(57)【要約】  【課題】繰り返しの打球によってガットが切断しにくい性質に極めて優れるポリエステル系ラケット用ガットを提供する。  【解決手段】ポリエステル系樹脂９７．５〜９９．９５質量％と無機粒子２．５〜０．０５質量％との樹脂組成物を溶融紡糸してなるポリエステルモノフィラメントからなり、無機粒子の平均粒子径が０．２〜１．０μｍであるラケット用ガット。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系樹脂と無機粒子とを質量比９７．５：２．５〜９９．９５：０．０５の割合で含む樹脂組成物を溶融紡糸してなるポリエステルモノフィラメントからなり、無機粒子の平均粒子径が０．２〜１．０μｍであるラケット用ガット。
【請求項２】
前記無機粒子が金属酸化物粒子である請求項１に記載のラケット用ガット。
【請求項３】
前記ポリエステルモノフィラメントの１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ１．５）が２．０≦ＭＥ１．５［％］＜４．０、かつ２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ２．０）が３．０≦ＭＥ２．０［％］≦８．０である請求項１または２に記載のラケット用ガット。
【請求項４】
前記ポリエステルモノフィラメントのＪＩＳ  Ｌ１０１３：２０１０に準じて測定した引張破断強度が２．５〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘである請求項１〜３のいずれかに記載のラケット用ガット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、ポリエステル系モノフィラメントを単糸で使用するものが代表的である。
【０００５】
これらの中でも、ポリエステル系モノフィラメントを単糸で使用するガットは、ナイロン製ガットに比べて、繰り返しの打球によってガットが切断しにくい性質（以下、切断耐久性という）を持つため、プロ選手やプレー頻度の高い学生等の間で、需要が高まっている。ガットが切断しやすいと、ガット貼りの回数が増加してコストが掛かったり、複数の予備用ラケットを持ち歩かねばならなかったりするばかりか、試合中のガットの切断は動揺が大きくプレーにも影響を与えかねないため、さらなる切断耐久性の向上が求められている。
【０００６】
これまでに、ＰＥＴガットの耐久性の向上を目的として、ラケット用ガットの表面をフィルムで被覆したもの（例えば、特許文献１参照）、フッ素系樹脂を添加したもの（例えば、特許文献２参照）、シリコーンオイルを添加したもの（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３８２４４号公報
【特許文献２】特開２００９−１４２４８２号公報
【特許文献３】特開２００９−２１９５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜３に記載されている技術はラケット用ガット表面の摩擦特性を変更することにより間接的に切断耐久性を向上させるものであり、一定の効果は得られるものの、十分満足のいくものではなかった。
【０００９】
本発明の目的は、切断耐久性に極めて優れるポリエステル系ラケット用ガットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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と無機粒子とを質量比９７．５：２．５〜９９．９５：０．０５の割合で含む樹脂組成物を溶融紡糸してなるポリエステルモノフィラメントからなり、無機粒子の平均粒子径が０．２〜１．０μｍであるラケット用ガットが提供される。
【００１１】
なお、本発明のラケット用ガットにおいては、
前記無機粒子が金属酸化物粒子であること、
前記ポリエステルモノフィラメントの１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ１．５）が２．０≦ＭＥ１．５［％］＜４．０、かつ２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ２．０）が３．０≦ＭＥ２．０［％］≦８．０であること、および
前記ポリエステルモノフィラメントのＪＩＳ  Ｌ１０１３：２０１０に準じて測定した引張破断強度が２．５〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘであること
が好ましい条件であり、これらの条件を適用した場合には、さらに優れた効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、切断耐久性の高いラケット用ガットを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のラケット用ガットは、ポリエステル系樹脂と無機粒子とを特定の割合で含む樹脂組成物を溶融紡糸してなるポリエステルモノフィラメントからなる。
【００１４】
