JPH03213581A - 耐摩耗性に優れた透湿性防水布帛 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、優れた耐摩耗性を有する透湿性防水布帛に関
するものである。

（従来の技術） 従来より、ラミネート型の透湿性防水布帛を得るための
透湿膜用の素材としては、ポリウレタン樹脂、ポリアミ
ノ酸ウレタン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂などが
よく利用されている。

布帛の種類による加工方法としては、織物や不織布には
コーティングまたはラミネート手法が採用され１編物に
はラミネート手法が採用されている。

また、透湿性を高めるためには有孔（微細孔）の透湿膜
の採用が有利であり、耐水圧を高めるためには無孔の透
湿膜の採用が有利である。

耐洗濯性や耐摩耗性に関しては後者が優れていることも
知られている。

しかしながら、このような透湿性防水布帛を用いてウィ
ンドブレーカ−を縫製し１着用テストを行った際、皮膜
がアンダーウェアーによって摩耗され、皮膜が損傷する
という欠点が見出され、その欠点を改善するために皮膜
の厚膜化も試みられたが、この場合、良好な透湿性能が
得られず、耐摩耗性の向上が十分でないことが判明して
いる。

また、耐摩耗性向上剤としてシリコン含有化合物等も用
いられるが、その効果も十分ではなく、今のところ優れ
た耐摩耗性を有しかつ良好な透湿。

防水性能を有した透湿性防水布帛は得られていないのが
現状である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上述の現状に鑑みて行われたもので。

優れた透湿、防水性能を損なうことなく、シかも着用時
における摩耗による皮膜損傷を防ぐ優れた耐摩耗性を有
する透湿性防水布帛を得ることを目的とするものである
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の目的を達成するもので９次の構成より
なるものである。

すなわち１本発明はｒＩ、−！Ｊジンと有機酸の反応物
である平板状粉体を０．１重量％以」二含有するポリウ
レタン樹脂またはポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合成
重合体よりなる透湿膜が、布帛に接着剤を介してラミネ
ートされていることを特徴とする耐摩耗性に優れた透湿
性防水布帛」を要旨とするものである。

以下１本発明について詳細に説明を行う。

本発明で用いられるポリウレタン樹脂主体の合成重合体
とは１合成重合体としてポリウレタン樹脂を６０〜１０
０％含むもの（勿論、ポリウレタン樹脂１００％でもよ
い。）をいい、その他の合成重合体として１例えば、ポ
リアクリル酸、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリブ
タジェン、ポリアミノ酸等の高分子や、これらの共重合
体等を４０％未満の範囲で含んでいてもよい。

本発明で用いられるポリウレタン樹脂とは１両末端に水
酸基を有するポリオール、有機ジイソシアネートおよび
鎖伸長剤を成分きする反応物である。上記ポリオール成
分としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオールまたはこれらの混合物もしくは共重合体等を挙
げることができ、ポリエーテルポリオールとしては、ポ
リエチレングυコ〜ル、ポリプロピレングリコール　ポ
リテトラメチレングリコール等が挙げられ、また。

ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール
、プロピレングリコール、ヘキサメチレングリコール等
のジオールとアジピン酸、セパチン酸、マレイン酸、テ
レフタル酸等の二塩基酸との重縮合物や、カプロラクト
ン、ラクトン酸等の開環重合物が挙げられる。

有機ジイソシアネート成分としては、芳香族ジイソシア
ネート、脂肪族ジイソシアネートおよび脂環族ジイソシ
アネートの単独またはこれらの混合物が用いられ１例え
ば、トリレン−２・４〜ジイソシアネート、４・４”−
ジフェニルメタンジイソシアネート、１・６−ヘキサン
ジイソシアネート、１・４−シクロヘキサンジイソシア
ネート等が挙げられる。

鎖伸長剤としては、エチレングリコール、プロピレング
リコール、ヘキサメチレングリコール等のジオール類や
、エチレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ナフチ
レンジアミン等のジアミン類等の活性水素を有する化合
物が挙げられる。

