JPS5838456B2 - 防水性および透湿性を有する多孔質シ−トおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はすぐれた防水性と透湿性を併有する多孔質シー
トの製造方法に関する。

さらに詳しくは、本発明はポリウレタンエラストマーの
微細多孔質凝固層からなり、すぐれた防水性と透湿性を
併有する風合の柔軟な多孔質シートの製造方法に関する
。

従来より防湿性あるいは通気性を有する重合体皮膜の製
造方法については種々の提案がなされているが、とくに
、ポリウレタンエラストマーのジメチルホルムアミド溶
液を繊維基材に塗布または含浸したのち、該基材を凝固
浴中に浸漬してポリウレタンエラストマーを凝固沈積す
るいわゆる湿式凝固法は、多数の微細気孔を内在する多
孔質凝固層を形成し、透湿性あるいは通気性が得られる
ため好適な製造方法である。

しかしながら、この方法は透湿性あるいは通気性を容易
に付与できるが、一方防水性を付与するのはきわめて困
難である。

すなわち、かかる多孔質凝固層に防水性を付与するため
には、該凝固層を防水剤たとえば撥水剤で後処理する必
要があるが、通常の防水加工方法では処理剤が多孔質凝
固層の内部空隙に滲透し難く、また、たとえ内部まで滲
透してもひきつづく熱処理によって層表面に移行するな
どのために、凝固層に内在する気孔の表面にまで防水性
を付与することが困難であり、単に凝固層表面のみに防
水性が付与される結果、表面撥水性は有するものの多孔
質の凝固層を通しての漏水性が得られず、また耐久性が
不充分であるなどの難点がある。

その他、防水性と透湿性あるいは通気性とを併有する重
合体被膜の製造方法が種々提案されているが、すぐれた
防水性を有するものは透湿性あるいは通気性に乏しく、
一方、すぐれた透湿性あるいは通気性を有するものは防
水性に乏しく、相反する性質を併有する重合体皮膜の製
造方法は末だ見当らない。

本発明者らは上述の欠点を改良し、耐久性のあるすぐれ
た防水性と透湿性とを併有する重合皮膜の製造方法につ
いて検討を加えた結果、ポリウレタンエラストマー溶液
を用いて湿式凝固法によって多孔質凝固層を形成させる
に際し、該エラストマー溶液中に脂肪酸の金属錯化合物
を添加することにより、生成した凝固層に内在する多数
の微細気孔の表面にまで防水性を付与することが可能と
なり、かくして耐久性を有するすぐれた防水性と透湿性
とを有する塗布膜が容易に製造し得ることを見いだし本
発明に到達した。

すなわち本発明はポリウレタンエラストマーを主体とし
てなる多孔質凝固被膜を有する繊維基材からなり、且つ
該被膜中に次の一般式（Ａ）（但し、上記の一般式（Ａ
）において、 Ｒは炭素数 ８以上の炭化水素基、ＭはＣｒまたはＡＩ、ＸおよびＹ
はＣ１またはＯＨを表わす。

なお、ＸとＹとは同一でも異なっていてもよい）にて示
される脂肪酸の金属錯化合物を存在させてなる防水性お
よび透湿性を有する多孔質シート、およびポリウレタン
エラストマーを主体としてなる極性有機溶剤溶液を塗布
液として繊維基材に塗布し、次いで該基材を凝固浴中に
導いてポリウレタンエラストマーを凝固させ、しかるの
ち水洗、乾燥する湿式凝固法によって多孔質シートを製
造するに際し、該塗布液中に上記一般式（Ａ）にて示さ
れる脂肪酸の金属錯化合物を添加してなる防水性および
透湿性を有する多孔質シートの製造方法に存する。

本発明において塗布液中に添加配合する脂肪酸の金属錯
化合物は、前記の一般式（Ａ）で示されるＷ ｅ ｒ
ｎ ｅ ｒ型金属錯塩で、その代表的なものとしてステ
アリン酸クロミッククロライドおよびステアリン酸アル
ミツククロライドなどが挙げられる。

