JPH0639746B2 - シワを有する透湿性防水織物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は，シワを有する透湿性防水織物の製造方法に関
するものである。

（従来の技術） 従来から，織物を用いたシワ加工布はよく知られてお
り，特にナイロン素材のシワ加工が一般的であるが，こ
の加工布を用いてコーティング加工すると，シワの程度
が衰えてしまい，通常のシワ加工布のような好ましいシ
ワを得ることは難しい。また，ポリエステル繊維やビニ
ロン繊維のような高ヤング率繊維からなる織物に至って
は，シワ加工により凹凸のある織物を得ることすら難し
い。一方，コーティングを行った布帛にあとから強制的
にシワを付与する方法では，コーティング布帛の性能自
体の低下が憂慮されるので，実際にはこのような方法は
採用されていないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は，上述の現状に鑑みて行われたもので，透湿性
能や防水性能を阻害することなく，恒久的なシワを有せ
しめてなる透湿性防水織物を製造することを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために，本発明は次の構成を有す
るものである。すなわち本発明は，中空度３０％以上の
中空断面の熱可塑性合成繊維を含む高密度織物を屈曲状
態で固定して該織物にシワを付与する第１工程，ポリア
ミノ酸ウレタン樹脂，イソシアネート化合物，微細孔形
成剤および極性有機溶剤よりなる樹脂溶液を上記布帛に
塗布した後，水中に浸漬し，湯洗し，乾燥する第２工程
よりなることを特徴とするシワを有する透湿性防水織物
の製造方法を要旨とするものである。

以下，本発明を詳細に説明する。

本発明でいう中空度とは，繊維断面における中空の空隙
部分を含めた面積に対する上記中空の空隙部分の面積の
占める割合のことであり，本発明では３０％以上の中空
度を有することが必要である。中空度が３０％未満で
は，特に高ヤング率繊維の場合にシワの付与が難しく，
このような繊維にコーティング加工を行うとシワの程度
が衰えてしまい，本発明の目的とするシワを有する透湿
性防水織物は得られない。

本発明では，中空度３０％以上の中空断面の熱可塑性合
成繊維フィラメント糸条（以下，中空断面繊維とい
う。）を用いるが，本発明でいう熱可塑性合成繊維と
は，ポリエステル系繊維，ポリアミド系繊維，ポリアク
リロニトリル系繊維，ポリエチレン系繊維，ポリプロピ
レン系繊維，アセテート系繊維等の熱を加えることによ
って容易に変形し，冷却しても変形の状態が保たれる繊
維のことを意味し，その繊維の種類を限定するものでは
ない。中空断面のフィラメント糸条とは，繊維断面に中
空の空隙部を有する長繊維糸条のことであり，その中空
の形状は，丸形，方形，三角形等いずれでもよい。ま
た、中空の空隙の数は，１個以上であればいくつでもよ
いが，全体の中空度として３０％以上が必要である。

本発明でいう高密度織物とは，通常のコーティング加工
で樹脂洩れを起こさない程度に繊維が配列された織物を
意味し，例えばナイロン平織物の場合，７０デニール換
算で経糸と緯糸の合計本数が２００本／吋以上の密度を
有する織物等がこれに該当する。繊維の種類や糸条の見
かけの太さにより，経糸と緯糸と合計本数が異なってく
るのは当然であるが，中空繊維を使用すると，糸条の見
かけの太さが大きいため，高密度織物であっても軽量な
織物が得られる。

本発明の織物は，中空断面繊維を用いて製織するが、経
糸や緯糸のすべてが中空断面繊維である必要はなく，目
的とするシワ形状，シワの多寡により，適宜中空を有し
ない任意の繊維を併用して用いることができる。経糸と
緯糸すべてに中空断面繊維を用いて製織後シワ加工を行
った場合，中空度が３０〜４０％程度で充分なシワが発
現する。また，シワ形態は，中空度を上げるほど凹凸ジ
ワの良好な織物となる。経糸または緯糸のいずれか一方
に中空断面繊維からなる糸条のみを使用し，他方に中空
を有しない任意の繊維からなる糸条を用いて製織し，こ
れにシワ加工を行うと，中空断面繊維部分のみが屈曲状
態で熱固定され，中空繊維の折れ曲がりに起因したシワ
が発現する。

このように，中空度の大小や中空を有しない繊維との併
用により，任意の再現性のよいシワ付与が可能となる。

織物を屈曲状態で熱固定してシワを発現させるために
は，通常のシワ加工の方法を採用すればよく，例えば液
流染色機，ワッシャー等による加工ジワのシワ付与や，
オーバーマイヤーによる詰め込みジワや，ウインスによ
るロープジワ等，織物を熱的，機械的にシワ固定できる
方法を採用することができる。