本発明で用いられるポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合
成重合体とは１合成重合体としてポリアミノ酸ウレタン
樹脂を７０〜１ｏｏ％含むものく勿論、ポリアミノ酸ウ
レタン樹脂１００％でもよい。）をいい、その他の合成
重合体として１例えば、ポリーγ−アルキルグルタメー
トとブタジー５− エンのブロック共重合体や、ポリーｒ−アルキルグルタ
メートとロイシンのブロック共重合体等を３０％未満の
範囲で含んでいてもよい。

本発明で用いられるポリアミノ酸ウレタン樹脂（以下、
ＰＡＵ樹脂という。）は、アミノ酸とポリウレタンとか
らなる共重合体であり、アミノ酸としては、ＤＬ−アラ
ニン、Ｌ−アスパラギン酸。

Ｌ−シスチン、Ｌ−グルタミン酸、グリシン、トリレン
、Ｌ−メチオニン、Ｌ−ロイシンおよびそれらの誘導体
が挙げられ、ポリアミノ酸を合成する場合には、アミノ
酸とホスゲンから得られる一ｒミノ酸Ｎ−カルボン酸無
水物（以下、Ｎ−カルボン酸無水物をＮＣＡという。）
が一般に用いられるが、特に皮膜性能面から、光学活性
γ−アルキルグルタメート−ＮＣＡが好ましく用いられ
。

その中でも１価格と皮膜物性の面から、Ｔ−メチル−Ｌ
−グルタメート−ＮＣＡまたはγ−メチルＤ−グルタメ
ートーＮＣＡがＰＡＵ樹脂のアミノ酸成分として有利に
選択される場合が多い。

方、ポリウレタンとしては、末端にインシアネート基を
有するウレタンプレポリマーで、イソシアネートとポリ
オールを当量比ＮＧＯ１０Ｈ＞１の条件で反応させて得
られるものが用いられる。イソシアネート成分としては
、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネートお
よび脂環族ジイソシアネートの単独またはこれらの混合
物が用いられ１例えば、トリレン２・４−ジイソシアネ
ート、４・４゛−ジフェニルメタンジイソシアネート。

１・６−ヘキサンジイソシアネート、１・４−シクロヘ
キサンジイソシアネート等が挙げられる。

また、ポリオール成分としては、ポリエーテルポリオー
ル、ポリエステルポリオール等が使用される。ポリエー
テルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル等が挙げられ、また。

ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール
、プロピレングリコール等のジオールとアジピン酸、セ
パチン酸等の二塩基酸との反応生成物やカプロラクトン
等の開環重合物が挙げられる。

なお、アミノ酸とポリウレタンとの共重合で使＝７ 用されるアミン類としては、ヒドラジン、エチレンジア
ミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン。

エタノールアミン等が用いられる。

このように、ＰＡＵ樹脂は、各種アミノ酸ＮＣＡと末端
にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーとの
反応系にアミン類を添加して得られるものである。

ＰＡＵ樹脂の合成時に用いられる重合溶媒としては、ア
ミノ酸ＮＣＡの重合溶媒で活性水素を含まないこと、お
よび末端にインシアネート基を有するウレタンプレポリ
マーを溶解することができることの２点を満足する溶媒
が選択され、かかる溶媒には９例えば、ジオキサン、テ
トラεドロフラン等の環状エーテル、酢酸エチル、酢酸
ブチル等の酢酸エステル類、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、ジメチルホルムアミド、Ｎメチルピ
ロリドン等の極性アミド溶媒等を挙げることができ、こ
れらは単独溶媒として、あるいは混合溶媒として用いら
れる。これらの溶媒系のうち特に好ましいものは、生成
する重合体組成物を８− 溶解または均一分散するもので９例えば、ジメチＪＬ／
　＊　Ｊｌ／　Ａアミド単独溶媒、ジメチルホルムアミ
ドとジオキサンの混合溶媒またはメチルエチルケトンと
ジメチルホルムアミドとの混合溶媒等を挙げることがで
きる。これらの溶媒は、コーティングによるポリウレタ
ン樹脂膜あるいはＰＡＵ樹脂膜製造時の樹脂溶液の安定
性および塗工性の面でも溶媒として優れている。

本発明では、耐摩耗性向上の目的で、前述のポリウレタ
ン樹脂あるいはＰＡＵ樹脂に、Ｌ−リジンと有機酸との
反応物である平板状粉体を含有せしめ、湿式法または乾
式法でシート状物上に透湿膜を形成する。

