JPH04333671A - 透湿防水軽量布帛 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，ナイロンとポリプロピ
レンとからなる芯鞘複合繊維を用いた衣料用，特にスポ
ーツ用途に適した透湿防水軽量布帛に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】近年，スキーウエア等の冬期スポーツ衣
料の分野では，フアツション化，カジユアル化が浸透し
ている。このため，透湿防水性のごとき衛生機能的快適
性に加え，着用者の運動，活動を妨げない着心地のよさ
といった運動機能的快適性を求める声が強く，より一層
軽量な素材の開発が望まれている。

【０００３】現在，冬期スポーツ衣料用素材としては，
比較的軽量で糸強度の良好なナイロンやポリエステルが
大半を占めている。しかし，衣料に用いられているナイ
ロンの密度は１．１４ｇ／ｃｍ３　，ポリエステルの密
度は１．３８ｇ／ｃｍ３　であるため，一定の布帛強力
を保持しながら軽量化するには限界があった。また，ポ
リエステル，ナイロンの中空糸を使用した軽量布帛も提
案されているが，中空糸の糸強力が不十分であり，実用
化されるには至っていない。一方，ポリプロピレン繊維
は，密度０．９１ｇ／ｃｍ３　にて，繊維中では最も軽
く，糸強力も良好であるので，軽量化には最適の素材で
あるが，融点が１７０℃程度と低く，耐熱性に乏しいと
ともに，染色が困難であるという欠点をも有している。

【０００４】そこで，基布の繊維素材として，ポリプロ
ピレンの軽量であるという特長を生かし，染色性を改良
するために，ポリプロピレンを芯成分とし，ナイロンを
鞘成分とする同心円型複合繊維が特開昭６１−８３３１
４号公報に提案されているが，両者は剥離しやすく，延
伸操業性等に問題があった。また，特開昭６０−８１３
１６号公報には，ポリプロピレンを芯成分とし，ポリプ
ロピレンとナイロンとの混合物を鞘成分とする芯鞘型の
複合繊維も提案されているが，この場合，鞘成分に混合
物を使用しているため，混合斑がそのまま染色斑となる
という実用上の問題を有していた。そして，ポリプロピ
レン繊維やポリプロピレン／ナイロン複合繊維は，透湿
防水機能を必要とするスポーツ衣料には勿論のこと，一
般衣料にも応用されていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，このような
実状に鑑みて行われたもので，ポリプロピレン／ナイロ
ン複合繊維を利用して，従来の透湿防水ナイロン布帛よ
り軽量で，しかもこれと同等の染色性，透湿性，耐水性
，引張強度を有する透湿防水布帛を得ることを目的とす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は，上記目的を達
成するもので，次の構成よりなるものである。すなわち
，本発明は，ナイロンとポリプロピレンの重量比１０／
９０〜３０／７０の混合物を芯成分とし，ナイロンを鞘
成分とする密度が１．０１ｇ／ｃｍ３　以下の芯鞘複合
繊維を主体とする布帛上に，ポリウレタン樹脂主体の合
成重合体またはポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合成重
合体よりなる透湿防水膜を有せしめてなることを特徴と
する透湿防水軽量布帛を要旨とするものである。

【０００７】以下，本発明について詳細に説明を行う。 本発明において，「ナイロン」とは，ナイロン６（ポリ
カプラミド），ナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジ
パミド）またはこれらを主成分とするポリアミドを意味
する。そして，本発明におけるナイロンとしては，通常
衣料用繊維の製造に用いられる相対粘度（９６％硫酸を
溶媒とし，濃度１ｇ／デシリツトル，温度２５℃で測定
）が２．０〜３．５程度のものが用いられる。

【０００８】また，ポリプロピレン（以下，ＰＰという
）としては，アイソタクチツクＰＰで，そのメルトフロ
ーレート（ＭＦ値）がＡＳＴＭ　　Ｄ−１２３８（Ｌ）
の方法で測定して２０ｇ／１０分未満のものが好ましく
用いられる。

【０００９】ナイロンの相対粘度あるいはＰＰのＭＦ値
が上記の範囲外になると，溶融粘度が高すぎたり，逆に
低すぎたりして，複合紡糸する際，紡糸口金の直下で糸
曲がりが起こったり，鞘成分のナイロンで芯成分のＰＰ
を完全に被覆できないという問題が生じる。

