JP2004249509A - スクリーン紗 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の技術の欠点を解決し、ハイメッシュで空間率が高く、インク透過性に優れた高精密ハイメッシュスクリーン紗を提供することを目的とする。
【解決手段】芯成分に極限粘度０．６０〜０．９０のポリエステル、鞘成分にポリアミドからなる繊度１８ｄｔｅｘ以下の芯鞘型複合モノフィラメントからなる紗織物を、酸性溶剤で鞘成分を減量処理したことを特徴とするスクリーン紗。好ましくは、該紗織物のメッシュ数が３００メッシュ以上であり、スクリーン紗の空間率が４０％以上である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷用スクリーン紗に関する。さらに詳しくは、精密印刷に要求されるインク透過性が良好な印刷用スクリーン紗に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷用のスクリーン紗としては、古くはシルク、ステンレススチールなどを材料としてきた。近年、合成繊維からなるメッシュ織物は、柔軟性、かつコストパフォーマンスに優れているため、広く使われるようになってきた。
【０００３】
最近の電子回路印刷等のプリント分野においては、精密な印刷精度に対する要求がますます厳しくなってきており、スクリーン紗は細繊度、高破断強度モノフィラメントを、３００メッシュ以上のハイメッシュ製織する方向へと進んでいる。スクリーン紗をハイメッシュにすることにより、細線のパターンが作成できるので緻密な印刷が可能となるが、過剰にメッシュカウントを上げてゆくと、織物の目開きが減少するために、スクリーン印刷時にインク透過性が低下し、印刷が困難となる。この目開きは、スクリーン紗の空間の占める面積比率によって表され、空間率もしくは開口率、オープニングエリアと呼ばれる。なお、空間率は、ソフト技研出版部「新しいスクリーン印刷技術とその高精度化・各種トラブル対策−総合技術資料集（昭和６１年１０月６日発行）」の３３９ページに記載されている。
【０００４】
一方、空間率を高くするために極細繊度のモノフィラメントを用いた場合、モノフィラメントの強力が低くなるために製織時の糸切れが多発し、製織困難となる。また、製織時に目ずれが生じ、空間率を均一にするのも極めて困難となる。従って、ハイメッシュで、均一な高空間率の両方を満たすスクリーン紗を安定して得ることはできなかった。
【０００５】
かかる問題を解決するために、特開平５−５１８６８号公報、特開平６−２７８２６７号公報、特開平６−２７８３８３号公報には、鞘成分に芯成分のポリエステルよりもアルカリ性溶剤に対する溶解速度が大きいポリエステルを配した芯鞘型モノフィラメントをスクリーン紗とし、アルカリ性溶剤にて減量処理し、空間率を大きくする方法が提案されている。しかしこの方法では、アルカリ減量時に芯成分のポリエステルまでダメージを与え、それによりモノフィラメントが強度低下し、印刷用の高張力での紗張りができなくなるという欠点がある。また、アルカリ性溶剤を高濃度で沸騰状態にて減量しなければならないために、作業の安全性にも問題がある。更には、細線パターンを作る感光樹脂の多くは、アルカリに弱いポリ酢酸ビニルが含まれており、アルカリ処理を厳しく制御しなければならない。
【０００６】
【非特許文献１】
ソフト技研出版部編、「新しいスクリーン印刷技術とその高精度化・各種トラブル対策−総合技術資料集」、昭和６１年１０月６日発行、３３９ページ
【特許文献１】
特開平５−５１８６８号公報
【特許文献２】
特開平６−２７８２６７号公報
【特許文献３】
特開平６−２７８３８３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の技術の欠点を解決し、ハイメッシュで空間率が高く、インク透過性に優れた高精密ハイメッシュスクリーン紗を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、芯成分に極限粘度０．６０〜０．９０のポリエステル、鞘成分にポリアミドからなる繊度１８ｄｔｅｘ以下の芯鞘型複合モノフィラメントからなる紗織物を、酸性溶剤で鞘成分を減量処理したことを特徴とするスクリーン紗である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における酸減量処理とは、モノフィラメント鞘成分のみの除去を目的としている。すなわち、紗織物製織時は太繊度の状態でハイメッシュ製織し、その後酸減量処理を行なって鞘成分だけを溶解除去し、芯成分のみにして細繊度化する。それにより、製織性が良好で、且つ空間率が高くて均一なスクリーン紗を得ることができる。数ｄｔｅｘの細繊度モノフィラメントを始めから用いて空間率の高い紗織物を製織しようとした場合、糸の強力が低くなるために製織糸切れが多発する上、目ずれが起きやすくなり、目的のスクリーン紗が得られなくなる。
