JPS62201166A - ラケツト用ガツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ラケット用ガツト及びその製造方法に関する
。

〔従来の技術とその問題点〕

従来、テニスやバドミントンのラケットに使用されるガ
ツトは、羊や鯨等の動物筋に適度の撚りをかけ、これを
集束剤で固化させて剛毛化したものが用いられていた。

このような従来のガツトは剛性が高く極めて弾力性に富
むと共に、使用中の弛みが少ない等の優れた物性を示し
、さらに打球時の感触、打球音にも優れている。ところ
が耐水性に極めて弱く、雨天時等においては張力及び強
度の低下が著しく、しかも該動物筋は一般に高価である
という欠点があった。

そこで、このような動物筋ガツトの欠点を解消するため
に、モノフィラメント又はマルチフィラメントを適度に
撚り加工、樹脂加工した合成繊維ガツトが開発され、善
及してきた。該合成繊維ガツトにはポリアミド系と非ポ
リアミド系があり、前者はナイロン６、ナイロン６６及
びそれらの共重合体繊維からなり、動物筋ガツトに比し
、耐水性、耐久性に優れているが、剛性及び弾性率が劣
り、使用中に糸の弛みを生じたりして、打球時の感触及
びボールの反撥力が不充分であるという欠点があった。

また後者にはポリエーテルエーテルケトン（特開昭６０
−２１０７３号公報）、ポリフッ化ビニリデン（特開昭
５７−８９６１１号公報）、及びポリアセタール（特開
昭６０−２７９５１４号公報）からなるものがあるが、
いずれも剛性は高いものの、反撥力が劣るという欠点が
あった。

さらに、最近では主としてポリアミド系のモノフィラメ
ントのまわりに金属細線を螺旋上に巻着し、該金属細線
を合成繊維で被覆したもの（実公昭５２−１５３０１号
公報）、上記金属細線の代わりにカーボン繊維を巻着し
たもの（実公昭５８−５０９３７号公報）、あるいはポ
リアミド繊維とアラミド繊維を複合化したもの（特開昭
５９−６４０７３号公報）等々のいわゆる複合ガツトも
開発されているが、これらにおいても剛性は高いが、延
伸度が小さく、反撥力も劣るため、打球時における感触
が悪くボールが飛ばないという問題点があった。

〔目的〕

本発明はこれら従来の問題点を解決して、耐水性及び耐
久性に優れ、剛性が高く、しかも弾力性に富むラケット
用ガツトを提供すること、及び、このような高性能、高
品質のラケット用ガツトを容易かつ安価に製造すること
を目的とする。

〔本発明を解決するための手段〕

本発明に係るラケット用ガツトは、ポリアミド系の合成
繊維よりなるラケット用ガツトであって、歪み率τが１
０％のときの張力Ｓが２８　ｋｇ　／　ｍ　ｍ〜６０ｋ
ｇ　／　ｍ　ｒｄに設定されている。また、本発明に係
る゛ガツトの製造方法は、張力として５〜１７ｋｇ／ｍ
ｒｒｒを掛けつつ、又は８〜２０％の歪み率だけ延伸し
つつ、加熱温度Ｔ（単位二℃）が１５０〜２００℃のも
とで、加熱時間（ｘ）（単位：分）を、Ｘ≧ｅ　ｘ　ｐ
　（（１３００／Ｔ）　−６，５１として加熱するもの
である。

〔作用〕

上記ラケット用ガツトの構成によれ、ば、歪み率が１０
％のときの張力が実使用上の最適値である２８１ｇ　／
　ｍ　ｒｄ〜６０ｋｇ／ｍｒｒｒに設定されたので、該
ラケット用ガツトは、弾力性に冨み、耐久性に優れ、か
つ反撥力も優秀なものとなる。また、上記ガツトの製造
方法によれば、加熱延伸されたポリアミド系合成繊維は
、その結晶の融点近傍温度にて所定の高張力が掛けられ
延伸するので、折畳構造からなる該結晶を部分的にとき
ほぐし、繊維が再組・　織化され、結晶の融点が増加し
、耐熱性が向上する。さらに、これら所定の熱処理が施
されることによって、非晶鎖セグメントの配向度が増加
し、該セグメントのミクロブラウン運動に寄因する力学
分散は高温側にシフトしてエネルギ損失の小さい合成繊
維が生産される。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明を詳説する。

