JPS6230098B2 - - Google Patents
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- JPS6230098B2 JPS6230098B2 JP57106050A JP10605082A JPS6230098B2 JP S6230098 B2 JPS6230098 B2 JP S6230098B2 JP 57106050 A JP57106050 A JP 57106050A JP 10605082 A JP10605082 A JP 10605082A JP S6230098 B2 JPS6230098 B2 JP S6230098B2
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Description
本発明は防水透湿性積層体に関する。
雨衣やスポーツ用衣料においては雨水のような
液体の浸入は防ぐ一方で、汗のような水蒸気は容
易に外に透過する性質を有する素材が望まれてい
る。しかしながら上記防水性と透湿性の二律背反
する機能を同時に満足することは一般に困難であ
る。例えば布帛にシリコン樹脂や弗素樹脂のよう
な撥水性の樹脂を塗布する場合には透湿性があり
且つ水滴を撥くが、空隙の径が大きすぎるため風
圧により雨水が浸入することがある。一方布帛に
ゴム等を含浸させることにより、ほぼ完全に防水
することができ且つかなりの水圧にも耐えるが、
透湿性が極めて悪く、所謂“むれる”という現象
を呈する。 最近、上記の防水性と透湿性に優れる素材とし
て米国特許第4194041号に、布帛にフレキシブル
な疎水性物質の第１層及び親水性の連続層を設け
たラミネートが報告されている。しかしこの米国
特許のラミネートを精細に検討すると表地となる
布帛の裏面に疎水性層を設け、その上に親水性層
を設けたものであり、疎水性層及び親水性層の両
方に防水性と透湿性を具備させたものである。こ
れは従来、布帛の裏面に疎水性層のみを設けたも
のを用いていたところ、該疎水性層として孔径の
非常に微細（例えばNIKKEI PLASTICS 1981
年、12月号、第７頁に0.2ミクロンと記載されて
いる）な多孔質ポリマーを使用していることと、
該多孔質層における気泡が互いに段違いに配列し
た複雑な構造でなくストレートに気泡が配列した
単純な構造であるため、汗や油等に含まれている
表面張力低下剤あるいは大気中の塵芥等によつて
該疎水性層の気孔が容易に目詰りして透湿性が極
度に低下するという欠点を生じたために、これを
解消する目的で該疎水性層の上に親水性層を設け
たものである。 本発明者らは上記米国特許のラミネートと基本
的にその構造を相異する防水透湿性積層体を得る
べく鋭意検討した結果、表地となる布帛の裏面に
直接親水性のウレタン層を設けたところ、これの
みで優れた防水透湿効果が達成されることを見い
出した。しかしながら親水性ウレタン層のみでは
水に接したとき膨潤が生じるため、該親水性ウレ
タン層の上に気孔径が大きく且つ気孔が互いに段
違いに配列した複雑な構造をした連続気泡を有す
るウレタン層を積層したところ、容易に膨潤現象
が抑制され且つ汗の中に含まれる油等の成分ある
いは塵芥等により該気孔が目詰りすることもない
ことを見い出した。 即ち前記米国特許では表地となる布帛の裏面に
ミクロポーラスな疎水性層を設け、その上に親水
性層を形成して、該疎水性層及び親水性層の両方
に防水性と透湿性を備えさせていたが、本発明で
は表地となる布帛の裏面に設けた親水性層に防水
性及び透湿性を具備せしめ、親水性層の上には何
ら防水性を有しない気孔径の大きな連続気泡のウ
レタン層を形成することにより、透湿性を何ら阻
害することなく且つ膨潤並びに目詰りをも起こす
ことのない優れた防水透湿性積層体を開発するこ
とに成功したものである。 本発明は表地となる布帛の裏面に親水性基の割
合が約35重量％以上である親水性の第１ウレタン
層を形成し、該第１ウレタン層の上に気孔径が大
きく且つ気孔が互いに段違いに配列した連続気泡
を有する第２ウレタン層を形成したことを特徴と
する防水透湿性積層体に係る。 本発明の積層体は優れた防水透湿性を具備する
と共に、互いに積層される２つの層を共にウレタ
ンポリマー層としたことより、その良好な親和性
により容易に両層を接合することが可能である。
これに対して前記米国特許によればポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリプロピレン等の炭化水素系
の疎水性層と、これとは化学的に非類似のポリエ
ーテル−ポリウレタン、パーフルオロスルホン酸
ポリマー等の親水性層が使用されている。 また本発明の積層体の第２ウレタン層はウレタ
ン独特の優れた風合い及び肌触りをも有してい
る。 本発明の親水性ウレタン被膜はその膜の一面に
水蒸気が接すると、そのウレタン分子中の親水性
基の作用によつて水蒸気が膜中に拡散され、該膜
の他面に移動し系外に排出される。このように親
水性ウレタン被膜は空隙孔を有することなく非多
孔質性で透湿性を有する優れた被膜である。しか
しながら該非多孔質性親水性ウレタン層は水分と
接触することによつて膨潤しやすいという欠点が
ある。そこでこの親水性ウレタン被膜に良好な親
和性を有するウレタン被膜の連続気泡層を積層す
ることにより、親水性ウレタン被膜が水滴に接し
た際に生ずる膨潤が防止される。この場合、何故
膨潤が防止されるのか明確ではないが、１つの理
由として構造的に親水性ウレタン被膜を中心にし
て、布帛と連続気泡を有するウレタン被膜のサン
ドイツチ構造により膨潤力が応力緩和されるため
と考えられる。 本発明の防水透湿性積層体の防水性及び透湿性
は優れたものであり、一般に防水性は2500mmaq.
