スクリーン紗用モノフィラメント
【課題】 印刷スクリーン用メッシュ織物に加工する際、寸法安定性が良好で、製織時や使用時の耐摩耗および耐疲労性に優れ、感光、露光工程でのハレーション防止に優れたスクリーン紗用モノフィラメントを安価に得る。
【解決手段】 単一のポリエステル成分からなるスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、極限粘度［η］が０．７０〜０．８５であるポリエステルに、０．５〜１．０重量％の有機系顔料を混入したデラミ発生指数が１０％以上、伸度１０％時の強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるスクリーン紗用モノフィラメントを得る。
【解決手段】 単一のポリエステル成分からなるスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、極限粘度［η］が０．７０〜０．８５であるポリエステルに、０．５〜１．０重量％の有機系顔料を混入したデラミ発生指数が１０％以上、伸度１０％時の強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるスクリーン紗用モノフィラメントを得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン紗用モノフィラメントに関する。更に詳しくは、モノフィラメントをメッシュ織物に加工する際、寸法安定性が良好で、製織時や使用時の耐摩耗および耐疲労性に優れ、感光、露光工程でのハレーション防止に優れたスクリーン紗用モノフィラメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン紗用モノフィラメントとしては、ステンレスモノフィラメントやナイロンモノフィラメントが挙げられるが、扱い易さや寸法安定性からポリエステルが多用されている。しかし、ポリエステルモノフィラメントには次のような問題があった。
ａ）製織したメッシュ織物への乳剤の塗布性が悪い、
ｂ）メッシュ織物への均一な膜厚を形成させるためには職人的な手法で多くの塗り重ねが必要、
ｃ）メッシュ織物と乳剤樹脂との密着性が悪く、耐印刷性に劣る、
ｄ）生産性が悪い、
などである。
【０００３】
従来、これらの問題は酸、又はアルカリ等による化学処理、火炎処理、コロナ処理など種々の方法が検討されてきたが、素材の強力低下を招くなどの弊害が生じ、十分な効果が得られず、実用的な改良がなされていないのが現状である。
【０００４】
これらの問題を解決するべく、鞘成分にポリアミドすなわちナイロン６、ナイロン６６等を使用し、その鞘成分に黄色顔料を混入したモノフィラメントからなる印捺スクリーン用メッシュ織物が提案されている（特許文献１参照）が、メッシュ織物を構成するモノフィラメントの鞘成分がポリアミドの場合、モノフィラメントが持つ破断強度が低く、寸法安定性に欠けるといった問題や製織時に目ずれが生じ、寸法安定性が悪くなりメッシュ織物の品位が低下するといった問題があった。また、芯成分にポリエステル、鞘成分にポリアミドを使用した場合にはメッシュ織物に加工する整経や製織の工程で複合界面での剥離現象が発生し、メッシュ織物の品位が低下するといった問題もあった。
【０００５】
一方、鞘成分のポリエステルに紫外線吸収剤を添加した高強度で紫外線反射が少なく、印刷性能に優れた芯鞘複合モノフィラメントを使用したスクリーン紗が提案されている（特許文献２参照）が、芯鞘複合の形態では製織時や加工後のメッシュ織物を使用する際、繊維軸方向に４５°傾いた方向に応力集中点が発生し、繊維の結晶界面方向、すなわち芯成分と鞘成分の間で界面剥離が起こり易く、耐摩耗、耐疲労性が劣るといった問題があった。また、紡糸工程において少なくとも２成分以上の複合紡糸装置が必要とされる上に、紫外線吸収剤を添加する特別な設備が必要であり、また大きなコストアップにもつながるといった問題があった。
【特許文献１】特開平１―４７５９１号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００４−２６２００７号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決し、モノフィラメントをメッシュ織物に加工する際、寸法安定性が良好で、製織時や使用時の耐摩耗および耐疲労性に優れ、感光、露光工程でのハレーション防止に優れたスクリーン紗用モノフィラメントを、安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明は、単一のポリエステル成分からなるスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、極限粘度［η］が０．７０〜０．８５であるポリエステルに、０．５〜１．０重量％の有機系顔料を混入した、デラミ発生指数が１０％以上、伸度１０％時の強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるスクリーン紗用モノフィラメントを得ることで解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明において得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、寸法安定性が良好で、製織時や使用時の耐摩耗および耐疲労性に優れ、感光、露光工程でのハレーション防止に優れた特性を持つ。その優れたハレーション防止や寸法安定性を生かして、電子基板や写真印刷などの精密印刷に必要な印刷精度や耐印刷性を持つことから、印刷スクリーン紗用原糸として適した素材となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明においてモノフィラメントを構成するポリエステルは、モノフィラメントを製織後、加工段階での熱セットにおける寸法安定性を確実なものにするために、一般的に用いられるエチレングリコールをテレフタル酸で重合し、添加剤として酸化チタンを０．１〜０．５重量％添加したポリエチレンテレフタレートを使用するのが好ましく、なかでも酸化チタン添加量が０．３重量％のエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１１】
