弓毛を先から元にG線を擦るようにアップボウを行った。従って、ダウンボウとアップボウでは、棹のヘッドからフロッグまで弓毛が往復する。カウント数が１００回増える毎に評価を行った。評価は、カウント数が１０００回に到達するまで行った。音の評価として、音が掠れていないかを評価とした。演奏性の評価は、弾き込みを行った奏者の感覚評価である。演奏性の評価として、弓毛がバイオリン弦を問題なく擦っているか、滑っていないかを判断した。音および演奏性は、「Ａ」（極良」、「Ｂ」（良）、「Ｃ」（可）、及び「Ｄ」（不可）の四段階で評価した。試験結果を表２に表す。
表２に示すように、馬毛製弓毛では、松脂により弾きこみ初期はやや過剰な音の立ち上がり特性を示し、１０００回の弾き込みが行われる間に徐々に演奏特性、音質ともに低下するのに対し、合成繊維製弓毛では、１０００回の弾き込み試験の初期から最後まで、高い演奏特性を維持することが確認された。
よって、本発明で用いる合成繊維は松脂の付着性、持続性が高いといえる。
以上より、本発明の弓は馬毛製の弓毛を備えた擦弦楽器用弓と比べ、弾き込み回数に対して音の掠れや演奏感で遜色のない音を持続的に出すといえる。
１：ホッパー
２：シリンダー
３：スクリュ
４：ギヤポンプ
５：口金
６：吐出樹脂
７：冷却水槽
８：ガイドロール
９：巻き取り機
２０：吐出口近傍
２５：樹脂吐出孔
２６：吐出後樹脂
２７：温度センサー
２：シリンダー
３：スクリュ
４：ギヤポンプ
５：口金
６：吐出樹脂
７：冷却水槽
８：ガイドロール
９：巻き取り機
２０：吐出口近傍
２５：樹脂吐出孔
２６：吐出後樹脂
２７：温度センサー
Claims (6)
- 合成繊維からなる擦弦楽器用人工弓毛であって、
該合成繊維は、
マトリックスである第１の熱可塑性ポリマーと該第１の熱可塑性ポリマーと非相溶性かつ溶融点が異なる第２の熱可塑性ポリマーとから形成され、表面に凹凸形状を有し、該凹凸形状の凸部が第１の熱可塑性ポリマーで形成され、
第１の熱可塑性ポリマー／第２の熱可塑性ポリマーが重量比で７０／３０～９５／５の範囲であり、
０．０６０～０．１８０の平均摩擦係数（ＭＩＵ）と、
０．００２０～０．０１００の摩擦係数の平均偏差（ＭＭＤ）と、
１００～５００μｍの直径とを、有するものである、擦弦楽器用人工弓毛。 - 前記合成繊維は、
２～１０ＧＰａの弾性率と、
５～５０Ｎの引張強度とを、有するものである、請求項１に記載の擦弦楽器用人工弓毛。 - 該合成繊維は、松脂を塗った後に、
０．０８０～０．２００のＭＩＵと、
０．００３０～０．０１３０のＭＭＤとを、有するものである、請求項１又は２に記載の擦弦楽器用人工弓毛。 - 第１の熱可塑性ポリマーがポリアミド樹脂であり、前記第２の熱可塑性ポリマーがポリエステル樹脂である、請求項１又は２に記載の擦弦楽器用人工弓毛。
- 第２の熱可塑性ポリマーは第１の熱可塑性ポリマーより高い溶融点を有し、
第１の熱可塑性ポリマーと第２の熱可塑性ポリマーとからなる混合ポリマーを上記第２
の熱可塑性ポリマーの溶融点以上の溶融温度で溶融混合し、
上記溶融混合された混合ポリマーを上記第２の熱可塑性ポリマーの溶融点以下の吐出温
度で押し出し、繊維状に成形することにより製造されたものである、請求項１又は２に記載の擦弦楽器用人工弓毛。 - 棹と、棹に張られた請求項１又は２に記載の人工弓毛とを、有する擦弦楽器用弓。
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ID=88748712
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/033215 WO2024058179A1 (ja) | 2022-09-12 | 2023-09-12 | 擦弦楽器用人工弓毛及びこれを有する擦弦楽器用弓 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7382609B1 (ja) |
| WO (1) | WO2024058179A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010134561A1 (ja) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | 株式会社ユニヘアー | 人工毛髪用繊維及びその製造方法 |
| WO2017163469A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤマハ株式会社 | 擦弦楽器用弓 |
| WO2020012592A1 (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | ヤマハ株式会社 | 弓毛材および擦弦楽器用弓 |
-
2022
- 2022-09-12 JP JP2022144867A patent/JP7382609B1/ja active Active
-
2023
- 2023-09-12 WO PCT/JP2023/033215 patent/WO2024058179A1/ja unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010134561A1 (ja) * | 2009-05-22 | 2010-11-25 | 株式会社ユニヘアー | 人工毛髪用繊維及びその製造方法 |
| WO2017163469A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | ヤマハ株式会社 | 擦弦楽器用弓 |
| WO2020012592A1 (ja) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | ヤマハ株式会社 | 弓毛材および擦弦楽器用弓 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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