JPH05222677A - コーテイング布帛およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 透湿性能および防水性能の優れたコーテイン
グ布帛およびその製造方法を提供する。 【構成】 ケイ素化合物，マグネシウム化合物等の少な
くとも１種の，実質的に無孔で平均粒径が0.１μｍ以下
の無機微粉末を１％以上含有したポリウレタン樹脂主体
の合成重合体溶液を湿式コーテイング法で形成したコー
テイング布帛。 【効果】 このコーテイング布帛は，優れた透湿性能お
よび防水性能を有し，耐摩耗性，耐剥離性においても良
好な性能をもつ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，雨衣，外衣等の各種衣
料用として用いられる透湿性能および防水性能の優れた
コーテング布帛およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から，湿式あるいは乾式コーテイン
グ加工法により得られるコーテイング布帛は，樹脂層が
有孔のものと無孔のものが知られている。一般的に樹脂
層が有孔のとき，優れた透湿性能は得やすいが，防水性
能は不十分となりやすく，逆に樹脂層が無孔のときに
は，優れた防水性能は得やすいが，透湿性能は不十分と
なりやすい。例えば，ポリウレタン樹脂の湿式コーテイ
ング加工法により得られるコーテイング布帛は，元来防
水性能は優れているが，透湿性能が不十分なので，透湿
性能を向上させるためにアニオン系界面活性剤，ノニオ
ン系界面活性剤，親水性高分子等を併用するのが常であ
る。しかし，得られるコーテイング布帛の透湿性能は十
分ではなく，かつ防水性能をかなり低下させ，結果とし
て両者ともに十分な性能を満足させることができていな
い。

【０００３】近年，両者の欠点を補う目的で，繊維布帛
上にまず有孔の高透湿樹脂層を形成し，次に該樹脂層上
に無孔の樹脂層を形成させ，優れた透湿性能と防水性能
を得る方法が試みられているが，この方法でも無孔の樹
脂層を薄く塗布したとしても透湿性能が極端に低下し，
その結果，優れた透湿性能と防水性能を両立させること
は難しいのが現状である。また，この場合には，コーテ
イングを２回行うので，加工コストの点でも不利であ
る。

【０００４】一方，特開昭５８−４８７３号公報および
特公昭６２−５３６３２号公報には，二酸化ケイ素を主
成分とする多孔性粒子を含むポリウレタン樹脂皮膜を形
成せしめ，次にパーフルオロアルキル基を有する撥水剤
を付与して透湿性防水布帛を得る加工方法が提案されて
いるが，いずれの方法においても十分な透湿性能は得ら
れていない。

【０００５】さらに，特開平２−２５１６７２号公報に
は，１５０Åより小さい微細孔を有し，かつ表面積２０
０ｍ²／ｇ以上の二酸化ケイ素，酸化チタン等の無機多
孔性粒子を高濃度に層状分散した樹脂層を介在させたポ
リエステルコーテイング布帛の加工方法が提案されてい
るが，この発明の目的は，分散染料の移行性を防止する
ものにすぎず，十分な透湿性能は得られていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，このような
現状に鑑みて行われたもので，優れた透湿性能と防水性
能を兼ね備えたコーテイング布帛を得ることを目的とす
るものである。

【０００７】

【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，「繊維布帛上にポリウレタン樹脂主体の合成
重合体からなる有孔の樹脂層を有し，該樹脂層中に実質
的に無孔で平均粒径が0.１μｍ以下の無機微粉末を１％
以上含有し，６０００ｇ／ｍ² ・２４hrs 以上の透湿度
と0.６kg／cm² 以上の耐水圧を有することを特徴とする
透湿性能および防水性能の優れたコーテイング布帛」並
びに「繊維布帛に，実質的に無孔で平均粒径0.１μｍ以
下の無機微粉末を樹脂固形分に対して１％以上含むポリ
ウレタン樹脂主体の合成重合体溶液を塗布し，しかる後
に水中に浸漬して樹脂分の湿式凝固を行うことを特徴と
する透湿性能および防水性能の優れたコーテイング布帛
の製造方法」を要旨とするものである。

【０００８】以下，本発明について詳細に説明を行う。
本発明におけるコーテング布帛の特徴は，ポリウレタン
樹脂主体の合成重合体の極性有機溶剤溶液中に無機微粉
末を均一分散させて塗布し，次いで，水中に浸漬して樹
脂皮膜を形成する，いわゆる湿式コーテイング法によっ
て製造し，基布となる繊維布帛上に，ポリウレタン樹脂
主体の合成重合体が本来もっている防水性能を低下させ
ることなく，微細で有孔数の多い高透湿性の樹脂層を得
るところにある。

