JPH02258299A - スクリーン紗用ポリエステル系海島型複合モノフィラメント - 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、スクリーン印刷に用いられるメツシュ織物に
好適なポリエステルモノフィラメントに関する。さらに
詳しくは、電子回路などの高度な精密性を要求されるハ
イメツシュでハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに
好適なポリエステルモノフィラメントに関する。

［従来の技術］ 印刷用のスクリーン織物としては、従来、絹などの天然
繊維やステンレスなどの無機繊維から成るメツシュ織物
が広く使用されてきた。また、柔軟性や耐久性があり、
かつ寸法安定性もあるナイロンやポリエステルなどの有
機繊維より成るメツシュ織物、即ちスクリーン紗が使用
されることが多くなっている。就中、ポリエステルモノ
フィラメントより成るスクリーン紗は、ナイロンと比較
して水分の影響も少なく、かつ低価格であることもあっ
て広く普及しつつある。

しかしながら、最近の電子回路の印刷分野においては、
印刷精度の向上に対する要求が益々厳しくなってきてお
り、高強度で、ハイモジュラスのスクリーン紗が要求さ
れている。そのため、用いられるポリエステルモノフィ
ラメントも必然的に高強度、高弾性率のものとする必要
がある。

一般に、ポリエステル繊維を高強度、高弾性率化するた
めには、原糸の製造過程で、高倍率の延伸を付与し、高
度に配向、結晶化させたものとすれば良いが、スクリー
ン紗の製造工程は、極めて高密度の織物を高速で製織す
るため、筬などとの強い擦過を繰り返し受けることにな
り、フィラメントの表面の一部が削りとられ、ヒゲ状の
あるいは粉状のスカムが発生しやすい、特に、配向、結
晶化の高いものほどこの傾向が激しくなり、製織を一時
中断し、織機の清掃をする必要が生じ、作業性を損なう
と同時に、その部分が織り段となるため、製品欠点につ
ながる。

また、清掃を必要とする程でなくとも、生じたスカムの
一部が紗に織り込まれると、精密印刷時には印刷の欠点
となるなめ、スカムの発生を防ぐことは、極めて重要な
検討課題である。

このため、スカム軽減を目的にして数多くの改善技術が
提案されている。例えば、特開昭５５−１６９４８号公
報には、破断伸度が３８〜６０％の高伸度の原糸を経糸
に用いることが提案されている。しかしながら、最終製
品としてのスクリーン紗は、経と緯のバランスが取れて
いることが望まれ、経糸ばかりでなく、緯糸にもこの様
な高伸度糸を使用する必要がある。このように全体とし
て高伸度糸を用いることは、原糸製造過程でその延伸倍
率を低く設定することを意味し、必然的に最終製品でモ
ジュラスの高い紗を得ることが困難となる。また、特開
昭５９−２０７２８９号公報は、同心円状の芯鞘構造と
し、鞘の酸化チタン含有景を少なくして、スカムの軽減
を図ろうとするものである。確かに、この方法は酸化チ
タンの脱落に対しては効果があるが、６ｇ／ｄあるいは
それ以上の高強度のモノフィラメントになると、ポリマ
自体が削られ、酸化チタンの対策だけでは問題を解決す
ることはできない。

さらに、特開昭６２−２７６０４８号公報ではポリエス
テルを芯とし、例えばナイロンなどの印刷用の乳剤や樹
脂との接着性が良く、かつ削れに対して耐久性のあるポ
リマを鞘とした複合モノフィラメントが提案されている
。ナイロンはポリエステルに比較して削れが少なく、ス
カムの発生は防止できるが、吸湿性が高く、そのため寸
法安定性に欠けるという欠点がある。

従って、製織性は良いが、本発明の目的である精密印刷
の精度はまだ不満足である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はかかる従来の欠点に鑑み、ポリエステルポリマ
からなり、かつ、スカムの発生の少ないモノフィラメン
トを提供するものである。

