JP2020090758A - スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紡糸、延伸などの工程で製糸性が優れ、スカムやパーンヒケが低減され、高いハレーション抑制効果を有し、印刷耐久性が良好な品位が高い高強度の原着スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法を提供する。【解決手段】艶消剤を０．１〜１質量％、原着剤を０．３〜１．２質量％含有し、破断強度が５．６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が２０〜４０％のスクリーン紗用原着ポリエチレンテレフタレートモノフィラメントの製造方法において、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜０．７５ｄｌ／ｇであり、原着剤の濃度が２〜１２質量％の原着剤マスターバッチと、固有粘度（ＩＶ）が０．６〜１ｄｌ／ｇの希釈樹脂とを用いて、原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂に対し、原着剤の濃度が０．３〜１．２質量％となるように樹脂を調整して溶融押出し、紡糸速度が１２００〜１８００ｍ／ｍｉｎのもとで溶融紡糸して未延伸糸を得る第１工程、得られた未延伸糸を延伸した後、リラックス率が２〜６％のリラックスを付与する第２工程とを含む、スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法に関する。

印刷用のスクリーン紗は、強度や寸法安定性等の点から、現在では、ポリエステル又はポリアミドからなる紗織物が多く使用されている（例えば、特許文献１、２参照）。特に、ポリエステル製の紗織物は、寸法安定性に優れ、高度な精密印刷が求められる分野の印刷に適しているため、多く用いられている。
近年、プリント配線盤などの電子機器用の印刷分野では、集積度が高まっている。このため、スクリーン紗の印刷精度の向上が求められている。また近年、人件費や加工コストが高くなってきているため、スクリーン紗の生産コストの削減も併せて求められる。

印刷精度を高め、精密印刷するにはハレーションを防止する必要がある。このための方法として、（１）特定の波長の光を透過しないよう、着色剤を練り込んだ繊維（原着モノフィラメント）とする方法（２）製織後染色加工する方法が好適に挙げられる。しかし後者は、染色工程が必要となり生産コストが高くなるうえ、５〜３０ｄｔｅｘ程度の細繊度のモノフィラメントでは濃色に染色することが難しく、また染色加工の熱履歴により、モノフィラメントの強度が低下することにより、印刷耐久性が低下したり、スクリーン紗の性能が低下する等の問題がある。
これらの事情から、生産性に優れ、染色せずとも、ハレーションなく用いることができる、印刷耐久性が優れた品位の高い細繊度の原着モノフィラメントが要求されているのが実情である。

原着モノフィラメントとしては、例えば、特許文献１は、複合形態が芯鞘構造を形成するスクリーン紗用モノフィラメントにおいて、芯鞘いずれの成分もポリエステルからなり、鞘成分に有機系顔料であるアンスラキノンイエローを含み、波長３００〜５００ｎｍの光に対する反射率が５．０％以下であり、かつ初期弾性率が１００〜１２５ｃＮ／ｄｔｅｘである、スクリーン紗用芯鞘複合モノフィラメントが提案されている。
特許文献２では、芯成分と鞘成分の固有粘度を特定し、鞘成分は金属微粒子を０．２〜０．４重量％含む固相重合ポリエチレンテレフタレートであり、伸度５％時のモジュラスが２０〜４０％、破断伸度が２０〜４０％、製品巻上げ翌日から１０日間にかけて測定した最内層部分のフリー収縮率が０．３％以下、フィラメント長手方向１０万メートルで繊維直径に対し１０μｍ以上太い節部が１個以下である芯鞘型ポリエステルモノフィラメントが提案され、鞘成分に有機顔料を加えてもよいことが記載されている。

特許第４６６１５０１号公報 国際公開ＷＯ２００７／０１３２７０号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２記載された芯にポリエステル、鞘に有機顔料を含むポリエステルとしたスクリーン紗用モノフィラメントは、有機顔料を高濃度に含有することが難しく、高いハレーション抑制効果が得られない。鞘に高濃度の有機顔料を含有させると、有機顔料はポリエステルの分子鎖にとって異物となり、製糸工程や製織工程でフィラメントが摩耗し易く、製糸工程の糸道や、製織工程の筬に多量のスカムが発生し、モノフィラメントとして、またスクリーン紗として、良好な品位が得られない。
またこれらの有機顔料を含むスクリーン紗用モノフィラメントは、５〜１０％モジュラス（伸度５〜１０％付近の強度）が高い場合、パーンひけが生じ易いという問題もある。