【００１０】
本発明に用いられるモノフィラメントは、芯成分にポリエステル、鞘成分にポリアミドを配した芯鞘型モノフィラメントであることが必要である。ポリエステルは酸溶剤には溶解せず、ポリアミドのみ溶解するので、酸減量処理中に芯成分が酸で侵食されることなく、処理後も十分な繊維物性を保持することができる。また、酸減量処理は常温で実施することができるので、作業安全性も高い。
【００１１】
本発明に用いられるモノフィラメントは、１８ｄｔｅｘ以下であることが必要であり、特に好ましくは１３ｄｔｅｘ以下である。繊度はできるだけ小さい方が紗織物をよりハイメッシュにすることができるが、モノフィラメントの生産性や紗織物の製織性の面から３ｄｔｅｘまでで十分である。１８ｄｔｅｘを越えてしまうと、酸減量処理後も空間率が小さくなり精密印刷ができなくなるうえ、ハイメッシュ製織が困難となる。
【００１２】
なお、モノフィラメントの横断面形状は特に限定されるものではないが、円形が好ましく、芯鞘形状も同心円状が好ましい。芯鞘比率も特に限定されるものではないが、鞘成分の除去効率およびスクリーン紗のインク透過性能を考慮すると、芯成分の繊度が９ｄｔｅｘ以下となるような芯鞘比率の方が好ましい。
【００１３】
モノフィラメントの芯成分は、ポリエステルであることが必要である。ポリエステルは、スクリーン紗に必要な寸法安定性、耐酸性が良好であるので、スクリーン紗を酸溶剤にて減量させた後も、良好な紗張り性を保持することができる。ポリエステルの種類としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のような芳香族ポリエステル、または、ポリエチレンサクシネート、ポリカプロラクトンのような脂肪族ポリエステルが挙げられる。
【００１４】
なかでも、ＰＥＴは溶融紡糸を行う際の操業性、製造コストなどの観点より特に好ましく用いられる。また、ポリエステルの極限粘度は０．６０〜０．９０が必要であり、特に好ましくは、０．６８〜０．８０である。０．６０未満であると、芯鞘モノフィラメントの強力が低くなり、ハイメッシュ製織が困難になるだけでなく、酸減量処理後のモノフィラメント強力も低くなり、高張力での紗張り時に糸切れが起こる。また、０．９０を越えると、溶融紡糸の際に最適な溶融粘度で押し出しができなくなり、鞘のポリアミドとの芯鞘複合ができなくなるので、好ましくない。
【００１５】
モノフィラメントの鞘成分は、ポリアミドであることが必要である。ポリアミドの種類としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２などが挙げられるが、なかでもナイロン６は、製造コスト、酸に対する減量挙動の観点から特に好ましく用いられる。なお、極限粘度は溶融紡糸が可能であれば特に限定されない。
【００１６】
モノフィラメントには、芯成分、鞘成分ともに、公知の酸化防止剤、光安定剤、及び各種不活性粒子類、例えば酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム等を配合しても良い。また、芯成分のポリエステルには、染色性改善や特殊機能付加のために、ポリエチレングリコール、イソフタル酸などを共重合しても良い。
【００１７】
減量前の紗織物は、３００メッシュ以上が好ましい。３００メッシュ以上であると、０．０５ｍｍ以下の細線の印刷も可能となる。スクリーン紗のメッシュ数は高いほど描線が細く緻密な印刷が可能となるが、コスト及び生産性の面から５５０メッシュまでで十分である。また、モノフィラメントを紗織物製織する際、製織時の操業性を改善するために油剤や制電剤を使用してもよい。更には、寸法安定性をさらに向上させるため、製織後に熱セットを行なってもよい。
【００１８】
