JP2012211399A - ポリエステルモノフィラメント - Google Patents

Abstract

【課題】細繊度かつ寸法安定性に優れ、製織工程でのスカムの発生が少なく、オープニングが均一なスクリーン紗が得られる繊維断面方向および繊維長手方向の物性が均一なポリエステルモノフィラメントを提供する。
【解決手段】繊維長手方向１００万メートル中における任意の５点で測定した繊維表面の配向度（Δｎ）の標準偏差が２．０以下、繊維表面の結晶化度の標準偏差が３．０以下である芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメント。
【選択図】なし

Description

本発明は、＃４００（＃：メッシュ数、１インチ＝２．５４ｃｍあたりの糸条数）以上の高精密印刷向けスクリーン紗用途に好適な芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメントに関するものである。

従来、スクリーン紗としては、シルクなどの天然繊維やステンレスなどの無機繊維からなるメッシュ織物が広く使用されてきたが、近年柔軟性や耐久性、コストパフォーマンスに優れた合繊メッシュが好んで使用され、中でもポリエステルモノフィラメントは寸法安定性に優れるなどスクリーン紗用途に好適で広く利用されている。スクリーン印刷は例えばプラズマディスプレイ（以下ＰＤＰ）を構成する前面電極基盤、背面電極基盤への電極ペースト塗布やコンピュータグラフィックによるデザイン物の高精密印刷や、電子回路印刷などが挙げられる。こうした用途では、広い範囲での高い印刷精度が要求されることから、使用するスクリーン紗は、高張力の紗張りに耐えうる寸法安定性を持ち、均一かつ高いメッシュ数であることが重要である。さらにＰＤＰの大画面化などに伴い、使用するスクリーン紗も数メートル以上の広い範囲にかけて欠点がない、高品位のものであることが重要である。

これらを実現するため、使用するポリエステルモノフィラメントは、細繊度・高強度であることが不可欠であるが、スクリーン紗の製造過程で、フィラメント−フィラメント間、またはフィラメント−金属間で繰り返し擦過を受けることで、フィラメントの一部が削り取られ、粉状またはフィブリル状のスカムが発生する。これはポリエステル分子の配向度が高く、結晶化の進んだ高強度のフィラメントほど起こりやすいことが知られているが、繊維長手方向に見たときに、配向度、結晶化度にムラがあると、その部分を起点に繊維表面が削られることが判った。スカムは製織機を汚染し、作業効率を低下させるだけでなく、スクリーン紗上に異物として残存する、もしくは目開き量の異常の原因となるなど、最終製品の機能を著しく損ねる重大な欠点である。具体的に例を挙げるとＰＤＰにおける電極ペースト塗布などでは、スクリーン紗上のスカムによる目詰りや目開き量（以下オープニングと称することもある）の違いが、電極ペーストの塗布ムラや厚みムラとなり、さらにはＰＤＰテレビに加工した際に画像欠点に直結し、コンピュータグラフィック印刷によるデザイン物の高精密印刷では、重大な印刷欠点となり、これらの商品価値は著しく損なわれる。

一般に、高精密なスクリーン印刷になるほど使用するスクリーン紗のメッシュ数が増加し、細繊度、高強度のモノフィラメントを使用しなければならない。特に＃４００以上のハイメッシュスクリーン紗では、スカムなどによる欠点がないことに加え、使用するすべての繊維の繊度や強度、更には繊維の配向度、結晶化度が均等にそろっていることが重要である。これは印刷精度の高度化に伴い、紗張り強力も上がるため、スクリーン紗を形成するすべての繊維の物性を一定にすることで、スクリーン紗のオープニングが均一になり、初めて高精密印刷が可能になるためである。

かかる要求に対して従来さまざまな技術が提案されている。
例えば鞘成分ポリエステルを共重合ＰＥＴとし、使用するポリエステルの固有粘度（以下ＩＶ）、および芯と鞘の面積比を定めることで、繊維表面の複屈折率を制御し、スカム発生を抑制できるだけでなく、スクリーン紗の織目安定性や寸法安定性向上を狙った芯鞘型ポリエステルモノフィラメントがある（特許文献１）。しかしこの方法は、鞘成分のガラス転移点（以下Ｔｇ）が芯成分対比著しく低いため、鞘成分が溶融し加熱ローラーへの融着を防ぐために低い加熱温度で延伸を行わなくてはならず、モノフィラメントの高強度化を目的とした高温、高倍率の延伸ができないといった問題があった。

また、芯側ポリエステルのＩＶ、破断強度、節糸の数を適正化し、さらに鞘側ポリエステルに特定の無機粒子を添加することにより繊維表面の摩擦抵抗を低下させることで、寸法安定性とスカム抑制効果をもつ芯鞘型モノフィラメントも提案されている（特許文献２）。しかしこの発明の製法は、各ポリエステルを融点以上の温度で溶融、紡糸し、これを一旦低速で巻き取った後、加熱延伸を行うことを特徴とする、いわゆる２工程法によるものである。この方法では、巻き取った直後から未延伸糸の結晶化が進み始め、未延伸糸の結晶化の進行は、巻取り後の経過時間だけでなく、周辺の温湿度により大きく左右されるといった問題があり、ポリエステル分子の配向や結晶化度に斑が発生し、延伸後の繊維長手方向の物性は不均一となる。

一方ポリエステルからなり、強度６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、伸度１０％以上であり、鞘成分の複屈折率（Δｎｓ）が１８０×１０^−３以下の芯鞘型複合モノフィラメントに関する発明では（特許文献３）、別々に溶融し、芯鞘型になるよう複合したポリエステルモノフィラメントの未延伸糸を一旦巻き取り、高倍率で多段延伸した後、延伸糸巻取り前にリラックス付与することで、鞘成分のポリエステルの配向が抑制され、スカム発生を低減させている。この発明は実施例において、延伸後の繊度が５〜９．８ｄｔｅｘの細繊度モノフィラメントにおいても必要な物性を得ているが、繊維表面での長手方向の配向及び結晶化度の均一性に関する検討が不十分で、スカム低減効果は、＃３３０のスクリーン紗の製織によるものであり、＃４００以上のスクリーン紗を製織した際は、同様の効果は得られなかった。

