寸法安定性に優れたスクリーン紗用モノフィラメント
【課題】加工時の製織安定性、連続印刷性能に要求される寸法安定性に優れる、ハイメッシュでハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに好適なモノフィラメントに提供すること。
【解決手段】ポリエステルモノフィラメントの湿熱処理前の原糸最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％とし、製織後の湿熱処理後の原糸最大点強力を５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度を３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度を２０〜４０％とすることにより解決される。
【解決手段】ポリエステルモノフィラメントの湿熱処理前の原糸最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％とし、製織後の湿熱処理後の原糸最大点強力を５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度を３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度を２０〜４０％とすることにより解決される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリーン印刷用のメッシュ織物、特にプリント配線基盤の製造などの高度な精密性を要求されるハイメッシュでハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに好適なポリエステルモノフィラメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
モノフィラメントは衣料分野ではもちろん、産業資材の分野でも幅広く利用されてきている。特に後者の産業資材の分野での用途の例として、タイヤコード、ロープ、ネット、テグス、ターポリン、テント、スクリーン、パラグライダー、およびセールクロス用などの原糸としてのモノフィラメントがある。そして、このモノフィラメントに要求される物性も厳しくなり、ゴムとの接着性、耐疲労性、染色性、耐摩耗性、結節強力などの改善が迫られている。特に最近の電子回路分野での印刷においては集積度が高まる一方であり、スクリーン紗としての印刷緻密さ及び印刷向上のための要求、すなわち、高強度・高モジュラスでかつ、ハイメッシュといった要求がますます強くなっている。原糸についても、高強力、高モジュラスでかつ、より細繊度のものが要求されている。
【０００３】
スクリーン紗原糸を設計する上で特開平２−２８９１２０号公報では、製織前原糸の破断強度や伸度、１０％時のモジュラスを特定値にすることが提案されている。しかし、スクリーン紗製造にあたり、織目調整や熱セットや紗張りの工程を経るため、特に製織後の湿熱処理により糸の強度、伸度が変化するため、単に製織前原糸の物性値を規定するだけでは、スクリーン紗の精密印刷時の寸法安定性に欠けるという問題点があった。
【０００４】
又特開平２−２７７８１８号公報には強度と１２．５％伸長時の強力、乾熱収縮率を特定範囲とすることにより寸法安定性の良いスクリーン紗用モノフィラメントとすることができる旨提示されている。しかしながらスクリーン紗製造工程には精錬や染色工程など湿熱工程があり、湿熱収縮等による原糸物性変化を考慮に入れたものではなく高度な寸法安定性を要求される分野では満足のいくものではなかった。
【０００５】
又特開２００５−４７０２０号公報には原糸物性として、破断強度、伸度、沸水収縮率を特定値とすることが提示されている。この方法は湿熱工程での収縮を考慮に入れたものであり、ある程度寸法安定性は向上するものの、収縮前後の原糸物性を規定したものでないため、スクリーン紗のロット間で寸法安定性がばらつく等安定性にかけるものであった。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２８９１２０号公報
【特許文献２】特開平２−２７７８１８号公報
【特許文献３】特開２００５−４７０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、連続印刷性能、特に寸法安定性に優れるハイメッシュでハイモジュラスなスクリーン紗用ポリエステルモノフィラメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
高強度、高モジュラスなスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、下記Ａ〜Ｅを満足す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．モノフィラメントの湿熱処理前の原糸最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４０％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％であること。
Ｂ．モノフィラメントの湿熱処理後の原糸最大点強力が５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％であること。
Ｃ．ポリエステルの固有粘度が０．７０〜１．００ｄＬ／ｇであること。
