JPH09228253A - 防水加工布帛およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、高透湿性及び低結露性に加えて高耐
水圧も併せ持つ新規な防水加工布、すなわち非常に快適
な衣料用素材、を提供しようとするものである。 【解決手段】布帛の少なくとも片面に親水性ポリウレタ
ン樹脂を含むポリウレタン樹脂組成物から主としてなる
微多孔質膜層を有し、耐水圧が３０００〜４００００ｍ
ｍＨ₂ Ｏであり、透湿度が６０００〜１２０００ｇ／ｍ
² ・２４時間であり、かつ結露量が１０ｇ／ｍ² 以下で
あることを特徴とする防水加工布帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスポーツ用衣類に好
適に使用される高透湿性、低結露性、及び高耐水圧を併
せ持つ防水加工布およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の透湿防水加工布は、主としてポリ
ウレタン樹脂を水に可溶な溶剤に溶解させてなるポリウ
レタン溶液を布帛にコーティングし、これを湿式ゲル化
させて製造されており、溶剤が水によって置換されると
きに布帛上に形成される多孔質のポリウレタン被膜が雨
やその他の水は通さないが、湿気（水蒸気）を通すとい
うものであった。かかる透湿防水加工布は、例えば特開
昭６０−４７９５４号公報に記載されている。しかしな
がら、従来の多孔質のポリウレタン被膜では、膜表面及
び多孔膜内に一度結露が発生し、物理的通路が封鎖され
ると水蒸気の移動は極端に低下し、より結露が促進され
るので快適性が非常に低下する問題があった。

【０００３】また、透湿防水加工布を得るのにポリウレ
タン樹脂として透湿性ポリウレタン樹脂を使用する方法
が特開平４−２０２８５７号公報で提案されている。こ
の方法により得られた透湿防水加工布は汗の水滴を吸収
することは出来るが、一旦水分を吸収すると容易に水分
を放出しないため表面がべとつく欠点があった。そこ
で、特開平４−２０２８５７号公報に記載の発明では、
この様な欠点を改良するために水に溶解せず水分を吸収
しても異常に膨潤しないレーヨンや絹などの天然繊維の
粉末を透湿性ポリウレタン樹脂に含有させることによ
り、適度な水分を吸収しても加工布の表面がべとつかな
いようにすることが提案されている。

【０００４】しかしながら、かかる透湿防水加工布は、
天然繊維の粉末をいかに細かく粉砕して混合しても加工
布の樹脂塗布面にいろいろな問題を生ぜしめ、結局高耐
水圧を有する透湿防水加工布とはならない、という欠点
を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のごと
き問題を解決し、高透湿性、高耐水圧に加えて低結露性
を併せ持つ新規な透湿防水加工布およびその製造方法を
提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らの検討によれ
ば、本発明の課題は下記により達成され得ることが判明
した。

【０００７】［１］布帛の少なくとも片面に親水性ポリ
ウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂組成物から主とし
てなる微多孔質膜層を有し、耐水圧が３０００〜４００
００ｍｍＨ₂ Ｏであり、透湿度 が６０００〜１２００
０ｇ／ｍ² ・２４時間であり、かつ結露量が１０ｇ／ｍ
² 以下であることを特徴とする防水加工布帛。

【０００８】［２］結露量が４ｇ／ｍ² 以下であること
を特徴とする上記［１］の防水加工布帛。

【０００９】［３］親水性ポリウレタン樹脂のポリオー
ル成分の２０〜６０モル％がポリエチレングリコールお
よびポリプロピレングリコールのうち少なくともいずか
一方であることを特徴とする上記［１］もしくは［２］
の防水加工布帛。

【００１０】［４］微多孔質膜層の厚みが１５〜１５０
μｍであることを特徴とする上記［１］〜［３］のいず
れかに記載の防水加工布帛。

【００１１】［５」微多孔質膜層の空孔率が１０〜７５
％であることを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれ
かに記載の防水加工布帛。

