JP2017115283A - スクリーン紗用モノフィラメント - Google Patents

Abstract

【課題】 芯鞘剥離やスカムの発生が低減された、品位の高いスクリーン紗用モノフィラメントを得る。剥離がなく、十分な糸物性を有したスクリーン紗用モノフィラメントを得る。【解決手段】 鞘成分がポリアミド、芯成分がスルホイソフタル酸を含有する共重合ポリエステルであることを特徴とするスクリーン紗用モノフィラメントである。芯成分と鞘成分との比率（面積比）が、３０：７０〜８０：２０であることが好ましく、モノフィラメントの破断強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。【選択図】なし

Description

本発明は、スクリーン紗用モノフィラメントに関する。

印刷用のスクリーン紗は、強度や寸法安定性等の点から、現在では、ポリエステル又はポリアミドからなるメッシュ織物が多く使用されている（例えば、特許文献１、２参照）。特に、ポリエステル製のメッシュ織物は、寸法安定性に優れ、高度な精密印刷が求められる分野の印刷に適しているため、多く用いられている。
しかし、ポリエステルは、スクリーン上にパターンを形成するために用いる感光樹脂との接着性に劣る上、製織時の筬削れやスカムが発生し易いとの問題があった。
これらを解決する方法としては、例えば、特許文献３、４には、芯にポリエステル、鞘にポリアミドを配することによって、寸法安定性、感光樹脂との接着性、耐筬削れ等を向上させた芯鞘複合繊維からなるモノフィラメントが開示されている。

特開２００７−９２２３３号公報 特開２００５−２５６１９７号公報 特開昭６２−２７６０４８号公報 特開平１−１３２８２９号公報

しかしながら、特許文献３、４に記載されたような芯にポリエステル、鞘にポリアミドを配したモノフィラメントは、従来のものよりは、寸法安定性、感光樹脂との接着性は良好であるものの、製織時やスクリーン紗とした後の印刷時等、フィラメントに衝撃が加わった際には、鞘のポリアミドが剥離し易い、スカムの発生が生じ易い等によりスクリーン紗の品位が低下するという問題がある。

したがって、本発明は上記の課題を解決し、芯にポリエステル、鞘にポリアミドを配したスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、芯鞘剥離やスカムの発生が低減され、寸法安定性及び感光樹脂接着性が良好な品位の高いスクリーン紗用モノフィラメントを得ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、鞘成分がポリアミド、芯成分がスルホイソフタル酸を含有する共重合ポリエステルであることを特徴とするスクリーン紗用モノフィラメントを要旨とする。
上記スクリーン紗用モノフィラメントは芯鞘比（面積比）が３０：７０〜８０：２０であることが好ましく、破断強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントによれば、スクリーン紗に用いた際に寸法安定性が良く、製織時のスカムの発生が低減され、感光樹脂との接着性も良好で、モノフィラメントの芯鞘剥離が改善される。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントは、鞘成分がポリアミド、芯成分がスルホイソフタル酸を含有する共重合ポリエステルで構成される。

本発明における鞘成分を構成するポリアミドは、繊維形成可能なポリアミド樹脂であれば、特に限定するものではない。例えば、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド６６６、ポリアミド６１２、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリアミド系エラストマー等が挙げられる。

本発明における鞘成分を構成するポリアミドの相対粘度（ηｒ）は、強度を得やすい点、紡糸性が良好な点から、１．５以上、３．２以下が好ましく、より好ましくは、２以上、３以下である。

本発明における芯成分を構成するポリエステルは、スルホイソフタル酸を含有する共重合ポリエステルである。本発明における芯成分を構成するポリエステルは、スルホイソフタル酸塩を共重合した共重合ポリエステルであることが好ましい。共重合ポリエステルに対するスルホイソフタル酸塩の共重合の割合は、１モル％以上、５モル％以下が好ましく、さらに好ましくは１．５モル％以上、３モル％以下である。スルホイソフタル酸塩の共重合割合が１モル％未満では、ポリアミド成分との剥離が生じる恐れがあり、５モル％を超えると、紡糸操業性が低下するおそれがある。またスルホイソフタル酸塩は減量コスト等の点から、ナトリウム塩等のスルホイソフタル酸金属塩が好ましい。中でも、スルホイソフタル酸塩としては、５−スルホイソフタル酸金属塩が好ましく、特に、５−ナトリウムスルホイソフタル酸が好ましい。
さらに、この他の共重合成分として、ジエチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなどのジオキシ化合物、アジピン酸、イソフタル酸、フタル酸などのジカルボン酸、ビスフェノールＡ等が共重合されていても良いが、本発明の効果を得やすい点からは、実質的に上記スルホイソフタル酸塩のみを共重合したものであることが特に好ましい。