Ｄ．単糸繊度が４〜２４ｄｔｅｘであること。
Ｅ．モノフィラメントの繊維長手方向５０万メートルで繊維直径に対し１．１倍以上の節糸が１個以下であること。
【発明の効果】
【０００９】
スクリーン紗用モノフィラメントにおいて、製織前の原糸物性、収縮率、製織後の湿熱処理後の原糸物性を特定値とすることで精密印刷における寸法安定性の良いスクリーン紗が安定して得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
精密印刷に適したハイメッシュスクリーン（２００〜５００メッシュ）用として２４ｄｔｅｘ以下の細繊度モノフィラメントが用いられる。紗織物用フィラメントには製織性の低下や印刷時のスクリーン紗の伸び（寸法安定性の低下）などの発生を抑えるだけの特定の強度、伸度等の物性が必要である。一般的には原糸の伸度５％時の応力（モジュラス、以下５％ＬＡＳＥ）により性能を評価することが行われているが、本発明者は更に高度な寸法安定性を得るためにはスクリーン紗の製造工程での湿熱処理により原糸が受ける影響を考慮することが重要であることを見出した。（湿熱処理とは、通常製織されたスクリーン紗を精錬や染色等の処理時における温水、蒸気処理することを意味する）これらの知見に基づいてなされたもので、本発明によれば、スクリーン紗用モノフィラメントは０．７〜１．０ｄＬ／ｇの高ＩＶポリエステルポリマーを使用して単糸繊度が４〜２４ｄｔｅｘの細繊度モノフィラメントとし、該モノフィラメントの湿熱処理前の最大点強力を５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度を２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度を２０〜４０％、湿熱収縮率を２．５〜９．０％とし、湿熱処理後の最大点強力を５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度を３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度を２０〜４５％とすることにより、スクリーン紗として織目調整や湿熱セットや紗張りの工程経過後、高度に寸法安定性に優れるスクリーン紗が得られる。最大点強度、伸度とは原糸の荷伸曲線における切断時の強度、伸度を意味する。
【００１１】
本発明に使用するポリエステルとしては、ＩＶが０．７〜１．０ｄＬ／ｇであることが必要である。この範囲を外れる場合は高モジュラス、高強度モノフィラメントは得られない。
【００１２】
使用する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（ＰＥＴ）、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が挙げられ、いずれでもよい。中でもＰＥＴは溶融紡糸を行う際の操業性、コストの面でももっとも好ましい。
ハイメッシュのスクリーン紗とするにはモノフィラメントの繊度は４〜２４ｄｔｅｘが好ましく、５〜１５ｄｔｅｘがより好ましい。
【００１３】
本発明のモノフィラメントは湿熱処理前の最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度（５％ＬＡＳＥと略称）が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４０％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％に設計する。
【００１４】
５％ＬＡＳＥが高い方が好ましいが、３．７ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると製織時に筬による削れが発生し、織物に織込まれ、欠点となってしまうため好ましくない。逆に２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下ではスクリーン連続印刷時での寸法安定性が悪くなり、目ズレが発生しやすくなり、印刷物の欠点となるため好ましくない。
湿熱収縮率は２．５〜９．０％の範囲が好ましく、この範囲外では湿熱処理後の１５％伸長応力を特定の範囲内にすることができず好ましくない。
【００１５】
本発明では湿熱処理後の原糸最大点強力と１５％伸張時の強度を指標におくことで、湿熱処理を経たスクリーン紗の寸法安定性を向上させることが重要で、本発明のモノフィラメントは湿熱処理後の最大点強力が５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％とすることが必要である。
【００１６】
湿熱処理後の最大点強度が５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下ではスクリーン紗強度が不足し、スクリーン連続印刷時に目ズレが発生しやすくなったり、印刷時の被印刷物との紗離れがよくない。６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上では、製織時に筬による削れが発生しやすくなる。
又最大点伸度が２０％未満では製織糸切れが多発し、取り扱い性が悪くなったり、紗張り時に紗が裂ける問題が出てくる。最大点伸度が４５％以上では紗伸びが発生し、寸法安定性がよくない。
【００１７】
かかる特性のモノフィラメントを得るための具体的な製造法について説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