したがって、本発明は上記の課題を解決し、紡糸、延伸などの工程で工程通過性が優れ、スカムやパーンヒケが低減され、高いハレーション抑制効果を有し、印刷耐久性が良好な品位が高い高強度の原着スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、高強度原着スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法において、特定の原着剤マスターバッチと希釈樹脂を用い、特定の紡糸速度で紡糸し、延伸工程で特定のリラックス処理を施して、艶消剤及び原着剤を特定量含有させることにより、高ハレーション抑制効果を有するにもかかわらず、紡糸や延伸工程などで糸切れや節が無く、スカムやパーンヒケが低減される、印刷耐久性が優れる品位の高いスクリーン紗を得ることができるモノフィラメントを製造できることを見出したものである。
すなわち、本発明は、第一に、艶消剤を０．１〜１質量％、原着剤を０．３〜１．２質量％含有し、破断強度５．６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度２０〜４０％のスクリーン紗用原着ポリエチレンテレフタレートモノフィラメントの製造方法において、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜０．７５ｄｌ／ｇであり、原着剤の濃度が２〜１２質量％の原着剤マスターバッチと、固有粘度（ＩＶ）が０．６〜１ｄｌ／ｇの希釈樹脂とを用いて、原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂に対し、原着剤の濃度が０．３〜１．２質量％となるように樹脂を調整し、溶融押出し、紡糸速度が１２００〜１８００ｍ／ｍｉｎのもとで溶融紡糸して未延伸糸を得る第１工程、得られた未延伸糸を延伸した後、リラックス率が２〜６％のリラックスを付与する第２工程を含む、スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法をその要旨とする。
第二に、上記製造方法において、モノフィラメントは、原着剤が繊維断面全体に分散した繊維であるスクリーン紗用モノフィラメントの製造方法をその要旨とする。
第三に、上記原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂の組合せを芯部樹脂として調整し、相対粘度０．６〜０．７ｄｌ／ｇである共重合ポリエステルを鞘部樹脂とし、芯部樹脂と鞘部樹脂をそれぞれ溶融押出し、紡糸速度が１２００〜１８００ｍ／ｍｉｎのもとで溶融紡糸して未延伸糸を得る第１工程、得られた未延伸糸を延伸した後、リラックス率が２〜６％のリラックスを付与する第２工程とを含む、スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法をその要旨とする。

本発明の製造方法によれば、特定の原着剤マスターバッチと希釈樹脂とを用いて、特定の紡糸条件で溶融紡糸、延伸・リラックスして、艶消剤・原着剤の濃度などを制御した高強度モノフィラメントを製造することにより、紡糸や延伸工程で工程通過性が高く、スカムやパーンヒケが低減し、ハレーションが抑制され、印刷耐久性が良好な高品位で高強度の原着スクリーン紗用モノフィラメントを得ることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、スクリーン紗用の原着ポリエチレンテレフタレートモノフィラメントの製造方法である。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントの製造方法では、原着剤マスターバッチと希釈樹脂を用いる。
本発明における原着剤マスターバッチは、原着剤を含有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。本発明において、原着剤マスターバッチのＰＥＴは、第三成分が共重合されていない未変性のポリエチレンテレフタレートを用いることが好ましい。
原着剤マスターバッチは、通常、原着剤とＰＥＴを混練して製造することができる。
原着剤マスターバッチに用いるＰＥＴの固有粘度（ＩＶ）は、０．６５〜１．１ｄｌ／ｇであり、好ましくは０．７〜１ｄｌ／ｇである。固有粘度（ＩＶ）が、０．６５ｄｌ／ｇ未満では、マスターバッチのＩＶが０．５ｄｌ／ｇ未満となり、モノフィラメントの紡糸性が悪く、モノフィラメントの強度が低くなる傾向がある。ＩＶが１．１を超える場合は、混練時にスクリューへ負荷が生じ、正常な原着剤マスターバッチを生産できない恐れがある。

本発明における原着剤マスターバッチは、原着剤を含有する。原着剤は波長３００〜５００ｎｍの光に対する平均反射率が１５％以下であることが好ましく、より好ましくは１０％以下、特に好ましくは８％以下である。すなわち、製版工程にて感光樹脂を紫外線で硬化させる際、この範囲の波長の光を反射させることが多く、ハレーション防止のためにこの範囲の波長の反射を押さえることが好ましい。この波長域の平均反射率が上記の範囲であると、スクリーン印刷時、光が経糸または緯糸の表面でハレーションが生じにくくなるので、露光不要な部分まで感光させ硬化することがなくなり、精密印刷が可能となる。

原着剤は、波長３００〜５００ｎｍの光吸収特性を備えたものであれば、特に限定するものではないが、例えば、タルク、クロム酸塩、フェロシアン化物、各種金属硫酸塩、硫化物、セレン化物、リン酸塩等の無機顔料、フタロシアニン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、ペリノン系、ジオキサジン系等の有機顔料、ベンゼンアゾ系（モノアゾ、ジスアゾ等）、複素環アゾ系（チアゾールアゾ、ベンゾチアゾールアゾ、キノリンアゾ、ピリジンアゾ、イミダゾールアゾ、チオフェンアゾ等）、アントラキノン系、縮合系（キノフタリン、スチリル、クマリン等）インジゴイド染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アリザリン染料、アクリジン染料、シアニン色素等の染料、あるいはカーボンブラック、あるいは有機化合物から形成される微粒子中に顔料あるいは染料を分散させた着色フィラー等を挙げることができる。これらは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。

原着剤は、糸切れやスカムの抑制、筬削れの点から、有機系の顔料や染料が好ましく、モノフィラメント中の均一分散性の点から、有機系染料が最適である。

原着剤が粉末または粒子である場合の数平均粒子径は、０．０１μｍ〜１０μｍが好ましく、より好ましくは０．０５μｍ〜２μｍである。この範囲であると、糸斑が生じにくい傾向がある。すなわち、粒子が大き過ぎると、均一に分散し難くなる等により、糸の強度低下を起こして糸斑が生じ易く、小さ過ぎると凝縮しやすくなり、固まって糸斑が生じ易い。また、ポリエステルの紡糸操業性の点から、水に難溶性の分散染料を用いることが好ましい。