【０００９】本発明で用いられる実質的に無孔の無機微
粉末としては，二酸化ケイ素，炭化ケイ素，窒化ケイ素
等のケイ素化合物，酸化マグネシウム，水酸化マグネシ
ウム，硫酸マグネシウム等のマグネシウム化合物または
これらの粒子表面変性物のうちの少なくとも１種が用い
られるが，中でも乾式法で製造される二酸化ケイ素が実
質的に無孔の微粉末として最も有効である。

【００１０】使用する無機微粉末の大きさは，平均粒径
が0.１μｍ以下であることが必要であり，0.０５μｍ以
下にすると，効果の点でより一層好ましい。粒径が0.１
μｍより大きいと，得られるコーテイング布帛の透湿膜
の孔径が大きくなりすぎ，防水性能を低下させるので好
ましくない。

【００１１】また，無機微粉末は，ポリウレタン樹脂主
体の合成重合体からなる樹脂層に対し，均一に１％以上
含有していることが必要であり，さらに好ましくは３％
以上がよい。１％未満では，得られるコーテイング布帛
の透湿膜の有孔数が少なくなり，高透湿性能が得られな
い。

【００１２】本発明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／木綿等の混合繊維からなる織物，編物，
不織布等を挙げることができる。

【００１３】本発明では，上記の繊維布帛に撥水剤処理
を施したものを用いてもよい。これは樹脂溶液の布帛内
部への浸透を防ぐための一手段である。この場合の撥水
剤としては，パラフイン系撥水剤やポリシロキサン系撥
水剤，フツ素系撥水剤等の公知のものでよく，その処理
も一般に行われているパデイング法，スプレー法等の公
知の方法で行えばよい。特に良好な撥水性を必要とする
場合には，フツ素系撥水剤を使用し，例えば，アサヒガ
ード７３０（フツ素系撥水剤エマルジヨン，旭硝子株式
会社製）を５％の水分散液でパデイング（絞り率３５
％）後，１６０℃で１分間の熱処理を行う方法等によっ
て行えばよい。

【００１４】本発明のコーテイング布帛においては，上
記の繊維布帛上に無機微粉末を含むポリウレタン樹脂主
体の合成重合体溶液を湿式コーテイング法により塗布す
る。ここでいうポリウレタン樹脂主体の合成重合体と
は，ポリウレタン成分を５０〜１００％含むものをい
い，その他の合成重合体としては，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，ポリアミノ酸等やそれらの共重合体等を５０％未満
の範囲で含んでいてもよい。

【００１５】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共重合体であり，
イソシアネート成分として，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を用い，例えば，トリレン
2,４−ジイソシアネート，４，4'−ジフエニルメタンジ
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を用い，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を用い，ポリエーテルポリオール
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を用い，ポリエス
テルポリオールは，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，セバチン酸等の２
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
を用いる。

【００１６】また，無機微粉末を含む上記のポリウレタ
ン樹脂主体の合成重合体溶液は，通常のコーテイング方
法，例えば，ナイフコータ，コンマコータ，リバースコ
ータ等を用いて適宜コーテイングを行えばよいが，目的
とする0.６kg／cm² 以上の耐水圧を得るためには，繊維
布帛のコーテイング面の平滑性や通気度（ＪＩＳ Ｌ−
１０９６法）により異なるが，一般的には樹脂皮膜重量
が５ｇ／ｍ² 以上，好ましくは１０ｇ／ｍ² 以上になる
ように塗布量を調節してコーテイングを行うとよい。

【００１７】本発明では，樹脂層と繊維布帛間の耐剥離
性を向上させる目的で，樹脂あるいは繊維布帛との親和
性の高い化合物を併用してもよく，その化合物としてイ
ソシアネート化合物を併用するとよい。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，イソフオロンジイソ
シアネート，ヘキサメチレンイソシアネートまたはこれ
らのジイソシアネート類３モルと活性水素を含有する化
合物（例えば，トリメチロールプロパン，グリセリン
等）１モルとの付加反応によって得られるトリイソシア
ネート類が使用できる。上記のイソシアネート類は，イ
ソシアネート基が遊離した形のものであっても，あるい
はフエノール，メチルエチルケトオキシム等を付加させ
ることにより安定させ，その後の熱処理によりブロツク
を解離させる形のものであっても，いずれでも使用で
き，作業性や用途等により適宜使い分ければよい。