前記した固有粘度のポリエステルを常法により溶融紡糸し、延伸を施すことにより得られる。紡糸工程で一旦未延伸糸として巻き取り改めて延伸工程に供することもできるが、紡糸工程と直結して延伸を行うことが好ましい。
【００１８】
直接紡糸延伸においては、数対の加熱ロールを用い、一段又は多段で延伸することが好ましく、最終的に強度、伸度、収縮率が所定の範囲に入るように延伸倍率を定める。この延伸にはリラックス延伸等の弛緩処理も含まれる。
【００１９】
このように製織前の原糸物性を調整し、しかる後製織工程に供し、必要に応じて精錬、染色、等の湿熱処理を経ることにより収縮し、糸は湿熱収縮後の所定の強伸度特性を有するものとなり、スクリーン紗は高度の寸法安定性を有するものと成る。
【００２０】
モノフィラメントの表面に生じる節は製織時において糸の切断やスカム発生の原因となり好ましくなく、出来るだけ発生を防止する必要がある。節の発生要因としてはポリマーに含有する未溶融異物やポリマー自身の劣化が挙げられる。ポリマー内の未溶融異物については、パック入り口から口金吐出口までに濾過層を形成することでその排出を抑制させたり、分散させたりすることができる。この濾過層についてはモノフィラメント直径の約２０〜３０％の目開き量が好ましく、２０％以下にするとパック内に異常な圧力がかかり、パック内部品とパック本体の破損につながる。３０％以上にすると節糸の主因となる未溶融異物が粗大粒子のまま糸に含有し、節の発生リスクが大きくなる。また、ポリマー自身の劣化についてはポリマー送液に関し、配管の曲がりを減らし、パック導入から吐出までの時間を１分以内とし、ポリマーが受ける熱量を出来る限り軽減することによって節の発生リスクを低減させることができる。
【実施例】
【００２１】
以下の実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例中、固有粘度、強度、伸度、湿熱時収縮率、湿熱処理後の強度、湿熱処理後の伸度、１５％伸張時の強度、節数の数の評価、糸削れ評価、ヒステリシスの評価は、以下の定義で行った。
【００２２】
固有粘度：
３５℃でオルトクロロフェノールにサンプルを溶解した各濃度（Ｃ）の希釈溶液を作成し、それら溶液の粘度（ηｒ）から下記式によってＣを０に近づけることで算出した。
η＝ｌｉｍｉｔ（ｌｎ（ηｒ／Ｃ））
なお、芯鞘の各成分は製糸時に使用する口金と溶融での滞留時間が同等となると共に芯と鞘のポリマーが別々に吐出できるよう設計した口金を作成し、十分に放流状態を安定させた上で、放流ポリマーをそれぞれ採取して測定した。
【００２３】
強度、伸度：
繊維の強度および伸度はＪＩＳ−Ｌ１０１７に準拠し、オリエンテック社製のテンシロンを用いてサンプル長２５ｃｍ、伸張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで測定し、サンプル破断した時の強度と伸度である。５％ＬＡＳＥは上記の測定時のサンプルが５％伸張した時の応力を測定した。
【００２４】
湿熱収縮率：
５０００ｍ採取して、かせ状態にし、高圧内１３０℃の湿熱雰囲気内に繊度×０．１倍（ｇ）をかけつつ、１０分間入れた。処置終了後の糸は自然乾燥を行い、糸長を再度測定した。処置後の糸長を処置前の糸長５０００ｍで割って百分率表示として湿熱処置後の収縮率とした。
【００２５】
湿熱処理後の強度、伸度、１５％ＬＡＳＥ：
湿熱処理後の繊維の強度および伸度は湿熱処置後の糸をオリエンテック社製のテンシロンを用いてサンプル長２５ｃｍ、伸張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで測定し、サンプル破断した時の強度と伸度である。１５％ＬＡＳＥは上記の測定時のサンプルが１５％伸張した時の応力を測定した。
【００２６】
節数の数の評価：
整経機のクリール出口に設置されているドロッパー前に隙間が糸径×１．１倍で公差±２μｍとなる１２本通しのスリットガイド設置した。そのスリットガイドに糸を通し、１２本×８段＝９６本をそれぞれ糸速５００ｍ／ｍｉｎにて各糸長２０万ｍ整経した。その際、スリットガイドにて断糸した回数を節の数と見なし、整経中での断糸回数を測定した。検出した断糸回数を糸長１０万ｍ換算して評価を行った。
【００２７】
糸削れの評価：
スルーザー型織機により、織機の回転数２５０ｒｐｍとして織幅１インチあたり３００本の経糸を用いてメッシュ織物を製織し、織りあがった反物を検反機にて目視検査を行った。この時、通常黒に見えるメッシュ模様が白色化して見える織物欠点の数を数えて評価した。
織幅１．５ｍ×織物長さ３０ｍあたり糸削れによる欠点５個未満を○、５以上１０ヶ未満を△、１０ヶ以上を×と判定した。
【００２８】
ヒステリシス評価（スクリーン紗寸法安定性代用特性）：
湿熱処理後の原糸に７％伸長時の荷重を初期荷重としてかけ、そこから更に１．５％連続伸長を１０００回させた時の荷重（Ｂ）が３０回目の荷重（Ａ）対比、Ｃ＝Ｂ／Ａ×１００により得られるＣの値が９８％以下となる連続荷重回数が１０００回以下は×、１０００回以上は○とした。
【００２９】
［実施例１］
