JP2682065B2 - スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント - Google Patents

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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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高密度スクリーン紗を製織する際の製織性お
よびスクリーン紗と感光樹脂との接着性、印刷精度等の
品質の改善をはかった高強度、細デニールからなるスク
リーン紗用ポリエステルモノフィラメントに関する。
[従来の技術] ポリエチレンテレフタレートはその多くの優れた繊維
特性によって従来からスクリーン紗用素材として広く使
用されている。
また近年はエレクトロニクスの進歩、印刷の精密化に
伴いスクリーン紗はますます高密度化が進みモノフィラ
メントの細デニール化、高強度化に対する要求が高くな
っている。しかしながら、一般的にポリエチレンテレフ
タレートモノフィラメントを使用してスクリーン紗を製
織する際には、白粉(スカム)が発生し易く種々の障害
を起す原因となっている。
特に単糸20デニール以下のモノフィラメントを使用し
て250メッシュ以上の高密度スクリーン紗を製織する場
合に著しい。その理由の1つとして、通常繊維の筬間隔
がモノフィラメント断面直径にほぼ等しいか、若干大き
い程度でありモノフィラメントは常に筬により強い擦過
を繰り返し受ける状態にある。そこで筬には削られたモ
ノフィラメント屑や脱落した油剤の入り混じった白粉
(スカム)が付着し、これが原因で織物欠点や経糸切
れ、生機の経筋ムラを生じスクリーン紗の品質および生
産効率を著しく悪化させる。
白粉スカムの発生を少なくするために、非晶性で、か
つ非反応性のポリマまたはシリカゲルなどをポリエステ
ル中に含有させたモノフィラメント(特開昭58-23936号
公報)また、反応性シリコン樹脂で処理し、表面に0.1
〜0.7重量%の該樹脂を施したモノフィラメントが提案
されている(特開昭58-169540号公報)。
しかし、提案されたこれらの方法では、モノフィラメ
ントの強力、伸度の低下等の物性低下や、処理に使用し
た樹脂の剥離脱落等の新たな問題が有り、今だ織物に欠
点のない高品位、高密度、高強度のスクリーン紗は世に
出ていないのが実状である。
[発明が解決しようとする課題] 本発明者は上記欠点を解消するために高強力ポリエス
テルモノフィラメントを構成するポリマ組成および結晶
構造を中心とする内部構造や力学特性について検討を行
なった結果、ポリアルキレングリコールを含有し、かつ
特定範囲の圧縮応力を持つ繊維を使用することで製織性
に優れ、かつ高強度、高密度スクリーン紗が得られるこ
とを見い出し、本発明に到達した。
[課題を解決するための手段] すなわち本発明は、 (1)分子量300〜6000のグリコール成分を1〜15重量
%共重合した改質ポリエステルからなるポリエステルモ
ノフィラメントであって、その繊維の繊維軸と垂直方向
に20%の圧縮歪を加えた時の圧縮応力が1.0〜8.0g/μm2
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(1)におけるグリコール成分が下記構造
式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。
A(CnH2nO)mH (AはClH2l+1O又はOH,lは1〜10,nは2〜5,mは3〜10
0) グリコール成分としては分子量が300〜6000のもので
あることが必要で、分子量が300未満のものはグリコー
ルの沸点が低いことに起因して重縮合反応中に反応系外
へグリコールが飛散し、一定量の共重合をさせることが
困難となる。一方、分子量が6000を越えたグリコール成
分は、共重合したポリマーの耐酸化分解性が悪化すると