本発明のモノフィラメントは、ポリエステルの極限粘度［η］が０．７０〜０．８５である。極限粘度［η］が０．７０を下回ると、モノフィラメントが持つ破断強度が低く、寸法安定性に欠けるといった問題や、製織時に目ずれが生じ、寸法安定性が悪くなり、織物の品位が低下するといった問題が生じることから好ましくない。一方、極限粘度［η］が０．８５を超えると、モノフィラメントの製織時やスクリーン板として使用する際、繊維表面がフィブリル化し易くなることから品位が低下することから好ましくない。より好ましくは０．７５〜０．８０である。
【００１２】
本発明のモノフィラメントに、ハレーション防止効果を付与するためにはポリエステルに有機系顔料を混入して原液着色する必要がある。この方法は、モノフィラメントを構成するポリエステル成分に、顔料を混入するだけでメッシュ織物の製造後に染色する必要がなく、安定したハレーション防止効果を得ることができる。また、ポリエステルに混入する有機系顔料濃度は、溶融紡糸する際の適当な粘性保持や、顔料を均一に混練するうえで０．５〜１．０重量％必要である。有機系顔料濃度が０．５重量％未満の場合、繊維長さ方向での色斑が発生し易くなり、ハレーション防止効果が十分に得られない。一方、有機系顔料濃度が１．０重量％を超えると、溶融紡糸する際にポリエステルの粘性を著しく低下させ、安定した製糸性が得られなくなる。より好ましくは０．６〜０．８重量％である。
【００１３】
デラミ発生指数とは、圧縮剪断弾性率を示す。繊維内部の結晶が繊維軸方向に配向するほど、繊維の引っ張り強度や引っ張り弾性率は高くなるものの、繊維軸と垂直方向の強度や弾性率、更に圧縮剪断弾性率は低下し、繊維軸方向に対して４５°傾いた方向に、応力集中点が発生し易くなる。それを軽減するために、繊維の結晶界面方向、すなわち繊維軸方向に界面剥離が起こる。従って、繊維軸方向への繊維の配向が少ないほど、すなわちデラミ発生指数が大きいほど、製織時や使用時の耐摩耗、および耐疲労性に優れると考えられる。
【００１４】
デラミ発生指数は、後述しているＪＩＳ Ｋ−６２５１ ＩＳＯ３７に示されるように、モノフィラメントを交差させて任意の直径の輪を作製し、除々にモノフィラメントの両端を引き締めて輪の直径を小さくしていき、モノフィラメントの表面、または内部にキンクバンド（繊維表面の色の変化）が発生したときの輪の直径をＲとしたときの、モノフィラメントの直径（Ｄ）とＲとの比（デラミ発生指数（％）＝（Ｄ／Ｒ）×１００）である。この指数は、圧縮変形に対する繊維構造破壊の耐性を示すもので、この値が大きいほど、繊維に歪みがかかっても繊維構造破壊が発生し難いことを意味し、界面剥離が起きにくく、従って耐フィブリル性に優れていることを示す。
【００１５】
本発明のデラミ発生指数は１０％以上である。デラミ発生指数が１０％以上であると、ハイメッシュスクリーン紗の製織工程や得られたスクリーン紗を印刷工程で使用する際に、繊維が受ける微少な間隔での屈曲圧縮負荷でも、繊維の破壊が起こらないので、品位が良好でかつ、耐摩耗性や耐疲労性に優れたスクリーン紗を得ることができる。より好ましくは１５％以上、５０％以下である。
【００１６】
本発明のモノフィラメントは、精密印刷に適したスクリーン紗用モノフィラメントであり、製織性の低下や紗伸びなどの発生を抑え、高い寸法安定性を維持するには伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、耐摩耗性の点から６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
【００１７】
本発明における有機系顔料は、出来るだけ均一に原液着色し、かつモノフィラメントを加工する際の工程を安定して通過させ、かつスクリーン板としての耐摩耗性や耐疲労性が良好なデラミ発生指数を備えるうえでは、Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｙ１９３、化審法化学物質番号（５）−１２５９に示されるような粒子径が１．０μｍ以下であり、かつ隠蔽性が半透明で、見掛け比溶（ｍｌ／ｇ）が８〜１０を満足する、淡彩色純度５０〜６０％のアンスラキノンイエロー等が好ましい。
【００１８】
本発明において、ポリエステルに有機系顔料を混入する方法は特に規定されるものではないが、ブレンダーを用いてペレットの状態でベースポリマーと混練した後、溶融する方法や、もしくはポリエステルと有機系顔料をそれぞれ溶融させ、溶融ポリマー状態で混練機器を通過させ、混練する方法が均一な混練性を得るために好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下実施例より本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何等限定されるものではない。なお、実施例中の各特性値は以下の方法を用いて測定した。
１．ポリエステルの極限粘度［η］
オルトクロロフェノール溶液とし、２５℃で求めた。
２．デラミ発生指数（％）
ＪＩＳ Ｋ−６２５１ ＩＳＯ３７に示されるように、モノフィラメントの直径（Ｄ）をマイクロメーターで測定する。一方、光学顕微鏡下でモノフィラメントを交差させて任意の大きさの円をつくる。次いで、交差点（Ｘ）の円の対面側に位置するポイント（Ｐ）を観察しながら、除々にモノフィラメントの両端を引き締めて円を小さくしていく。その際、観察ポイントの繊維の表面に繊維軸方向とほぼ４５°の角度をなして発生するキンクバンド（繊維表面の色の変化）が確認された時の円の直径（Ｒ）を計測する。デラミ発生指数を下記式により算出した。
【００２０】
デラミ発生指数（％）＝（Ｄ／Ｒ）×１００
３．伸度１０％時の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
オリエンテックス社製テンシロン引張試験機を用い、初期試料長２０ｃｍ、引張速度２ｃｍ／分で測定した。
４．寸法安定性
