JPH03213582A - 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、布帛の表面に透湿膜を有する透湿性防水布帛
は、その透湿膜が多孔質であるものと無孔質であるもの
が知られている。布帛の表面に無孔質膜を有する透湿性
防水布帛は、優れた防水性能を有するが、透湿性が低く
、他方、布帛の表面に多孔質膜を有する透湿性防水布帛
は、透湿性能は優れているが、防水性が十分でない。ま
た、無孔の透湿膜を有するものは、膜表面に孔径１〜３
μの水蒸気が発散可能な程度の連続した微細孔を有する
多孔質膜を利用したものより、耐洗濯性。

耐摩耗性に優れた透湿性防水布帛として知られている。

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２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、防水性能を有し、かつ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。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は、上述の目的を達成するもので１次の構成より
なるものである。

すなわち１本発明は、「繊維布帛上に、ポリアミノ酸ウ
レタン樹脂主体の合成重合体よりなる多孔質の透湿膜と
、該透湿膜上に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
る無孔質の透湿膜を有す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。

本発明の透湿性防水布帛は、繊維布帛上に、まず第１樹
脂層としてポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合成重合体
よりなる多孔質の透湿膜を有している。

ここで用い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／木綿等の混紡繊維から構成された織物２編物、
不織布等を挙げることができる。

本発明では、これらの繊維布帛に撥水剤処理を施したも
のを用いてもよい。この場合、布帛の撥水性は、ＪＩＳ
　　Ｌ−１０９６スプレー法にて撥水度９０以上あるこ
とが望ましい。用いる撥水剤は、パラフィン系撥水剤や
ポリシロキサン系撥水剤、フッ素系撥水剤等公知のもの
でよく、その処理は、一般に行われている公知の方法で
行ったも４ のでよい。特に良好な撥水性を必要とする場合にはフッ
素系撥水剤を使用し１例えば、旭硝子株式会社製のアサ
ヒガード７３０　（フッ素系撥水剤エマルジョン）を５
％の水溶液でパディング（絞り率３５％）後、１６０℃
にて１分間の熱処理を行う方法等によって行えばよい。

本発明で用いられるポリアミノ酸ウレタン樹脂（以下Ｐ
ＡＤ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アミノ酸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
ルキルーグルタメート−ＮＣＡが好ましく用いられ、そ
の中でも２価格と皮膜物性の面からγ−メチルーＬ−グ
ルタメートーＮＣＡまたはＴ−メチル−Ｄ一グルタメー
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。

一方、ポリウレタンとしては、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、■・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。

ＰＡＵＩ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
よび末端イソ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２例えば、ジオキサン、テト
ラヒ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溶解または均一分散するもので１例
えば、ジメチルホルムアミド単独溶媒、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、布帛上に第１樹脂層として多孔質の透湿膜を
形成するには、上述のＰＡＵ樹脂を繊維布帛上に通常の
コーティング方法１例えば、ナイフコータ、コンマコー
タ、リバースコータ等ヲ用いて塗布した後、水溶液中に
浸漬して樹脂分を凝固させ、続いて温水中で洗浄し、乾
燥させ、微細孔を有する透湿膜を形成するとよい。これ
は、いわゆる湿式凝固法と呼ばれる方法である。

本発明の透湿性防水布帛は、このようにして形成された
多孔質の透湿膜の上に、Ｌ−ＩＪアミン有機酸の反応物
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
合体よりなる無孔質の透湿膜を有している。無孔質の樹
脂膜を形成するためには、上述の樹脂の溶液を通常のコ
ーティング方法で塗布し、脱溶媒する方法を採用すれば
よい。

ここ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
伸長剤を成分とする反応物である。

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、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どの重縮合物や
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、■・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。

ここで用いるポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合成重合
体は、前述の第１樹脂層で用いた合成重合体と同一のも
のを用いる。

また１本発明で用いるＬ−リジンと有機酸の反１　〇− 応物とは、Ｌ−！Ｊリジン有機酸９例えば、プロピオン
酸、醋酸、イソ醋酸、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、フマル酸、
マレイン酸、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、
リルン酸等との反応物であり、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、Ｌ−！Ｊリジン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通常は透湿樹脂膜中に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。

より好ましくは、上記粉体を含有していない透湿樹脂を
布帛上に塗工し、湿式法で透湿膜を形成させた後、その
透湿膜上に上記粉体を含有せしめた透湿樹脂を塗工し、
乾式法で薄膜を形成させて２層構造をとる方法がよく、
この場合、第２層形成用の透湿樹脂量の１重量％以上の
含有、透湿樹脂全体量の０．１重量％以上の含有が望ま
しい。またＬ−リジンと有機酸の反応物は、その化学構
造より、抗菌性能も有する。

本発明は９以上の構成よりなるものであり１本発明によ
れば、高度な透湿、防水性能と優れた耐摩耗性を有する
透湿性防水布帛を得ることができる。

（作　用） 本発明の透湿性防水布帛は、繊維布帛上に第１樹脂層と
してＰＡＵ樹脂（ポリアミノ酸ウレタン樹脂）よりなる
微多孔質の透湿膜が形成されている。この透湿膜は、多
孔質に起因する透湿性能とＰＡＵ樹脂固有の透湿性能に
より、透湿性が非常に良好であるが、耐水圧の点で不十
分（０，２ｋｇ／ｃ／程度）である。そこで１本発明で
は、上記透湿膜上に第２樹脂層としてポリウレタン樹脂
やＰＡＵ樹脂よりなる無孔質の透湿膜を形成しである。