代表的な分散染料としては、ダイスター社製のＤｉａｎｉｘシリーズ染料、住化ケムテック社製のＳｕｍｉｋａｒｏｎシリーズ染料、日本化薬社製のＫａｙａｌｏｎ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒシリーズ染料およびＫａｙａｌｏｎ Ｍｉｃｒｏｅｓｔｅｒシリーズ染料、Ｋａｙａｓｅｔシリーズ染料、三井ＢＡＳＦ社製のＭｉｋｅｔｏｎシリーズ染料およびＰａｌａｎｉｌシリーズ染料、ダイトーケミックス社製のＴＤシリーズ染料、紀和化学工業社製のＫｉｗａｌｏｎ Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒシリーズ染料、チバスペシャリティケミカルズ社製のＴｅｒａｓｉｌシリーズ染料、クラリアント社製のＦｏｒｏｎシリーズ染料、三菱ケミカル社製のＤｉａｒｅｓｉｎシリーズなどが好適である。これらの分散染料も、単独でまたは併用して使用することができる。

好適な市販品の染料としては、黄色系染料として、三菱ケミカル社製のＤｉａｒｅｓｉｎ Ｙｅｌｌｏｗ Ｈ２Ｇ、クラリアント社製のＮｙｌｏｓａｎ Ｙｅｌｌｏｗ Ｎ−５ＧＬ等をあげることができる。また、赤色系染料として、ダイスター社製のＤｉａｎｉｘ Ｒｅｄ ＡＣ−Ｅを挙げることができ、青色系染料として、ダイスター社製のＤｉａｎｉｘ Ｂｌｕｅ ＡＣ−Ｅを挙げることができる。
また、できるだけ均一に原液着色できて、モノフィラメントを加工する際の工程で削れないように通過させる点、利便性、コストの点から、黄色顔料や橙色顔料が好ましい。なかでもＣｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ Ｙ１９３、化審法化学物質番号（５）−１２５９に示されるアンスラキノン系が好ましい。

本発明の製造方法においては、原着剤マスターバッチと希釈樹脂とを調整して、紡糸口金等に溶融押出し、溶融紡糸する。
原着剤マスターバッチにおける原着剤の含有量（原着剤の濃度）は、２〜１２質量％であることが好ましい。２質量％未満では、溶融紡糸での適当な溶融粘度が保持できない傾向があり、また希釈の際に希釈樹脂の比率が低くなりコストが高くなる傾向がある。１２質量％を超える場合、溶融時、原着剤が均一に混ざらず、メッシュでの色斑や筋の原因となり品位が低下する傾向がある。

原着剤マスターバッチは、原着剤の他に艶消剤などを添加したものであってもよい。

原着剤マスターバッチにおける艶消剤の含有量（艶消剤濃度）は、ハレーション抑制効果、筬削れ等の削れ防止効果、均一分散性の点から、１２質量％以下が好ましい。

本発明おける艶消剤は、光の透過や反射を抑制し、繊維のぎらつきを押さえるものであり、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の無機粒子が好適に挙げられる。コスト、紫外線吸収性の点から、酸化チタンが好ましい。酸化チタンの場合、アナタース型が好ましく、その一次粒子径が０．１〜０．８μｍが好ましい。

本発明における原着剤マスターバッチのＩＶは、０．５〜０．７５ｄｌ／ｇであり、より好ましくは、０．６〜０．７ｄｌ／ｇである。ＩＶが０．５ｄｌ／ｇ未満では、モノフィラメントの紡糸性が低下したり、モノフィラメントの強度が低くなる傾向がある。
ＩＶが０．７５ｄｌ／ｇを超える場合、原着剤マスターバッチの製造時にＩＶが１．１ｄｌ／ｇ以上の固相重合ＰＥＴ樹脂を使用することとなり、混練時にスクリューへの負荷がかかり正常なマスターバッチを生産することが難しく、得られたマスターバッチは原着剤が均一に分散していないものとなり易く、粘度ドロップも生じ易くなり、マスターバッチの物性が安定しない傾向がある。またこの原着剤マスターバッチを使用して、モノフィラメントを製造しても、得られたモノフィラメントは原着剤の分散斑が生じるなどの問題が生じる。

尚、原着剤マスターバッチを製造する際には、はじめに低粘度のマスターバッチを製造し、その後、ＩＶが０．５〜０．７５ｄｌ／ｇの範囲となるよう固相重合して製造してもよい。

本発明における原着剤マスターバッチを希釈する希釈樹脂は、未変性のポリエチレンテレフタレートが好ましい。この希釈樹脂は固相重合実施したものであってもよいし、固相重合しないものであってもよい。希釈樹脂のＩＶは０．６〜１ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは０．８〜０．９５ｄｌ／ｇである。ＩＶが０．６ｄｌ／ｇ未満では、得られるモノフィラメントの強度は低くなり、得られたスクリーン紗は印刷耐久性が劣るものとなる。ＩＶが１ｄｌ／ｇを超える場合、粘度ドロップし易く、得られるモノフィラメントの物性は安定せず、また原着剤は不均一に分散し、製糸の際に紡糸操業性、延伸操業性等の工程通過性が悪くなる。

本発明における希釈樹脂は艶消剤を含有したものであってもよい。ハレーション抑制効果、筬削れ等の削れ防止効果、均一分散性の点から、希釈樹脂に対する艶消剤の含有量は１．２質量％以下であることが好ましい。

本発明の製造方法においては、原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂を用いて、原着剤の濃度を調整して、紡糸口金等へ溶融押出する。
原着剤マスターバッチと希釈樹脂とを調整する際、希釈後の原着剤の濃度が、０．３〜１．２質量％となるように調整する。より好ましくは０．５〜１．０質量％である。０．３質量％未満では、ＵＶ感光樹脂が固化せずハレーションの問題を起す傾向がある。１．２質量％を超える場合、スカム、筬削れ等が生じ、モノフィラメントの品位を損なうこととなる。