本発明では，第１工程として上述のごとく織物にシワを
付与したあと，次に第２工程として，ポリアミノ酸ウレ
タン樹脂，イソシアネート化合物，微細孔形成剤および
極性有機溶剤からなる樹脂溶液を上記織物に塗布し，続
いてこれを水中に浸漬し，湯洗し，乾燥する。ここで用
い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，Ｌ−リジン，Ｌ−メチオニン，Ｌ−ロイシンおよび
その誘導体が挙げられ，ポリアミノ酸を合成する場合，
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。ポリウレタンは，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，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が使用される。ポリエーテ
ルポリオールには，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，セバ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，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
樹脂を構成するアミノ酸成分としては，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，さらに，該光学活性γ−アルキル−グルタ
メートの中でも，価格と皮膜物性の面からγ−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
れる場合が多く，また，多孔質膜を得るためには，水溶
性の溶媒系からなる均一な樹脂組成物を用いることが，
塗工性と湿式成膜性の両面から有利である。かかる樹脂
組成物としては，ＰＡＵ樹脂の中でも特に光学活性γ−
アルキル−グルタメート−ＮＣＡとウレタンプレポリマ
ーとの反応物が好ましく用いられるが，これは，上記反
応物が極性有機溶剤を主体とする溶媒系，例えばジメチ
ルホルムアミドとジオキサンとの混合溶媒系で，そのア
ミノ酸とウレタンとの重量比率において９０：１０〜１
０：９０の広範囲な領域で均一な樹脂溶液となるため，
要求される皮膜物性を考慮しながら上記重量比率を自由
に選択することができるからである。

繊維基布に付着せしめるＰＡＵ樹脂の量は，純分で３ｇ
／m²以上あることが望ましく，付着量が３ｇ／m²未満で
は，シワ織物の表面凹凸部が被覆されず，充分な防水性
を得ることが困難である。

本発明では，上述のＰＡＵ樹脂を布帛に塗布する際に，
織物と皮膜との耐剥離性を向上する目的で，樹脂溶液に
繊維と親和性の高いイソシアネート化合物を併用し，さ
らに，高透湿性の皮膜を形成するために微細孔形成剤を
併用する。ここで用い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，ジフェニルメ
タンジイソシアネート，イソフォ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，グリセリンなど）
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
ト類が使用される。上述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
ェノール，メチルエチルケトオキシムなどを付加するこ
とにより安定化させ，その後の熱処理によりブロックを
解離させる形のものであっても，いずれでも使用でき，
作業性や用途などにより適宜使い分けければよい。

イソシアネート化合物は，ＰＡＵ樹脂に対して０．１〜
１０％，好ましくは０．５〜５％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
する樹脂の接着力が乏しく，逆に１０％を超えると，風
合が硬化するので好ましくない。

併用する微細孔形成剤としては，アニオン形界面活性
剤，非イオン系界面活性剤，親水性高分子およびポリウ
レタンエラストマー等を挙げることができる。その使用
量は，併用するＰＡＵ樹脂に対して，アニオン系界面活
性剤や非イオン系界面活性剤の場合０．１〜１０％，親
水性高分子の場合０．０５〜５％，ポリウレタンエラス
トマーの場合０．３〜２０％の範囲にあることが望まし
い。これらの微細孔形成剤の使用量が上記範囲より少な
い場合には，ＰＡＵ樹脂皮膜の細孔が小さくなりすぎ
て，連絡されたミクロセルが得られにくくなり，透湿性
が不良になる。また，上記範囲より多い場合には，細孔
が大きくなりすぎて充分な防水性が得られない。

上述の微細孔形成剤として用いるアニオン系界面活性剤
とは，従来公知のアルキル硫酸エステル塩，アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩，α−オレフィンスルホン酸塩，ア
ルキルスルホン酸塩，脂肪酸アミドスルホン酸塩，ジア
ルキルスルホコハク酸塩等や，あるいはこれらの任意の
混合物のことである。

また，非イオン系界面活性剤とは，ポリオキシエチレン
アルキルエーテル，ポリエチレンアルキルフェニルエー
テル，ポリオキシエチレン脂肪酸エステル，ポリオキシ
エチレン脂肪酸アミドエーテル，多価アルコール脂肪酸
エステル，オリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エ
ステル，脂肪酸ショ糖エステル，アルキロードアミド等
や，あるいはこれらの任意の混合物のことである。