ともに、グリコール成分が均一に共重合し難いことに起
因して、得られる繊維からスクリーン紗を製織する際の
製織性が低下する。なおグリコール成分の分子量は400
〜2000がより好ましい。
前記分子量300〜6000のグリコール成分の代表例とし
ては、式 HO−(CH2−CH2−O)m−R−O−(CH2−CH2−O)n
−H (Rは炭素原子数3〜20の二価の脂肪族炭化水素基、フ
エニル基、ビスフエニル基、ナフタレン基等の二価の芳
香族炭化水素基、m,nは同一または異なる整数で1≦m
+n≦100である。)で示されるグリコール、ビスフエ
ノールA−エチレンオキサイド付加物および次式で示さ
れるポリアルキレングリコール等があげられる。
A(CnH2nO)mH (AはClH2l+1OまたはOH、lは1〜10,nは2〜5、mは
3〜100) これらのグリコール成分は単独あるいは2種以上を混
合使用してもよい。
さらに、グリコール成分としてはポリアルキレングリ
コールがより好ましい。これはポリアルキレングリコー
ルの減粘効果が他のグリコールより大きいため、高強度
繊維を得るために必要な高重合度のポリマを重合するの
に有利となるからである。
グリコール成分の共重合量は得られるポリエステルに
対して1〜15重量%の範囲とする必要があり、より好ま
しくは1.5〜10重量%の範囲である。グリコール成分が
1重量%より少ないと得られるポリエステルを用いてモ
ノフイラメント繊維を製造した後にスクリーン紗を製織
する際白粉が発生し製織性の低下や紗とした後の感光剤
との接着性が劣ってくるので好ましくない。又逆に15重
量%を越えるとポリエステル繊維自身が柔軟になり過ぎ
てスクリーン紗の張腰がなくなるという欠点が現れてく
るので好ましくない。
グリコール成分の添加時期はポリエステルの製造反応
が完結するまでの任意の段階でよいが、重縮合反応初期
以前の段階で添加するのが好ましい。又共重合ポリエス
テルの耐熱性向上のためにヒンダードフェノール系化合
物あるいはその他の抗酸化剤、さらに重縮合反応を速や
かに行なわせるために消泡剤等を適宜併用することも好
ましい。
本発明でいうポリエステルとは構成単位の少なくとも
80モル%がエチレンテレフタレート又はブチレンテレフ
タレートであり、前記グリコール成分以外に10モル%以
下、好ましくは5モル%以下の他の成分を共重合しても
よい。
該ポリエステルの重合度は、25℃の0−クロロフェノ
ール溶液で測定した極限粘度が0.5以上が好ましく、更
に好ましくは0.6〜1.4である。
又艶消し効果や製織性改善などを目的に二酸化チタ
ン、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素などの微粒子を0.01
〜5重合%含有したもの、あるいはポリマ製造工程でポ
リマ中に生成する粒子、いわゆる内部粒子を含有するも
のであってもよい。又スクリーン製版工程での紫外線露
光でのハレーション防止のため紫外線吸収剤を含有した
ものであってもよい。
さらに、本発明のコポリエステルを用いて繊維を製造
する方法としては、コポリエステル単独あるいは2種以
上のコポリエステルをブレントする方法又は、コポリエ
ステルと前記グリコール成分を含まない通常ポリエステ
ルとをブレント使用する方法、さらにこれらを紡糸機内
でブレンドする方法、または複合繊維とする場合の1成
分として用いる等いずれの方法においても可能である。
次に本発明のポリエステルフィラメントは繊維軸と垂
直方向に20%の圧縮歪を加えた際の圧縮応力が1.0〜8.0
g/μm2、より好ましくは2.5〜6.0g/μm2の範囲にあるこ
とが必要である。
この圧縮応力の範囲にあるモノフィラメントがスクリ
ーン紗製織時にスカム発生が少なくなる理由については
明確ではないが、筬により急激な圧縮を繰り返し受ける
ことに対して変形−回復がバランスよくコントロールさ
れているものと思われる。
前記したグリコール成分が共重合されていない通常の
ポリエステル繊維において、この圧縮応力の範囲にあっ