固有粘度０．８６ｄＬ／ｇのポリエチレンテレフタレート、２９４℃の温度にて溶融。放流開始から２時間後にサンプリングした固有粘度は０．７２ｄＬ／ｇであった。１２００ｍ／分の紡速にて巻き取りつつ、オイリングローラーにて油剤を付着させながら、未延伸糸を得た。その後、加熱されたホットローラーにて予熱後、スリットヒーター２００℃で加熱しながら３．８倍で延伸し、０．０４倍のリラックス処理を施した後、巻き取り、１３ｄｔｅｘ−１ｆｉｌの延伸糸を得た。得られた延伸糸は強度５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２８％、５％ＬＡＳＥ ３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率７．０％、沸水処理後の強度は５．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３５％、１５％ＬＡＳＥは３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであった。ヒステリシス評価は○であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが少なく寸法安定性に優れるものであった。
【００３０】
［比較例１］
実施例１においてリラックス延伸を止め、その部分で１．２倍延伸を実施し、得られた延伸糸を１３ｄｔｅｘに合せた。得られた延伸糸は強度５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２２％、５％ＬＡＳＥ ３．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率１１．０％、沸水処理後の強度は４．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度５０％、１５％ＬＡＳＥは２．４ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであったものの、ヒステリシス評価は×であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが大きく寸法安定性に問題があった。
【００３１】
［実施例２］
実施例１において、延伸実施時のスリットヒーター温度を２００⇒２３０℃に変更した以外は実施例１と同様な方法で延伸糸を得た。得られた延伸糸は強度５．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６％、５％ＬＡＳＥ ３．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率６．５％、沸水処理後の強度は５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３０％、１５％ＬＡＳＥは４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであった。ヒステリシス評価は○であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが少なく寸法安定性に優れるものであった。
【００３２】
［比較例２］
実施例１において、延伸実施時のスリットヒーター温度を２００⇒１５０℃に変更した以外は実施例１と同様な方法で延伸糸を得た。得られた延伸糸は強度５．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６％、５％ＬＡＳＥ ２．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率１２．０％、沸水処理後の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度６０％、１５％ＬＡＳＥは２．８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであった。ヒステリシス評価は×であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが大きく寸法安定性に問題があった。
実施例１〜２、比較例１〜２の結果を表１にまとめる。
【００３３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のポリエステルモノフィラメントはスクリーン印刷用のメッシュ織物、プリント配線基盤の製造などの高度な精密性を要求されるハイメッシュでハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリーン印刷用のメッシュ織物、特にプリント配線基盤の製造などの高度な精密性を要求されるハイメッシュでハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに好適なポリエステルモノフィラメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
モノフィラメントは衣料分野ではもちろん、産業資材の分野でも幅広く利用されてきている。特に後者の産業資材の分野での用途の例として、タイヤコード、ロープ、ネット、テグス、ターポリン、テント、スクリーン、パラグライダー、およびセールクロス用などの原糸としてのモノフィラメントがある。そして、このモノフィラメントに要求される物性も厳しくなり、ゴムとの接着性、耐疲労性、染色性、耐摩耗性、結節強力などの改善が迫られている。特に最近の電子回路分野での印刷においては集積度が高まる一方であり、スクリーン紗としての印刷緻密さ及び印刷向上のための要求、すなわち、高強度・高モジュラスでかつ、ハイメッシュといった要求がますます強くなっている。原糸についても、高強力、高モジュラスでかつ、より細繊度のものが要求されている。
