JPH0647315B2 - ポリエステルからなるスクリ−ン紗の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリエステルモノフイラメントからなる印刷用
のスクリーン紗の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

スクリーン印刷の刷版を作るにはスクリーン紗に感光性
樹脂を塗布した後、パターンを露光し更に現像と称する
工程で、不要部分の感光性樹脂を除去するが、スクリー
ン上に残つた感光性樹脂層が、スクリーンを構成してい
るポリエステルモノフイラメントにしつかりと固着して
いることが重要で、これなくしては解像度の高い印刷パ
ターンを繰り返し得ることは不可能である。ところが、
従来ポリエステルモノフイラメントの表面は滑らかであ
り、感光性樹脂の接着力は不十分であり、最近のように
より細い線図を描きたいという要望が強くなつている中
で限界に達していたのである。従来ポリエステルモノフ
イラメントとしてTiO_２を０．５％程度含有したものも
スクリーン紗用として用いられてはいたが、この場合の
モノフイラメント表面の凹凸はごくわずかな数であり、
接着力向上に全く寄与していない。

またポリエステル・スクリーン織糸をナトリウム・ハイ
ドレートその他のアルカリ化合物、アルカリ塩類を主体
とし、多価アルコールのエーテル及びエステルを混入し
た液にて膨潤させた後、物理的処理による摩擦を与えて
織糸表面に微粗面を形成させる方法が特公昭46−43134
号公報に開示されている。これの具体的な方法としては
膨潤させた繊維表面にSiO_２とCaCo_３の混合微粒子粉末
を均等に散布し、水ペーパーの類にて軽く摩擦するとポ
リエステルスクリーンの表面に微粗面が現出するという
ものである。それ故に感光性樹脂等の接着性が向上する
という考え方である。

また接着力向上の全く別の方法としてプラズマ処理をほ
どこしてポリエステルモノフイラメントの表面を活性化
させ感光性樹脂との接着性を向上させることも近年行な
われており、確かに高い効果が認められるが、プラズマ
処理のために特殊な装置が必要であること、処理速度が
遅いことなどのため、製造原価の高騰を招き、好ましく
ない側面をもつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術においては (1) スクリーン紗を感光性樹脂の接着性向上について
ポリエステルモノフイラメント自体の改良に関しては全
く配慮されていなかつた。

(2) 特公昭46−43134 号公報にはアルカリ化合物、ア
ルカリ塩類と多価アルコールのエーテル及びエステルを
混入した液で膨潤させた後、微粉末を表面に散布して摩
擦する方法が開示されているが、該方法ではスクリーン
織物の一部分しか微粗面化されず、織糸の側面、経糸と
緯糸の交点などはほとんど平滑のままである。また、広
いスクリーン面を均一に粗面化するこは不可能であつ
た。

(3) プラズマ処理法においては前述した特殊な装置を
用いなくてはならないという欠点の他に、次のような重
大な欠点が存在している。それはスクリーン紗は７デニ
ールから２０デニール程度のモノフイラメントを高い経
糸密度で織るために、筬間隙がフイラメントの断面直径
に近接した条件をとらざるを得ず、このため白粉スカム
と呼ぶ油剤カスやポリマの削り屑の混合したものが発生
し、しばしば、ポリマの削り屑はフイブリル化して比較
的長いものがあるので、スクリーンに織り込まれてしま
うのである。油剤は染色・仕上げ工程で除去されるが織
り込まれたフイブリル化したスカムは除去できず、この
ため正常なモノフイラメント表面と同様に、プラズマ処
理によつて活性化され、したがつて本来欠点であるスカ
ムにも感光性樹脂がしつかりと固着してしまうのであ
る。もちろん露光により硬化しない部分にスカムが存在
するのであれば、感光性樹脂は除去されるはずである
が、硬化部と非硬化部、すなわちパターン境界線上にあ
るときはきわめて解像度の低い状態が出現する。すなわ
ち、ここには２重の欠点、すなわち スカムそれ自身
の存在による欠点、スカムに感光性樹脂が固着するこ
とによる欠点の拡大、が現われることになる。

本発明の目的はポリエステル中に微粒子を含有せしめモ
ノフイラメントとなし、スクリーンに製織後、苛性ソー
ダ水溶液などのポリエステルを溶解または分解しうる溶
剤によつて減量処理を行ない微粒子および微粒子周辺部
のポリマをより多く除去して表面に複雑な凹凸を生じせ
しめ、表面積を増大させると共に、その複雑な凹凸部へ
感光性樹脂を入り込ませることによつて接着力の向上を
はかつたものである。