繊維長手方向の物性が均一なモノフィラメントを得るべく、２工程法の延伸に使用する金属ローラーの表面粗度を規定し、金属ローラー上での糸条の把持力を上げることで延伸効率を上げる発明も提案されている（特許文献４）。しかしこの技術の有効な範囲は、繊度８．０ｄｔｅｘ以上のモノフィラメントを用いて、＃３１５程度のローメッシュスクリーン紗の製織に好適な技術であり、＃４００以上のハイメッシュスクリーン紗では技術的に不十分であった。

特許文献５では、繊度３〜８ｄｔｅｘの芯鞘複合型モノフィラメントにおいて、溶融紡糸したポリエステルを一旦巻き取ることなく多段延伸する、いわゆる直接紡糸延伸法（以下ＤＳＤ法）により高倍率で延伸することで、強度７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、タフネス２９以上の優れたハイメッシュスクリーン紗用モノフィラメントを得ている。しかし、繊維長手方向の均一性、特に繊維表面の配向度、結晶化度の均一性に関する検討が不十分で、スクリーン紗製織時に局所的にスカムが発生する問題があった。

また、繊度３〜１３ｄｔｅｘのＩＶの異なる２種類のポリマからなる芯鞘複合型モノフィラメントであって、特許文献５同様にＤＳＤ法を行い加熱延伸した糸を、２個以上の非加熱のゴデットロールを用いてリラックス付与し、張力を制御しながら、特定の巻き取り装置によりパーン形状に巻き取る方法が提案されている（特許文献６）。リラックス付与をすることで、高倍率延伸において起こりがちなパーン内層部での応力集中を抑制し、さらに巻き取り方法を工夫することで、スクリーン紗製造の際に問題となるスナールを抑制し、またリラックス付与により分子の配向が緩和されるため、スカムも抑制されている。しかし繊維表面での長手方向の配向、結晶化度の均一性に関する検討が不十分であり、＃４００メッシュ以上のハイメッシュスクリーン紗における製織時のスカムについてはさらなる改善が必要であった。

以上の特許文献の通り、モノフィラメントの高強度化、スカム低減化、物性の均一化を目指した発明が数多く提案されているが、複雑な電極ペースト塗布や高精密印刷可能なハイメッシュスクリーン紗を安定して得るための、繊維長手方向の均一性に優れた細繊度高強度モノフィラメントが待ち望まれていた。

特開２００９−２５６８２２号公報（特許請求の範囲、実施例） 特開２００５−２４０２６６号公報（特許請求の範囲、実施例） 特開２００４−２３２１８２号公報（特許請求の範囲、実施例） 特開２００８−７５１８８号公報（特許請求の範囲、実施例） 特開２０１０−０７７５６３号公報（特許請求の範囲、実施例） 特開２０１０−１８０４８４号公報（特許請求の範囲、実施例）

本発明の目的は、上記に示す従来の問題を解決し、細繊度かつ寸法安定性に優れ、スカム等欠点の発生が少なく、オープニングが均一なスクリーン紗とし得る、繊維長手方向の物性が均一なポリエステルモノフィラメントを提供することである。

前記本発明の目的は、繊維長手方向１００万メートル中における任意の５点で測定した繊維表面の配向度（Δｎ）の標準偏差が２．０以下、繊維表面の結晶化度の標準偏差が３．０以下であることを特徴とする芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメントによって、達成できる。

ＰＤＰ電極ペースト塗布などの電子基板印刷、またはＣＤ印刷やグラフィック印刷などの高精密印刷に好適なスクリーン紗の製造において、製織時のスカムの発生が少なく、オープニングが均一な紗を安定して得ることができる。

本発明の一実施形態を示す紡糸延伸設備の概略図である。 ２工程法における紡糸設備の概略図である。 ２工程法における延伸設備の概略図である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメントは、繊維表面の配向度（以下Δｎ）を、繊維長手方向１００万メートル中における任意の５点で測定したときの標準偏差が２．０以下、同様の頻度で測定した繊維表面の結晶化度の標準偏差が３．０以下であることが必要である。ポリエステルモノフィラメントの物性は主として、使用するポリエステル分子のΔｎと正の相関関係にあるため、繊維長手方向におけるΔｎ、結晶化度のばらつきを低減することで、モノフィラメントの引張破断強度や伸度、収縮応力といった物性のばらつきも抑制することが可能である。繊維表面のΔｎ、結晶化度は特に重要であり、ハイメッシュスクリーン紗を製織する際、フィラメント−フィラメント間、またはフィラメント−金属間で擦過されるため、繊維表面のΔｎ、結晶化度に斑があると、その部分を起点に繊維表面が削れる。さらに、繊維表面のΔｎ、結晶化度が均一であれば、紗張り後のスクリーン紗のオープニングも均一となる。繊維長手方向１００万メートル中における任意の５点で測定したときの繊維表面のΔｎのより好ましい標準偏差は１．５以下、さらに好ましくは１．０以下である。同様の頻度で測定した繊維表面の結晶化度のより好ましい標準偏差は２．０以下、さらに好ましくは１．５以下である。

本発明のポリエステルモノフィラメントの繊度は３〜１３ｄｔｅｘが好ましく、より好ましくは４〜１０ｄｔｅｘである。＃３００以下のオープニングが粗いスクリーン紗では、繊度１５〜２５ｄｔｅｘ程度のモノフィラメントが使用されているが、精密印刷に適した＃４００以上のハイメッシュスクリーン紗では、１本あたりのメッシュ格子間隔はおよそ６３μｍであり、印刷に必要な１格子あたりのオープニングを維持するためには、使用するモノフィラメントの繊度は１３ｄｔｅｘ以下であり、より好ましくは１０ｄｔｅｘ以下である。しかし製織性、特に経糸飛送性を維持するため、少なくとも３ｄｔｅｘ以上の繊度が必要であり、４ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。