の水圧に耐えると完全防水となり豪雨中でオート
バイの走行時においても漏水しないとされている
が、本発明の防水性は約3000〜7500mmaq.又はそ
れ以上と極めて優れている。また透湿性も雨衣の
場合500〜600ｇ／m2．24時間以上であればむれ感
が少なくなるとされているが、本発明の場合、約
1000ｇ／m2．24時間又はそれ以上と十分な透湿性
を示す。 本発明において表地となる布帛としては特に限
定されず、例えば天然、合成繊維の全てを使用で
きる。具体例としては木綿、スフ、ナイロン、エ
ステル、アクリル又はこれらの２種以上の混紡で
あつて良く、平織布、綾織布、トリコツト、不織
布等いずれでも良い。またこれ等の布帛はシリコ
ン樹脂、弗素樹脂等で撥水処理されていても良
く、その場合透湿性が一般に2000ｇ／m2．24時間
以上のものが好ましい。 本発明の親水性の第１ウレタン層は用いるポリ
オールに親水性基を導入することにより得られ
る。親水性基の例は水酸基、アミノ基、オキシエ
チレン基、第４級アンモニウム塩基等を挙げられ
るが、このうち水酸基はイソシアネートと反応し
てウレタン基を生成するため親水性に大きく寄与
せず、アミノ基、オキシエチレン基、第４級アン
モニウム塩基等が有効である。 上記第１ウレタン層は上記ポリオール、イソシ
アネート、必要に応じ鎖延長剤等をワンシヨツト
法、セミプレポリマー法、プレポリマー法により
布帛に塗布し、必要に応じ加熱して硬化する方法
により、又は略完全にウレタン化したウレタン溶
液を布帛、乾燥する方法等により形成される。 親水性ポリオールとしては次のようなものが例
示できる。 (a) オキシエチレン基を有するもの エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、１・４−ブタジエンジオール、ネ
オペンチルグリコール、グリセリン等の低分
子ヒドロキシ化合物に酸化エチレン（以下
EOという）を付加重合せしめた分子量（以
下MWという）500〜4000のポリオール 上記低分子ヒドロキシ化合物にEOと酸化
プロピレン（以下POという）を共付加重合
せしめたMW500〜6000のポリオール等 (b) アミノ基とオキシエチレン基を有するもの エチルアミン、プロピルアミン等のモノア
ミンにEOを付加重合せしめたMW500〜4000
のポリマー 上記モノアミンにEOとPOを共付加重合せ
しめたMW500〜4000のポリマー エチレンジアミン、プロピレンジアミン等
のジアミンにEO又はEOとPOを付加重合せ
しめたMW700〜4000のポリマー アミノエチルアルコール等のアミノアルコ
ール類にEO又はEOとPOを付加重合せしめ
たMW500〜4000のポリマー 鎖延長剤としては次のようなものが例示でき
る。 (a) 親水性の鎖延長剤 エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、Ｎ・Ｎ・N′・N′−テトラキス（２−ヒド
ロキシプロピル）エチレンジアミン、メチルジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、メ
チルジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ンの第４級アンモニウム塩等、 (b) 非親水性の鎖延長剤 プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、１・４−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、グリセリン等 イソシアネートとしては通常のウレタンの製造
に使用される脂肪族、芳香族、脂環族のジイソシ
アネート、トリイソシアネート等が用いられる。
具体例としてはトリレンジイソシアネート
（TDI）、キシレンジイソシアネート（XDI）、
４・4′−ジフエニルメタンジイソシアネート
（MDI）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、
１・６−ヘキサメチレンジイソシアネート
（HDI）、これらの精製品、粗製品、変性品、更に
は末端にイソシアネート基を有するプレポリマー
やイソシアネート基の１部又は全部をブロツク化
したもの等を使用することができる。 本発明の上記親水性ウレタン分子中における親
水性基の割合は通常約35重量％以上が好ましく、
この範囲であれば透湿性を1000ｇ／m2．24時間と
することができる。なお親水性ウレタン層には酸
化防止剤、紫外線吸収剤、破泡剤、粘着防止剤、
顔料等のウレタン分野で公知の各種の配合剤を添
加することもできる。 親水性ウレタン層の塗布量は布帛の厚さ、織り
方等で変化し得るが、通常固形分で約10ｇ／m2以
上とするのが好ましく、該ウレタン層は厚い程、
防水性、耐久性が向上するので用途に応じて塗布
量を決定するのが好ましい。 本発明の連続気泡を有する第２ウレタン層は、
先ず親水性ウレタン層に水滴が接触した場合にも
膨潤が無視できる程度のものとし、且つ親水性ウ
レタン層の透湿性を阻害せず、更には風合い及び
肌触りに優れ、必要に応じて保温性を有する。従
つて形状的には連続気泡であり、平均気泡径は余
り小さくなく通常約10ミクロン以上、約30〜500
ミクロンが好ましく、材質的には水に対して膨潤
しないことが要求される。平均気泡径が上記範囲
のときは良好な透湿性を有し且つ着用中に汗の中
に含まれる油等の成分並びに塵芥等により目詰り
することがなく好ましい。 上記第２ウレタン層は親水性ウレタン層の上