【００１２】「６］微多孔質膜層が親水性ポリウレタン
樹脂および非親水性ポリウレタン樹脂の混合により形成
されることを特徴とする上記［１］〜［５］のいずれか
に記載の防水加工布帛。

【００１３】［７］親水性ポリウレタン樹脂と親水性ポ
リウレタン樹脂との混合比が１：３〜３：１であること
を特徴とする上記「６］の防水加工布帛。

【００１４】［８］布帛の少なくとも片面に親水性ポリ
ウレタン樹脂および非親水性ポリウレタン樹脂の混合溶
液を付与せしめて微多孔質膜層を形成することを特徴と
する防水加工布帛の製造方法。

【００１５】［９］親水性ポリウレタン樹脂および非親
水性ポリウレタン樹脂の混合溶液中の親水性ポリウレタ
ン樹脂と親水性ポリウレタン樹脂との混合比が１：３〜
３：１であることを特徴とする上記［８］の防水加工布
帛の製造方法。

【００１６】すなわち、本発明者らは、鋭意研究した結
果、布帛の少なくとも片面に親水性ポリウレタン樹脂お
よび非親水性ポリウレタン樹脂の混合溶液を付与せしめ
て微多孔質膜層を形成することを特徴とする防水加工布
帛の製造方法により、布帛の少なくとも片面に親水性ポ
リウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂組成物から主と
してなる微多孔質膜層を有し、耐水圧が３０００〜４０
０００ｍｍＨ₂ Ｏであり、透湿度が６０００〜１２００
０ｇ／ｍ² ・２４時間であり、かつ結露量が１０ｇ／ｍ
² 以下であることを特徴とする新規にして優れた防水加
工布帛を取得したのである。

【００１７】すなわち、透湿性の優れた親水性ポリウレ
タン樹脂と非透湿性であり、したがって成膜性の優れた
非親水性ポリウレタン樹脂とをブレンドすることによ
り、湿式ゲル化させたときに形成される多孔膜の壁自体
に透湿性を持たせ、結露発生によって物理的通路が封鎖
されても、透湿性の低下が小さく、低結露性の防水加工
布が得られ、かつこのものは高い耐水圧を有し、表面の
べとつきが少ないものであることを見出したのである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳しく説明
する。本発明において、防水加工布帛の耐水圧は、３０
００〜４００００ｍｍＨ₂ Ｏであることが必要である。
３０００ｍｍＨ₂ Ｏ未満であると、防水性が不充分であ
り、４００００ｍｍＨ₂ Ｏを超えると、耐水圧が勝ちす
ぎ、かんじんの透湿性が損なわれてしまう。また、本発
明において、防水加工布帛の透湿度が６０００〜１２０
００ｇ／ｍ² ・２４時間であることが必要である。防水
加工布帛の透湿度は、この範囲が衣料素材として、快適
性に優れる。さらに、本発明において結露量が１０ｇ／
ｍ² 以下であることが必要である。この値を超えると、
防水加工布帛の表面のべとつきが出てきて、好ましくな
いのである。本発明において結露量が４ｇ／ｍ² 以下で
あることが好ましい。

【００１９】本発明において、上記した高い耐水圧、透
湿性および低結露性を達成するために、微多孔質膜層の
厚みが１５〜１５０μｍであることが好ましく、また、
微多孔質膜層の空孔率が１０〜７５％であることが好ま
しい。

【００２０】本発明において、耐水圧の測定は、ＪＩＳ
規格Ｌ−１０９２により、透湿度の測定は、ＪＩＳ規格
Ｌ−１０９９（Ａ−１）による。また、結露量の測定
は、次のとおりである。すなわち、５００ｃｃのビーカ
ーに４０℃の温湯を５００ｃｃ入れ、試験布のコーティ
ング面が下になるようにかぶせ、温度１０℃、湿度６０
％ＲＨの恒温槽に１時間放置したのち、コーティング部
分に付着した、すなわち結露した水滴量を重量で測定し
た。