本発明で用いるＩ、ＩＪリジン有機酸の反応物とは、Ｌ
−リジンと有機酸９例えば、プロピオン酸。

酪酸、イソ酪酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸
、オクタン酸、コハク酸、アジピン酸、フフル９，７レ
イン酸、フタル酸、ミリスチン酸。

パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸
、ラウリン酸、リルン酸等きの反応物で９− あり、その性能等より、Ｌ−リジン−アルキル酸系の反
応物が好ましい。その中でも特にＮε−ラウロイル−し
−リジンの効果が著しい。

上記平板状粉体は、長さ方向と厚さ方向の割合が３＝１
以下の白色結晶性の粉末であり、粉砕により微粉化が可
能であるが１通常長さ方向に５０μ以下、厚さ方向に１
０μ以下の粉体が好ましく用いられる。

また、ＬＩＪジンと有機酸の反応物である平板状粉体の
使用量は、布帛の使用用途により適宜選択して用いれば
よく９通常は透湿樹脂中に０．１重量％以上均一に分散
させればよい。特に耐摩耗性を効率よく発現させるには
、透湿樹脂膜の表層部に上記平板状粉体を集中させる方
が好ましい。

透湿膜の形成に際しては１表面が平滑で、かつフッ素系
樹脂、シリコン系樹脂、ポリプロピレン等で溶解性パラ
メーターを低下させる加工を施した織物、フィルム、紙
等のシート状物上に、前述のＬ　−リジンと有機酸の反
応物である平板状粉体を含有するポリウレタン樹脂また
はＰＡＵ樹脂主０ 体の合成重合体の樹脂溶液を湿式法や乾式法で塗布し、
固化させて透湿膜を得る。

塗布に際しては、ナイフコーター、コンマコーター、リ
バースコーター等の公知のコーティング方法を用いて塗
布し、得ようとする透湿膜の膜厚３〜５０μに合わせて
適宜決定する。

樹脂溶液は予めコーティング時の作業性を考えて、樹脂
粘度を２０００〜３０．０ＯＯｃｐ　（２５℃）に調整
し樹脂膜にピンホールや異物のない均一な透湿膜を製造
するため、５０〜２００メツシユの濾過布による濾過お
よび脱泡処理を施しておくことが望ましい。

樹脂溶液をシート状物に塗布後、乾式法では５０〜１４
０℃の気体雰囲気中で乾燥する。このときの乾燥条件に
ついては、溶液の沸点を考え、突沸が起こらない範囲で
できるだけ蒸発を抑制した条件で乾燥することが望まし
い。

一方、湿式法においては、樹脂溶液をシート状物に塗布
した後で溶液中の溶剤を除去することができる脱溶剤溶
液に浸漬し、脱溶剤とともに樹脂分を固化させ、樹脂膜
中の残留溶剤をほとんど除去した後で、脱溶剤溶液の沸
点以上の温度で乾燥する。

以上の方法により２本発明で用いる耐摩耗性に優れた透
湿膜を得ることができる。

本発明では、このようにして得られたシート状物上の透
湿膜を接着剤にて繊維布帛とラミネートする。

ここで用いられる繊維布帛としては、ナイロン６やナイ
ロン６６で代表されるポリアミド系合成繊維、ポリエチ
レンテレフタレートで代表されるポリエステル系合成繊
維、ポリアクリロニトリル系合成繊維、ポリビニルアル
コール系合成繊維。

トリアセテート等の半合成繊維、あるいはナイロン６／
木綿、ポリエチレンテレフタレート／木綿等の混紡繊維
や混合繊維から構成された織物１編物、不織布等を挙げ
ることができる。

本発明で用いる接着剤としては１例えば、ポリウレタン
系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリエステル系接着剤
等が挙げられ、布帛の使用用途により適宜選択して用い
ればよい。