本発明における原着剤マスターバッチと希釈樹脂との混合比率（質量比率）は、１：５〜１：１５が好ましい。より好ましくは１：８〜１：１２である。１：５より原着剤マスターバッチの質量比率が大きい場合、原着剤は均一分散されるものの、マスターバッチの添加量が多くなるため、粘度ドロップが大きくなり、得られるモノフィラメントは強度が不十分であり、印刷耐久性の悪いものとなる傾向があるうえ、生産コストも高くなる傾向がある。１：１５より原着剤マスターバッチの質量比率が小さい場合、原着剤が均一に分散されにくく、メッシュ生地とした際に斑や筋が発生し、品位の悪いものとなる傾向がある。

本発明において、以下に示す、希釈樹脂の固有粘度と原着剤マスターバッチの固有粘度の差は、原着剤が均一分散し易い点、得られるモノフィラメントの物性を安定化し、メッシュ生地とした際に筋などが出ないようにし易い点より、−０．１〜０．４５ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは、０．１〜０．４ｄｌ／ｇである。
〔数１〕
固有粘度の差＝（希釈樹脂のＩＶ）−（原着剤マスターバッチのＩＶ）

本発明におけるモノフィラメントは、上記原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂のみを用いた単成分で全分散の単独糸であってもよいし、芯成分のみに上記原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂を用いた芯鞘複合繊維であってもよい。
特に好ましい態様として、原着剤が繊維全体に分散した、単成分の全分散の単独糸が挙げられる。

本発明において、芯部樹脂として、上記原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂を用いた芯鞘複合繊維を製造する場合の好適な鞘部樹脂について説明する。
本発明における鞘成分を構成する鞘部樹脂は、共重合ポリエステルであることが好ましい。共重合ポリエステルとしては、具体的には、ポリエチレングリコールが共重合された変性ポリエチレンテレフタレートが好ましい。共重合する場合のポリエチレングリコールの分子量は３００〜６０００の範囲がより好ましく、より好ましくは４００〜１０００の範囲である。分子量が３００未満ではポリエチレングリコールの沸点が低いため、ポリエステルの重縮合反応中に反応系外へポリエチレングリコールが飛散し、一定量の共重合を得ることが難しい傾向がある。ポリエチレングリコールの分子量が６０００を超える場合、共重合ポリエステルの耐酸化分解性が悪化する傾向があり、またポリエチレングリコールが均一に共重合し難い傾向がある。
本発明におけるポリエチレングリコールを共重合した共重合ポリエステルにおいて、ポリエチレングリコールの共重合量はポリエステルに対して１〜１２質量％であることが好ましく、より好ましくは２〜１０重量％である。スカムの発生の抑制や、感光樹脂との接着性を良好に保つ点から１％以上が好ましい。スクリーン紗の張りや腰を良好に保つ点からは、１２質量％以下が好ましい。
また、共重合ポリエステルのガラス転移温度は、４５〜６８℃が好ましく、このようになる範囲で、ポリエチレングリコールの分子量や共重合量を適宜調整することが好ましい。ガラス転移温度が４５℃以上であると、通常は、ガラス転移点が室温より一定以上高くなるためスクリーン紗とした際の寸法安定性が良好となり易い。ガラス転移温度が６８℃以下の場合、スカムが低減される点、感光樹脂との接着性を良好に保つ点から好ましい。
さらに、この他の共重合成分として、ヘキサメチレングリコールなどのジオキシ化合物、アジピン酸、イソフタル酸、スルホイソフタル酸、フタル酸などのジカルボン酸、ビスフェノールＡ等が共重合されていても良いが、本発明の効果を得易い点からは、実質的に上記ポリエチレングリコールのみを共重合したものであることが特に好ましい。

本発明における鞘部樹脂を構成する共重合ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）は、強度を得易い点、紡糸性が良好な点から、０．６〜０．７ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは、０．６２〜０．６８ｄｌ／ｇである。

本発明における鞘部樹脂を構成する共重合ポリエステルの艶消剤の濃度は、０．２〜０．６質量％が好ましい。艶消剤の濃度が０．２質量％未満の場合、スクリーン印刷での樹脂感光時、ハレーションを生じ易く、０．６質量％を超える場合には、未延伸糸の延伸時のトラベラー削れや製織時の筬削れが生じ易い。

本発明のモノフィラメントの製造に際し、添加剤として、紡糸及び延伸操業性、製織性等に支障がでない限り、本発明の効果を損なわない範囲で、制電剤、帯電防止剤、耐光剤などを添加しても良い。