【００２１】本発明において使用される親水性ポリウレ
タン樹脂としては、厚み１２μの乾式無孔質膜とした場
合透湿度３，０００〜６，０００ｇ／ｍ² ・２４時間で
あるポリウレタン樹脂が好ましい。この透湿度が３，０
００ｇ／ｍ² ・２４時間以上が好ましいのは、布帛に充
分な透湿性を付与し、かつ低結露性を付与するからであ
る。また、この透湿度が６，０００ｇ／ｍ² ・２４時間
以下が好ましいのは、これを超えると高い耐水圧が得ら
れにくくなるからである。

【００２２】本発明において使用される非親水性ポリウ
レタン樹脂としては、厚み１２μの乾式無孔質膜とした
場合透湿度０〜１０００ｇ／ｍ² ・２４時間であるポリ
ウレタン樹脂が好ましい。この透湿度が１０００ｇ／ｍ
² ・２４時間を超えると所望の製膜性の改善が得らにく
く、結局所望の透湿防水加工布を与え難くなるからであ
る。

【００２３】本発明において、それらの親水性ポリウレ
タン樹脂とそれらの親水性ポリウレタン樹脂との混合比
が１：３〜３：１であることが好ましい。この混合比が
１：３未満では、低結露性の達成効果が不足気味にな
り、３：１を超えると透湿防水加工布の表面にべとつき
が生じる傾向が出てくるのである。

【００２４】本発明において、微多孔質膜層を布帛の少
なくとも片面に形成させるには、親水性ポリウレタン樹
脂と親水性ポリウレタン樹脂の混合液を付与する方法が
好ましい。

【００２５】かかる親水性ポリウレタン樹脂としては、
ポリオール成分の２０〜６０モル％がポリエチレングリ
コール及び又はポリプロピレングリコールであるポリウ
レタン樹脂が、好ましく用いられる。特に好ましいのは
ポリオール成分の２０〜６０モル％がポリエチレングリ
コールであるポリウレタン樹脂である。この場合、他の
ポリオール成分としては特に制限はないが、例えばポリ
エステルグリコール、ポリカーボネートグリコール、お
よび他のポリエーテルクリコールが使用される。 本発
明の親水性ポリウレタン樹脂を構成するポリイソシアネ
ート成分としては、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、イソホロンジイソシアネート、及び
４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネートが挙げら
れる。

【００２６】本発明において、非親水性ポリウレタン樹
脂としては、ポリイソシアネート成分が４，４´−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（以下ＭＤＩと省略す
る）であるポリウレタン樹脂が好ましく用いられる。

【００２７】本発明において、ポリウレタン樹脂を極性
有機溶剤に溶解してポリウレタン樹脂溶液を調整し、こ
れを布帛にコーティングする。かかる極性有機溶剤とし
ては、例えば、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、およびヘキサメチレンホスホンアミド等が挙げられ
る。ポリウレタン樹脂溶液中に助剤、例えば、フッ素系
撥水剤や架橋剤を添加しても良いことは勿論である。

【００２８】本発明において、布帛としては各種合成繊
維の平織物（タフタ）、綾織物、又は編物、天然繊維や
半合成繊維の各種生地、不織布などが使用できる。な
お、この布帛に浸透防止のために、予め撥水剤による処
理を施しておくことが望ましい。 ポリウレタン樹脂溶
液の布帛へのコーティング量は、ウエットにて５０〜５
００ｇ／ｍ² の範囲が好ましく、５０ｇ／ｍ² 未満では
ポリウレタン多孔質皮膜が薄くなりすぎて耐水圧が得に
くいし、一方、５００ｇ／ｍ² を超えると所定以上の効
果の向上は望めないし、逆に透湿性に悪影響が出やすく
なる。