【００１０】芯成分におけるナイロンとＰＰとの混合重
量比は，１０／９０〜３０／７０とすることが必要であ
る。混合重量比がこの範囲より小さい場合，芯成分と鞘
成分が剥離しやすくなり，操業上の問題が生じ，逆に大
きい場合は，複合繊維中でＰＰが占める割合が少なくな
り，目的とする低密度の複合繊維を得ることができない
。

【００１１】また，本発明の芯鞘複合繊維において，芯
／鞘の重量比は，密度が１．０１ｇ／ｃｍ３　以下で，
芯成分が鞘成分により完全に被覆された繊維が得られる
ように選定されるが，通常５０／５０〜８０／２０とさ
れる。 芯成分の割合が少なすぎると，目的とする軽量化が達成
されず，多すぎると，芯成分が繊維表面に一部露出し，
操業性の問題あるいは染色斑等の原因となる。

【００１２】本発明の芯鞘複合繊維は，芯鞘型複合繊維
製造の常法によって製造することができるが，生産性よ
く製造するには，高速紡糸，延伸法を採用するのがよい
。すなわち，溶融紡出糸を３，５００〜５，５００ｍ／
分の速度で巻き取った後，１００〜２００℃の温度範囲
で１．２〜２．２倍の延伸を行う方法である。この際，
紡糸巻き取り張力を０．５ｇ／ｄ以下にする必要があり
，張力が高い場合，ＰＰの収縮応力が緩和できず，１ｋ
ｇ以上巻くと糸管が巻取機から抜けなくなるというトラ
ブルが発生する。

【００１３】また，延伸は熱をかけて行うことが必要で
ある。ガラス転移温度の低い通常のナイロン繊維の延伸
は，特に熱をかけることなく行うことができるが，本発
明の繊維は，ＰＰが芯成分に含有されているため，熱を
与えないと芯成分と鞘成分の延伸が均一に起こらず，延
伸操業性が悪いと同時に，糸斑が発生し，染色斑の原因
となる。このため，延伸温度としては１００℃以上が必
要であり，上限はナイロンの融点等との関係から２００
℃となる。一方，延伸倍率は，紡糸速度および目的とす
る繊維の強伸度特性等と関係するが，伸度２０〜８０％
の繊維を延伸操業性よく製造するには，上記の紡糸速度
であれば１．２〜２．２倍の範囲となる。

【００１４】本発明の芯鞘複合繊維は，１．０１ｇ／ｃ
ｍ３　以下の密度を有し，製糸条件により異なるが，通
常強度３ｇ／ｄ以上，伸度２０〜８０％，初期ヤング率
２０ｇ／ｄ以上の特性を有する。なお，単糸繊度，トー
タル繊度は特に限定されるものではないが，単糸繊度１
〜１０ｄ，トータル繊度５０〜５００ｄが好ましい。

【００１５】本発明でいう芯鞘複合繊維を主体とする布
帛とは，上記芯鞘繊維を重量分率で５０％以上，好まし
くは７０％以上含有する布帛を意味する。勿論，１００
％含有するものも含まれる。含有率が５０％より少なく
なると，目的とする軽量化が達成できなくなるので不適
である。混合する繊維としては，各種の化学繊維，天然
繊維が挙げられるが，スポーツ衣料へ応用する場合，ナ
イロンまたはポリエステルが好ましい。芯鞘複合繊維と
他の繊維との混合方法は，交織編，合撚，混紡が挙げら
れるが，これらの加工を単独で行ってもよく，また，組
み合わせてもよい。また，布帛の形態としては，織物，
編物あるいは不織布のいずれでもよい。

【００１６】芯鞘複合繊維を主体とする布帛上に形成す
る透湿膜は，ポリウレタン樹脂主体の合成重合体または
ポリアミノ酸ウレタン樹脂の微多孔樹脂皮膜を用いる。 ここでいうポリウレタン樹脂主体の合成重合体とは，合
成重合体としてポリウレタン樹脂を５０〜１００％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，例えば，ポリアクリル
酸，ポリ塩化ビニル，ポリスチレン，ポリブタジエン，
ポリアミノ酸等の高分子が５０％未満の範囲で含まれて
いてもよく，その形態は，共重合体でもブレンドでもよ
い。特に，ポリアミノ酸が含まれている場合のポリウレ
タン樹脂主体の合成重合体は，ポリアミノ酸ウレタン樹
脂主体の合成重合体を意味する。