繊維長手方向の繊度ムラであるウースター値（ノーマル法）はスクリーン紗のオープニングの均一性の観点から、２．０％以下が好ましく、より好ましくは１．５％以下、更に好ましくは１．０％以下である。ここでいうウースター値はウースターテクノロジーズ社のウースター測定機で糸長５００ｍを測定した際に得られる値である。
スクリーン紗は、メッシュ数に比例して高い紗張り強力が必要であるため、本発明の目標とする＃４００以上のスクリーン紗におけるポリエステルモノフィラメントの強度は６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましい。より好ましくは７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。

スクリーン紗製造時の紗張り後の強度やスクリーン印刷時の版離れ性を良好にするためには１０％伸長時の強度（以下１０％モジュラス）を５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上にすることが好ましく、より好ましくは６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
本発明のポリエステルモノフィラメントの伸度は１１％以上であれば良好な製織性が得られ好ましい。

本発明におけるポリエステルモノフィラメントは、固有粘度（以下ＩＶ）の異なるポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）を芯鞘型に複合してなる、芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントとすることが繊維物性、製織性を容易に両立できる点で好ましい。ポリエチレンテレフタレートとは、繰り返し単位の９０モル％以上がエチレンテレフタレートである。また芯鞘型とは、繊維断面形状において、一方の樹脂が他方の樹脂によって完全に覆われており、繊維表面の樹脂を鞘成分、鞘成分に覆われた繊維内部の樹脂を芯成分とする。断面形状については必要により、異形断面や芯成分が偏心していてもかまわないが、スクリーン紗用モノフィラメントとして用いる場合には、安定した製糸性、高次加工性のため、芯成分と鞘成分は同心円状に配置し、丸断面であることが好ましい。

芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントにおいては、ＩＶの高いＰＥＴを芯成分とすることが好ましい。これにより繊維内部はΔｎが高く、結晶化も促進するので、繊維全体にスクリーン紗用モノフィラメントとして必要な高い強度を付与することができる。
芯成分ＰＥＴのＩＶは、高強度化という観点から０．７以上が好ましく、更に好ましくは０．８以上である。一方、溶融紡糸における溶融ポリマの流動性という観点から１．４以下が好ましく、更に好ましくは１．３以下である。

芯成分のＰＥＴはポリエステルモノフィラメントの強度を主として担うため、通常ポリエステル繊維に添加される酸化チタンに代表される無機粒子の添加物は０．５ｗｔ％未満であることが好ましい。

芯成分ＰＥＴのＩＶを０．７以上とすると共に、鞘成分にはＩＶが低いＰＥＴをとすることが好ましく、芯成分ＰＥＴのＩＶと比べて０．２以上小さいものであることが好ましい。鞘成分そのもののＩＶは、溶融押出機や紡糸口金内での安定計量性の観点から少なくとも０．３以上であれば良く、０．４以上であればさらに好ましい。一般的なスカム発生のメカニズムは、Δｎが高く、結晶化の進んだ繊維表面のポリエステルが、製織時に筬羽との擦過によって毛羽状あるいは粘着質状に削り取られることによるので、ＩＶが低い、すなわちポリエステル分子鎖が短くΔｎの低いポリエステルを繊維表面に配した設計とすることで、耐摩耗性を向上させ、製織時のスカム発生をより低減することができる。また溶融紡糸の口金吐出孔内壁面におけるせん断応力を鞘成分が担うため、芯成分が受けるせん断力は小さくなり、芯成分はポリエステル分子の配向度が低く、かつ均一な状態で紡出されるため、延伸後に得られるポリエステルモノフィラメントの強度が向上する。

鞘成分のＰＥＴはポリエステルモノフィラメントの耐磨耗性を主として担うため、酸化チタンに代表される無機粒子を０．０５〜０．５ｗｔ％程度添加させることが好ましい。無機粒子添加量をこの範囲とすることで、耐摩耗性と繊維表面のΔｎの均一性を維持することができる。

また、本発明の芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントにおいては、繊維断面方向における繊維表面と中心部の結晶化度の差が１０．０％以下であることが好ましい。これにより製織時のスカムを抑制し、かつ、繊維物性の均一性も高めることができる。より好ましくは８．０％以下である。

また本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて芯成分、鞘成分いずれのＰＥＴにも、１０モル％以下の共重合をしてもかまわない。共重合成分の例として、酸成分にはイソフタル酸、フタル酸、ジブロモテレフタル酸、ナフタリンジカルボン酸の如き二官能性芳香族カルボン酸、セバシン酸、アジピン酸、シュウ酸の如き二官能性脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸が挙げられる。グリコール成分にはプロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡや、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコールが挙げられる。

さらに本発明の効果を損なわない限り、必要に応じて芯成分、鞘成分いずれのＰＥＴにも、添加物として酸化防止剤、制電剤、可塑剤、紫外線吸収剤、着色剤等を適宜添加しても良い。
芯鞘複合比は、重量パーセント比で７０：３０〜９０：１０が好ましく、より好ましくは８０：２０〜９０：１０である。芯成分の割合を７０％以上とすることで、細繊度であっても必要な強度を達成可能であり、また鞘成分の割合を１０％以上とすることで、溶融紡糸の口金吐出孔内壁面におけるせん断応力を鞘成分が担うため、芯成分が受けるせん断力は小さくなり、芯成分は分子鎖配向度が低く、かつ均一な状態で紡出されるため、最終的に得られるポリエステルモノフィラメントの強度が向上する。