モノフィラメントから経・緯織密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）のメッシュ織物を得、タテ５０００ｍｍ、ヨコ２０００ｍｍの枠に紗張りセットした際に生じる目地のずれた箇所の数を数えた。
【００２１】
○…目地のずれが ５箇所未満
△…目地のずれが ５〜１０箇所
×…目地のずれが１１箇所以上
５．ハレーション防止効果
モノフィラメントから経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）のメッシュ織物を得た後、微細パターンを露光焼き付けて電子顕微鏡で観察した。
【００２２】
○…ハレーション防止効果有り。
【００２３】
△…ハレーション防止効果少ない。
【００２４】
×…ハレーション発生。
６．平織物への微細パターン焼き付け状態
モノフィラメントから得られた経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）の平織物に微細パターンを露光焼き付けて電子顕微鏡で観察した。
【００２５】
○…接着力が良く、パターンのエッジも良い。
【００２６】
△…接着力に劣り、パターンのエッジが悪い。
【００２７】
×…接着力がなく、パターンを形成しない。
７．スクリーン紗の耐久性
モノフィラメントから経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）のメッシュ織物を得た後、メッシュ織物１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形に線幅０．１ｍｍ、長さ８０ｍｍの微細パターンを等間隔で３００本になるように露光焼き付けし、スクリーン版を製版した。該スクリーン版を用いて、太陽インキ製造（株）製のエッチングレジストインキＡＳ−４００を印刷インキとし、紙に３０００回印刷を繰り返した後の、スクリーン版上の微細パターンの断線部分を電子顕微鏡ですべて数えた。
【００２８】
○…断線部分なし。
【００２９】
△…断線部分１〜５箇所。
【００３０】
×…断線部分６箇所以上。
【００３１】
実施例１
酸化チタン含有量が０．３重量％、極限粘度［η］０．７５のペレット状ポリエチレンテレフタレートに有機顔料濃度０．６重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加し、紡糸温度３００℃、巻き取り速度１０００ｍ／分で製造し、このフィラメントを延伸倍率４．４倍、延伸温度９１℃、熱セット温度を１３０℃で延伸し、繊度１３ｄｔｅｘのモノフィラメントを得た。得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。また、伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。得られたモノフィラメントをスルーザー型織機に掛け、経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）、回転数２５０ｒｐｍでメッシュ織物を製織した後、微細パターンを焼き付けてスクリーン版を製版し顕微鏡で観察した結果、ハレーション防止効が高く、微細パターンの接着力が良く鮮明であった。また、該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００３２】
実施例２
極限粘度［η］０．８０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３３】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００３４】
実施例３
極限粘度［η］０．７０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３５】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１２％であった。伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００３６】
実施例４
極限粘度［η］０．８５のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３７】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１４％であった。伸度１０％時の強度は４．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００３８】
実施例５
酸化チタン含有量が０．１重量％のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３９】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００４０】
実施例６
酸化チタン含有量が０．５重量％のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４１】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００４２】
実施例７
有機顔料濃度０．５重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４３】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン版は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００４４】
実施例８
有機顔料濃度０．８重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４５】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン版はハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明さも得られた。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００４６】
実施例９