ても若干のスカム減少効果は見られるが十分ではなく、
又紗としての樹脂との接着性も改善されない。
以下に本発明における好ましいモノフィラメントの製
造方法を具体的に示す。
共重合ポリエステルは通常の共重合ポリエステルの製
造法と同様に重縮合が完結する以前の段階で共重合成分
であるグリコール成分を添加し、重縮合反応を完結させ
ることで得られる。
次にこのコポリエステルを通常のプレッシャーメルト
型、あるいはエクストルーダー型の溶融紡糸機で紡糸
し、巻取速度500〜4000m/分で巻取り未延伸糸を得、次
いで延伸する。延伸方法として熱ピン一熱板を使用する
一般的な方法、あるいは多段に組合わせたホットローラ
ーを使用する方法等いずれの方法でも可能であるが、モ
ノフィラメントの擦過の面からホットローラーの使用が
好ましく、延伸倍率2.6〜6.0倍、延伸温度88〜110℃、
熱固定温度110〜220℃、熱セット時間0.03〜0.8秒を適
宜選択し、実施することにより本発明の延伸糸を得るこ
とができる。溶融紡糸に際しては、一旦巻き取ることな
く連続して延伸するいわゆる直接紡糸、延伸方式も採用
できる。一方、マルチフィラメントとして紡糸し、延伸
後に分繊(モノフィラメント化)して延伸糸のモノフィ
ラメントを得る方法も採用できる。
[実施例] 以下本発明を実施例でさらに詳細に説明する。なお実
施例におけるポリアルキレングリコールの含有量、繊維
の圧縮応力の測定法は次の通りである。
A.ポリアルキレングリコール含有量 ポリマをアルカリ分解後、カリボール試薬で電位差滴
定した(Analy.Chem,37,No.6,671.May 1965)。
B.ポリエステルモノフィラメントの繊維軸と垂直方向に
20%の圧縮歪率を加えた際の圧縮応力 (1)サンプルの作製 第1図に示すように中心部をくり抜いた厚紙1に1mm
間に3本の単糸を一定張力をかけながら交差させてとめ
る。お互いのモノフィラメント2,2′の交差する点(交
点)が9カ所存在している。
(2)圧縮応力の測定 第2図に示すように交点9カ所に直径2mmの圧縮子3
により、圧縮速度66μm/分にてモノフィラメント2,2′
の繊維軸と垂直方向の力を加え、圧縮歪量(μm)と圧
縮力(g)を測定し、下記式により圧縮歪率(%)と圧
縮応力(g/μm2)を求める。圧縮歪率20%での圧縮応力
(g/μm2)を圧縮応力(g/μm2)とした。
Q:圧縮歪量(μm) M:モノフィラメント1本当りの直径(μm) P:圧縮力(g) S:モノフィラメント1本当りの断面積(μm2) ここで、モノフィラメントの断面積(μm2)とは圧縮
率が20%時における理想的に楕円変形したモノフィラメ
ントの断面の最も長い部分を直径としてもつ円の面積で
ある。
実施例1 テレフタル酸とエチレングリコールとから常法に従っ
て得たポリエチレンテレフタレート低重合体に分子量10
00のポリエチレングリコールと分子量1000のポリテトラ
メチレングリコールを添加し、重縮合して改質ポリマ
(A)を得た。
改質ポリマ(A)は25℃のオルソクロロフェノール溶
液から求めた極限粘度は0.65、ポリエチレングリコール
含有量は4.0重量%、ポリテトラメチレングリコール含
有量は4.0重量%であった。
同様にしてポリエチレングリコール、ポリテトラメチ
レングリコールを添加しないで重縮合して得た極限粘度
0.66のポリエチレンテレフタレート(B)と、改質ポリ
マ(A)とを1:1で混合ブレンドした後、0.7mmHgの減圧
下170℃で5時間乾燥させた。
このポリマを紡糸温度294℃で2孔を有する紡糸口金
を用いて延伸糸単繊度12デニールになるよう吐出量を設
定し溶融紡糸し、油剤付与後巻き取った。得られたモノ
フィラメント未延伸糸をホットロール4個を有する多段
延伸機で、延伸温度95℃、熱固定温度128℃(接触時間
0.10秒)で延伸し、破断強度5.3g/d、20%の圧縮歪率を
加えた際の圧縮応力3.8g/μm2のモノフィラメントを得
た。
このモノフィラメントをスルーザー織機で280本/イ
ンチの織密度からなるスクリーン紗を製織した。製織時
