JP3299500B2 - スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン紗用モ
ノフィラメントに関する。さらに詳しくは、精密スクリ
ーン印刷に好適なスクリーン紗用モノフィラメントに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】印刷スクリーン用の織物としては、古く
はシルクが広く使用されてきたが、近年合繊メッシュ、
ステンレスメッシュが広く使われるようになった。特
に、弾性回復性、コストパフォーマンスに優れる合繊メ
ッシュが好んで使われている。中でも、ポリエステルモ
ノフィラメントは寸法安定性に優れるなどスクリーン用
適性が高く、広く普及している。

【０００３】なお、電子回路の印刷などプリント分野に
おいては、近時急速に高分解能の高精密印刷の必要性が
高まっており、スクリーン紗は細繊度フィラメントをハ
イメッシュ製織する方向へと進んでいる。ハイメッシュ
製織においては走行フィラメントと小ピッチ配列の筬刃
の接触頻度及び摩擦力が増大し、フィラメントの表面が
削りとられてのヒゲ状または粉状のスカムが発生しやす
い。生じたスカムは織機の汚れとなるばかりではなく、
その一部がスクリーン紗の中に織り込まれてしまうと精
密印刷時の印刷の欠点となる。

【０００４】そのため、スカム発生の軽減を目的にこれ
まで数多くの改善技術の提案がされている。例えば、特
開昭６２−２７６０４８号公報では、ポリエステルを芯
とし、ナイロンなどの削れにくいポリマーを鞘とする複
合モノフィラメントが提案されている。該モノフィラメ
ントではナイロンの使用によってスカムの発生を防止す
ることはできるが、ナイロンの高吸湿性による寸法安定
性の不足、及びナイロンの低薬品耐性によるスクリーン
使用分野の制限など、スクリーン素材として完全に満足
できるまでには至っていない。

【０００５】また、特開平２−２８９１２０号公報で
は、ポリエステルを芯とし、ガラス転移温度（Ｔｇ）が
３５〜７３℃である共重合ポリエステルを鞘とする複合
モノフィラメントが提案されている。共重合としてＴｇ
を下げることによってポリマーのソフト性を向上させた
提案の複合フィラメントは、確かにスカムの発生度合を
軽減させる効果を有するものの、スカム発生要因をＴｇ
中心にみる該提案では、スカム発生の完全防止には至っ
ていないのが実情である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
のスクリーン紗用モノフィラメントの欠点であった製織
時のスカム発生を完全に防止し、更には、目ずれが無く
良好な印刷精度が得られるスクリーン紗用モノフィラメ
ントを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記本発明の目的は、芯
鞘複合型のスクリーン紗用ポリエステルモノフィラメン
トであって、芯成分が固有粘度（ＩＶ）０．６０〜０．
９０のポリエチレンテ レフタレートであり、鞘成分がＩ
Ｖ０．６０〜０．８０で、イソフタル酸８〜２０モル
％、及びネオペンチルグリコール５〜１４モル％共重合
したビカット軟化温度が６７〜７８℃のポリエチレンテ
レフタレートであり、芯：鞘の面積比が５０：５０〜８
０：２０の範囲であることを特徴とするスクリーン紗用
ポリエステルモノフィラメントによって達成できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明には、高分解能及び精密な水準の印刷を目的とし
て、２５０〜４００メッシュ（本／インチ）の高密度ス
クリーンを得るため７〜２０ｄの細繊度モノフィラメン
トを用いる。スクリーンの紗張り工程においては、紗の
寸法安定上、一定値以上の張力が必要とされる。張力
は、強度（ｇ／ｄ）×メッシュによって定まる。ハイメ
ッシュ化を進める場合、一般的にはより細繊度のモノフ
ィラメントを用いればよいが、繊度を半分にしてもメッ
シュ値は倍にはならない。そのため、ｄ値が小さいほど
強度は高目が要求される。７〜２０ｄモノフィラメント
の場合で、必要強度は５．６ｇ／ｄ以上である。