【００２９】本発明において、コーティング方法として
はナイフコーティング、ナイフオーバーロールコーティ
ング、リバースロールコーティングなど各種のコーティ
ング方法が使用出来る。ポリウレタン樹脂溶液を布帛に
コーティングした後、これを水を主体とする凝固液に浸
漬し、極性有機溶剤を水中に除去することにより、ポリ
ウレタン樹脂をゲル化させるのである。いわゆる湿式ゲ
ル化を行うのである。この凝固液としては、水だけでも
良いが、その凝固スピードを制御するためにポリウレタ
ン樹脂溶液で使ったのと同じ極性有機溶剤を４０％以下
の範囲で予めこの水に溶解させておいても良い。湿式ゲ
ル化が終了したら、常法に従い水洗・乾燥して防水加工
布を得る。

【００３０】かくして得られる本発明にかかる防水加工
布は耐水圧３，０００ｍｍＨ₂ Ｏ以上の高耐水圧を有
し、しかも透湿度６，０００ｍ² ・２４時間以上の高透
湿性を持ち、かつ結露量１０ｇ／ｍ² 以下の低結露性を
併せ備えているのである。結露量は、４ｇ／ｍ² 以下が
好ましい。

【００３１】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３２】［実施例１］７０デニールのナイロンフィ
ラメントヤーンで構成されたナイロンタフタに、フッ素
系撥水剤にて撥水処理を行った。すなわち、撥水剤アサ
ヒガードＡＧ７１０（明成化学（株）製）を３重量％含
有した水分散液に上記タフタを浸漬し、絞り率４０％に
ピックアップしヒートセッターにて１３０℃×３０秒の
乾熱熱処理を施した。

【００３３】親水性ポリウレタン樹脂溶液は次のように
して調整した。すなわち、ポリオールとして平均分子量
２０００のポリテトラメチレグリコール及び平均分子量
２０００のポリエチレングリコール、及び平均分子量２
０００のポリプロピレングリコールを５０℃のジメチル
ホルムアミド（以下ＤＭＦという）中に攪拌溶解させ、
ジイソシアネートとしてＭＤＩをモル比で０．２／０．
１５／０．１５／３．０で投入し、約１時間攪拌して、
プレポリマーを得た。次に、鎖伸長剤としてエチレング
リコールを上記モル比２．５を滴下してポリマー化反応
を生じさせ、ＤＭＦにて適宜希釈し３０重量％のポリウ
レタン樹脂溶液を得た。かくして得られたポリウレタン
樹脂は、厚み１２μの乾式無孔質膜が透湿度５，８００
ｇ／ｍ²・２４時間であるポリウレタン樹脂であった。

【００３４】この親水性ポリウレタン樹脂７０重量部
に、厚み１２μの乾式無孔質膜が透湿度５００ｇ／ｍ²
・２４時間である非親水性ポリウレタン樹脂すなわちク
リスボン８１６６（大日本インキ化学工業（株）製）５
重量部、ＤＭＦ５０重量部、撥水剤アサヒガードＡＧ６
５０（明成化学（株）製）５重量部、ブロックイソシア
ネート系架橋剤バーノックＤ−５００（大日本インキ化
学工業（株）製）１重量部を加えて混合した。この樹脂
溶液を、上記で得られたナイロンタフタに１５０ｇ／ｍ
² の割合でコーティングし、ＤＭＦを１０重量％含有し
た水溶液を凝固液とする浴槽中に３０℃にて３分間浸漬
してポリウレタン塗布液を湿式ゲル化させ、ついで８０
℃温湯にて１０分間水洗し、１１０℃にて熱風乾燥後、
１６０℃にて３分間の熱処理を行なった。得られた布帛
について、耐水圧、透湿度、及び結露量を測定した。結
果を表１に示した。