ラミネートに際しては、シート状物上に前述の接着剤溶
液を、ナイフオーバーロールコータ−。

ロールオーバーコーター、グラビアコーター等のコーテ
イング機を用いて、乾燥皮膜が５〜６０ｇ／　ｍ’にな
るように塗布量を適宜設定して塗布し。

５０〜１００℃、０．５〜１０分の条件で乾燥を行い、
続いて繊維布帛をこれに重ねて８０〜１５０ｔ、０．５
〜２０ｋｇ／ｃ＋＋ｆの条件で熱圧着を行う。

接着剤の塗布に際して、該接着剤を点状、線状。

点と線の組合せ状等により塗布すると、さらに透湿度の
高い良好なものを得ることができる。

ラミネート加工後、シート状物を剥離することにより９
本発明の透湿性防水布帛を得る。

さらに必要とあらば、シリコン系撥水剤を用いて、公知
の方法で撥水処理を行ってもよい。

本発明は以上の構成よりなるものである。

（作　用） 本発明のラミネート型透湿性防水布帛は、透湿膜を形成
するポリウレタン樹脂やＰＡＵ樹脂主体の合成重合体に
、　　Ｌ−！Ｊリジン有機酸の反応物で３ ある平板状粉体を含有せしめることにより、優れた耐摩
耗性能を付与せしめたものである。またＬＩＪジンと有
機酸の反応物である平板状粉体は。

透湿膜の性能をほとんど低下させないため、透湿。

防水性能においても卓越している。

何故にＬ−リジンと有機酸の反応物よりなる平板状粉体
を含有せしめることにより優れた耐摩耗性能を得ること
ができるのか１本発明者らはその理由について次のよう
に推測している。

上記粉体は、平板状でかつ壁間しやすいため透湿膜用樹
脂溶液に分散、混合すると薄く剥離し。

この樹脂溶液にて透湿膜を形成すると粉体は膜表面と平
行に並びかつ多層になる。Ｌ−リジンと有機酸の反応物
は滑性に優れているため、これを樹脂膜に含有せしめて
おくと、樹脂膜表面の滑性が良好となり摩耗抵抗が小さ
くなる。また上記平板状粉体自身はアミノ酸と有機酸の
反応物であるため、透湿膜用樹脂特にＰＡＵ樹脂とのな
じみが良好であること、およびそれらの相乗効果により
。

卓越した耐摩耗性が得られるものと推測される。

４ （実施例） 次に２本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
が、実施例における布帛の性能の測定。

評価は次の方法で行った。

（１）透湿度 ＪＩＳ−２−０２０８による。

（２）耐水圧 Ｊ　ｌ５−Ｌ−１０９６（低水圧法）による。

（３）摩耗強力 Ｊ　ｌ５−Ｌ−１０８４（Ａ−１法）に準じて５０００
回摩擦した後１次の５段階表示で透湿膜の外観変化を肉
眼判定した。

５　透湿膜に全く変化が見られない。

４　透湿膜に若干変化が見られる。

３　透湿膜の表面が少し摩耗している。

２　透湿膜が少し剥がれている。

１　透湿膜がすべて剥がれている。

実施例１ 本実施例では、Ｌ−リジンと有機酸の反応物としてＮε
−ラウロイル−し−リジンを用い１次の方法により本発
明の透湿性防水布帛を製造した。

まず、ポリプロピレンフィルムをラミネートした離型紙
を用意し、これに下記第１表の処方１〜３に示す樹脂溶
液をナイフオーバーロールコータ−を使用して、透湿膜
の乾燥膜厚が１５μｍになるように塗布量を適宜調整し
て塗布した後、６０℃３分の条件で乾燥を行った。

第１表 （注１）セイコー化成■製、ＰＡ［Ｉ樹脂（注２）大日
精化工業■製、ポリウレタン樹脂次に、形成された透湿
膜上に、下記処方４に示すポリウレタン系接着剤溶液を
、ナイフオーバーロールコータ−を使用して、塗布量６
０ｇ／ｍ’にて塗布した後、５０℃で３分間の条件で乾
燥を行い。

これにナイロントリコットハーフ〔フロント糸およびバ
ック糸ともナイロン（ＦＤ）　４０ｄ／１０ｆを使用、
コース数５３本／１ン、ウエール数４４本／ｌン〕を貼
り合わせて、９０℃、　　３ｋｇ／ｃｕｔの条件で熱圧
着を行った。

