(57)【要約】【課題】高破断強度で紫外線反射が少なく、印刷性能に優れたスクリーン紗を安価に提供すること。【解決手段】繊度３３ｄｔｅｘ以下の芯鞘複合型モノフィラメントにより構成され、芯成分に極限粘度０．６０〜０．９０のポリエステル、鞘成分に有機化合物系の紫外線吸収剤を含有させた芯鞘複合型モノフィラメントからなることを特徴とするスクリーン紗。好ましい態様として、前記芯鞘複合型モノフィラメントの鞘成分に含有される有機化合物系の紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系化合物であるスクリーン紗。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊度３３ｄｔｅｘ以下の芯鞘複合型モノフィラメントにより構成され、芯成分に極限粘度０．６０〜０．９０のポリエステル、鞘成分に有機化合物系の紫外線吸収剤を含有させた繊維形成性ポリマーを配した芯鞘複合型モノフィラメントからなることを特徴とするスクリーン紗。
【請求項２】
前記芯鞘複合型モノフィラメントの鞘成分に含有される有機化合物系の紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系化合物であることを特徴とする請求項１記載のスクリーン紗。
【請求項３】
前記芯鞘複合型モノフィラメントの破断強度が、５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１または２記載のスクリーン紗。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラフィックや電子回路などのスクリーン印刷に用いるスクリーン紗に関する。さらに詳しくは、芯鞘型モノフィラメントで構成され、紫外線吸収性が良好で精密印刷に好適なハイメッシュのスクリーン紗に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷用のスクリーン紗としては、古くはシルク、ステンレススチールなどを材料としてきた。近年、合成繊維からなるメッシュ織物は、柔軟性、かつコストパフォーマンスに優れているため、広く使われるようになってきた。
【０００３】
最近の電子回路印刷等のプリント分野においては、精密な印刷精度に対する要求がますます厳しくなってきており、スクリーン紗は細繊度、高破断強度モノフィラメントを、３００メッシュ以上のハイメッシュ製織する方向へと進んでいる。スクリーン紗をハイメッシュにすることにより、細線のパターンが作成できるので緻密な印刷が可能となる。しかし、細繊度化するに従って糸の強力は低下し、製織時の糸切れが増加する。また、破断強度が小さいと、紗張り時に十分な張力で張り付けることができないので、印刷性の良好なスクリーン紗を得ることができない。
【０００４】
スクリーン紗の製版は、モノフィラメントを紗織物とした後、フレーム枠に紗張りし、感光樹脂を塗布、乾燥させ、その面にポジフィルムを密着させる。これを紫外線で露光すると、露光部は光化学反応を起こし、水不溶性に変化する。これを水洗すると、ポジフィルムの不透明部分に相当する未反応の感光膜が洗い流されてスクリーンが露出（現像）し、その織目からインクが押し流され、印刷される。
【０００５】
スクリーン紗製造工程で紫外線露光工程の制御は非常に重要で、露光量が少ないと感光膜の硬化が不十分で現像時に脱落することがある。逆に、多すぎると現像時に感光樹脂の抜けが悪くなり、織目がうまることがある。また、紫外線の多少に関わらず、紫外線が経糸または緯糸の表面で乱反射し、露光不要な部分まで感光させて硬化する、いわゆるハレーションが発生することがあり、印刷設計や精度が大きく狂ってしまう。
【０００６】
