細繊度と耐摩耗性を両立した 高性能液晶ポリエステルモノフィラメントの開発について

東レ株式会社

　東レ株式会社（本社：東京都中央区、社長：日覺昭廣、以下「東レ」）は、独自の繊維構造制御技術により、モノフィラメントとして世界最小レベルの繊維径20μｍという細繊度でありながら、高い耐摩耗性を実現した高性能液晶ポリエステル^１）（以下「LCP」）モノフィラメントを開発し、その製糸技術を確立しました。LCP繊維は、高い強度や弾性率といった優れた機械特性を有するスーパー繊維であり、今回の開発品においてもこれらの特長を維持しています。 　今後、東レは本開発品をハイメッシュ^２）織物用素材として、スクリーン印刷用メッシュ織物向けを中心に展開していく計画です。 　近年、スクリーン印刷は電子部品やタッチパネル用途での適用が広がっており、配線の精細化が進む中で、版材として使用するメッシュ織物には細繊度の素材によるハイメッシュ化が求められています。従来、スクリーン印刷のメッシュ織物には、ステンレスやポリエステル繊維が使用されてきましたが、細繊度化するとステンレスでは寸法安定性が低下することや、ポリエステル繊維では強度・弾性率などが不足するという課題がありました。 　これに対し、機械特性に優れたスーパー繊維であり、かつコスト優位性のある溶融紡糸が可能なLCPモノフィラメントがハイメッシュ織物用素材として注目されてきましたが、メッシュ織物の製織工程においてフィブリル化^３）が生じやすく、耐摩耗性が低いという問題がありました。このLCPモノフィラメントの耐摩耗性付与の方法としては、柔軟なポリマーを鞘部に使用する複合紡糸技術が知られていますが、複合繊維とした場合、ハイメッシュ織物に求められる細繊度化が困難であり、細繊度化と耐摩耗性を両立する素材が求められていました。 　そこで東レは、細繊度化に有利なLCP単一成分のモノフィラメントで耐摩耗性の向上に取り組み、LCP繊維のフィブリル構造解析から、ポリマーの結晶化がフィブリル化の原因の一つであることを突き止めました。LCPは、ポリマーが結晶化することで高い強度を発現しますが、結晶化の進行とともにフィブリル化しやすくなります。東レは、フィブリル化を引き起こす結晶化を制御する独自の製造プロセスを開発し、LCPの優れた機械特性を維持したまま、フィブリル化を抑制することで単一成分でも十分な耐摩耗性を実現しました。また、単一成分であることから製糸性に優れ、モノフィラメントとして世界最小レベルの繊維径20μｍを達成しています。 　東レは、長年にわたりLCP樹脂事業を展開しており、LCPに関する豊富な技術蓄積を有しています。今回の高性能LCPモノフィラメントはこのポリマー設計と繊維事業で培った繊維構造制御技術との融合・深化によって生まれたものです。東レは、LCPマルチフィラメントの開発にも取り組んでおり、今後は今回開発したLCPモノフィラメントを加え、スーパー繊維であるLCP繊維のラインナップを拡充していきます。 　東レは、「素材には社会を変える力がある」との考えのもと、長期的な視点に立った研究・技術開発を推進しています。今後も、革新的な先端素材の開発に取り組むことで、合成繊維の新たな可能性を追求してまいります。

＜細繊度と耐摩耗性を両立したLCPモノフィラメント＞ （スクリーン印刷用メッシュ織物に使用されているポリエステル繊維との比較）
（用語説明）
１）液晶ポリエステル
	溶融状態で液晶性を示す樹脂。
２）ハイメッシュ
	メッシュ数は、織物の１インチ（25.4mm）あたりの糸本数。ハイメッシュは織物のメッシュ数が大きいこと。
３）フィブリル化
	LCP繊維を構成する微小な組織単位であるフィブリル（小繊維）が、表面から剥離する状態。
以上