【００１８】イソシアネート化合物を使用する際の使用
量としては，ポリウレタン樹脂主体の合成重合体に対し
て0.１〜１０重量％の割合で使用することが望ましい。
使用量が0.１％未満であれば，布帛に対する樹脂層の接
着力が低く，また，１０％を超えると，風合が硬化する
傾向が認められるようになるので好ましくない。

【００１９】上述のポリウレタン主体の合成重合体から
なる樹脂液を繊維布帛に塗布した後，本発明では，０〜
３０℃の水中に0.５〜１０分間浸漬して樹脂分の湿式凝
固を行う。以下，４０〜６０℃の温水中で５〜１５分間
の洗浄後，通常の方法で乾燥する。

【００２０】本発明において，防水性をさらに向上させ
る目的で，湿式コーテイング後にコーテイング布帛に撥
水処理を行ってもよい。撥水処理に際しては，前述のよ
うな一般に実施されている公知の撥水処理方法を採用す
ればよい。

【００２１】

【作 用】本発明のコーテイング布帛は，ポリウレタン
樹脂主体の合成重合体の樹脂層中に実質的に無孔で平均
粒径が0.１μｍ以下の無機微粉末を含有せしめることに
より，優れた透湿性能と防水性能を付与せしめたもので
ある。何故に平均粒径0.１μｍ以下の無機微粉末を含有
せしめることにより優れた透湿性能と防水性能をともに
得ることができるのか明らかではないが，本発明者らは
一応次のように推測している。

【００２２】すなわち，実質的に無孔で平均粒径が0.１
μｍ以下の無機微粉末を均一分散させたポリウレタン樹
脂主体の合成重合体溶液を布帛にコーテイングして湿式
凝固を行うと，ポリウレタン樹脂はその特有のポーラス
構造を形成すると同時に，溶液中には無機微粉末を均一
にミクロ分散させているため，無機微粉末と凝固しよう
とする樹脂との界面で微妙な凝固速度のずれが生じ，そ
の結果，防水性能を低下させずに透湿性能を大幅に向上
させる0.１μｍ以下の微細な有孔を多数付与することが
できるようになるものと推測される。

【００２３】本発明では，形成された微細な有孔により
透湿性能が向上しているので，高透湿性防水布帛に特有
の，着用時に圧力が加わったとき問題が発生しやすい，
漏水性に対しても非常に有効である。さらに，本発明の
無機微粉末は，樹脂層の表層から下層まで全体に均一に
存在しているので，樹脂層表面はポリウレタン樹脂特有
のぬめり感を消し，ドライタツチにするとともに，樹脂
層全体の耐摩耗性と接着強度が向上する。

【００２４】

【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，実施例におけるコーテイング布帛の性能の
測定は，次の方法で行った。 （１）耐水圧 ＪＩＳ Ｌ−１０９２（高水圧法） （２）透湿度 ＪＩＳ Ｌ−１０９９（Ａ−１法） （３）漏水性 ブンデスマン法（Ｌ−１０９２参考試
験法）に準じて行い，60分後の漏水量を測定。 （４）摩耗強力 ＪＩＳ Ｌ−１０８４（Ａ−１法） （５）剥離強度 コーテイング面に，ホツトメルトテー
プを経方向に接着して，ＪＩＳ Ｌ−１０８９法に準じ
て測定。

【００２５】実施例１ 経糸，緯糸の双方にナイロンハイマルチフイラメント７
０デニール６８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／インチの平織物を製織し，
通常の方法で精練および染色（三菱化成株式会社製，酸
性染料のDiacidFast Red 3BL ２％owf）を行った後，
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）５％水溶液でパデイング（絞り率３５
％）して乾燥後，１６０℃で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１７０℃，圧力３０kg／cm² ，速度２０ｍ／分の条件
でカレンダー加工を行い，コーテイング用の基布を得
た。

【００２６】ここで，下記処方１に示す組成で固形分濃
度２５％のポリウレタン樹脂溶液を，ナイフオーバーロ
ールコータを用いて上記基布のカレンダー面に塗布量８
０ｇ／ｍ² にて塗布した後，直ちに１５℃の水中に１分
間浸漬して樹脂分を凝固させ，続いて，５０℃の温水中
で１０分間の洗浄を行い，乾燥し，無機微粉末を１１％
含有する樹脂層を形成した。

