JPH0482976A - ソフトな風合を有する透湿性防水布帛の製造方法 - 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、ソフトな風合を有する透湿性防水布帛の製造
方法に関するものである。

（従来の技術） 従来より、透湿性防水布帛の製造方法として。

ラミネート法による製造方法とコーティング法による製
造方法がよく知られている。

そのうち、ラミネート法による透湿性防水布帛は、透湿
性と防水性を有する樹脂膜と繊維布帛とを接着剤を介し
て接合させることにより得られており、この接合部を小
さくすることによって、ソフトな風合の透湿性防水布帛
が得られることも知られている。しかしながら、ラミネ
ート法による透湿性防水布帛は、ラミネート時の接着剤
による透湿度の低下等により、透湿性能の低いものしか
得られていない。

（発明が解決しようとする課題） 一方、コーティング法により透湿性防水布帛を得る方法
としては、湿式凝固法、半乾湿式凝固法。

乾式法があり、いずれの方法においても優れた透湿性能
と防水性能を兼ね備えた透湿性防水布帛の製造方法が提
案され、現実に製造されているものもあるが、ソフトな
風合を有するものは極くわずかしかない。特に乾式法に
よる透湿性防水布帛は。

コーティング樹脂自身のモジュラスが高く、コーティン
グ樹脂粘度が低い等のため、樹脂が布帛の目の中に入り
込み、布帛の組織の動きを妨げ、風合が硬くなりやすい
のが現状である。

本発明は、上述の現状に鑑みて行われたもので。

コーティング法によって製造しながら、ソフトな風合を
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） 上述の目的を達成する本発明は１次の構成よりなるもの
である。

すなわち本発明は［繊維布帛に、水溶性高分子化合物を
含む、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溶液を付与し乾燥する第１工程、水
溶性高分子化合物を溶出除去し、染色する第２工程、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
合成重合体溶液をコーティングする第３工程を順次行う
ことを特徴とするソフトな風合を有する透湿性防水布帛
の製造方法」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。

本発明方法では、まず始めに、繊維布帛に、水溶性高分
子化合物を含む、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溶液を付与し乾燥する第
１工程を行う。

本発明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１編物、不織布等
を挙げることができる。

本発明で用いる水溶性高分子化合物は、どのような物質
でもよいが１例えば、澱粉、デキストリン、アルギン酸
ソーダ等の多糖類、酪酸セルロース、　酢ｅ酩ｓセルロ
ース等のセルロースエステル類、メチルセルロース、エ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース等のセルロースエーテル類、キチ
ン、キトサン、ヘパリン等のアミノ糖類、ゼラチン、ア
ルブミン、グロブリン等の水溶性タンパク質類等の天然
水溶性高分子化合物およびそれらの誘導体。

さらに、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミドの
ような合成水溶性高分子化合物を挙げることができる。

本発明では上述の水溶性高分子化合物を含む。

ポリウレタン樹脂やポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合
成重合体溶液を、前述の繊維布帛に付与するが、ここで
いうポリウレタン樹脂主体の合成重合体は２合成重合体
として、ポリウレタン樹脂を６０〜１００％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、樹脂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２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
ジイツシアネート、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。

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７０〜１００
％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Ｔ−アルキルグルタメートとブタジェンのブロ
ック共重合体やポリーγ−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Ｐ
ＡＵ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、Ｌ−リジ
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
−アルキルグルタメー）−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、γ−メチルＬ−
グルタメートーＮＣＡまたはｒ−メチルＤ−グルタメー
）−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ＮＣ○１０Ｈ＞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。

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。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。

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１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１　〇− 媒として優れている。

また、水溶性高分子化合物を含む、ポリウレタン樹脂や
ＰＡＵ樹脂主体の合成重合体溶液を繊維布帛に付与する
には、パディング法、コーティング法等の公知の方法を
用いて行えばよく、得ようとする布帛の使用用途や目的
に合わせて塗布量を適宜決定すればよい。

上述の合成重合体溶液の樹脂粘度は９作業性を考えて、
パディング法では２，０ＯＯｃｐ　（２５℃）未満に、
コーティング法では２．０００〜４０．０００　ｃ　ｐ
（２５℃）に調整し、さらに、樹脂粒を取り除くために
、２０〜２００メツシユの濾過布による濾過を行ってお
くことが望ましい。