親水性高分子とは，ポリビニルピロリドン，ポリアクリ
ル酸，ポリアクリル酸エステル，カルボキシビニルポリ
マー有機アミンおよびポリエチレンイミン等であり，極
性有機溶媒中に溶解，分散あるいは乳化可能な物質で，
かつ，水に溶解可能な高分子のことである。

ポリウレタンエラストマーとは，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，公知の脂肪族ならびに芳香族
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など通常のポリウレタ
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−ブタンジオールなど
の多価アルコールとアジピン酸，シュウ酸またはセバチ
ン酸など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など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，ブチレンオキシドなどの
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。

溶媒として使用す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，Ｎ−メチルピロリド
ン，ヘキサメチレンホスホンアミドなどがある。これら
の物質は水に非常に溶けやすいものであり，水不溶性の
樹脂の極性有機溶剤溶液を水中に浸漬すると，極性有機
溶剤のみが水に溶解し，樹脂が水中に凝固してくる。か
かる方法による樹脂の凝固法は，湿式凝固法と一般に呼
ばれている。湿式凝固法で布帛樹脂の凝固を行うと，樹
脂中に存在する微量の極性有機溶剤も水に溶出するた
め，無数の微細孔を有する樹脂皮膜を得ることができ
る。

上述のＰＡＵ樹脂，イソシアネート化合物，微細孔形成
剤および極性有機溶剤よりなる樹脂溶液を繊維布帛に塗
布するには，通常のコーティング法などにより行えばよ
い。一般的に樹脂の塗布厚は、機械の性能上１０〜３０
０μｍである。

樹脂溶液を繊維布帛に付与した後，該布帛を水中に浸漬
する。浸漬する際の水温は０〜３０℃の範囲であればよ
く，また、浸漬時間は１０秒以上あれば充分である。

水中でＰＡＵ樹脂を凝固せしめた後，布帛を湯洗し，残
留している溶剤を除去する。湯洗の条件は，ＰＡＵ樹
脂，イソシアネート化合物および微細孔形成剤の使用量
により異なるが，３０〜８０℃の温度で３分間以上行え
ばよい。湯洗後，乾燥し，本発明における第２工程を終
了する。

本発明は，以上の２工程よりなるが，布帛や樹脂皮膜に
撥水性を持たせるために撥水剤を付与してもよい。撥水
剤には，パラフィン系，シリコン系およびフッ素系等各
種あるが，本発明においては用途に応じ適宜選択すれば
よい。特に良好な撥水性が必要な場合にはフッ素系撥水
剤を使用し，撥水剤を付与・乾燥後熱処理を行う。ま
た，撥水性の耐久性を高めるため，メラミン樹脂等の樹
脂を併用してもよい。撥水剤の付与方法は，通常行われ
ているパッディング法，コーティング法またはスプレー
法等で行えばよい。

さらに，布帛に柔軟性や平滑性を付与する目的で，さら
にポリシロキサン樹脂処理を行ってもよい。ここで付与
するポリシロキンサンとしては，ジメチルポリシロキサ
ン，フェニル基含有ポリシロキサン，アミノ変性やオレ
フィン変性などの変性シリコンオイル，メチル水素ポリ
シロキサン，あるいはジメチルポリシロキサンとメチル
水素ポリシロキサンとの混合物などが使用でき、用途に
より適宜選択すればよいが，本発明においてはジメチル
ポリシロキサンの分子量5,000〜30,000のものが好まし
く用いられる。このポリシロキサン処理は，まず第１に
布帛に平滑性を与え，生地間の摩擦による皮膜の摩耗損
傷を低減させることができる。また，この平滑効果によ
り，裏地を使用しなくてもスムーズに着脱できるメリッ
トもある。第２に，シリコン樹脂が織物組織間に付着
し，織物を構成する糸条間の摩擦を減少することによ
り，風合が柔軟になることである。このポリシロキサン
処理は，水分散液，エマルジョン等の形態で付与しても
よいが，処理斑を発生させない目的で１・１・１−トリ
クロロエタン，トリクロロエチレン，パークロルエチレ
ンなどの塩素化炭化水素やトルエン，ヘキサン，ミネラ
ルターペンなどの溶剤溶液として付与してもよい。ポリ
シロキサン樹脂の付与方法は，通常行われているパッデ
ィング法，コーティング法またはスプレー法などで行え
ばよい。ポリシロキサンの付着量は，繊維重量に対し固
形分で０．１％以上が望ましい。