【００３５】表１において各データの測定方法は下記の
通りである。

【００３６】耐水圧：ＪＩＳ規格 Ｌ−１０９２による 透湿度：ＪＩＳ規格 Ｌ−１０９９（Ａ−１）による 結露量：５００ｃｃのビーカーに４０℃の温湯を５００
ｃｃ入れ、試験布のコーティング面が下になるようにか
ぶせ、温度１０℃、湿度６０％ＲＨの恒温槽に１時間放
置したのち、コーティング部分に付着した、すなわち結
露した水滴量を重量で測定した。

【００３７】べとつき感：結露量測定後、樹脂表面を手
でさわり評価した。

【００３８】［実施例２］実施例１で得られた親水性ポ
リウレタン樹脂５０重量部に、実施例１と同じ非親水性
ポリウレタン樹脂クリスボン８１６６ ５０重量部、Ｄ
ＭＦ５０重量部、撥水剤アサヒガードＡＧ６５０（明成
化学（株）製）５重量部、ブロックイソシアネート系架
橋剤バーノックＤ−５００（大日本インキ化学工業
（株）製）１重量部を加えて混合した。この樹脂溶液
を、実施例１で用いたナイロンタフタに１５０ｇ／ｍ²
の割合でコーティングし、ＤＭＦを１０重量％含有した
水溶液を凝固液とする浴槽中に３０℃にて３分間浸漬し
てポリウレタン塗布液を湿式ゲル化させ、ついで８０℃
温湯にて１０分間水洗し、１１０℃にて熱風乾燥後、１
６０℃にて３分間の熱処理を行なった。得られた布帛に
ついて、耐水圧、透湿度、及び結露量を測定した。結果
を表１に示した。

【００３９】［実施例３］実施例１で得られた親水性ポ
リウレタン樹脂３０重量部に、実施例１と同じ非親水性
ポリウレタン樹脂クリスボン８１６６ ７０重量部、Ｄ
ＭＦ５０重量部、撥水剤アサヒガードＡＧ６５０（明成
化学（株）製）５重量部、ブロックイソシアネート系架
橋剤バーノックＤ−５００（大日本インキ化学工業
（株）製）１重量部を加えて混合した。この樹脂溶液
を、実施例１で用いたナイロンタフタに１５０ｇ／ｍ²
の割合でコーティングし、ＤＭＦを１０重量％含有した
水溶液を凝固液とする浴槽中に３０℃にて３分間浸漬し
てポリウレタン塗布液を湿式ゲル化させ、ついで８０℃
温湯にて１０分間水洗し、１１０℃にて熱風乾燥後、１
６０℃にて３分間の熱処理を行なった。得られた布帛に
ついて、耐水圧、透湿度、及び結露量を測定した。結果
を表１に示した。

【００４０】［比較例１］従来品ポリウレタン樹脂クリ
スボン８１６６（大日本インキ化学工業（株）製）１０
０重量部、ＤＭＦ５０重量部、撥水剤アサヒガードＡＧ
６５０（明成化学（株）製）５重量部、ブロックイソシ
アネート系架橋剤バーノックＤ−５００（大日本インキ
化学工業（株）製）１重量部を加えて混合した混合樹脂
を実施例１で用いたナイロンタフタに１５０ｇ／ｍ² の
割合でコーティングし、ＤＭＦを１０重量％含有した水
溶液を凝固液とする浴槽中に３０℃にて３分間浸漬して
ポリウレタン塗布液を湿式ゲル化させ、ついで８０℃温
湯にて１０分間水洗し、１４０℃にて熱風乾燥後、１６
０℃にて３分間の熱処理を行なった。得られた布帛につ
いて、耐水圧、透湿度、及び結露量を測定した。結果を
表１に示した。

