JPH02289120A - スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント - 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】 ［産業上の利用分野コ 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、かつ低価格であるために広く
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班しくなってきてお
り、高強度で、高モジュラスのスクリーン紗が要求され
ている。なおかつ、メツシュの綱かいものが必要とされ
、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、高モジュラスであり、かつ細繊度の
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、高モジユラス化す
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の中に織り込まれてしまうと、精
密印刷時には印刷の欠点となるため、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、スカム発生の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５５−１６９４
８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。高伸度糸を用い
るということは、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。即ち、この従来の技術
ではスカムの発生を防ぐなめに、高強度、高モジュラス
の特性を犠牲にしているものである。そのため、よりハ
イメツシュの紗を得るために、細デニール化をはかると
、強力が不足することになり、製織性を著しく阻害し、
精密印刷用のハイメツシュスクリーン紗を得ることは困
難である。従って伸度が低く、モジュラスの高いモノフ
ィラメントを、いかにスカムの発生を抑制しつつ製織で
きるかが解決すべき課題である。

また、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いという
点で１．スカムの発生は防止できるが、一方、ナイロン
は吸湿性が高く、寸法安定性に欠けるという欠点がある
。従って、製織性は改善されるものの精密印刷を精度よ
くする本発明の目的は達成されていないのが実情である
。

従って、寸法安定性の優れたポリエステルからなる高強
度、高モジュラスのモノフィラメントが必要とされてい
る。

［発明が解決しようとする課趙コ 本発明はかかる従来の欠点に鑑み、ポリエステルからな
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力で高モ
ジュラスで、かつハイメツシュ化が可能な細繊度のポリ
エステルモノフィラメントを提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］ 前記本発明の目的は、ポリエステルよりなる芯・鞘型複
合モノフィラメントにおいて、破断強度が６ｇ／ｄ以上
、伸度１０％時のモジュラスが３．５ｇ／ｄ以上、破断
伸度が３３％未満であり、鞘を形成するポリエステルの
ガラス転移点温度（Ｔｇ）が芯のそれより低く、かつ、
３５〜７３℃であり、芯：鞘の面積比が７０：３０〜９
５：５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。

従来、低伸度のポリエステルモノフィラメントはスカム
の発生が激しく、製織が不能であるとされてきた。しか
し、印刷業界の要求は益々厳しく、細繊度でハイメツシ
ュの即ち、織密度の高いメツシュ織物を要求している。

製織過程で糸に加わる張力は、必ずしもそのデニールに
比例するわけでなく、モノフィラメント−本当りの強力
が高いことが必要であり、細くなればなるほど、より破
断強度の高い物とする必要がある。

使用する織機の種類や、製織時の回転数によっても異な
るが、本発明者らの検討によれば、強力が約５０ｇ／本
以上あれば、実用的に製織が可能となる。即ち、破断強
度が６ｇ／ｄ以上であれば、９ｄ程度のモノフィラメン
トが提供でき、さらに７ｇ／ｄ以上になれば７ｄまでの
細繊度化も可能となる。従って、モノフィラメントの破
断強度は６ｇ／ｄとする必要があり、好ましくは７ｇ／
ｄ以上である。

一方、強力の高いモノフィラメントからなるハイメツシ
ュ紗であっても、印刷時のスキージなどにより加えられ
る応力により歪むと、高度な印刷精度を保つことは出来
ない。そのためにはモノフィラメントのモジュラスの高
いことが必要であり、これは、１０％伸度時のモジュラ
スで代表することができる。このモジュラスは３．５ｇ
／ｄ以上とする必要があり、より好ましくは３．８ｇ／
ｄ以上である。なお、ここでモジュラスとは、原糸のＳ
−８曲線において、１０％伸度に相当する時の強力をそ
のデニールで除した値をいう。

この様な、高破断強度、高モジュラスを達成するために
は、原糸の製造過程で高度の延伸を行なうことが必須と
なる。そのなめに結果として、伸度の低い物となるが、
本発明の目的を達成するためには、モノフィラメントの
伸度は３３％未満であることが必要であり、好ましくは
３０％未満である。勿論、糸の取り扱いの上から、伸度
が極端に低いものは好ましくなく、１０％以上がより好
ましく、更に好ましくは１５％以上である。

一方、ポリエステルにおいて高破断強度、高モジユラス
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、繊維軸方向には破断強度の増大となって現れる
が、それにともない、繊維は脆くなり、曲げ、剪断、削
れなどに対して弱くなるためである。最終製品として高
破断強度、高モジュラスが求められる以上、繊維自体前
記したような力学特性を具備している必要があるが、更
に本発明においてはスカムの発生を防止することも重要
な課題である。