に、ワンシヨツト法、セミプレポリマー法、プレ
ポリマー法等により得た溶液を塗布、加熱硬化し
て形成する方法、あるいは予め発泡体とした第２
ウレタン層を親水性ウレタン層を硬化させる前に
貼合せ親水性層で接合硬化させる方法等により形
成できる。 連続気泡を有する第２ウレタン層は次のような
ポリオール及び発泡剤を用いる他は、第１ウレタ
ン層製造のときに用いたと同様のイソシアネー
ト、必要に応じ鎖延長剤、公知の各種の配合剤、
気泡安定剤等を使用して製造される。 (a) ポリオール エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、１・４−ブタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、グリセリン等の低分子ヒ
ドロキシ化合物にPOを付加重合せしめた
MW700〜8000の官能基数(f)が２〜３のポリ
オール ポリテトラメチレングリコール（MW700
〜5000のポリオール） アジピン酸と、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、１・４−ブタンジオール
又はこれらジオールの混合物から得られる縮
合型ポリエステルのMW700〜5000のポリオ
ール 上記低分子ヒドロキシ化合物にε−カプロ
ラクトンを付加重合せしめたMW700〜5000
のポリオール 上記第２ウレタン層形成に使用されるポリ
オールは、前記に述べた親水性の第１ウレタ
ン層における親水性基の割合が約35wt％以
上という範囲であることを条件として、第１
ウレタン層形成に用いられる前記ポリオール
に併用して使用することもできる。 (b) 発泡剤 気体……空気、N2、CO2等 液体……水、低沸点不活性炭化水素（例え
ばフレオン、メチレンクロライド等） また本発明の第２ウレタン層には透湿性や風合
いを向上させる目的で、カルボキシメチルセルロ
ース、繊維フロツク（粉末状繊維）、シリカ、炭
酸カルシウム、チタン白のような微粉状無機充填
剤等を配合してもよい。 本発明の第２ウレタン層は通常公知の方法によ
り連続気泡とすることができる。 第２ウレタン層はその第１の機能は親水性ウレ
タン層の膨潤を防ぐことにあるため、その厚みが
重要であるが、通常約0.1mm以上の厚みが特に好
ましく、また膨潤防止の機能上、最大厚みは特に
限定されないが、防寒機能も加味すれば通常５mm
程度のものも使用できる。 本発明の積層体は通常布帛の裏面に親水性の第
１ウレタン溶液を塗布して加熱硬化し、その第１
ウレタン層の上に連続気泡を有する第２ウレタン
層を形成することにより得られるが、布帛、第１
ウレタン層及び第２ウレタン層を縫製あるいは接
着剤等による接着などにより積層することもでき
る。 本発明の防水透湿性積層体は雨衣やレジヤース
ポーツ用のジヤンパーの如き衣料、寝袋、テント
用素材、おしめカバー等として好適なものであ
る。尚、本発明で得られた積層体を更に縫製する
場合、例えばミシン掛けなどの作業のとき、連続
気泡層の表面に滑り性を良くするために無機粉体
のダステイング仕上げ、潤滑剤のスプレーコーテ
イング等を施こすこともでき、雨衣等のミシン縫
製個所のミシン針部に防水テープの貼り付け加工
をすることもできる。尚、雨衣を作成するときな
ど裏地を使用することも任意である。 以下に実施例を挙げて本発明について説明する
が、本発明はその目的、趣旨を逸脱しない限り、
斯かる実施例に限定されるものではない。尚、部
又は％とあるのは重量部又は重量％を示す。 実施例 １ (a) 親水性ウレタン層の形成 攪拌機、温度計、冷却管を備えたフラスコに
下記成分を溶媒、ポリオール、イソシアネート
の順に加え、70℃で４時間反応させて、固形分
50％のコハク色、粘稠の親水性基を70.1％（計
算値）含有する溶液を得た。 ポリエチレンエーテルグリコール（MW1000、
ｆ＝２） 1400部 １・４−ブタンジオール 45 MDI 500 ジメチルホルムアミド（DMF） 950 トルエン 445 メチルエチルケトン（MEK） 550 上記の溶液をナイロン６の70デニールの糸を
用い、経緯それぞれインチ当り100本及び90本
の平織布にm2当り、固形分で10ｇ、20ｇ及び30
ｇの割合で均一に塗布し、140℃で10分間加熱
して親水性ウレタン層を形成した。 尚、参考のために上記親水性ウレタン層に水
を１滴落した場合、直ちに膨潤して水滴の跡が
残り、元に戻るまでに２〜３時間必要であつ
た。 また親水性ウレタン層を清浄なガラス板上に
塗布し加熱乾燥後、ガラス板より剥離し室温に
て蒸留水に浸漬したところ、当初重量3.3ｇが
7.2ｇにまで吸水し、容積も50％程度増大し
た。 (b) 連続気泡ウレタン層の形成 Ａ液 部 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW2200、ｆ＝２） 100 エチレングリコール ６ シリコン系界面活性剤（東レシリコン、SH−
193） ８ ニツケルアセチルアセトネート ２ Ｂ液 部 アイソネート143−Ｌ（化成アツプジヨン社
MDI変性品） 100 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW2200、ｆ＝２） 43.3 Ｂ液を予め室温にて混合しプレポリマー化さ
せる。 Ａ液209部に対してＢ液120部を混合し、泡立
機によつて空気を混合し、液の容積を２倍にす
る。これを(a)で得られた親水性ウレタン層にm2