本発明は、上記の原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂を調整して溶融押出し、溶融紡糸し、延伸し、リラックス処理を行って、スクリーン紗モノフィラメントを製造する。この際、紡糸方法としては、直接延伸法、コンベンショナル法などの方法により、適宜製造することができる。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントの溶融紡糸工程では、希釈樹脂と原着剤マスターバッチを混合して調整し、溶融溶出して、紡糸口金へ供給して、溶融紡糸する。原着剤マスターバッチと希釈樹脂との混合は、オートブレンダーなどの混合機などを使用し、ドライブレンドするとよい。混合機で混合したチップは単軸や二軸の押出機を用いて、溶融押出し、紡糸口金へ供給し、溶融紡糸してもよい。
以下、溶融紡糸の好適な態様の例を示す。
例えば、溶融されたポリマーをギアポンプで計量し、２９０〜３００℃に保温した紡糸ヘッド内のノズルから押し出し、糸条は、２９０〜３４０℃で保温しながら徐冷し、クエンチエアーで冷却し、油剤付着量０．１５〜０．３質量％に調整付与した後、特定の紡糸速度で未延伸糸ボビンにスクリーン紗用モノフィラメントを得ることができる。
本発明において、紡糸速度は、１２００〜１８００ｍ／ｍｉｎであり、好ましくは、１４００〜１７００ｍ／ｍｉｎである。紡糸速度１２００ｍ／ｍｉｎ未満では、未延伸糸の分子配向が低くなり、延伸倍率が大きくなるため、延伸時の変形速度及び変形量が大きくなるため、糸切れが起こりやすく、さらに節が発生し易い。紡糸速度が１８００ｍ／ｍｉｎを超えると、未延伸糸の分子配向が高くなるので、延伸時の配向が小さくなりモノフィラメントの強度が下がり、印刷耐久性の低いメッシュとなる。

本発明のスクリーン紗用モノフィラメントの延伸工程では、十分に結晶化を行い、繊維構造を固定し、延伸糸の熱収縮率の低下とパーンヒケ抑制を目的としたリラックス工程を導入することが好ましい。リラックス工程のリラックス率は、筬削れやスカム発生、パーンヒケを低減し易い目的から、２〜６％であることが好ましい。より好ましいリラックス率の範囲は、３〜５％である。リラックス率が２％未満の場合、延伸工程での各ローラー間の張力が高くなるため、非晶部の配向が高くなり、筬削れが多発し易くなる。また、製織時、パーンひけが発生し、筋が発生する傾向がある。リラックス率が６％を超えると、非晶部分の配向が低下しすぎるため、延伸時の糸のタルミの発生による品位の低下が生じたり、延伸時、糸が緩みすぎて、延伸できない。また５％モジュラス、１０％モジュラスが大幅に低下し、寸法安定性の悪いスクリーン紗となる。よって、本発明において、リラックス率が上記の範囲外の場合、破断強度及び破断伸度が本発明の範囲となる高品質のモノフィラメントを得ることが難しい。
なお、延伸工程では、たわみを無くす目的で延伸倍率１．０１〜１．０５を実施した後に、本延伸することが好ましい。本延伸では、ロールヒーターの温度を８０〜８８℃に予備加熱し、延伸を行うことが好ましい。その後、リラックス工程と同時にプレートヒーターにて熱セットを行うことが好ましい。リラックス工程でのプレートヒーターのヒーター温度は、１２０〜２３０℃程度が好ましい。

本発明の製造方法により得られるスクリーン紗用モノフィラメントについて以下、説明する。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントの原着剤の含有量は、スカム、筬削れ、品位の点から、０．３〜１．２質量％が好ましい。より好ましくは０．５〜１．０質量％である。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントの艶消剤の含有量は、スカム、筬削れ、品位の点から、０．１〜１質量％が好ましい。より好ましくは０．３〜０．８質量％である。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントが芯鞘複合繊維の場合、芯成分の艶消剤の含有量は、０〜０．７質量％が好ましく、より好ましくは、０．０２〜０．５質量％である。
鞘成分の艶消剤の含有量は、０．２〜０．６質量％が好ましく、より好ましくは０．３〜０．５質量％である。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントの芯成分と鞘成分との比率（面積比）、すなわち、芯鞘比率は、フィラメント強度、製織時の筬による摩耗への耐性を良好に保つ点から、芯成分：鞘成分（芯鞘比）は、４５：５５〜９０：１０が好ましく、特に好ましくは５５：４５〜８０：２０である。鞘成分が５５％を超える場合、破断強度及び破断伸度を保ちにくく、スクリーン紗の印刷耐久性が低下する傾向がある。鞘成分が１０％未満の場合、芯鞘剥離の発生、糸切れ、製織時、筬などによるモノフィラメントの削れが発生したり、目ずれが生じたり、スクリーン印刷の際の感光樹脂との接着性が低下する傾向がある。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントの繊維横断面形状は特に限定されないが、繊維の外形は円形であることが好ましい。また、芯成分が、フィラメントの表層への露出していないものであることが好ましい。そして、紗張り後のスクリーンの寸法安定性の点から、芯成分の形状及び配置は、鞘成分と同心に配置し、丸型の繊維断面にすることが好ましい。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントの繊度は、４〜３０ｄｔｅｘが好ましい。より高精度の精密印刷に供する点からは、６〜１８ｄｔｅｘがさらに好ましい。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントの破断強度は、スクリーン紗の紗張り性、印刷耐久性の点から、５．６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、より好ましくは５．８〜７．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。強度が５．６ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合、印刷耐久性が低下する傾向がある。強度８ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合、伸度を２０％未満にせざるをえなくなり、この場合、製織時に筬削れ、スカム、フィブリル化が発生し、製織性、スクリーン紗の紗張り性が低下し、品位を損なう可能性がある。

本発明におけるスクリーン紗用モノフィラメントの破断伸度は、２０〜４０％である。より好ましくは２３〜３２％である。本発明のスクリーン紗用モノフィラメントは、破断伸度が２０％未満の場合、製織時に筬削れ、スカムの発生し、製織性、紗張り性が低下する。破断伸度が４０％を超える場合、フィラメントの非晶部分が増えることにより、スクリーン紗の寸法安定性が悪くなる傾向にあり、印刷耐久性が低下する。