ここで、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れらの２種類以上を共重合したものまたはブレンドしたもの等が挙げられるが、中でもＰＥＴを主成分として含むものが好ましく使用される。ここで主成分とは、ポリエステル系樹脂中に６０質量％以上含まれることをいい、８０質量％以上含まれることがより好ましい。さらには、ポリエステル系樹脂としてＰＥＴを用いることが特に好ましい。
【００１５】
ポリエステル系樹脂の固有粘度（以下、ＩＶと記す場合もある）は０．６５〜１．５が好ましく、さらに０．７〜１．２であればより好ましい。上記の範囲を外れると、ラケット用ガットとして用いるのに不十分な程度に破断強力が低下する場合がある。
【００１６】
本発明において用いられる樹脂組成物は、ポリエステル系樹脂と無機粒子とを質量比９７．５：２．５〜９９．９５：０．０５の範囲で含むものであり、９８．５：１．５〜９９．９２：０．０８の範囲であると好ましい。ポリエステル樹脂の質量比が上記範囲を上回る場合には無機粒子を添加することによる耐久性向上効果が得られず、一方、上記範囲を下回る場合にはラケット用ガットとして必要な強度が得られない。
【００１７】
本発明に用いる無機粒子としては、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、ジルコニウム酸等が例示でき、これらの中でも酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、ジルコニウムなどに代表される金属酸化物が好ましい。さらに、ポリエステル系樹脂中への分散性の点から、酸化チタン、酸化ケイ素が特に好ましく用いられる。
【００１８】
本発明に用いる無機粒子は、その数平均粒子径が０．２〜１．０μｍであり、特に０．３〜０．７μｍが好ましい。無機粒子の平均粒子径が上記範囲を上回ると、無機粒子の異物効果が大きくなり、ラケット用ガットとして必要な引張強度が得られなくなる一方、上記範囲を下回ると無機粒子を添加することによる耐久性向上効果が得られない。
【００１９】
また、本発明に用いる無機粒子は粒子径５．０〜１０μｍの粒子が１％以下、１０μｍを超える粒子が０．５％以下であることが好ましい。上記範囲を超えると、ラケット用ガット中で粒子が異物として働き、強度低下や、ラケットへの張設時／使用中の切断の原因となりやすいためである。
【００２０】
従来のラケット用ガットにはポリマ中に無機粒子を加えたモノフィラメントを使用することは敬遠されており（例えば、特開１０−２２５５３６号公報  段落［００３９］参照）、積極的に無機粒子を添加したモノフィラメントを用いたラケット用ガットは提案されていなかった。これは、ラケット用ガットに使用する繊維に高強度が求められていたためであり、無機粒子を添加すると、製造中の延伸切れの原因となり高倍率延伸が困難になったり、無機粒子とポリマとの界面に欠陥が生じてしまうと強度低下の原因となったりすることが懸念されていたためと考えられる。
【００２１】
これに対し、本発明者らは、特定の粒子径の無機粒子を適量添加することによって、高強度を維持したまま切断耐久性をも向上できることを見出し本発明に想到したものである。
【００２２】
本発明において、ポリエステル系樹脂に特定の粒子径の無機粒子を添加することによって、ラケット用ガットの切断耐久性が向上するメカニズムについて明らかではないが、ラケット用ガットの表面に無機粒子が存在することによって、摩擦抵抗が低下することに加え、延伸によってポリエステル系樹脂と無機粒子との界面に繊維軸方向に微細なボイドが発生し、このボイドが打球の衝撃を吸収する役割を果していると推定している。すなわち無機粒子として特定の粒子径のものを適用したことにより、微細なボイドの大きさを制御することができ、ラケット用ガットに必要な強度を維持できたものと考えている。
【００２３】
次に、本発明のラケット用ガットは、１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ１．５）が２．０≦ＭＥ１．５［％］＜４．０、かつ２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ２．０）が３．０≦ＭＥ２．０［％］≦８．０であることが好ましい。
【００２４】
ここで、中間伸度は、ＪＩＳ  Ｌ１０１３：２０１０に準じて、試料長２５ｃｍ、引張り速度３０ｃｍ／分の条件でＳ−Ｓ曲線を求め、このＳ−Ｓ曲線から各値を読取る。
【００２５】
各中間伸度が上記範囲内であれば、Ｓ−Ｓ曲線の初期直線部分が長く、弾性変形域が広くなるため、この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ることから、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・ロスが抑制される傾向となるものと考えられる。
【００２６】
本発明のラケット用ガットは、上記中間伸度と同様に測定した引張破断強度が２．５〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましく、さらに３．０〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘがより好ましい。
【００２７】
引張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、上記範囲を超えるポリエステルモノフィラメントを得ることは現在の技術では困難である。