〔処方４〕 ジメチルホルムアミド トルエン １０部 ４０部 この後、離型紙を剥離し、続いてフッ素系撥水剤エマル
ジョンのアサヒガードＡＣ，７１０（旭硝子７ ■製品）の５％水溶液をパディング（絞り率５５％）Ｌ
Ｌ３０℃にて１分間の熱処理を行って１本発明の透湿製
防水布帛３点くそれぞれ本発明１，２゜３とする。）を
得た。

本発明との比較のため１本実施例において、その処方１
〜３からそれぞれＮε−ラウロイル−Ｌリジンを省くほ
かは１本実施例と全く同一の方法により比較用の透湿性
防水布帛３点（それぞれ比較例１，２．３とする。）を
得た。

本発明１〜３および比較例１〜３の透湿性防水布帛の性
能を測定評価し、その結果を合わせて第２表に示した。

（以下余白） ８ 第 ２ 表 第３表において本発明１と比較例１゜ 本発明２ と比較例２゜ 本発明３と比較例３の性能をそれぞ れ比較すれば明らかな如く１本発明の透湿性防水布帛は
、いずれも透湿性、防水性を損なうことなく良好な耐摩
耗性能を有していることがわかる。

実施例２ シリコン系樹脂にて加工を施した離型紙を用意し、これ
に下記処方５に示す樹脂樹脂固形分２０％の樹脂溶液を
、ナイフオーバーロールコータ−を使用して塗布量３０
０ｇ／ｍ’になるように塗布した後、Ｓ度０．１重量％
のアニオン界面活性剤の水溶液（液温１５℃）中に１０
分間浸漬し、脱溶剤。

樹脂固化を行った後、１３０℃で２分間の乾燥を行い、
膜厚４０μｍの透湿膜を離型紙上に得た。

〔処方５〕 ＰＡＵ　　２００　　　　　　　１００部レザしンＸ ０．３部 Ｎε−ラウロイル−Ｌ ジメチルホルムアミド リジン ５部 ２５部 形成された樹脂膜上に、下記処方６に示すポリウレタン
エマルジョン系接着剤溶液をナイフオーバーロールコー
タ−を使用して塗布量６０ｇ／ｍ’にて塗布した後、５
０℃にて２分間の乾燥を行ない、これにナイロントリコ
ットハーフ〔フロント糸およびバック糸ともナイロン（
ＦＤ）　４０　ｄ／　１０　ｒを使用、コース数５３本
／！ン、ウエール数４４本／１ン〕を重ね合わせて、９
０℃、　　３ｋｇ／ｃｆｆｌの条件で熱圧着を行った。

〔処方６〕 ハイムレンー２０３１　　　　　　１００部（ポリトル
エマルジョン樹脂、大日精化工業■製品）レザミンｘ　
　　　　　　　　　　　　　２部（イソシアネート化合
物、大日精化工業■製品）レザミンＨＩ−２１５２部 （架橋触媒、大日精化工業■製品） この後、離型紙を剥離し、続いてフッ素系撥水剤エマル
ジョンのアサヒガードＡＣ，−７１０（旭硝子■製品）
の５％水溶液をパディング（絞り率５５％）Ｌ１３０℃
にて１分間の熱処理を行って２本１ 発明の透湿性防水布帛を得た。

本発明の透湿性防水布帛の性能を測定評価したところ、
摩耗強力はタテ５級、ヨコ５級という優れた耐摩耗性を
有しており、その他の性能としても、透湿度６４４０ｇ
　／　ｍ’　・２４　ｈｒ、耐水圧２０００ｍｍ以上に
て問題なく、優れた性能を兼ね備えていた。

（発明の効果） 本発明のラミネート型透湿性防水布帛は、高い透湿性能
と防水性能を損なうことなく、優れた耐摩耗性を満足す
ることができる。本発明の透湿性防水布帛は、その優れ
た性能から、特にスポーツ衣料や雨衣に適した素材であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｌ−リジンと有機酸の反応物である平板状粉体を
   ０．１重量％以上含有するポリウレタン樹脂またはポリ
   アミノ酸ウレタン樹脂主体の合成重合体よりなる透湿膜
   が、布帛に接着剤を介してラミネートされていることを
   特徴とする耐摩耗性に優れた透湿性防水布帛。