以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。なお、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。実施例におけるフィラメントの物性、評価は、以下の通りとした。
Ａ．固有粘度（ＩＶ）
ウベローデ型粘度管を使用し、サンプルをフェノール：テトラクロロエタン＝６：４の混合溶媒、溶解時間８０℃×１時間で溶解し、測定温度２０℃の下で測定し、固有粘度（ＩＶ）を得た。
Ｂ．破断強度、破断伸度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、島津製作所製の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／ｍｉｎの条件で測定する。荷重−伸び曲線での荷重の最高値を繊度で除した値を破断強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とし、そのときの伸び率を破断伸度（％）とした。
Ｃ．紡糸操業性
紡糸操業性は、紡糸時の糸切の発生有無、ガイドなどへのスカム発生、色斑などで評価を実施した。工程通過性が良好でスカムや色斑の発生が無い場合「○」、工程通過性が若干悪いものでスカムや色斑の発生が無い場合「△」、色斑が発生したり、工程通過性が悪い場合、またはスカムが発生した場合「×」とした。
尚、色斑は未延伸ボビンを目視にて判定し、スカムは、ガイドの堆積の有無を目視にて確認した。
Ｄ．延伸操業性
延伸操業性は、延伸時の糸切れと節の流出防止のためのスリットを設置し評価を行った。糸切れ及び節が無い場合「○」、節は無いが、糸切れがある及び節があり、糸切れがない場合「△」、糸切れ及び節がある場合「×」とした。尚、スリット幅が、延伸後のモノフィラの直径＋１０μｍのスリットを設置し、１ｋｇ捲きを採取し、糸切れと節の有無を評価した。
Ｅ.製織性評価
製織性は、整経での糸切れや製織時の糸切れやスカム発生について評価を行った。整経の糸切れが無く、製織時に糸切れやスカムがない場合「○」、整経時の糸切れが無く、製織時に糸切れまたはスカムがあった場合及び整経での糸切れがあり、製織時に糸切れなく・スカム発生しない場合「△」、整経での糸切れが有り、かつ製織時に糸切れ、スカムがあった場合「×」とした。
Ｆ．ハレーション評価
スクリーン紗にジアゾ樹脂型感光樹脂を、膜厚１０〜１１μｍ塗布し、適正露光して水洗いすることにより、印刷版を作製した。このときのハレーションの発生有無を観察し、ハレーションが全く認められない場合「〇」、ハレーションが発生しているか否か微妙な場合「△」、ハレーションが明確に発生した場合「×」とした。
Ｇ．スクリーン紗の印刷耐久性評価
得られたスクリーン紗用モノフィラメントを用いて、３００メッシュ／２．５４ｃｍのスクリーン紗用織物を製織し、スクリーン紗を得た。得られたスクリーン紗を使用してスクリーン製版し、１０００枚印刷時の印刷パターン、スクリーン紗の破損を観察した。印刷パターンに歪みや破損が無いものを「〇」、歪み又は軽微な破損が有るものを「×」、歪みや破損の有無の判断ができなかったものを「△」とした。
Ｈ. 総合評価
紡糸操業性、延伸操業性、製織性評価、ハレーション評価、スクリーン紗の印刷耐久性評価の５つの項目について、すべてが〇評価のものを〇、軽微な欠点が１つ以上あるものを△、１項目でも×があるものは、×とした。

