JP3429702B2 - スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント - Google Patents
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Description
ノフィラメントに関する。さらに詳しくは、精密スクリ
ーン印刷に要求されるハイメッシュスクリーン紗に好適
なポリエステルモノフィラメントに関する。
シルク、ステンレススチールなどを材料としてきた。近
年、合成繊維からなるメッシュ織物は、柔軟性、かつコ
ストパフォーマンスに優れているため、広く使われるよ
うになってきた。中でもポリエステルモノフィラメント
は耐水性、寸法安定性に優れており、スクリーン紗に最
適であるといえる。
リント分野においては、精密な印刷精度に対する要求が
ますます厳しくなってきており、スクリーン紗は細繊
度、高破断強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。ところが、細繊度化するに従って糸
の破断強力は低下し、製織時の糸切れが増加する。ま
た、破断強度が小さいと、紗張り時に充分な張力で張り
付けることができないので、製織性の良好なスクリーン
紗を得ることができない。
イメッシュスクリーン紗を製織することは困難であり、
破断強度を上げると同時に柔軟性も備えていることが必
要である。結節強度はこの繊維の柔軟性と密接な関係が
あり、結節強度が小さいほど屈曲に弱くなる。その結
果、製織時に筬による擦過でモノフィラメントの表面が
削り取られてヒゲ状または粉状のスカムが発生しやすく
なる。しかし、一般的に破断強度が増加してゆくにつれ
て結節強度は低下してゆき、これら2種の強度をできる
だけ高くすることが好ましい。
破断伸度は、品質上15〜30%が好ましい。しかし、
高強度を得ようとすると、延伸工程にて高配向化させる
ためにより高い延伸倍率で延伸しなければならないので
低伸度糸となってしまう。その結果、剛直なモノフィラ
メントとなってしまい、製織時筬によりフィラメントの
表面が削り取られてヒゲ状または粉状のスカムが発生し
やすくなる。生じたスカムは、織機の汚れとなり作業性
を損なうと同時に、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に印刷の欠点となる。
を得ることを目的にこれまで数多くの改善技術が提案さ
れている。例えば、特開平5−162476号公報で
は、破断強度が6g/d以上、破断伸度が35%未満で
スカム発生の少ない芯鞘型複合モノフィラメントが提案
されている。しかし、該モノフィラメントではスクリー
ン印刷に必要である感光樹脂接着性を向上させることは
できず、さらにはスカムを完全に防止できるまでには至
っていない。
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。ナイロンの使用によって柔軟性が高く、スカムの
発生を防止できるモノフィラメントを得ることができ
る。しかしながら、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。
着性が良好であり、更には高強度ゆえに紗張り性が良く
且つ適度の柔軟性によりスカム発生を防止できるために
製織性が良好であるハイメッシュ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。
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、芯成分が極限粘度(以下〔η〕と記す)
0.66〜0.90の高粘度ポリエステル、鞘成分がナ
フタレンジカルボン酸を2〜15mol%、および数平
均分子量300〜1000のポリアルキレンオキサイド
を2〜6重量%共重合したポリエステルであり、芯:鞘
の面積比が60:40〜90:10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
トとすることによって達成できる。
本発明には、精密印刷に適した高密度スクリーン(25
0〜400メッシュ)を得るために9〜20dの細繊度
モノフィラメントを用いる。この高密度スクリーン紗用
モノフィラメントに要求されるのは、高破断強度、感光
樹脂接着性、及び織機の筬に対する耐摩耗性である。
的に高破断強度を得るためには、溶融紡糸で低配向状態
の糸を巻き取った後、高配向化させるために高倍率で延
伸することが必要となる。ところが、高破断強度のモノ
フィラメントを得ようとすると低伸度糸となり、曲げ、
剪断、削れなどに対して弱くなる。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
くなり、フィラメント表面が削り取られてヒゲ状、また
は粉状のスカムが発生しやすくなる。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耐摩耗
性の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。
は、6.5g/d以上が好ましく、特に6.8g/d以
上が最も好ましい。6.5g/d以上であると、充分な
張力で紗枠に張り付けることができるために、糸切れが
低減し、製織性良好なスクリーン紗を得ることができ
る。
断伸度は、工程通過性及びスクリーン紗の品質上15〜
30%が好ましく、特に20〜25%が最も好ましい。
この範囲であると、高い破断強度を維持したまま曲げ、