【００２８】
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。
【００２９】
さらに、ラケット用ガットの直径について制限は無く、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。
【００３０】
次に、本発明のラケット用ガットの製造方法について、その一例を説明するが、かかる例に限定されるものではない。
【００３１】
本発明のラケット用ガットを構成するポリエステル系モノフィラメントを製造するにあたり、ポリエステル系樹脂と無機粒子とを事前に所望の割合で溶融混練した原料チップを用いることが好ましい。これにより、原料の取り扱いが容易になるとともに、無機粒子の分散状態を安定させることができる。このような原料チップの作成方法は、ポリエステル系樹脂の重合開始段階で無機粒子を添加しても良いし、重合・ペレット化されたポリエステル系樹脂を粉砕して無機粒子と共に２軸エクストルーダー型混練押出機に供給していわゆるマスターバッチを作成しても良い。
【００３２】
原料チップは、必要に応じて真空乾燥され、必要に応じて着色剤等と共に、公知の溶融紡糸機に供給され溶融混練の後、紡糸口金孔から押し出される。
【００３３】
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されない。
【００３４】
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好ましい。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。
【００３５】
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されるものではない。
【００３６】
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。
【００３７】
このようにして得られた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。
【実施例】
【００３８】
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、実施例におけるラケット用ガットの評価は以下の方法で行った。特に断らない限り測定ｎ数は１として測定を行った。
【００３９】
（１）無機粒子の粒子径分布
ラケット用ガット１．０ｇを２０ｍＬのオルトクロロフェノールに浸漬し、完全に溶解させた。この溶液をレーザー回折／散乱式粒度分布計測装置（堀場製作所製ＬＡ−７００）のバッチセルへ充填して、数平均粒子径、粒子径分布を測定した。また、粒子径分布から粗大粒子（粒子径：５〜１０μｍ及び１０μｍ超）の存在度［％］を求めた。
【００４０】
（２）モノフィラメントの引張試験（中間伸度および引張破断強度）
ＪＩＳ  Ｌ１０１３：２０１０  ８．５．１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／分の条件でｎ＝５の引張試験を行った。この時の荷重−伸び曲線を求め、この荷重−伸び曲線から１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ１．５）および２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ強力時の中間伸度（ＭＥ２．０）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引張破断強度として求めた。
【００４１】
（３）切断耐久性
ラケット用ガットを５０Ｌｂの張力でフェース面積１１５平方インチのテニスラケットに張設し、このテニスラケットの中心部分に、テニスボールを時速１２０ｋｍ、打ち出し間隔１０回／分、打ち出し距離５０ｃｍ、打ち出し角度４０度で打撃し、ラケット用ガットが切断するまでの打ち出し回数で評価した。
【００４２】
（４）面圧保持率
ラケット用ガットを５０Ｌｂの張力でフェース面積１１５平方インチのテニスラケットに張設し、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。そのラケットを標準状態（温度２０℃、湿度６５％）の環境に置き、２４時間後に再度測定し、面圧保持率［％］を求めた。
【００４３】
面圧保持率［％］＝２４時間後の面圧／張設直後の面圧×１００。
【００４４】
（５）試打評価
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、使用してもらい、比較例１のラケット用ガットを基準として切断耐久性を評価してもらった。
【００４５】
○・・・７人以上が、切断耐久性の向上が認められると評価した、
△・・・５人または６人が、切断耐久性の向上が認められると評価した、
×・・・切断耐久性の向上が認められると評価したのは４人以下であった。
【００４６】
［実施例１］
ＰＥＴ（三井化学製Ｊ１５５，ＩＶ＝０．９７）に、平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）を５．０質量％練りこんだマスターバッチＡを作成した。ＰＥＴ（三井化学製Ｊ１５５）とマスターバッチとをそれぞれ真空乾燥し、ＰＥＴ９９．９質量％、酸化チタン０．１質量％となるように計量、混合し樹脂組成物を得た。
