JPH10226964A - コーティング布帛の製造方法 - Google Patents
コーティング布帛の製造方法Info
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Abstract
コーティング布帛を得ることを目的とする。 【解決手段】 疎水化度が5〜70%で、粒径が10μ
m以下である疎水性有機微粉末を1〜25重量%を含有
したポリウレタン系樹脂の水混和性有機溶剤混合液を繊
維基材の少なくとも片面にコーティングし、湿式凝固す
ることによって高透湿性、耐水性、漏水性にすぐれたコ
ーティング布帛を得る。
Description
の製造方法に係り、詳しくは高透湿性を有し、耐水性、
漏水性に優れ、生産上においても有利なコーティング布
帛の製造方法に関するものである。
ィング布帛が知られており、その代表的なものとして
は、ポリウレタン樹脂よりなる微多孔質皮膜を被覆した
布帛がある。その製造方法としては、繊維基材にポリウ
レタン樹脂の水混和性溶媒溶液を塗布し、次いで水浴中
に浸漬してポリウレタン樹脂よりなる微多孔質皮膜を形
成する、いわゆる湿式凝固法が挙げられる(特公昭60
−47955号公報)。
細な多孔質皮膜となり、防水性、透湿性を有するコーテ
ィング布帛は得られるが、性能面からみた時、防水性能
と透湿性能の両者のバランスを基に作られているため、
耐水圧がJIS L 1092 B法の静水圧法に準ず
る耐水圧測定(以下同じ)で0.15〜0.30kgf
/cm2 のコーティング布帛については、JIS L
1099 A−1法に準ずる透湿度測定による透湿度
(以下、A−1透湿度という)が7800〜5000g
/m・24hrs、また、耐水圧が0.65〜0.75
kgf/cm2 のコーティング布帛については、A−1
透湿度が5000〜3800g/m2 ・24hrs程度
のものしか得られていないのが現状である。
いはフッ素変性ポリアミノ酸樹脂を用いたコーティング
布帛(特開平3−27184号公報)や、フッ素変性ポ
リウレタン樹脂とフッ素樹脂溶液を用いたコーティング
布帛(特開平3−8874号公報)も知られているが、
これらは耐水圧が0.3kgf/cm2 程度で、A−1
透湿度が9000〜10000g/m2 ・24hrs程
度である。また、ポリアミノ酸樹脂/ウレタン樹脂溶液
を用い、湿式凝固させたコーティング布帛においては、
耐水圧が0.3kgf/cm2 程度で、A−1透湿度が
10000g/m2 ・24hrs程度の性能を有するも
のが知られている。
ポリウレタン樹脂とセルロース誘導体とからなる混合溶
液を用いたコーティング布帛の製造法も知られているが
(特開平6−2278号公報)、この方法によるものは
耐水圧が0.7kgf/cm2 程度で、A−1透湿度が
8000g/m2 ・24hrs程度の性能しか得られて
いない。
る衣料は、その着用時に体内から発生する汗等の蒸気
を、布帛へ完全に透過できず、その一部が衣料の肌に触
れる内側表面に結露となって残るための不快感が指摘さ
れている。そして、このような不快感を取り除くため
に、水分移動が積極的に行われ、吸汗、速乾機能を有し
ていて結露値、吸水値の低い着用時に快適感を与える布
帛が望まれている。
抑制性能があるということを測定する尺度としては、布
帛が有する透湿度の絶対量が考えられる。これは、さき
のA−1透湿度に吸湿度および吸水度を加えたものとい
うことができ、JIS L1099 B−1法に準ずる
透湿度測定によって得られる透湿度(以下、B−1透湿
度という)が挙げられ、その値としては、20000g
/m2 ・24hrs程度が要望され、そのようなB−1
透湿度を有する布帛の検討が進められている。
グ布帛のB−1透湿度を測定したところ、総じて100
00〜13000g/m2 ・24hrs程度であり、結
露抑制性能としては好ましくなかった。
粉末よりなり、その配合によってはB−1透湿度が15
000g/m2 ・24hrs程度を示すコーティング布
帛も知られているが(特公平5−11137号公報)、
含水珪酸粉末をポリウレタン樹脂中に混合して同時に必
要な耐水性を得ようとするには、二次凝集した含水珪酸
粉末を分散機を用いて一次粒子にまで分散させなければ
ならないため、手間がかかり、工業的生産においては加
工コストが高くなるという問題がある。
脂微粉末とポリウレタン樹脂よりなるコーティング布帛
も提案されているが(特公平4−53985号公報)、
フッ素樹脂微粉末の平均粒径が2〜10μm程度では、
充分なる耐水性能を得ることは難しい。
5kgf/cm2 以上で、結露性が小さく、かつB−1
透湿度が15000g/m2 ・24hrs以上という従
来にない高透湿性能を有し、耐水性、漏水性にも優れた
コーティング布帛を、上記した従来のコーティング布帛
とは全く異なった素材、手段により工業生産上も簡単に
得られることを見出したものである。
1記載の発明は、ポリウレタン系樹脂の水混和性有機溶
剤溶液と疎水性有機微粉末とよりなる混合液を繊維基材