このように構成すると、該透湿膜の無孔質特性によって
耐水圧を飛躍的に向上させることができるとともに、膜
厚を薄く調整するだけで無孔質膜自体の透湿度を良好に
なし得ることにより、全体としての透湿性能をあまり低
下させることなく、良好な水準に透湿度を維持すること
ができる。

さらに９本発明では、上記無孔質膜にＬ−リジンと有機
酸の反応物である粉体を混入せしめであるので、耐摩耗
性が非常に良好である。なぜ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。

樹脂溶液を塗工すると塗工面と平行に粉体が並び。

かつ多層になる。Ｌ−リジンと有機酸の反応物は３ 滑性に優れているため、これを樹脂膜に含有せしめると
、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。

（実施例） 次に１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１次の方法で行った。

（１）透湿度 ＪＩＳ　ｚ−０２０８による。

（２）耐水圧 ＪＩＳ　　Ｌ−１０９２（高水圧法）による。

（３）耐摩耗性 ＪＩＳ　　Ｌ−１０８４（Ａ、−１法）に準拠して９次
の方法で測定し、評価した。

学振型摩擦試験機を用いて、綿布（ＪＩＳＬ−０８０３
に規定されている染色堅牢度用４ の添付白布）を２枚重ねて弧面上に爪側け。

次に、４５Ｒ摩擦子に、試料（５ｃｍＸ５ｃｍ）をその
樹脂膜面を外にして取付けて、全荷重２００ｇｆにて綿
布上を毎分３０回往復する速度で５０００回摩擦した後
の外観変化を観察し、下記４段階の判定評価を行った。

◎：　外観変化なし ○：　摩耗による剥離はとんどなし △：　摩耗により若干剥離あり ×　：　摩耗により全面剥離あり 実施例１ 本実施例では、Ｌ−ＩＪリジン有機酸の反応物としてＮ
８−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、基布として経糸、緯糸の双方にナイロン７０デニ
ール／３４フイラメントを用いた経糸密度１２０本／イ
ンチ、緯糸密度９０本／インチの平織物（タック）を用
意し１通常の方法で精練および酸性染料による染色を行
った後、フッ素系撥１５ 水剤エマルジョンのアザヒガード７１０　（旭硝子株式
会社製）５％水溶液でパッティング（絞り率３５％）Ｌ
、１６０℃にて１分間の熱処理を行った。次に、鏡面ロ
ールをもつカレンダー加工機を用いて温度１６０℃、圧
力３０ｋｇ／ｃｍ、速度２０ｍ／分の条件にてカレンダ
ー加工を行った。引続き、上述の基布上に下記処方１の
樹脂固形分濃度２３％のＰＡＵ樹脂溶液をナイフオーバ
ーロールコータを用いて塗布量１００ｇ／ｍ’にて塗布
した後、１５℃の水溶液中に６０秒間浸漬して樹脂分を
凝固させ、続いて５０℃の温水中で５分間洗浄した後、
乾燥することにより（湿式法）、微細孔を有する透湿膜
を基布上に形成した。

〔処方１〕 ＭＦ ２０部 次に、形成された上述の微細孔を有する透湿膜上に、下
記第１表の処方２〜４に示す処理液（ウレタン樹脂ある
いはポリアミノ酸ウレタン樹脂にＬ−リジンと有機酸の
反応物である平板状粉体を含有せしめた樹脂溶液）をナ
イフオーバーロールコータを使用して塗布量４０ｇ／ｍ
’で塗布した後。

７０℃、５分間の条件で乾燥し、乾式法による無孔質の
透湿膜（膜厚５μｍ）を形成した。得られた本発明の透
湿性防水布帛３点を、それぞれ本発明１　（処方２）１
本発明２（処方３）１本発明３（処方４）とした。

（以下余白） ＝１７ 第 表 本発明との比較のため９本実施例で用いた処方２、処方
３．処方４からそれぞれＮε−ラウロイル−Ｌ−１ジン
を省くほかは２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。）を製造した。

本発明および比較例の透湿性防水布帛の性能を　８− 測定評価し。

その結果を合わせて第２表に示した。

第　　　　２　　　　表 第２表において１本発明１．　２．　３の性能をそれぞ
れ比較例１．　２．　３の性能と比較すれば明らかなご
とく９本発明の透湿性防水布帛は、いずれも優れた透湿
性、防水性を有し、しかもその性能を損なうことなく、
良好な耐摩耗性能をも有していることがわかる。

（発明の効果） 本発明の透湿性防水布帛は、優れた透湿性、防水性を有
しており、しかもその性能を損なうことなく、良好な耐
摩耗性をも兼ね備えている。

本発明の透湿性防水布帛は、その優れた性能から、特に
雨衣、登山服、その他種々のスポーツ衣料に適した素材
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維布帛上に、ポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の
   合成重合体よりなる多孔質の透湿膜と、該透湿膜上に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無孔質の透湿膜
   を有することを特徴とする耐摩耗性に優れた透湿性防水
   布帛。