JPS63165584A - 透湿性防水布帛の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、優れた防水性を有する透湿性防水布帛の製造
方法に関するものである。

（従来の技術） ポリアミノ酸ウレタン樹脂やポリウレタン樹脂とイソシ
アネート化合物、極性有機溶剤よりなる樹脂溶液を繊維
布帛に塗布し、水中に浸漬して樹脂分を凝固せしめる。

いわゆる湿式凝固法による透湿性防水布帛の製造方法は
従来から知られている。

このような湿式凝固法によって製造される透湿性防水布
帛は、透湿度７０００ｇ／　ｒｒｒ　−２４ｈｒｓ（Ｊ
ＩＳＺ−０２０８）にて耐水圧２５００　＊麿１１□０
（ＪＩＳＬ−１０９６低水圧法）程度のものが得られ、
性能的に充分満足できるものとされてきたが、近年防水
性能の飛躍的な向上に対する要望が高まり、同程度の透
湿度にて更に高度な耐水圧の性能のものが求められるよ
うになり。

このような要望に対しては上述の如き従来法ではもはや
対応することができなくなった。

（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。

特に防水性能の良好な高透湿性の透湿性防水布帛を得る
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） 本発明は上述の目的を達成するもので３次の構成を有す
るものである。

すなわち本発明は［ポリアミノ酸ウレタン樹脂。

ポリウレタン樹脂、イソシアネート化合物、極性有機溶
剤および揮発性溶剤よりなる樹脂溶液を繊維布帛に塗布
した後、溶剤を２０〜ｂ せ、しかる後に水中に浸漬して樹脂分を凝固せしめるこ
とを特徴とする’Ｍ？Ｒ性防水布帛の製造方法」を要旨
とするものである。

以下２本発明の詳細な説明する。

本発明では皮膜形成のためにポリアミノ酸ウレタン樹脂
、ポリウレタン樹脂、イソシアネート化合物、極性有機
溶剤および揮発性溶剤よりなる樹脂溶液を用い、これを
繊維布帛に塗布する。

本発明で用いるポリアミノ酸ウレタン樹脂（以下、ＰＡ
Ｕ樹脂という、、）はポリ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
イシン及びその誘導体が挙げられ、ポリアミノ酸を合成
する場合には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
その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及び脂環族ジイソシアネート
の単独又はこれらの混合物が用いられ１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。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
ン酸セパ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。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。

上述の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−アルキルーグルタメート−ＮＣ
Ａが好ましく用いられ、中でも価格と皮膜物性の面から
特にγ−メチルーし一グルタメートＮＣへ又はＴ−メチ
ル−Ｄ−グルタメートが有利に選択される場合が多い。

次に本発明で用いるポリウレタン樹脂はポリイソシアネ
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並びに芳香
族ポリイソシアネートが使用でき９例えばヘキサメチレ
ンジイソシアネート。

１−ルエンジイソシアネートキシレンジイソシアネート
、及びこれらの過剰と多価アルコールとの反応生成物が
あげられる。ポリオールとしては。

ポリエーテルあるいはボ゛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１例えばエチレングリコール
、ジエチレングリコール又は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、シュウ酸又はセバシ
ン酸などの多塩基性カルボン酸の反応物があげられる。

ポリエーテルとしては１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種又は２種以上を付加させたも
のがあげられる。

ポリウレタン樹脂はＰＡＵ樹脂に対して１０〜２００％
の範囲で混合して使用することができる。

１０％未満では防水性が悪（なり、又２００％を越える
と透湿性が悪くなる。

本発明では、樹脂皮膜と布帛との耐剥離性を向上する目
的で、樹脂溶液に繊維基布との親和性の高い化合物を併
用する。本発明ではその化合物としてイソシアネート化
合物を併用する。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
アネート又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１１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９作業性や用途などにより適宜使い分け
ればよい。イソシアネート化合物の使用量としてはＰＡ
Ｕ樹脂とポリウレタン樹脂の総計に対して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。

本発明では、上述のＰＡＵ樹脂、ポリウレタン樹脂、イ
ソシアネート化合物と極性有機溶剤および揮発性溶剤と
を混合して使用するが、ここで用い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２　ジメ
チルスルホキサイド。

Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチレンホスホンアミド
等があり、揮発性溶剤にはケトン類溶剤や芳香族炭化水
素系溶剤、アルコール類等があり。

ケトン類溶剤としてはアセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等を、また芳香族炭化水素系溶
剤としてはトルエン、キシレン等を挙げることができ、
アルコール類としてはエチルアルコール、プロピルアル
コール、イソプロピルアルコール等を挙げることができ
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１例えばナイフコータやコンマコータ等を用いたコー
ティング法などにより行えばよい。