の少なくとも片面にコーティングし、次いで水中に浸漬
して水混和性有機溶剤を抽出した後、乾燥することを特
徴とする防水性、透湿性に優れたコーティング布帛の製
造方法を提供するものである。
おいて、疎水性有機微粉末の使用量がポリウレタン系樹
脂固形分75〜99重量%に対して25〜1重量%であ
り、また疎水性有機微粉末が粒径10μm以下で、疎水
化度が5〜70%であることを特徴とするものである。
る。ポリウレタン樹脂と疎水性有機微粉末の混和均一化
した溶液を非溶剤からなる凝固液に浸漬すると、疎水性
有機微粉末の表面に存在する水混和性有機溶剤と、ポリ
ウレタン樹脂を溶解している水混和性有機溶剤とでは凝
固液との置換速度が異なり、ポリウレタン樹脂が湿式凝
固して得られるポリウレタン多孔体の孔壁に、疎水性有
機微粉末により無数の微細孔を生成することができる。
この微細孔は、透湿度向上に有効であり、同時に均一に
分散した疎水性有機微粉末による内部撥水効果により、
耐水性、漏水性が良好となる。さらには、ポリウレタン
樹脂単独の場合と比較した時、加工布帛全体の疎水度が
高められているため、加工布帛の吸湿による経時の透湿
速度の低下も少なく、結露の発生を抑制する性質にすぐ
れた布帛とすることができるのである。
レタン構成成分としては、一般にポリウレタン樹脂、ポ
リウレタン尿素樹脂といわれるもので分子量400〜4
000のポリアルキレンエーテルグリコールまたは末端
に水酸基を有するポリエステルポリオール、ポリε−カ
プロラクトンポリオールまたはポリカーボネートジオー
ル等の単独あるいは混合物を有機ジイソシアネートと反
応させて得られるが、必要に応じて2個の活性水素を有
する化合物で鎖延長させて得られるものが好ましい。さ
らには、フッ素、アミノ酸、シリコーンなどのモノマー
と共重合した変性ポリウレタン樹脂あるいはこれらの樹
脂との混合物でもよい。
は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ンプロピレンオキシド付加物、末端にエチレンオキサイ
ドを付加したポリエーテルポリオール、ビニルモノマー
グラフト化ポリエーテルポリオール等がある。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、
ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール等のアルキレングリコール類とコハク酸、グ
ルタール酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フ
マール酸、フタル酸、トリメリット酸等のカルボン酸類
とを末端がヒドロキシル基となるように反応して得られ
るものが適当である。
2,4−あるいは2,6−トルイレンジイソシアネー
ト、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
1,5−ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート等の芳香族系イソシアネート、1,6−ヘ
キサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタ
ン−4,4′−ジイソシアネート、3−イソシアネート
メチル−3,5,5′−トリメチルシクロヘキシルイソ
シアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエ
ート等の脂肪族イソシアネート類があり、これらは単独
あるいは混合して使用される。
エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、水、ピペ
ラジン、イソホロンジアミン、エチレングリコール、ブ
チレングリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグ
リコール等が単独あるいは混合して使用される。
脂としては、末端にイソシアネート基が残存しないよう
に配合し、反応して得られる平均分子量30000〜1
20000の範囲のものが望ましい。
用する水混和性有機溶剤としては、主としてジメチルホ
ルムアミド(DMF)が用いられるが、この他にもジメ
チルアセトアミド、N−メチルピロリドン、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等の単独あるいはこれらの混合液
が使用できる。そして、ポリウレタン樹脂溶液と疎水性
有機微粉末をこれらの溶剤で混和均一化した混合液を水
中(凝固液中)に浸漬すると、溶剤のみが水に溶解し、
樹脂が水中に凝固してくる。
と、この発明で用いる疎水性有機微粉末としては、ま
ず、以下に示す疎水化度測定方法において、その値が5
〜70%、好ましくは9〜60%であることが必要であ
る。疎水化度の測定手順は、まず有機微粉末試料0.2
gを100mlビーカーに秤取し、これに純水50ml
を加えた。次に、電磁撹拌しながら液面下にメタノール
