JPH0382819A - 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】 Ｅ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分
野に必要なハイメツシュのスクリーン紗を得るのに好適
な、高強度で細繊度のポリエステルモノフィラメン■〜
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戒るメツシュ織物
が広く使用されてきた。しかし最近では、柔軟性や耐久
性が重視され、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、高弾性率のスクリーン紗が要求されてい
る。また、メッシュの細かい高密度の織物が必要とされ
、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、高弾性率であり、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
晶化の高いもの程この傾向が激しくなり、製織を一時中
断し、清掃をする必要が生じ、作業性を損なうと同時に
織機を停止した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
その部分が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。

また、製織し、仕上げ加工を施されたスクリーン紗織物
を製版用の枠に張るいわゆる紗張り工程も近年自動化が
進み、織物に高速で衝撃的な高張力が加えられるため、
強度が不足しているとこの紗張り工程で破損するなどの
障害がある。

特に、」１記した、高強度、高弾性率のモノフィラメン
１〜であり、かつ、スカムの発生の少ない、製織性に優
れたものを両立させることは非常に困難であった。

従ってこの様なスカムの軽減を目的にした改善技術は、
数多く提案されている。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。しかしながら、
高伸度糸を得るということは、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量を少なくすること
により、スカムの軽減を図ろうとするものである。確か
に、酸化チタンの脱落に対しては効果はあるが、５ｇ／
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、表面の酸化チタンの含有量が減少すると、表面がよ
り平滑になり、摩擦係数が増大する結果、かえってスカ
ムの発生を助長する場合もある。

一方、特開昭５８−２３９３６号公報には、ポリエステ
ルにポリスルポンやシリカゲルを添加することにより、
表面に半球状または半楕円状の凸部を形成させ、表面状
態を変えることにより、スカムの発生を抑制する方法が
開示されている。しかし、該公報に開示された添加物は
必ずしも耐熱性が良好とは言えず、ポリエステルを分解
させたりゲル化させる傾向を有するので、高強度の原糸
を得ることは困難である。

［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、ポリニスチルからな
り、スカムの発生の少ない高強度、高弾性率のモノフィ
ラメントであり、かつ、透明性にも優れたスクリーン紗
を製造するのに好適なモノフィラメントを提供するもの
である。

［課題を解決するための手段］ 上記本発明の目的は、平均粒径０．０１〜０゜２ノーの
アルミナ粒子を０．１〜１重景重量有するポリエステル
からなり、強度が５ｇ／ｄ以上、直径が４５μ以下のポ
リエステルモノフィラメントにより達成される。

本発明でポリエステルとは構成単位の少なくとも８０モ
ル％以上がエチレンテレフタレートもしくはブチレンテ
レフタレートからなるポリエステルであって、少量の他
のジカルボン酸やジオール類を共重合したものであって
も良い。

また、ポリエステルは、３５℃の○−クロルフェノール
溶液で測定した極限粘度が０．５以上であることが好ま
しい。より高強度のモノフィラメントを得るためには重
合度の高い、ずなわち前記極限粘度を０．７以」二とす
ることが好ましい。

一般に、衣料用ポリエステル繊維には、その表面の摩擦
抵抗を下げ高次加工における工程通過性を高め、また、
艶消し効果を発揮するために酸化チタンが艶消し剤とし
て添加される場合が多い。スクリーン紗用モノフィラメ
ントにおいても、前記従来技術に見られるように酸化チ
タンが用いられている。しかしながら、本発明者らの検
討によれば、製織過程でガイドや織機の筬などに堆積し
てくるスカムを集めて分析してみると、ポリマや油剤に
混じって削り取られた酸化チタンが認められる。即ち、
酸化チタン自体が削られ、もしくはその凹凸がポリマを
削るきっかけとなっていることが推定される。

この傾向は、原糸の高強度化と細繊度化に伴ない、−層
顕著となる。本発明の対象とする強度５ｇ／ｄ以上、さ
らには６　ｇ　／　ｄ以上、また直径４５μ以下、さら
には３５μ以下の高強度化、細繊度糸でスカムの問題を
解決することが極めて重要な課題である。