当り40ｇ又は80ｇの割合で均一に塗布し、140
℃で５分間硬化させて均一な連続気泡のウレタ
ン層を形成させる。顕微鏡により気泡径を観察
したところ、80〜130ミクロンであつた。 上記で得られた本発明の積層体の防水性及び
透湿性をJIS K6328−1977に準じて測定し、そ
の結果を第１表に示す。また水による膨潤性を
調べるために防水性試験直後の試片が水と接し
た部分（100mmφ）の表地側の表面状態を肉眼
観察し、その結果を〇印（変化なし）、△印
（膨潤による凹凸が若干認められる）、×印（膨
潤による凹凸が認められる）として表わした。
尚比較として基布単独及び連続気泡ウレタン層
を設けなかつた試料についても測定を行い、そ
の結果をも記載した。
液体の浸入は防ぐ一方で、汗のような水蒸気は容
易に外に透過する性質を有する素材が望まれてい
る。しかしながら上記防水性と透湿性の二律背反
する機能を同時に満足することは一般に困難であ
る。例えば布帛にシリコン樹脂や弗素樹脂のよう
な撥水性の樹脂を塗布する場合には透湿性があり
且つ水滴を撥くが、空隙の径が大きすぎるため風
圧により雨水が浸入することがある。一方布帛に
ゴム等を含浸させることにより、ほぼ完全に防水
することができ且つかなりの水圧にも耐えるが、
透湿性が極めて悪く、所謂“むれる”という現象
を呈する。 最近、上記の防水性と透湿性に優れる素材とし
て米国特許第4194041号に、布帛にフレキシブル
な疎水性物質の第１層及び親水性の連続層を設け
たラミネートが報告されている。しかしこの米国
特許のラミネートを精細に検討すると表地となる
布帛の裏面に疎水性層を設け、その上に親水性層
を設けたものであり、疎水性層及び親水性層の両
方に防水性と透湿性を具備させたものである。こ
れは従来、布帛の裏面に疎水性層のみを設けたも
のを用いていたところ、該疎水性層として孔径の
非常に微細（例えばNIKKEI PLASTICS 1981
年、12月号、第７頁に0.2ミクロンと記載されて
いる）な多孔質ポリマーを使用していることと、
該多孔質層における気泡が互いに段違いに配列し
た複雑な構造でなくストレートに気泡が配列した
単純な構造であるため、汗や油等に含まれている
表面張力低下剤あるいは大気中の塵芥等によつて
該疎水性層の気孔が容易に目詰りして透湿性が極
度に低下するという欠点を生じたために、これを
解消する目的で該疎水性層の上に親水性層を設け
たものである。 本発明者らは上記米国特許のラミネートと基本
的にその構造を相異する防水透湿性積層体を得る
べく鋭意検討した結果、表地となる布帛の裏面に
直接親水性のウレタン層を設けたところ、これの
みで優れた防水透湿効果が達成されることを見い
出した。しかしながら親水性ウレタン層のみでは
水に接したとき膨潤が生じるため、該親水性ウレ
タン層の上に気孔径が大きく且つ気孔が互いに段
違いに配列した複雑な構造をした連続気泡を有す
るウレタン層を積層したところ、容易に膨潤現象
が抑制され且つ汗の中に含まれる油等の成分ある
いは塵芥等により該気孔が目詰りすることもない
ことを見い出した。 即ち前記米国特許では表地となる布帛の裏面に
ミクロポーラスな疎水性層を設け、その上に親水
性層を形成して、該疎水性層及び親水性層の両方
に防水性と透湿性を備えさせていたが、本発明で
は表地となる布帛の裏面に設けた親水性層に防水
性及び透湿性を具備せしめ、親水性層の上には何
ら防水性を有しない気孔径の大きな連続気泡のウ
レタン層を形成することにより、透湿性を何ら阻
害することなく且つ膨潤並びに目詰りをも起こす
ことのない優れた防水透湿性積層体を開発するこ
とに成功したものである。 本発明は表地となる布帛の裏面に親水性基の割
合が約35重量％以上である親水性の第１ウレタン
層を形成し、該第１ウレタン層の上に気孔径が大
きく且つ気孔が互いに段違いに配列した連続気泡
を有する第２ウレタン層を形成したことを特徴と
する防水透湿性積層体に係る。 本発明の積層体は優れた防水透湿性を具備する
と共に、互いに積層される２つの層を共にウレタ
ンポリマー層としたことより、その良好な親和性
により容易に両層を接合することが可能である。
これに対して前記米国特許によればポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリプロピレン等の炭化水素系
の疎水性層と、これとは化学的に非類似のポリエ
ーテル−ポリウレタン、パーフルオロスルホン酸
ポリマー等の親水性層が使用されている。 また本発明の積層体の第２ウレタン層はウレタ
ン独特の優れた風合い及び肌触りをも有してい
る。 本発明の親水性ウレタン被膜はその膜の一面に
水蒸気が接すると、そのウレタン分子中の親水性
基の作用によつて水蒸気が膜中に拡散され、該膜
の他面に移動し系外に排出される。このように親
水性ウレタン被膜は空隙孔を有することなく非多
孔質性で透湿性を有する優れた被膜である。しか
しながら該非多孔質性親水性ウレタン層は水分と
接触することによつて膨潤しやすいという欠点が
ある。そこでこの親水性ウレタン被膜に良好な親
和性を有するウレタン被膜の連続気泡層を積層す
ることにより、親水性ウレタン被膜が水滴に接し
た際に生ずる膨潤が防止される。この場合、何故
膨潤が防止されるのか明確ではないが、１つの理
由として構造的に親水性ウレタン被膜を中心にし
て、布帛と連続気泡を有するウレタン被膜のサン
ドイツチ構造により膨潤力が応力緩和されるため
と考えられる。 本発明の防水透湿性積層体の防水性及び透湿性
は優れたものであり、一般に防水性は2500mmaq.