即ち、本発明の目的は、精密印刷に適した高強度でハイ
モジュラスかつ、寸法安定性の優れたポリエステルスク
リーン紗を製造するための、高強度、高弾性率のモノフ
ィラメントを提供することである。なおかつ、製織時に
スカムの発生が少なく、製織性、製品欠点の少ない高性
能、高品位のスクリーン紗の製造を可能とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記本発明の目的は、海成分と島成分とから成る海島型
複合フィラメントにおいて、（Ａ）島成分の数が５個以
上、各独立の島の繊度が３ｄ以下であり、一方海成分の
ポリマのガラス転移温度（Ｔｇ）は島成分より低く、か
つ３５〜７３℃であり、 （Ｂ）複合フィラメントの断面における海二島の断面積
比率が２０：８０〜５：９５である ことを特徴とするスクリーン紗用ポリエステル系海島型
複合モノフィラメントによって達成できる。

海島型の複合繊維は従来から良く知られている。特に、
一般には超極細糸を得るために広く応用されている。即
ち、口金から紡糸される時は、多数の極細マルチフィラ
メントが一体に複合されており、布帛の製造過程で海を
形成するポリマを溶出除去することにより、極細繊維の
布帛を効率良く製造せんとするものである。

本発明者らはこのような海島型複合フィラメントの他の
一面、即ち、極細フィラメントの集合体であることに着
目し、該複合糸を分割ないしは海成分を溶出除去するこ
となく、複合モノフィラメント状態でクリーン紗用原糸
に用いることを検討し、本発明に至ったものである。即
ち、本発明は極細フィラメントを海で包みこんで一体化
した複合モノフィラメントをスクリーン紗用のモノフィ
ラメントとして用いるものであり、この様な発想は従来
技術にはなかったものである。

前記したように、ポリエステルにおいて高強度、高弾性
率化を達成しようとすると、一般にはそれに伴い製織時
のスカムの発生が助長される。これは、ポリエステル繊
維においては、配向、結晶化が進むと、繊維軸方向には
強度の増大となって現れるが、一方、繊維は脆くなり、
曲げ、剪断、削れなどに対しては弱くなるためである。

最終製品として高強度、ハイモジュラスが求められる以
上、繊維自体これらの特性を具備している必要があり、
かつ、スカムの発生を防止することが課題であった。

このための、第一の手段は、構成する繊維のデニールを
小さくすることである。デニールが小さいものは、例え
弾性率が高くとも柔軟であり、製織時の変型に追随しや
すい。しかるに、マルチフィラメントの単なる集合体で
は、織物中で繊維の束が偏平になり、スクリーン織物と
した時に目開きの大きさを確保し難く、また、製織性を
向上するためには加熱を施すことが必要となり、工程が
煩雑になるばかりでなく、目開きの均一性に欠けるとい
う欠点がある。従って、本発明では、この様な高強度、
高弾性率の極細マルチフィラメントを、海で複合したま
まモノフィラメントとして用いることにより、上記の問
題点を解決したのである。

即ち、島を構成する単一フィラメントのデニールは、３
ｄ以下、より好ましくは１ｄ以下であり、細いほど柔軟
性に富むので好ましい。また、島の構成本数は、少なく
とも５本以上であることか必要で、島の本数が少なくな
ると、後に述べる海島比率を確保することが難しくなり
、均一な複合を実現するなめには海の容積比率を大きく
設定する必要が生じ、高強度、高弾性率の特徴を発揮し
難くなる。島の本数は、１００本以上とすることもでき
るが、いたずらに多くすることは、紡糸口金を複雑にす
ることになるだけであり、本発明の目的を達成するため
には、数１０本程度までで良い。