【００４１】［比較例２］実施例１で得られた親水性ポ
リウレタン樹脂１００重量部、ＤＭＦ５０重量部、撥水
剤アサヒガードＡＧ６５０（明成化学（株）製）５重量
部、ブロックイソシアネート系架橋剤バーノックＤ−５
００（大日本インキ化学工業（株）製）１重量部を加え
て混合した樹脂溶液を、実施例１で用いたナイロンタフ
タに１５０ｇ／ｍ² の割合でコーティングし、ＤＭＦを
１０重量％含有した水溶液を凝固液とする浴槽中に３０
℃にて３分間浸漬してポリウレタン塗布液を湿式ゲル化
させ、ついで８０℃温湯にて１０分間水洗し、１１０℃
にて熱風乾燥後、１６０℃にて３分間の熱処理を行なっ
た。得られた布帛について、耐水圧、透湿度、及び結露
量を測定した。結果を表１に示した。

【００４２】

【表１】 この表１から明らかなように、従来品である非親水性ポ
リウレタン樹脂の使用例では、高耐水圧・高透湿性が得
られるものの結露性は悪くなっている。また親水性ポリ
ウレタンの使用により、結露性は改善されるものの、製
膜性が悪くなり、微多孔膜が形成されないため耐水圧・
透湿性が悪くなっているのである。加えて、結露性の測
定時にべとつき感があった。一方、本発明の実施例によ
り得られる加工布はいずれも高耐水圧と高透湿性を併せ
持ち、かつ結露性が向上し、べとつき感が無かった。

【００４３】また、上記の実施例および比較例からする
と、使用するポリウレタン樹脂の混合比率が親水性樹脂
７０重量％の時（実施例１）耐水圧、透湿性が限界に近
く、また、親水性樹脂３０重量％の時（実施例３）では
結露性が限界に近くなっていることが認められる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、雨や海水などを通さず、しか
も蒸れず、結露によるべとつき感がないという非常に快
適な衣料用素非材として優れた有用性を発揮する透湿防
水加工布を提供できた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上本 雅則 京都市南区吉祥院落合町15番地 第一レー ス株式会社京都工場内 (72)発明者 古谷 武徳 京都市南区吉祥院落合町15番地 第一レー ス株式会社京都工場内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】布帛の少なくとも片面に親水性ポリウレタ
   ン樹脂を含むポリウレタン樹脂組成物から主としてなる
   微多孔質膜層を有し、耐水圧が３０００〜４００００ｍ
   ｍＨ₂ Ｏであり、透湿度が６０００〜１２０００ｇ／ｍ
   ² ・２４時間であり、かつ結露量が１０ｇ／ｍ² 以下で
   あることを特徴とする防水加工布帛。
2. 【請求項２】結露量が４ｇ／ｍ² 以下であることを特徴
   とする請求項１記載の防水加工布帛。
3. 【請求項３】親水性ポリウレタン樹脂のポリオール成分
   の２０〜６０モル％がポリエチレングリコールおよびポ
   リプロピレングリコールのうち少なくともいずか一方で
   あることを特徴とする請求項１または請求項２記載の防
   水加工布帛。
4. 【請求項４】微多孔質膜層の厚みが１５〜１５０μｍで
   あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   防水加工布帛。
5. 【請求項５】微多孔質膜層の空孔率が１０〜７５％であ
   ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の防
   水加工布帛。
6. 【請求項６】微多孔質膜層が親水性ポリウレタン樹脂お
   よび非親水性ポリウレタン樹脂の混合により形成される
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の防水
   加工布帛。
7. 【請求項７】親水性ポリウレタン樹脂と非親水性ポリウ
   レタン樹脂との混合比が１：３〜３：１であることを特
   徴とする請求項６記載の防水加工布帛。
8. 【請求項８】布帛の少なくとも片面に親水性ポリウレタ
   ン樹脂および非親水性ポリウレタン樹脂の混合溶液を付
   与せしめて微多孔質膜層を形成することを特徴とする防
   水加工布帛の製造方法。
9. 【請求項９】親水性ポリウレタン樹脂および非親水性ポ
   リウレタン樹脂の混合溶液中の親水性ポリウレタン樹脂
   と親水性ポリウレタン樹脂との混合比が１：３〜３：１
   であることを特徴とする請求項８記載の防水加工布帛の
   製造方法。