第２図は、ラケット用ガツトに使用される外径１、ｌｕ
＋〜１．４龍の周知の合成繊維を例示したものであって
、（Ｉ）及び（ＩＩ）は、ポリアミド系合成繊維からな
る芯線１と、撚り加工及び樹脂加工によって該芯線１も
被覆するポリアミド系合成繊維が含有された耐熱合成繊
維の多数の巻線２・・・とから構成され、又（ＤＩ）は
、ポリアミド系合成繊維からなるマルチフィラメント３
を撚り加工及び樹脂加工により成形されたものである。

本発明のラケット用ガ・ノドは、上記合成繊維が、所定
の加工条件下、加熱延伸されてなり、又、図示は省略す
るが、ポリアミド系を主成分とした合成繊維のモノフィ
ラメントを芯線及び／又は巻線に使用して、構成された
合成繊維ガツトに加熱延伸加工を施すも自由である。

しかして、上記加工条件は、加熱温度、加熱時間及び加
熱時の合成繊維の張力により決定され、さらにこれらの
条件は所望の弾性力、耐久性等が達成することができる
値に設定される。すなわち、加熱温度に関しては、低す
ぎる場合は処理効果が小さく所期の目的が達成できず、
高すぎる場合は繊維の酸化劣化が生じ耐久性に劣るとい
う問題点が生じる。また張力に関しては、低すぎる場合
は、高弾性の合成繊維が得に＜＜、高すぎる場合は、合
成繊維が切断する虞があり、これらの点を考慮して所望
の加工条件が決定される。具体的には、加工前の合成繊
維の張力Ｗは５．０ｋｇ／ｍｎ？〜１７に＋ｒ／　ｍ　
ｒｄ。　（好ましくは１０ｋｇ／ｍｒｒｒ〜１５ｋｇ／
ｍｍ）、又は繊維の延伸率ψが８％〜２０％（好ましく
は１３％〜１８％）に設定され、また加熱温度Ｔは１５
０℃〜２００℃（好ましくは１６５℃〜１９０℃）に設
定される。

さらに加熱時間Ｘは下記の（ｉ）式に示す如く、加熱温
度Ｔの関数として表され、決定される。

ｘ＝ｅｘ≧ｅｘｐ｛（１３００／Ｔ）　　６．５ｌ−−
（ｉ）従って、加熱温度Ｔが低い時は加熱時間Ｘが長時
間を要することとなる。尚、（ｉ）式は加熱に要する最
低時間を示すものであり、これ以上の時間に設定するの
は自由である。また、単位は加熱温度Ｔは「℃」であり
、加熱時間Ｘに「分」である。しかして、このような加
工条件下において加熱延伸されたポリアミド系合成繊維
は、その結晶の融点近傍温度にて所定の高張力が掛けら
れ延伸するので、折畳構造からなる該結晶を部分的にと
きほぐし、繊維が再組織化され、結晶の融点が増加し、
耐熱性が向上する。さらに、これら所定の熱処理が施さ
れることによって、非晶鎖セグメントの配向度が増加し
、該セグメントのミクロブラウン運動に寄因する力学分
散は高温側にシフトしてエネルギ損失の小さい合成繊維
が生産される。

従って、該合成繊維は、弾性力に富み、耐久性に優れ、
反撥力の優秀な製品となり、ラケット用ガツトとして最
適なものとなるのである。

次に、本発明ガツトの製造方法及び特性について詳説す
る。

一般に従来の方法においては、未処理の合成繊維にゾー
ン延伸、及びゾーン熱処理を施すことによって、延伸加
熱されているが、この方法においては、加工時の張力Ｗ
が小さく加熱時間Ｘも短いため、高弾性化を達成するこ
とができない。