一方、印刷用の原版焼き付は工程においては、紫外線照
射によりパターンの固定が行われるが、艶消し剤の添加
されたものを用いると、繊維内部からの紫外線の乱反射
によりいわゆるハレーションを生じ、精密なパターンの
形成の障害にもなることが分かった。即ち、ハレーショ
ンを防止するためには、原糸の透明性の高いことが望ま
れる。従って、酸化チタンの適用は必ずしも好ましいこ
とではない。

しかしながら、粒子を全く添加しない場合には、繊維表
面摩擦が高くなり過ぎ、前記したスカム発生の原因とな
るので実用的ではない。特に、本発明の目的である、高
強度、高弾性率のフィラメン１〜においては、強度の増
大に伴い製織時のスカムの発生が助長される。従って、
擦過体との摩擦抵抗を下げ、モノフィラメントの表面の
平滑性を高めておくことが重要であり、単に、前記した
ようなハレーションや艶消しなどの光学的な効果のみな
らず、スカム発生防止の観点から、添加する粒子の性状
を適正化しておく必要がある。

この様な観点から本発明者らは鋭意検討し、ポリエステ
ルモノフィラメンＩ・に添加する粒子としてはアルミナ
粒子が最適であることを見い出した。

その第一の理由は、アルミナは可視光に対する屈折率が
１．７６程度であり、ポリエステル特にポリエチレンテ
レフタレートの屈折率１゜６４にかなり近い値であり、
粒子を多少多く添加してもポリマの透明性を阻害しにく
いという特徴かある。さらにその平均粒径を０．０１〜
０．２μ、より好ましくは０．１μ未満と可視光の波長
以下とすることにより極めて透明性の優れたモノフィラ
メントが得られる。

第二の理由はアルミナ粒子はポリエステルとの親和性が
高いためと考えられるが、溶融紡糸して得られた未延伸
繊維を高倍率に延伸しても粒子の周囲にボイドを生成し
にくいという特徴がある。例えば酸化チタンや炭酸カル
シウムなと繊維への添加剤として良く知られた粒子は、
延伸糸において図１に示すようにその延伸方向に沿って
粒子の両端に紡錘形状のボイドが見られることが多い。

この様なボイドが生じると、光を散乱することになり、
透明性が阻害される。

一般に良く知られているように、アルミナは結晶性のα
アルミナから非品性に近いρアルミナに至るまで数多く
の結晶形態をとる。最も一般的なαアルミナは六方晶で
あり、その他の形態のアルミナは、活性アルミナまたは
中間アルミナと称される。本発明者らの検討によれば、
アルミナ、就中正方晶系の結晶形態を有する活性アルミ
ナがボイドの生成抑制に極めて有効であることが分かっ
た。その理由は明らかではないが、おそらく活性アルミ
ナの方が表面エネルギーの点で、ポリエステルとの親和
性がより良く、そのためにボイドを生成しにくいものと
考えられる。中でも正方晶系のγないしはδアルミナは
、粒径の細かいものが得られやすいという特徴もあるが
、かなり多量に添加しても透明性が高く、ボイドの生成
が見られないという傾１−○ 向を示す。

一般にアルミナは、ボーＡ−サイＩ・を加水分解し、水
酸化アルミニウムとし、これを焼成することによって得
られるが、本発明のごとく粒径の細かいものを得るため
には、塩化アルミニウムの火炎加水分解などのような気
相法によることが好ましい。

第三の理由は、上記アルミナ粒子は適度な硬度を有し、
繊維表面を金属などとの擦過に対して保護する作用があ
るためである。そのため、スクリーン紗の製織工程で最
も重要な問題であるスカム発生を抑制する効果が顕著で
ある。特に高強度、高弾性率のモノフィラメントを得よ
うとすると、必然的に原糸製造工程で延伸倍率を高く設
定しなければならず、配向や結晶性の高い繊維となり、
スカムの生じやすい椙造となる。また、通常の粒子と異
なり、前記したごとく、アルミナ粒子はボイドの生成が
ないため、ボイドによる強度低下も問題にはならない。

なお、本発明で微細な粒径を有するアルミナ１ 粒子をポリエステルに添加する方法としては、得られた
ポリエステル重合体に混合することによっても良いが、
粒子の分散の均一性を高めるためには、重合時に原料と
混合して添加することが好ましい。