【００１７】本発明で用いるポリウレタン樹脂は，ポリ
イソシアネートとポリオールを反応せしめて得られる重
合物であり，ポリイソシアネートとしては，公知の脂肪
族並びに芳香族ポリイソシアネートが使用でき，例えば
，ヘキサメチレンジイソシアネート，トルエンジイソシ
アネート，キシレンジイソシアネートおよびこれらの過
剰と多価アルコールとの反応生成物が挙げられる。ポリ
オールとしては，ポリエーテルあるいはポリエステル等
，通常のポリウレタン樹脂製造に使用される公知のもの
が使用可能である。ポリエステルとしては，例えば，エ
チレングリコール，ジエチレングリコールまたは１・４
−ブタンジオール等の多価アルコールとアジピン酸，シ
ユウ酸またはセバシン酸等の多塩基性カルボン酸の反応
物が挙げられる。ポリエーテルとしては，例えば，エチ
レングリコール，プロピレングリコール等の多価アルコ
ールにエチレンオキシド，プロピレンオキシド，ブチレ
ンオキシド等のアルキレンオキシドの１種または２種以
上を付加させたものが挙げられる。

【００１８】皮膜の形成に際しては，布帛に樹脂溶液を
直接コーテイングする，いわゆるダイレクトコーテイン
グ方式によって布帛に皮膜を形成してもよく，また，予
め離型シート上に樹脂溶液をコーテイングして成膜し，
これを布帛とラミネートする，いわゆるラミネート方式
によって布帛に皮膜を形成してもよい。

【００１９】本発明の透湿防水布帛は，種々の方法によ
り製造される。高透湿性を得たい場合にはダイレクトコ
ーテイングによる湿式成膜法を，生産性を考えた場合に
はダイレクトコーテイングによる乾式成膜法を，高防水
性を得たい場合には乾式成膜ラミネート法を用いればよ
い。

【００２０】湿式成膜法では，樹脂溶液を極性有機溶剤
で希釈混合（必要により界面活性剤を併用）して使用し
，布帛表面あるいは離型布帛表面に樹脂溶液を塗布した
後，水中に浸漬して樹脂分を凝固することにより微多孔
樹脂皮膜を得る。この場合，微多孔樹脂皮膜の空孔率は
，極性有機溶剤による希釈率（樹脂の固形分濃度）や界
面活性剤の添加，凝固液である水の温度等によりコント
ロールされる。ここで用いる極性有機溶剤には，ジメチ
ルホルムアミド，ジメチルアセトアミド，ジメチルスル
ホキサイド，Ｎ−メチルピロリドン，ヘキサメチレンホ
スホンアミド等がある。

【００２１】また，乾式成膜法による微多孔皮膜の形成
方法には種々の方法があるが，代表的な方法としては，
エマルジヨン系の樹脂と揮発性溶剤と水を混合して均一
に乳化した後，布帛表面あるいは離型紙上に樹脂溶液を
塗布し，まず揮発性溶剤のみが蒸散し，かつ水が蒸散し
ない温度条件にて揮発性溶剤を蒸散せしめ，次に，水が
蒸散し得る温度条件にて水を蒸散せしめることにより微
多孔皮膜を得る。この場合，微多孔樹脂皮膜の空孔率は
，樹脂に添加する揮発性溶剤と水の量により任意にコン
トロールされる。ここで用いる揮発性溶剤には，ケトン
類の溶剤や芳香族炭化水素系溶剤等があり，ケトン類の
溶剤としては，アセトン，メチルエチルケトン，メチル
イソブチルケトン等を，また，芳香族炭化水素系溶剤と
しては，トルエン，キシレン等を挙げることができる。

【００２２】本発明では，樹脂皮膜と布帛との耐剥離性
を向上させる目的で，ダイレクトコーテイング法では樹
脂溶液中に，ラミネート法ではバインダーに，イソシア
ネート化合物を併用する。イソシアネート化合物として
は，２・４−トリレンジイソシアネート，ジフエニルメ
タンジイソシアネート，ヘキサメチレンイソシアネート
等が使用される。