本発明の海・島型複合フィラメントを得るための具体的
な方法は、例えば、従来公知の特公昭４７−２６７２３
などに示された、高分子配列体の紡糸方法によることが
出来る。即ち、海および島を構成する２種のポリマを別
々に溶融計量し、同一パックにそれぞれ供給し、第一段
階として独立した芯鞘複合流を形成し、次いで第二段階
として各芯鞘流を合流させ、多芯の海島型複合流として
口金より吐出することによって得られるが、必ずしもこ
れに限定されるものではない、いずれにせよ、複数本の
極細フィラメントが独立して島を形成し、海を形成する
他のポリマで包含されている構造とすることが良い０本
発明では、海を溶出し、極細フィラメントの束を得るこ
とを目的としたものではないので、部分的に島同志が多
少合流していても差し支えない、ただし、合流箇所が多
すぎると、極細にした効果が減少し、柔軟性に欠けたも
のとなるので、用いるポリマの粘度に応じ、紡糸口金の
設計に配慮を加え、島の合流をなるべく避けるべきであ
る。

本発明の第２の特徴は、海を形成するポリマが、島を形
成するポリマよりガラス転移温度（以下Ｔｇという）の
低いものとした点である。

これは、スカムの発生に対する配慮であり、共重合ポリ
エステルであって、Ｔｇの低いポリマはスカムの発生が
少ないという本発明者らの知見による。−最にＴｇが低
いということは、非晶部を形成する分子鎖が動き易く、
ガラス状よりゴム状に近いことを意味する。即ち、ポリ
マがソフトであるため、擦過に対して削れにくいことに
なる。従って、本発明の構成では、海を構成するポリマ
により、スカム発生の抑制効果を発現させるのであるか
ら、モノフィラメント表面は全て海成分で被覆されてい
るのが望ましく、島が露出することは避けるべきである
。

本発明では極細繊維の集合体を、Ｔｇの低いソフトなポ
リマで包み込んだ複合構造であるため、同一デニールの
通常のモノフィラメントに比べて柔軟性に富む。このこ
とは、製織時の織り密度をより高くでき、また織り目の
目開きの形状（いわゆるオープニング）の均一性を実現
するのに有利である。これは、本発明の別な利点でもあ
る。

後述する実施例で詳しく述べるが、本発明の目的とする
スカム抑制の効果は、ポリエステルポリマのＴｇが７３
℃以下になると顕著に現れる。一方、前記目的だけであ
れば、Ｔｇは低ければ低いほど良いことになるが、Ｔｇ
が室温付近になると、製織後の紗の熱セツト時や、使用
時の寸法安定性に欠けるようになり、本発明の目的であ
る、精密印刷用途には適さない、従って、海成分ポリマ
のＴｇは３５℃〜７３℃とすべきである。

かかるＴｇを有するポリマは、結晶性ポリエステルに、
分子鎖の屈曲性を増すモノマ、あるいは立体障害を生じ
にくいモノマや比較的分子量の低いポリマを共重合する
ことによって得られる０例えばポリエチレンテレフタレ
ートの場合、その好適な共重合体は、イソフタル酸、ア
ジピン酸などのジカルボン酸、ポリエチレングリコール
、ポリテトラメチレングリコールなどのポリアルキレン
グリコール類などを挙げることができる。

共重合量は、共重合体によって異なり、−概には決めら
れないが、前記したようにＴｇが３５℃〜７３℃となる
ように決定すれば良い。

一般に、Ｔｇの低いポリマはソフトである半面、強度や
弾性率を高くすることが困難である。

本発明においても、複合の海成分には強度や弾性率の高
いことは期待できない。従って、海：島の比率はなるべ
く海を少なくすべきであり、具体的には、２０　：　８
０〜５：９５とする必要がある。海の比率が２０を越え
て大きくなると、複合モノフィラメントとしての強度を
確保し難く、製織時に糸切れなどのトラブルを起こす。