の水圧に耐えると完全防水となり豪雨中でオート
バイの走行時においても漏水しないとされている
が、本発明の防水性は約3000〜7500mmaq.又はそ
れ以上と極めて優れている。また透湿性も雨衣の
場合500〜600ｇ／m2．24時間以上であればむれ感
が少なくなるとされているが、本発明の場合、約
1000ｇ／m2．24時間又はそれ以上と十分な透湿性
を示す。 本発明において表地となる布帛としては特に限
定されず、例えば天然、合成繊維の全てを使用で
きる。具体例としては木綿、スフ、ナイロン、エ
ステル、アクリル又はこれらの２種以上の混紡で
あつて良く、平織布、綾織布、トリコツト、不織
布等いずれでも良い。またこれ等の布帛はシリコ
ン樹脂、弗素樹脂等で撥水処理されていても良
く、その場合透湿性が一般に2000ｇ／m2．24時間
以上のものが好ましい。 本発明の親水性の第１ウレタン層は用いるポリ
オールに親水性基を導入することにより得られ
る。親水性基の例は水酸基、アミノ基、オキシエ
チレン基、第４級アンモニウム塩基等を挙げられ
るが、このうち水酸基はイソシアネートと反応し
てウレタン基を生成するため親水性に大きく寄与
せず、アミノ基、オキシエチレン基、第４級アン
モニウム塩基等が有効である。 上記第１ウレタン層は上記ポリオール、イソシ
アネート、必要に応じ鎖延長剤等をワンシヨツト
法、セミプレポリマー法、プレポリマー法により
布帛に塗布し、必要に応じ加熱して硬化する方法
により、又は略完全にウレタン化したウレタン溶
液を布帛、乾燥する方法等により形成される。 親水性ポリオールとしては次のようなものが例
示できる。 (a) オキシエチレン基を有するもの エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、１・４−ブタジエンジオール、ネ
オペンチルグリコール、グリセリン等の低分
子ヒドロキシ化合物に酸化エチレン（以下
EOという）を付加重合せしめた分子量（以
下MWという）500〜4000のポリオール 上記低分子ヒドロキシ化合物にEOと酸化
プロピレン（以下POという）を共付加重合
せしめたMW500〜6000のポリオール等 (b) アミノ基とオキシエチレン基を有するもの エチルアミン、プロピルアミン等のモノア
ミンにEOを付加重合せしめたMW500〜4000
のポリマー 上記モノアミンにEOとPOを共付加重合せ
しめたMW500〜4000のポリマー エチレンジアミン、プロピレンジアミン等
のジアミンにEO又はEOとPOを付加重合せ
しめたMW700〜4000のポリマー アミノエチルアルコール等のアミノアルコ
ール類にEO又はEOとPOを付加重合せしめ
たMW500〜4000のポリマー 鎖延長剤としては次のようなものが例示でき
る。 (a) 親水性の鎖延長剤 エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、Ｎ・Ｎ・N′・N′−テトラキス（２−ヒド
ロキシプロピル）エチレンジアミン、メチルジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、メ
チルジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ンの第４級アンモニウム塩等、 (b) 非親水性の鎖延長剤 プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、１・４−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、グリセリン等 イソシアネートとしては通常のウレタンの製造
に使用される脂肪族、芳香族、脂環族のジイソシ
アネート、トリイソシアネート等が用いられる。
具体例としてはトリレンジイソシアネート
（TDI）、キシレンジイソシアネート（XDI）、
４・4′−ジフエニルメタンジイソシアネート
（MDI）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、
１・６−ヘキサメチレンジイソシアネート
（HDI）、これらの精製品、粗製品、変性品、更に
は末端にイソシアネート基を有するプレポリマー
やイソシアネート基の１部又は全部をブロツク化
したもの等を使用することができる。 本発明の上記親水性ウレタン分子中における親
水性基の割合は通常約35重量％以上が好ましく、
この範囲であれば透湿性を1000ｇ／m2．24時間と
することができる。なお親水性ウレタン層には酸
化防止剤、紫外線吸収剤、破泡剤、粘着防止剤、
顔料等のウレタン分野で公知の各種の配合剤を添
加することもできる。 親水性ウレタン層の塗布量は布帛の厚さ、織り
方等で変化し得るが、通常固形分で約10ｇ／m2以
上とするのが好ましく、該ウレタン層は厚い程、
防水性、耐久性が向上するので用途に応じて塗布
量を決定するのが好ましい。 本発明の連続気泡を有する第２ウレタン層は、
先ず親水性ウレタン層に水滴が接触した場合にも
膨潤が無視できる程度のものとし、且つ親水性ウ
レタン層の透湿性を阻害せず、更には風合い及び
肌触りに優れ、必要に応じて保温性を有する。従
つて形状的には連続気泡であり、平均気泡径は余
り小さくなく通常約10ミクロン以上、約30〜500
ミクロンが好ましく、材質的には水に対して膨潤
しないことが要求される。平均気泡径が上記範囲
のときは良好な透湿性を有し且つ着用中に汗の中
に含まれる油等の成分並びに塵芥等により目詰り
することがなく好ましい。 上記第２ウレタン層は親水性ウレタン層の上
に、ワンシヨツト法、セミプレポリマー法、プレ
ポリマー法等により得た溶液を塗布、加熱硬化し
て形成する方法、あるいは予め発泡体とした第２
ウレタン層を親水性ウレタン層を硬化させる前に