該金属錯化合物は水溶性でかつ反応性に富み、該化合物
の水溶液はセルロース系繊維の撥水剤として使用し得る
ことは知られているが、他方合成繊維や合成樹脂などの
撥水剤として効果が乏しいことも広く知られている。

従って、本発明の如く、ポリウレタン塗布液中に該金属
錯化合物を添加配合することは、湿式凝固法において水
中に浸漬した際に、塗布液中の溶剤が凝固浴中に溶出す
ると同時に該金属錯化合物もそれ自体の水溶性のために
大部分が凝固浴中に流出して凝固層に対する撥水効果が
無くなるものと予測され、従来全く行われていない。

また、該金属錯化合物のポリウレタンエラストマーに対
する反応性に関してもセルローズ系繊維に対する反応機
構と異なるため全く検討されていない。

しかし、驚くべきことに、高級脂肪酸の金属錯化合物を
添加配合したポリウレタンエラストマー溶液を塗布液と
して繊維基材に塗布し、湿式凝固法によって製造した多
孔質シートは耐久性のあるすぐれた防水性と透湿性を併
有していることが判った。

ここに、該金属錯化合物はそれ自体水溶性であるために
凝固浴中への流出が懸念されたにも拘らず耐久性のある
すぐれた防水効果を付与できたが、その作用機構は審ら
かでないが、ポリウレタンエラストマーを構成する多数
のウレタン結合ならびに尿素結合と該金属錯化合物の金
属による配位結合あるいはそれに準する強固な結合が生
じ、その結果多孔質凝固層に内在する多数の微細気孔の
表面に到るまで耐久性のあるすぐれた防水性を付与する
機能を発揮するものと推測される。

また、該金属錯化合物は気孔調節作用を有しており、生
成する気孔径を練入にする効果も有する。

なお、該金属錯化合物の使用量はとくに制限はないが、
塗布液中に３乃至１０重量饅の範囲で添加するのが望ま
しい。

３重量φより少ない場合は充分なる防水効果が得られず
、一方、１０重重量上り多い場合は生成する気孔径を著
しく練入にするので好ましくない。

本発明に用いられるポリウレタンエラストマーは通常使
用されるポリエステル系ポリウレタンエラストマー、ポ
リエーテル系ポリウレタンエラストマーなとの任意のも
のが使用できる。

なお、該エラストマーの使用量は塗布液中に８乃至２５
重量係の範囲で用いるのが一般的である。

本発明に使用する極性有機溶剤としてはジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイ
ド、テトラヒドロフランなどが挙げられるが、ジメチル
ホルムアミドが最も一般的である。

なお、ポリウレタンエラストマーの上記溶剤溶液中には
、通常使用される耐光性改良剤、増量剤、充填剤、着色
剤、凝固調節剤などを添加しても差支えない。

また、本発明の凝固浴としてはポリウレタンエラストマ
ーの非溶剤で、かつ該エラストマーの溶剤とは混和性を
有するものが使用できるが、水が最も経済的である。

但し、凝固浴中には少量のポリウレタンエラストマーの
溶剤を含有していても差支えない。

繊維基材としては天然繊維、合成繊維などからなる織物
、編物、不織布などが使用できる。

本発明の実施においてはポリウレタンエラストマー溶液
の湿式凝固法に使用される種々の手段がきわめて広範囲
に亘って適用できる。

以下実施例によって本発明をさらに詳述する。

実施例 １ ポリエステル系ポリウレタンエラストマー１５部、ステ
アリン酸クロミッククロライド８部およびシリカゲル５
部をジメチルホルムアミド７２部に溶解乃至分散して調
合した塗料液を、あらかしめ柔軟処理を施したナイロン
タフタの上に、リバースロールコータ−を用いて約２０
０ ｇ ／ ｍ”塗布し、直ちにジメチルホルムアミド
を１部％含有する水浴中に導いて２０℃にて５分間水浸
ゲル化させたのち、８０°Ｃにて３０分間湯洗し、１２
０’Ｃにて熱風乾燥後１４０℃にて５分間熱処理を行う
ことにより風合の柔軟な多孔質シートが得られる。