【０００３】
スクリーン紗原糸を設計する上で特開平２−２８９１２０号公報では、製織前原糸の破断強度や伸度、１０％時のモジュラスを特定値にすることが提案されている。しかし、スクリーン紗製造にあたり、織目調整や熱セットや紗張りの工程を経るため、特に製織後の湿熱処理により糸の強度、伸度が変化するため、単に製織前原糸の物性値を規定するだけでは、スクリーン紗の精密印刷時の寸法安定性に欠けるという問題点があった。
【０００４】
又特開平２−２７７８１８号公報には強度と１２．５％伸長時の強力、乾熱収縮率を特定範囲とすることにより寸法安定性の良いスクリーン紗用モノフィラメントとすることができる旨提示されている。しかしながらスクリーン紗製造工程には精錬や染色工程など湿熱工程があり、湿熱収縮等による原糸物性変化を考慮に入れたものではなく高度な寸法安定性を要求される分野では満足のいくものではなかった。
【０００５】
又特開２００５−４７０２０号公報には原糸物性として、破断強度、伸度、沸水収縮率を特定値とすることが提示されている。この方法は湿熱工程での収縮を考慮に入れたものであり、ある程度寸法安定性は向上するものの、収縮前後の原糸物性を規定したものでないため、スクリーン紗のロット間で寸法安定性がばらつく等安定性にかけるものであった。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２８９１２０号公報
【特許文献２】特開平２−２７７８１８号公報
【特許文献３】特開２００５−４７０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、連続印刷性能、特に寸法安定性に優れるハイメッシュでハイモジュラスなスクリーン紗用ポリエステルモノフィラメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
高強度、高モジュラスなスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、下記Ａ〜Ｅを満足す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．モノフィラメントの湿熱処理前の原糸最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４０％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％であること。
Ｂ．モノフィラメントの湿熱処理後の原糸最大点強力が５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％であること。
Ｃ．ポリエステルの固有粘度が０．７０〜１．００ｄＬ／ｇであること。
Ｄ．単糸繊度が４〜２４ｄｔｅｘであること。
Ｅ．モノフィラメントの繊維長手方向５０万メートルで繊維直径に対し１．１倍以上の節糸が１個以下であること。
【発明の効果】
【０００９】
スクリーン紗用モノフィラメントにおいて、製織前の原糸物性、収縮率、製織後の湿熱処理後の原糸物性を特定値とすることで精密印刷における寸法安定性の良いスクリーン紗が安定して得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
精密印刷に適したハイメッシュスクリーン（２００〜５００メッシュ）用として２４ｄｔｅｘ以下の細繊度モノフィラメントが用いられる。紗織物用フィラメントには製織性の低下や印刷時のスクリーン紗の伸び（寸法安定性の低下）などの発生を抑えるだけの特定の強度、伸度等の物性が必要である。一般的には原糸の伸度５％時の応力（モジュラス、以下５％ＬＡＳＥ）により性能を評価することが行われているが、本発明者は更に高度な寸法安定性を得るためにはスクリーン紗の製造工程での湿熱処理により原糸が受ける影響を考慮することが重要であることを見出した。（湿熱処理とは、通常製織されたスクリーン紗を精錬や染色等の処理時における温水、蒸気処理することを意味する）これらの知見に基づいてなされたもので、本発明によれば、スクリーン紗用モノフィラメントは０．７〜１．０ｄＬ／ｇの高ＩＶポリエステルポリマーを使用して単糸繊度が４〜２４ｄｔｅｘの細繊度モノフィラメントとし、該モノフィラメントの湿熱処理前の最大点強力を５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度を２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度を２０〜４０％、湿熱収縮率を２．５〜９．０％とし、湿熱処理後の最大点強力を５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度を３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度を２０〜４５％とすることにより、スクリーン紗として織目調整や湿熱セットや紗張りの工程経過後、高度に寸法安定性に優れるスクリーン紗が得られる。最大点強度、伸度とは原糸の荷伸曲線における切断時の強度、伸度を意味する。
【００１１】
本発明に使用するポリエステルとしては、ＩＶが０．７〜１．０ｄＬ／ｇであることが必要である。この範囲を外れる場合は高モジュラス、高強度モノフィラメントは得られない。
【００１２】