【０００９】スクリーン紗用モノフィラメントは、一般
的に高破断強度を得るため、ポリマー分子が低配向状態
となるよう紡糸し、捲きとった後に、高倍率延伸して高
配向化される。高配向度延伸糸は、物性の一面として脆
くなり、曲げ、剪断、削れなどに対し弱くなる。その結
果、ハイメッシュスクリーン製織時、筬により摩耗され
る度合が大きくなる。ハイメッシュスクリーン製織上、
フィラメントの高破断強度保持とスカム発生防止の２点
を同時に満足することは、良好なスクリーンを得るため
の重要な課題である。

【００１０】本発明においては該課題を、物性の異なる
２種の繊維形成性ポリマーからなる芯鞘型複合フィラメ
ントとすることによって克服した。本発明に用いられる
芯成分のポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）が溶融紡糸を行う際の操業性、製造コスト競
争力などの観点より用いられる。

【００１１】本発明に用いられるＰＥＴは、５．６ｇ／
ｄ以上のフィラメント強度を得るためＩＶについて０．
６０〜０．９０の高粘度域のポリマーを用いることが必
要である。好ましくは、０．６５〜０．８５のＩＶを有
するＰＥＴが用いられる。

【００１２】一方、本発明に用いる共重合ポリエステル
とは、ポリエチレンテレフタレートの酸成分及びグリコ
ール成分に第３（４）成分を含有するものである。この
うち、酸成分に用いられる共重合モノマーは、重合性及
びポリマーへのソフト性付与の面からイソフタル酸が用
いられる。このような共重合モノマーは共重合ポリエス
テルの耐熱性を保持しつつ結晶性を降下する作用を発揮
する。

【００１３】また、グリコール成分に用いられる共重合
モノマーは、重合性及びポリマーへのソフト性付与効果
の面からネオペンチルグリコールが用いられる。このよ
うな共重合モノマーはポリエステルを効果的にソフト化
する作用を発揮する。

【００１４】本発明に用いる共重合ポリエステルの共重
合比率は、スクリーン紗用複合モノフィラメントに適し
た物性が得られることを基準に適正範囲が決められる。

【００１５】本発明に最適なイソフタル酸／ネオペンチ
ルグルコール共重合のポリエチレンテレフタレートの場
合、好ましい共重合比率は、イソフタル酸が、ポリエス
テルの酸成分中８〜２０モル％、最も好ましくは１２〜
１７モル％であり、ネオペンチルグリコールが、ポリエ
ステルのグリコール成分中５〜１４モル％、最も好まし
くは８〜１１モル％である。

【００１６】本発明のスクリーン紗用複合モノフィラメ
ントは、ハイメッシュスクリーン製作上必要な５．６ｇ
／ｄ以上の強度を確保するため、高粘度域のＩＶポリマ
ーを使用する。芯ポリマーのＩＶは前記通り０．６０〜
０．９０であり、鞘ポリマーは０．６０〜０．８０であ
る事が好ましい。鞘ポリマーの特に好ましいＩＶ範囲
は、０．６３〜０．７２である。

【００１７】前記鞘ポリマーは、ビカット軟化温度が６
７〜７８℃であり、ハイメッシュスクリーン用の筬によ
る摩耗対策として十分なソフト性及び強じん性を保持す
る。ビカット軟化温度が６７℃未満の場合はポリマー物
性が過度にソフトとなり、一方、７８℃を超える場合は
硬く脆くなるためいずれも製織時筬による摩耗を受けや
すく、好ましくない。

【００１８】また、鞘ポリマーが実質的に非晶性である
本発明の複合モノフィラメントを用いたスクリーン紗
は、特定温度に加熱すると鞘ポリマーが溶融的に軟化し
織交点が接着する。織交点の接着は、くり返しの印刷に
よって生ずることの多い目ずれ欠点発生防止法として活
用される。接着条件は、フィラメントのデニール当り１
ｇ以上の張力下１６０〜２００℃×３０秒加熱が好適で
ある。２００℃を超える加熱温度は、ポリマー劣化をま
ねくことがあり一般的には用いられない。

