(57)【要約】【課題】引張強力が大きく、寸法安定性に優れているにもかかわらず、スクリーン紗製織時に白粉やフィブリルスカムの発生が少なく、紗の経筋などの発生が少ない品位の良好な高密度スクリーン紗を製造するのに好適な、スクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントを提供すること。【解決手段】ポリエチレンナフタレートからなるモノフィラメントであって、モノフィラメントの破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であり、モノフィラメントの表面にはエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルとエステル系油剤が付着しているとともに、該エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを構成する２つのアルキル基の炭素数が１〜６であり、エチレンオキサイド付加数が３〜２０の範囲であることを特徴とするスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメント。モノフィラメント重量に対してエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルの付着量が０．０２〜０．１重量％、エステル系紡糸油剤の付着量が０．１〜０．５重量％であることや、モノフィラメントの繊度が６ｄｔｅｘ以上４０ｄｔｅｘ未満、１０％伸張時の引張強度が４.５ｇ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンナフタレートからなるモノフィラメントであって、モノフィラメントの破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であり、モノフィラメントの表面にはエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルとエステル系油剤が付着しているとともに、該エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを構成する２つのアルキル基の炭素数が１〜６であり、エチレンオキサイド付加数が３〜２０の範囲であることを特徴とするスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメント。
【請求項２】
モノフィラメント重量に対してエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルの付着量が０．０２〜０．１重量％、エステル系紡糸油剤の付着量が０．１〜０．５重量％である請求項１記載のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメント。
【請求項３】
モノフィラメントの繊度が６ｄｔｅｘ以上４０ｄｔｅｘ未満、１０％伸張時の引張強度が４.５ｇ／ｄｔｅｘ以上である請求項１または２記載のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメント。
【請求項４】
ポリエチレンナフタレートからなるモノフィラメントに表面処理剤を付与するスクリーン紗用ナフタレートモノフィラメントの製造方法であって、モノフィラメントの破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であり、表面処理剤としてエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルとエステル系紡糸油剤とを用いるとともに、該エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを構成する２つのアルキル基の炭素数が１〜６であり、エチレンオキサイド付加数が３〜２０の範囲であることを特徴とするスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントの製造方法。
【請求項５】
モノフィラメント表面にエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを処理した後に、エステル系紡糸油剤を処理するものである請求項４記載のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントの製造方法。
【請求項６】
エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルと、エステル系紡糸油剤とが共に水系処理剤である請求項４または５記載のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントに関する。さらに詳細には、製織時における白粉スカムの発生が少なく、品質の優れたスクリーン紗を効率よく製造することができるポリエチレンナフタレートモノフィラメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン紗としてはポリエステルのモノフィラメントが広く用いられているが、近年、特にエレクトロニクス分野においては、より精密な印刷精度に対する要求が高くなり、細繊度、高破断強度のモノフィラメントを用い、３００メッシュ以上のハイメシュで製織されることが増えてきた。このようなハイメッシュで製織した場合、筬間隙が狭くなり、フィラメントはより強い擦過を、しかも繰り返し受けるため、モノフィラメントの表面損傷が著しく増加し、ポリマー削れによる白粉スカムの発生も多くなってきている。そのようにして筬羽に付着した白粉スカムは、製織後の生機に経筋斑を発生させたり、白粉スカムの一部が最終製品たるスクリーン紗中に織り込まれた場合には、精密印刷時の欠点にった。そこで白粉スカムを取り除くために、製織を中断して筬羽を清掃しなければならず、生産効率の悪化の一因となっていた。