貼合せ親水性層で接合硬化させる方法等により形
成できる。 連続気泡を有する第２ウレタン層は次のような
ポリオール及び発泡剤を用いる他は、第１ウレタ
ン層製造のときに用いたと同様のイソシアネー
ト、必要に応じ鎖延長剤、公知の各種の配合剤、
気泡安定剤等を使用して製造される。 (a) ポリオール エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ジプロピレング
リコール、１・４−ブタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、グリセリン等の低分子ヒ
ドロキシ化合物にPOを付加重合せしめた
MW700〜8000の官能基数(f)が２〜３のポリ
オール ポリテトラメチレングリコール（MW700
〜5000のポリオール） アジピン酸と、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、１・４−ブタンジオール
又はこれらジオールの混合物から得られる縮
合型ポリエステルのMW700〜5000のポリオ
ール 上記低分子ヒドロキシ化合物にε−カプロ
ラクトンを付加重合せしめたMW700〜5000
のポリオール 上記第２ウレタン層形成に使用されるポリ
オールは、前記に述べた親水性の第１ウレタ
ン層における親水性基の割合が約35wt％以
上という範囲であることを条件として、第１
ウレタン層形成に用いられる前記ポリオール
に併用して使用することもできる。 (b) 発泡剤 気体……空気、N2、CO2等 液体……水、低沸点不活性炭化水素（例え
ばフレオン、メチレンクロライド等） また本発明の第２ウレタン層には透湿性や風合
いを向上させる目的で、カルボキシメチルセルロ
ース、繊維フロツク（粉末状繊維）、シリカ、炭
酸カルシウム、チタン白のような微粉状無機充填
剤等を配合してもよい。 本発明の第２ウレタン層は通常公知の方法によ
り連続気泡とすることができる。 第２ウレタン層はその第１の機能は親水性ウレ
タン層の膨潤を防ぐことにあるため、その厚みが
重要であるが、通常約0.1mm以上の厚みが特に好
ましく、また膨潤防止の機能上、最大厚みは特に
限定されないが、防寒機能も加味すれば通常５mm
程度のものも使用できる。 本発明の積層体は通常布帛の裏面に親水性の第
１ウレタン溶液を塗布して加熱硬化し、その第１
ウレタン層の上に連続気泡を有する第２ウレタン
層を形成することにより得られるが、布帛、第１
ウレタン層及び第２ウレタン層を縫製あるいは接
着剤等による接着などにより積層することもでき
る。 本発明の防水透湿性積層体は雨衣やレジヤース
ポーツ用のジヤンパーの如き衣料、寝袋、テント
用素材、おしめカバー等として好適なものであ
る。尚、本発明で得られた積層体を更に縫製する
場合、例えばミシン掛けなどの作業のとき、連続
気泡層の表面に滑り性を良くするために無機粉体
のダステイング仕上げ、潤滑剤のスプレーコーテ
イング等を施こすこともでき、雨衣等のミシン縫
製個所のミシン針部に防水テープの貼り付け加工
をすることもできる。尚、雨衣を作成するときな
ど裏地を使用することも任意である。 以下に実施例を挙げて本発明について説明する
が、本発明はその目的、趣旨を逸脱しない限り、
斯かる実施例に限定されるものではない。尚、部
又は％とあるのは重量部又は重量％を示す。 実施例 １ (a) 親水性ウレタン層の形成 攪拌機、温度計、冷却管を備えたフラスコに
下記成分を溶媒、ポリオール、イソシアネート
の順に加え、70℃で４時間反応させて、固形分
50％のコハク色、粘稠の親水性基を70.1％（計
算値）含有する溶液を得た。 ポリエチレンエーテルグリコール（MW1000、
ｆ＝２） 1400部 １・４−ブタンジオール 45 MDI 500 ジメチルホルムアミド（DMF） 950 トルエン 445 メチルエチルケトン（MEK） 550 上記の溶液をナイロン６の70デニールの糸を
用い、経緯それぞれインチ当り100本及び90本
の平織布にm2当り、固形分で10ｇ、20ｇ及び30
ｇの割合で均一に塗布し、140℃で10分間加熱
して親水性ウレタン層を形成した。 尚、参考のために上記親水性ウレタン層に水
を１滴落した場合、直ちに膨潤して水滴の跡が
残り、元に戻るまでに２〜３時間必要であつ
た。 また親水性ウレタン層を清浄なガラス板上に
塗布し加熱乾燥後、ガラス板より剥離し室温に
て蒸留水に浸漬したところ、当初重量3.3ｇが
7.2ｇにまで吸水し、容積も50％程度増大し
た。 (b) 連続気泡ウレタン層の形成 Ａ液 部 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW2200、ｆ＝２） 100 エチレングリコール ６ シリコン系界面活性剤（東レシリコン、SH−
193） ８ ニツケルアセチルアセトネート ２ Ｂ液 部 アイソネート143−Ｌ（化成アツプジヨン社
MDI変性品） 100 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW2200、ｆ＝２） 43.3 Ｂ液を予め室温にて混合しプレポリマー化さ
せる。 Ａ液209部に対してＢ液120部を混合し、泡立
機によつて空気を混合し、液の容積を２倍にす
る。これを(a)で得られた親水性ウレタン層にm2
当り40ｇ又は80ｇの割合で均一に塗布し、140
℃で５分間硬化させて均一な連続気泡のウレタ
ン層を形成させる。顕微鏡により気泡径を観察
したところ、80〜130ミクロンであつた。 上記で得られた本発明の積層体の防水性及び
透湿性をJIS K6328−1977に準じて測定し、そ
の結果を第１表に示す。また水による膨潤性を
調べるために防水性試験直後の試片が水と接し
た部分（100mmφ）の表地側の表面状態を肉眼
観察し、その結果を〇印（変化なし）、△印