次いで、本発明の目的を達成するための好ましい製造方法を説明する。
本発明の芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメントは、芯成分、鞘成分を別々に溶融し、押し出した芯成分ＰＥＴと鞘成分ＰＥＴを、芯鞘型となるよう複合口金などを用いて吐出した後、紡糸された糸条を一旦巻き取ることなくそのまま延伸を行う、図１の様なＤＳＤ法を用いることが好ましい。特に本発明のような細繊度モノフィラメントにおいては、選択する条件によっては２工程法を用いても本発明の目的にかなったモノフィラメントを得ることができるが、２工程法を用いると巻き取った未延伸糸の保管環境や延伸までの経時条件の差により繊維長手方向の物性斑が発生しやすいため、ＤＳＤ法を採用することで容易に改善できる。

ここで、これらの工程のいずれかの部分において、得られるポリエステルモノフィラメントの平滑性、耐磨耗性、制電性を向上させる目的で油剤を付与することが好ましい。給油方式としては給油ガイド方式、オイリングローラー方式、スプレー方式などを挙げることができ、紡出から延伸、巻取りまでの間で複数回数給油しても構わない。

本発明の目的を達成するためには、紡糸工程において以下に示す、（１）〜（４）の点を留意する必要がある。
（１）溶融から紡出までのＰＥＴの溶融通過時間、加熱時間を極力短くし、ＰＥＴの分子量低下を抑制する。
（２）複合パック口金１の直下に加熱体２を設置し、これによりパック下の雰囲気温度が２６０℃以上となるよう積極的に加熱し、伸張変形による分子配向を抑制する。
（３）紡出後の糸条は、第一ゴデットローラー５を用いて引取速度８００ｍ／分以下、より好ましくは３００〜６００ｍ／分の低速巻き取りとし、分子配向を抑制する。
（４）紡糸ドラフト（＝引き取り速度／口金吐出口内の平均線速度）を１００以下、より好ましくは７０以下の低ドラフトとし、糸条の変形を緩やかにし、分子配向を抑制する。

一般にスクリーン紗用ポリエステルモノフィラメントは、製織時、高次加工時に高い張力がかかるため、一般的な衣料用ポリエステルフィラメントに比べて高強度化する必要がある。細繊度でありながら必要な強度を得るためには、（１）によってＰＥＴ分子の熱劣化を抑制すること、さらに（２）〜（４）によって、ゴデットローラーからの張力や伸張粘性などにより進行する分子配向を極力抑制した状態を保つことができる。このようにしてポリエステルを冷却、固化した後、延伸工程において高温、高倍率で延伸することで、物性の均一化と、高強度化を達成することができる。

次に、本発明の目的を達成するため、延伸工程、および巻取工程において留意すべき点を以下（５）〜（７）に示す。
（５）３対以上の金属ローラーによる多段延伸とし、トータル延伸倍率を３．０〜７．５倍とする。
（６）加熱延伸を行うローラーのうち少なくとも第一ローラー７および最終ローラー９を、糸条に接する表面粗度が１Ｓ未満の鏡面ローラー、もしくは溝付き鏡面ローラーとする。
（７）延伸中、加熱延伸を行う全ローラー７、８、９を、保温もしくは雰囲気温度調節可能な温度調節保温容器６で覆うこととする。

本発明の目的である、繊維断面方向および長手方向での物性の均一なモノフィラメントを得るには、（５）に示す３対以上のローラーを用いた多段延伸とすることで、ポリマを段階的に引き伸ばし、急激な伸張変形に起因する物性の斑を抑制することができる。使用するローラーの数は、操業性やコストの面から鑑みて３〜６対程度が適当である。またローラーの仕様については、まず加熱延伸を行うため、室温から最大でＰＥＴの融点２６０℃近傍程度まで昇温可能な金属製のホットローラーとし、構成については１つのホットローラーと１つのセパレートロールでのセットでも、また２つのホットローラー（ディオタイプ）のセットのいずれでも良い。延伸時のローラー温度は、第一ローラー７についてはＰＥＴのＴｇ＋２０℃程度としてポリマに流動性を与えた後、最終ローラー９にかけてＰＥＴのＴｇ＋２０〜４０℃程度の温度を維持した後、最終ローラー９の温度は１３０〜２３０℃と高温にすることが好ましい。こうすることにより最終ローラー上で急速かつ均一に結晶化が促進するため、ローラーと糸条の融着がなく、繊維長手方向に配向・結晶化度が均一なモノフィラメントを得ることができる。またトータル延伸倍率は、高倍率で延伸するほど、モノフィラメントの高強度化を実現できるが、少なくとも３．０倍とすることで本発明において必要な強度を達成可能であり、また芯鞘成分ＰＥＴのポリマ特性から、限界延伸倍率は７．５倍以下であり、これにより繊維長手方向の物性斑や繊維中のボイド、延伸途中の繊維の破断などを抑制し、優れた品質と製糸性を維持できる。また、第一ローラー７と第二ローラー８間の延伸倍率を、トータル延伸倍率の５０〜８０％とすることで、より繊維長手方向の物性の斑を抑制することが可能であり、好ましい。

さらにローラーは（６）のようにすることが重要である。複数のローラーを用いた多段延伸であっても、最終的に巻取り直前の最終ローラー９が最も速く、第一ローラー７が最も遅いことになるため、少なくともこれら２つのローラーを、糸条の把持性に優れた鏡面ローラー、もしくはローラー表面の軸方向に沿って複数の溝を刻設し、鏡面ローラー対比わずかに平滑性を備えた溝付き鏡面ローラーとすることで、延伸中の糸揺れに起因する物性斑を抑制することが可能となる。その間のローラーについては、全ローラーを鏡面ローラーとするよりは、溝付き鏡面ローラーや梨地ローラーを適宜併用することで、糸条とローラーの融着を抑制できるので好ましい。ここにおける鏡面とは、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１に記載される最大高さ（Ｒｍａｘ）に区分される表面粗度が１Ｓ未満のものを指し、一方梨地とは、２Ｓ〜４Ｓ以下のもののことである。