剪断に強いモノフィラメントとなるので、紗張り性良好
なスクリーン紗を得ることができる。15%未満の場合
は、製織時のスカム発生が増加し、紗張り性も低下する
ので好ましくない。一方、伸度が30%を越えると、破
断強度が低下し、糸切れにより製織性が不良となり好ま
しくない。
いて、その経糸はきわめて速い数百ストローク/分の筬
による擦過を繰り返し受けている。ゆえに、糸切れを防
止するために、より高い破断強度が必要である。それと
同時に、緯糸との交点における厚みも繊維直径の2倍程
度になるので、非常に微小な間隔で繊維は屈曲されなが
ら摩擦されることになる。すなわち、ただ単に破断強度
が高いだけではハイメッシュスクリーン紗を製織するこ
とは困難であり、製織性を良好にするためには糸切れを
防ぐために破断強度を高くするのと同時に、モノフィラ
メントの耐摩耗性を高くするために柔軟性も備えている
ことが好ましい。このような屈曲によるもろさ、柔軟性
を示すパラメータとして、特開平4−100914号公
報にあるように、結節強度が用いられる。
度は繊維のもろさと密接な関係があり、結節強度が小さ
いほど屈曲に弱くもろい繊維となる。結節強度は5.0
g/d以上であることが好ましく、特に5.5g/d以
上が最も好ましい。結節強度が5.0g/d以上である
と柔軟性の高いモノフィラメントとなるので、筬による
擦過でも表面が削り取られにくくなり製織性が良好とな
る。
リマーからなる芯鞘複合型モノフィラメントとすること
によって、高破断強度及び感光樹脂接着性が良好で、か
つスカム発生を防止できるモノフィラメントを得ること
ができた。本発明に用いられる芯成分のポリエステルの
種類としては、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエ
チレンナフタレート(PEN)のような芳香族ポリエス
テル、または、ポリエチレンサクシネート、ポリカプロ
ラクトンのような脂肪族ポリエステルがあげられる。な
かでも、PETは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特に好ましく用いられる。
には、6.5g/d以上のフィラメント強度を得るため
に〔η〕について0.66〜0.90の高粘度域のポリ
マー、特に好ましくは、〔η〕=0.68〜0.85で
あるポリエチレンテレフタレートが用いられる。この範
囲であると、溶融紡糸の際に最適な溶融粘度で押出しが
可能となり、且つ高破断強度のモノフィラメントを得る
ことができる。〔η〕=0.66未満の場合、溶融粘度
不足により6.5g/d以上のフィラメント強度を得る
ことができない。一方、〔η〕=0.90を越える場
合、溶融粘度が高すぎるために溶融紡糸で押出しするの
が困難となり、好ましくない。
的として特定のジカルボン酸成分を、また感光樹脂接着
性及びインク透過性の改善を目的として特定のグリコー
ル成分を共重合したポリエステルを用いる。鞘ポリマー
の主成分は、芯成分との親和性、製造コストなどの観点
によりPETが特に好ましく用いられる。
の種類が存在するが、本発明ではナフタレンジカルボン
酸を選択的に用いる。また、ナフタレンジカルボン酸は
多くの異性体が存在するが、生産性、品質の面から2,
6−ナフタレンジカルボン酸が特に好ましく用いられ
る。共重合量は、ポリエステルの酸成分に対して2〜1
5mol%、特に好ましくは8〜12mol%である。
この範囲であると、非晶ポリマーとはならずに、且つ破
断強度向上の効果が大きい。2mol%未満の場合は、
破断強度向上効果が不充分となる。一方、15mol%
を越える場合、非晶ポリマーとなるためにモノフィラメ
ントの紡糸、延伸性が大きく低下するので好ましくな
い。
種類が存在するが、本発明ではポリアルキレンオキサイ
ドを選択的に用いる。ポリアルキレンオキサイドとして
は、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ド等が挙げられるが、その中でも、ポリエチレンオキサ
イドが最も好ましく用いられる。ポリアルキレンオキサ
イドの数平均分子量には適正範囲があり、300〜10
00であることが必要である。この範囲であると、ポリ
マーの共重合ランダム性が最適となるのでスカム発生が
低減され、更には沸点の低さによる重合系外飛散もな
く、重合行程のコントロールが容易となる。数平均分子
量が300未満の場合、重合反応速度が低下し、更には
沸点が低下するために重合系外飛散を生じ、結果的に共
重合所定量をコントロールすることが困難となる。ま
た、数平均分子量が1000を越える場合、ポリマーの
共重合ランダム性が低下し、スカム発生につながるので
好ましくない。
量は、ポリマーに対し2〜6重量%、特に好ましくは3
〜4重量%である。この範囲であると、ポリアルキレン
オキサイドの熱劣化を低減でき、モノフィラメントに適
度な柔軟性と強度を付与することができる。2重量%未
満の場合は、感光樹脂接着性が大きく低下し、また柔軟
性不足のため、筬による擦過により多量のスカムを発生
し、製織性が低下する。6重量%を越える場合、過度に
柔軟となり、充分な張力で紗張りすることができなくな
るため好ましくない。
従来公知の重合方法によって得られる。例えばポリエチ
レンテレフタレートの場合、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DMT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。
合方法によって得られるが、方法としてはまずテレフタ
ル酸とナフタレンジカルボン酸のエステル化を行なう。