有機顔料濃度１．０重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４７】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１３％であった。伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン版はハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明さも得られた。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００４８】
比較例１
極限粘度［η］０．５０のポリエチレンテレフタレートを鞘、極限粘度［η］０．８０のポリエチレンテレフタレートを芯とし、ペレット状の鞘成分のポリエチレンテレフタレートに顔料濃度１０％の割合でペレット状の黄色顔料（ジスアゾエローＨＲ：Ｙ−８３ ２１１０８）を添加し、芯：鞘の複合比率が８：２の円形同心複合フィラメントになるよう、紡糸温度３００℃、巻き取り速度１０００ｍ／分で製造し、このフィラメントを延伸倍率４．４倍、延伸温度９１℃、熱セット温度を１３０℃で延伸し、繊度１３ｄｔｅｘの芯鞘複合モノフィラメントを得た以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００４９】
得られたモノフィラメントのデラミ指数は５％であった。伸度１０％時の強度は４．４ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性に必要十分な強度が得られた。また、ハレーション効果も見られ、微細パターンの接着力、鮮明さも得られたが、該スクリーン版は３０００回の印刷後に微細パターンの断線部分が７箇所見られた。
【００５０】
比較例２
極限粘度［η］０．６０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００５１】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１１％であった。伸度１０％時の強度は３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性に必要十分な強度が得られなかった。また、ハレーション防止効果、微細パターンの接着力、鮮明さはやや劣るものであった。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも断線部分は見られなかった。
【００５２】
比較例３
極限粘度［η］０．９０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で行った。
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は８％であった。伸度１０％時の強度は４．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性に必要十分な強度が得られた。また、ハレーション防止効果、微細パターンの接着力、鮮明さも得られた。しかし、該スクリーン版は３０００回の印刷後で断線部分が３箇所見られた。
【００５３】
比較例４
有機顔料濃度０．４重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００５４】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１６％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題ないレベルが得られた。しかし、繊維長手方向での色斑が生じ、微細パターンの接着力、鮮明さは劣り、ハレーション防止効果もあまり見られなかった。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも断線部分は見られなかった。
【００５５】
比較例５
有機顔料濃度１．１重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００５６】
得られたモノフィラメントのデラミ指数は１３％であった。伸度１０％時の強度は３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性を維持するのに必要な強度が得られなかった。また、有機顔料濃度が高く、繊維長手方向での色斑が生じたことから、微細パターンの接着力が弱く、またハレーション防止効果も得られなかった。
該スクリーン版は３０００回の印刷後でも断線部分は見られなかった。
【００５７】
比較例６
極限粘度［η］０．７０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用し、有機顔料を一切添加せず、白色のモノフィラメントとし、製織工程で得られたメッシュ織物を０．２％の中性洗剤で洗浄、乾燥させた後、ＰＶＡ−酢酸ビニル系感光性樹脂ＮＫ−１４（ヘキスト社製）を塗布、乾燥し、塗り重ねによって膜厚を１０〜１２μｍとしてスクリーン板を得た以外は、実施例１と同様に実施した。
【００５８】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は９％であった。伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。
【００５９】
また、微細パターンの接着力はやや弱いものの、ハレーション防止効果は見られた。しかし、該スクリーン版は３０００回の印刷後で６箇所の断線部分が見られた。
【００６０】
結果をまとめて表１に示す。
【００６１】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン紗用モノフィラメントに関する。更に詳しくは、モノフィラメントをメッシュ織物に加工する際、寸法安定性が良好で、製織時や使用時の耐摩耗および耐疲労性に優れ、感光、露光工程でのハレーション防止に優れたスクリーン紗用モノフィラメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン紗用モノフィラメントとしては、ステンレスモノフィラメントやナイロンモノフィラメントが挙げられるが、扱い易さや寸法安定性からポリエステルが多用されている。しかし、ポリエステルモノフィラメントには次のような問題があった。