の筬での白粉スカム発生は少なく、約1230mまで白粉ス
カムの筬への詰りによるトラブルの発生もなく製織出来
た。
又、白粉スカムを顕微鏡で観察したところモノフィラ
メントの削れによる繊維屑も極めて少なかった。得られ
たスクリーン紗は白粉スカムの織り込みもなく、紗強力
は27kg/5cm以上であり極めて高品質、高強力のスクリー
ン紗が得られ、かつ感光樹脂との接着性も良好であっ
た。
比較実施例1 実施例1で得たポリマ(B)を用いて実施例1と同様
に紡糸、延伸を行ないモノフィラメントを得た。かかる
ポリエステルモノフィラメントは、繊度12d、破断強度
5.8g/d、20%の圧縮歪率を加えた際の圧縮応力6.8g/μm
2であった。
次に実施例1に従って該モノフィラメントをスルーザ
ー織機で製織したところ製織時の筬での白粉スカムが発
生し、白粉スカム詰りによる筬トラブルのため約120mで
製織を中止した。白粉スカムを顕微鏡で観察したところ
モノフィラメントの削れによる繊維屑が多量に観察され
た。
一方、得られたスクリーン紗の強力は29kg/5cm2以上
であったが、白粉スカムの織り込まれが時々観察され
た。
実施例2 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、ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物の
含有量の異なる極限粘度0.65の改質ポリエステルを実施
例1と同様な方法で得た。該ポリマを単独で使用して実
施例1と同様に紡糸し、未延伸糸を得た。つづいて熱ピ
ン、熱板を有する延伸機で熱ピン130℃、熱板150℃(接
触時間0.03秒)にて延伸し、表1に示す糸物性を有する
モノフィラメントを得た。
次いで10〜14g/本の張力で引張りわたした400本のモ
ノフィラメントを420メッシュスクリーン紗用筬で400ス
トローク/分にて擦過し、筬に発生した白粉スカム量を
擦過スタートから120分の時点で観察し、さらに白粉ス
カム中の繊維屑量をあわせて観察した。
一方、スルーザー織機で420本/インチの織密度から
なるスクリーン紗を製織し、紗の品質を観察した。
表1の水準1,2,7はグリコール成分量や圧縮応力値が
本発明の規定外であり、白粉が発生したり、スクリーン
紗としての品質が低下し、好ましくなかった。水準3,4,
5,6は本発明のモノフィラメントであり白粉量も少なく
紗としての品質も優れたものである。
[発明の効果] 本発明のポリエステルモノフィラメントはスクリーン
紗の製織工程における繊維の削れを主体とする白粉の発
生が少なくなり、織物の欠点がなく、かつ感光樹脂との
接触性の改良された高密度、高強度スクリーン紗を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はモノフィラメントの圧縮応力の測定方
法を説明するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 21/60 G03B 21/60 Z

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子量300〜6000のグリコール成分を1〜1
    5重量%共重合した改質ポリエステルからなるポリエス
    テルモノフィラメントであって、その繊維の繊維軸と垂
    直方向に20%の圧縮歪を加えた時の圧縮応力が1.0〜8.0
    g/μm2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】請求項(1)におけるグリコール成分が下
    記構造式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。 A(CnH2nO)mH (AはClH2l+1O又はOH,lは1〜10,nは2〜5,mは3〜10
    0)
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