スクリーン紗に対して紫外線の影響を少なくするために染色を行なう方法があるが、性能は十分ではない。また、モノフィラメントに酸化チタンなどの紫外線を遮蔽する無機粒子を練り込む方法があるが、繊維形成性ポリマーへ無機粒子を練り込む場合、粒子同士が凝集しやすく、均一分散が難しいために遮断性能が安定したモノフィラメントを得ることは困難であった。特許文献１には、ポリエステル糸に有機系の紫外線吸収剤を０．１重量％以上含有させたポリエステルモノフィラメントが提案されている。しかし、糸全体に剤を練り込むことによってモノフィラメントの破断強度は低下する傾向にあるので、高張力での紗張りが困難となり、また十分な性能を得るためには練り込み量を多くしなければならずコストアップにもつながる。特許文献２には、スクリーン紗の経糸および緯糸に物理的に紫外線反射防止膜を被覆する方法が提案されている。しかし、工程が増える上に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。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５９−１５０１１０号公報
【特許文献２】
特開２００３−１９８７５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の技術の欠点を解決し、高破断強度で紫外線反射が少なく、印刷性能に優れたスクリーン紗を安価に提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、繊度３３ｄｔｅｘ以下の芯鞘複合型モノフィラメントにより構成され、芯成分に極限粘度０．６０〜０．９０のポリエステル、鞘成分に有機化合物系の紫外線吸収剤を含有させた芯鞘複合型モノフィラメントからなることを特徴とするスクリーン紗である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるモノフィラメントは、芯鞘複合型のモノフィラメントであることが必要である。芯鞘複合型とすることにより、高い破断強度と良好な紫外線吸収を兼ね備えたスクリーン紗用モノフィラメントが安価に製造できる。単独型にした場合、十分な紫外線吸収性を得るためには多量に練り込まねばならず、その結果破断強度が低下してしまうので好ましくない。
【００１１】
本発明に用いられるモノフィラメントは、３３ｄｔｅｘ以下であることが必要であり、特に好ましくは２０〜７ｄｔｅｘである。繊度はできるだけ小さい方が紗織物をよりハイメッシュにすることができるが、モノフィラメントの生産性や紗織物の製織性の面から３ｄｔｅｘまでで十分である。３３ｄｔｅｘを超えてしまうと、整経で糸間隔が狭くなって筬で削られやすくなり、３００メッシュ以上のハイメッシュ製織性が不良となる。
【００１２】
なお、モノフィラメントの横断面形状は特に限定されるものではないが、円形が好ましく、芯鞘形状も同心円状が好ましい。芯鞘比率も特に限定されるものではないが、モノフィラメントの破断強度と紫外線吸収性を考慮すると芯：鞘＝５０：５０〜８０：２０の範囲にあるのが好ましい。
【００１３】
モノフィラメントの芯成分は、ポリエステルであることが必要である。ポリエステルは、スクリーン紗に必要な寸法安定性が良好であるので、良好な紗張り性を保持することができる。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、または、ポリエチレンサクシネート、ポリカプロラクトンのような脂肪族ポリエステルが挙げられる。なかでも、ＰＥＴは溶融紡糸を行う際の操業性、製造コストなどの観点より特に好ましく用いられる。
【００１４】
芯成分のポリエステルの極限粘度は０．６０〜０．９０が必要であり、特に好ましくは、０．６８〜０．８０である。０．６０未満であると、モノフィラメントの強力が低くなり、ハイメッシュ製織が困難になるだけでなく、高張力での紗張り時に糸切れが起きやすくなる。また、０．９０を超えると、溶融紡糸の際に最適な溶融粘度で押し出しができなくなり、芯鞘複合紡糸ができなくなる。
【００１５】
本発明のモノフィラメントの鞘成分には、有機化合物系の紫外線吸収剤を含有させることが必要である。紫外線吸収剤は、紫外線領域の波長を吸収し、無害な熱エネルギーに変換することにより、繊維形成性ポリマーおよび芯成分のポリエステルの物性低下を抑制する効果がある。有機化合物系の紫外線吸収剤は、繊維形成性ポリマーとのなじみが良く、均一に分散させることができる。無機系の紫外線吸収剤は、粒子同士が凝集しやすく、均一分散が難しいためにモノフィラメントにした際に性能安定させることが困難となるので、好ましくない。