（作 用） 本発明方法では，まず，中空断面繊維を構成繊維として
含む織物に，通常のシワ加工機を用いてシワ付与を行う
が，このシワ付与時に織物を構成する中空断面繊維に鋭
い屈曲作用が加えられると，該繊維はあたかもパイプが
折れ曲がったように挫屈する。この挫屈状態で熱固定す
ると，中空断面繊維の挫屈による変形は完全な不可逆変
形となってそのまま残り，織物は耐久性のあるシワ加工
織物となる。このようなシワ加工織物を基布織物に用い
て，これにＰＡＵ樹脂の湿式コーティング加工を行って
も，挫屈による不可逆変形ジワは消失することがないの
で，完全なシワ形状を有する透湿性防水織物を製造する
ことが可能となる。

（実施例） 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが，
実施例における性能の測定，評価は次の方法にて行っ
た。

（１）耐 水 圧：ＪＩＳ Ｌ−1096（低水圧法） （２）透 湿 度：ＪＩＳ Ｚ−０２０８ （３）シワの程度：肉眼判定による。

実施例１ 下記第１工程によりシワ織物を形成し，これを基布とし
て下記第２工程によりＰＡＵ樹脂の湿式コーティング加
工を行った。

〔第１工程〕 中空度５０％，中空断面形状が円形の中空断面ポリエス
テル繊維５０ｄ／２４ｆを経糸および緯糸に用いて，経
糸密度８８本／吋，緯糸密度７２本／吋の平織物を製織
した。

この織物をオープンソーパーにて精練，乾燥後，液流染
色機を用いて１３０℃で３０分間の通常の条件にて分散
染料による染色を行い，続いて還元洗浄，ソーピングを
行い，乾燥後，ピンテンターにて１８０℃，１分間の条
件で熱固定した。

得られた織物は，中空繊維が織物組織点を中心に挫屈変
形しており，液流染色時の液体の揉み効果により，木綿
の洗いざらしのシワ外観に類似した形状であった。

〔第２工程〕 本実施例で用いるＰＡＵ樹脂（ポリアミノ酸ウレタン樹
脂）の製造を次の方法で行った。

ポリテトラメチレングリコール（ＯＨ価56.9）１９７０
ｇと１−６−ヘキサメチレンジイソシアネート５０４ｇ
を９０℃で５時間反応させ，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（ＮＣＯ当量２３４０）を
得た。このウレタンプレポリマー８５ｇとγ−メチル−
Ｌ−グルタメート−ＮＣＡ８５ｇをジメチルホルムアミ
ド／ジオキサン（重量比７／３）の混合溶媒６６６ｇに
溶解し，かき混ぜながら２％トリエチレンアミン溶液５
０ｇを添加し，３０℃で５時間反応を行うと，粘度32,0
00cps（２５℃）の黄褐色乳濁状の流動性の良好なＰＡ
Ｕ樹脂溶液を得た。

次に，上述のＰＡＵ樹脂を用いて，下記処方１に示す樹
脂溶液を，第１工程で得たシワ加工布にナイフオーバー
ロールコーターを使用して塗布量６０ｇ／m²（固形分１
９％）で塗布した後，２０℃の水浴中に３０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
洗浄し，乾燥した。

処 方 １ 得られたコーティング布帛は，シワの消失がなく，シワ
を有する織物として充分な商品価値を有していた。ま
た，上記織物を家庭洗濯機にて１０回洗濯を行ったとこ
ろ，シワの外観変化はほとんど認められず，耐久性のあ
るものであった。このコーティング織物は，耐水圧１８
００mm，透湿度８２００ｇ／m²／２４hrs を有し，優れ
た透湿性能と防水性能を兼ね備えていた。

（発明の効果） 本発明は，中空断面繊維の挫屈変形を利用したシワ加工
織物にＰＡＵ樹脂（ポリアミノ酸ウレタン樹脂）の湿式
コーティング加工を行う構成を有し，かかる構成の本発
明によれは，シワ織物として充分商品価値のあるシワを
有する，湿式コーティング加工法による透湿性防水織物
を製造することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中空度３０％以上の中空断面の熱可塑性合
   成繊維を含む高密度織物を屈曲状態で固定して該織物に
   シワを付与する第１工程，ポリアミノ酸ウレタン樹脂，
   イソシアネート化合物，微細孔形成剤および極性有機溶
   剤よりなる樹脂溶液を上記布帛に塗布した後，水中に浸
   漬し，湯洗し，乾燥する第２工程よりなることを特徴と
   するシワを有する透湿性防水織物の製造方法。