【０００３】
また、従来スクリーン紗用としては、寸法安定性やコストに優れた高強度モノフィラメントとして、ポリエチレンテレフタレートのモノフィラメントが最も多く使用されていた。しかし、４００メッシュ以上のハイメシュとなると強力が不足するため、より細繊度、高強度の素材であるポリエチレンナフタレート（以下、ＰＥＮと称する）が使用されるようになってきている。しかし、ＰＥＮは高性能ではあるが剛直なポリマーでもあるため、従来のポリエチレンテレフタレートに比べ、製織時に筬との擦過によってモノフィラメントがフィブリル化し易く、また脱落し易いという問題があった。繊維から脱落したポリマーは繊維表面に存在する油剤と入り混じり、フィブリルスカムとなって筬羽に堆積する。これが原因で生機に経筋斑が発生したり、フィブリルスカムの一部が織物中に織り込まれ、精密印刷時の欠点になるといった品質問題がより多く発生するようになったのである。
【０００４】
そこでフィブリルスカムの発生を少なくするため、ＰＥＮポリマーにイミドやポリエチレングリコールを共重合させる方法が従来から提案されている。確かに、フィブリルは減少するものの耐熱不足によりＰＥＮモノフィラメントが黄変したり、製糸時の糸切れ性問題があり、実用には向いていない。また、製糸時に、ＰＥＮの表面をフィブリルし難い熱可塑性樹脂で被って芯鞘構造（コンジュケート）にする方法も提案されているが、フィブリルは減少するものの新たな製糸設備が必要となり、製糸コストアップとなる問題があった。
【０００５】
一方、ポリエチレンテレフタレートモノフィラメントにてフィブリルスカムを減少させる方法として、モノフィラメント表面に処理剤を付与する方法が提案されている。例えば、変性シリコンを含有した処理剤を付与する方法（特許文献１）である。しかしこの処理剤を付与されたモノフィラメントは繊維と筬羽間の摩擦抵抗が低減するものの、ＰＥＮのような剛直なポリマーのフィブリルの発生を充分に抑制することは困難であった。また特許文献２では、油膜強化剤としてα−オレフィン／不飽和二塩基酸共重合体のエステル化合物含有油剤を付与した糸が提案されている。油膜が強化されたことによって擦過によるフィブリルスカムの量は少なくものの、ＰＥＮモノフィラメントに対してはその効果は十分では無かった。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１０８３１８号公報
【特許文献２】特開平１１−１２４７７２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、かかる問題点を鑑みなされたもので、引張強力が大きく、寸法安定性に優れているにもかかわらず、スクリーン紗製織時に白粉やフィブリルスカムの発生が少なく、紗の経筋などの発生が少ない品位の良好な高密度スクリーン紗を製造するのに好適な、高級スクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントは、ポリエチレンナフタレートからなるモノフィラメントであって、モノフィラメントの破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であり、モノフィラメントの表面にはエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルとエステル系油剤が付着しているとともに、該エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを構成する２つのアルキル基の炭素数が１〜６であり、エチレンオキサイド付加数が３〜２０の範囲であることを特徴とする。
【０００９】
また、モノフィラメント重量に対してエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルの付着量が０．０２〜０．１重量％、エステル系紡糸油剤の付着量が０．１〜０．５重量％であることや、モノフィラメントの繊度が６ｄｔｅｘ以上４０ｄｔｅｘ未満、１０％伸張時の引張強度が４.５ｇ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
【００１０】
またもう一つの本発明のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントの製造方法は、ポリエチレンナフタレートからなるモノフィラメントに表面処理剤を付与するスクリーン紗用ナフタレートモノフィラメントの製造方法であって、モノフィラメントの破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であり、表面処理剤としてエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルとエステル系紡糸油剤とを用いるとともに、該エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを構成する２つのアルキル基の炭素数が１〜６であり、エチレンオキサイド付加数が３〜２０の範囲であることを特徴とする。