そこで、本発明は下達の如き方法により、加熱延伸加工
を施したのである。尚、以下に延べる方法において、加
工前の合成繊維としては、上述のゾーン延伸及びゾーン
熱処理を施された市販の合成繊維を使用し、その特性は
歪み率τを１０％で延伸させた時の張力Ｓが１４．０〜
２７．０ｋｇ／　ｍ　ｒｄ、引張強度が６０〜７０　ｋ
＋ｒ　／　ｍ　ｒｄのものである。

第３図において、５は本発明ガツトの製造装置であって
、合成繊維４が加熱される加熱炉５と、該加熱炉５の両
端外方に配設されて、該合成繊維４に係合される左右一
対の滑車７，７、と該合成繊維４に懸吊される左右一対
のウェイト８，８と、からなる。

しかして、所定位置にセットされた合成繊維４は、上記
ウェイト８．８によって所定の荷重Ｗが掛けられ、常に
一定の張力Ｗ′−すなわち５ｋｇ／ｍ　ｒｄ　〜１７ｋ
ｇ／　ｍ　ｎ（−が付与され、次いで一定の所定時間１
５０〜２００℃に加熱され、延伸加工されるのである。

第１表は該製造装置により製造されたガツトの加工条件
を例示するものであり、第２表は第１表の加工条件によ
り製造されたガツトの引張強度特性を市販の従来品（ダ
ンロップＤＴＳ−２０００）との比較において明らかに
したものであり、歪み率τが５％及び１０％で延伸させ
た時の張力Ｓが、他のデータと共に示されている。尚、
第１表において、試料Ａ−Ｆはナイロンモノフィラメン
トを使用し、試料Ｇはダンロップ１ＤＴｓ−２０００を
使用したものである。また、加熱後の試料の水分率は約
０．３％である。

〔以下余白〕

第１表 しかして、この第１表に示す如く、張力Ｗは５．４ｋｇ
　／　ｍ　ｒｄ　〜１３ｋｇ／　ｍ　ｒｄに設定され、
所定の条件（５，０ｋｇ／　ｍ　ｒｒｒ　〜１７ｋｇ／
　ｍ　ｒｄ　　）を満足し、又加熱温度Ｔはいずれも１
７３度に設定され、さらに加熱時間Ｘは（ｉ）式により
算出され、ｘ＃２分以上の加熱時間でもって加熱される
。

また、第２表の引張強度特性はＪＩＳ−Ｌ１０７０に準
じて行われたものであって、歪み率τが１０％で延伸さ
せた時の張力Ｓが大巾に増加しており、４３．Ｏｋｇ／
ｍｒｒｆ〜５Ｂ、４ｋｇ／ｍｒｒｆ）破断強度（ｋ＋ｒ
　）も約１．３倍に増加することが判る。さらに第１図
は第２表の歪み率℃と張力Ｓとの関係をプロットしたも
のである。　この図から加工時の張力Ｗは１０ｋｇ／　
ｍ　ｒｄ以上であることが好ましいことが判り、また、
加熱時間Ｘも長い方が好ましいことが判明する。

次に、反撥力特性を従来品との比較において確認するた
めに第１表における試料Ｂを代表例とし、応力緩和試験
及びエネルギ損失試験を行った。

具体的には、応力緩和実験は、引張試験機にて本発明ガ
ツト及び従来ガツトに２５ｋｇ／ｍｒｒｆの初期張力を
かけて、延伸率を同一に保持し、１時間後の保持率を測
定した。

また、エネルギ損失試験は、引張試験機において、本発
明ガツト及び従来ガツトを夫々２００ｍ／ｎ＋ｉｎの速
度で延伸させ、３０ｋｇ／ｍｒｒｒ又は４０ｋｇ／ｍＭ
の張力を掛け、延伸時の往時の応力及び復時の応力を測
定し、しかる後被測定物に与えた全エネルギ及び復時に
おける被測定物の内部発熱等により失われたエネルギを
算出し、後者を前者で除してエネルギ損失を算出する。