さらに別の目的は織込まれた微細なフイブリル化スカム
を同時に溶解せしめることにより上述したスカムそれ自
身の欠点や、スカムに感光性樹脂が固着することによる
解像度の低下の欠点を完全に回避することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記した本発明の目的は８０モル％以上がエチレンテレ
フタレート単位であるポリエステルモノフイラメントか
らなり、該ポリエステルモノフイラメントは微粒子を含
んでおり、スクリーンに製織後、ポリエステルを溶解す
るような溶剤にて減量処理を行なつて、該ポリエステル
繊維表面に凹凸を付与することによつて達成できる。

本発明におけるポリエステルモノフイラメントとは微粒
子を０．２重量％以上５重量％以下含むものであること
が好ましい。本発明の微粒子とはポリエステルを分解あ
るいは溶解する溶剤によつて分解あるいは溶解する粒子
であることが好ましい。

さらに好ましい本発明の微粒子とはシリカおよび炭酸カ
ルシウムである。本発明のポリエステルを分解あるいは
溶解する溶剤として苛性ソーダ水溶液を用いることが好
ましい。

本発明の方法は具体的には次のようにして達成できる。

本発明におけるポリエステルは、テレフタール酸ユニツ
トおよびエチレングリコールユニツトを主成分とし、８
０モル％以上がエチレンテレフタレート単位であれば必
要に応じて共重合成分を含んでもよい。テレフタル酸ユ
ニツトの一部を例えば５−スルホイソフタル酸のモノア
ルカリ金属塩、イソフタル酸、ジフエニルジカルボン
酸、１，２ジフエノキシエタン−ｐ，ｐ′ジカルボン
酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、ドデカン二酸等のジカルボン酸またはそのエステ
ル、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−β−オキシエトキシ安息
香酸等のオキシカルボン酸またはそのエステルで置き換
えても良く、またエチレングリコールユニツトの一部を
例えば炭素数３〜１０のアルキレングリコール、１，４
−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ビス（β−オ
キシエトキシ）ベンゼン、ビスフエノールＡのビスグリ
コールエーテル、ポリアルキレングリコール等のグリコ
ールで置き換えても良い。

さらにペンタエリスリトール、トリメチロールプロパ
ン、トリメリツト酸、トリメシン酸等の鎖分岐剤やモノ
ハイドリツクポリアルキレンオキサイド、フエニル酢酸
等の重合停止剤を少割合使用することも可能である。

かかる原料からポリエステルを製造するには、例えばテ
レフタル酸ジメチルをエチレングリコールでエステル交
換反応せしめるか、テレフタル酸をエチレングリコール
で直接エステル化反応せしめるか、またはテレフタル酸
にエチレンオキサイドを付加反応せしめるかしてテレフ
タル酸のエチレングリコールエステルおよび／またはそ
の低重合体を合成し、次いで該生成物を常法により重合
反応せしめる方法が最も広く採用される。さらに本発明
を実施するポリエステルの合成に当つては当業界周知の
触媒、着色防止剤、艶消剤、エーテル結合副生防止剤、
抗酸化剤、難燃剤等を適宜使用することができる。

本発明における微粒子は天然に産する原石を粉砕したも
の、合成して得られるものおよびその表面処理したも
の、あるいは重縮合反応初期には反応系に溶解しており
重縮合反応中に微粒子を析出するようなものを問わず、
好ましくはマイカ、タルク、カオリン、ガラス粉末、珪
酸ジルコニウム、酸化チタン、炭酸カルシウム、シリ
カ、アルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含
んだ重合反応生成粒子等を挙げることができる。このう
ち炭酸カルシウム、シリカが特に好ましく、その中でも
シリカが非常に好ましい。

かかる微粒子は紡糸工程での砂の目詰り、糸切れ等の
トラブルあるいは製品の強度低下を防止するため、自然
沈降法、遠心分離法、風篩分級法等一般に良く知られた
方法で分級し、粗大粒子をなるべく除いて好ましくは平
均粒径１μ以下、特に好ましくは０．５μ以下に粒度調
整したものを使用する。ここで平均粒径とは測定した全
粒子の５０重量％の点にある粒子の「等価球形直径」を
意味する。「等価球形直径」（E.S.D.、Equivalent Sph
erical Diameter）とは粒子と同じ容積を有する想像上
の球の直径を意味し、粒子の電子顕微鏡写真または通常
の沈降法による測定から計算することができる。

微粒子の添加量は感光性樹脂の接着力、紡糸時の層の
目詰まり、糸切れおよび糸強度などから０．２重量％以
上、５重量％以下が好ましく、０．４重量％以上、３重
量％以下が特に好ましい。微粒子は脂肪族グリコール、
脂肪族アルコールあるいは水等にすでに公知の方法で分
散させ、重合反応が完結する以前、例えばエステル化反
応、エステル交換反応または重合反応の任意の段階で添
加することができる。重合完結後に添加すると分散性が
極度に悪化してしまうので好ましくない。