さらに延伸中は各ローラー周りを（７）のようにすることが重要である。従来提案された技術では、延伸中のローラー温度を規定しても、ローラー周辺の温度は制御されていないために、延伸を行う環境や時期によって温度差があり、延伸中の糸条の温度が低下し、繊維表面の配向度、結晶化度ムラや繊維断面方向の結晶化度ムラの原因となっていた。本発明のモノフィラメントの目的を達成するためには、従来見過ごされてきたローラー周辺の温度についても、ローラー温度と同様に制御することで、延伸中の糸条表面の温度低下を抑制し、繊維長手方向に繊維表面の配向・結晶化度が均一で繊維断面方向に結晶化度が均一なモノフィラメントが得られる。ローラー周辺の雰囲気温度は、以下式の範囲にすることが好ましい。
Ｔ２≧Ｔ１×０．７
ここでＴ２はローラー表面から５ｍｍ離れた位置における雰囲気温度（℃）であり、Ｔ１はローラー表面温度（℃）である。

ローラー周辺温度の制御は、操業性、コスト面から、ローラーを金属製の容器で覆い、作業効率を考慮し必要に応じてローラーを開放できる仕様とすることが好ましい。これにより外気温とローラー間が、高温の空気で保温されるため、これが緩衝となり糸条の温度低下を抑制することができる。より好ましくは、容器の外壁を保温材で覆うことで外気温の影響を抑制できる。さらに好ましくはローラー周辺部、すなわちローラー表面から５ｍｍの位置に測温対を設置し、ローラー周辺の雰囲気温度をコントロールすることで繊維長手方向の物性の均一性が向上する。ローラー周辺の雰囲気温度をコントロールする方法としては、ローラー周辺部にヒーターを設置する方法や、容器内の空気を循環させ、循環ラインの任意の位置にヒーターを設けて加熱エアーを循環させる方法等がある。ローラーの温度や速度、仕様によっては、延伸中に糸揺れの原因となる気流が発生するため、必要に応じて防風板等の設置により、糸揺れを抑制することで、配向・結晶化度のばらつきを軽減し、繊維長手方向の物性均一化を実現できる。容器の具体的な仕様は、糸条の取り回しやローラーの大きさにより適宜変更すればよく、各ローラーを別々の容器で覆っても良いし、全ローラーを１つの大型の容器で覆っても良いが、各ローラーを別々の容器で覆う方法により各ローラーの雰囲気温度を容易にコントロールできるため好ましい。

延伸を終えた本発明の芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメントは、用途に応じて既知の糸条巻取装置１２を用いて、チーズ状またはパーン状に巻き取ることが好ましい。この際、延伸の最終ローラーから巻取装置の間に更に数個のゴデットローラーを配することが好ましい。最終延伸ローラーとゴデットローラーの間で負の速度差を付与する場合、延伸によって生じたポリエステル分子非晶部位の歪みを緩和することができるため、巻締り抑制効果、耐磨耗性向上効果が得られる。一方、最終延伸ローラーとゴデットローラーの間で正の速度差を付与する場合、得られるポリエステルモノフィラメントの初期弾性率が向上することでハイメッシュスクリーン紗として印刷に使用した際にズレが小さく、印刷精度が向上する。これらは印刷用途毎の要求特性を鑑みた上で適宜決定する必要がある。

以下本発明を実施例により詳細に説明する。なお、実施例中の評価は以下の方法に従った。

（１）固有粘度（ＩＶ）
試料０．８ｇをオルソクロロフェノール１０ｍｌに完全溶解させ、２５℃で測定した。

（２）ガラス転移点（Ｔｇ）
使用ポリマの粉末１０ｍｇを採取し、示差走査熱量計（パーキンエルマー社：ＤＳＣ−４型）を用いて、１６℃／分で昇温しつつ、昇温過程で発現するガラス転移に伴うピークを、パーキンエルマー社のデータ処理システムで処理し、ガラス転移温度Ｔｇ（℃）を求めた。

（３）繊度
糸条を５００ｍかせ取り、かせの重量に２０を乗じた値を繊度とした。

（４）強度、伸度、１０％モジュラス
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／分にて１０％伸長時の強度（１０％モジュラス）、破断した際の強度、伸度を測定し、それぞれ連続して５回測定した値の平均値を強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、伸度（％）、１０％モジュラス（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。

（５）ウースター値
ウースターテクノロジーズ社製ウースター測定機を用いて糸速度１００ｍ／分で５分間測定した時のウースター値（ノーマル）を求めた。

（６）分子配向度（Δｎ）および標準偏差
サンプルをエポキシ樹脂に包埋後、ミクロトームを用いて厚さ２μｍ の切片に加工し、
堀場ジョバンイボン社製 Ｒａｍａｎｏｒ Ｔ−６４０００を用いて測定した。光源とし
て、Ａｒ+レーザー（５１４．５ｎｍ、５０ｍＷ）を用い、１００倍の対物レンズによって１μｍ に集光した。ラマン散乱光はシングルモード、スリット１００μｍ、回折格子１８００ｇｒ／ｍｍの条件で、ＣＣＤ検出器により検出した。
測定は、１００万メートル以上巻き取ったモノフィラメントの任意の５点において、繊維の表面から中心に向かって１μｍの箇所で行い、それぞれの測定結果に対しラマンバンドパラメータを算出し、その標準偏差（σ）を求めた。ＰＥＴラマンバンドパラメータについては、下記式を用いた。
強度比Ｒ ＝ Ｉ １６１５平行／ Ｉ １６１５垂直
Ｉ １６１５平行：繊維方向に平行な偏向配置での１６１５ｃｍ−１ラマンバンドの強度
Ｉ １６１５垂直：繊維方向に垂直な偏光配置での１６１５ｃｍ−１ラマンバンドの強度
換算複屈折は次の定義による。
Δｎ（×１０−３ ）＝２７５×（Ｒ−１）／（Ｒ＋２）
（換算複屈折は１軸延伸の繊維を標準として求めた。）。