応力緩和試験の結果を第３表に、エネルギ損失試験の結
果を第４表に夫々示した。

〔以下余白〕

これらの結果により、本発明ガツトは従来品ガツトに比
べ応力緩和が小さく、エネルギ損失も小さいことが確認
され、反撥力に冨むことが証明された。

さらに、別の製造方法を詳説する。

第４図において、５は、別の製造装置であって、合成繊
維４が加熱されて通過する加熱炉６と、該加熱炉６の両
端外方に配設され、矢印Ｍ方向に回転して、該合成繊維
４を矢印Ｎ方向に連続的に送出、巻取するための適数個
のローラ９・・・とからなる。

しかして、合成繊維４が所定位置にセットされると共に
、巻取側のローラ９，９の回転速度が送出側のローラ９
．９の回転速度よりも速くなるように設定され、常に一
定の延伸率ψを維持しつつ所定の加熱条件に設定された
加熱炉６内を通過し、所望のガツトが得られるのである
。

第５表は該製造装置により製造されたガツトの加工条件
を例示するものであり、第６表は第５表の加工条件によ
り製造されたガツトの引張強度特性を市販の従来品との
比較において明らかにしたものである。

〔以下余白〕

第６表 しかして、第５表において、試料Ｈ−Ｊはナイロンモノ
フィラメントを使用し、試料にはダンロップＤ　Ｔ　Ｓ
−２０００を加熱延伸させたものである。

さらに、該合成繊維４の送出時の張力は２　、３　ｋｇ
／　ｍ　ｒｄに設定され、延伸率４が１０％及び１５％
に設定されて製造したものであり、かつ加熱時間Ｘは（
ｉ）式により算出され、加熱時間ｘ＝２分以上の時間に
設定されている。

また、第６表において市販の従来品ガツトｂ〜ｄは夫々
ダンロップＤ　Ｔ　Ｓ−２０００、ゴーセンオージオ−
シープミクロ、ナイロンモノフィラメントを使用して比
較した。これらの結果から上述の加熱延伸処理を施すこ
とにより、弾性力及び破断強度共、大巾に向上すること
が証明された。さらに、第５図は第６表における歪み率
τと張力Ｓとの関係をプロットしたものである。この図
から加工条件の延伸率ψは大きい方が好ましいことが判
明する。尚、本製造装置５において、延伸率ψを一定と
する代わりに、張力Ｗ一定とするも、また、加熱炉６内
にチッ素ガスを流入させることも、自由である。

しかして、上述の如き歪み率τが１０％に延伸させた時
の張力が所望の張力−すなわち２８〜６０ｋｇ／ｍｒｒ
？−に設定されたガツトをヨコ糸を２７．２ｋｇ、タテ
糸を２１．８　ｋｇの張力にてラケットに装着し、実用
性を検査すぺ（、反撥係数及び耐久性の測定を行った。

具体的には、反撥係数の測定は、第６図に示す如く、複
数本のガツト１５・・・が張設されたラケット１０を治
具１１に吊り下げると共に、発射装置１２内に格納され
たテニスボール１３を該発射装置１２から発射させ、該
ラケットＩＯのガツト１５・・・にテニスボール１３を
矢印Ｑ、　　Ｑ″に示す如く衝突反撥させ、該テニスボ
ール１３の衝突前後の速度をボール速度測定装置１４に
よって測定し、そして衝突前後の速度比によって、反撥
係数が算出される。

また、耐久性テストは、第７図に示す如く、複数本のガ
ツト１５が張設されたラケット１０を設けると共に、テ
ニスボール１３が格納された発射装置１２を設け、該発
射装置１２から３０ｍ／ｓのスピードでテニスボール１
３を発射させ、該テニスボール１３を連続的に繰り返し
該ガント１５に矢印Ｒ方向に衝突反撥させ、ガソ）１５
が切断するまでのテニスボール１３の衝突回数を測定し
て、判断した。該ガツト１５の反撥係数及び耐久性テス
トは、試料Ｂ、Ｋを代表例として測定し、従来品ガツト
としては試料すを比較品として測定した。さらに耐久性
テストは試料Ｇ、に、ｂ、ｃを使用して比較実験をした
６実験結果を第、７表及び第８表に夫々掲載した。