本発明における芯成分を構成するポリエステルの固有粘度（ＩＶ）は、精密印刷できるスクリーン紗に必要な高いフィラメント強度を得やすい点、紡糸操業性が良好な点から、０．５以上、０．８以下であることが好ましい。より好ましくは、０．６以上、０．７５以下である。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントの芯成分と鞘成分との比率（面積比）は、フィラメント強度、製織時の筬による摩耗への耐性を良好に保つ点から、芯成分：鞘成分（芯鞘比）は、３０：７０〜８０：２０が好ましく、特に好ましくは４０：６０〜６０：４０である。鞘成分の比率が小さ過ぎると、整経や製織時、金属部品との扱きなどの後工程において、物理的な要因で芯成分と鞘成分の剥離が生じるおそれがあり、鞘成分の比率が大きすぎると、寸法安定性が悪化する傾向がある。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントの強度は、スクリーン紗の紗張り性、印刷耐久性の点から、５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、さらに好ましくは６．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントの横断面形状は特に限定されないが、繊維の外形は円形であることが好ましい。また、芯成分が、フィラメントの表層への露出していないものであることが好ましい。そして、紗張り後のスクリーンの寸法安定性の点から、芯成分の形状及び配置は、鞘成分と同心に配置し、単一の円形とすることが好ましい。

本発明に使用されるポリエステル及びポリアミドに使用される添加剤として、紡糸及び延伸操業性、製織他に支障がでない限り、酸化チタン、カーボンブラック、制電剤、帯電防止剤、耐光剤など添加しても良い。

以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。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。実施例におけるフィラメントの物性、評価は、以下の通りとした。
Ａ．固有粘度（ＩＶ）
ウベローデ型粘度管を使用し、サンプルをフェノール：テトラクロロエタン＝６：４の混合溶媒、溶解時間８０℃×１時間で溶解し、測定温度２０℃の下で測定し、固有粘度ＩＶを得た。
Ｂ．相対粘度（ηｒ）
ウベローデ型粘度管を使用し、サンプルを９６質量％硫酸、溶解時間５０℃×１．５時間で溶解し、測定温度２５℃の下で測定し、相対粘度ηｒを得た。
Ｃ．破断強度、破断伸度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、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／ｍｉｎの条件で測定する。荷重−伸び曲線での荷重の最高値を繊度で除した値を破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とし、そのときの伸び率を破断伸度（％）とする。
Ｄ．紡糸及び延伸操業性
紡糸操業性及び延伸操業性は、両工程の通過性が良好であれば○、工程通過性が若干悪いものを△、製糸不可であれば×とした。
Ｅ.スカム評価
得られたスクリーン紗用モノフィラメントを用いて、スルーザー型織機により、回転数３００ｒｐｍで、３００メッシュのスクリーン紗用織物を製織し、筬の汚れが進行して正常な製織を維持できず、停機した時点までの製織長を求めた。
評価は製織長が５００ｍ以上のものを良好とし○、５００ｍ未満を×とした。
Ｆ.スクリーン紗の寸法安定性
得られたスクリーン紗用モノフィラメントを用いて、３００メッシュのスクリーン紗用織物を製織し、スクリーン紗を得た。得られたスクリーン紗を使用してスクリーン製版し、１０００枚印刷時の印刷パターンを観察した。印刷パターンに歪みが無いものを〇、歪みが有るものを×、歪みの有無の判断ができなかったものを△とした。
Ｈ.剥離評価（伸長回復サイクル試験）
エー・アンド・デイ製のＲＴＡ−１００テンシロン引張試験機を用いた。試料は幅５ｃｍ、長さ４０ｃｍを作製し、つかみ間距離２００ｍｍ、定速引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎの条件でタテ方向の測定を実施した。測定時、２０％伸長させた後、緩和させ、このサイクルを５０回繰り返し行い、繊維表面の剥離の有無を確認した。
剥離の判定は、剥離した部分が無い又は５％未満の場合は○、剥離した部分が５％以上、５０％未満の場合は△、剥離した部分が５０％以上又は破断した場合は×とした。

〔実施例１〕
５−スルホイソフタル酸ナトリウムが１．５モル％共重合されたポリエチレンテレフタレート（固有粘度（ＩＶ）：０．５７ｄｌ／ｇ）を芯部に、相対粘度（ηｒ）が３．０ｄｌ／ｇのポリアミド６を鞘部に配置し、芯鞘比（面積比）を３０：７０として従来公知の紡糸方法に従い、オリフィス径φ０．３５ｍｍの紡糸口金を使い、紡糸温度２９５℃、巻取速度１２００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、未延伸モノフィラメントを得た。得られた未延伸モノフィラメントを延伸速度８００ｍ／ｍｉｎ、ロールヒーター８７℃、プレートヒーター１７８℃で延伸して、１３ｄｔｅｘのスクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例１〕
固有粘度（ＩＶ）が０．６８ｄｌ／ｇの未変性ポリエチレンテレフタレートを従来公知の紡糸方法に従い、オリフィス径φ０．３５ｍｍの紡糸口金を使い、紡糸温度２９５℃、巻取速度１２００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、未延伸モノフィラメントを得た。得られた未延伸モノフィラメントを延伸速度８００ｍ／ｍｉｎ、ロールヒーター８８℃、プレートヒーター１５０℃で延伸して、１３ｄｔｅｘのスクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例２〕
相対粘度（ηｒ）が３ｄｌ／ｇのポリアミド６を従来公知の紡糸方法に従い、オリフィス径φ０．３５ｍｍの紡糸口金を使い、紡糸温度２９０℃、巻取速度８００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、未延伸モノフィラメントを得た。得られた未延伸モノフィラメントを延伸速度８００ｍ／ｍｉｎ、ロールヒーター６５℃、プレートヒーター１７８℃で延伸して、１３ｄｔｅｘのスクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例３〕
固有粘度（ＩＶ）が０．６３ｄｌ／ｇの未変性ポリエチレンテレフタレートを芯部に、相対粘度（ηｒ）が２．２ｄｌ／ｇのポリアミド６を鞘部に配置し、芯鞘比（面積比）を５５：４５として従来公知の紡糸方法に従い、オリフィス径φ０．３５ｍｍの紡糸口金を使い、紡糸温度２９５℃、巻取速度１２００ｍ／ｍｉｎで紡糸し、未延伸モノフィラメントを得た。得られた未延伸モノフィラメントを延伸速度８００ｍ／ｍｉｎ、ロールヒーター８７℃、プレートヒーター１７８℃で延伸して１３ｄｔｅｘのスクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔実施例２〜４〕
芯鞘比率を変更した以外は、実施例１と同様に、スクリーン紗用モノフィラメントを製造した。