また、皮膜形成には公知のいかなる方法を用いてもよい
が、特に操業性１合理性等より、乾燥工程を導入する。

この乾燥工程における乾燥条件については、使用溶剤の
沸点等を考慮して温度および時間を適宜選定する。

上述の第１工程に続いて本発明方法では、前工程で樹脂
層に含有せしめておいた水溶性高分子化合物を溶出除去
しつつ、繊維布帛に付与した樹脂層に微細孔を多数形成
せしめるとともに、染色する第２工程を行う。

この染色加工時に用いる染色機械としては、公知の液流
染色機、ウィンス染色機、ジッガー染色機、ビーム染色
機等の浸染用染色機を使用すればよく、布帛の用途に応
じて適宜選択すればよい。

水溶性高分子化合物を溶出除去するには、酵素を用いて
分解、溶出する方法や、有機酸、無機酸。

界面活性剤等の水溶液を用いて溶出する方法等を採用す
ればよい。染色加工工程としては、予め水溶性高分子化
合物を溶出除去してから染色してもよいが、水溶性高分
子化合物は通常の染色加工条件で十分溶出除去すること
ができるので、水溶性高分子化合物の溶出除去と染色を
同時に行うようにすると、より一層合理的である。例え
ば、ナイロン織物（またはポリエステル織物）の糊抜精
練後に第１工程の合成重合体を付与した布帛であれば１
通常の染色条件で水溶性高分子化合物を溶出除去しなが
ら染色することができる。

本発明では、必要に応じて、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。

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、フッ素系撥水剤等の公知のものでよく、特に
良好な撥水性を必要とする場合はフッ素系撥水剤を使用
する。

第２工程に続いて本発明方法では、」二連の染色加工布
帛に、ポリウレタン樹脂またはＰＡＵ樹脂主体の合成重
合体溶液をコーティングする第３工程を行う。

この第３工程で用いるポリウレタン樹脂やＰＡＵ樹脂主
体の合成重合体は、前述の第１工程で用いたものと同一
組成のものであり、ここでコーティング樹脂液を調整す
るには、公知の方法を用いて行えばよく、樹脂粘度とし
ては、コーティング時の作業性を考えて、　　２，００
０〜４０．０００ｃｐ　（２５℃）に調整し、さらに樹
脂粒を取り除くために。

２０〜２００メツシユの濾過布による濾過を行っておく
ことが望ましい。

上述の樹脂液による透湿膜の形成方法としては。

上述のポリウレタン樹脂溶液やＰＡＵ樹脂溶液を上記染
色加工布に１通常のコーティング方法（例えば、ナイフ
コータ、コンマコータ、リバースコータ等を用いたコー
ティング法）により塗布した後、湿式凝固させる方法や
、あるいはポリウレタン樹脂やＰＡＵ樹脂をあらかじめ
機械発泡しやすい系あるいはＷ１０型エマルジョン系に
改質した樹脂溶液を」１記第１樹脂層上に塗布し、乾燥
する方法等が挙げられる。

コーティングに際しての樹脂の塗布量は、得ようとする
布帛の使用用途に合わせて適宜決定すればよいが９通常
、樹脂膜の膜厚は１〜１００μｍであるから、この程度
に合わせて塗布量を適宜決定する。

上述の第３工程の終了後、コーティング布帛に撥水処理
を行ってもよい。ここで用いる撥水剤はパラフィン系撥
水剤、ポリシロキサン系撥水剤。

フッ素系撥水剤等の公知のものでよく、その処理も一般
に行われている公知の方法で行えばよい。

本発明は１以上の構成よりなるものであり９本発明によ
れば、ソフトな風合を有し、かつ優れた透湿性能と防水
性能を兼ね備えた透湿性防水布帛を得ることができる。

（作　用） 本発明方法による透湿性防水布帛のように、繊維布帛に
、水溶性高分子化合物を含む、ポリウレタン樹脂または
ＰＡＵ樹脂主体の合成重合体溶液を付与、乾燥後、上述
の水溶性高分子化合物を溶出除去すると、樹脂層と繊維
布帛の界面は部分接着状態になり、しかも水溶性高分子
化合物が溶出除去された該樹脂層は微多孔質層なので、
更にこの上からポリウレタン樹脂またはＰＡＵ樹脂主体
の合成重合体をコーティングしても、その樹脂液は繊維
布帛に到達することがないので、布帛全体の組織の自由
度が制限されることなく１通常のコーティング布帛とは
思えないようなソフトな風合を有するようになる。