また、５より下回ると、均一な複合状態を実現し難くな
ると共に、スカム発生を抑制する効果がなくなる。特に
、島の本数が１０本程度と少ない時は、均一な複合状態
を実現するためには、相対的に海の比率を高める必要が
あり、通常、海の比率は１５〜２０程度が好ましい、島
の本数が多く、数１０本になると、海の比率を５〜１０
としても均一な複合状態が得られる。

本発明では、海・島いずれもポリエステルにより構成さ
れているので、ポリマ間の相溶性が良く、海の複合比が
少なくても、良好な複合状態が達成される。また、原糸
製造及び製織過程などにおいても、剥離などのトラブル
を引き起こすことがないのも本発明の利点である。

本発明で、島を構成するポリエステルとじてはコストな
ども考慮すると、衣料用途、産業用途で大量に使用され
ているポリエチレンテレフタレートが最も好ましいが、
１．２−ビス（フェノキシ）エタン−４，４°ジカルボ
ン酸や、２．６−ナフタレンジカルボン酸とエチレング
リコールよりなる剛性率の高いことが期待できるポリエ
ステル、また、全芳香族の液晶ポリエステルなども用い
ることが出来る。いずれにせよ、海を構成するポリマよ
りＴｇが高い必要があり、７５℃以上であることが好ま
しい。この範囲であれば、必要に応じ、さらに第三成分
を添加したり、共重合しても良い。

［実施例］ 以下に実施例により、本発明の効果を具体的に詳述する
が、実施例中の測定、評価は以下の方法に従った。

Ｔｇ： 使用ポリマの粉末１０ｍｇを採取し、示差走査熱量計（
パーキンエルマー社製：ＤＳＣ−４型）を用いて、１６
℃／分で昇温しつつ、昇温過程で発現するガラス転移に
伴うピークを、パーキンエルマー社のデータ処理システ
ムで処理し、ガラス転移温度Ｔｇ（’Ｃ）を求める。

スカムの評価： スルーザー型織機により織機の回転数３５゜ｒｐｍとし
てメツシュ織物を製織する。筬の汚れ具合を観察しつつ
、継続製織不能と判断されるときに停機し、筬の洗浄を
行った。その時点の製織長さを筬洗浄周期（ｍ＞とする
、この洗浄周期が短いほどスカムの発生が多いことを示
す。

実施例１ 常法に従い、固有粘度［η］＝０．８のポリエチレンテ
レフタレートを複合モノフィラメントの島成分として準
備した。このポリマのＴｇは７９℃であった。一方、海
成分としては分子量１０００のポリエチレングリコール
をポリエチレンテレフタレートの重合時に１０重量％添
加した、固有粘度［η］＝０．６４のポリマを用いた。

このポリマのＴｇは５６℃であった。

複合紡糸は、公知の高分子配列体を得る方法に従い、海
二島の比率を１０　：　９０とし、１６本の独立した島
を有する、全デニールが１０デニールであるモノフィラ
メントを得た。このモノフィラメントの強度、初期弾性
率、伸度はそれぞれ、６．５ｇ／ｄ、１２０　ｇ／ｄ、
３２％であった。又、極めて柔軟性に富んだものであっ
た。３１５メツシユの織物を製織したが、スカムの評価
結果では、このような高強度ポリエステルモノフィラメ
ントでありながら、筬の洗浄周期は１０００ｍであり、
連続製織を行っても長時間にわたって、ｍｕｓの清掃を
必要とせず、高能率で高品位のスクリーン紗が得られた
。

比較実施例１ 実施例１で島成分に用いた固有粘度［η］０．８のポリ
エチレンテレフタレートを単独で、常法に従い１０デニ
ールのモノフィラメントとしな、紡糸、延伸条件を調整
し、実施例１と直接的に比較が出来るよう、その強度が
６．５ｇ／ｄとなるようにした。得られたモノフィラメ
ントの初期弾性率、伸度はそれぞれ、１２５ｇ／ｄ、３
３％であった。同一デニールでありながら、実施例１の
複合モノフィラメントは、硬い感じのするものであった
。スカム評価を行ったところ、わずか８０ｍで大量のス
カムが滞積し、連続製織が不能であった。