ａ）製織したメッシュ織物への乳剤の塗布性が悪い、
ｂ）メッシュ織物への均一な膜厚を形成させるためには職人的な手法で多くの塗り重ねが必要、
ｃ）メッシュ織物と乳剤樹脂との密着性が悪く、耐印刷性に劣る、
ｄ）生産性が悪い、
などである。
【０００３】
従来、これらの問題は酸、又はアルカリ等による化学処理、火炎処理、コロナ処理など種々の方法が検討されてきたが、素材の強力低下を招くなどの弊害が生じ、十分な効果が得られず、実用的な改良がなされていないのが現状である。
【０００４】
これらの問題を解決するべく、鞘成分にポリアミドすなわちナイロン６、ナイロン６６等を使用し、その鞘成分に黄色顔料を混入したモノフィラメントからなる印捺スクリーン用メッシュ織物が提案されている（特許文献１参照）が、メッシュ織物を構成するモノフィラメントの鞘成分がポリアミドの場合、モノフィラメントが持つ破断強度が低く、寸法安定性に欠けるといった問題や製織時に目ずれが生じ、寸法安定性が悪くなりメッシュ織物の品位が低下するといった問題があった。また、芯成分にポリエステル、鞘成分にポリアミドを使用した場合にはメッシュ織物に加工する整経や製織の工程で複合界面での剥離現象が発生し、メッシュ織物の品位が低下するといった問題もあった。
【０００５】
一方、鞘成分のポリエステルに紫外線吸収剤を添加した高強度で紫外線反射が少なく、印刷性能に優れた芯鞘複合モノフィラメントを使用したスクリーン紗が提案されている（特許文献２参照）が、芯鞘複合の形態では製織時や加工後のメッシュ織物を使用する際、繊維軸方向に４５°傾いた方向に応力集中点が発生し、繊維の結晶界面方向、すなわち芯成分と鞘成分の間で界面剥離が起こり易く、耐摩耗、耐疲労性が劣るといった問題があった。また、紡糸工程において少なくとも２成分以上の複合紡糸装置が必要とされる上に、紫外線吸収剤を添加する特別な設備が必要であり、また大きなコストアップにもつながるといった問題があった。
【特許文献１】特開平１―４７５９１号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００４−２６２００７号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決し、モノフィラメントをメッシュ織物に加工する際、寸法安定性が良好で、製織時や使用時の耐摩耗および耐疲労性に優れ、感光、露光工程でのハレーション防止に優れたスクリーン紗用モノフィラメントを、安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための本発明は、単一のポリエステル成分からなるスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、極限粘度［η］が０．７０〜０．８５であるポリエステルに、０．５〜１．０重量％の有機系顔料を混入した、デラミ発生指数が１０％以上、伸度１０％時の強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるスクリーン紗用モノフィラメントを得ることで解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明において得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、寸法安定性が良好で、製織時や使用時の耐摩耗および耐疲労性に優れ、感光、露光工程でのハレーション防止に優れた特性を持つ。その優れたハレーション防止や寸法安定性を生かして、電子基板や写真印刷などの精密印刷に必要な印刷精度や耐印刷性を持つことから、印刷スクリーン紗用原糸として適した素材となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１０】
本発明においてモノフィラメントを構成するポリエステルは、モノフィラメントを製織後、加工段階での熱セットにおける寸法安定性を確実なものにするために、一般的に用いられるエチレングリコールをテレフタル酸で重合し、添加剤として酸化チタンを０．１〜０．５重量％添加したポリエチレンテレフタレートを使用するのが好ましく、なかでも酸化チタン添加量が０．３重量％のエチレンテレフタレートが好ましい。
【００１１】
本発明のモノフィラメントは、ポリエステルの極限粘度［η］が０．７０〜０．８５である。極限粘度［η］が０．７０を下回ると、モノフィラメントが持つ破断強度が低く、寸法安定性に欠けるといった問題や、製織時に目ずれが生じ、寸法安定性が悪くなり、織物の品位が低下するといった問題が生じることから好ましくない。一方、極限粘度［η］が０．８５を超えると、モノフィラメントの製織時やスクリーン板として使用する際、繊維表面がフィブリル化し易くなることから品位が低下することから好ましくない。より好ましくは０．７５〜０．８０である。
【００１２】
本発明のモノフィラメントに、ハレーション防止効果を付与するためにはポリエステルに有機系顔料を混入して原液着色する必要がある。この方法は、モノフィラメントを構成するポリエステル成分に、顔料を混入するだけでメッシュ織物の製造後に染色する必要がなく、安定したハレーション防止効果を得ることができる。また、ポリエステルに混入する有機系顔料濃度は、溶融紡糸する際の適当な粘性保持や、顔料を均一に混練するうえで０．５〜１．０重量％必要である。有機系顔料濃度が０．５重量％未満の場合、繊維長さ方向での色斑が発生し易くなり、ハレーション防止効果が十分に得られない。一方、有機系顔料濃度が１．０重量％を超えると、溶融紡糸する際にポリエステルの粘性を著しく低下させ、安定した製糸性が得られなくなる。より好ましくは０．６〜０．８重量％である。
【００１３】
デラミ発生指数とは、圧縮剪断弾性率を示す。繊維内部の結晶が繊維軸方向に配向するほど、繊維の引っ張り強度や引っ張り弾性率は高くなるものの、繊維軸と垂直方向の強度や弾性率、更に圧縮剪断弾性率は低下し、繊維軸方向に対して４５°傾いた方向に、応力集中点が発生し易くなる。それを軽減するために、繊維の結晶界面方向、すなわち繊維軸方向に界面剥離が起こる。従って、繊維軸方向への繊維の配向が少ないほど、すなわちデラミ発生指数が大きいほど、製織時や使用時の耐摩耗、および耐疲労性に優れると考えられる。