また、水溶性高分子化合物の溶出除去を、染色加工と同
時に行うこともできるので、この場合には、コスト合理
化にもなり、且つ、染色機械を選定して拡布状で行えば
１通常の染色加工と同様な鮮明色が得られ、また、ロー
プ状で行えば、ケミカル調の特異な色模様がシワ加工と
同時になされる等の優れた特徴を有する透湿性防水布帛
を得ることもできる。

（実施例） 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　　Ｚ−０２０８による。

（２）耐水圧 ＪＩＳ　　Ｉ、−１０９６（低水圧法）による。

（３）摩耗強力 ＪＩＳ　　Ｌ−１０８４（Ａ−１法）による。

（４）撥水度 ＪＩＳ　　Ｌ−１０９６（スプレ法）による。

（５）風合 ハンドリングで測定し１次の３段階評価を行った。

○柔らかい　△やや硬い　×硬い 実施例１ 本実施例では、水溶性高分子化合物としてカルボキシメ
チルセルロース（以下ＣＭＣという。）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（タフタフを用
意し、これに通常の方法で糊抜精練加工を行った後、下
記処方１に示す樹脂固形分濃度２５％（ＣＭＣ含有率４
％）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２０ｇ／ｍ’にて塗布した後、１２０℃にて２
分間の乾燥を行い、樹脂皮膜を形成した。

〔処方１〕 エラストロンＣａｔ−３２１部 （第１工業製薬■製、触媒） ファインガムＨＥＬ−３５部 （第１工業製薬■製、ＣＭＣ） 次に、ジッガー染色機を用いて、上述のコーティング布
帛を下記処方２にて１００’ｔ：’で３０分間染色しつ
つ、コーティング層の水溶性高分子化合物の溶出除去を
行い、乾燥後、有巾で１６０℃、　　１分間のセットを
行った。

〔処方２〕 Ａｍ１ｎｙｌ　Ｓｋｙ　　Ｂｌｕｅ　　Ｂ−２ＲＬ　　
　１　　％ｏｗｆ（住人化学工業■製、酸性染料） レベランＮＫＤ　　　　　　　　　　２　　％ｏｗｆ（
丸菱油化工業■製、均染剤） 酢酸（４８％）　　　　　　　　　　０．４ｇ／ｌこの
後、下記処方３を用いて、ナイフオーバーロールコータ
により、乾燥膜厚が１０μｍになるように塗布量を適宜
調整して塗布し、８０ｔ’、５分の条件で乾燥後、アサ
ヒガード７３ｏ　（旭硝子■製、フッ素系撥水剤エマル
ジョン）５％の水溶液でパディング（絞り率３５％）ｉ
、、１６０℃にエ８ て１分間の熱処理を行い９本発明の透湿性防水布帛を得
た。

〔処方３〕 トルエン　　　　　　　　　　　　１５部イソプロピル
アルコール　　　　　１５部本発明との比較のため１本
実施例において、処方１から水溶性高分子化合物のファ
インガム、ＨＥＬ−３（第１工業製薬■製、ＣＭＣ）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（比較例１）を得た。

また４本発明との比較のため、まず１本実施例において
、処方１による樹脂コーティングをおこなわずに、直接
糊抜精練布を本実施例と同一の染色処方で染色し１次に
、アサヒガード７１０　（旭硝子■製、フッ素系撥水剤
エマルジョン）５％の水溶液でパディング（絞り率３５
％）したあと。

１６０℃にて１分間の熱処理を行い、続いて、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／ｃｔ　速度２０ｍ／分の条件にてカレンダ
ー加工を行った後、直接処方３の樹脂液を用いて、塗布
量１００ｇ／ｍ’にてナイフオーバーロールコータで塗
布し、８０℃にて５分間の乾燥を行って樹脂皮膜を形成
し、比較用の透湿性防水布帛（比較例２）を得た。

本発明および比較用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１表に示した。

第　　　１　　　表 第１表より明らかなごとく２本発明方法による透湿性防
水布帛は、コーティング法によって製膜しているにもか
かわらず、非常にソフトな風合を有しており、且つ、優
れた透湿性能と防水性能を兼ね備えていた。また、布帛
の表側は鮮明で均一なサックス色を呈していた。