実施例２ 海成分のＴｇとスカムの発生状況を比較するため、表１
に示すポリマを海成分とし、実施例１に準じて海島型複
合モノフィラメントを得た。

この時の複合比は、１５：８５で、２４本の島からなる
ものとした。

得られたフィラメントの特性および評価結果を表１に併
せて示した。

なお表中の寸法安定性は、１０００回印刷後の印刷精度
を比較したものである。

（以下余白） 実験番号Ａ、Ｈは海成分として使用した共重合ポリマの
Ｔｇが高すぎるため、スカムの評価においてスカムが多
量に発生し、筬洗浄周期は極めて短かく、長時間の安定
した製織は困難であった。実験番号Ｅは共重合ポリマの
Ｔｇが低すぎるため、得られた紗の寸法安定性は悪く印
刷精度に欠ける紗となった。実験番号Ｂ、Ｃ１Ｄ、Ｆ、
Ｇが本発明の高強度、高弾性ポリエステルモノフィラメ
ントである。かかるフィラメントは製織時の筬洗浄周期
が長く、しかも得られた紗は高強度でハイモジュラスか
つ、寸法安定性の優れたものであった。

実施例３ Ｔｇが６３℃であるアジピン酸を共重合した固有粘度［
η］＝０．６７のポリマを海成分として準備した。実施
例１に従い複合モノフィラメントを得た。この時比較の
ため海：島の複合比および島成分の本数を表２のように
変えた。

得られた結果を表２に併せて記載した。

なお表中の寸法安定性は、１０００回印刷後の印刷精度
を比較したものである。

（以下余白） 実験番号■は海の比率が３０と大きいため、得られたモ
ノフィラメントの強度が低く製織時糸切れのトラブルを
起こした。実験番号Ｍは海の比率が３と小さいなめスカ
ム発生を抑制する効果がなくなり筬洗浄周期は短かかっ
な。実験番号Ｏは島成分の数が４と少なすぎるため、又
実験番号Ｐは島の繊度が３．５ｄと太すぎるため、得ら
れたモノフィラメントの柔軟性が乏しくなり、製織時の
筬洗浄周期は短かった。

実験番号Ｊ、に、Ｌ、Ｎが本発明の高強度、高弾性ポリ
エステルモノフィラメントである。

かかるモノフィラメントは製織時のスラム発生が少なく
、しかも得られた紗は高強度、ハイモジュラスであり、
かつ寸法安定性の優れたものであった。

［発明の効果コ 本発明に係る高強度、高弾性の海島型複合モノフィラメ
ントによれば、島成分を極細フィラメントの束とするこ
とにより柔軟性をもたせるとともに、極細フィラメント
をガラス転移温度の低いソフトなポリマからなる海島成
分によって包みこんで一体化することにより、柔軟性と
ソフト性の相乗効果を持たせたものである。そして、本
発明の複合モノフィラメントは従来困難とされていた高
強度、高弾性を兼ね備えたモノフィラメントであり製織
時の問題点を一気に解消し、製品欠点の少ない高品位の
、しがも高強度でハイモジュラス、かつ寸法安定性の優
れた精密印刷に適したポリエステルスクリーン紗の製造
を可能にしたものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 海成分と島成分とから成る海島型複合フィラメントにお
   いて、 （Ａ）島成分の数が５個以上、各独立の島の繊度が３ｄ
   以下であり、一方海成分のポリマのガラス転移温度（Ｔ
   ｇ）は島成分より低く、かつ３５〜７３℃であり、 （Ｂ）複合フィラメントの断面における海：島の断面積
   比率が２０：８０〜５：９５である ことを特徴とするスクリーン紗用ポリエステル系海島型
   複合モノフィラメント。