上述の如く、反撥係数、耐久性共飛躍的に向上し、反撥
力、耐久性等においても優秀性が証明された。このよう
に、歪み率τが１０％に延伸させた時の張力が２８ｋｇ
／ｍイ〜６０ｋｇ／ｍｒｒｆに設定されれば、所望のガ
ツトに合致する合成繊維を得ることができるのである。

さらに、第８図は本発明ガツトの反撥弾性力の目安とな
る粘弾性測定の結果をグラフで示したものである。該粘
弾性測定に供試された試料は、外径１．３鰭の市販のナ
イロンガツトを延伸率ψ８％でもって延伸させて後、所
定の金属枠に該ガツトを固定し、さらに１７２℃の加熱
温度Ｔにて１０分間加熱し、所定時間放冷後、上記金属
枠から該ガツトを取外し、引張試験にかけた。該引張試
験は引張速度２０１１ｍ／　ｍｉｎで行い、歪み率τが
５％に延伸させた時の張力は１２．９に＋ｒ／ｍｍであ
った（従来品ガツト（未処理ガツト）は７．４　ｋｇ／
ｍｒｒｒ）。そして、咳本発明ガツトと従来品の粘弾性
を測定したのである。この図から判るように、いわゆる
力学分散は高温側にシフトすると共に、合成繊維の反撥
弾性の目安となるｔａｎδの値が、常用される一雰囲気
温度−５℃〜３０℃の範囲において、従来品ガツトが最
大値０．０８２を示すのに対して、本発明ガツト０．０
６８と大巾に低下しており、このことからもエネルギ損
失が小さいことが判り、反撥弾性力が向上していること
が証明された。

〔発明の効果〕

上記構成によれば、歪み率τが１０％のときの張力Ｓが
２８ｋｉｒ／　ｍ　％　〜６０ｋｇ／　ｍ　ｒｒｌに設
定されたので、ポリアミド系の合成繊維からなるラケッ
ト用ガツトでありながら、剛性が高く弾力性に冨み、耐
水性耐久性に優れると共に、打球時の感触及びボールの
反撥力が優秀で、使用中に糸が弛む虞のないガツトを実
現することができる。特に打撃時に適度に延伸して、ス
ピンが掛は易い。しかも該ガツトは合成繊維からなるの
で動物筋ガツトのように高価でなく、安価にかつ均一な
優れた特性のガツトを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るガツトの張力特性を従来品ガツト
との比較において一例を示した張力歪み線図、第２図は
本発明に係るガツトの素材となる市販のガツトを例示し
た拡大断面図、第３図は同製造方法の一例を示す簡略装
置図、第４図は別の製造方法例を示す簡略装置図、第５
図は別の張力歪み線図、第６図は反撥係数を測定するた
めの簡略実験装置図、第７図は耐久性テストを行うため
の簡略実験装置図、第８図は本発明に係るガツトの粘弾
性を従来品のガツトとの比較において示した粘弾性特性
図である。 τ・・・歪み率、Ｓ・・・張力 第１図 歪み率τ（＠Ａ） 第２図 （１）　　　　　　　（ＩＩ）　　　　　　　（ＩＩＩ
）５　第４図 第５図 第６図 １り 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリアミド系の合成繊維よりなるラケット用ガット
   であって、歪み率τが１０％のときの張力Ｓが２８ｋｇ
   ／ｍｍ＾２〜６０ｋｇ／ｍｍ＾２に設定されたことを特
   徴とするラケット用ガット。 ２、張力として５〜１７ｋｇ／ｍｍ＾２を掛けつつ、又
   は８〜２０％の歪み率だけ延伸しつつ、加熱温度Ｔ（単
   位：℃）が１５０〜２００℃のもとで、加熱時間（ｘ）
   （単位：分）を、 ｘ≧ｅｘｐ｛（１３００／Ｔ）−６．５｝ として加熱することを特徴とするラケット用ガットの製
   造方法。