【００２７】処方１ レザミンＣＵ−４５５０ １００部 （大日精化工業株式会社製，エステル型ポリウレタン樹
脂） レザミンＸ １部 （大日精化工業株式会社製，イソシアネート化合物） Ｎ・Ｎ−ジメチルホルムアミド ２５部 アエロジル＃１３０ ３部 （日本アエロジル株式会社製，平均粒径１６ｎｍのＳi
Ｏ₂粉末）

【００２８】次にグラビアコータにてコーテイング面を
撥水処理すべく，アサヒガード 710の５％水溶液でグラ
ビアコーテイングし，続いて，マングルで絞り（絞り率
４０％），乾燥後，１６０℃で１分間の熱処理を行い，
本発明のコーテイング布帛を得た。

【００２９】本発明との比較のため，本実施例において
処方１からアエロジル＃１３０を除くほかは，本実施例
と全く同一の方法により比較用のコーテイング布帛（比
較例１とする）を得た。さらに，本発明との比較のた
め，本実施例の処方１においてアエロジル＃１３０に代
えてＮｉｐｓｉｌ ＶＮ３（日本シリカ工業株式会社
製，平均粒径１６ｎｍの湿式法微多孔性ＳiＯ₂粉末）を
同量使用するほかは，本実施例と全く同一の方法により
比較用のコーテイング布帛（比較例２とする）を得た。

【００３０】本発明および比較例１，２のコーテイング
布帛の性能を測定，評価し，その結果を合わせて表１に
示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示す結果から明らかなように，本発
明のコーテイング布帛は，優れた耐水圧と透湿度を有す
るとともに，従来高透湿性防水布帛がもっていた漏水性
の欠点に対しても有効であり，かつ耐摩耗性，耐剥離性
も良好であることがわかる。

【００３３】実施例２ 上述の実施例１において，コーテイング液の処方１に代
えて下記処方２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コーテイング布帛を得た。コーテイ
ング樹脂層の無機微粉末含有量は１７％であった。

【００３４】処方２ レザミンＣＵ−４５５０ ７５部 （大日精化工業株式会社製，エステル型ポリウレタン樹
脂） ＰＡＵ−３ ２５部 （三菱化成株式会社製，ポリアミノ酸ウレタン樹脂） レザミンＸ １部 （大日精化工業株式会社製，イソシアネート化合物） Ｎ・Ｎ−ジメチルホルムアミド ２５部 マグネシア１００Ｂ ５部 （宇部化学工業株式会社製，平均粒径１０〜２０ｎｍの
ＭｇＯ微粉末）

【００３５】本発明との比較のため，本実施例において
処方２からマグネシア１００Ｂを除くほかは，本実施例
と全く同一の方法により比較用のコーテイング布帛（比
較例３とする）を得た。

【００３６】本発明および比較例３のコーテイング布帛
の性能を測定，評価し，その結果を合わせて表２に示し
た。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２に示す結果から明らかなように，本発
明のコーテイング布帛は，優れた耐水圧と透湿度を有す
るとともに，高透湿性防水布帛の欠点である漏水性に対
しても有効であり，かつ耐摩耗性，耐剥離性も良好であ
ることがわかる。

【００３９】

【発明の効果】本発明方法によれば，優れた透湿性能お
よび防水性能を有するコーテイング布帛を得ることがで
きる。さらに，本発明のコーテイング布帛は，コーテイ
ング樹脂層の耐摩耗性，耐剥離性にも優れている。本発
明によれば，湿式コーテイングのみで透湿性，防水性の
いずれにおいても高性能が得られるので，コストも安く
製造することができ，産業上非常に有利である。本発明
のコーテイング布帛は，その優れた性能から，特に雨
衣，外衣等の衣料に適した素材である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維布帛上にポリウレタン樹脂主体の合
   成重合体からなる有孔の樹脂層を有し，該樹脂層中に実
   質的に無孔で平均粒径が0.１μｍ以下の無機微粉末を１
   ％以上含有し，６０００ｇ／ｍ²・２４hrs以上の透湿度
   と0.６kg／cm² 以上の耐水圧を有することを特徴とする
   透湿性能および防水性能の優れたコーテイング布帛。
2. 【請求項２】 繊維布帛に，実質的に無孔で平均粒径0.
   １μｍ以下の無機微粉末を樹脂固形分に対して１％以上
   含むポリウレタン樹脂主体の合成重合体溶液を塗布し，
   しかる後に水中に浸漬して樹脂分の湿式凝固を行うこと
   を特徴とする透湿性能および防水性能の優れたコーテイ
   ング布帛の製造方法。