（７）結晶化度（χ）および標準偏差
サンプルをエポキシ樹脂に包埋後、ミクロトームを用いて厚さ２μｍ の切片に加工し、
堀場ジョバンイボン社製 Ｒａｍａｎｏｒ Ｔ−６４０００を用いて測定した。光源とし
て、Ａｒ+レーザー（５１４．５ｎｍ、５０ｍＷ）を用い、１００倍の対物レンズによって１μｍ に集光した。ラマン散乱光はシングルモード、スリット１００μｍ、回折格子１８００ｇｒ／ｍｍの条件で、ＣＣＤ検出器により検出した。
繊維表面の測定は、１００万メートル以上巻き取ったモノフィラメントの任意の５点において、繊維の表面から中心に向かって１μｍの箇所で行い、それぞれの測定結果に対しラマンバンドパラメータを算出し、その標準偏差（σ）を求めた。
また、繊維断面方向の測定は任意の１点において、繊維表面から中心部まで１μｍ毎の箇所で測定を行い、それぞれの測定結果に対しラマンバンドパラメータを算出し、繊維表面の結晶化度から繊維中心部の結晶化度を引いた値を差とした。
強度比Ｒ ＝ Ｉ １６１５平行／ Ｉ １６１５垂直
Ｉ １６１５平行：繊維方向に平行な偏向配置での１６１５ｃｍ−１ラマンバンドの強度
Ｉ １６１５垂直：繊維方向に垂直な偏光配置での１６１５ｃｍ−１ラマンバンドの強度
換算複屈折は次の定義による。
Δｎ（×１０−３ ）＝２７５×（Ｒ−１）／（Ｒ＋２）
換算密度（ρ）は次の定義による。
ρ（ｇ／ｃｍ3 ）＝（３０５−Δν１７３０）／２０９
Δν１７３０：１７３０ｃｍ−１付近のラマンバンド半値全幅
（換算複屈折率は１軸延伸の繊維を標準として求めた。換算密度は種々のＰＥＴ試料の半値幅から経験的に求めた。）
結晶化度χは該記したρから次の定義により求めた。
χ（％）＝１００×（ρ−１．３３５ ）／（１．４５５−１．３３５）
（８）スクリーン紗製織評価
経糸、緯糸共に本発明の各実施例および各比較例のポリエステルモノフィラメントを用いて、スルーザー型織機により織機の回転数２００回転／分として下記のスクリーン紗（＃
４００）を製織した。なお、製織工程では９０ｍ製織時に筬を目視観察し、スカムの発生有無を確認した。
経密度 ：４００本／２．５４ｃｍ
緯密度 ：４００本／２．５４ｃｍ
得られたスクリーン紗を速度２ｍ／分で走行させ、目視で熟練した検査技術者が検反し、スクリーン紗の検反規定に沿って紗品位の評価を行った。その後各スクリーン紗より印刷版を１０枚作製し、それぞれの印刷版を１０００枚印刷した際の寸法安定による印刷パターンの歪みを観察し、次の４段階で総合的に評価した。合格レベルは○以上である。
○○：紗品位の欠点がなく、寸法安定性が極めて良好。
○ ：紗品位の欠点がなく、寸法安定性が良好。
× ：紗品位の欠点はないが、寸法安定性が不良。もしくは紗品位の欠点はあるが、寸法安定性が良好
××：の紗品位の欠点があり、寸法安定性も不良。

（実施例１）
常法によって重合およびチップ化した固有粘度１．１０（Ｔｇ８０℃）のＰＥＴを芯成分、固有粘度０．５５（Ｔｇ７８℃）で酸化チタンを０．３ｗｔ％含有するＰＥＴを鞘成分とした。紡糸工程および延伸工程はＤＳＤ法によるものであり、図１に示す装置を使用した。芯成分、鞘成分をそれぞれ個別のエクストルーダーによって２９５℃で溶融させた後、溶融ＰＥＴは２９０℃に保温した配管内を通過させた後、公知の芯鞘型複合紡糸口金１から芯：鞘の重量比率が８０：２０となるよう芯鞘型複合糸条を紡出させた。吐出糸条は口金面から下方に１００ｍｍの間、雰囲気温度を２９０℃±１０℃となるように加熱体２により積極保温した後、糸条冷却風装置３にて２５℃のエアーを１０ｍ／分の風速で糸条に吹き付け、冷却固化せしめた。冷却固化された糸条は給油ローラー４により紡糸油剤を給油したのち、表面速度５００ｍ／分の第一ゴデットローラー５、表面速度５０５ｍ／分、表面温度９０℃、表面粗度０．８Ｓの鏡面ローラーを用いた第一ローラー７、表面速度２０００ｍ／分、表面温度１００℃、表面粗度２．５Ｓの梨地ローラーを用いた第二ローラー８、表面速度３０３０ｍ／分、表面温度２２０℃、表面粗度０．８Ｓの鏡面ローラーを用いた最終ローラー９、表面速度２８７８ｍ／分、表面粗度０．８Ｓの鏡面ローラーを用いた第二ゴデットローラー１０および第三ゴデットローラー１１を介した後、巻き取り張力０．５ｇ／ｄｔｅｘとなるように速度が制御された糸条巻取装置１２にてポリエステルモノフィラメントを巻き取った。巻取り中は、第一ローラー７、第二ローラー８、最終ローラー９それぞれを金属製の温度調節保温容器６で覆い、各容器の外壁を保温材で覆った。ローラー表面から５ｍｍ離れた位置の雰囲気温度を測定した結果、第一ローラー５は７６℃、第二ローラー８は８２℃であった。さらに最終ローラー９についてはローラー表面から５ｍｍ離れた位置に測温対を設置し、容器内の空気をブロアーで循環させて、容器外側の循環ライン上に電熱ヒーターを設置し、ローラー表面から５ｍｍ離れた位置の測温対部温度が２００℃±５℃になるように循環エアーを加熱した。このときの紡糸ドラフトは６４、総延伸倍率は６．０倍、１段目倍率比率（１段目延伸倍率／総延伸倍率×１００）は６６％とした。得られたモノフィラメントの繊度は６．０ｄｔｅｘ、強度８．９ｃＮ／ｄｔｅｘであった。糸切れなく採取したポリエステルモノフィラメント１００万メートルの中から、任意で選んだ５点にて測定サンプルを作製し、繊維表面のΔｎ、および結晶化度を求め、各々標準偏差を算出したところ、Δｎについては標準偏差０．７、結晶化度は標準偏差１．２であった。また、内１点について繊維表面と中心部の結晶化度の差を求めたところ、４．５％であった。別途同一の方法にて採取したポリエステルモノフィラメントを用いて、スクリーン紗の製織評価、印刷評価を行ったところ、製織工程ではスカムの発生はなく、得られたスクリーン紗はオープニング斑がなく、これを用いて作製した印刷版による印刷評価でも、印刷パターンの歪みがなく、良好な印刷性能が得られ、高精密な印刷が可能であることを確認した。