（膨潤による凹凸が若干認められる）、×印（膨
潤による凹凸が認められる）として表わした。
尚比較として基布単独及び連続気泡ウレタン層
を設けなかつた試料についても測定を行い、そ
の結果をも記載した。
【表】
実施例 ２
(a) 親水性ウレタン溶液の合成
撹拌機、温度計、滴下漏斗を備えた３ツ口フ
ラスコにメチルジエタノールアミン119部を加
え、このフラスコを氷水冷却槽で冷却して液を
撹拌しながら滴下漏斗よりジメチル硫酸126部
を液温が30〜35℃に保持されるように滴下量を
調節しながら滴下する。滴下終了後、冷却槽を
取外し液温を70℃まで昇温させ１時間反応させ
た後、室温まで冷却する。淡黄色の透明粘稠な
第４級アンモニウム塩を含有する鎖延長剤が得
られた。 次に下記に示す成分を実施例１と同様に70℃
で２時間反応させ、一旦室温まで冷却した後に
MDI（250部）を加えて再度70℃で３時間反応
させて、固形分50％のコハク色、粘稠の親水性
基を86.0％（計算値）含有する溶液を得た。 部 ポリエチレンエーテルグリコール（MW2000、
ｆ＝２） 2800 上記鎖延長剤 123 TDI−80 174 DMF 1147 トルエン 1100 MEK 1100 (b) 積層体の製造 実施例１で用いたものと同じ平織布に上記親
水性ウレタン溶液をm2当り、固形分で40ｇの割
合で均一に塗布し、未硬化時に、この上に厚み
5.0mm、カサ比重0.018の市販のポリエーテル系
軟質ウレタンフオーム（JIS K6402により測定
したセル数は45であつた）を貼りつけて、100
℃で18分間加熱して親水性層を硬化させると共
に連続気泡の軟質ウレタンフオーム層を接着さ
せて本発明の積層体を得た。 得られた積層体の防水性は5500mmaq.、透湿
性は1730ｇ／m2．24時間であつた。 実施例 ３ (a) 親水性ウレタン層の形成 下記成分を用いて実施例１と同様にしてウレ
タン溶液を得た。 部 ポリエチレンエーテルグリコール（MW1000、
ｆ＝２） 900 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW1000、ｆ＝２） 600 １・４−ブタンジオール 45 MDI 500 DMF 745 トルエン 700 MEK 700 得られた上記溶液4190部に、ε−カプロラク
タムを付加したMDI（ブロツクドイソシアネー
ト）100部を加え、これを実施例１で使用した
ものと同じ平織布にm2当り40ｇ（固形分では20
ｇ）の割合で均一に塗布し、150℃で10分間加
熱して親水性基を41.0％（計算値）含有する親
水性ウレタン層を得る。 (b) 連続気泡ウレタン層の形成 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW1000、ｆ＝２）を1000部及びMDI261部を
70℃で２時間反応させて、NCO末端のプレポ
リマーを得、このプレポリマーに トリクロロモノフルオロメタン 50（部） シリコン系整泡剤（東レシリコン、SH−193）
30 メチレンクロライド 25 酸化防止剤（チバガイギー社、イルガノツクス
10−10） ５ 紫外線吸収剤（チバガイギー社、チヌビン
＃328） ５ を加えて得られた溶液を、上記親水性ウレタン
層に60ｇ／m2の割合で均一に塗布し、70℃、95
％RHの炉により４分間加熱し、直ちに130℃で
10分間加熱して厚さ0.13mm、気泡径60〜80ミク
ロンの連続気泡ウレタン層を形成させた。 上記で得られた本発明の積層体の防水性は
6500mmaq.、透湿性は1153ｇ／m2．24時間であ
つた。 以上のように本発明で得られる防水透湿性積層
体はその防水性及び透湿性において優れると共
に、積層される２つの層は共にウレタン層である
ため、その良好な親和性により容易に接合、積層
することが可能でしかもウレタンを用いたことに
より仕上り組品の風合い、肌触りも優れたもので
ある。
ラスコにメチルジエタノールアミン119部を加
え、このフラスコを氷水冷却槽で冷却して液を
撹拌しながら滴下漏斗よりジメチル硫酸126部
を液温が30〜35℃に保持されるように滴下量を
調節しながら滴下する。滴下終了後、冷却槽を
取外し液温を70℃まで昇温させ１時間反応させ
た後、室温まで冷却する。淡黄色の透明粘稠な
第４級アンモニウム塩を含有する鎖延長剤が得
られた。 次に下記に示す成分を実施例１と同様に70℃
で２時間反応させ、一旦室温まで冷却した後に
MDI（250部）を加えて再度70℃で３時間反応
させて、固形分50％のコハク色、粘稠の親水性
基を86.0％（計算値）含有する溶液を得た。 部 ポリエチレンエーテルグリコール（MW2000、
ｆ＝２） 2800 上記鎖延長剤 123 TDI−80 174 DMF 1147 トルエン 1100 MEK 1100 (b) 積層体の製造 実施例１で用いたものと同じ平織布に上記親
水性ウレタン溶液をm2当り、固形分で40ｇの割
合で均一に塗布し、未硬化時に、この上に厚み
5.0mm、カサ比重0.018の市販のポリエーテル系
軟質ウレタンフオーム（JIS K6402により測定
したセル数は45であつた）を貼りつけて、100
℃で18分間加熱して親水性層を硬化させると共
に連続気泡の軟質ウレタンフオーム層を接着さ
せて本発明の積層体を得た。 得られた積層体の防水性は5500mmaq.、透湿
性は1730ｇ／m2．24時間であつた。 実施例 ３ (a) 親水性ウレタン層の形成 下記成分を用いて実施例１と同様にしてウレ
タン溶液を得た。 部 ポリエチレンエーテルグリコール（MW1000、
ｆ＝２） 900 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW1000、ｆ＝２） 600 １・４−ブタンジオール 45 MDI 500 DMF 745 トルエン 700 MEK 700 得られた上記溶液4190部に、ε−カプロラク