本発明の第二の特徴は、かかる高破断強度、高モジュラ
ス、低伸度のモノフィラメントであって、いかに製織性
を良好に保つかの工夫にある。即ち、本発明では、芯・
鞘型の複合モノフィラメントとすることによってこの問
題を解決した。

本発明者らの検討によれば、Ｔｇの低い共重合ポリエス
テルはスカムを生じ難いことが判明した。一般に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、擦
過に対してもポリマがソフトであり、削れにくいことに
なる。ポリエステルのＴｇが７３℃以下になるとスカム
抑制の効果が顕著に現れることが明らかとなり、本発明
に到達したものである。

前記スカム軽減のみが目的であれば、Ｔｇは低ければ低
いほど良いことになるが、一方、Ｔｇが室温付近になる
と、使用時の寸法安定性に欠けるため、本発明の目的で
ある、精密印刷用途には適さない。従って、精密印刷に
適したポリエステルとしてのＴｇは３５℃〜７３℃とす
る必要がある。

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。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、ダイマ酸などのジカルボン酸、ジエチレング
リコール、ブタンジオールなどの低分子量グリコール、
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、選択した共重合体によって、−概には決め
られないので、前記したように、Ｔｇが３５°Ｃ〜７３
℃となるように適宜決定すれば良い。

また、一般には低重合度（低粘度）ポリマは高重合度（
高粘度）ポリマに比べ、熱により、結晶化し易くタフネ
スが劣り、脆なる傾向を示す。従って、本発明の鞘成分
としては［η］が０．５５以上の高重合度ポリマとする
ことが好ましい。

しかるに、Ｔｇの低い、共重合ポリエステルは一般に、
ソフトである半面、破断強度、モジュラスあるいは伸度
を高くすることが困難である。従って、そのままでは本
発明のモノフィラメントの力学特性を満足するものを得
ることは出来ない。本発明においては、この点に関して
、複合構造を採用し、鞘成分のみにＴｇの低いポリマを
配すことにより、この問題を解決した。

即ち、製織時に綜絖や筬などと接触し、削られるのは表
面のポリマである。従って表面にＴｇの低いポリマを配
しておけば十分である。破断強度やモジュラスあるいは
伸度などの力学特性は、芯を形成するポリマに期待すれ
ば良い。

この様な考え方に基づいているため、芯の比率は相対的
に高く設定することが必要であり、芯：鞘の面積比は少
なくとも７０　：　３０以上とする必要があり、好まし
くは８０　：　２０以上である。

本発明では、芯、鞘いずれもポリエステルであり、その
ために複合の界面で剥離を生じることは少ないが、鞘が
薄くなり過ぎると、繊維表面の一部で芯のポリマが露出
したりする、いわゆる複合異状を生じ易くなる。そのた
め、スカム発生を抑制するための効果が減少することに
なるため、面積比の限界は９５：５である。

すなわち、７０　：　３０〜９５：５の範囲であれば、
良好な複合状態が確保でき、かつ、スカム発生の抑制が
可能である。鞘の厚みは厚くても５μ以下程度とするの
が適切である。本発明で芯を構成するポリエステルとし
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、剛性率の高い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からなるポリエステル
、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、鞘を構成するポリマよりＴｇ
の高いことが必要であり、具体的にはＴｇが７８℃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。

本発明の複合モノフィラメントを得るための具体的な方
法は、従来公知の複合紡糸法を適用することができる。

即ち、芯および鞘を形成するポリマをそれぞれ独立に溶
融計量し、口金背面で芯・鞘構造となるように合流させ
、同一吐出孔から吐出させることにより得られる。

モノフィラメントの糸断面形状は、円形であることが望
ましい、その理由は、変型断面であると、感光乳剤を硬
化させるに際してハレーションを生じて印刷精度に悪影
響を与える場合がある。また、円形に比救して、変型断
面糸は真直性に劣り、目開き（オープニング）の均一な
スクリーンを得難いなどの欠点を有するためである。た
だし、芯の形状および本数は１、必ずしも相似形で一本
である必要はなく、適宜必要に応じ選択決定することが
できる。

［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−キンニ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３５Ｏｒｐｍ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
、継続して製織を行なうことが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はどスカムの
発生が多いことを示す。

紗のモジュラス： 定速緊張型引張試験機を用いて、ＪＩＳ１１０６８−１
９６４記載のラベルド・ストリップ法により、試験幅５
ｃｍ、つかみ間隔２０ｃｍ、引取速度２０ｃｍ／分で、
紗の強力−伸度曲線を得、伸度１０％に相当する時の強
力（ｋ１３＞を紗のモジュラスとする。