塗布厚は一般に機械の性能上１０〜１５０μｍ程度が適
当である。

ここで用いる繊維布帛としては、ナイロン６やナイロン
６６で代表されるポリアミド系合成繊維。

ポリエチレンテレフタレートで代表されるポリエステル
系合成繊維、ポリアクリロニトリル系合成繊維、ポリビ
ニルアルコール系合成繊維、トリアセテート等の半合成
繊維あるいはナイロン６／木綿、ポリエチレンテレフタ
レート／木綿等の混紡繊維から構成された織物、Ｗ物、
不織布等をあげることができる。

本発明ではこれらの繊維布帛に予め撥水剤処理を施した
ものを用いてもよい、この場合布帛の撥水性はＪＩＳ　
Ｌ−１０９６スプレー法にて撥水度９０以上あることが
望ましい。用いる撥水剤はパラフィン系撥水剤やポリシ
ロキサン系ｔｎ水剤、フッ素系撥水剤等公知のものでよ
く、その処理は一般に行われている公知の方法で行った
ものでよい。特に良好な撥水性を必要とする場合にはフ
ッ素系撥水剤を使用し１例えば旭硝子株式会社製のアサ
ヒガード７３０（フッ素系↑θ水剤エマルジョン）を５
％の水溶液でパディング（絞り率３５％）後、１６０℃
にて１分間の熱処理を行う方法等によって行えばよい。

本発明では前述の樹脂溶液を繊維布帛に塗布した後、使
用した溶剤を均一に２０〜ｂ せる。溶剤の蒸発が２０％未満では充分な防水性が得ら
れず、また７０％を越えるとコーティングされた樹脂の
濃度が高くなりすぎて溶媒の水中への溶出が困難になる
とともに、得られるコーテイング膜の透湿度が著しく低
下するので、溶剤の蒸発は２０〜７０％であることが必
要である。この時の蒸発は用いる揮発性溶剤の沸点以下
、好ましくは２０℃以下の温度で行うのが望ましい。か
かる方法で溶媒を蒸発させると、塗布された樹脂層の厚
さは溶媒の蒸発率に反比例して減少する。溶剤を２０〜
ｂ した布帛を水中に浸漬し樹脂分を凝固せしめる。

このときの水温は常温でよく、また、浸漬時間は２０秒
以上あることが望ましく、２０秒未満では樹脂の凝固が
不十分となり、満足な樹脂被膜が得られにくい。

水中で樹脂分を凝固せしめた後、必要に応じて布帛を５
０〜８０℃の温水にて湯洗し、残留している溶剤を除去
する。このときの湯洗の条件は使用樹脂と使用溶剤の混
合比率により異なるが１通常は３０〜８０℃の温度で５
分間以上行えばよい。湯洗後、乾燥し、必要に応じてｔ
ａ水処理を行う。

ここで用いるｔ８水剤及び撥水処理の方法については、
前述のごとくあらかじめ繊維布帛を力水処理した場合の
方法に準じて、適宜パディング法。

スプレー法、コーティング法等により１θ水処理を行え
ばよい。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力水処理を行うこともできる。

本発明方法においては、撥水処理をコーティング加工の
前後の双方に行っても一層にさしつかえなく、この場合
にはより一層耐水圧の良好なものが得られる。また、布
帛の平滑性や柔軟性を高めるため、さらに布帛にポリシ
ロキサン樹脂付与を行ってもよい。付与するポリシロキ
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等の変性
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１本発明において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一に布帛に平滑性を
与え、生地間の摩擦による皮膜の摩擦損傷を低減させる
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。第二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１．１．１−１−リクロ口
エタン、トリクロロエチレン、パークロルエチレン等の
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、コーティング法又はスプレー法等で行え
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。

本発明は以上の構成を有するものである。

（作用） 本発明方法はＰＡＵ樹脂、ポリウレタン樹脂。

イソシアネート化合物、極性有機溶剤および揮発性溶剤
よりなる樹脂溶液を繊維布帛に塗布した後。

溶剤を２０〜ｂ ？＋？Ｑして樹脂分を凝固せしめる構成を有するもので
ある。

このようにＰＡＵ樹脂とポリウレタン樹脂を併用すると
、水中への浸漬時にＰＡＵ樹脂が速く凝固し２次いでポ
リウレタン樹脂が凝固するため。

両樹脂間に微細な空隙が形成されるが、この時本発明で
は水中への浸漬に際して予め溶剤を２０〜ｂ しであるので、水中浸漬時に溶剤が微細な形で抽出され
つつ空隙が形成され、従って形成される細孔は極微細な
無数の微細孔となる。これが耐水圧の向上に寄与してい
る。この無数の微細孔や微細な空隙に加えて、ＰＡＵ樹
脂中のポリアミノ酸成分サイドのαヘワックス構造に起
因した水蒸気拡散能があいまって、透湿性能が相乗的に
向上するようになる。

（実施例） 次に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが１
本実施例における布帛の性能の測定、評価は次の方法に
よって行った。