【００１９】本発明に用いる芯及び鞘用ポリエステル
は、従来公知の重合方法によって得られる。例えば、ジ
メチルテレフタレートのエステル交換反応から始めるＤ
ＭＴ法、またはテレフタル酸の加圧エステル化から始め
る直接重合法があり、いずれを用いてもよい。

【００２０】本発明に用いるポリマーには公知の添加
剤、例えば、酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤等、及
び各種粒子類、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よい。

【００２１】本発明の複合モノフィラメントは、従来公
知の複合紡糸法によって得られる。本発明の複合モノフ
ィラメントの鞘の横断面形状は特に限定されないが、円
形が最適である。異型断面糸は、感光乳剤の硬化工程で
ハレーションを生じて印刷精度を低下させたり、紗張り
時フィラメントのねじれによって緊張フィラメントの直
線性が不完全となり、目開きの均一精度を低下させたり
することがあるので特別の場合を除き用いられない。

【００２２】芯成分形状も特に限定されるものではない
が、フィラメント表層への露出のないことが好ましい。
紗張り後のスクリーンの寸法安定性上芯の形状及び配置
は、鞘と同心的配置の単一円形が最適である。

【００２３】また、芯：鞘の面積比は、フィラメント強
度、製織時筬による摩耗への耐性、融着性に関係して適
正範囲が存在し、芯：鞘＝５０：５０〜８０：２０、特
に好ましくは６０：４０〜７０：３０である事が必要で
ある。鞘成分の比率が上記範囲を上回ると、フィラメン
ト強力が不足する。また鞘成分の比率が上記範囲を下回
ると厚みの不均一による薄皮部の摩擦損傷、または織交
点の融着力不足を生じる。

【００２４】

【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、実施例中の評価は以下の方法に従っ
た。

【００２５】Ａ．ビカット軟化温度： ＪＩＳ−Ｋ７２０６−１９８２規定に従い、長さ及び幅
をそれぞれ２０ｍｍに、厚みを４ｍｍに成型した試料樹
脂板を東洋精機製作所（株）製、ＨＤＴ、ＶＳＰＴテス
ター、Ｓ−３Ｍ型ビカット軟化温度試験装置の加熱浴槽
内にセットし、昇温速度５０℃／時間下断面積１ｍｍ^２
の円形断面の針を荷重１０００ｇで押しあて、針の下端
が試料板に１ｍｍの深さだけ侵入したときの温度を測定
した。

【００２６】Ｂ．破断強伸度： ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、島津製作所（株）製のＡ
ＧＳ−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
伸長破断した時の強度及び伸度を求めた。

【００２７】Ｃ．スカムの評価： スルーザー型織機により、回転数３００ｒｐｍでスクリ
ーン織物を製織し、筬の汚れが進行して正常な製織を維
持できず、停機せざるをえなくなった時点までの製織長
を求めた。評価としては、製織長が５００ｍ以上のもの
を良好○、５００ｍ未満のものを不良×とした。