（実施例２）
得られるポリエステルモノフィラメントの繊度を９．８ｄｔｅｘに調整し、さらに最終ローラーの加熱エアー循環装置を取り外し、第一ローラー、第二ローラー同様に外壁を保温材で覆った金属製の温度調節保温容器で覆ったのみとした以外は実施例１と同様の方法にてポリエステルモノフィラメントを得た。最終ローラーについて、ローラー表面から５ｍｍ離れた位置の雰囲気温度を測定したところ、１７２℃であった。結果、糸長手方向の繊維表面のΔｎおよび結晶化度の標準偏差は若干悪化し、製織工程で若干のスカムが発生したが、得られたスクリーン紗はオープニング斑はなく、印刷パターンの歪みもなく、十分な印刷性能であった。

（実施例３〜５）
得られるポリエステルモノフィラメントの繊度を表１の通り変更した以外は、実施例１と同様の方法にてポリエステルモノフィラメントを得た。実施例３および実施例４については製織工程でのスカムもなく、印刷性能も十分であった。実施例５では製織工程にて若干のスカムが発生し、印刷評価において若干印刷パターンの歪みが見られたものの十分な印刷性能を持っていた。

（比較例１）
第一ローラーから最終ローラーを覆った温度調節保温容器を取り外した以外は実施例１と同様の方法でポリエステルモノフィラメントを得た。ローラー表面から５ｍｍ離れた位置の雰囲気温度を測定した結果、第一ローラーは５８℃、第二ローラーは６４℃、最終ローラーは１４４℃であった。結果、繊維表面での繊維長手方向のΔn、結晶化度の均一性は悪化し、繊維断面方向の結晶化度の表面と中心部の差も大きくなり、製織工程でスカムが多発し、得られたスクリーン紗はオープニング斑が大きく、これを用いて作製した印刷版による印刷評価でも、印刷パターンの歪みも大きく、印刷性能は不十分であった。
以上、実施例１〜５、比較例１の結果を表１に示す。

（実施例６〜８、比較例２〜３）
原料となるＰＥＴのＩＶおよび芯鞘比率を表２の通り変更した以外は実施例１と同様の方法にてポリエステルモノフィラメントを得た。実施例６では若干の強度低下が見られたが、製織工程でのスカムの発生はなく、印刷性能も十分であった。実施例７では芯成分のＩＶが高いことにより１０％モジュラスが高くなり、製織にて若干スカムが発生したが、得られたスクリーン紗の欠点までは至らず、十分な印刷性能を持っていた。実施例８では強度、１０％モジュラスが低下し、印刷評価においてラインの再現性が若干低下したが十分な印刷性能を持っていた。比較例２では得られたポリエステルモノフィラメントの強度が低下し、繊維表面での繊維長手方向のΔｎおよび結晶化度の標準偏差も悪化し、印刷評価においてラインの再現性が著しく低下し、印刷性能は不十分であった。比較例３では製織工程でのスカムが多発し、得られたスクリーン紗の欠点が多発し、印刷性能も不十分であった。
以上、実施例６〜８、比較例２〜３の結果を表２に示す。

（実施例９、比較例４）
原料となるＰＥＴに添加する酸化チタンの量を表３の通り変更した以外、実施例１と同様の方法にてポリエステルモノフィラメントを得た。実施例９では若干強伸度が低下し印刷評価においてラインの再現性が若干低下したが十分な印刷性能を持っていた。比較例４は強伸度が低下し、繊維表面での繊維長手方向のΔｎおよび結晶化度の標準偏差も悪化し、製織でのスカムが多発し、得られたスクリーン紗の欠点が発生し、印刷性能が不十分であった。

（実施例１０〜１１、比較例５）
口金下加熱体温度を表４の通り変更した以外は実施例１と同様の方法にてポリエステルモノフィラメントを得た。実施例１０は口金より吐出された直後の糸条の伸張変形による分子配向が十分に抑制され、高強度、高モジュラスで、かつ良好な伸度の繊維が得られ、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性も良好で、製織工程でのスカムの発生もなく、得られたスクリーン紗のオープニング斑もなく、印刷評価では印刷パターンの歪みがなく、良好な印刷性能が得られた。実施例１１は若干強度が低下し、繊維断面方向での繊維表面と中心部の結晶化度の差が大きくなり、製織工程でのスカムが若干発生し、印刷評価での印刷パターンでの歪みが若干発生したが、印刷性能は問題ないレベルであった。比較例５は強伸度、１０％モジュラスが低下し、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性も低下し、製織工程でスカムが発生し、得られたスクリーン紗の欠点が発止し、印刷評価では印刷パターンの歪みが発生し、印刷性能は不十分であった。