使用する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（ＰＥＴ）、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が挙げられ、いずれでもよい。中でもＰＥＴは溶融紡糸を行う際の操業性、コストの面でももっとも好ましい。
ハイメッシュのスクリーン紗とするにはモノフィラメントの繊度は４〜２４ｄｔｅｘが好ましく、５〜１５ｄｔｅｘがより好ましい。
【００１３】
本発明のモノフィラメントは湿熱処理前の最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度（５％ＬＡＳＥと略称）が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４０％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％に設計する。
【００１４】
５％ＬＡＳＥが高い方が好ましいが、３．７ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると製織時に筬による削れが発生し、織物に織込まれ、欠点となってしまうため好ましくない。逆に２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下ではスクリーン連続印刷時での寸法安定性が悪くなり、目ズレが発生しやすくなり、印刷物の欠点となるため好ましくない。
湿熱収縮率は２．５〜９．０％の範囲が好ましく、この範囲外では湿熱処理後の１５％伸長応力を特定の範囲内にすることができず好ましくない。
【００１５】
本発明では湿熱処理後の原糸最大点強力と１５％伸張時の強度を指標におくことで、湿熱処理を経たスクリーン紗の寸法安定性を向上させることが重要で、本発明のモノフィラメントは湿熱処理後の最大点強力が５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％とすることが必要である。
【００１６】
湿熱処理後の最大点強度が５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下ではスクリーン紗強度が不足し、スクリーン連続印刷時に目ズレが発生しやすくなったり、印刷時の被印刷物との紗離れがよくない。６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上では、製織時に筬による削れが発生しやすくなる。
又最大点伸度が２０％未満では製織糸切れが多発し、取り扱い性が悪くなったり、紗張り時に紗が裂ける問題が出てくる。最大点伸度が４５％以上では紗伸びが発生し、寸法安定性がよくない。
【００１７】
かかる特性のモノフィラメントを得るための具体的な製造法について説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
前記した固有粘度のポリエステルを常法により溶融紡糸し、延伸を施すことにより得られる。紡糸工程で一旦未延伸糸として巻き取り改めて延伸工程に供することもできるが、紡糸工程と直結して延伸を行うことが好ましい。
【００１８】
直接紡糸延伸においては、数対の加熱ロールを用い、一段又は多段で延伸することが好ましく、最終的に強度、伸度、収縮率が所定の範囲に入るように延伸倍率を定める。この延伸にはリラックス延伸等の弛緩処理も含まれる。
【００１９】
このように製織前の原糸物性を調整し、しかる後製織工程に供し、必要に応じて精錬、染色、等の湿熱処理を経ることにより収縮し、糸は湿熱収縮後の所定の強伸度特性を有するものとなり、スクリーン紗は高度の寸法安定性を有するものと成る。
【００２０】
モノフィラメントの表面に生じる節は製織時において糸の切断やスカム発生の原因となり好ましくなく、出来るだけ発生を防止する必要がある。節の発生要因としてはポリマーに含有する未溶融異物やポリマー自身の劣化が挙げられる。ポリマー内の未溶融異物については、パック入り口から口金吐出口までに濾過層を形成することでその排出を抑制させたり、分散させたりすることができる。この濾過層についてはモノフィラメント直径の約２０〜３０％の目開き量が好ましく、２０％以下にするとパック内に異常な圧力がかかり、パック内部品とパック本体の破損につながる。３０％以上にすると節糸の主因となる未溶融異物が粗大粒子のまま糸に含有し、節の発生リスクが大きくなる。また、ポリマー自身の劣化についてはポリマー送液に関し、配管の曲がりを減らし、パック導入から吐出までの時間を１分以内とし、ポリマーが受ける熱量を出来る限り軽減することによって節の発生リスクを低減させることができる。
【実施例】
【００２１】
以下の実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例中、固有粘度、強度、伸度、湿熱時収縮率、湿熱処理後の強度、湿熱処理後の伸度、１５％伸張時の強度、節数の数の評価、糸削れ評価、ヒステリシスの評価は、以下の定義で行った。
【００２２】
固有粘度：
３５℃でオルトクロロフェノールにサンプルを溶解した各濃度（Ｃ）の希釈溶液を作成し、それら溶液の粘度（ηｒ）から下記式によってＣを０に近づけることで算出した。
η＝ｌｉｍｉｔ（ｌｎ（ηｒ／Ｃ））
なお、芯鞘の各成分は製糸時に使用する口金と溶融での滞留時間が同等となると共に芯と鞘のポリマーが別々に吐出できるよう設計した口金を作成し、十分に放流状態を安定させた上で、放流ポリマーをそれぞれ採取して測定した。
【００２３】
強度、伸度：