【００２８】Ｄ．スクリーンの目ずれ １０００枚印刷時の目ずれによる印刷パターンの歪みを
観察し、歪み無しを○、歪み有を×と判定した。

【００２９】Ｅ．スクリーーンの寸法安定性 １０００枚印刷時の寸法不安定による印刷パターンの歪
みを観察し、歪み無しを○歪み有を×と判定した。

【００３０】実施例１〜３、比較例１，２ 固有粘度（ＩＶ）が、０．７５のポリエチレンテレフタ
レートポリマーを芯成分とし、イソフタル酸とネオペン
チルグリコールの量を変化させたＩＶが０．６９±０．
０１の共重合ポリエチレンテレフタレートポリマーを鞘
成分として、従来公知の複合紡糸方法に従い、オリフィ
ス径φ０．３５の紡糸口金を用い、芯：鞘の複合比（面
積比）が６７：３３の複合モノフィラメントを紡糸温度
２９５℃、捲取速度１５００ｍ／分で紡糸した。得られ
た未延伸モノフィラメントを捲上げから約１日後に、速
度８００ｍ／分、７８℃ローラーヒーター及び１５０℃
プレートヒーター通しで延伸して、破断伸度が２４±２
％の１２．０ｄ複合モノフィラメントを得た。該モノフ
ィラメントを製織し、仕上加工及び２ｇ／ｄ張力下１７
０℃×３０秒の融着加工をほどこして３００メッシュの
ハイメッシュ紗とした。ポリマーの組成、物性、及びモ
ノフィラメントの特性、並びに製織の評価結果を表１に
示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】比較例１ （実験Ｎｏ．１）ではポリマーが硬すぎるため、また比
較例２（実験Ｎｏ．５）はポリマーが柔らかすぎるため
製織時スカム発生が多く、安定的製織が困難であった
が、本発明に準じた実施例１〜３（実験Ｎｏ．２〜４）
は、安定な製織状態と良好な品質のハイメッシュスクリ
ーン紗が得られた。

【００３３】実施例４〜６、比較例３，４ ＩＶが０．７５のポリエチレンテレフタレートを芯成分
とし、イソフタル酸１５モル％及びネオペンチルグリコ
ール１０モル％を共重合したＩＶ０．７０のポリエチレ
ンテレフタレートを鞘成分として、芯：鞘複合比を変化
したモノフィラメントを実施例１の方法に準じて、紡
糸、延伸、製織し、評価した。結果を表２に示す。

【００３４】

【表２】

【００３５】比較例３ （実験Ｎｏ．６）は破断強度不足のため紗張り張力が低
下した結果、スクリーン寸法安定性が不良であり、比較
例４（実験Ｎｏ．１０）は製織時鞘層が一部破れての芯
の露出があり、スカムもわずかに発生して製織性不良で
あったが、本発明の実施例４〜６（実験Ｎｏ．７〜９）
は、製織時のスカム発生が無く、スクリーンの寸法安定
性も良好なハイメッシュスクリーンが得られた。

【００３６】

【発明の効果】本発明のポリエステルよりなる芯鞘型複
合モノフィラメントは、鞘成分として製織時スカム発生
をすることの無い、ソフト性など優れた物性を有する特
定組成の共重合ポリエステルポリマーを用い、芯成分と
してモノフィラメントの高い引張強力など優れた力学特
性を与えるポリエステルを用いていることにより、従来
問題となっていたハイメッシュスクリーン製織時のスカ
ム発生の問題を解消し、更には目ずれが無く良好な印刷
精度が得られるスクリーン紗の供給も可能とした。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−278267（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−289120（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−125638（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−5209（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D01F 8/14 D01F 6/84 B41N 1/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯鞘複合型のスクリーン紗用ポリエステ
   ルモノフィラメントであって、芯成分が固有粘度（Ｉ
   Ｖ）０．６０〜０．９０のポリエチレンテレフタレート
   であり、鞘成分がＩＶ０．６０〜０．８０で、イソフタ
   ル酸８〜２０モル％、及びネオペンチルグリコール５〜
   １４モル％共重合したビカット軟化温度が６７〜７８℃
   のポリエチレンテレフタレートであり、芯：鞘の面積比
   が５０：５０〜８０：２０の範囲であることを特徴とす
   るスクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント。
2. 【請求項２】 単糸デニール（ｄ）が７〜２０ｄの範囲
   である請求項１記載のスクリーン紗用ポリエステルモノ
   フィラメント。
3. 【請求項３】 破断強度が５．６ｇ／ｄ以上である請求
   項１又は２記載のスクリーン紗用ポリエステルモノフィ
   ラメント。