タムを付加したMDI（ブロツクドイソシアネー
ト）100部を加え、これを実施例１で使用した
ものと同じ平織布にm2当り40ｇ（固形分では20
ｇ）の割合で均一に塗布し、150℃で10分間加
熱して親水性基を41.0％（計算値）含有する親
水性ウレタン層を得る。 (b) 連続気泡ウレタン層の形成 ポリプロピレンエーテルグリコール
（MW1000、ｆ＝２）を1000部及びMDI261部を
70℃で２時間反応させて、NCO末端のプレポ
リマーを得、このプレポリマーに トリクロロモノフルオロメタン 50（部） シリコン系整泡剤（東レシリコン、SH−193）
30 メチレンクロライド 25 酸化防止剤（チバガイギー社、イルガノツクス
10−10） ５ 紫外線吸収剤（チバガイギー社、チヌビン
＃328） ５ を加えて得られた溶液を、上記親水性ウレタン
層に60ｇ／m2の割合で均一に塗布し、70℃、95
％RHの炉により４分間加熱し、直ちに130℃で
10分間加熱して厚さ0.13mm、気泡径60〜80ミク
ロンの連続気泡ウレタン層を形成させた。 上記で得られた本発明の積層体の防水性は
6500mmaq.、透湿性は1153ｇ／m2．24時間であ
つた。 以上のように本発明で得られる防水透湿性積層
体はその防水性及び透湿性において優れると共
に、積層される２つの層は共にウレタン層である
ため、その良好な親和性により容易に接合、積層
することが可能でしかもウレタンを用いたことに
より仕上り組品の風合い、肌触りも優れたもので
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表地となる布帛の裏面に親水性基の割合が約
35重量％以上である親水性の第１ウレタン層を形
成し、該第１ウレタン層の上に更に気孔径が大き
く且つ気孔が互いに段違いに配列した連続気泡を
有する第２ウレタン層を形成したことを特徴とす
る防水透湿性積層体。 ２ 第２ウレタン層の連続気泡の平均気泡径が約
10ミクロン以上である請求の範囲第１項に記載の
防水透湿性積層体。 ３ 平均気泡性が約30〜500ミクロンである請求
の範囲第２項に記載の防水透湿性積層体。 ４ 第２ウレタン層の厚みが約0.1mm以上である
請求の範囲第１項に記載の防水透湿性積層体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10605082A JPS58222840A (ja) | 1982-06-19 | 1982-06-19 | 防水透湿性積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10605082A JPS58222840A (ja) | 1982-06-19 | 1982-06-19 | 防水透湿性積層体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58222840A JPS58222840A (ja) | 1983-12-24 |
| JPS6230098B2 true JPS6230098B2 (ja) | 1987-06-30 |
Family
ID=14423794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10605082A Granted JPS58222840A (ja) | 1982-06-19 | 1982-06-19 | 防水透湿性積層体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58222840A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60196336A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-04 | 東レ株式会社 | 防水性・透湿性コ−ティング生地 |
| JPS6186249A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | 大日精化工業株式会社 | 多孔性シ−ト材料およびその製造方法 |
| JPS6186250A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | 大日精化工業株式会社 | 多孔性シ−ト材料およびその製造方法 |
| JP2720074B2 (ja) * | 1989-07-14 | 1998-02-25 | アキレス株式会社 | 伸縮性複合素材 |
| JP7335571B1 (ja) * | 2022-07-22 | 2023-08-30 | テックワン株式会社 | 透湿防水性布帛 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7308313A (ja) * | 1973-06-15 | 1974-12-17 | ||
| US4194041A (en) * | 1978-06-29 | 1980-03-18 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Waterproof laminate |
-
1982
- 1982-06-19 JP JP10605082A patent/JPS58222840A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58222840A (ja) | 1983-12-24 |
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