紗織物の酸減量処理は、２０％塩酸法もしくは８０％ぎ酸法で行なうのが好ましい。操作については、ＪＩＳ−Ｌ−１０３０−２法、繊維混用品の混用率試験方法に記載されている。減量は、鞘成分が完全に除去するまで常温で行なう。なお、酸減量処理をスクリーン紗加工工程および製版工程のどの工程で実施するかは特に限定するものではないが、生産安定性の面から、スクリーン紗加工工程で実施するのが好ましい。
【００１９】
スクリーン紗を紗枠に張り付けて印刷する際、できるだけ高い張力で紗張りしたほうが、ひずみやゆがみがなく、良好な印刷性能が得られる。従って、紗織物を酸減量処理した後のモノフィラメントの強力は、できるだけ高い方が好ましく、破断強度で５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、充分な張力で紗枠に張り付けて印刷することができる。
【００２０】
酸減量後のスクリーン紗の空間率は、４０％以上が好ましく、特に５０％以上が好ましい。空間率を大きくすることによって、印刷時にインク透過性が良好となる。しかし、空間率を高くしすぎると、スクリーン紗の破断強力が低下することにもつながるので、８０％までで十分である。
【００２１】
この空間率を得るためには、酸減量処理後のモノフィラメントの繊度が９ｄｔｅｘ以下が好ましく、特に７ｄｔｅｘ以下が好ましい。なお、繊度はできるだけ小さい方が好ましいが、芯鞘複合紡糸の操業性およびスクリーン紗の紗張り性の面から、２ｄｔｅｘまでで十分である。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。
【００２３】
Ａ．極限粘度
極限粘度は、溶媒にフェノール／テトラクロロエタン（体積比率６／４）を用いて、２０℃の恒温槽にて測定した。
【００２４】
Ｂ．紡糸操業性評価
紡糸操業性評価は、溶融紡糸時のポリマー押出しの安定性、紡糸中の糸切れ、繊度ムラより判断した。操業性が安定して良好であった場合は良好（○）、不安定ながらも、どうにか糸が巻き取れる場合はやや不良（△）、まったく巻き取ることができなかった場合は不良（×）とした。
【００２５】
Ｃ．製織性評価
製織性評価は、モノフィラメントをスルーザー型織機にて製織する際の糸切れ発生、スカム発生頻度から、正常な製織を維持できず停機せざるを得なくなった時点での製織長を求めた。製織長が１０００ｍ以上のものを優良（◎）、５００ｍ以上のものを良好（○）、５００ｍ未満のものを不良（×）とした。
【００２６】
Ｄ．空間率測定
空間率は、非特許文献１に記載されている方法に準じて測定した。すなわち、スクリーン紗を走査型電子顕微鏡で撮影し、糸径と空間部の長さを測定し、経方向の空間部の長さをａ、緯方向の空間部の長さをｂ、経糸の繊維径をｃ、緯糸の繊維径をｄとすると、空間率は（数１）によって求められる。
【００２７】
【数１】
空間率（％）＝ａ×ｂ／ｃ／ｄ×１００
【００２８】
Ｅ．減量後のモノフィラメントの強力
減量後のモノフィラメントは、減量後のスクリーン紗から１本を伸ばさないように丁寧に抜き取り、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、（株）島津製作所製のＡＧＳ−１ＫＮＧオートグラフ引張試験機を用い、試料糸長２０ｃｍ、定速引張速度２０ｃｍ／分の条件で、試料が伸長破断したときの破断強度として求めた。
【００２９】
Ｆ．紗張り性評価
減量後のスクリーン紗を、紗枠に４０Ｎのテンションで紗張りし、スクリーン紗が破裂するかどうかを確認した。破裂しなかった場合は良好（○）、破裂した場合は不良（×）と判断した。更に良好の場合は、４５Ｎのテンションにて紗張りし、破裂しなかった場合は優良（◎）とした。
【００３０】
Ｇ．インク透過性評価
紗張りしたスクリーン紗に、ジアゾ樹脂系の紫外線硬化型感光樹脂にて、線幅０．０５ｍｍ、長さ５０ｍｍの細線パターンを等間隔で５００本に並べて作製し、スクリーン版を製版した。該スクリーン版を用いて、印圧０．３ｍｍ、スキージ角度７５°の条件で、ＵＶ硬化インクを用いて基板１００枚に印刷した。印刷物を２５０倍の顕微鏡で観察し、インク細描線のかすれ及び断線のある基板を数えた。かすれも断線もない場合は良好（○）、ある場合は不良（×）とした。更に上記と同じ条件で、線幅０．０３ｍｍ、長さ５０ｍｍの細線パターンで印刷し、かすれも断線もない場合は、優良（◎）とした。
【００３１】
＜ＰＥＴの極限粘度の違いによる紗張り性評価＞