繊維の強度および伸度はＪＩＳ−Ｌ１０１７に準拠し、オリエンテック社製のテンシロンを用いてサンプル長２５ｃｍ、伸張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで測定し、サンプル破断した時の強度と伸度である。５％ＬＡＳＥは上記の測定時のサンプルが５％伸張した時の応力を測定した。
【００２４】
湿熱収縮率：
５０００ｍ採取して、かせ状態にし、高圧内１３０℃の湿熱雰囲気内に繊度×０．１倍（ｇ）をかけつつ、１０分間入れた。処置終了後の糸は自然乾燥を行い、糸長を再度測定した。処置後の糸長を処置前の糸長５０００ｍで割って百分率表示として湿熱処置後の収縮率とした。
【００２５】
湿熱処理後の強度、伸度、１５％ＬＡＳＥ：
湿熱処理後の繊維の強度および伸度は湿熱処置後の糸をオリエンテック社製のテンシロンを用いてサンプル長２５ｃｍ、伸張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで測定し、サンプル破断した時の強度と伸度である。１５％ＬＡＳＥは上記の測定時のサンプルが１５％伸張した時の応力を測定した。
【００２６】
節数の数の評価：
整経機のクリール出口に設置されているドロッパー前に隙間が糸径×１．１倍で公差±２μｍとなる１２本通しのスリットガイド設置した。そのスリットガイドに糸を通し、１２本×８段＝９６本をそれぞれ糸速５００ｍ／ｍｉｎにて各糸長２０万ｍ整経した。その際、スリットガイドにて断糸した回数を節の数と見なし、整経中での断糸回数を測定した。検出した断糸回数を糸長１０万ｍ換算して評価を行った。
【００２７】
糸削れの評価：
スルーザー型織機により、織機の回転数２５０ｒｐｍとして織幅１インチあたり３００本の経糸を用いてメッシュ織物を製織し、織りあがった反物を検反機にて目視検査を行った。この時、通常黒に見えるメッシュ模様が白色化して見える織物欠点の数を数えて評価した。
織幅１．５ｍ×織物長さ３０ｍあたり糸削れによる欠点５個未満を○、５以上１０ヶ未満を△、１０ヶ以上を×と判定した。
【００２８】
ヒステリシス評価（スクリーン紗寸法安定性代用特性）：
湿熱処理後の原糸に７％伸長時の荷重を初期荷重としてかけ、そこから更に１．５％連続伸長を１０００回させた時の荷重（Ｂ）が３０回目の荷重（Ａ）対比、Ｃ＝Ｂ／Ａ×１００により得られるＣの値が９８％以下となる連続荷重回数が１０００回以下は×、１０００回以上は○とした。
【００２９】
［実施例１］
固有粘度０．８６ｄＬ／ｇのポリエチレンテレフタレート、２９４℃の温度にて溶融。放流開始から２時間後にサンプリングした固有粘度は０．７２ｄＬ／ｇであった。１２００ｍ／分の紡速にて巻き取りつつ、オイリングローラーにて油剤を付着させながら、未延伸糸を得た。その後、加熱されたホットローラーにて予熱後、スリットヒーター２００℃で加熱しながら３．８倍で延伸し、０．０４倍のリラックス処理を施した後、巻き取り、１３ｄｔｅｘ−１ｆｉｌの延伸糸を得た。得られた延伸糸は強度５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２８％、５％ＬＡＳＥ ３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率７．０％、沸水処理後の強度は５．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３５％、１５％ＬＡＳＥは３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであった。ヒステリシス評価は○であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが少なく寸法安定性に優れるものであった。
【００３０】
［比較例１］
実施例１においてリラックス延伸を止め、その部分で１．２倍延伸を実施し、得られた延伸糸を１３ｄｔｅｘに合せた。得られた延伸糸は強度５．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２２％、５％ＬＡＳＥ ３．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率１１．０％、沸水処理後の強度は４．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度５０％、１５％ＬＡＳＥは２．４ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであったものの、ヒステリシス評価は×であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが大きく寸法安定性に問題があった。
【００３１】
［実施例２］
実施例１において、延伸実施時のスリットヒーター温度を２００⇒２３０℃に変更した以外は実施例１と同様な方法で延伸糸を得た。得られた延伸糸は強度５．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６％、５％ＬＡＳＥ ３．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率６．５％、沸水処理後の強度は５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度３０％、１５％ＬＡＳＥは４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであった。ヒステリシス評価は○であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが少なく寸法安定性に優れるものであった。