【００２３】樹脂溶液をダイレクトコーテイングにより
布帛表面や離型布帛表面に塗布するには，通常のコーテ
イング法，例えば，ナイフコータやコンマコータ等を用
いたコーテイング法等により行えばよく，特に離型布帛
表面で成膜した後ラミネートする湿式成膜ラミネート法
では，湿式成膜後，ポリウレタン系接着剤にて布帛にラ
ミネートすればよい。また，乾式成膜ラミネート法では
，樹脂溶液を離型紙上にナイフオーバーロールコータ等
を用いてコーテイングし，乾式成膜後，ポリウレタン系
接着剤にて繊維布帛にラミネートするようにすればよい
。

【００２４】本発明では，後加工として撥水処理を行っ
てもよい。ここで用いる撥水剤は，パラフイン系撥水剤
やポリシロキサン系撥水剤，フツ素系撥水剤等公知のも
のでよく，適宜パデイング法，スプレー法，コーテイン
グ法等により撥水処理を行えばよい。本発明は，以上の
構成を有するものである。

【００２５】

【作　　用】本発明の透湿防水軽量布帛のごとく，ナイ
ロンとＰＰの重量比が１０／９０〜３０／７０の混合物
を芯成分，ナイロンを鞘成分とする密度が１．０１ｇ／
ｃｍ３　以下の芯鞘複合繊維を用いると，繊維の外面部
に位置する鞘成分のナイロンが従来のナイロン布帛のナ
イロンと同様に染色され，しかもＰＰ成分の低密度が寄
与して布帛の軽量化がはかられ，他方，布帛表面の透湿
防水膜により布帛の透湿防水性が維持され，かくして，
従来の透湿防水ナイロン布帛や透湿防水ポリエステル布
帛よりも軽く，かつ従来のナイロン布帛と同等の染色性
を有した透湿防水布帛となる。

【００２６】

【実施例】以下，実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが，実施例における布帛の性能の測定法および
染色性の評価法等は，次のとおりである。 （１）透湿度 ＪＩＳ　　Ｌ−１０９９（Ａ−１法）にて測定した。 （２）耐水圧 ＪＩＳ　　Ｌ−１０９２（低耐水圧法）にて測定した。 （３）引張強度 ＪＩＳ　　Ｌ−１０９６にて測定した。 （４）染色性 試料の複合繊維と通常の２工程法によるナイロン６繊維
とを同時に筒編みし，非イオン活性剤を含む６０℃の温
水で３０分間精練した後，次の処方で染色し，染色性を
評価した。バイエル社製酸性染料　Ｔｅｌｏｎ　Ｆａｓ
ｔ　Ｎａｖｙ　Ｂｌｕｅ　Ｒを１％ｏｗｆ　，酢酸を０
．２ミリリツトル／リツトル，サンド社製均染剤　Ｓａ
ｎｄｚｏｌ　　ＫＢを１％ｏｗｆ　含む染浴を用い，浴
比１：１００で沸騰下に３０分間染色した。染色性の評
価は，通常の２工程法によるナイロン６繊維を標準とし
て，次の３段階で行った。 ○：同　　等　　　　　　△：やや劣る　　　　　　×
：劣　　る

【００２７】実施例１ 相対粘度２．６０のナイロン６（Ｎ６）を鞘成分とし，
ＭＦ値１５ｇ／１０分のＰＰと相対粘度２．６０のＮ６
の混合物を芯成分として，通常のエクストルダー型複合
紡糸機に供給し，紡糸温度２７５℃で孔径０．３ｍｍの
紡糸孔を有する孔数３４の紡糸口金から吐出し，冷却固
化，オイリング後，非加熱の一対のローラを経て３，５
００ｍ／分の速度で巻き取り，同心芯鞘型複合繊維を得
た。なお，芯／鞘重量比を７０／３０とし，芯成分の混
合比率は１０／９０とした。