【００１６】
鞘成分に添加する有機化合物系の紫外線吸収剤には、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物などが挙げられるが、化合物の生体に対する安全性や繊維形成性ポリマーとのなじみ性の観点から、特にベンゾトリアゾール系化合物が好ましく用いられる。なお、紫外線吸収剤の添加量は特に限定されないが、良好な紫外線吸収性能を得るためには、鞘成分に対して０．１重量％以上の添加が好ましい。また、性能が頭打ちになるために、紫外線吸収剤の添加量は５．０重量％までで十分である。
【００１７】
鞘成分に用いられる繊維形成性ポリマーとしては、前記記載のポリエステルの他、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン樹脂などがあげられ、有機化合物系の紫外線吸収剤が練り込み可能で、芯鞘複合紡糸が可能なポリマーならば特に限定されず使用することができる。中でも、ＰＥＴは芯成分との親和性、紫外線吸収剤とのなじみ性、溶融紡糸操業性などが良好であるので、好ましく用いられる。
【００１８】
モノフィラメントには、芯成分、鞘成分ともに、筬による糸削れ性改善、感光樹脂接着性改善などを目的としてポリエチレングリコール、イソフタル酸などを共重合しても良い。
【００１９】
スクリーン紗製版後の紫外線反射率は、紗織物を分光光度計にて測定し、波長２００ｎｍ〜４００ｎｍ領域の紫外線平均反射率が１０％以下であることが好ましい。この範囲であると、感光時にハレーションを起こしにくくなり、印刷精度が高くなる。
【００２０】
スクリーン紗を紗枠に張り付けて印刷する際、できるだけ高い張力で紗張りしたほうが、ひずみやゆがみがなく、良好な印刷性能が得られる。従って、モノフィラメントの強力は、できるだけ高い方が好ましく、破断強度で５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、十分な張力で紗枠に張り付けて印刷することができる。
【００２１】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。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。
【００２２】
Ａ．極限粘度
極限粘度は、溶媒にフェノール／テトラクロロエタン（体積比率６／４）を用いて、２０℃の恒温槽にて測定した。
【００２３】
Ｂ．モノフィラメントの破断強度
モノフィラメントの破断強度は、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じ、（株）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／分の条件で求めた。
【００２４】
Ｃ．紫外線平均反射率の測定
紫外線反射率の測定は、紗織物を波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲で、（株）島津製作所製のＵＶ−３１０１ＰＣ分光光度計にて測定し、平均値を求めた。
【００２５】
Ｄ．紡糸操業性評価
紡糸操業性評価は、溶融紡糸時のポリマー押出しの安定性、紡糸中の糸切れ、繊度ムラより判断した。操業性が安定して良好であった場合は良好（○）、不安定ながらも、どうにか糸が巻き取れる場合はやや不良（△）、まったく巻き取ることができなかった場合は不良（×）とした。
【００２６】
Ｅ．製織性評価
製織性評価は、スルーザー型織機にて３００メッシュの紗織物を製織する際の糸切れ発生、スカム発生頻度から、正常な製織を維持できず停機せざるを得なくなった時点での製織長を求めた。製織長が１０００ｍ以上のものを優良（◎）、５００ｍ以上のものを良好（○）、５００ｍ未満のものを不良（×）とした。
【００２７】
Ｆ．紗張り性評価
（Ｅ．）記載の紗織物を、紗枠に４０Ｎのテンションで紗張りし、スクリーン紗が破裂するかどうかを確認した。破裂しなかった場合は良好（○）、破裂した場合は不良（×）と判断した。更に良好の場合は、４５Ｎのテンションにて紗張りし、破裂しなかった場合は優良（◎）とした。