【００１１】
さらには、モノフィラメント表面にエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを処理した後に、エステル系紡糸油剤を処理するものであることや、エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルと、エステル系紡糸油剤とが共に水系処理剤であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、引張強力が大きく、寸法安定性に優れているにもかかわらず、スクリーン紗製織時に白粉やフィブリルスカムの発生が少なく、紗の経筋などの発生が少ない品位の良好な高密度スクリーン紗を製造するのに好適な、高級スクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントは、ポリエチレンナフタレートからなるモノフィラメントであって、モノフィラメントの破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であることを必須とする。ポリエチレンナフタレートからなるとは、その主成分、好ましくは９０モル％以上がポリエチレン−２，６−ナフタレートからなることであるが、物性を損わない範囲で他の成分を共重合及び／又は混合したポリエチレンナフタレートであってもよい。また、該モノフィラメントは、マルチフィラメントとして溶融紡糸、延伸した後に分繊しても良いが、より高性能のモノフィラメントを得るためには最初からモノフィラメントとして溶融紡糸、延伸することが好ましい。
【００１４】
本発明のＰＥＮモノフィラメントは破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であることが必要であるが、破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ未満では、張力を低くせざるを得ず高性能のスクリーン紗を得ることができないためである。本発明では破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であるＰＥＮモノフィラメントを採用することにより、高品位のスクリーン紗を得ることができるのである。さらには６．６〜１０．０ｇ／ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明のＰＥＮモノフィラメントは、１０％伸張時の引張強度が４.５ｇ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。１０％伸張時の引張強度が、４.５ｇ／ｄｔｅｘ未満のＰＥＮモノフィラメントでは、紗を製織する工程での筬による高張力下での擦過により、部分的に弱い箇所が他より大きな伸長を受け、紗の経筋斑やたるみなどが発生し、紗の品位が低下する傾向にある。これに対して１０％伸張時の引張強度が４.５ｇ／ｄｔｅｘ以上を有するＰＥＮモノフィラメントでは、このような問題が発生せず、高品位のスクリーン紗を得ることが容易である。さらには、ＰＥＮモノフィラメントの１０％伸張時の引張強度が、４.５〜５．０ｇ／ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００１６】
そして本発明のＰＥＮモノフィラメントとしては、その繊度が４０ｄｔｅｘ未満のモノフィラメントであることが好ましい。特に好ましくは６．６〜３３ｄｔｅｘの範囲である。この範囲のモノフィラメントである場合にもっとも本発明は効果的である。繊度が４０ｄｔｅｘより大なるものは、もともと白粉やフィブリルスカムの発生が少なく、顕著な効果が現れにくい傾向にある。また、太い繊度のものは比較的低メッシュ用に使われ、高精度の印刷が要求されない用途に利用されることが多く、厳しい寸法安定性が要求されないことが多い。しかしながら、本発明が、繊度４０ｄｔｅｘを越えるモノフィラメントにおいても有効である事はいうまでもない。
【００１７】
また本発明のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントは、その表面に、エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルとエステル系紡糸油剤が付着しているとともに、該エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを構成する２つのアルキル基の炭素数が１〜６であり、エチレンオキサイド付加数が３〜２０の範囲であることを必須とする。
【００１８】
本発明で用いられるエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテル化合物は、公知の方法によって得ることができる。例えば炭素数が１〜６のアルコールにエチレンオキシドを３〜２０モル付加重合させ、精製後、炭素数１〜６のアルキルクロリド等にて末端封鎖し、精製処理することにより得ることが可能である。
【００１９】
このエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルの特に好ましい例としては、炭素数１〜４のアルコールおよび炭素数１〜４のアルキルクロリドを用い、エチレンオキシドを３〜１０モル付加重合させたものが、ＰＥＮの繊維表面を改質させやすいため、より好ましい。
【００２０】