【００２８】続いて，この繊維を次の条件で延伸した。 すなわち，非加熱の供給ローラと温度９０℃の第１延伸
ローラとの間で１．０１倍の予備延伸を施した後，第１
延伸ローラと温度１７０℃の第２延伸ローラとの間で１
．９４倍の延伸を行って，６８０ｍ／分の速度で巻き取
った。このようにして，密度１．００４ｇ／ｃｍ３（２
５℃のトルエン−四塩化炭素系密度勾配管により測定）
のＰＰ／ナイロン芯鞘複合繊維（７０ｄ／３４ｆ）を得
た。

【００２９】この芯鞘複合繊維を用いて，経糸密度１２
０本／吋，緯糸密度９０本／吋の平織物を製織した。こ
れに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，鏡面ロールをもつカレンダー加工機で，温度１７
０℃，圧力３０ｋｇ／ｃｍ２　，速度２０ｍ／分の条件
にてカレンダー加工を行った。

【００３０】次に，下記処方１に示す樹脂固形分濃度３
０％のポリウレタン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１００ｇ／ｍ２　にて塗布した後
，浴温２０℃の水浴中に浸漬移行し，樹脂分の凝固を行
い，続いて，６０℃の温水中で１０分間洗浄し，乾燥し
た。

【００３１】 〔処方１〕 　　　　クリスボン　　８１１４　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１００部　　　　　　（ポリウレタン
樹脂，大日本インキ化学工業株式会社製品）　　　　ク
リスボン　　ＢＬ−５０　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２部　　　　　　（イソシアネート化合物
，大日本インキ化学工業株式会社製品）　　　　クリス
ボン　　アシスターＳＤ−７　　　　　　　　　　　　
３部　　　　　　（非イオン系界面活性剤，大日本イン
キ化学工業株式会社製品）　　　　ジメチルホルムアミ
ド　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０部

【
００３２】この後，常法により，上記布帛にフツ素系撥
水剤エマルジヨンのアサヒガード７１０（旭硝子株式会
社製品）５％水溶液にてパデイング（絞り率３０％）処
理を行い，次いで，１５０℃で１分間の熱処理を行って
，本発明の透湿防水軽量布帛を得た。

【００３３】本発明との比較のため，本実施例において
本発明の芯鞘複合繊維の直径と同じ太さのナイロン６繊
維（７９ｄ／３４ｆ）を経糸，緯糸に使用したタフタ（
経糸密度１２０本／吋，緯糸密度９０本／吋）を用いる
ほかは，本実施例と全く同一の方法により比較用の透湿
防水布帛（比較例）を得た。勿論，実施例の芯鞘複合繊
維タフタと比較用のナイロンタフタは，タフタを構成し
ている繊維の直径が同じであるので，同じ厚みを有して
いる。

【００３４】本発明および比較用の透湿防水布帛の性能
を測定し，その結果を合わせて表１に示した。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１から明らかなように，本発明の透湿防
水布帛は，従来のナイロン透湿防水布帛と同等の染色性
，透湿性，耐水性，引張強度を有し，しかも軽量である
ことがわかる。

【００３７】

【発明の効果】本発明の透湿防水軽量布帛によれば，従
来の透湿防水ナイロン布帛の優れた性能（染色性，透湿
性，防水性，耐水性）を保持しつつ，しかも軽量性をも
兼ね備えた透湿防水布帛を提供することができる。本発
明の透湿防水軽量布帛は，特に防寒衣料やスポーツウエ
アに適した素材である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ナイロンとポリプロピレンの重量比１
   ０／９０〜３０／７０の混合物を芯成分とし，ナイロン
   を鞘成分とする密度が１．０１ｇ／ｃｍ３　以下の芯鞘
   複合繊維を主体とする布帛上に，ポリウレタン樹脂主体
   の合成重合体よりなる透湿防水膜を有せしめてなること
   を特徴とする透湿防水軽量布帛。
2. 【請求項２】　　ナイロンとポリプロピレンの重量比１
   ０／９０〜３０／７０の混合物を芯成分とし，ナイロン
   を鞘成分とする密度が１．０１ｇ／ｃｍ３　以下の芯鞘
   複合繊維を主体とする布帛上に，ポリアミノ酸ウレタン
   樹脂主体の合成重合体よりなる透湿防水膜を有せしめて
   なることを特徴とする透湿防水軽量布帛。