実施例１
芯成分に極限粘度０．６８のＰＥＴ、鞘成分に６ナイロンを用い、従来公知の複合紡糸方法に従った。すなわち、芯鞘面積比を１：１とし、紡糸温度２９５℃、紡速１０００ｍ／分にて未延伸糸を巻き上げた後、温度、２５℃、湿度６０％にて１日エージングした。その後、ホットローラー温度７０℃、プレートヒーター温度１５０℃で延伸を行い、１３ｄｔｅｘの複合モノフィラメントを得た。このモノフィラメントをスルーザー型織機により、平織３００メッシュの紗織物を得た。なお、この時の空間率は３６％であった。この紗織物を、ＪＩＳ−Ｌ−１０３０−２法記載の２０％塩酸で常温にて２０分浸漬処理し、鞘成分を完全に除去した。なお、この時の空間率は４８％であった。
【００３２】
実施例２〜４
実施例１の操作において、芯成分の極限粘度をそれぞれ０．６０、０．８０、０．９０とした以外は、実施例１記載通りの操作を行なった。
【００３３】
比較例１〜２
実施例１の操作において、芯成分の極限粘度をそれぞれ０．５８、０．９５とした以外は、実施例１記載通りの操作を行なった。
【００３４】
実施例１〜４および比較例１〜２の紡糸操業性評価、モノフィラメント強度、紗張り性評価結果を、表１に示す。
【００３５】
【表１】

【００３６】
比較例１は、紡糸操業性は良好であったが、ポリマー粘度が低いために減量後のモノフィラメント強力が低くなり、４０Ｎの張力の紗張り時に破裂した。比較例２は、ポリマー粘度が高すぎるために溶融押し出し困難となり、ナイロンとの複合紡糸ができなかった。一方、本発明に準ずる実施例１〜４は、最適な極限粘度であるために、紡糸操業性良好で、高張力の紗張りも可能であった。
【００３７】
＜繊度の違いによるスクリーン紗評価＞
比較例３
実施例１の操作において、複合モノフィラメントの繊度を２０ｄｔｅｘとした以外は、実施例１通りの操作を行なった。この紗織物の減量前の空間率は２８％であり、減量後の空間率は３８％であった。この芯鞘複合モノフィラメントで３００メッシュの製織を行った際、スカムが発生しやすく、製織評価は不良（×）であった。また、このスクリーン紗を用いてインク透過性評価を行ったところ、空間率が低いためにインク透過性は悪く、０．０５ｍｍの細線にかすれや断線が多く見られ、評価は不良（×）であった。
【００３８】
＜メッシュ数の違いによるスクリーン紗評価＞
実施例１記載の方法に従って紗織物を作製し、その際に表２に示すようにメッシュ数を種々変化させて、製織性、インク透過性評価を行った。
【００３９】
【表２】

【００４０】
実施例５は、メッシュ数が低いため製織性は優良だが、０．０５ｍｍの細線にややにじみがあり、インク透過性評価は良好にとどまった。実施例７は、筬にスカムが溜まりやすくなるため製織性評価は良好であり、またメッシュ数が高くなることで空間率が低下し、インク透過性評価も良好にとどまった。実施例１，６は、より最適なメッシュ数であるので、製織性、インク透過性評価とも優良であった。
【００４１】
＜酸減量処理後のスクリーン紗の空間率の違いによるインク透過性評価＞
実施例１の操作において、表３に示すような空間率となるように複合モノフィラメントの芯鞘面積比を変化させて紡糸した以外は、実施例１記載の方法に従ってスクリーン紗を作製し、紗張り性評価、インク透過性評価を行った。
【００４２】
【表３】

【００４３】
実施例８、９は、空間率が低めであるために、インクの透過性が良好にとどまった。実施例１２は、紗織物を酸減量後のモノフィラメント繊度が細くなったため、紗の破断強力が低下し、紗張り性評価が良好にとどまった。実施例１０、１１は紗張り性、インク透過性評価とも優良であった。
【００４４】
【発明の効果】
本発明より、ハイメッシュでも空間率が高いためにインク透過性が良好で、精密印刷に適したスクリーン紗を得ることができる。また、紗織物を常温にて酸減量を行なって空間率をアップさせるので、芯のポリエステルへのダメージが少なく、かつ作業安全性に優れたスクリーン紗を得ることができる。

Claims (2)

1. 芯成分に極限粘度０．６０〜０．９０のポリエステル、鞘成分にポリアミドからなる繊度１８ｄｔｅｘ以下の芯鞘型複合モノフィラメントからなる紗織物を、酸性溶剤で鞘成分を減量処理したことを特徴とするスクリーン紗。
2. 該紗織物のメッシュ数が３００メッシュ以上であり、スクリーン紗の空間率が４０％以上であることを特徴とする請求項１記載のスクリーン紗。