【００３２】
［比較例２］
実施例１において、延伸実施時のスリットヒーター温度を２００⇒１５０℃に変更した以外は実施例１と同様な方法で延伸糸を得た。得られた延伸糸は強度５．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度２６％、５％ＬＡＳＥ ２．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、湿熱収縮率１２．０％、沸水処理後の強度は４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度６０％、１５％ＬＡＳＥは２．８ｃＮ／ｄｔｅｘであった。原糸の節糸発生個数は０個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は３００ｍあたり０ヶであった。ヒステリシス評価は×であった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが大きく寸法安定性に問題があった。
実施例１〜２、比較例１〜２の結果を表１にまとめる。
【００３３】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のポリエステルモノフィラメントはスクリーン印刷用のメッシュ織物、プリント配線基盤の製造などの高度な精密性を要求されるハイメッシュでハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記Ａ〜Ｅを満足す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．モノフィラメントの湿熱処理前の原糸最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４０％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％であること。
Ｂ．モノフィラメントの湿熱処理後の原糸最大点強力が５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％であること。
Ｃ．ポリエステルの固有粘度が０．７０〜１．００ｄＬ／ｇであること。
Ｄ．単糸繊度が４〜２４ｄｔｅｘであること。
Ｅ．モノフィラメントの繊維長手方向５０万メートルで繊維直径に対し１．１倍以上の節糸が１個以下であること。
【請求項２】
湿熱処理後の原糸に７％伸張時の荷重を初期荷重としてかけ、そこから更に１．５％連続伸長を１０００回させた時の荷重（Ｂ）が３０回目の荷重（Ａ）対比、Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００により得られる繰り返し伸長回復における強力劣化（Ｃ）が０〜１％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】
下記Ａ〜Ｅを満足す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．モノフィラメントの湿熱処理前の原糸最大点強力が５．０〜７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５％伸張時の強度が２．５〜３．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４０％、湿熱収縮率が２．５〜９．０％であること。
Ｂ．モノフィラメントの湿熱処理後の原糸最大点強力が５．０〜６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、１５％伸張時の強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、最大点伸度が２０〜４５％であること。
Ｃ．ポリエステルの固有粘度が０．７０〜１．００ｄＬ／ｇであること。
Ｄ．単糸繊度が４〜２４ｄｔｅｘであること。
Ｅ．モノフィラメントの繊維長手方向５０万メートルで繊維直径に対し１．１倍以上の節糸が１個以下であること。
【請求項２】
湿熱処理後の原糸に７％伸張時の荷重を初期荷重としてかけ、そこから更に１．５％連続伸長を１０００回させた時の荷重（Ｂ）が３０回目の荷重（Ａ）対比、Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００により得られる繰り返し伸長回復における強力劣化（Ｃ）が０〜１％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２００８−１０１２８８（Ｐ２００８−１０１２８８Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８３６８２（Ｐ２００６−２８３６８２）
【出願日】平成１８年１０月１８日（２００６．１０．１８）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１８日（２００６．１０．１８）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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