〔実施例１〕
原着剤マスターバッチ（アンスラキノンイエロー７．５質量％ポリエチレンテレフタレート、酸化チタン：４質量％、ＩＶ：０．５３ｄｌ／ｇ）と希釈樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ＩＶ：０．８５ｄｌ／ｇ）をそれぞれ１：９（質量比率）でドライブレンドし、単軸のエクストルダーで溶融し、３００℃の紡糸筒（保温筒使用）、紡糸ノズルのオリフィスφ０．３７の条件で、ポリマーを押し出した。糸条をクエンチエアーで徐冷、冷却し、油剤付着量０．２５質量％に調整付与した後、紡糸速度１５４０ｍ／ｍｉｎで未延伸糸ボビン（原着剤の濃度：０．７５質量％、酸化チタン：０．４０質量％、希釈樹脂とマスターバッチの固有粘度の差：０．３２ｄｌ／ｇ）を得た。得られた未延伸モノフィラメントを延伸速度８００ｍ／ｍｉｎ、ロールヒーター温度８５℃で延伸し、プレートヒーター温度１３２℃で熱セットしながら、リラックス率４％でリラックス処理を行い、８ｄｔｅｘのスクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔実施例２〕
原着剤マスターバッチの樹脂のＩＶを０．６８ｄｌ／ｇとした以外は実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔実施例３〕
原着剤マスターバッチの原着剤の濃度を１０質量％とした以外は実施例２と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例１〕
原着剤マスターバッチのＩＶを０．５１ｄｌ／ｇ、酸化チタン濃度を０質量％、希釈樹脂のＩＶを０．６３ｄｌ／ｇ、酸化チタン濃度を０．４質量％とした以外は実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例２〕
希釈樹脂のＩＶを１．１ｄｌ／ｇ、紡糸工程で紡糸速度１４５０ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例３〕
原着剤マスターバッチのＩＶを０．８ｄｌ／ｇとした以外は、比較例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例４〕
原着剤マスターバッチと希釈樹脂との質量比率を１：１４、原着剤マスターバッチの原着剤の濃度を１５質量％、酸化チタンの濃度を１２質量％とした以外は、実施例２と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例５〕
原着剤マスターバッチの酸化チタン濃度を０質量％、モノフィラメント全体の酸化チタン濃度を０質量％とした以外は、実施例２と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例６〕
原着マスターバッチと希釈樹脂との質量比率を１：２４、原着剤マスターバッチの濃度を５質量％、モノフィラメント全体での原着剤の濃度を０．２質量％とした以外は、実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例７〕
原着剤マスターバッチの酸化チタン濃度を２０質量％とし、モノフィラメント全体の酸化チタン濃度を２質量％、モノフィラメント全体の原着剤の濃度を１．２質量％とした以外は、実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例８、９〕
延伸工程で延伸倍率を変更し、伸度を１５％、５０％とした以外は、実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例１０〕
原着剤マスターバッチのＩＶを０．４９ｄｌ／ｇ、酸化チタン濃度を０質量％、原着剤の濃度を１０質量％、希釈樹脂のＩＶを０．５６ｄｌ／ｇ、繊維全体の酸化チタン濃度を０．４質量％とした以外は、実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例１１〕
原着剤マスターバッチ（原着剤の濃度：１質量％、ＩＶ：０．６８ｄｌ／ｇ、酸化チタン濃度：４質量％）のみを用いて、単軸のエクストルダーで溶融し、紡糸工程で紡糸速度１６５０ｍ／ｍｉｎとした以外は、実施例１と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例１２、実施例４、比較例１３〕
リラックス率を０％、２％、８％とした以外は、実施例２と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例１４、１５〕
紡糸速度を８００ｍ／ｍｉｎ、２５００ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例２と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔実施例５〕
原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂は比較例１と同じものを芯部樹脂に用い、酸化チタン０．４質量％含有し、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ：＃４００、４．８質量％／ポリマー）を共重合した共重合ポリエチレンテレフタレート（ＩＶ：０．６５ｄｌ／ｇ、ガラス転移温度：６６℃）を鞘部樹脂とし、芯鞘比率（面積比）を２：１として、従来公知の紡糸方法に従い、オリフィス径φ０．３７ｍｍの紡糸口金を使い、紡糸温度３００℃、巻取速度１６１０ｍ／ｍｉｎで紡糸し、未延伸モノフィラメントを得た。得られた未延伸モノフィラメントを延伸速度８００ｍ／ｍｉｎ、ロールヒーター温度８５℃で延伸し、プレートヒーター温度１３２℃で熱セットしながら、リラックス率４％でリラックス処理を行い、８ｄｔｅｘのスクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔実施例６〕
原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂は実施例１と同じものを芯部樹脂に用い、紡糸速度を１５４０ｍ／ｍｉｎに変更した以外は実施例５と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