〔実施例５〕
鞘部のポリアミド６の相対粘度（ηｒ）を３．２ｄｌ／ｇに変更した以外は、実施例２と同様に、スクリーン紗用モノフィラメントを製造した。

〔比較例４〕
芯部の共重合成分をポリエチレングリコール（ＰＥＧ＃６００）３質量％と芯鞘比を５０：５０に変更した以外は実施例２と同様にスクリーン紗用モノフィラメントを製造した。

〔比較例５〕
芯部の共重合成分をポリエチレングリコール（ＰＥＧ＃６００）５質量％に変更した以外は比較例４と同様にスクリーン紗用モノフィラメントを製造した。

〔実施例６〕
５−スルホイソフタル酸ナトリウム２．５モル％及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ＃２００）３．０質量％を共重合したポリエチレンテレフタレート（ＩＶ：０．５４ｄｌ／ｇ）を芯部に、芯鞘比を５０：５０に変更した以外は、実施例２と同様に、スクリーン紗用モノフィラメントを製造した。

〔実施例７〕
鞘部のポリアミド６の相対粘度を３.２ｄ／ｇに変更した以外は、実施例６と同様に、スクリーン紗用モノフィラメントを製造した。

実施例１〜７、比較例１〜５の繊維の製造条件、各評価の結果について、表１に示す。

実施例１〜５から得られた５−スルホイソフタル酸ナトリウムを共重合したポリエチレンテレフタレートとポリアミド６からなるスクリーン紗用モノフィラメントは、芯鞘比に関係なく強度５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上と高強度で、糸品位の良いモノフィラメントであった。また、これらのスクリーン紗用モノフィラメントから得られたスクリーン紗用織物は、スカムが無く、品位の良いものであった。さらにスクリーン紗は、寸法安定性が良好で、スカムが無く、芯鞘剥離の無い品位の良いものであり、感光樹脂接着性に優れていた。特に実施例１〜３のものが、スカム発生のない点、寸法安定性、品位の点で優れていた。
実施例６及び７から得られた５−スルホイソフタル酸ナトリウムとポリエチレングリコールを共重合したポリエチレンテレフタレートとポリアミド６からなるスクリーン紗用モノフィラメントは、６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の糸品位の良いものであった。また、スクリーン紗は、スカムが無く、芯鞘剥離のない品位の良いものであった。また、寸法安定性が良好で、感光樹脂接着性に優れていた。
比較例４及び５から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、強度の高いモノフィラメントであった。しかし、実施例品と異なり、５−スルホイソフタル酸ナトリウムを共重合していないため、スクリーン紗は紗張時、容易に剥離し、品位の悪いスクリーン紗となった。
比較例３で得られたポリエチレンテレフタレートとポリアミド６からなるスクリーン紗用モノフィランメントから得られたスクリーン紗は、紗張時、剥離が発生し、品位の悪いものであった。
比較例１で得られたポリエチレンテレフタレートモノフィラメントはスカムが発生する品位の悪いモノフィラメントであった。
比較例２で得られたポリアミド６モノフィラメントは非常に強度の高いモノフィラメントを得ることができた。しかし、寸法安定性が非常に悪いスクリーン紗となった。

このように、実施例１〜７から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、スクリーン紗としたときに、芯鞘剥離が無く、高強度で高品位のものだった。さらに得られたスクリーン紗は、感光樹脂接着性に優れ、紗張時の剥離やスカムの発生が無く、寸法安定性の良い高品位のものであった。

Claims (3)

1. 鞘成分がポリアミド、芯成分がスルホイソフタル酸を含有する共重合ポリエステルであることを特徴とするスクリーン紗用モノフィラメント。
2. 芯成分と鞘成分との比率（面積比）が、３０：７０〜８０：２０であることを特徴とする請求項１記載のスクリーン紗用モノフィラメント。
3. 破断強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン紗用モノフィラメント。