【００１４】
デラミ発生指数は、後述しているＪＩＳ Ｋ−６２５１ ＩＳＯ３７に示されるように、モノフィラメントを交差させて任意の直径の輪を作製し、除々にモノフィラメントの両端を引き締めて輪の直径を小さくしていき、モノフィラメントの表面、または内部にキンクバンド（繊維表面の色の変化）が発生したときの輪の直径をＲとしたときの、モノフィラメントの直径（Ｄ）とＲとの比（デラミ発生指数（％）＝（Ｄ／Ｒ）×１００）である。この指数は、圧縮変形に対する繊維構造破壊の耐性を示すもので、この値が大きいほど、繊維に歪みがかかっても繊維構造破壊が発生し難いことを意味し、界面剥離が起きにくく、従って耐フィブリル性に優れていることを示す。
【００１５】
本発明のデラミ発生指数は１０％以上である。デラミ発生指数が１０％以上であると、ハイメッシュスクリーン紗の製織工程や得られたスクリーン紗を印刷工程で使用する際に、繊維が受ける微少な間隔での屈曲圧縮負荷でも、繊維の破壊が起こらないので、品位が良好でかつ、耐摩耗性や耐疲労性に優れたスクリーン紗を得ることができる。より好ましくは１５％以上、５０％以下である。
【００１６】
本発明のモノフィラメントは、精密印刷に適したスクリーン紗用モノフィラメントであり、製織性の低下や紗伸びなどの発生を抑え、高い寸法安定性を維持するには伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、耐摩耗性の点から６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
【００１７】
本発明における有機系顔料は、出来るだけ均一に原液着色し、かつモノフィラメントを加工する際の工程を安定して通過させ、かつスクリーン板としての耐摩耗性や耐疲労性が良好なデラミ発生指数を備えるうえでは、Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｙ１９３、化審法化学物質番号（５）−１２５９に示されるような粒子径が１．０μｍ以下であり、かつ隠蔽性が半透明で、見掛け比溶（ｍｌ／ｇ）が８〜１０を満足する、淡彩色純度５０〜６０％のアンスラキノンイエロー等が好ましい。
【００１８】
本発明において、ポリエステルに有機系顔料を混入する方法は特に規定されるものではないが、ブレンダーを用いてペレットの状態でベースポリマーと混練した後、溶融する方法や、もしくはポリエステルと有機系顔料をそれぞれ溶融させ、溶融ポリマー状態で混練機器を通過させ、混練する方法が均一な混練性を得るために好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下実施例より本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何等限定されるものではない。なお、実施例中の各特性値は以下の方法を用いて測定した。
１．ポリエステルの極限粘度［η］
オルトクロロフェノール溶液とし、２５℃で求めた。
２．デラミ発生指数（％）
ＪＩＳ Ｋ−６２５１ ＩＳＯ３７に示されるように、モノフィラメントの直径（Ｄ）をマイクロメーターで測定する。一方、光学顕微鏡下でモノフィラメントを交差させて任意の大きさの円をつくる。次いで、交差点（Ｘ）の円の対面側に位置するポイント（Ｐ）を観察しながら、除々にモノフィラメントの両端を引き締めて円を小さくしていく。その際、観察ポイントの繊維の表面に繊維軸方向とほぼ４５°の角度をなして発生するキンクバンド（繊維表面の色の変化）が確認された時の円の直径（Ｒ）を計測する。デラミ発生指数を下記式により算出した。
【００２０】
デラミ発生指数（％）＝（Ｄ／Ｒ）×１００
３．伸度１０％時の強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
オリエンテックス社製テンシロン引張試験機を用い、初期試料長２０ｃｍ、引張速度２ｃｍ／分で測定した。
４．寸法安定性
モノフィラメントから経・緯織密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）のメッシュ織物を得、タテ５０００ｍｍ、ヨコ２０００ｍｍの枠に紗張りセットした際に生じる目地のずれた箇所の数を数えた。
【００２１】
○…目地のずれが ５箇所未満
△…目地のずれが ５〜１０箇所
×…目地のずれが１１箇所以上
５．ハレーション防止効果
モノフィラメントから経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）のメッシュ織物を得た後、微細パターンを露光焼き付けて電子顕微鏡で観察した。
【００２２】
○…ハレーション防止効果有り。
【００２３】
△…ハレーション防止効果少ない。
【００２４】
×…ハレーション発生。
６．平織物への微細パターン焼き付け状態
モノフィラメントから得られた経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）の平織物に微細パターンを露光焼き付けて電子顕微鏡で観察した。
【００２５】
○…接着力が良く、パターンのエッジも良い。
【００２６】
△…接着力に劣り、パターンのエッジが悪い。
【００２７】
×…接着力がなく、パターンを形成しない。
７．スクリーン紗の耐久性
モノフィラメントから経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）のメッシュ織物を得た後、メッシュ織物１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形に線幅０．１ｍｍ、長さ８０ｍｍの微細パターンを等間隔で３００本になるように露光焼き付けし、スクリーン版を製版した。該スクリーン版を用いて、太陽インキ製造（株）製のエッチングレジストインキＡＳ−４００を印刷インキとし、紙に３０００回印刷を繰り返した後の、スクリーン版上の微細パターンの断線部分を電子顕微鏡ですべて数えた。