ポリアルキレンオキサイドの添加時期は、高温による劣
化を防ぐためにも上記のエステル交換が完了した時点で
添加するのが好ましい。その後に重縮合反応を行なう。
は公知の酸化防止剤、光安定剤、帯電防止剤、ポリエス
テル製造時に用いられる各種金属化合物触媒、及び各種
不活性粒子類、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。
知の複合紡糸法によって得られる。本発明における複合
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。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。
度、製織時筬による摩耗への耐性等に関係して適正範囲
が存在し、芯:鞘=60:40〜90:10であること
が必要であり、特に70:30〜80:20の範囲であ
る。鞘成分の比率が上記範囲内であると、薄皮部が摩擦
損傷を受けることなく、最適な感光樹脂接着性を付与し
たまま高いモノフィラメント強度を得ることができる。
鞘成分の比率が上記範囲を上回るとフィラメント強度が
不足し、一方上記範囲を下回ると不均一な厚みによる薄
皮部の摩擦損傷、又は感光樹脂接着性の低下を生じるの
で好ましくない。
明する。なお、実施例中の評価は以下の方法に従った。
ール/1,1,2,2−テトラクロロエタン=6:4
(重量比)を用いて、20℃の恒温槽中で測定した。
準じ、島津製作所(株)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/分の条件で、試料が伸長破断したときの強
度及び伸度を求めた。
じ、測定した。
シュスクリーン紗にジアゾ樹脂型感光樹脂の0.2×
0.2mmドットを0.2mmピッチで20μm厚みに
塗布し、適正露光後スコッチメンディングテープ#81
0を当て、10往復擦ってテープを剥離し、テープに移
行した樹脂量によって接着性を評価した。実質的に樹脂
移行のない場合を◎、若干移行のある場合を○、実用上
障害がある程度に移行の激しい場合を×と判定した。
ーザー型織機により、回転数300rpmで300メッ
シュのハイメッシュスクリーン織物を製織し、筬のスカ
ム汚れ、及び経糸または緯糸切れから製織性を評価し
た。糸切れ評価としては、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。
リエステルは従来公知のDMT法に従った。すなわち、
DMTとエチレングリコールを用い、エステル交換触媒
として酢酸カルシウム一水和物を0.09(重量%/エ
ステル)、酢酸マンガン四水和物を0.03(重量%/
エステル)加え、235℃でエステル交換反応を行なっ
た。ナフタレンジカルボン酸を共重合させる場合は、ナ
フタレンジカルボン酸ジメチル(以下2,6−NDC
M)をDMTと一緒に加えてエステル交換反応させた。
PEGを共重合する場合は、エステル交換反応完了後に
添加し10分間撹拌した。重縮合反応は、重合触媒とし
て三酸化アンチモン0.04(重量%/ポリマー)、熱
安定剤としてリン酸トリメチル0.043(重量%)添
加し、重合温度280℃、1.0torr以下の高真空
条件下で行ない、ポリエステルチップを得た。得られた
チップは必要に応じて固相重合等を行ない、所定の
〔η〕となるように調整した。
来公知の複合紡糸法に従い、オリフィス径φ0.35の
紡糸口金を用い、芯鞘複合モノフィラメントを紡糸温度
295℃、巻取り速度1500m/分で紡糸した。得ら
れた未延伸糸モノフィラメントを巻上げてから約1日後
に、速度500m/分、85℃ローラーヒーター及び1
50℃プレートヒーター通しで延伸した。その際の延伸
糸は、破断伸度が22±1%、繊度12±0.5dとな
るように調整した。
ィラメント評価テスト>上述の重合方法に従って、芯成
分として表1に示した〔η〕を有するPET、鞘成分と
して2,6−NDCMを12mol%、分子量600の
ポリエチレングリコール(以下PEG#600)を4重
量%として共重合したPETを得た。これらを用いて芯
鞘面積比を70:30として上述の紡糸方法に従って紡
糸し、芯鞘複合モノフィラメントを得た。このモノフィ
ラメントの糸質と、製織性を評価した結果を表1に示
す。
いために糸切れが多発し、製織性が不良であった。ま
た、比較例2(実験No.4)は溶融粘度が高すぎるた
めに曵糸性が不良で、紡糸が極めて困難であった。一
方、本発明に準じた実施例1、2(実験No.2、3)
では、高い破断強度を維持しているので糸切れがなく、
製織性は良好であった。
ント評価テスト>上述の重合方法に従って、芯成分とし
て〔η〕=0.66のPET、鞘成分として2,6−N
DCMを12mol%、PEG#600を4wt重量%
として共重合したPETを得た。これらを用いて上述の
紡糸方法に従って、芯鞘面積比率を表2に示したように
種々変更させて芯鞘複合モノフィラメントを得た。この
モノフィラメントの糸質と、製織性を評価した結果を表
2に示す。
が小さいために破断強度が低く、糸切れが多発した。ま
た、比較例4(実験No.7)は、破断強度は高いもの
の、鞘面積比が小さすぎるために鞘層が一部破れてスカ
ム発生につながり、製織性が不良であった。一方、本発
明に準じた実施例1、3(実験No.2、6)は、芯鞘
が最適な厚さを保っているので、破断強度が高く且つ製
織性が良好であった。
ラメント評価テスト>上述の重合方法に従って、芯成分
として〔η〕=0.66のPET、鞘成分として表3に
示したような共重合組成を含むPETを得た。これらを