このシートを、濃度３係のシリコーンエマルジョン中に
浸漬し、マングルにて絞り率５０優に均一に絞ったのち
、通常のヒートセッターにより１５０’Ｃにて３０秒間
熱処理を施す。

得られた製品は、耐水度１６００ｍ筑Ｈ２０／ｄ、撥水
度１００、透湿度５３００ 、！９ ／ｍ／ ２４ ｈ
ｒｓとすぐれた防水性と透湿性を併有しており、しかも
耐洗濯性、耐ドライクリーニング性が良好であり、スキ
ー用アノラック、雨衣などの用途に好適である。

なお、上述の実施例１において塗料液としてポリエステ
ル系ポリウレタンエラストマー１５部、気孔調節剤５部
、ジメチルホルムアミド８０部よりなる調合液を使用し
、実施例１と同様の処理を施したところ、得られた製品
の耐水度２００ｉｉＨ２０〆減撥水度９０〜１００．透
湿度１１００９ ／ｒａ’／ ２４ ｈｒｓと防水性（
とくに耐水度）および透湿性が不充分であり、防水衣料
としては不適当である。

実施例 ２ ポリエステル系ポリウレタンエラストマ−１７音氏゛ス
テアリン酸アルミツククロライド５部、シリコーン系撥
水剤３部および無機充填剤３部をジメチルホルムアミド
７２部に溶解乃至分散して塗料液を調合する。

この塗料液を、ポリエステルフィルの上に、ナイフオー
バーロールコーターヲ用いて約１５０９ ／ ｒｒｊ塗
布し、次いで濃度１０％のジメチルホルムアミド水溶液
中に導いて３０℃にて５分間浸漬後、１２０℃にて熱風
乾燥し、１４０℃にて５分間熱処理を施すことにより風
合の柔軟な多孔質シートが得られる。

このシートを濃度５饅の弗素系撥水剤水分散液中に浸漬
し、マングルにて絞り率５０％に均一に絞ったのち、ヒ
ートセッターを用いて１５０℃にて３０秒間熱処理を施
す。

得られた製品は耐水度２２００ ｍｍＨ２Ｏ／ｃｒ／ｌ
。

撥水度１００１透湿度５１００９／ ｍ”／２４ ｈｒ
ｓとすぐれた防水性と透湿性を併有しており、しかもこ
れらの物性はＪＩＳ Ｌ−０８４４（Ａ−２）に準する
洗濯５回後も殆んど低下が認められず、各種の防水衣料
として好適である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリウレタンエラストマーを主体としてなる多孔質
   凝固被膜を有する繊維基材からなり且つ該被膜中に一般
   式 （但し、式中、Ｒは炭素数８以上の炭化水素基、ＭはＣ
   ｒまたはＡ３ＸおよびＹはＣＩまたはＯＨを表わす。 なお、ＸとＹとは同一でも異なっていてもよい）にて示
   される脂肪酸の金属錯化合物が存在することを特徴とす
   る防水性および透湿性を有する多孔質シート。 ２ ポリウレタンエラストマーを主体としてなる極性有
   機溶剤溶液を塗布液として繊維基材に塗布し、次いで該
   基材を凝固浴中に導いてポリウレタンエラストマーを凝
   固させ、しかるのち水洗、乾燥する湿式凝固法によって
   多孔質シートを製造するに際し、該塗布液中に一般式 （但し、式中、Ｒは炭素数８以上の炭化水素基、ＭはＣ
   ｒまたはＡ１、ＸおよびＹはＣＩまたはＯＨを表わす。 なお、ＸとＹとは同一でも異なっていてもよい）にて示
   される脂肪酸の金属錯化合物を添加配合することを特徴
   とする防水性および透湿性を有する多孔質シートの製造
   方法。