また、本発明の効果を発揮するためには、アルミナ粒子
の添加量は０．０１重量％以上とすることが必要である
。ただし比較的少量で、繊維表面の粒子が少なく、かつ
粒径が細かいため表面に凹凸が少ないことにより、対金
属などとの摩擦係数が高くなるような場合には、透明性
を阻害しない範囲で、少量の他の粒径の大きな粒子を併
用しても良い。添加量が０．１重量％以上であれば、他
の粒子に依存せずとも本発明の効果が発揮できより好ま
しい。また、添加量が多すぎると、特に、重合時に例え
ばエチレングリコールとのスラリとして添加するような
場合にはゲル化する傾向を示し、均一な分散が出来ない
ことや、ポリマの溶融粘度に影響を与えるので、その添
加量は３重量％以下、好ましく２ は１重量％未満とする必要がある。

［実施例］ 実施例↑ 平均粒径０．０２μのγアルミナ粒子５重量部とエチレ
ングリコール９５重量部を混合し、サイドグラインダー
処理を施し、アミナ粒子を含有したエチレングリコール
スラリを得た。該スラリを用い常法により重縮合反応を
実施して極限粘度［η］−０．７５のポリエチレンテレ
フタレートを得た。螢光Ｘ線分析によるαアルミナの含
有は０，５重量％であった。

得られたポリマを用い常法に従い、紡糸温度は２９０℃
、↑２００ｍ／分の引取速度で紡糸し、９０℃及び］−
４０℃に加熱された１対のポットローラを用い、延伸倍
率３，６倍で１．２ｄのモノフィラメントを得た。該モ
ノフィラメントの直径は光学顕微鏡下で測定し３５μで
あり、強度は６．２ｇ／ｄ、伸度３０％であった。

また、透過型電子顕微鏡により該モノフィラメントの切
片をｌＯ万倍に拡大して観察したが３ 第１−図に示すような粒子近傍のボイドは見られなかっ
た。

スルーザ型機械により３００ｒｐｍで、縦、緯共に３０
５メツシユによるように平織にて製織した。連続して１
０００ｍまで織り上げたが筬などの汚れが軽微であり、
極めて良好に製織可能であった。

得られたメツシュ織物は透明性が高く高品位のものであ
った。

ＵＶ吸収剤により染色することなく仕上加工を施した上
記メツシュ織物を用い、常法によりパターン形式を行い
、印刷テストを行ったが、印刷誤差は０．０５ｍｍ以下
であり、精度の高いものであった。

実施例２ 実施例上に準じ添加する粒子の種類、添加量を変えて、
表１−に示す６種のモノフィラメンＩ・を得た。

本発明の範囲である実験Ｎｏ、　１〜３は良好な結果を
得たが実験Ｎｏ、　４はアルミナの粒径が大きい４ こともあって透明性がやや不良であり、また成上に粉体
状のスカムが目立った。削り取られたアルミナ粒子がポ
リマをさらに削ったためと思われる。

実験Ｎｏ、　５は酸化チタンを添加したものであるが、
透明性が不良であるばかりでなく、ボイドが生じたため
と思われるか強伸度特性が他の水準に比べ低かった。比
較例実験Ｎｏ、　６は無粒子系であり、透明性は良好で
あるがスカムの発生がひど＜１００ｍ以上の連続製織が
不能であった。

（以下余白） ５ ６ ［発明の効果］ 本発明によれは、高強力でかつ感光樹脂を硬化させる際
にハレーションを生じにくい高梢度印刷に好適なスクリ
ーン紗が得られる。

【図面の簡単な説明】

１図は酸化チタン粒子を含有したモノフィラメント断面
の拡大模式図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均粒径０．０１〜０．２μのアルミナ粒子を０
   ．０１〜３重量％含有するポリエステルからなり、強度
   が５ｇ／ｄ以上、直径が４５μ以下の透明性の優れたス
   クリーン紗用ポリエステルモノフィラメント。
2. （２）請求項（１）記載のアルミナが活性アルミナであ
   ることを特徴とするポリエステルモノフィラメント。
3. （３）請求項（２）記載の活性アルミナの６０重量％以
   上がγまたはδアルミナであることを特徴とするポリエ
   ステルモノフィラメント。