アルキレンオキサイドの付加モル数が２モル以下の場合には、沸点や引火点が低いため、従来の有機溶剤系化合物と同じく火災、爆発、作業環境などの問題が起こりやすくなる。一方、２１モル以上の場合には、ＰＥＮ繊維表面の改質が不十分となるため本発明の目的を達成できない。また、炭素数７以上のアルコールやアルキルクロリドを使用したものは、ＰＥＮ繊維表面を改質させ難いため、処理剤としては使用できない。エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルは、単独で繊維に付与しても、エステル系紡糸油剤に混合して付与してもよいが、単独で付与する場合には水溶液又は水系乳化液として付与した後に紡糸油剤を付与することが好ましい。
【００２１】
なお、エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルの付着量はＰＥＮ繊維重量に対して０．０１〜０．１重量％であることが好ましい。付着量が０．０１重量％未満ではＰＥＮの繊維表面改質が不十分でフィブリルスカムの抑制が難しくなる傾向に有り、逆に０．１重量％を超えるとＰＥＮの繊維内層部にも浸透し強力低下を起す傾向にある。
【００２２】
さらに本発明の繊維表面には、エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルと共にエステル系油剤が付着していることが必要である。この併用して使用されるエステル系油剤は特に限定はされないが、平滑性、制電性などを付与するために従来から紡糸油剤に用いられている公知の成分（エステル、ノニオン、アニオン成分等）から構成される油剤が使用可能である。
【００２３】
エステル成分は主として平滑性のため使用されるが、より具体的にはモノエステルであって、分子量が２５０〜５００の範囲のものが好ましい。分子量が５００を越える場合は、走行糸と製織機糸導との摩擦が増大し、白粉やフィブリルスカムの発生が増大する傾向にある。一方、分子量が２５０未満の場合にあっては、製糸時の延伸段階の熱により揮散し発煙を生ずるため、作業環境汚染の問題をまき起こすことがあるために注意が必要となる。また、多価エステルよりもモノエステルの方が、白粉やフィブリルスカム発生の抑制効果に優れる。特に、上記の分子量２５０〜５００のモノエステルは、製織時の走行糸と糸導との摩擦が小さく充分な平滑性を有するので、スカム発生の低減に極めて大きな効果を奏すると共にモノフィラメントの製造工程でのトラブルの発生も少なく好ましい。
【００２４】
好ましいエステル成分を具体的に例示するとオクチルラウレート、オクチルパルミテート、オクチルステアレート、イソトリデシルラウレート、イソトリデシルオレート、ラウリルオレートなどが挙げられる。
【００２５】
また、上記エステル成分が処理剤の有効成分中に占める割合は５０〜７０重量％程度であることが最適である。５０重量％未満では平滑性が不足する傾向に有り、製織時の白粉やフィブリルスカム発生が増加すると同時にモノフィラメント製造工程でのトラブルも増加する場合がある。また、７０重量％を超えると、油剤としての平滑性は十分なものの乳化剤成分の比率が少なくなり、安定した油剤エマルジョンを得にくい傾向にある。
【００２６】
併用されるノニオン成分は、上記のようなモノエステル成分を水系エマルジョンにするための乳化剤であり、例えば炭素数８〜１８のアルコールのエチレンオキサイド付加物、炭素数８〜１８の脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、硬化ヒマシ油のエチレンオキサイド付加物、多価アルコールの部分脂肪酸エステル等があげられるが、特に限定されるものではない。特に好ましくは炭素数８〜１４のアルコールのエチレンオキサイド付加物である。該成分はエマルジョンの表面張力を下げる作用もあるため、油剤の濡れ向上にも有効である。
【００２７】
上記、ノニオン成分が処理剤の有効成分中に占める割合は２０〜４０重量％であることが好ましい。２０重量％未満ではエステル成分を水系エマルジョンにすることが難しくなり、また、４０重量％を超えるとエステル成分の減少に伴い平滑性が劣る傾向にある。
【００２８】
また、制電剤を併用することも好ましく。例えばカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩のアニオン界面活性剤や第１〜第３級のアミン塩、第４級アンモニウム塩のカチオン界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型の両性界面活性剤などが用いられ、さらに必要に応じて、酸化防止剤、濡れ向上剤、黄変防止剤が併用されていてもよい。
【００２９】
なお、エステル系紡糸油剤の付着量はＰＥＮ繊維重量に対して０．１〜０．５重量％であることが好ましい。付着量が０．１重量％未満では平滑性が不十分となり、糸導ガイドやローラー、筬等との摩擦が大きくなる傾向にあり、フィブリルスカムの抑制が困難となる。逆に０．５重量％を超えると白粉やフィブリルスカムの粘性が高くなる傾向にあり、糸導ガイドにスカムが堆積しやすくなる場合がある。
【００３０】
またもう一つの本発明のスクリーン紗用ポリエチレンナフタレートモノフィラメントの製造方法は、ポリエチレンナフタレートからなるモノフィラメントに表面処理剤を付与するスクリーン紗用ナフタレートモノフィラメントの製造方法であって、モノフィラメントの破断強度が６．５ｇ／ｄｔｅｘ以上であり、表面処理剤としてエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルとエステル系紡糸油剤とを用いるとともに、該エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを構成する２つのアルキル基の炭素数が１〜６であり、エチレンオキサイド付加数が３〜２０の範囲であることを必須とする製造方法である。