実施例２ 上述の実施例１において、処方３のポリウレタン樹脂処
方に代えて下記処方４のＰＡＵ樹脂処方を用いるほかは
、実施例１と全く同一の方法により本発明の透湿性防水
布帛を得た。

〔処方４〕 ＝３　（第１工業製薬■製、ＣＭＣ）を省くほかは。

本実施例２と全く同一の方法により比較用の透湿性防水
布帛（比較例３）を得た。

また１本発明との比較のため、まず、実施例１の比較例
２と同一の条件で、糊抜精練布に染色加工、撥水処理お
よびカレンダー加工を行った後。

直接上記処方４の樹脂液を用いて塗布量１２０ｇ／ｒＩ
Ｉ′にてリバースロールコータで塗布し、８０℃にて５
分間乾燥して樹脂皮膜を形成し、比較用の透湿性防水布
帛（比較例４）を得た。

本発明および比較用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。

第　　　２　　　表 Ｎ−Ｎジメチルホルムアミド　　　１０部トルエン　　
　　　　　　　　　　１０部本発明との比較のため２本
実施例２において援用した実施例１の処方１からファイ
ンガムＨＥＬ※　透湿度（ｇ／ｍ１２４　ｈｒ） 第２表より明らかなごとく７本発明方法による透湿性防
水布帛は、コーティング法によって製膜しているにもか
かわらず、非常に柔軟な風合を有しており、また、優れ
た透湿性能と防水性能を兼ね備えていた。

実施例３ まず、前述の実施例１に準じて糊抜精練、処方１による
樹脂コーティング及び乾燥を行うことにより、布帛に樹
脂皮膜を形成した。

次に、サーキュラ−液流染色機（タイプＣＵＴＲＡ、−
１日限製作所■製）を用いて、上述のコーティング布帛
を、下記処方５にて１００℃で３０分間染色しつつ、コ
ーティング層の水溶性高分子化合物の溶出除去を行い、
乾燥後有巾で１６０ｔ、１分間のセットを行った。

〔処方５〕 Ｄｉａｃｉｄ　Ｆａｓｔ　Ｒｅｄ　　３ＢＬ　　　２％
ｏｗｆ（三菱化成工業■製、酸性染料） レベランＮＫＤ　　　　　　　　　　２％ｏｗｆ（丸菱
油化工業■製、均染剤） 酢酸（４８％）　　　　　　　　　ｏ、４ｇ、／１この
後下記処方６のＰＡＤ樹脂溶液を用いて。

塗布量１００ｇ／ｍ’にてナイフオーバーロールコータ
を使用して塗布した後、１５℃の水中に４０秒間浸漬し
て樹脂分を凝固させ、続いて５０℃の温水中で１０分間
洗浄後、乾燥して樹脂皮膜を形成し１本発明の透湿性防
水布帛を得た。

〔処方６〕 Ｎ−Ｎ−ジメチルホルムアミド　　１０部本発明との比
較のため２本実施例と同一の糊抜精練布を用意し、これ
を直接本実施例と同一の染色条件で染色加工後、実施例
１の比較例２の場合と同じ方法で、撥水処理およびカレ
ンダー加工を行い１次に、直接上記処方５の樹脂液にて
、リバースロールコータを使用して、塗布量１００ｇ／
ｍ゛で塗布した後１本実施例と同様に湿式法にて樹脂皮
膜を形成し、比較用の透湿性防水布帛（比較例５）を得
た。

本発明および比較用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３表に示した。

第　　　３　　　表 と共に、布帛の表側は濃淡の木目調の特異な赤色を呈し
ていた。

（発明の効果） 本発明方法によれば、コーティング法によって非常にソ
フトな風合を有する透湿性防水布帛を製造することがで
きる。

また１本発明方法による透湿性防水布帛は、その優れた
性能から、特にスポーツ衣料、アウターウェア衣料に適
した素材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維布帛に、水溶性高分子化合物を含む、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
   重合体溶液を付与し乾燥する第１工程、水溶性高分子化
   合物を溶出除去し、染色する第２工程、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溶
   液をコーティングする第３工程を順次行うことを特徴と
   するソフトな風合を有する透湿性防水布帛の製造方法。