（１）　　耐水圧　　　　ＪＩＳ　Ｌ−１０９６（低水
圧法）（２）透湿度　　　　ＪＩＳ　Ｚ−０２０８（３
）耐剥離性 学振型摩擦堅牢度試験機を用いて荷重２００ｇで１００
０回の摩擦を行い布帛の外観状態を観察して次の二段階
評価を行った。

○　−・−−−−−・・・　剥離は全くなし×　−・・
−・−・・・　剥離が認められる実施例１ まず始めに１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（ｉ　５６．９　
）１９７０ｇと１−６−へキサメチレンジイソシアネー
ト５０４ｇを９０℃で５時間反応させて末端にインシア
ネート基を有するウレタンプレポリマー（ＮＣＯ当１２
３４０）を得た。このウレタンフ。

レポリマ−８５ｇとγ−メチルーＬ−グルタメートーＮ
ＣＡ８５ｇ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、かきまぜな
がら２％トリエチルアミン溶液５０ｇを添加し、３０℃
で５時間反応を行うと粘度３２，０００　ＣＰＳ（２５
°Ｃ）の黄褐色乳濁状の流動性の良好なＰＡＵ樹脂溶液
を得た。

このＰＡＵ樹脂は後述の処方１にて用いるものである。

上述のＰＡＵ樹脂を用いて次の方法により本発明の透湿
性防水布帛を製造した。

まず、基布として経糸にナイロン７０デニール／２４フ
イラメント緯糸にナイロン７０デニール／３４フイラメ
ントを用いた経糸密度１２０本／インチ、緯糸密度９０
本／インチの平織物（タフタ）を用意し、これに通常の
方法で精練および酸性染料による染色を行った後、鏡面
ロールを持つカレンダー加工機を用いて温度１７０℃、
圧力３０ｋｇ／ｃｍ、速度２０ｍ７分の条件にてカレン
ダー加工を行った。次に下記処方ｌに示す樹脂固形分濃
度２０％の樹脂溶液をナイフオーバーロールコータ−を
使用して塗布量５０ｇ／ｍにて塗布した後、４０℃にて
３分間の熱風処理を行って使用した溶剤を４５％蒸発さ
せ、続いて２０℃の水浴中に２分間浸漬して樹脂分を凝
固させた後、６０℃の温水中で１０分間洗浄し、乾燥し
た。　　　　　　　　　３０部処方Ｉ ＰＡＵ樹脂　　　　　　　　　　　１００部クリりボン
３３１４　（ポリウレタン樹脂、大日本インキ化学工業
株式会社）　　　　　　３０部クりスボンＢＬ−５０（
イソシアネート化合物。

大日本インキ化学工業株式会社製品）　２部ジメチルホ
ルムアミド　　　　　　　　３部メチルエチルケトン　
　　　　　　　１７部このあと上記布帛にフッ素糸ｔａ
水剤エマルジョンのアサヒガード７１０　（旭硝子株式
会社裂品）５％水溶液にてパッティング（絞り率３０％
）処理を行い、１６０℃で１分間の熱処理を行い、引続
き信越シリコンオイルＸＦ　−９６（ジメチルポリシロ
キサン、信越化学工業株式会社製品）の４％ミネラルタ
ーペン溶液をパッディング（絞り率３０％）シ、乾燥後
テンターにて１３０℃で３分間の熱処理を行って本発明
の透湿性防水布帛を得た。

本発明との比較のため９本実施例における処方１の樹脂
液の塗布直後の溶剤の蒸発を削くほかは。

本実施例と全く同一の方法により比較用の透湿性防水布
帛を得た。

上述の如くして得られた本発明および比較用の透湿性防
水布帛について性能を測定、評価し、その結果を第１表
に示した。

第　　１　　表 第１表から明らかなように１本発明による透湿性防水布
帛は優れた耐水圧と良好なＳ？ＦＡ性を示していた。ま
た耐剥離性についても優れた性能を有していた。

（発明の効果） 本発明では、ＰＡＵ樹脂とポリウレタン樹脂の溶剤とし
て極性有機溶剤と揮発性溶剤の混合体を用いて布帛に樹
脂液のコーティングを行ったあと溶剤を２０〜ｂ 状態で湿式凝固法にて製膜を行う構成を有し、かかる構
成の本発明によれば優れた耐水性能を有する高透湿性の
透湿性防水布帛を製造することができる。

また、スパン織物のような表面形状を有する悪性素材の
防水性を高めるためには、従来多重コーティング方式し
か不可能であったが、このような素材においても本発明
方法によれば一回のコーティングで高耐水圧性能の透湿
性防水布帛を製造することができるので非常に合理的で
ある。

本発明の透湿性防水布帛は、そのすぐれた性能から特に
スポーツ衣料に適した素材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリアミノ酸ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、
   イソシアネート化合物、極性有機溶剤および揮発性溶剤
   よりなる樹脂溶液を繊維布帛に塗布した後、溶剤を２０
   〜７０％蒸発させ、しかる後に水中に浸漬して樹脂分を
   凝固せしめることを特徴とする透湿性防水布帛の製造方
   法。