〔比較例１６〕
芯鞘比率を３：７に変更した以外は実施例６と同様に８ｄｔｅｘの原着スクリーン紗用モノフィラメントを得た。

実施例１〜６、比較例１〜１６のモノフィラメントの製造条件、糸物性、各評価の結果について、表１に示す。

実施例１〜６から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、原着剤マスターマッチの粘度、原着剤濃度、酸化チタン濃度及び希釈樹脂の粘度、酸化チタンの濃度をそれぞれ制御し、さらにマスターバッチと希釈樹脂の粘度も制御し、溶融押出をし、紡糸速度、や延伸時でのリラックス率を本発明の範囲内に制御したものであり、紡糸操業性及び延伸操業性は良好で、色斑、節やスカム、削れの発生しない糸品位の良いものであった。また、これらのスクリーン紗用モノフィラメントから得られたスクリーン紗用織物は、製織時のスカムが無く、品位の良いものであった。さらにスクリーン紗は、寸法安定性が良好で、スカムが無く、感光樹脂接着性も良く、ハレーションの無い、印刷耐久性の高い品位の良いものであった。また、これらのなかでも、実施例２、３、５等は、繊維物性が良好で、スカム、ハレーション、筬削れ、糸斑がなく、特に優れた印刷耐久性の高いスクリーン紗が得られた。
モノフィラメントの強度が低い比較例１から得られたスクリーン紗用モノフィラメントを用いたスクリーン紗は、印刷耐久性の劣るものとなった。
ＩＶが１．１ｄｌ／ｇの希釈樹脂を用いた比較例２から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、色斑が生じ、物性ばらつきが大きく、また紡糸工程や延伸工程で糸切れがあった。製織した生地も色斑が生じ、筋状のものとなった。これらは、原着マスターバッチと希釈樹脂との粘度差が大きいため、原着剤の分散が不均一となったと思われる。
ＩＶが０．８ｄｌ／ｇの原着マスターバッチを用いた比較例３から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、フィラメントの強度が低く、スクリーン紗とした際に印刷耐久性の劣るものであった。また紡糸工程や延伸工程で糸切れが発生し、また製織時はスカムが生じ、得られた生地やスクリーン紗は色斑が生じ、筋状のものとなった。これらは、原着マスターバッチが、希釈樹脂よりも、固有粘度が大きく、またマスターバッチの固有粘度が高いため、原着剤の分散が不均一となり易いためと思われる。
原着剤マスターバッチの原着剤の濃度を１５質量％とし、希釈樹脂の希釈比率を高くした、比較例４から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、スカム、色斑が発生し易いものとなった。また印刷耐久性の劣っていた。これらは、原着剤の濃度が高いため、分散性が不均一となったためと思われる。
酸化チタンを含まない比較例５から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、ハレーション評価でハレーションが生じ、スクリーン紗に不向きなモノフィラメントであった。
希釈樹脂の比率を高くし、モノフィラメント全体の原着剤濃度が０．２質量％の比較例６から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、色斑が少し発生し、品位の劣るものとなった。またスクリーン紗とした際、ハレーションが発生した。
モノフィラメント全体の酸化チタン濃度を２質量％とした、比較例７から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、紡糸工程でスカムが発生し、製織時は筬削れが少し発生した。
伸度を１５％とした比較例８から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、延伸工程での糸切れや、フィブリル化の発生、筬での削れが頻発し、モノフィラメントの品位が低いものとなった。またスクリーン紗とした際は印刷耐久性の低かった。
伸度５０％とした比較例９から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、印刷耐久性が低いものとなり、メッシュの寸法安定性が低いものとなった。
希釈樹脂及び原着マスターバッチの固有粘度が低い比較例１０から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、スクリーン紗とした際に印刷耐久性の低いものとなった。
希釈樹脂を使わず、原着剤マスターバッチのみ使用した比較例１１から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、強度が低いものとなり、スクリーン紗とした際に印刷耐久性が非常に悪いものとなった。また紡糸操業性、延伸操業性は不良で、スカムや節も発生し、品位の悪いものとなった。またコストも高いものであった。
リラックス率を０％とした比較例１２から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、製織時にパーンヒケが発生し、メッシュ生地に筋が入り、スクリーン紗とした際も品位の悪いものとなった。
リラックス率を８％とした比較例１３から得られた原着スクリーン紗用モノフィラメントは、延伸中、緩みが発生し、糸切れが多発しスクリーン紗の評価まで到達しなかった。
紡糸速度を８００ｍ／ｍｉｎとした比較例１４から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、延伸操業性が不良であった。これは、紡糸工程で得られた未延伸糸は、分子配向が低く、延伸倍率が大きくなり、延伸時、糸条の変形量や速度が大きくなるため、糸切れが発生し易く、節も発生し、また品位の悪いモノフィラメントとなったと思われる。
紡糸速度を２５００ｍ／ｍｉｎとした比較例１５から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、モノフィラメントの強度が低く、スクリーン紗とした際の印刷耐久性は低かった。これは、紡糸工程で得られた未延伸糸は、前分子配向が高く、延伸倍率が低くなり、モノフィラメントの強度が低くなったためと思われる。
芯鞘比率を３：７とし、モノフィラメント全体の原着剤濃度を０．２３質量％とした比較例１６から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、糸切れが発生した。また、芯成分が少ないため、モノフィラメントの強度不足となり、スクリーン紗とした際には印刷耐久性が低いものであった。

このように、希釈樹脂や原着剤マスターバッチの固有粘度や原着剤の添加量などを制御することによって実施例１〜６から得られたスクリーン紗用モノフィラメントは、紡糸操業性及び延伸操業性が良好で、色斑、節やスカム、削れの発生しない、高品位の高強度のスクリーン紗用モノフィラメントであった。また、これらのスクリーン紗用モノフィラメントから得られたスクリーン紗用織物は、製織時のスカムやパーンヒケが無く、品位の良いものであった。さらにスクリーン紗は、寸法安定性が良好で、スカムが無く、感光樹脂接着性も良く、ハレーションの無い、印刷耐久性の高い品位の良いものであった。

Claims (3)

1. 艶消剤を０．１〜１質量％、原着剤を０．３〜１．２質量％含有し、破断強度が５．６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度が２０〜４０％のスクリーン紗用原着ポリエチレンテレフタレートモノフィラメントの製造方法において、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜０．７５ｄｌ／ｇであり、原着剤の濃度が２〜１２質量％の原着剤マスターバッチと、固有粘度（ＩＶ）が０．６〜１ｄｌ／ｇの希釈樹脂とを用いて、原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂に対し、原着剤の濃度が０．３〜１．２質量％となるように樹脂を調整して溶融押出し、紡糸速度が１２００〜１８００ｍ／ｍｉｎのもとで溶融紡糸して未延伸糸を得る第１工程、得られた未延伸糸を延伸した後、リラックス率が２〜６％のリラックスを付与する第２工程とを含む、スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法。
2. モノフィラメントが、原着剤が繊維断面全体に分散した繊維である、請求項１記載のスクリーン紗用モノフィラメントの製造方法。
3. 艶消剤を０．１〜１質量％、原着剤を０．３〜１．２質量％含有し、破断強度５．６〜８ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度２０〜４０％のスクリーン紗用原着ポリエチレンテレフタレートモノフィラメントの製造方法において、固有粘度（ＩＶ）が０．５〜０．７５ｄｌ／ｇであり、原着剤の濃度が２〜１２質量％の原着剤マスターバッチと、固有粘度（ＩＶ）が０．６〜１ｄｌ／ｇの希釈樹脂を用いて、原着剤マスターバッチ及び希釈樹脂に対し、原着剤の濃度が０．３〜１．２質量％となるように芯部樹脂を調整し、固有粘度（ＩＶ）が０．６〜０．７ｄｌ／ｇである共重合ポリエステルを鞘部樹脂とし、芯部樹脂と鞘部樹脂をそれぞれ溶融押出し、紡糸速度が１２００〜１８００ｍ／ｍｉｎのもとで溶融紡糸して未延伸糸を得る第１工程、得られた未延伸糸を延伸した後、リラックス率が２〜６％のリラックスを付与する第２工程を含む、スクリーン紗用モノフィラメントの製造方法。