（比較例６）
比較例６は図２、３に示すような２工程法によりポリエステルモノフィラメントを得た。すなわち、紡糸口金１３から吐出、紡出糸状を加熱体１４にて積極保温、糸状冷却風装置１５にて冷却固化、給油ローラー１６にて給油までは実施例１と同様の方法にてポリマーを吐出させ、その後は表４の通り第一ゴデットローラー１７にて引取速度８００ｍ／分、第一ゴデットローラー１７と同速の第二ゴデットローラー１８を介して糸条巻取装置１９で一旦未延伸糸２０を得た。その２時間後、延伸工程にて供給ローラー２１で未延伸糸２０を供給、第一ローラー２２、第二ローラー２３、最終ローラー２４にて延伸熱セットを行い、第三ゴデットローラー２６を介して糸条巻取装置２７にて表４の通りの条件でポリエステルモノフィラメントを得た。なお、各ローラーは金属製の温度調節保温容器２５で覆った。得られたポリエステルモノフィラメントは強度、１０％モジュラスが低く、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性が悪く、糸断面方向の繊維表面と中心部の結晶化度の差も大きく、製織工程でスカムが多発し、得られたスクリーン紗の欠点も多発し、印刷性能は不十分であった。

（実施例１２〜１３、比較例７）
各ローラーの速度、ローラー表面粗さ、ローラー温度、紡糸ドラフトを表５の通り変更した以外は実施例１と同様の方法にてポリエステルモノフィラメントを得た。実施例１２は各ローラー速度が低く、生産性は悪化したが、良好な強度、伸度、１０％モジュラスが得られ、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度が均一であり、繊維断面方向の繊維表面と中心部の結晶化度の差も小さく、製織工程でのスカム発生はなく、得られたスクリーン紗の欠点もなく、印刷評価では印刷パターンの歪みがなく、十分な印刷性能であった。実施例１３は引取速度が高く、トータル延伸倍率も低かったため、強度、１０％モジュラスが低下し、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性も若干低下したが、製織工程でのスカムの発生もほとんどなく、印刷性能も十分であった。比較例７では更に引き取り速度を高くし、トータル延伸倍率も低くした結果、紡糸ドラフトは１００を超え、低強度、低１０％モジュラスとなり、更に繊維長手方向のウースター値も悪化し、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性も低下し、製織工程ではスカムが多発し、得られたスクリーン紗の欠点も多発し、印刷性能は不十分であった。

（実施例１４〜１５、比較例８〜１１）
各ローラーの速度、ローラー表面粗さ、ローラー温度、最終ローラーから巻き取り間リラックス率、紡糸ドラフトを表６の通り変更した以外は実施例１と同様の方法にてポリエステルモノフィラメントを得た。実施例１４ではトータル延伸倍率を３．３まで下げた結果、強度、１０％モジュラスは低下し、印刷評価での印刷パターンの歪みは若干発生したが、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性は良好であったため、製織工程でのスカムの発生はなく、得られたスクリーン紗の欠点もなく、印刷性能は十分であった。実施例１５ではトータル延伸倍率を７．３まで上げた結果、得られたポリエステルモノフィラメントは高強度、高モジュラス、低伸度となり、また糸断面方向の繊維表面と中心部の結晶化度の差は大きくなったが、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性は良好で、製織工程でのスカムは問題ない程度であり、得られたスクリーン紗の欠点も問題ない程度で印刷性能も十分であった。比較例８では１段目延伸倍率をトータル延伸倍率の４８％とし、トータル延伸倍率を７．５、最終ローラーから巻き取り間をストレッチサイドにした結果、１０％モジュラスが高く、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性も悪化し、製織工程でスカムが多発し、得られたスクリーン紗の欠点も多発し、印刷性能は不十分であった。比較例９では１段目延伸倍率をトータル延伸倍率の８５％とした結果、強度、１０％モジュラスが低下し、繊維長手方向のウースター値も悪化し、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性は低下し、糸断面方向での繊維表面と中心部の結晶化度の差も大きくなり、印刷評価での印刷パターンの歪みが大きく、印刷性能は不十分であった。比較例１０では第一ローラーを梨地に変更した結果、強度、１０％モジュラスは低下し、繊維長手方向のウースター値、繊維表面で繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性は悪化し、製織工程ではスカムが多発し、得られたスクリーン紗のオープニング斑も発生し、印刷評価での印刷パターンの歪みも大きく、印刷性能は不十分であった。比較例１１では最終ローラーを取り外して１段延伸とした結果、強度、１０％モジュラスは大幅に低下し、繊維表面での繊維長手方向のΔｎ、結晶化度の均一性は悪化し、繊維断面方向での繊維表面と中心部の結晶化度の差も大きくなり、印刷評価での印刷パターンの歪みが大きく、印刷性能は不十分であった。

１：紡糸口金
２：加熱体
３：糸条冷却風装置
４：給油ローラー
５：第一ゴデットローラー
６：温度調節保温容器
７：第一ローラー
８：第二ローラー
９：最終ローラー
１０：第二ゴデットローラー
１１：第三ゴデットローラー
１２：糸条巻取装置
１３：紡糸口金
１４：加熱体
１５：糸条冷却風装置
１６：給油ローラー
１７：第一ゴデットローラー
１８：第二ゴデットローラー
１９：糸条巻取装置
２０：未延伸糸
２１：供給ローラー
２２：第一ローラー
２３：第二ローラー
２４：最終ローラー
２５：温度調節保温容器
２６：ゴデットローラー
２７：糸条巻取装置

Claims (4)

1. 繊維長手方向１００万メートル中における任意の５点で測定した繊維表面の配向度（Δｎ）の標準偏差が２．０以下、繊維表面の結晶化度の標準偏差が３．０以下であることを特徴とする芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメント。
2. 繊度３〜１３ｄｔｅｘ、強度が６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１記載の芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメント。
3. 固有粘度の異なる２種類のポリエチレンテレフタレートを芯鞘型に複合することを特徴とする請求項１または２記載の芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメント。
4. 繊維断面方向における繊維表面と中心部の結晶化度の差が１０．０％以下である請求項１〜３いずれかに記載の芯鞘複合型ポリエステルモノフィラメント。

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