を加えていき、液面上に粉末試料が認められなくなった
点を終点とした。そして、この終点までに消費したメタ
ノール量から、疎水化度(%)=(X/a+X)×10
0の式にて疎水化度を算出した。なお、上式において、
Xは消費したメタノール量(ml)、aは試料に加えた
純水の量(ml)である。
の疎水化度を、この発明で上述のように5〜70%とす
るのは、5%以下では本質的に疎水性と言えず、親水性
が強くなってくるため、そのような有機微粉末を用いる
と、得られたコーティング布帛全体の疎水化度が下がっ
て漏水性が低下して好ましくなく、また疎水化度が70
%より大きい有機微粉末を用いた場合には、湿式凝固し
てコーティング布帛を得る際に、ポリウレタン多孔体の
孔壁に生成する無数の微細孔の孔径が大きくなって、耐
水性がむしろ劣ることになって好ましくないためであ
る。
微粉末の粒径については、10μmより大きくなると、
その添加量に比例して耐水性能の低下が見られるので、
10μm以下(好ましくは8μm以下)が適当である。
を満たして、この発明で使用に適する疎水性有機微粉末
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン系樹脂の微粉末、メラミン樹脂、グアナミン樹脂
等の縮合体微粉末、L−リジンとラウリン酸のような有
機酸との反応物微粉末、シリコーン系微粉末、架橋され
たウレタン系微粉末などが挙げられる。そして、これら
の有機微粉末は、任意に混合して使用することも可能で
ある。
材との接着性を向上させるために、多官能ポリイソシア
ネート(例えば、日本ポリウレタン工業社製、商品名コ
ロネートHX、コロネートHL)を用いてもよい。ま
た、湿式凝固における脱溶剤の速度調整剤としてノニオ
ン系界面活性剤の添加が有効である。さらに、得られる
コーティング布帛の表面活性付与のためには、セルロー
ス誘導体としてセルロースアセテート、セルロースアセ
テートブチレート、セルロースアセテートプロピオネー
ト等のセルロースエステル類、セルロースエーテル類を
単独あるいは混合して使用することができる。
疎水性有機微粉末との混合比率は、任意に設定できる
が、繊維基材との接着性、透湿性、耐水圧、洗濯耐久性
などを良好な値として得るためには、樹脂分比率でポリ
ウレタン樹脂75〜99重量%、疎水性有機微粉末25
〜1重量%の範囲が好ましく、この範囲内で最適条件下
で得られるコーティング布帛は、B−1透湿度が170
00〜18000g/m2 ・24hrs、耐水圧0.5
kgf/cm2 、耐洗濯性試験による10回洗濯後の耐
水圧保持率も80%を示し、同時に漏水性も良好で、不
均一塗工面も生じず、その結果上記性能は塗工面全面に
わたって均一に得ることができるのである。
との混合方法は、常温で均一となるまで撹拌すればよい
が、40〜60℃の加熱撹拌下で混合してもよい。混合
溶液を繊維基材に塗布するには通常のコーティング法、
例えばナイフコーター、リバースコーター等を用いて行
えばよく、その塗布厚は10〜300μmが適当であ
る。
に浸漬する時の水温は0〜30℃が好ましく、30℃以
上になると、樹脂皮膜の孔が大きくなり耐水圧が低下す
る。また、浸漬時間は30秒以下では樹脂の凝固が不十
分となるので30秒以上が必要である。なお、残留して
いる有機溶剤を完全に除去するために、30〜80℃の
温水中で3〜10分の湯洗を行ってもよい。また、湯洗
後乾燥して得られたコーティング布帛にさらに撥水剤を
付与することにより耐水圧の向上をはかることができ
る。撥水剤としては、パラフィン系、シリコン系、フッ
素系等各種あるが、用途に応じて適宜選択すればよく、
またその付与はバッティング法、コーティング法、スプ
レー法などの通常の方法で行えばよい。
コーティング布帛にウレタン系樹脂の有機溶剤溶液ある
いはW/Oエマルジョン型ポリウレタン、水性ポリウレ
タン樹脂のような水を主体とする溶媒を用いて分散また
は溶解した樹脂液をグラビアプリンターあるいはナイフ
コーターでオーバーコートすることにより、耐水圧が2
kgf/cm2 、B−1透湿度が10000g/m2 ・
24hrsとさらに高耐水圧加工されたコーティング布
帛を得ることができる。
ポリエステル、ポリアミド、レーヨン、アセテート、木
綿、絹、羊毛等の繊維の単体あるいはこれらの混用繊維
からなる編織物、不織布等が用いられる。
布帛は、すぐれた透湿性と耐水性を備え、かつ漏水性に
対してもすぐれた耐性を有しているので、ゴルフウエ
ア、スキーウエア等のスポーツウエアや防寒衣、雨衣、
作業衣など非常に広範囲な用途に使用することができ
る。
説明するが、この発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。なお、実施例中の部数は全て重量部
である。
エチレンブチレンアジペート420部、エチレングリコ
ール36.9部、DMF806.7部を配合し、窒素気
流下で均一に混合した。ついで、この混合物に4,4′