【００２８】
Ｇ．印刷性能評価
（Ｆ．）記載の紗張りした紗織物に、ジアゾ樹脂系の紫外線硬化型感光樹脂を塗布して、その上に線幅０．０５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、本数５００本の細線パターンが描かれているポジフィルムを貼り付けた。これを高圧水銀灯を用いて波長３６０ｎｍで露光焼付けし、露光していない部分を水洗してスクリーン版を製版した。該スクリーン版を用いて、印圧０．３ｍｍ、スキージ角度７５°の条件で、紫外線硬化インキを用いて基板１００枚に印刷した。基板を２５０倍の顕微鏡で観察し、インキ細描線のかすれや、線の幅や形が設計通りでない異常基板を数えた。異常基板が１枚もない場合は良好（○）、１枚でもある場合は不良（×）とした。
【００２９】
Ｈ．紫外線吸収剤の練り込み
極限粘度０．６８のＰＥＴに、紫外線吸収剤として２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノールをＰＥＴに対し０．３重量％添加し、ベント付二軸混練機にて溶融押出して、混練チップを得た。
【００３０】
＜紫外線吸収剤の違いによるスクリーン紗の印刷性能評価＞
実施例１
芯成分に極限粘度０．６４のＰＥＴ、鞘成分に前記記載の混練チップを用い、従来公知の芯鞘複合紡糸方法に従った。すなわち、芯鞘面積比を２：１とし、紡糸温度２９５℃、紡速１５００ｍ／分にて未延伸糸を巻き上げた後、室温にて１日エージングした。その後、ホットローラー温度８５℃、プレートヒーター温度１５０℃で延伸を行い、１３ｄｔｅｘの複合モノフィラメントを得た。この芯鞘型モノフィラメントを経緯使いにて、スルーザー型織機にて３００メッシュの紗織物を得た。
【００３１】
比較例１
（Ｈ．）記載の紫外線吸収剤を、酸化チタン０．３重量％とした以外は、実施例１に従って紗織物を作製した。
【００３２】
実施例１、比較例１の紗織物を、（Ｃ．）記載の平均反射率測定を行なったところ、実施例１は９．４％、比較例１は１４．２％であった。更に、（Ｇ．）記載の方法に従って印刷性能評価を行った。その結果、比較例１は露光時にハレーションを起こし、露光不要な部分まで感光させてしまい、描線のサイズが異なる基板が多数計数され、評価は不良（×）であった。一方、実施例１は、ハレーションはほとんど発生せず、評価は良好（○）であった。
【００３３】
＜繊度の違いによるハイメッシュ紗織物製織評価＞
実施例１の操作に従って紗織物を作製し、その際に表１に示す通り芯鞘型モノフィラメントの繊度を種々変化させて製織評価を行った。
【００３４】
【表１】
2004262007.tif 000002
【００３５】
比較例２は、繊度が大きすぎるために製織時にモノフィラメントが削れて白粉が発生しやすく、製織評価は不良であった。一方、本発明に準ずる実施例１〜４は、最適な繊度であるために製織性良好で、特に実施例１、３、４は優良であった。
【００３６】
＜極限粘度の違いによる紡糸操業性、紗張り性評価＞
実施例１記載の方法に従って紗織物を作製し、その際に表２に示すように芯成分の極限粘度を種々変化させて、紡糸操業性、紗張り性評価を行った。
【００３７】
【表２】
2004262007.tif 000003
【００３８】
比較例３は、紡糸操業性は良好であったが、ポリマー粘度が低いために減量後のモノフィラメント強力が低くなり、４０Ｎの張力の紗張り時に破裂した。比較例４は、ポリマー粘度が高すぎるために溶融押し出し困難となり、複合紡糸ができなかった。一方、本発明に準ずる実施例１、６、７は、最適な極限粘度であるために、紡糸操業性良好で、高張力の紗張りも可能であった。
【００３９】
【発明の効果】
本発明より、芯鞘複合型モノフィラメントで構成されたスクリーン紗において、鞘成分の繊維形成性ポリマーに有機化合物系の紫外線吸収剤を含有させることで吸収剤が均一に分散できるため、吸収性能が安定しているスクリーン紗を得ることができる。また、紫外線反射が少ないために印刷性能が良好で、破断強度が高いために紗張り性良好なハイメッシュスクリーン紗を得ることができる。