用いて芯鞘面積比を70:30として上述の紡糸方法に
従って紡糸し、芯鞘複合モノフィラメントを得た。この
モノフィラメントの糸質と、製織性を評価した結果を表
3に示す。
性していないホモPETモノフィラメントであるが、こ
れでは感光樹脂接着性は不良であり、多量のスカム発生
によりハイメッシュスクリーン紗としての製織性は不良
であった。また、比較例6(実験No.9)は、2,6
−NDCMのmol%が低すぎるために破断強度向上効
果が低く、糸切れが多発した。比較例7(実験No.1
4)は、2,6−NDCMのmol%が高すぎるために
剛直なフィラメントとなり、多量のスカム発生につなが
った。比較例8(実験No.15)は、PEG#600
の添加量が少ないために感光樹脂接着性が悪く、破断強
度が高くて結節強度が低いフィラメントとなってしま
い、多量のスカム発生につながった。比較例9(実験N
o.16)は、PEG#600の添加量が多くなり柔軟
になり過ぎたため、結節強度は増加したが破断強度は低
下し、製織性が低下した。
(実験No.2、10〜13)では、2,6−NDCM
のモル比が高くなるほど破断強度は増加した。結節強度
は低下傾向にあるものの、いずれも5.0g/d以上を
保持した。また、感光樹脂接着性も比較例に比べて良好
であった。スカム発生についても、いずれの実施例も比
較例に比べて少なく、製織性は良好であった。
フィラメント評価テスト>上述の重合方法に従って、芯
成分として〔η〕=0.66のPET、鞘成分として
2,6−NDCMを12mol%、PEGを4wt重量
%共重合したPETを得た。この際、PEGの数平均分
子量を表4に示したように種々変更した。これらを用い
て芯鞘面積比を70:30として上述の紡糸方法に従っ
て紡糸し、芯鞘複合モノフィラメントを得た。このモノ
フィラメントの糸質と、製織性を評価した結果を表4に
示す。
度は高いものの、ポリマー変性度の不足により感光樹脂
接着性、製織性は不良であった。また、比較例11(実
験No.19)は、過度のポリマー変性で柔軟になりす
ぎたため、多量のスカム発生により製織性が不良となっ
た。一方、本発明に準じた実施例1、8(実験No.
2、18)は、感光樹脂接着性、製織性とも良好であっ
た。
合モノフィラメントは、鞘成分として優れた物性を与え
る共重合ポリエステルを用い、芯成分としてモノフィラ
メントの高い破断強度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、感光樹脂接着性に優
れ、紗張り性と耐摩耗性が良好で製織性に優れたスクリ
ーン紗の供給を可能とした。
Claims (3)
- 【請求項1】 芯鞘複合型のモノフィラメントであっ
て、芯成分が極限粘度0.66〜0.90の高粘度ポリ
エステル、鞘成分がナフタレンジカルボン酸を2〜15
mol%、および数平均分子量が300〜1000のポ
リアルキレンオキサイドを2〜6重量%添加共重合した
ポリエステルであり、芯:鞘の面積比が60:40〜9
0:10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。 - 【請求項2】 単糸デニールが9〜20d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。 - 【請求項3】 破断伸度が15〜30%、破断強度が
6.5g/d以上、結節強度が5.0g/d以上である
請求項1または2記載のスクリーン紗用モノフィラメン
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12143799A JP3429702B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12143799A JP3429702B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314033A JP2000314033A (ja) | 2000-11-14 |
| JP3429702B2 true JP3429702B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=14811125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12143799A Expired - Lifetime JP3429702B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント |
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| JP4775207B2 (ja) * | 2006-09-21 | 2011-09-21 | 東レ株式会社 | スクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメント |
| JP4804518B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2011-11-02 | Kbセーレン株式会社 | ポリエステル複合モノフィラメント |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12143799A patent/JP3429702B2/ja not_active Expired - Lifetime
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