紡糸に供するポリマの固有粘度（〔η〕：２５℃オルソ
クロロフエノール溶媒で測定）としては、モノフイラメ
ント強度向上のため０．５０以上１．２以下、特に０．
６０以上１．０以下が好ましく、ジエチレングリコール
含有量としては、０．５重量％以上、２．０重量％以
下、特に０．６重量％以上、１．５重量％以下が好まし
い。また、末端カルボキシル基は感光性樹脂の接着に影
響し、含有量としては２０（当量／１０⁶ｇポリマ）以
上、特に２５（当量／１０⁶ｇポリマ）以上が好まし
い。上限値については、接着性面からは制限はないが、
紡糸安定性の面からは５０（当量／１０⁶ｇポリマ）以
下が好ましい。

かくして得られたポリマを常法により溶融紡糸し、延伸
してポリエステルモノフイラメントを製造する。微粒子
を混合し、減量処理をするとフイラメント強度が低下す
る傾向があるので、あらかじめポリマの重合度を少し高
目に設定しておくことが好ましいが、一方重合度を高く
する効果に加えて微粒子の存在による増粘効果が加わ
り、溶融粘度が高くなる。そのため紡糸温度は通常の衣
料用ポリエステルの紡糸温度より５〜１０℃高く設定す
ることが好ましい。しかしながらこれらの条件の設定は
スクリーン紗用のモノフイラメントとして必要とされる
諸物性を得ることができるように適宜調整することによ
つて決定されるべき性質のものである。

スクリーン紗として用いるに好適な諸特性としてモノフ
イラメント径と強度がある。細線パターンの印刷のため
にはモノフイラメント径は細いものであることが必要で
あり、より細いモノフイラメントからなる繊細なスクリ
ーン紗を作るためには、強いモノフイラメントが必要で
ある。なんとなれば製織時の経糸、緯糸にかかる張力が
通常のモノフイラメントの破断強度を越える場合がしば
しばあり、実質的にスクリーン紗を製造することができ
なくなるのである。通常使われている直径３５μのモノ
フイラメントは約１２デニールであり、このものの強度
は通常４．５ｇ／ｄないし５．５ｇ／ｄ程度である。こ
の場合経糸切れはまれにしか起きないが、直径３０μの
場合は約９デニールであり、モノフイラメントの破断強
さは４０ｇから５０ｇしかなく製織時には糸切れしやす
い。直径２５μの場合は約６デニールであり、モノフイ
ラメントの破断強さは２７ｇ〜３３ｇ程度となる。この
ようにモノフイラメントの直径を小さくするとほとんど
製織は不可能となり、ポリマの重合度を高くして２段階
以上の延伸を行なうなどしてモノフイラメント強度を７
〜１０ｇ／ｄに向上させる必要がある。これらモノフイ
ラメントの物性の設計は準備工程、製織工程、染色仕上
工程などの必要条件を満足するように設定されるべきも
のである。しかし一般に本発明が意図する感光性樹脂の
接着力を高めて精密な画像を形成せしめるのに好適なポ
リエステルモノフイラメントとしては６〜２５デニー
ル、好ましくは６〜２０デニールの範囲のものが効果的
である。このときのモノフイラメントの破断強さは１本
当り４０ｇ以上であることが好ましい。

かくして得られたモノフイラメントを製織後、ポリエス
テルを分解または溶解しうる溶剤で減量処理を行なう。
好ましいのは苛性ソーダ水溶液を用いるのであるがこの
場合の減量処理方法としてはいかなる方法でも条件を適
当に選択することによつて、モノフイラメント表面を平
均０．５μ以上、好ましくは０．８μ以上の厚さにわた
つて減量することが好ましく、１．６μ程度の減量で十
分である。１．６μを越えて減量するとスクリーンの目
ズレが起こりやすく印刷パターンのゆがみが生じたりし
て好ましくない。

苛性ソーダによる減量処理は３％程度の加熱した水溶液
中に浸漬する方法でもよいし、２０〜３０％程度の高濃
度の水溶液をスクリーン紗に付着させたあと空気中に一
定時間放置した後水洗する方法でもよく、本発明の目的
を達成できるいかなる方法でもよい。減量処理したモノ
フイラメントは水洗し、加熱乾燥しながらセツトして所
望の物性を有するスクリーン紗に仕上げる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ 平均粒径４０ミリミクロンの乾式法シリカ（“AEROSIL
TT600”日本アエロジル社製）のエチレングリコール
スラリーを１０重量％濃度で調製した。このスラリー
を、ポリマー中のシリカ濃度が０．５重量％になるよう
に、エステル交換反応缶に投入し、常法に従つてエステ
ル交換反応を行なつた。エステル交換反応条件は次の通
りである。