−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)175
部を加え、加熱反応させた後、DMFで希釈して22%
濃度で90000cps/30℃の粘度を有するポリウ
レタン樹脂溶液を得た。
に、疎水性有機微粉末としてL−リジンとラウリン酸と
の反応物粉末(味の素社製、商品名アミホープLL)2
部を均一に混合した。混合後の上記微粉末の粒径は、混
合物にミクロ分散されたこともあって、顕微鏡確認で約
6〜4μmであった。次いで、この混合液に白色カラー
トーナー25部、多官能ポリイソシアネート(日本ポウ
レタン工業社製、コロネートHX)5部、DMF182
部を加えて均一に混和し、コーティング溶液を得た。
にフッ素系撥水剤エマルジョンの1%水溶液を用いて撥
水処理を行ってからカレンダー加工して繊維基材を得、
この繊維基材上に、上記で得たコーティング溶液をベー
カー式アプリケータにて200g/m(wet)塗布し
た後、20℃の水浴中に2分間浸漬して樹脂分を凝固さ
せた。その後、50℃の温水中に10分間浸漬し、DM
Fを十分に抽出した。引き続き乾燥を行った後、フッ素
系撥水剤エマルジョンの5%水溶液で処理し、160℃
で3分間熱処理を行ってこの発明のコーティング布帛を
得た。
有機微粉末としてメラミンホルムアルデヒド縮合物粉末
(日本触媒社製、商品名エポスターS)10部を均一に
混合した。混合後の上記微粉末の粒径は顕微鏡で見たと
ころ0.4〜0.2μmであった。次いで、この混合物
に白色カラートーナー、多官能ポリイソシアネート、D
MFを実施例1と同じ量加えて均一に混和させ、コーテ
ィング溶液を得た。この溶液を用いて実施例1と同様に
してコーティング布帛を得た。
有機微粉末として低密度ポリエチレン樹脂粉末(住友精
化社製、商品名フロービーズLE−1080)15部お
よびシリコーン系微粉末(東芝シリコーン社製、商品名
トスパール120)5部を加えて均一に混合した。混合
後の微粉末の粒径は9〜4μmであった。次いで、この
混合物に白色カラートーナー、多官能ポリイソシアネー
ト、DMFを実施例1と同じ量加えて均一に混和させ、
コーティング溶液を得、この溶液を用いて実施例1と同
様に処理してコーティング布帛を得た。
エチレンジエチレンアジペート197.1部、平均分子
量3000のポリテトラメチレンエーテルグリコール1
97.1部、ジシクロヘキシルメタン4,4′−ジイソ
シアネート39.3部を窒素気流下にて均一に混合して
加熱反応を行った後、エチレングリコール46.2部、
DMF1000部、MDI203部を加えて加熱反応を
続けた。その後、DMFで希釈し、22%濃度で粘度8
5000cps/30℃を有するポリウレタン樹脂溶液
を得た。
部に疎水性有機微粉末としてL−リジンとラウリン酸と
の反応物粉末(味の素社製、商品名アミホープLL)1
0部を均一に混合した。混合後の上記微粉末の粒径は約
6〜4μmであった。次いで、白色カラートーナー25
部、多官能ポリイソシアネート(日本ポウレタン工業社
製、コロネートHX)5部、DMF182部を加えて均
一に混和し、コーティング溶液を得た。得られた溶液を
用いて実施例1と同様に処理してコーティング布帛を得
た。
有機微粉末としてメラミンホルムアルデヒド縮合物粉末
(日本触媒社製、商品名エポスターS)6部を均一に混
合した。混合後の上記微粉末の粒径は0.4〜0.2μ
mであった。次いで、この混合物に白色カラートーナ
ー、多官能ポリイソシアネート、DMFを実施例1と同
じ量加えて均一に混和させ、さらにセルロースアセテー
トプロピオネート(イーストマンコダック社製、商品名
CAP−482−0.5)の20%DMF溶液を50部
混合してコーティング溶液を得た。この溶液を用いて実
施例1と同様にしてコーティング布帛を得た。
ポリエチレン粉末(フロービーズE−1080)30部
を加えて均一に混合した。混合液中の粉末の粒径は9〜
4μmであった。以後の処理を実施例1と同様に行って
コーティング布帛を得た。
有機微粉末に代えて親水性有機微粉末としてコラーゲン
微粉末(昭和電工社製、商品名トリアゼットCX−26
0−1)20部を均一に混合した。混合後の上記微粉末
の粒径は9〜4μmであった。以後の処理は実施例1と
同様に行ってコーティング布帛を得た。
有機微粉末に代えて親水性の無機含水珪酸粉末(日本シ
リカ社製、ニップシールE−220A)10部を加えた
後、機械的分散機(例えば、ドイツ、ビリー アバコー
フェン社製分散機、ダイノーミル)にて均一に分散混合
させた。この分散混合液中における微粉末の粒径は2〜
0.5μmであった。以後の処理は実施例1と同様に行
ってコーティング布帛を得た。
1で得たポリウレタン樹脂溶液455部に白色カラート
ーナー25部、多官能ポリイソシアネート(日本ポウレ
タン工業社製、コロネートHX)5部、DMF182部
を加えるだけで均一に混和してコーティング溶液を得、
以後の処理は実施例1と同様に行ってコーティング布帛
を得た。
いて、上述の測定方法で測定した疎水化度(%)を表1