実施例１ 固有粘度［η］＝０．８０のポリエチレンテレフタレー
ト（Ａ）を複合モノフィラメントの芯成分として準備し
た。このポリマのＴｇは７９℃であった。一方、鞘成分
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８重量％添加した
、固有粘度［η］＝０．６７のポリマ（Ｂ）を準備した
。このポリマのＴｇは５８℃であった。

従来公知の複合紡糸の方法に従い、紡糸温度２９５℃で
、Ａを芯とし、Ｂを鞘とする同心円型複合モノフィラメ
ントを１０００ｍ／分で紡糸した。この時の芯鞘の複合
比率は面積比で９０：１０とした。得られた未延伸モノ
フィラメントを９０℃および１４０℃に加熱された一対
のホットロールを用い、種々の延伸倍率で延伸し、繊度
８デニールの延伸モノフィラメントを得た。該モノフィ
ラメントを製織し、仕上加工をして３３０メツシユのハ
イメツシュ紗とした。

延伸条件及び原糸の特性並びに紗の評価結果を表１に示
す。

実験Ｎα１はモノフィラメントの破断強度が低く製織時
に糸切れが発生した。実験Ｎα２はモノフィラメントの
モジュランスが低いため、モジュラスの低い紗となり、
印刷精度の悪い紗であった。実験Ｎｎ６は伸度が低く長
時間の連続製織が出来ないので、好ましくなかった。実
験Ｎα３．４．５は高強度、高モジユラスモノフィラメ
ントであっても製織時のスカムの発生は少なかった。又
、高モジュランスハイメッシュ紗であり、線幅８０ミク
ロンの高度な精密印刷を可能とした。

（以下余白） 雄側２ 実施例１に従って固有粘度０．７５のポリエチレンテレ
フタレ一ト（Ａ＞を芯成分として、Ｔｇの種々異なる共
重合ポリエステルを鞘成分とし、芯鞘面積比の異なる単
糸デニールが７デニールの芯鞘複合フィラメントを得た
。該モノフィラメントを製織し、仕上加工をして３６０
メツシユのハイメツシュ紗を得た。それぞれの複合フィ
ラメントのスカム評価結果を表２に示す。なお表中の寸
法安定性は３０００枚印刷時の印刷パターンの歪みの程
度を観察し、歪みの少ないものを良、多いいものを不良
とした。

（以下余白） 実験Ｎα７は共重合成分が少ないため共重合ポリエステ
ルのＴｇが高く、製織時スカムが発生した。実験Ｎα１
１はＴｇが低すぎるため、印刷時の寸法変化が大きく印
刷物の印刷パターンの歪みが大きく、そのため印刷精度
の悪い紗であった。実験Ｎ０１４はＴｇの高くなる共重
合成分を使用したため共重合ポリエステルのＴｇが高く
、製織時スカムが発生した。実験Ｎα１５は芯成分の面
積比が小さいため低伸度となりスカムが発生した。実験
Ｎα１６は鞘成分の面積比が小さいなめ、スカム発生抑
制効果がなくなりスカムが発生した。実験Ｎα８．９．
１０．１２．１３が本発明であり、高強度、高モジユラ
ス原糸であってもスカムの発生のないものであった。ま
た、得られたハイメツシュ紗は高モジュラス紗であって
、線幅７０ミクロンの高度な精度印刷を可能としな。

［発明の効果コ 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
ントによれば、スカムの発生を抑制する鞘成分にスカム
発生のないガラス転移点の低いソフト性を有する共重合
ポリエステルを用い、芯成分にモノフィラメントの力学
特性を発揮するポリエステルを用いることにより、高強
度、高モジュラス、かつ低伸度モノフィラメントであっ
ても、従来問題となっていた製織時のスカムの発生の問
題を解決することができな。

その結果、細繊度モノフィラメントからなるハイメツシ
ュ、高強力高モジュラスの紗を得ることが可能となり、
印刷時の寸法変化のない線幅１００ミクロン以下の高精
密印刷を精度よく印刷することが出来るようになった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエステルよりなる芯・鞘型複合モノフィラメ
   ントにおいて、破断強度が６ｇ／ｄ以上、伸度１０％時
   のモジュラスが３．５ｇ／ｄ以上、破断伸度が３３％未
   満であり、鞘を形成するポリエステルのガラス転移点温
   度 （Ｔｇ）が芯のそれより低く、かつ、３５〜７３℃であ
   り、芯：鞘の面積比が７０：３０〜９５：５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. （２）単糸デニールが９デニール未満である請求項（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. （３）芯を形成するポリエステルがポリエチレンテレフ
   タレートであり、鞘を形成するポリエステルが、ポリエ
   チレンテレフタレートを主成分とする共重合ポリエステ
   ルである請求項（１）または（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。