【００２８】
○…断線部分なし。
【００２９】
△…断線部分１〜５箇所。
【００３０】
×…断線部分６箇所以上。
【００３１】
実施例１
酸化チタン含有量が０．３重量％、極限粘度［η］０．７５のペレット状ポリエチレンテレフタレートに有機顔料濃度０．６重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加し、紡糸温度３００℃、巻き取り速度１０００ｍ／分で製造し、このフィラメントを延伸倍率４．４倍、延伸温度９１℃、熱セット温度を１３０℃で延伸し、繊度１３ｄｔｅｘのモノフィラメントを得た。得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。また、伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。得られたモノフィラメントをスルーザー型織機に掛け、経・緯密度３５０メッシュ（３５０本／インチ）、回転数２５０ｒｐｍでメッシュ織物を製織した後、微細パターンを焼き付けてスクリーン版を製版し顕微鏡で観察した結果、ハレーション防止効が高く、微細パターンの接着力が良く鮮明であった。また、該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００３２】
実施例２
極限粘度［η］０．８０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３３】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００３４】
実施例３
極限粘度［η］０．７０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３５】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１２％であった。伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００３６】
実施例４
極限粘度［η］０．８５のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３７】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１４％であった。伸度１０％時の強度は４．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００３８】
実施例５
酸化チタン含有量が０．１重量％のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００３９】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００４０】
実施例６
酸化チタン含有量が０．５重量％のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４１】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン板は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン板は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部は見られなかった。
【００４２】
実施例７
有機顔料濃度０．５重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４３】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．６ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン版は実施例１と同様にハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明であった。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００４４】
実施例８
有機顔料濃度０．８重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４５】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１５％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン版はハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明さも得られた。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００４６】
実施例９
有機顔料濃度１．０重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００４７】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１３％であった。伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。また、得られたスクリーン版はハレーション防止効果が高く、微細パターンの接着力が良く、鮮明さも得られた。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも微細パターンの断線部分は見られなかった。
【００４８】
比較例１
極限粘度［η］０．５０のポリエチレンテレフタレートを鞘、極限粘度［η］０．８０のポリエチレンテレフタレートを芯とし、ペレット状の鞘成分のポリエチレンテレフタレートに顔料濃度１０％の割合でペレット状の黄色顔料（ジスアゾエローＨＲ：Ｙ−８３ ２１１０８）を添加し、芯：鞘の複合比率が８：２の円形同心複合フィラメントになるよう、紡糸温度３００℃、巻き取り速度１０００ｍ／分で製造し、このフィラメントを延伸倍率４．４倍、延伸温度９１℃、熱セット温度を１３０℃で延伸し、繊度１３ｄｔｅｘの芯鞘複合モノフィラメントを得た以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００４９】