ジメチルテレフタレート １００kg エチレングリコール ５０kg 酢酸マンガン・４水和物 ４０ｇ 三酸化アンチモン ３０ｇ エステル交換反応終了後、トリメチルフオスフエート４
０ｇを添加後、反応物を重縮合缶に移行し、２８５℃で
２時間重合し、〔η〕＝０．６７、COOH＝３０（ｅｑ／
１０⁶ｇ）、ジエチレングリコール＝０．８ｗｔ％のポ
リマを得た。

このようにして得たポリマを減圧乾燥後、通常の方法で
紡糸延伸を行ない１２デニール、強度５．３ｇ／ｄ、伸
度４８％のモノフイラメントを得た。得られたモノフイ
ラメントを経糸および緯糸に用い平織物とした後、５％
の苛性ソーダ水溶液（９８℃）で浸漬処理し１５％の減
量加工を行なつた後、張力をかけながら熱セツトして、
経、緯糸の密度を調節して３０５メツシユのスクリーン
紗を得た。紗を金属ワクに張りＰＶＡジアゾ樹脂からな
る感光性樹脂を塗付し紫外線を照射して線を描き現像に
よつて５０μの線幅で樹脂層を除去した。

これを用いてスクリーン印刷を行なつたところ１００回
の印刷でも線の乱れがなく、さらにスカムによる欠点も
発生しなかつた。

比較例 一方シリカを添加せずに得られたポリエチレンテレフタ
レートを用いて同様のモノフイラメントを得て苛性ソー
ダで処理することなく実施例１と同様にしてスクリーン
紗とし、実施例１と全く同様の試験を行なつた。この場
合２０回の印刷で線幅の乱れが激しくなり、きれいな線
を安定して印刷することはできなかつた。また１０cm×
５０本の線図中に１カ所スカムによる欠点が認められ
た。

実施例２ 実施例１で得たポリマをＡ、シリカを含まないポリエチ
レンテレフタレートからなるポリマをＢとしたとき表１
に示したようなスクリーン紗を得て印刷を行なつた。

なお、実験No.１、２および５、６はスクリーン紗用と
して製織した後、９８℃の５％の苛性ソーダ水溶液中に
浸漬して減量処理をした後、仕上げセツトを行なつた。
これら紗を構成しているモノフイラメントの表面を走査
型電子顕微鏡を用いて観察したところ、実験No.１およ
び５はモノフイラメントの表面が均一に凹凸状になつて
おり、シリカ自身もアルカリに溶けやすく、したがつて
フイラメント表面に多くの凹部が形成されていることが
観察された。印刷は銀パラジウムとホウケイ酸ガラスか
らなる導体インキをセラミツクス基板に印刷した。実験
No.１〜４までは印刷回数１００回時点での評価、実験N
o.５〜８は印刷回数５００回時点での評価結果を示し
た。この結果から明らかなごとくモノフイラメント表面
に均一な凹凸を付与したものは高い印刷精度が保たれる
のできわめて有用である。

〔発明の効果〕 本発明はポリエステルモノフイラメント中に微粒子を含
有せしめ、溶剤によりこれらをポリエステル基質から除
去もしくは溶解除去する方法によりモノフイラメント全
面に均一な凹部を主体とする凹凸構造を作ることができ
るため、スクリーンを構成するモノフイラメントと感光
性樹脂をしつかりと固着させることが可能となつた。こ
のため次の効果が認められる。

(1) オープニング１個ないし２個からなる線幅でも安
定した印刷が可能であり、オープニングより狭い線幅と
なる場合でも少ない印刷回数であれば精密に描くことが
できる。

(2) 印刷回数が多い場合でも安定して精度よく印刷で
き歩留りが高い。

(3) ポリエステル基質を溶解する溶媒にて均一に減量
処理を施すため、スカルによる欠点が著るしく減少す
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】８０モル％以上がエチレンテレフタレート
   単位であるポリエステルモノフイラメントからなり、該
   ポリエステルモノフイラメントは微粒子を含んでおり、
   スクリーンに製織後、ポリエステルを溶解するような溶
   剤にて減量処理を行なつて該ポリエステル繊維表面に凹
   凸を付与することを特徴とするポリエステルからなるス
   クリーン紗の製造方法。
2. 【請求項２】微粒子の含有量が０．２重量％以上、５重
   量％以下であることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
   項記載のポリエステルからなるスクリーン紗の製造方
   法。
3. 【請求項３】微粒子がポリエステルを分解あるいは溶解
   する溶剤によつて分解あるいは溶解する粒子であること
   を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のポリエステ
   ルからなるスクリーン紗の製造方法。
4. 【請求項４】ポリエステルを溶解する溶剤として苛性ソ
   ーダ水溶液を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
   (1)項記載のポリエステルからなるスクリーン紗の製造
   方法。