【００３１】
ここで、エステル系紡糸油剤を処理する工程が、モノフィラメント表面にエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを処理した後であることが好ましい。このような順序で付与することにより、エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルがより有効にモノフィラメント繊維表面にある剛直なポリマーを改質し、白粉やフィブリルスカムの発生をより有効に防止することができるようになる。
【００３２】
より具体的には、処理剤をＰＥＮに付与するには、紡出未延伸糸が固化した時点以降であれば任意であり、通常は引き取りローラーより前の時点で付与することが好ましい。付与する好ましい手段としては、処理剤を水系又はストレートで計量オイリングノズル又はオイリングローラを介して付与する手段をあげることができる。付与方法は１段目にエチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルを水系で付与後、引き続いて２段目にエステル系紡糸油剤を水系で付与する方法がＰＥＮ繊維表面に均一に付着しやすく、製糸性の安定化が図られるので最も好ましい。
【００３３】
また繊維に用いる、エチレンオキサイド付加ジアルキルエーテルと、エステル系紡糸油剤とが、共に水系処理剤であることがより好ましい。溶剤系はポリマーの表面改質には有効であるものの、取扱いが困難であり、水系処理剤とすることで、火災、爆発、作業環境などの面でも好ましい。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例における各評価項目は下記の方法で測定した。
【００３５】
（１）ＯＰＵ測定方法
１６ｄｔｅｘのＰＥＮモノフィラメントのからなる延伸糸３ｇを１０５℃×２時間乾燥後直ちに、重量（Ａ）を測定し、アルキルベンゼンスルホン酸ソーダを主成分とする洗浄用水溶液３００ｃｃ中に浸漬し、４０℃にて超音波を少なくとも１０分かける。洗浄液を廃棄し、４０℃の温水により３０分流水洗浄後、室温にて風乾する。その後、１０５℃×２時間乾燥後直ちに重量（Ｂ）を測定する。
ＯＰＵ％＝〔（Ａ−Ｂ）／Ｂ〕×１００
上式よりＯＰＵを算出する。
【００３６】
（２）強度
引っ張り試験機を用いＪＩＳ  Ｌ  １０９５  付属書３に従って測定した。
【００３７】
（３）スカム（擦過試験）
糸長２０ｍのモノフィラメントを３０ｃｍの間隔で相対した２本の把持棒に、０．３ｍｍのピッチで平行に３０往復引っ掛け、３ｇの緊張状態で固定し、このモノフィラメントの中央に設置された摺動可能な擦過用筬羽に通し４００回／分の速度で１２０分間擦過し、筬羽に付着した白粉やフィブリルスカム量を観察し、次の４段階に級付けをした。
◎  ：白粉スカムが殆ど発生しない
○  ：白粉スカムが少ない
△  ：白粉スカムやや多い
×  ：白粉スカム多い
【００３８】
［実施例１］
酸化チタンを０．３重量％含むポリエチレン−２，６ナフタレートポリマーを使用、吐出時のポリマー温度３０５℃となるように溶融し,孔径が０．６０ｍｍの口金から延伸後の繊度が所定の繊度になるように吐出し、第１表に示す油剤１を繊維重量に対して付着させ９００ｍ／分の引き取り速度で一旦巻きとった。次いで延伸し、１６ｄｔｅｘ、破断強度が６．８ｇ／ｄｔｅｘ、１０％伸張時の引張強度４．７ｇ／ｄｔｅｘのポリエステルモノフィラメントを得た。なお、延伸時の予熱温度は１５５℃、熱処理温度１９０℃の高温熱処理を実施している。得られたモノフィラメントを下記の条件で擦過して白粉スカムの発生量を測定した。その結果を第２表に示す。
【００３９】
さらに、得られたモノフィラメントを部分整経し、経糸本数１０１７７本とし、緯糸は経糸と同じモノフィラメントを用いて普通織機を使用して１８０回／分の速度で４００メッシュのスクリーン紗を製織した。製織した結果を第２表に併せて示す。
ここで、紗品位Ａ反率とは、白粉やフィブリルスカム詰まりによる経糸切れ、生機の経筋斑、製織時の筬擦過による経筋、ゆるみなどの点数により判定するもので、これらの少ないものをＡ反といい、Ａ反率が９２％以上を許容ラインとした。
第２表に示すように、得られたモノフィラメントは、白粉やフィブリルスカムが極めて少なく紗品位も極めて良好であり、優れたものであった。
【００４０】
［実施例２］
油剤１を表１記載の油剤２に変更した以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併せて示す。得られたモノフィラメントは、白粉やフィブリルスカムが極めて少なく紗品位も極めて良好であり、優れたものであった。
【００４１】
［比較例１、２］
延伸倍率を変更し、繊維強度を表２記載のものとした以外は、実施例１及び実施例２と同様にして比較例１及び２とした。結果を表２に併せて示す。
【００４２】
［比較例３］
油剤１を表１記載の油剤３に変更した以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併せて示す。
【００４３】
【表１】
2009293161.tif 000002
【００４４】
【表２】
2009293161.tif 000003