得られたモノフィラメントのデラミ指数は５％であった。伸度１０％時の強度は４．４ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性に必要十分な強度が得られた。また、ハレーション効果も見られ、微細パターンの接着力、鮮明さも得られたが、該スクリーン版は３０００回の印刷後に微細パターンの断線部分が７箇所見られた。
【００５０】
比較例２
極限粘度［η］０．６０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で行った。
【００５１】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１１％であった。伸度１０％時の強度は３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性に必要十分な強度が得られなかった。また、ハレーション防止効果、微細パターンの接着力、鮮明さはやや劣るものであった。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも断線部分は見られなかった。
【００５２】
比較例３
極限粘度［η］０．９０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用した以外は、実施例１と同様の方法で行った。
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は８％であった。伸度１０％時の強度は４．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性に必要十分な強度が得られた。また、ハレーション防止効果、微細パターンの接着力、鮮明さも得られた。しかし、該スクリーン版は３０００回の印刷後で断線部分が３箇所見られた。
【００５３】
比較例４
有機顔料濃度０．４重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００５４】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は１６％であった。伸度１０％時の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題ないレベルが得られた。しかし、繊維長手方向での色斑が生じ、微細パターンの接着力、鮮明さは劣り、ハレーション防止効果もあまり見られなかった。該スクリーン版は３０００回の印刷後でも断線部分は見られなかった。
【００５５】
比較例５
有機顔料濃度１．１重量％の割合でペレット状の黄色顔料（アンスラキノンイエロー：Ｙ−１９３ ６５４１０）を添加した以外は、実施例１と同様の方法で実施した。
【００５６】
得られたモノフィラメントのデラミ指数は１３％であった。伸度１０％時の強度は３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、寸法安定性を維持するのに必要な強度が得られなかった。また、有機顔料濃度が高く、繊維長手方向での色斑が生じたことから、微細パターンの接着力が弱く、またハレーション防止効果も得られなかった。
該スクリーン版は３０００回の印刷後でも断線部分は見られなかった。
【００５７】
比較例６
極限粘度［η］０．７０のペレット状ポリエチレンテレフタレートを使用し、有機顔料を一切添加せず、白色のモノフィラメントとし、製織工程で得られたメッシュ織物を０．２％の中性洗剤で洗浄、乾燥させた後、ＰＶＡ−酢酸ビニル系感光性樹脂ＮＫ−１４（ヘキスト社製）を塗布、乾燥し、塗り重ねによって膜厚を１０〜１２μｍとしてスクリーン板を得た以外は、実施例１と同様に実施した。
【００５８】
得られたモノフィラメントのデラミ発生指数は９％であった。伸度１０％時の強度は４．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、実使用上特に問題のないレベルが得られた。
【００５９】
また、微細パターンの接着力はやや弱いものの、ハレーション防止効果は見られた。しかし、該スクリーン版は３０００回の印刷後で６箇所の断線部分が見られた。
【００６０】
結果をまとめて表１に示す。
【００６１】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のポリエステル成分からなるスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、極限粘度［η］が０．７０〜０．８５であるポリエステルに、０．５〜１．０重量％の有機系顔料を混入した、デラミ発生指数が１０％以上、伸度１０％時の強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるスクリーン紗用モノフィラメント。
【請求項２】
有機系顔料がアンスラキノンイエローである請求項１記載のスクリーン紗用モノフィラメント。
【請求項１】
単一のポリエステル成分からなるスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、極限粘度［η］が０．７０〜０．８５であるポリエステルに、０．５〜１．０重量％の有機系顔料を混入した、デラミ発生指数が１０％以上、伸度１０％時の強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるスクリーン紗用モノフィラメント。
【請求項２】
有機系顔料がアンスラキノンイエローである請求項１記載のスクリーン紗用モノフィラメント。
【公開番号】特開２００６−２４１６３２（Ｐ２００６−２４１６３２Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５９０２７（Ｐ２００５−５９０２７）
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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