に示した。なお、比較例2、3で用いた親水性有機コラ
ーゲン微粉末および親水性無機含水珪酸微粉末について
は、何れも親水性であるために疎水化度の測定は不能で
あった。
たコーティング布帛について耐水圧、B−1透湿度、漏
水性等の性能を測定したところ、表2に示す結果を得
た。なお、耐水圧はJIS L 1092 B法の静水
圧法、B−1透湿度はJISL 1099 B−1法に
準じて測定したものである。また、漏水性は耐水圧測定
時に、耐水性能とは別に布帛の樹脂加工表面側に水が滲
み出てくる程度を目視にて判定したものである。
によって得られたコーティング布帛は、何れも耐水圧が
0.4kgf/cm2 以上、B−1透湿度は16000
g/m2 ・24hrs以上と高い値を示し、かつ高透湿
性を有する布帛が欠陥とする漏水性についても極めて良
好であって、透湿性と防水性において抜群の性能を兼ね
備えていることが認められた。
明で規定する量より多く用いた比較例1よりなるコーテ
ィング布帛は、耐水圧、漏水性に劣り、また比較例2、
3で得たコーティング布帛は、B−1透湿度、耐水圧、
漏水性の何れも低い値しか得られなかった。
るコーティング布帛は、上記した良好な性能に加えて、
表面滑性、洗濯後の防水性能保持性についても良好であ
り、スポーツウエア、雨衣等の用途に好適である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ポリウレタン系樹脂の水混和性有機溶剤
溶液と疎水性有機微粉末とよりなる混合液を繊維基材の
少なくとも片面にコーティングし、次いで、水中に浸漬
して水混和性有機溶剤を抽出した後、乾燥することを特
徴とする防水性、透湿性にすぐれたコーティング布帛の
製造方法。 - 【請求項2】 疎水性有機微粉末の使用量がポリウレタ
ン系樹脂固形分75〜99重量%に対して25〜1重量
%である請求項1記載のコーティング布帛の製造方法。 - 【請求項3】 疎水性有機微粉末が粒径10μm以下
で、疎水化度が5〜70%である請求項1または2記載
のコーティング布帛の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4457797A JPH10226964A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | コーティング布帛の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4457797A JPH10226964A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | コーティング布帛の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10226964A true JPH10226964A (ja) | 1998-08-25 |
| JPH10226964A5 JPH10226964A5 (ja) | 2004-12-16 |
Family
ID=12695367
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4457797A Pending JPH10226964A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | コーティング布帛の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10226964A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002179926A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Dainippon Ink & Chem Inc | 防湿加工用樹脂組成物および防湿材 |
| CN118910898A (zh) * | 2024-10-10 | 2024-11-08 | 温多利遮阳材料(德州)股份有限公司 | 一种超高静水压防水腈纶遮阳面料及其制备方法 |
-
1997
- 1997-02-12 JP JP4457797A patent/JPH10226964A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002179926A (ja) * | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Dainippon Ink & Chem Inc | 防湿加工用樹脂組成物および防湿材 |
| CN118910898A (zh) * | 2024-10-10 | 2024-11-08 | 温多利遮阳材料(德州)股份有限公司 | 一种超高静水压防水腈纶遮阳面料及其制备方法 |
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