【００４７】
この樹脂組成物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、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。
【００４８】
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。
【００４９】
［実施例２、３］
樹脂組成物中のＰＥＴと酸化チタンの割合を表１に示すとおりに変更し、１段目の延伸倍率をそれぞれ４．４倍、４．８倍とした以外は、実施例１と同様に、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、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。
【００５０】
［実施例４］
マスターバッチとして、ＰＥＴ（三井化学製Ｊ１５５）に平均粒子径０．６μｍの酸化チタンを５．０質量％練りこんだマスターバッチＢを使用した以外は、実施例１と同様に、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、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。
【００５１】
［実施例５］
マスターバッチとしてＰＥＴ（三井化学製Ｊ１５５）に平均粒子径０．５μｍの酸化アルミニウムを５．０質量％練りこんだマスターバッチＣを使用した以外は、実施例１と同様に、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、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。
【００５２】
［比較例１］
酸化チタン入りマスターバッチを使用せず、ＰＥＴ（三井化学製Ｊ１５５）のみを原料とした以外は、実施例１と同様に、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、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。
【００５３】
［比較例２］
樹脂組成物中のＰＥＴと酸化チタンの割合を表２に示すとおりに変更した以外は、実施例１と同様に、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、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。
【００５４】
［比較例３］
マスターバッチとして、ＰＥＴ（三井化学製Ｊ１５５）に平均粒子径３．０μｍの酸化チタンを５．０質量％練りこんだマスターバッチＤを使用した以外は、実施例１と同様に、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、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。
【００５５】
［比較例４］
融点１２０℃、平均粒子径２μｍ、共重合ポリエステル固体粒子の濃度を３０質量％に調製した水系懸濁液（エムスケミー・ジャパン製  Ｇｒｉｌｔｅｘ  ９Ｅ  Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）中に、平均粒子径０．３μｍの酸化チタン（ＴｉＯ２）を共重合ポリエステル固体粒子に対して０．１質量％となるように添加し、分散させた。この混合懸濁液を比較例１で得られたポリエステル系樹脂モノフィラメントに、ディップ法により塗布し、１６０℃の熱風浴内で熱処理することにより、ポリエステル系樹脂モノフィラメントの表面に酸化チタンを含むコーティング層を形成し、そのまま単糸でラケット用ガットとして用いた。なお、コーティング層中の酸化チタン濃度は０．１％、コーティング層の厚みは１５μｍであった。
【００５６】
ラケット用ガットの組成、評価結果を表１、２に示す。
【００５７】
【表１】
2014230564.tif 000002
【００５８】
【表２】
2014230564.tif 000003
【００５９】
表１、２から明らかなように、本発明のラケット用ガット（実施例１〜５）は、切断耐久性に極めて優れるものである。
【００６０】
これに対し、無機粒子を含まないラケット用ガット（比較例１）は、切断耐久性が不十分であった。無機粒子を本発明の条件以上に含むラケット用ガット（比較例２）や無機粒子の平均粒子径が本発明の条件を満たさないラケット用ガット（比較例３）は、切断耐久性に劣るばかりか、引張破断強度にも劣り、使用に不適なものであった。また、モノフィラメントの表面に無機粒子を含むコーティング層を形成したラケット用ガット（比較例４）は、わずかな切断耐久性の改善しか見られず、効果が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明のラケット用ガットは、切断耐久性に極めて優れるため、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。